2025年中小学生航天知识竞赛试题题库及答案

2025年中小学生航天知识竞赛试题题库及答案一、单项选择题（每题2分，共40分。每题只有一个正确答案，请将正确选项字母填入括号内）1.我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”成功发射的年份是（）A.1964年  B.1970年  C.1975年  D.1980年答案：B2.下列哪一项不是地球静止轨道卫星的特点（）A.轨道周期与地球自转周期相同  B.轨道倾角为0°C.星下点轨迹呈“8”字形  D.相对地面保持固定位置答案：C3.航天员在轨飞行期间，为了对抗失重导致的肌肉萎缩，最常采用的锻炼设备是（）A.跑步机  B.动感单车  C.拉力器  D.哑铃答案：A4.长征五号运载火箭芯级采用的推进剂组合是（）A.液氧/煤油  B.液氧/液氢  C.四氧化二氮/偏二甲肼  D.液氧/甲烷答案：B5.关于“嫦娥五号”任务，下列说法正确的是（）A.实现了人类首次月背软着陆  B.带回了2kg月壤样品C.在月面起飞采用“月面起飞+环月交会”模式  D.采用“跳跃式”再入返回地球答案：C6.国际空间站（ISS）轨道高度约为（）A.200km  B.400km  C.800km  D.1200km答案：B7.下列哪颗行星拥有最多的已知天然卫星（）A.地球  B.火星  C.木星  D.土星答案：D8.在火箭飞行过程中，用于分离整流罩的最可靠火工装置是（）A.爆炸螺栓  B.气动分离钳  C.电磁解锁器  D.形状记忆合金答案：A9.我国“天问一号”火星探测器进入火星轨道的日期是（）A.2020年7月23日  B.2021年2月10日C.2021年5月15日  D.2021年6月11日答案：B10.下列关于太阳同步轨道的描述，错误的是（）A.轨道面进动角速度与地球公转角速度相同  B.可实现固定地方时成像C.轨道倾角接近90°  D.轨道高度越高，所需倾角越小答案：D11.航天员舱外航天服“飞天”第二代主色调为（）A.纯白  B.纯白+中国红  C.纯白+太空蓝  D.纯白+金边答案：B12.火箭发射倒计时中“T-0”指的是（）A.点火指令发出瞬间  B.火箭起飞瞬间C.起飞前10s  D.起飞前6s答案：A13.在轨航天器采用“化学推进+电推进”混合模式的主要目的是（）A.提高推力  B.降低推进剂总质量C.缩短飞行时间  D.提高加速度答案：B14.下列哪项不是卫星导航三要素（）A.经度  B.纬度  C.高程  D.速度答案：D15.我国“北斗三号”系统采用的轨道不包括（）A.GEO  B.IGSO  C.MEO  D.LEO答案：D16.火箭级间冷分离相对于热分离的优点是（）A.分离速度大  B.对上一级干扰小C.结构质量轻  D.无需反推火箭答案：B17.月壤中含量最高的元素是（）A.氧  B.硅  C.铝  D.铁答案：A18.下列关于空间辐射环境的说法，正确的是（）A.南大西洋异常区质子通量低于极区  B.银河宇宙射线强度与太阳活动正相关C.太阳质子事件持续可达数天  D.范·艾伦带外带主要由质子构成答案：C19.火箭发射时看到的“白烟”主要成分是（）A.液氧汽化冷凝的水雾  B.煤油燃烧产物C.四氧化二氮  D.液氢燃烧产物答案：A20.我国空间站“天和”核心舱推进系统使用的电推进器类型为（）A.离子  B.霍尔  C.弧jet  D.磁等离子体答案：B二、多项选择题（每题3分，共30分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）21.下列属于载人航天“三舱一段”基本构型的舱段有（）A.轨道舱  B.返回舱  C.推进舱  D.服务舱答案：ABC22.火箭飞行中常用的姿态敏感器包括（）A.陀螺仪  B.加速度计  C.星敏感器  D.地平仪答案：ACD23.关于火星大气，下列说法正确的有（）A.主要成分为CO₂  B.表面气压约为地球1%C.存在季节性沙尘暴  D.含氧量可供人类直接呼吸答案：ABC24.卫星热控系统常用的被动热控措施有（）A.多层隔热材料  B.热管  C.辐射散热器  D.电加热器答案：ABC25.下列属于我国四大发射场的有（）A.酒泉  B.太原  C.西昌  D.文昌答案：ABCD26.火箭垂直回收技术需要突破的关键有（）A.节流变推力发动机  B.栅格舵气动控制C.高精度导航制导  D.起落架缓冲答案：ABCD27.卫星遥感影像的几何误差来源包括（）A.地球曲率  B.大气折射  C.卫星姿态变化  D.探测器响应非线性答案：ABC28.下列属于深空测控频段的有（）A.S波段  B.X波段  C.Ka波段  D.VHF波段答案：ABC29.空间站水再生系统可处理的废水类型有（）A.尿液  B.冷凝水  C.卫生废水  D.舱外冷却液答案：ABC30.关于太阳帆推进，下列说法正确的有（）A.利用光子动量传递  B.无需携带工质C.推力方向始终背离太阳  D.适合长期深空巡航答案：ABD三、填空题（每空1分，共30分）31.我国首颗数据中继卫星“天链一号”于____年发射，其轨道类型为________。答案：2008；地球静止轨道32.长征二号F火箭可靠性指标达到____，载人飞行安全系数为____。答案：0.97；0.99733.地球第一宇宙速度为____km/s，第二宇宙速度为____km/s。答案：7.9；11.234.空间站舱段对接机构采用____导向+____锁紧的异体同构周边式构型。答案：锥杆；三爪35.卫星常用化学电池中，比能量最高的是____电池，循环寿命最长的是____电池。答案：锂离子；镍氢36.火箭贮箱增压用的常温气体通常为____，低温上面级则多用____。答案：氦气；自生增压37.月球赤道表面重力加速度约为地球的____，火星表面重力加速度约为地球的____。答案：1/6；0.3838.我国“高分”系列卫星中，分辨率优于1m的民用光学卫星型号为____。答案：高分二号39.太阳活动周期平均为____年，当前第25活动周期开始于____年。答案：11；202040.空间碎片减缓标准规定，任务结束后卫星应____年内离轨，或转入____轨道。答案：25；墓地41.火箭喷管面积比越大，____越高，但____损失增大。答案：比冲；膨胀42.卫星导航信号中的____码用于民用粗捕获，____码用于军用精密定位。答案：C/A；P(Y)43.舱外航天服生命保障时间“飞天”二代为____小时，美国EMU为____小时。答案：8；744.火星探测器再入段最大热流密度可达____W/cm²，防热材料主要采用____。答案：150；酚醛浸渍碳烧蚀材料45.我国空间站组合体管理采用____总线+____以太网双冗余拓扑。答案：1553B；千兆四、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）46.火箭比冲与推进剂燃烧温度成正比，与燃气分子量成反比。（）答案：√47.地球静止轨道卫星必须运行在赤道平面，因此无法覆盖极地地区。（）答案：√48.卫星太阳翼在阴影区仍可通过蓄电池供电，因此无需考虑阴影时长。（）答案：×49.空间冷焊现象是指在真空环境下金属表面原子扩散导致接触面粘连。（）答案：√50.长征六号运载火箭首次采用液氧煤油高压补燃循环发动机。（）答案：×51.月球背面永远看不见地球，因此无法直接与地球通信。（）答案：√52.太阳帆在木星轨道附近获得的太阳辐射压力比地球轨道大。（）答案：×53.卫星姿控飞轮饱和后必须卸载，常用磁力矩器或喷气执行。（）答案：√54.火箭垂直回收时，栅格舵主要起气动减速作用，不产生升力。（）答案：×55.我国“天琴计划”拟在地球轨道部署三星编队，探测空间引力波。（）答案：√五、简答题（共30分）56.（封闭型，6分）说明火箭发射时“零秒脱落”脐带摆杆的作用及工作原理。答案：作用：在起飞瞬间快速断开箭地连接的气、液、电连接器，防止缆线拉扯。原理：采用爆炸螺栓或聚能切割索，在T-0收到点火指令同时起爆，摆杆在扭簧或配重作用下3s内摆离箭体≥4m，确保不碰撞。57.（封闭型，6分）列举卫星热平衡方程，并解释各参数含义。答案：方程：Q_in+Q_dis=Q_rad+Q_cond+Q_conv。Q_in：外热流（太阳+地球反照+地球红外）；Q_dis：内热耗；Q_rad：辐射散热；Q_cond：传导散热；Q_conv：对流散热（轨空环境可忽略）。平衡时温度稳定。58.（开放型，8分）结合实例说明电推进在深空探测任务中的优势与局限。答案：优势：比冲3000s以上，比化学高5–10倍，可大幅节省推进剂，如“天问一号”中途修正仅耗气5kg；可小推力长期工作，实现精确姿态轨道控制。局限：推力毫牛级，需连续工作数月，对任务时间敏感型不利；需大功率电源，增加太阳翼面积与质量；羽流污染影响敏感载荷。59.（封闭型，5分）计算：某太阳同步轨道卫星轨道高度600km，地球半径6371km，求轨道周期（分钟）。答案：由开普勒第三定律T=2π√(a³/μ)，a=6371+600=6971km，μ=3.986×10⁵km³/s²，得T≈5794s≈96.6min。60.（开放型，5分）简述空间站微生物防控的主要措施。答案：1.材料选择：抗菌银离子涂层；2.环境控制：保持相对湿度<60%，高效HEPA过滤；3.定期采样：棉签擦拭培养，基因测序快速鉴定；4.紫外线杀菌：舱内便携UV-C灯；5.乘员卫生：每日体表清洁，物品消毒湿巾；6.货运飞船上行物资预辐照灭菌。六、综合应用题（共30分）61.（计算+分析，15分）背景：某火星采样返回任务采用“绕-落-采-升-交-返”六步。已知火星表面重力加速度3.71m/s²，火星半径3390km，上升器需将500kg样品送入500km圆轨道。上升器湿质量1500kg，干质量600kg，发动机比冲340s。（1）计算理想速度增量Δv（忽略气动阻力与旋转，5分）。（2）判断现有推进剂是否满足任务需求（5分）。（3）若采用“电推进+化学推进”混合模式，提出一种质量节省方案并估算节省比例（5分）。答案：（1）由能量守恒Δv=√[2μ(1/r-1/2a)]，μ火星=4.283×10¹³m³/s²，r=3390km，a=(3390+500+3390)/2=3640km，得Δv≈3.45km/s。（2）可用Δv=Isp·g₀·ln(m₀/mf)=340×9.81×ln(1500/600)≈3.06km/s<3.45km/s，不满足，需减载或增推。（3）方案：先用2kW霍尔电推在火星表面低推力爬升至150km×150km椭圆，再远地点化学加速入圆，电推工作60天，节省推进剂约180kg，总质量可降至1320kg，节省比例12%。62.（设计+论述，15分）背景：某中学拟研制3U立方星（质量4kg）进行遥感与科普通信，轨道高度400km，设计寿命6个月。（1）提出电源分系统方案，包括太阳电池类型、面积、蓄电池容量（5分）。（2）设计一种简易热控措施，保证相机CMOS工作温度0–40℃（5分）。（3）给出测控通信链路预算，说明选用频段与天线类型（5分）。答案：（1）采用三结GaAs电池，效率30%，峰值功率需求8W，考虑30%余量10.4W；轨道平均日照因子0.6，太阳常数1367W/m²，衰减0.9，得面积0.025m²，实际布置2片展开翼共0.04m²；锂离子蓄电池2并3串，容量3200mAh，电压11.1