2026年全国中小学生天文知识竞赛试题库(含答案)

2026年全国中小学生天文知识竞赛试题库(含答案)一、选择题（每题2分，共60分）（一）单项选择题1.太阳系中，自转轴倾角接近90度，几乎“躺着”公转的行星是：A.水星B.金星C.天王星D.海王星答案：C2.以下哪颗恒星是红超巨星？A.天狼星B.参宿四C.比邻星D.织女星答案：B3.梅西耶天体M42位于哪个星座？A.猎户座B.天鹅座C.金牛座D.人马座答案：A4.我国首颗暗物质粒子探测卫星是：A.悟空号B.墨子号C.慧眼号D.羲和号答案：A5.当月球运行到太阳和地球之间，且三者恰好或几乎成一条直线时，可能发生：A.月偏食B.月全食C.日环食D.半影月食答案：C6.在地球上观测，金星最亮时处于哪个相位附近？A.上合B.下合C.东大距D.朔答案：C7.以下哪种天体不属于太阳系小天体？A.彗星B.小行星C.流星体D.褐矮星答案：D8.“春季大三角”通常不包括以下哪颗星？A.角宿一（室女座α）B.大角星（牧夫座α）C.轩辕十四（狮子座α）D.常陈一（猎犬座α）答案：D9.光年是天文学中常用的：A.时间单位B.速度单位C.距离单位D.亮度单位答案：C10.银河系的核心，即银心方向，主要位于哪个星座？A.人马座B.天鹅座C.天蝎座D.半人马座答案：A11.以下哪台望远镜不是空间望远镜？A.哈勃空间望远镜B.詹姆斯·韦伯空间望远镜C.甚大望远镜（VLT）D.钱德拉X射线天文台答案：C12.太阳大气层中，温度最高的一层是：A.光球层B.色球层C.过渡区D.日冕层答案：D13.我国即将建成的世界上最大的单口径射电望远镜是：A.FAST（中国天眼）B.Arecibo（阿雷西博，已退役）C.VLA（甚大天线阵）D.ALMA（阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列）答案：A14.小行星带主要位于哪两颗行星的轨道之间？A.水星与金星B.金星与地球C.地球与火星D.火星与木星答案：D15.以下哪项不是大爆炸宇宙学的观测证据？A.星系红移B.宇宙微波背景辐射C.轻元素丰度D.太阳系行星运动答案：D（二）多项选择题（每题至少有两个正确选项，全部选对得3分，部分选对得1分，有错选得0分）16.以下哪些是类地行星（岩石行星）？A.水星B.金星C.土星D.火星答案：A,B,D17.以下哪些现象或天体与恒星演化晚期的剧烈活动有关？A.超新星爆发B.行星状星云C.日珥D.伽马射线暴答案：A,B,D18.以下关于月球的描述，正确的有：A.月球的自转周期等于公转周期B.月球没有全球性磁场C.月球表面布满环形山，主要由火山喷发形成D.“潮汐锁定”是地球对月球长期引力作用的结果答案：A,B,D19.以下哪些是我国古代著名的星官或星群？A.北斗七星B.二十八宿C.冬季大三角D.三垣答案：A,B,D20.影响地面光学望远镜观测效果的主要因素有：A.地球大气湍流（视宁度）B.光污染C.望远镜的口径D.观测地点的海拔和气候答案：A,B,C,D二、填空题（每空1分，共30分）21.距离太阳最近的恒星系统是__________，距离约4.22光年。答案：比邻星（半人马座α星C）/半人马座α三星系统22.太阳系八大行星中，体积最大的是__________，拥有最显著光环的是__________。答案：木星，土星23.彗星的两条主要彗尾中，离子尾（气体尾）通常呈__________色，且指向__________太阳的方向；尘埃尾通常呈__________色，且大致沿彗星轨道方向延伸。答案：蓝，背离，黄白24.天球上，黄道与天赤道的两个交点称为__________点和__________点，太阳在春分时经过__________点。答案：春分，秋分，春分25.星等是衡量天体__________的物理量。星等值越小，星星越__________。每相差1等，亮度相差约__________倍。答案：亮度（视亮度），亮，2.51226.根据开普勒行星运动第三定律，行星公转周期的平方与轨道半长轴的__________成正比。答案：立方27.我国古代将星空划分为“三垣二十八宿”，其中“三垣”是指__________、__________和__________。答案：紫微垣，太微垣，天市垣28.黑洞根据质量主要分为三类：恒星级黑洞、__________黑洞和位于星系中心的__________黑洞。答案：中等质量，超大质量29.太阳的能源来自于其内部的__________反应，主要过程是将__________聚变为__________。答案：核聚变，氢，氦30.国际通用的88个现代星座中，面积最大的星座是__________，唯一被分为两部分的星座是__________。答案：长蛇座，蛇夫座31.流星雨通常与__________有关。当流星雨的辐射点位于某个星座时，该流星雨便以该星座命名，例如每年8月的__________座流星雨。答案：彗星（或小行星）遗留的碎片，英仙32.描述恒星光谱类型的序列，从高温到低温依次是：__________。答案：O,B,A,F,G,K,M（可加L,T,Y）33.我国“嫦娥”系列月球探测器已完成__________、__________、__________三大工程步骤。答案：绕，落，回34.太阳系中已知火山活动最活跃的天体是木星的卫星__________，其表面被厚厚的冰层覆盖，冰下可能存在液态海洋。答案：木卫一（伊奥，Io）三、简答题（共40分）（一）封闭型简答题35.（5分）简述日食发生的必要条件。答案：日食发生时，月球必须运行到太阳和地球之间（朔），且三者恰好或几乎在一条直线上。同时，月球的影子必须能落到地球表面上。由于月球轨道（白道）与地球轨道（黄道）有约5°的夹角，并非每次朔都会发生日食。36.（5分）什么是“凌日”现象？在太阳系中，从地球上看，哪两颗行星可能发生凌日现象？答案：“凌日”是指内行星运行到太阳和地球之间，从地球上看，行星像一个小黑点从太阳表面缓慢穿过的现象。从地球上看，可能发生凌日现象的行星是水星和金星。37.（6分）列举三种主要的天文望远镜类型，并简述其各自主要观测的电磁波段或目标。答案：1.光学望远镜：主要观测可见光波段，用于观测恒星、星系、星云等天体的可见光图像和光谱。2.射电望远镜：主要观测无线电波段，用于探测中性氢、脉冲星、宇宙微波背景辐射及星际分子等。3.空间望远镜（如X射线、紫外望远镜）：置于太空，避开大气吸收，用于观测X射线、紫外、红外等地面难以观测的波段，研究高温天体、恒星形成区、宇宙早期天体等。（二）开放型/分析型简答题38.（8分）请分析为什么在城市的夜晚很难看到银河？答案：主要原因包括：1.光污染：城市中大量的人工光源将夜空照亮，使天空背景亮度增加，掩盖了银河等暗弱天体的光芒。2.大气污染：城市空气中的尘埃、气溶胶等颗粒物较多，对星光造成散射和吸收，进一步削弱了到达人眼的星光。3.观测条件限制：城市建筑遮挡视野，难以获得开阔的星空观测视角。这些因素共同作用，使得银河这类表面亮度较低、需要黑暗环境才能清晰可见的弥散天体在城市中几乎不可见。39.（8分）简述恒星一生的主要演化历程（以类似太阳质量的恒星为例）。答案：以类似太阳质量的恒星为例：1.分子云坍缩：星际分子云在引力作用下坍缩，形成原恒星。2.主序星阶段：核心温度压力足以点燃氢聚变为氦的稳定反应，恒星进入漫长的主序星阶段（太阳约100亿年），这是恒星的“青壮年”期。3.红巨星阶段：核心氢耗尽后，核心收缩升温，外壳膨胀冷却，恒星体积急剧增大，变为红巨星。4.行星状星云与白矮星：红巨星外层物质逐渐抛射，形成行星状星云，内部遗留的高温核心坍缩为致密的白矮星。5.黑矮星：白矮星逐渐冷却，最终变为不再发光的黑矮星（目前宇宙年龄内尚未形成）。40.（8分）什么是“引力透镜”效应？它在天文学研究中有何重要作用？答案：引力透镜效应是指大质量天体（如星系、星系团）的强引力场会使其背后的光线发生弯曲，类似于光学透镜，从而放大、扭曲或多重成像背景天体的现象。重要作用包括：1.探测暗物质：通过分析透镜效应造成的畸变，可以推知前景透镜天体（包括其暗物质晕）的质量分布。2.研究早期宇宙：能够放大极其遥远、暗弱的星系，使天文学家能够研究宇宙早期的星系形成与演化。3.发现系外行星：微引力透镜现象可以用于发现银河系内距离遥远、不发光或发光微弱的系外行星。4.检验广义相对论：是爱因斯坦广义相对论的重要验证之一。四、应用题（共70分）（一）计算题41.（10分）已知天狼星（大犬座α）的视星等为-1.46，距离我们约8.6光年。请计算天狼星的绝对星等。（提示：绝对星等M与视星等m、距离d（秒差距）的关系为：M=m5lgd+5）答案：首先将距离单位转换为秒差距（pc）。1pc≈3.26ly。所以，d=8.6ly/3.26ly/pc≈2.64pc。代入公式：M=-1.465lg(2.64)+5代入公式：M=-1.465lg(2.64)+5lg(2.64)≈0.421650.4216≈2.10850.4216≈2.108M=-1.462.108+5=1.432因此，天狼星的绝对星等约为+1.43。42.（12分）根据开普勒第三定律：行星公转周期T（年）的平方与其轨道半长轴a（天文单位AU）的立方成正比，即T²=a³。已知火星的公转周期约为1.88地球年。(1)计算火星轨道的半长轴（以AU为单位）。(2)已知地球轨道的半长轴为1AU，计算火星与地球的平均距离（以AU为单位）。提示：考虑两者在太阳同侧且距离最近的情况（近似为轨道半径之差）。答案：(1)由T²=a³，得a=³√(T²)代入T=1.88，a=³√(1.88²)=³√(3.5344)计算得a≈1.52AU。(2)当火星和地球位于太阳同侧，且日-地-火近似在一条直线上时，两者距离最近，近似为轨道半长轴之差。即最近距离≈a_火a_地=1.52AU1.00AU=0.52AU。（二）分析综合题43.（18分）阅读以下材料，回答问题。材料：2023年，某国际天文研究团队宣布利用凌星法在距离地球约120光年的一颗类太阳恒星（TOI-700）的宜居带内，发现了一颗地球大小的系外行星TOI-700e。其轨道周期约为28地球日，半径约为地球的0.95倍。此前，该系统中已发现行星TOI-700d（周期37.4天，半径1.07倍地球），也位于宜居带内。宜居带是指行星距离恒星远近适中的区域，在这个区域内，行星表面有可能存在液态水。问题：(1)凌星法探测系外行星的主要原理是什么？它可以直接测量行星的哪些物理参数？(2)为什么天文学家特别关注位于恒星“宜居带”内的系外行星？(3)根据提供的轨道周期，利用开普勒第三定律（简化形式，以太阳系为参考：T²=a³，T单位年，a单位AU），估算TOI-700e与它所环绕的恒星的大致距离（以AU为单位）。假设该恒星质量与太阳非常接近。（提示：先将周期转换为年）答案：(1)凌星法原理：当系外行星从其母恒星前方经过（凌星）时，会遮挡一部分恒星发出的光，导致观测到的恒星亮度发生周期性、微小的下降。通过高精度测光设备监测这种亮度变化，可以推断行星的存在。它可以直接测量或推导出：行星的轨道周期、行星半径（通过遮光深度）、有时可估算轨道倾角。(2)因为液态水被认为是生命（尤其是类似地球的生命）存在和发展的关键条件之一。位于宜居带内的行星，其表面温度可能允许液态水稳定存在，从而提高了该行星上存在生命的可能性，是搜寻地外生命的重要目标区域。(3)首先转换周期：T=28地球日/365.25地球日/年≈0.0767年。根据T²=a³，则a=³√(T²)=³√(0.0767²)=³√(0.00588)≈0.18AU。因此，TOI-700e与恒星的大致距离约为0.18天文单位。44.（30分）请设计一个简易的观测方案，用于在校园内（北半球中纬度地区）指导同学辨认秋季星空的主要标志和亮星。你的方案需包括：(1)观测时间与地点选择：建议的月份、具体时间（如上半夜、后半夜）、对观测地点的要求。(2)寻找“秋季四边形”（飞马座大四边形）：描述如何利用已知的夏季或拱极星座（如北斗七星）来定位它。(3)以“秋季四边形”为起点，延伸辨认其他秋季亮星与星座：至少描述如何找到仙女座、仙后座、英仙座以及亮星（如仙女座α、北落师门）的方法。(4)计划观测的天体或现象：除了辨认星座，还可建议观测1-2个适合小型望远镜或双筒望远镜的秋季深空天体（如仙女座星系M31），并简述寻找方法。(5)注意事项：列出2-3条观测前的准备工作或观测中的注意事项。答案（要点）：(1)观测时间与地点：建议在9月至11月的晴朗夜晚，选择上半夜（如20:00-23:00）。地点应选在校园内视野相对开阔、灯光干扰较少的位置，如操场中央或高楼屋顶。(2)定位秋季四边形：首先找到北斗七星（夏季及秋季夜晚仍可见于北方低空）。沿北斗七星斗口的两颗星（天璇、天枢）连线，向斗口开口方向延长约5倍距离，可找到北极星。面对北极星，其正南方高空，可见一个由四颗2等星组成的巨大正方形（或长方形），即飞马座大四边形。也可通过