全国青少年天文知识竞赛题库套卷

全国青少年天文知识竞赛题库套卷前言全国青少年天文知识竞赛是激发青少年天文兴趣、培养科学素养的重要平台。本题库围绕太阳系探索、恒星与星系、天文观测与仪器、天文现象与历法、天文前沿五大核心模块设计，题目兼顾基础概念与拓展思维，解析注重原理推导与知识延伸，可供备赛训练、课堂教学或天文爱好者自学使用。模块一：太阳系探索选择题1.下列天体中，不属于太阳系大行星的是（）A.冥王星B.火星C.金星D.木星解析：2006年国际天文学联合会定义，行星需满足“清空轨道附近区域”。冥王星轨道与海王星交叉且未清空区域，被归类为矮行星，故选A。填空题2.太阳系中自转方向与公转方向相反的大行星是______。解析：金星自转方向为自东向西（逆向自转），公转方向为自西向东，故填金星。简答题3.简述彗星的结构及彗尾的形成原因。解析：彗星由彗核、彗发、彗尾组成：彗核含冰（水冰、甲烷冰等）、尘埃和岩石；接近太阳时，太阳辐射使彗核物质升华，形成彗发（气体+尘埃云）；太阳风（带电粒子流）和太阳辐射压将彗发物质推向背阳方向，形成彗尾（离子尾呈蓝色，受太阳风主导；尘埃尾呈黄色，受辐射压主导）。模块二：恒星与星系世界选择题4.恒星的光度主要取决于其（）A.温度B.质量C.体积D.距离解析：恒星光度（总辐射功率）与质量密切相关（质光关系），质量大的恒星核聚变更剧烈，光度更高，故选B。填空题5.银河系的形状属于______星系，其中心区域的标志性天体系统是______。解析：银河系是棒旋星系（含中央棒状结构）；中心存在超大质量黑洞（人马座A\*），故依次填“棒旋”“超大质量黑洞”。简答题6.为什么说“恒星的一生是质量与引力的博弈”？解析：恒星诞生于分子云坍缩，引力使物质聚集升温，触发核聚变；核聚变辐射压（向外）与引力（向内）平衡，维持恒星稳定（主序阶段）。燃料耗尽后，辐射压减弱，引力主导坍缩：小质量恒星坍缩为白矮星，中等质量形成中子星（引力与简并压平衡），大质量恒星坍缩为黑洞（引力压倒一切）。质量决定演化路径与归宿，故是“质量与引力的博弈”。模块三：天文观测与仪器选择题7.天文望远镜中，能同时接收可见光、红外线和紫外线的是（）A.射电望远镜B.光学望远镜C.哈勃空间望远镜D.太阳望远镜解析：哈勃望远镜工作在空间，不受大气吸收影响，可观测可见光、红外、紫外波段；射电望远镜接收无线电波，光学望远镜主要接收可见光，太阳望远镜针对性观测太阳，故选C。填空题8.天文观测中，“视宁度”描述的是大气的______程度，其对______观测影响显著。解析：视宁度指大气湍流导致的星像抖动程度，对高分辨率成像（如行星、双星）影响大，故填“稳定（湍流）”“高分辨率（行星/双星）”。简答题9.对比折射式与反射式天文望远镜的光学原理及适用场景。解析：折射式：利用透镜（物镜）折射聚光，优点是成像稳定（无遮挡）、适合行星/月球等小视场高分辨观测；缺点是大口径透镜难制造、有色差。反射式：利用凹面镜（主镜）反射聚光，优点是大口径易制造、无色差，适合深空天体（星系、星云）的大视场观测；缺点是副镜遮挡星像、需定期校准光路。模块四：天文现象与历法选择题10.发生日全食时，太阳、地球、月球的位置关系是（）A.太阳-月球-地球B.月球-太阳-地球C.地球-月球-太阳D.太阳-地球-月球解析：日全食是月球运行至太阳与地球之间，三者成一线，月球遮挡太阳，故选A（顺序：太阳→月球→地球）。填空题11.我国传统农历属于______历，其“闰月”设置的目的是______。解析：农历是阴阳历（兼顾太阳回归年与月球朔望月）；闰月（19年7闰）是为协调朔望月与回归年，使节气稳定对应季节，故填“阴阳”“协调朔望月与回归年，使节气稳定对应季节”。简答题12.分析流星雨的成因及如何根据辐射点判断其母体。解析：流星雨由彗星/小行星的尘埃群进入地球大气燃烧形成。地球轨道与尘埃群轨道相交时，尘埃受引力坠入大气，因相对运动形成从“辐射点”（天球上尘埃群的视运动汇聚点）发散的流星。通过辐射点位置（如英仙座流星雨辐射点在英仙座），结合天体轨道数据库，可反推母体类型（彗星/小行星）及轨道参数（如英仙座流星雨母体为斯威夫特-塔特尔彗星）。模块五：天文前沿与拓展选择题13.系外行星探测中，“凌日法”的原理是（）A.行星引力使恒星光谱红移B.行星遮挡恒星，使恒星亮度周期性下降C.行星反射恒星光被直接观测D.行星磁场与恒星风相互作用解析：凌日法是行星运行至恒星与观测者之间时，遮挡部分恒星光，导致恒星亮度短暂下降，通过监测亮度变化发现行星，故选B。填空题14.目前人类探测到的最遥远天体类型主要是______，其光谱特征表现为显著的______。解析：最遥远天体多为类星体（星系），因宇宙膨胀，其光谱发生红移（谱线向红端移动），故填“类星体（星系）”“红移”。简答题15.简述“暗物质”的观测证据及主流理论模型。解析：观测证据：①星系旋转曲线（外围恒星旋转速度远高于可见物质引力预期）；②星系团引力透镜（质量与可见物质不符）；③宇宙微波背景辐射各向异性（需暗物质参与结构形成）。主流模型：冷暗物质（CDM），认为暗物质是弱相互作用大质量粒子（WIMPs），不参与电磁相互作用，仅通过引