2026年北京市天文知识竞赛（中学组）经典试题及答案

2026年北京市天文知识竞赛（中学组）经典试题及答案一、单项选择题（本大题共30小题，每小题2分，共60分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1.在2026年的星空观测中，对于北京地区（北纬40°N）的观测者而言，下列哪颗恒星永远位于地平线以上（即永不落下）？A.天狼星（大犬座α）B.参宿四（猎户座α）C.北极星（小熊座α）D.织女星（天琴座α）【答案】C【解析】本题考查天体的周日视运动与恒显圈。对于北纬40°的观测者，天极的地平高度等于当地地理纬度，即40°。恒显圈是指赤纬δ>−ϕ2.下列关于太阳系小天体的描述中，正确的是：A.所有的小行星都位于火星和木星轨道之间的小行星带内。B.彗星在回归太阳的过程中，彗尾总是指向背离太阳的方向。C.流星体都是来自小行星带的岩石碎片，绝无彗星起源。D.矮行星冥王星目前被重新归类为木星的一颗卫星。【答案】B【解析】本题考查太阳系小天体特征。A错误，部分小行星（如近地小行星、特洛伊小行星）并不在主带。B正确，太阳风和辐射压使得彗发和彗尾背离太阳，无论彗星是向近日点运动还是远离。C错误，流星群主要来源于彗星喷发的尘埃与碎片，也有部分来自小行星。D错误，冥王星是柯伊伯带的矮行星，并非木星卫星。3.天文学中常用的“秒差距”是距离单位。1秒差距大约等于多少光年？A.3.26光年B.9.46光年C.63240光年D.1.58光年【答案】A【解析】本题考查天文学距离单位。秒差距的定义是视差为1角秒时的距离。根据计算，1秒差距≈3.261564.下列哪种天文现象是由于地球大气层的折射作用产生的？A.星星闪烁B.极光C.昼夜交替D.月相变化【答案】A【解析】本题考查大气光学现象。A正确，星星闪烁是因为大气密度不均匀导致光线折射率不断变化，引起光点位置和亮度的快速抖动。B极光是由于太阳风粒子与地球大气碰撞产生的；C昼夜交替是地球自转造成的；D月相变化是日地月相对位置变化造成的。5.赫罗图是研究恒星演化的重要工具。在赫罗图上，绝大多数恒星集中在一条带状区域，被称为：A.白矮星序B.主序C.巨星支D.不稳定带【答案】B【解析】本题考查赫罗图特征。赫罗图是光度与温度的关系图。90%以上的恒星分布在从左上角到右下角的对角线带上，这条带称为主星序，位于此阶段的恒星称为主序星。6.北京时间（东八区区时）2026年某日正午，位于伦敦（零时区）的地方时大约是：A.4:00B.8:00C.12:00D.16:00【答案】A【解析】本题考查时区换算。东八区比零时区早8个小时。当东八区是12:00时，零时区时间应为12−7.下列关于黑洞的描述，错误的是：A.黑洞的视界是其逃逸速度大于光速的边界。B.黑洞可以通过引力透镜效应被间接观测到。C.恒星黑洞的质量通常在几个到几十个太阳质量之间。D.黑洞内部发出的光可以被外部望远镜直接拍摄到。【答案】D【解析】本题考查黑洞物理。A、B、C均正确。D错误，根据广义相对论，视界内的任何物质和辐射（包括光）都无法逃逸出视界，因此我们无法直接看到黑洞内部，只能通过其吸积盘或喷流等间接观测。8.宇宙大爆炸理论的主要证据不包括：A.微波背景辐射B.星系光谱红移C.宇宙中氦元素的高丰度D.行星逆行现象【答案】D【解析】本题考查宇宙学。A、B、C都是大爆炸理论的三大支柱。D行星逆行是地心系下行星的相对视运动现象，由地球和行星公转速度差异引起，与宇宙起源无关。9.下列望远镜中，哪一种主要工作在射电波段？A.哈勃空间望远镜（HST）B.韦伯空间望远镜（JWST）C.中国“天眼”FAST（500米口径球面射电望远镜）D.欧几里得卫星【答案】C【解析】本题考查观测波段。HST主要在可见光和紫外/近红外；JWST主要在红外；FAST是射电望远镜；欧几里得主要在可见光和近红外。10.若某行星的轨道半长轴是地球的4倍，根据开普勒第三定律，其公转周期是地球的多少倍？A.2倍B.4倍C.8倍D.16倍【答案】C【解析】本题考查开普勒第三定律。公式为∝。若a=4，则==11.下列星座中，属于黄道十二宫的是：A.大熊座B.猎户座C.室女座D.仙后座【答案】C【解析】本题考查星座知识。黄道十二宫包括：白羊、金牛、双子、巨蟹、狮子、室女、天秤、天蝎、射手、摩羯、水瓶、双鱼。室女座是其中之一。大熊座、猎户座、仙后座不在黄道上。12.太阳的光谱类型是：A.O型B.G2V型C.M型D.A0型【答案】B【解析】本题考查恒星光谱。太阳是一颗黄矮星，光谱型为G2，光度级为V（主序星），故为G2V型。O型为蓝星，M型为红星，A0型为白星（如天狼星）。13.下列关于月球物理特征的描述，正确的是：A.月球拥有广阔的液态水海洋B.月球表面有浓厚的大气层，适合生命生存C.月球正面和背面的地壳厚度大致相等D.月球没有显著的全球性磁场【答案】D【解析】本题考查月球特征。A错误，月球表面无液态水，只有极地可能存在水冰。B错误，月球大气极其稀薄，接近真空。C错误，月球背面地壳比正面厚得多。D正确，月球磁场极弱，主要是剩磁。14.天体物理学中，用来衡量天体在单位时间内辐射出的总能量的是：A.视星等B.绝对星等C.光度D.有效温度【答案】C【解析】本题考查天体物理量。光度是天体每秒钟辐射出的总能量。视星等是肉眼看到的亮度（与距离有关），绝对星等是把天体放在10秒差距处的视星等，有效温度表征辐射谱特征。15.2026年，如果发生一次日环食，那么月球此时处于：A.近地点附近B.远地点附近C.升交点附近D.降交点附近【答案】B【解析】本题考查日食原理。日环食发生时，月球本影不够长，无法到达地面，只能看到伪本影。这发生在月球位于轨道远地点附近（视直径较小）且同时处于日地月连线（交点附近）时。若在近地点，月球视直径大，易发生日全食。16.下列哪一种天体不属于“春季星空”的代表星座（针对北半球）？A.狮子座B.牧夫座C.室女座D.仙女座【答案】D【解析】本题考查四季星空。仙女座是秋季星空的代表星座（飞马-仙女大方框）。狮子座、牧夫座、室女座是春季星空的显著星座。17.伽利略望远镜的光学结构属于：A.反射式望远镜B.折射式望远镜C.折反射望远镜D.射电干涉仪【答案】B【解析】本题考查望远镜类型。伽利略望远镜由凸透镜物镜和凹透镜目镜组成，属于折射式望远镜。反射式由牛顿发明，折反射如施密特-卡塞格林式。18.星系按照哈勃分类法，可以分为椭圆星系、旋涡星系和不规则星系。我们的银河系属于：A.椭圆星系B.棒旋星系C.不规则星系D.透镜状星系【答案】B【解析】本题考查星系分类。银河系是一个棒旋星系，代号SBc或SBb，拥有明显的棒状结构和旋臂。19.下列天体距离地球最近的是：A.月球B.金星（最近距离时）C.火星（最近距离时）D.比邻星（恒星）【答案】A【解析】本题考查天体距离。月球距离地球约38万公里。金星最近时约4000万公里，火星最近时约5500万公里，比邻星约4.2光年。月球是最近的天体。20.下列关于天体视运动的描述，错误的是：A.所有星星都围绕北极星做周日视运动。B.行星在天球上的路径通常会在黄道附近。C.太阳在恒星背景上每年自西向东移动一圈。D.月亮从地平线升起到中天的时间每天大约推迟4分钟。【答案】D【解析】本题考查视运动。A、B、C均正确。D错误，月亮每天升起大约推迟50分钟，而非4分钟。月亮公转比地球自转慢，每天向东移动约13度，对应时间差约50分钟。21.能够通过光谱分析直接测得天体视向速度（远离或靠近速度）的物理效应是：A.多普勒效应B.光电效应C.康普顿散射D.塞曼效应【答案】A【解析】本题考查物理原理。多普勒效应导致光源相对观测者运动时，光谱波长发生红移或蓝移，由此可计算视向速度。塞曼效应用于测量磁场。22.下列哪个天文台址位于中国？A.莫纳克亚天文台B.帕拉纳尔天文台C.兴隆观测基地D.拉西拉天文台【答案】C【解析】本题考查天文台地理。莫纳克亚在美国夏威夷，帕拉纳尔和拉西拉在智利。兴隆观测基地位于中国河北兴隆县，隶属于国家天文台。23.下列关于天体自转的描述，正确的是：A.金星的自转方向与地球相同（自西向东）。B.木星是太阳系中自转最快的行星。C.土星的光环是其大气层的延伸。D.火星自转轴倾角为0度，无四季变化。【答案】B【解析】本题考查行星物理。A错误，金星是逆向自转（自东向西）。B正确，木星自转周期约9小时55分，是最快的。C错误，土星环主要由冰块和岩石碎片组成。D错误，火星倾角约25度，有四季。24.下列哪个探测器是人类第一个登陆火星表面的成功探测器？A.旅行者1号B.海盗1号C.神舟五号D.卡西尼号【答案】B【解析】本题考查空间探测。A旅行者是外太阳系探测器；C神舟五号是载人飞船；D卡西尼探测土星。B海盗1号于1976年成功在火星着陆。25.在天球坐标系中，通过天极和天顶的大圆称为：A.天赤道B.黄道C.子午圈D.卯酉圈【答案】C【解析】本题考查天球坐标圈。子午圈是经过天极、天顶和天底的大圆。天赤道垂直于天轴；黄道是太阳视运动轨迹；卯酉圈经过天顶且与子午圈垂直。26.下列关于引力波的描述，正确的是：A.引力波是电磁波的一种。B.引力波只能在真空中传播。C.引力波是由时空弯曲的涟漪传播形成的。D.目前人类尚未探测到引力波。【答案】C【解析】本题考查引力波。A错误，引力波是时空涟漪，非电磁波。B错误，引力波穿透力极强，理论上可在介质中传播。C正确。D错误，LIGO已于2015年首次直接探测到引力波。27.下列恒星中，光度最大的是：A.红矮星B.白矮星C.红超巨星D.中子星【答案】C【解析】本题比较恒星光度。红超巨星（如参宿四）虽然温度低，但体积巨大，表面积大，总光度极高。红矮星光度小，白矮星和中子星光度通常不如红超巨星（除非在爆发或极早期吸积阶段）。28.中国古代天文学中，“岁星”指的是：A.土星B.木星C.金星D.火星【答案】B【解析】本题考查中国古代天文学。岁星即木星，因其公转周期约12年（准确为11.86年），常用于纪年。29.下列关于光年的说法，正确的是：A.光年是时间单位B.光年是长度单位C.光年表示光传播一年的速度D.1光年等于3×【答案】B【解析】本题考查基础概念。光年是光在真空中一年传播的距离，是长度单位。A错误，C描述模糊，D数值错误（那是光速的近似值，单位是米/秒）。30.2026年，如果观测到一颗超新星爆发，其光谱中氢线消失，但有强硅线，这属于：A.I型超新星B.II型超新星C.Ia型超新星D.Ib型超新星【答案】C【解析】本题考查超新星分类。Ia型超新星的热核爆炸光谱中缺乏氢，且有强硅吸收线（SiII6355）。II型有氢线。Ib/Ic是大质量恒星核心坍缩，也无氢，但Ia特指白矮星吸积导致的爆炸，硅线是其早期特征。二、多项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，有两项或两项以上是符合题目要求的。全部选对得3分，选对但不全得1分，有选错得0分）31.下列哪些现象属于地球运动产生的地理意义？A.太阳直射点的南北移动B.昼夜长短的变化C.极昼极夜现象D.陨石撞击地球【答案】ABC【解析】D陨石撞击是偶然事件，与地球公转自转规律无直接必然联系。ABC均由地球公转（黄赤交角存在）和自转产生。32.下列关于满月的描述，正确的有：A.满月时，日、地、月三者大致位于一条直线，且地球在中间。B.满月通常在午夜升起，清晨落下。C.满月时，月球未被太阳照亮的一面朝向地球。D.满月时，潮汐现象通常比较明显（大潮）。【答案】ABD【解析】A正确，此位置称“望”。B正确，太阳落山时满月升起。C错误，满月时被照亮的一面朝向地球。D正确，朔望时日月引力叠加，形成大潮。33.下列哪些是著名的光学折射望远镜？A.叶凯士天文台望远镜B.甚大望远镜（VLT）C.威尔逊山胡克望远镜D.口径10米凯克望远镜【答案】AC【解析】A叶凯士（口径1.02米）和C胡克望远镜（口径2.54米）是著名的折射望远镜。BVLT和D凯克望远镜都是反射式望远镜。34.太阳系中，拥有固体表面且拥有浓厚大气的行星包括：A.水星B.金星C.地球D.火星【答案】BC【解析】A水星有固体表面但大气极稀薄。D火星有固体表面但大气稀薄（表面气压约1%地球）。B金星和C地球均拥有固体表面和浓厚大气。35.下列关于中国空间站“天宫”的说法，正确的是：A.它运行在低地球轨道（LEO）。B.它可以作为观测地球和天文观测的平台。C.它完全不受地球引力影响，处于失重状态。D.它的轨道倾角约为42度左右，有利于覆盖中国领土。【答案】ABD【解析】A正确，LEO约400公里高。B正确，具备相关实验能力。C错误，空间站受重力影响，失重是因为它是绕地飞行的重力势能抵消（自由落体）。D正确，设计倾角覆盖主要纬度。36.下列哪些天体属于深空天体？A.M31（仙女座大星系）B.M42（猎户座大星云）C.木星D.土卫六【答案】AB【解析】深空天体通常指太阳系以外的恒星、星云、星系、星团等。M31是星系，M42是星云。木星和土卫六是太阳系天体。37.下列哪些条件有利于建立地面光学天文台？A.海拔较高，大气稀薄B.远离城市灯光，光害小C.气候干燥，晴夜多D.交通便利，靠近市中心【答案】ABC【解析】选址要求：高海拔（减少大气吸收和抖动）、暗天空、优良的大气视宁度（稳、干、透明）。D靠近市中心会导致严重光害和大气湍流，是不利条件。38.下列关于恒星演化的终态，正确的有：A.小质量恒星（如太阳）最终演化为白矮星。B.大质量恒星最终可能演化为中子星。C.极大质量恒星可能演化为黑洞。D.所有恒星最终都会演化为黑洞。【答案】ABC【解析】恒星终态取决于初始质量。D错误，只有质量足够大的恒星才可能坍缩为黑洞。39.下列属于特殊天象的有：A.日全食B.月全食C.行星连珠D.月掩星【答案】ABCD【解析】ABCD均为相对罕见或具有特定观测价值的天象。日全食和月全食是重要食象；行星连珠是视觉上的特殊排列；月掩星是月球遮掩背景天体的现象。40.天文观测中，使用“巴德窗”的意义在于：A.它是光学波段的一个透明窗口。B.它是红外波段的一个大气透明窗口。C.它可以避开地球大气中水汽和二氧化碳的吸收。D.它主要用来观测射电信号。【答案】BC【解析】巴德窗位于近红外波段（约1-2.5微米），此处大气透明度较高，受水汽和二氧化碳吸收影响较小，适合红外观测。A不是主要特征，D是射电波段。三、判断题（本大题共15小题，每小题1分，共15分。正确的选A，错误的选B）41.夏至日，北半球各地白昼时间最长，正午太阳高度角最大。【答案】B【解析】夏至日北半球白昼最长，但正午太阳高度角最大仅出现在北回归线及其以北地区，北回归线以南地区最大值出现在其他日期。42.开普勒-452b被称为“地球的表亲”，因为它围绕类似太阳的恒星运行且位于宜居带内。【答案】A【解析】Kepler-452b是第一颗围绕太阳型恒星运行且位于宜居带内的接近地球大小的系外行星。43.双星系统中，如果两颗子星互相绕转且我们只能通过光谱分光探测到，称为目视双星。【答案】B【解析】通过光谱周期性多普勒位移发现的双星称为分光双星。目视双星是指望远镜能直接分辨出两颗子星的双星。44.所有的类星体都位于银河系内。【答案】B【解析】类星体是活动星系核，是极其遥远、高红移的河外天体，是宇宙中已知最明亮的天体之一。45.彗星的轨道绝大多数是椭圆，只有极少数是抛物线或双曲线。【答案】B【解析】统计上，原始轨道中抛物线和双曲线占相当比例，但在受行星摄动进入内太阳系被捕获后，很多变为椭圆。但在未修正前，非闭合轨道比例很高，且长周期彗星轨道偏心率接近1。通常说法是“周期彗星轨道是椭圆，非周期彗星轨道接近抛物线”。严格来说，绝大多数观测到的未经长期演化的彗星轨道偏心率接近1（抛物线）。题目说法“绝大多数是椭圆”在统计学上对于新发现的彗星是不准确的。46.天体物理学中，元素的聚变反应会释放能量，元素的裂变反应也会释放能量（对于铁元素以前的元素）。【答案】B【解析】聚变释放能量发生在轻元素（至铁）。裂变释放能量发生在重元素（铁以后）。对于铁以前的元素，裂变通常是吸能的（需要输入能量）。47.我们在地球上看到的月球面貌总是相同的（总是看到同一面），是因为月球没有自转。【答案】B【解析】这是潮汐锁定现象。月球有自转，且自转周期与公转周期严格相等，导致同一面朝向地球。48.黑洞的密度一定是非常大的，无限大。【答案】B【解析】对于史瓦西黑洞，质量越大，半径越大，平均密度反而越小。超大质量黑洞的平均密度可能比水或空气还低。只有原初黑洞或恒星级黑洞坍缩点的密度才极高。49.哈勃定律表明，距离我们越远的星系，退行速度越快，这说明我们处于宇宙的中心。【答案】B【解析】哈勃定律反映的是宇宙在整体膨胀，空间本身在拉伸，任何星系看其他星系都在远离，没有特殊的中心位置。50.天文望远镜的口径越大，其理论分辨率就越高。【答案】A【解析】根据瑞利判据，分辨率θ=1.22λ/D51.冥王星被降级为矮行星的主要原因是因为它体积太小。【答案】B【解析】主要原因是因为它未能清除其轨道附近的其它天体（柯伊伯带天体），这是IAU关于行星定义的第三条。52.北极星目前是小熊座α星，但在古代，北极星并不是这颗星，因为地轴存在进动。【答案】A【解析】地轴像陀螺一样进动，指向在天空中画圆，周期约26000年，导致北极星随时间改变。53.太阳黑子实际上是太阳表面温度较低、颜色较暗的区域。【答案】A【解析】黑子是强磁场区，抑制了对流能量传输，温度比光球层低，所以看起来暗。54.只有在赤道上才能看到黄道上的所有天体从东方地平升起，西方地平落下。【答案】A【解析】在赤道上，黄道与地平圈垂直，所有天体（包括黄道天体）都做垂直升降运动，均可见升起落下（除极少数特殊情况）。55.宇宙微波背景辐射的温度大约是3K。【答案】A【解析】精确测量为2.725K，约3K。四、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。请将答案填写在答题卡指定位置）56.天文学中，太阳的视星等约为\_\_\_\_\_\_\_\_。【答案】-26.74【解析】太阳是全天最亮的天体，视星等约为-26.74。57.2026年，中国空间站“天宫”轨道高度约为400公里，其围绕地球转动的周期大约是\_\_\_\_\_\_\_\_分钟（填整数）。【答案】90【解析】近地轨道（LEO）周期通常在90分钟左右。58.离太阳系最近的恒星系统是\_\_\_\_\_\_\_\_。【答案】比邻星（或半人马座α三星系统）【解析】比邻星是半人马座α三合星的一员，距离约4.24光年。59.天体光谱中，如果谱线向红端移动，表明该天体正在\_\_\_\_\_\_\_\_观测者（填“靠近”或“远离”）。【答案】远离【解析】多普勒效应：波长变长（红移）意味着远离。60.木星是太阳系中体积和质量最大的行星，其著名的大红斑是一个\_\_\_\_\_\_\_\_。【答案】反气旋（或风暴/气旋）【解析】大红斑是一个巨大的反气旋风暴，已存在数百年。61.在梅西叶星表中，M42位于\_\_\_\_\_\_\_\_座（填星座名）。【答案】猎户【解析】M42是猎户座大星云。62.2024-2025年期间，太阳活动正处于第25周峰期，预计到2026年太阳活动将逐渐\_\_\_\_\_\_\_\_（填“上升”或“下降”）。【答案】下降【解析】第25周太阳活动预计在2025年左右达到峰值，2026年将进入下降相。63.地球绕太阳公转的轨道平面称为\_\_\_\_\_\_\_\_面。【答案】黄道【解析】地球轨道面在天球上的投影称为黄道面。64.天文单位（AU）的定义是地球到太阳的平均距离，其数值约为\_\_\_\_\_\_\_\_亿公里（保留一位小数）。【答案】1.5【解析】1AU≈1.49665.伽利略在1609年发明了天文望远镜，并利用它发现了木星的四颗最大卫星，这四颗卫星统称为\_\_\_\_\_\_\_\_卫星。【答案】伽利略【解析】木卫一、木卫二、木卫三、木卫四合称伽利略卫星。五、综合计算与简答题（本大题共4小题，共75分。要求写出必要的公式、文字说明和计算结果）66.（15分）某颗恒星A的视星等为m=5.5，其绝对星等为(1)请计算该恒星距离我们的秒差距是多少？(2)如果另一颗恒星B与恒星A的绝对星等相同，但距离是A的10倍远，求恒星B的视星等。【答案】(1)根据距离模数公式：m代入数据：5.5510l解得d=所以，该恒星距离我们100秒差距。(2)设恒星B的距离=10恒星B的绝对星等==再次使用距离模数公式：−−−−=所以，恒星B的视星等为10.5等。67.（20分）简述太阳系类地行星与巨行星在物理性质和化学组成上的主要区别（至少列出四点），并解释为什么火星表面呈现红色？【答案】类地行星（水、金、地、火）与巨行星（木、土、天、海）的主要区别：1.物理性质：类地行星质量小、体积小、密度大（岩石金属成分）；巨行星质量大、体积大、密度小（气体/冰成分）。2.化学组成：类地行星主要由硅酸盐岩石和铁金属核组成；巨行星主要由氢、氦等轻元素气体（及冰物质）组成。3.卫星系统：类地行星卫星很少或没有（地球1个，火星2个）；巨行星拥有众多卫星和行星环系统。4.大气特征：类