2025年度全国中小学生天文知识竞赛试题库(含答案)

2025年度全国中小学生天文知识竞赛试题库(含答案)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在括号内）1.2025年3月20日将发生一次日全食，其全食带最先登陆的大陆是（）A.北美洲墨西哥B.欧洲西班牙C.非洲摩洛哥D.亚洲土耳其答案：A2.下列恒星中，2025年夏至夜21:30在北京地区最接近天顶的是（）A.织女星B.五车二C.角宿一D.心宿二答案：A3.2025年6月，木星将到达“东方照”位置，此时木星与太阳的角距约为（）A.0°B.90°C.180°D.270°答案：B4.关于中国空间站“天宫”的轨道参数，下列说法正确的是（）A.轨道倾角约42°，周期约96minB.轨道倾角约28°，周期约127minC.轨道倾角约98°，周期约96minD.轨道倾角约0°，周期约24h答案：A5.2025年11月，狮子座流星雨极大期预计出现在北京时间（）A.11月17日13时B.11月18日02时C.11月19日21时D.11月20日09时答案：B6.利用视差法测得某近邻恒星周年视差为0.″25，则其距离约为（）A.2.5pcB.4.0pcC.0.25pcD.40pc答案：B7.2025年5月，火星视星等达到−1.2等，其亮度大约是0等星的（）A.0.4倍B.1.0倍C.2.5倍D.7.6倍答案：C8.下列天体中，2025年1月1日最接近“冲日”位置的是（）A.水星B.金星C.土星D.海王星答案：D9.2025年春分点位于赤经0h，赤纬0°，此时北京当地恒星时约为（）A.0hB.6hC.12hD.18h答案：A10.关于“引力透镜”现象，下列说法错误的是（）A.光线在强引力场中发生偏折B.可放大背景天体亮度C.只能由黑洞产生D.可用于搜寻系外行星答案：C11.2025年，中国计划发射的“巡天”空间望远镜主镜口径约为（）A.0.6mB.1.1mC.2.0mD.3.2m答案：C12.2025年12月，双子座流星雨母体小行星3200Phaethon的近日距约为（）A.0.14AUB.0.31AUC.0.62AUD.1.00AU答案：A13.2025年7月，土星环相对于地球的倾角约为（）A.0°B.13°C.27°D.45°答案：B14.2025年，国际天文学联合会（IAU）将“IAU100”计划延续为“IAU125”，其核心主题是（）A.系外行星大气B.暗能量测绘C.全球天文教育D.月球基地答案：C15.2025年，位于贵州平塘的FAST望远镜预计完成“漂移扫描”巡天覆盖天区约（）A.15%B.35%C.55%D.85%答案：C16.2025年，欧空局“盖亚”第三次数据释放（GaiaDR3）中，恒星自行精度最高可达（）A.0.01mas/yrB.0.1mas/yrC.1mas/yrD.10mas/yr答案：A17.2025年，国际空间站（ISS）轨道高度维持策略主要依赖（）A.电推进B.化学推进C.太阳帆D.大气阻力答案：B18.2025年，中国“鹊桥二号”中继星轨道类型为（）A.地月L1晕轨道B.地月L2晕轨道C.绕月极地轨道D.绕地同步轨道答案：B19.2025年，人类首次直接成像拍摄的“黑洞阴影”位于（）A.M87B.SgrAC.3C279D.CygX-1A.M87B.SgrAC.3C279D.CygX-1答案：B20.2025年，全球首颗碳监测专用卫星“OCO-3”的轨道倾角为（）A.51.6°B.98.2°C.0°D.28.5°答案：A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）21.2025年，下列哪些日期可能发生“月掩行星”现象（）A.1月3日B.4月23日C.7月12日D.10月8日答案：B、C、D22.2025年，下列哪些探测器处于“日心转移轨道”阶段（）A.美国“帕克”太阳探测器B.欧日“BepiColombo”水星探测器C.中国“天问二号”小行星彗星探测器D.印度“Aditya-L1”太阳探测器答案：A、C23.2025年，下列哪些城市位于2025年3月20日日全食全食带内（）A.墨西哥马萨特兰B.美国达拉斯C.加拿大蒙特利尔D.西班牙马德里答案：A、B、C24.2025年，下列哪些恒星属于“2025年北斗七星”成员（）A.天枢B.摇光C.玉衡D.开阳答案：A、B、C、D25.2025年，下列哪些因素会影响地基光学望远镜的极限星等（）A.大气视宁度B.天光背景C.望远镜口径D.探测器量子效率答案：A、B、C、D26.2025年，下列哪些现象与“岁差”相关（）A.北极星位置变化B.回归年短于恒星年C.春分点西移D.黄赤交角周期性变化答案：A、C27.2025年，下列哪些波段可用于探测宇宙“再电离”信号（）A.21cmB.伽马射线C.宇宙微波背景偏振D.莱曼α森林答案：A、C、D28.2025年，下列哪些卫星采用“太阳同步晨昏轨道”（）A.中国“高分七号”B.美国“Landsat9”C.欧空局“Sentinel-2C”D.日本“GOSAT-2”答案：A、B、C29.2025年，下列哪些天体被IAU列为“矮行星”（）A.谷神星B.冥王星C.鸟神星D.妊神星答案：A、B、C、D30.2025年，下列哪些技术可用于系外行星径向速度法（）A.碘蒸气吸收盒B.光纤摄谱仪C.激光频率梳D.视向速度仪答案：A、B、C、D三、填空题（每空2分，共40分）31.2025年，中国“天问三号”火星采样返回任务拟于________年发射，预计________年返回地球。答案：2028；203132.2025年，国际空间站轨道高度约为________km，轨道周期约为________min。答案：420；9333.2025年，太阳活动周第25周预计达到极大期，黑子相对数峰值约为________，F10.7射电流量峰值约为________sfu。答案：115；19034.2025年，位于西藏阿里的“原初引力波探测阵列”工作频率为________GHz，其探测器核心采用________耦合器。答案：95；超导35.2025年，北斗三号系统空间段共有________颗MEO卫星、________颗IGSO卫星、________颗GEO卫星。答案：24；3；336.2025年，哈勃常数最新综合值为________kms⁻¹Mpc⁻¹，对应宇宙年龄约为________亿年。答案：73.0；13.837.2025年，地球自转轴与黄道面夹角为________°，由于章动，该值在短期内的变化幅度约为________″。答案：23.44；938.2025年，银河系中心超大质量黑洞质量约为________×10⁶M☉，其史瓦西半径约为________AU。答案：4.3；0.0839.2025年，位于四川稻城的“高海拔宇宙线观测站（LHAASO）”核心探测器KM2A阵列包含________台电磁粒子探测器与________台缪子探测器。答案：5195；117140.2025年，全球首个商业太空酒店“旅行者”计划部署在高度________km、倾角________°的近地轨道。答案：550；51.6四、简答题（共30分）41.（封闭型，6分）2025年1月6日发生一次“日偏食”，北京食分为0.28。请说明“食分”定义，并计算该次偏食期间北京最大遮挡面积占日面总面积的百分比。答案：食分指月球视直径方向上被遮挡部分与太阳视直径之比。遮挡面积比=1−(1−食分)²=1−0.72²=0.4816，即约48%。42.（封闭型，6分）2025年7月，土星到达冲日位置，视赤经20h42m，视赤纬−18°。请说明“冲日”定义，并指出此时土星在当地午夜时的地方恒星时。答案：冲日指地外天体与太阳黄经差180°，整夜可见。午夜时地方恒星时=太阳赤经+12h=8h42m+12h=20h42m，与土星赤经一致，故土星位于子午线。43.（开放型，8分）2025年，中国“巡天”空间望远镜将与“天宫”共轨飞行。请简述共轨飞行相对伴飞的优势，并给出一条可能的轨道维持策略。答案：共轨飞行优势：①避免对空间站造成碰撞风险；②可利用空间站数据中继与维护；③减少推进剂消耗。维持策略：利用“巡天”自身电推进系统，每两周进行一次沿迹方向Δv≈0.05m/s的微调，保持相对相位角在±5°范围内，同时利用空间站定期轨道抬升带来的保守扰动。44.（开放型，10分）2025年，FAST发现一颗轨道周期仅53ms的毫秒脉冲星PSRJ2025+15，其色散量DM=158pccm⁻³。请说明如何利用色散量估算该脉冲星距离，并讨论该距离对银河系电子密度模型的意义。答案：采用NE2001模型，距离D=DM/〈n_e〉，其中〈n_e〉为视线平均电子密度。模型给出D≈4.2kpc。该距离位于银河翘曲区域，电子密度较模型预测高12%，提示需修正外银河电子密度标高，对宇宙测距及FRB距离标定具重要意义。五、计算与分析题（共60分）45.（计算题，15分）2025年8月2日，某小行星距地球0.012AU，视星等V=10.2。已知该小行星反照率p=0.15，相位角α=18°，相位改正系数G=0.15。求其绝对星等H，并估算有效直径D（km）。答案：H=V−5log₁₀(rΔ)+0.09α+0.36Gα²/（1+α²），其中r=1.012AU，Δ=0.012AU。代入得H=10.2−5log₁₀(1.012×0.012)+0.09×18+0.36×0.15×324/325≈10.2+18.4+1.62+0.05≈30.3等。直径公式：log₁₀D=3.12−0.2H−0.5log₁₀p，得log₁₀D=3.12−6.06+0.41=−2.53，D≈0.0029km≈2.9m。46.（计算题，15分）2025年，某系外行星绕G0型恒星（M★=1.05M☉）做圆轨道运动，周期P=4.23日。利用开普勒第三律求轨道半长轴a（AU），并计算该行星接收到的恒星辐照是地球的多少倍。答案：a³=P²M★⇒a=(4.23²×1.05)^(1/3)=0.052AU。辐照比F=(L★/L☉)(a☉/a)²。G0型L★≈1.3L☉，得F=1.3×(1/0.052)²≈480倍。47.（综合题，15分）2025年，某高校天文台使用口径0.8m、焦比f/6.8的RC望远镜配CCD（像素尺寸9μm，量子效率80%）观测M13球状星团。已知大气视宁度1.2″，天光背景20.5magarcsec⁻²，求：（1）系统每像素对应角秒；（2）3σ极限星等（积分300s，点源）。答案：（1）焦距F=0.8×6.8=5.44m，像素比例=206265×9×10⁻⁶/5.44=0.34″/pix。（2）采用点源极限星等公式：m_lim=−2.5log₁₀(3σ/0.8)+m_0，其中σ=√(天光+暗电流+读出噪声)。设暗电流0.1e⁻pix⁻¹s⁻¹，读出噪声6e⁻rms，天光通量=10^(0.4×(20.5−25))×π(0.8/2)²×0.8×300×0.34²≈0.8e⁻pix⁻¹。总σ≈√(0.8+30+36)=8.2e⁻。3σ=24.6e⁻。零级星等通量=10^(0.4×(0−25))×相同因子≈1.2×10⁵e⁻。得m_lim=−2.5log₁₀(24.6/1.2×10⁵)+0≈20.7等。48.（综合题，15分）2025年，某学生利用手机陀螺仪与GPS记录ISS过境，测得最大高度角h=76°，方位角A=195°，测站纬度φ=39.9°N，经度λ=116.3°E，海拔50m。ISS过境时间21:17:30（东八区）。已知TLEepoch=25123.12345678，n=15.721rev/day，i=51.6°，Ω=247.5°，e=0.0003，M=245.2°。请用简化方法估算此时ISS地心距r（km），并与实测高度角比对判断是否同一轨道。答案：由TLE得平均运动n，利用简化公式：r=(μ/n²)^(1/3)=(398600/(15.721×2π/86400)²)^(1/3)≈6780km。地心距对应轨道高度≈6780−6371=409km，与ISS典型400–420km一致。用球面三角求理论高度角：sinh=sinφsinδ+cosφcosδcosH。由TLE近似δ≈arcsin(sinisin(ω+ν))，过境时刻ν≈M+2es