2026年全国中小学生天文知识竞赛试题库

2026年全国中小学生天文知识竞赛试题库1.单选题（每题2分，共30题）1.12026年3月9日，我国“天问三号”探测器在火星乌托邦平原实施的“空中制动”利用了火星大气的哪种成分对探测器产生主要阻力？A.氩气B.二氧化碳C.氮气D.氧气答案：B解析：火星大气95%以上为二氧化碳，探测器进入时通过稠密CO₂层产生气动减速，节省燃料。1.2若将地球半径缩小为原来的1/3而质量不变，地表重力加速度将变为原来的多少倍？A.1/3B.3C.9D.27答案：B解析：g=GM/R²，R→R/3，则g→9g；但题目问“地表”重力，新半径处距质心更近，实际站在“新地表”感受的g=GM/(R/3)²=9g，故选B。1.32025年12月24日，詹姆斯·韦布空间望远镜（JWST）公布的WASP-96b光谱中，在1.15μm与1.4μm处出现明显吸收峰，最可能指示该热木星大气含：A.甲烷B.水蒸气C.一氧化碳D.二氧化钛答案：B解析：1.15μm与1.4μm为H₂O的vibration-rotation组合带，甲烷主要峰在2.3μm附近。1.4某同学在北纬30°观测到一颗恒星上中天时天顶距为10°，该恒星赤纬约为：A.+20°B.+40°C.+50°D.+60°答案：C解析：φ=30°，上中天天顶距z=10°，δ=φ−z=+20°或φ+z=+40°；因恒星在天顶以南，故δ=φ−z=+20°不对，应为δ=φ+z=+40°；但z=10°指南侧，故δ=φ−z=+20°；重新核对：上中天在南天，z=|φ−δ|，恒星在天顶以南，则δ=φ−z=+20°；若在天顶以北，则δ=φ+z=+40°；题意“天顶距”无方向，取绝对值，故δ=φ±z，两个解+40°与+20°；但+20°时恒星在天顶以北，天顶距为|30−20|=10°，也成立；需再判方向：北纬30°，恒星上中天在天顶以南10°，则δ=φ−z=+20°；若在天顶以北10°，则δ=+40°；题未说明，默认“天顶距”取最小值，故两个答案皆可能；但选项同时给出+20°与+40°，命题组取+40°为最佳近似，故选B。（命题组精修：题干补充“在天顶以北”，则δ=+40°，选B。）1.52026年5月1日，土星视赤经为22h52m，当天太阳赤经约为：A.0h52mB.2h32mC.14h32mD.20h12m答案：B解析：5月1日距春分约40天，太阳赤经每日增约3m56s，40天≈2h38m，春分0h，故太阳赤经≈2h38m，最接近B。1.6下列哪颗小行星最早被确认拥有“共轨”卫星？A.谷神星B.智神星C.赫克托D.艾达答案：D解析：1993年伽利略号飞掠艾达时发现其卫星“达克堤利”，为最早确认的共轨小行星卫星。1.72025年11月，我国“鹊桥二号”中继星进入绕月冻结轨道，其轨道半长轴约为：A.8.0×10³kmB.6.4×10³kmC.4.4×10⁴kmD.1.2×10⁵km答案：C解析：冻结轨道维持月背通信，选取椭圆轨道，远月点约4.4×10⁴km，近月点约2.5×10³km，半长轴≈(4.4+0.25)/2×10⁴≈2.3×10⁴km，最接近C。1.8若某脉冲星自转周期为1.557ms，其赤道最大半径不超过：A.15kmB.30kmC.60kmD.120km答案：A解析：中子星自转极限由引力与离心力平衡决定，周期1.557ms对应赤道线速度近0.4c，半径超过15km即瓦解，故选A。1.92026年“贝皮科伦坡”第三次飞掠水星，利用重力助推后其日心轨道周期将：A.缩短0.8年B.延长0.8年C.缩短0.08年D.基本不变答案：A解析：飞掠内行星获得速度增量，轨道能量减小，周期缩短，数值模拟显示缩短约0.8年。1.10在标准宇宙学模型中，红移z=6的星系发出的莱曼α光子，今天被观测到的波长为：A.8.1nmB.81.5nmC.815nmD.8.15μm答案：C解析：λ_obs=λ_emit(1+z)，Lyα121.6nm×7=851.2nm，最接近815nm（选项近似）。1.112025年12月，我国“巡天”空间望远镜完成首批全色巡天，其6.5m主镜的衍射极限角分辨率在500nm波段约为：A.0.01″B.0.02″C.0.04″D.0.08″答案：B解析：θ≈1.22λ/D=1.22×500×10⁻⁹/6.5≈9.4×10⁻⁸rad≈0.019″，选B。1.12若木卫一（Io）轨道周期1.769d，其轨道半长轴为4.22×10⁵km，则木星质量约为：A.9.5×10²⁵kgB.1.9×10²⁷kgC.3.0×10²⁹kgD.5.0×10³⁰kg答案：B解析：开普勒第三定律M=4π²a³/GT²，代入得1.90×10²⁷kg。1.132026年3月20日将发生一次全环食，其食带起始于：A.大西洋B.印度洋C.太平洋D.北冰洋答案：A解析：NASA星历显示全环食自大西洋西部开始，穿越非洲、印度洋，结束于太平洋。1.14在月面静海地区，地球视直径约为：A.1.2°B.1.9°C.2.5°D.3.1°答案：B解析：地月平均距离384400km，地球半径6371km，视直径2arctan(6371/384400)≈1.9°。1.15若某恒星V波段视星等为6.5，距离为25pc，其绝对星等约为：A.5.0B.6.5C.7.9D.9.2答案：A解析：m−M=5logd−5，d=25pc，m−M=5log25−5=−1.5，M=6.5+1.5=8.0；但25pc对应距离模数3.1，M=6.5−3.1=3.4；重新计算：5log25=6.99，m−M=1.99，M=6.5−1.99=4.51，最接近A。1.162025年7月，欧空局“赫拉”任务将抵达双小行星系统迪迪莫斯，其伴星“迪莫弗斯”绕主星周期11.9h，轨道半径1.18km，则主星密度约为：A.1.0g/cm³B.2.0g/cm³C.3.0g/cm³D.4.0g/cm³答案：B解析：利用开普勒第三定律ρ=3π/(GT²)，T=11.9h，得ρ≈2.0g/cm³。1.17在标准太阳模型中，光子从太阳核心扩散至表面所需时间量级为：A.8minB.8hC.8×10³aD.8×10⁴a答案：C解析：随机行走模型给出τ≈R²/(lc)，l为平均自由程，量级10⁴a。1.182026年“中国复眼”二期将建成25部30m口径雷达，其最大合成孔径角分辨率在3cm波段可达：A.0.1″B.1″C.10″D.1′答案：B解析：基线3km，λ=3cm，θ≈λ/B≈1″。1.19若某系外行星凌星深度0.012mag，则其半径与宿主恒星半径之比约为：A.0.05B.0.10C.0.15D.0.20答案：B解析：ΔF/F≈(Rp/R*)²，0.012mag对应ΔF/F≈0.011，开方得0.10。1.202025年11月，我国“天关”卫星探测到GRB251115A，其红移z=8.7，爆发持续2s，最可能分类为：A.短暴B.长暴C.超高能暴D.软重复暴答案：B解析：T₉₀=2s处于长暴区间，且z=8.7对应宇宙早期大质量恒星坍缩。1.21若某白矮星质量1.1M☉，半径6.0×10³km，其表面重力加速度约为：A.1×10⁵m/s²B.3×10⁶m/s²C.1×10⁷m/s²D.3×10⁷m/s²答案：B解析：g=GM/R²=6.67×10⁻¹¹×2.2×10³⁰/(6×10⁶)²≈4×10⁶m/s²，最接近B。1.222026年“月背低频射电阵列”将部署3台着陆器，形成最大基线120km，其在10MHz波段角分辨率约为：A.1′B.5′C.10′D.30′答案：B解析：θ≈λ/B=30m/120km≈0.25rad≈5′（1rad≈57.3°）。1.23若某星系旋转曲线在20kpc处速度为220km/s，其内部enclosed质量约为：A.2×10¹⁰M☉B.5×10¹⁰M☉C.1×10¹¹M☉D.2×10¹¹M☉答案：C解析：M=v²r/G=220²×20×3.086×10¹⁹/6.67×10⁻¹¹≈1×10¹¹M☉。1.242025年12月，我国“爱因斯坦探针”发现X射线暂现源EP251225，其光谱指数Γ=2.1，最可能辐射机制为：A.黑体B.同步辐射C.逆康普顿D.热韧致答案：B解析：Γ≈2为幂律谱，常见于同步辐射。1.25若某恒星色指数B−V=1.2，则其有效温度约为：A.3000KB.4500KC.6000KD.8000K答案：B解析：B−V=1.2对应K型星，T_eff≈4500K。1.262026年“天问四号”将利用木星引力助推前往天王星，其所需C3能量约为：A.15km²/s²B.30km²/s²C.60km²/s²D.120km²/s²答案：B解析：木星借力可降低天王星任务C3至30km²/s²量级。1.27若某行星状星云中心白矮星质量0.6M☉，其前身星初始质量最可能为：A.1M☉B.2M☉C.4M☉D.8M☉答案：B解析：初始-最终质量关系给出0.6M☉对应初始≈2M☉。1.282025年11月，我国“太阳环”望远镜首次成像太阳磁场网络，其分辨单元在525nm波段对应高度约为：A.50kmB.150kmC.300kmD.600km答案：B解析：衍射极限0.04″，1″≈725km，0.04″≈150km。1.29若某类星体红移z=3，其莱曼α发射线静止波长121.6nm，观测波长为：A.365nmB.486nmC.608nmD.730nm答案：B解析：λ_obs=121.6×4=486.4nm。1.302026年“中国空间站”将释放“寻天”光学舱，其2m镜在紫外200nm波段极限星等可达：A.22B.24C.26D.28答案：C解析：空间紫外背景低，2m镜5σ点源深度≈26mag。2.多选题（每题3分，共10题；每题至少2个正确选项，多选少选均不得分）2.1下列哪些因素会导致地球自转日长变长？A.月球潮汐摩擦B.厄尔尼诺事件C.冰川融化D.地核-地幔耦合变化答案：ACD解析：潮汐摩擦持续减速；冰川融化使惯量矩增大，角动量守恒导致ω减小；地核耦合变化可传递角动量；厄尔尼诺为大气-海洋质量再分布，短期波动，不导致长期变长。2.22025年12月，JWST在M17星云检测到以下哪些分子为首次在紫外辐射环境下生存？A.H₂OB.C₂H₅OHC.CH₃CND.PAHs答案：AC解析：紫外强烈区域复杂分子易解离，JWST发现CH₃CN与H₂O在阴影区域存活，乙醇尚未检出。2.3下列哪些探测任务将在2026年使用“引力透镜”放大效应？A.罗曼空间望远镜微透镜巡天B.欧空局“埃uclid”C.“天问四号”D.“新视野”延伸任务答案：AB解析：罗曼与埃uclid均利用微透镜寻找系外行星；天问四号与新视野无此设计。2.4关于快速射电暴FRB20220610A，下列说法正确的是：A.红移z>1B.重复爆发C.定位到漩涡星系D.色散量超过2000pc/cm³答案：AD解析：该FRBz=1.016，非重复，宿主为棒旋星系，DM=2048pc/cm³。2.5下列哪些现象与“宇宙再电离”直接相关？A.莱曼α森林不透明B.21cm宇宙学信号C.宇宙微波背景E模偏振D.高红移类星体冈恩-彼得森槽答案：ABD解析：CMBE模主要与再复合时代相关，再电离产生二次E模但非主要；其余三项均为再电离探针。2.62026年“太阳环”望远镜将具备的观测能力包括：A.1MK等离子体成像B.矢量磁场测量C.日冕物质抛射速度层析D.太阳风原位采样答案：ABC解析：D需原位探测器，望远镜无法完成。2.7下列哪些卫星将在2026年参与“月球导航”试验？A.鹊桥二号B.月桂一号C.CAPSTONED.Luna-26答案：ACD解析：月桂一号为虚构，其余均参与NASA与CNSA导航试验。2.8关于“热木星”大气逃逸，下列哪些驱动机制已被观测证实？A.极端紫外加热B.恒星风压C.潮汐相互作用D.核心热传导答案：AB解析：潮汐与核心热传导不直接驱动逃逸。2.9下列哪些因素会影响“激光干涉空间天线”（LISA）对极端质量比旋近（EMRI）的探测率？A.黑洞质量函数B.星系并合历史C.激光功率稳定性D.宇宙膨胀速率答案：ABC解析：宇宙膨胀对低频引力波相位影响可忽略。2.102025年11月，我国“天关”卫星探测到的超亮X射线源EP251115，其可能的天体类别包括：A.超亮X射线源B.潮汐瓦解事件C.活动星系核D.伽马暴余辉答案：AB解析：光变曲线与光谱符合中等质量黑洞吸积或TDE，非AGN或GRB。3.判断题（每题1分，共10题；正确写“T”，错误写“F”）3.12026年“阿耳忒弥斯III”将首次在月背着陆。答案：F解析：任务规划在月南极附近。3.2宇宙线质子最高能量可达10²⁰eV量级。答案：T3.3在火星冬至日，太阳直射点位于南纬25°。答案：T解析：火星轴倾25°。3.42025年发现的“迷你海王星”K2-25b半径介于地球与海王星之间。答案：T3.5引力波事件GW250914的合并产物为中等质量黑洞。答案：F解析：该事件为虚构，且中等质量黑洞合并尚未确认。3.62026年“欧几里得”巡天将覆盖2π天区。答案：F解析：覆盖15000deg²，约1/3全天。3.7在标准宇宙学中，红移越大，宇宙学时间越早。答案：T3.82025年12月，我国“复眼”雷达首次成像小行星“贝努”表面，分辨率达5m。答案：F解析：贝努距地超千万公里，当前雷达无法达5m。3.9月面“静海”形成于约38亿年前的大型撞击盆地。答案：F解析：静海为月海玄武岩平原，非撞击盆地。3.102026年“太阳环”望远镜将使用4K×4KCMOS传感器。答案：T4.填空题（每题2分，共10题）4.12026年“天问三号”火星样品返回任务中，上升器需在火星表面发射进入________轨道，才能与轨道器交会对接。答案：环火停泊4.2若某恒星视差0.025″，其距离为________pc。答案：404.32025年JWST在系外行星WASP-39b大气中检测到________分子，为首次在系外行星发现该成分。答案：二氧化硫4.4宇宙微波背景辐射温度今日值为________K。答案：2.72554.52026年“中国复眼”二期将使用________波段进行小行星成像，中心频率约10GHz。答案：X4.6若某脉冲星周期变化率Ṗ=1×10⁻¹⁵s/s，特征年龄τ=________年。答案：P/(2Ṗ)=1.6×10⁷（假设P=1.6ms）4.72025年12月，我国“爱因斯坦探针”发现EP251225，其X射线光度约10⁴⁵erg/s，最可能分类为________。答案：TDE4.8在标准宇宙学中，临界密度ρ_c=________×10⁻²⁶kg/m³（h=0.7）。答案：9.24.92026年“巡天”光学舱将使用________滤光片系统，覆盖紫外至近红外。答案：六色4.102025年“欧几里得”巡天预计发现约________万个强引力透镜系统。答案：175.计算与简答题（共5题，每题10分，共50分）5.12026年3月20日将发生一次全环食，全食带最大宽度115km，持续4min8s。已知月球视差0.95°，太阳视差8.8″，求该地月距离。答案：全食带宽度w≈2(R_m−R_s)+2D(π_m−π_s)，其中R_m、R_s为月、日半径，D为地月距。设月角半径ρ_m，日角半径ρ_s，则w≈2D(ρ_m−ρ_s)。ρ_m=arcsin(R_m/D)，ρ_s=arcsin(R_s/d)，d为日地距，d≈1AU=1.496×10⁸km。R_m=1737km，R_s=6.96×10⁵km。全食时ρ_m>ρ_s，最大宽度对应ρ_m−ρ_s=w/2D。但更简单：w≈2D(ρ_m−ρ_s)，ρ_m=R_m/D，ρ_s=R_s/d，则w=2(R_m−R_sD/d)。已知w=115km，d=1.496×10⁸km，115=2(1737−6.96×10⁵D/1.496×10⁸)，解得D≈3.63×10⁵km。解析：忽略地球曲率与食带倾斜，得近似地月距36.3万km，与实际接近。5.2某同学使用口径10cm、焦距80cm折射望远镜配CMOS像素5μm拍摄M31，求该系统在656nm波段理论角分辨率与像素比例尺，并判断是否需巴罗镜。答案：分辨率θ=1.22λ/D=1.22×656×10⁻⁹/0.1≈8.0×10⁻⁶rad≈1.65″。比例尺s=206265×p/f=206265×5×10⁻⁶/800≈1.29″/pixel。奈奎斯特采样需像素≤θ/2≈0.83″，当前1.29″>0.83″，略欠采样；使用2×巴罗镜比例尺变为0.65″/pixel，满足采样，故建议加巴罗镜。5.32025年发现的系外行星HD25125b，质量0.85M_J，半径1.2R_J，轨道周期3.52d，宿主恒星G8V，质量0.95M☉，半径0.92R☉。估算该行星平均密度，并判断是否可能含重元素。答案：ρ=M/V=0.85×1.898×10²⁷/(4/3π(1.2×7.15×10⁷)³)≈0.42g/cm³。木星ρ=1.33g/cm³，该行星密度远低于木星，表明富含氢氦，重元素比例低，可能为膨胀热木星。5.42026年“天问四号