2025中小学生航空航天科普知识竞赛试题库及答案

2025中小学生航空航天科普知识竞赛试题库及答案一、单项选择题（每题1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”发射的年份是（）A.1964年B.1970年C.1975年D.1980年答案：B2.国际空间站（ISS）绕地球一圈大约需要（）A.30分钟B.60分钟C.90分钟D.120分钟答案：C3.下列哪一项不是火箭发射前必须完成的常规检查项目（）A.推进剂加注量复核B.卫星太阳翼展开试验C.遥测系统自检D.发射场风速监测答案：B4.我国“嫦娥五号”探测器从月球起飞返回地球时，使用的上升器发动机属于（）A.液体主发动机B.固体逃逸发动机C.姿控发动机D.电推进发动机答案：A5.飞机机翼上表面设计成弧形、下表面较平的目的是（）A.减小阻力B.增加升力C.降低噪声D.节省材料答案：B6.在地球静止轨道上运行的卫星，其轨道高度约为（）A.200kmB.500kmC.1000kmD.35786km答案：D7.下列哪项不是卫星导航系统的基本组成部分（）A.空间段B.地面控制段C.用户段D.火箭段答案：D8.我国“天问一号”火星探测器进入火星轨道前实施的制动动作称为（）A.近火制动B.远火加速C.霍曼转移D.引力弹弓答案：A9.飞机在起飞阶段放下襟翼的主要作用是（）A.减小升力B.增加阻力C.增加升力并降低失速速度D.节省燃油答案：C10.火箭分级的主要技术原因是（）A.方便运输B.提高可靠性C.减轻死重、提高运载效率D.降低发射噪声答案：C11.航天员在轨出舱活动时，舱外航天服内保持的压力约为（）A.10kPaB.30kPaC.101kPaD.200kPa答案：B12.地球自转对火箭发射带来的最大好处是（）A.增加推力B.提供自由自转稳定性C.提供初始速度、节省燃料D.降低重力答案：C13.下列哪项不是太阳活动对航天器的影响（）A.单粒子翻转B.轨道衰减加剧C.太阳电池阵输出功率下降D.地面测控信号增强答案：D14.飞机超音速飞行时产生的“音爆”现象本质是（）A.激波引起的压力突变B.发动机爆炸C.机翼颤振D.尾喷口共振答案：A15.我国“北斗三号”全球组网卫星星座的轨道组成不包括（）A.地球静止轨道B.倾斜地球同步轨道C.中圆地球轨道D.太阳同步轨道答案：D16.在轨卫星采用的三轴稳定方式中，用来测量姿态的传感器通常不包括（）A.星敏感器B.陀螺仪C.磁强计D.温度计答案：D17.飞机机翼的“展弦比”是指（）A.翼展与平均几何弦长之比B.翼面积与翼展之比C.翼根弦长与翼尖弦长之比D.机翼翼展与机身长度之比答案：A18.火箭发动机比冲的单位是（）A.秒B.牛顿C.米/秒D.千克答案：A19.下列哪项不是载人飞船返回舱再入防热结构常用材料（）A.碳-碳复合材料B.石英纤维瓦C.铝合金蜂窝D.石墨烯导热膜答案：D20.卫星在太阳同步轨道上运行，其降交点地方时保持基本不变，主要利用了（）A.地球扁率摄动B.太阳引力共振C.日月引力平衡D.大气阻力调节答案：A21.飞机飞行中若出现“失速”，其直接原因是（）A.推力不足B.迎角超过临界迎角C.机翼结冰D.燃油不足答案：B22.我国“长征五号”运载火箭主发动机采用的推进剂组合是（）A.四氧化二氮/偏二甲肼B.液氧/煤油C.液氧/液氢D.硝酸/混胺答案：C23.卫星通信中，C波段下行频率的大致范围是（）A.1–2GHzB.2–4GHzC.4–8GHzD.12–18GHz答案：C24.火星与地球最接近时，两者距离约为（）A.400万千米B.7800万千米C.3.5亿千米D.6亿千米答案：B25.飞机在巡航阶段，随着燃油消耗，其最佳巡航高度通常会（）A.降低B.不变C.升高D.先降后升答案：C26.火箭发射时产生的“白烟”主要成分是（）A.二氧化碳B.液氧汽化形成的水蒸气C.煤油燃烧产物D.氮气答案：B27.卫星热控系统中，用来实现主动热控的器件通常不包括（）A.热控百叶窗B.电加热片C.热管D.多层隔热材料答案：D28.飞机起落架收放机构中，常用的“上位锁”作用是（）A.防止起落架意外放下B.防止起落架在收上位解锁C.减小阻力D.增加强度答案：B29.我国“神舟”飞船返回舱再入时，最大过载一般控制在（）A.1gB.3–4gC.8–10gD.15g答案：B30.在轨卫星采用偏置动量轮控制时，其动量轮旋转轴通常垂直于（）A.轨道面B.地心方向C.太阳方向D.卫星纵轴答案：A31.飞机使用翼梢小翼的主要目的是（）A.增加升力B.减小诱导阻力C.提高临界马赫数D.改善横侧稳定性答案：B32.火箭垂直回收技术中，“栅格舵”主要用于（）A.增加推力B.再入段姿态与轨迹控制C.热防护D.减小着陆冲击答案：B33.卫星在地球阴影区时，其能源主要依赖（）A.燃料电池B.蓄电池C.核电源D.太阳电池阵答案：B34.飞机自动驾驶仪的基本控制回路中，最内环通常是（）A.导航环B.姿态角环C.速度环D.高度环答案：B35.我国“天舟”货运飞船与空间站对接机构采用的对接方式是（）A.杆锥式B.异体同构周边式C.抓手式D.电磁式答案：B36.火箭发射倒计时中“T-0”通常指（）A.点火起飞时刻B.起飞信号发出时刻C.火箭离开发射台瞬间D.推进剂开始加注时刻答案：A37.卫星遥感图像的“空间分辨率”是指（）A.图像灰度级B.最小可分辨地面尺寸C.光谱带宽D.重访周期答案：B38.飞机在高原机场起飞时，其起飞滑跑距离通常（）A.缩短B.不变C.增长D.先短后长答案：C39.火箭级间分离通常采用的分离方式不包括（）A.爆炸螺栓B.气动分离C.液压推杆D.火工切割索答案：B40.卫星寿命末期进行“轨道墓地”机动，其目的是（）A.提高分辨率B.避免占用轨位、减少碰撞风险C.节省燃料D.增加回收入大气层概率答案：B二、多项选择题（每题2分，共20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）41.下列哪些因素会影响火箭的运载能力（）A.发射场纬度B.发射方位角C.上面级比冲D.发射窗口天气答案：A、B、C42.飞机机翼的“前缘缝翼”打开后可起到的作用包括（）A.延缓失速B.增加升力系数C.减小阻力D.提高临界迎角答案：A、B、D43.卫星太阳电池阵的常见类型有（）A.体装式B.折叠式刚性阵C.柔性卷绕式D.核电池式答案：A、B、C44.下列属于我国四大航天发射中心的有（）A.酒泉B.太原C.西昌D.文昌答案：A、B、C、D45.载人飞船返回舱再入段经历的典型阶段包括（）A.制动离轨B.再入减速C.伞降减速D.着陆缓冲答案：A、B、C、D46.飞机超音速进气道设计需要解决的关键问题有（）A.激波位置控制B.附面层吸除C.进气道喘振D.红外隐身答案：A、B、C47.卫星热平衡方程中，主要热量来源包括（）A.太阳辐射B.地球反照C.地球红外辐射D.卫星内部设备发热答案：A、B、C、D48.火箭垂直回收着陆段常用导航手段有（）A.GNSSB.雷达高度表C.惯性导航D.视觉导航答案：A、B、C、D49.飞机结冰对飞行安全的影响包括（）A.升力下降B.阻力增加C.失速迎角减小D.发动机喘振答案：A、B、C50.深空探测器采用“引力弹弓”效应可实现的目的是（）A.改变轨道面B.增加或减少速度C.节省燃料D.实现软着陆答案：A、B、C三、填空题（每空1分，共30分）51.我国“天问一号”探测器于______年7月23日发射，______年2月10日进入火星轨道。答案：2020，202152.国际空间站轨道倾角约为______度，轨道高度约______km。答案：51.6，40053.飞机升力公式L=½ρV²SCL中，ρ代表______，V代表______。答案：空气密度，来流速度54.火箭发动机真空比冲通常______（高于/低于）海平面比冲，原因是真空环境下______。答案：高于，背压降低、推力增大55.卫星的“轨道六要素”中，确定轨道平面空间方位的两个要素是______和______。答案：升交点赤经，轨道倾角56.地球静止轨道卫星的轨道周期为______小时______分______秒。答案：23，56，457.飞机失速速度公式VS=√(2W/ρSCLmax)中，W代表______，CLmax代表______。答案：飞机重量，最大升力系数58.我国“嫦娥五号”返回器采用______再入方式，俗称“______”再入。答案：半弹道跳跃式，打水漂59.火箭推进剂贮箱常用的低温隔热方式包括______隔热与______隔热。答案：泡沫，多层60.卫星太阳电池阵的“光照角”是指太阳光线与______之间的夹角。答案：太阳电池阵法线61.飞机超音速飞行时，激波后静压______，静温______。答案：突增，突增62.火箭级间热分离时，上面级发动机在______前即点火，利用______加速分离。答案：级间连接解锁，喷流63.卫星姿态控制中，角动量守恒定律常用于解释______轮控制原理。答案：反作用64.飞机起落架减震支柱常用的“油气式”减震器，内部工作介质为______与______。答案：气体，油液65.深空探测器通信链路预算方程中，接收功率PR=PTGTGR/LS，LS代表______损耗。答案：空间自由传播四、简答题（共30分）66.（封闭型，6分）简述火箭发射时“零秒脱落”电缆摆杆的作用与工作原理。答案：零秒脱落电缆摆杆在起飞瞬间为火箭提供地面供电、测控信号有线传输；起飞推力达到设定值时，摆杆前端插头与火箭插座迅速脱离，摆杆在扭簧或配重作用下快速摆离火箭喷流区，防止碰撞与烧蚀，实现“零秒”无阻碍起飞。67.（封闭型，6分）说明飞机机翼“翼刀”抑制翼尖涡的机理。答案：翼刀为垂直安装于机翼上表面的短隔板，阻断附面层横向流动，抑制翼展方向压力差引起的气流绕流，削弱翼尖涡强度，从而减小诱导阻力、延缓翼尖失速。68.（开放型，8分）结合实例，说明卫星采用电推进系统执行轨道提升任务的优缺点。答案：优点：比冲高达1500–4000s，燃料节省40–90%，可延长卫星寿命或增加有效载荷；推力小（几十毫牛至牛级），轨道提升时间长（数月），需精细任务规划；电源功率大，影响平台能源分配；实例：美国“波音702SP”全电推卫星用氙离子推进器完成GEO轨道提升，节省约500kg化学燃料，但入轨时间从数天延长至6个月。69.（封闭型，5分）写出飞机静稳定性判据“重心位于中性点之前”的数学表达式，并解释符号含义。答案：判据：h－hn<0，其中h为无量纲重心位置（相对平均气动弦），hn为无量纲中性点位置；当h<hn时，迎角增大产生低头力矩，飞机具有静稳定性。70.（开放型，5分）说明为何地球静止轨道资源有限，并给出国际电信联盟（ITU）的两条核心管理原则。答案：静止轨位唯一且不可移动，轨道弧段与频率复用受限；ITU原则：先登先占（first-come,first-served）与协调优先，后者要求新申报网络与已有网络进行电磁兼容协调，避免有害干扰，确保公平使用。五、应用题（共30分）71.（计算题，10分）一枚两级火箭，起飞质量500t，一级比冲300s，二级比冲450s，一级结构系数0.08，二级结构系数0.07，目标速度增量ΔV=9000m/s，忽略重力与气动损耗。用齐奥尔科夫斯基方程估算两级火箭的最优质量分配比（一级推进剂质量与总推进剂质量之比），并给出最终入轨质量。答案：设总推进剂质量Mp，一级占比α，二级占比1-α；总ΔV=g(Isp1ln(1+αMp/(M1dry+Mp2+Mpl))+Isp2ln(1+(1-α)Mp/(M2dry+Mpl)))，其中M1dry=0.08αMp，M2dry=0.07(1-α)Mp；联立迭代得α≈0.72，Mp≈440t，入轨质量Mpl≈500–440–35–9≈16t。72.（分析题，10分）某太阳同步轨道卫星高度600km，轨道周期96min，地面分辨率需求1m，相机采用TDICCD推扫成像，像元尺寸5μm，系统MTF≥0.15，轨道速度7.56km/s，积分级数可选8–64级。求满足分辨率与像移匹配条件下，相机焦距与积分级数的最小值，并分析信噪比与级数关系。答案：地面采样距离GSD=H·p/