全国中小学航天航空主题知识竞赛题库(含答案)

全国中小学航天航空主题知识竞赛题库(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.下列哪一项不是火箭发动机的必要组成部分（）A.燃烧室B.喷管C.机翼D.推进剂供给系统答案：C3.国际空间站（ISS）绕地球一圈的平均时间约为（）A.30分钟B.60分钟C.90分钟D.120分钟答案：C4.我国“嫦娥四号”探测器首次实现月背软着陆的区域是（）A.风暴洋B.雨海C.南极—艾特肯盆地D.静海答案：C5.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：D6.下列哪型火箭是目前我国低轨运载能力最大的在役运载火箭（）A.长征二号FB.长征三号乙C.长征五号D.长征七号答案：C7.飞机机翼产生升力的直接物理原理依据是（）A.阿基米德原理B.伯努利方程C.牛顿第三定律D.热力学第一定律答案：B8.航天员在轨进行太空行走时，所穿的舱外航天服通常需要维持的内部压力约为（）A.10kPaB.30kPaC.40kPaD.101kPa答案：C9.地球同步卫星的轨道倾角为0°时，其星下点轨迹形状为（）A.正弦波B.“8”字形C.点D.圆答案：C10.我国首次载人航天飞行“神舟五号”在轨飞行时间约为（）A.21小时B.2天C.5天D.7天答案：A11.在标准大气条件下，海平面音速约为（）A.295m/sB.340m/sC.380m/sD.420m/s答案：B12.下列材料中，最适合用于制造可重复使用航天器热防护系统的是（）A.铝合金B.碳纤维C.陶瓷隔热瓦D.钛合金答案：C13.飞机在爬升过程中，若保持表速不变，则其真空速将（）A.增大B.减小C.不变D.先增后减答案：A14.关于固体火箭发动机的优点，下列说法错误的是（）A.结构简单B.推力可调C.储存方便D.响应迅速答案：B15.我国“天问一号”火星探测器采用的制动方式进入火星轨道时，主要依赖的减速手段是（）A.气动减速＋降落伞＋反推发动机B.仅反推发动机C.仅气动减速D.太阳帆减速答案：A16.在轨运行的卫星受到的最主要非保守力摄动是（）A.太阳辐射压B.地球扁率C.月球引力D.大气阻力答案：D17.下列关于直升机尾桨作用的描述，正确的是（）A.提供主要升力B.抵消主旋翼扭矩C.增加前进速度D.减少噪音答案：B18.飞机失速的直接原因是（）A.推力不足B.迎角超过临界迎角C.速度过大D.侧滑角过大答案：B19.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：D20.关于超音速飞行的“音爆”现象，其本质上是（）A.激波传到地面形成的压力突跃B.发动机爆炸C.机体共振D.尾喷口冲击波答案：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.下列属于我国四大卫星发射中心的有（）A.酒泉B.太原C.西昌D.文昌E.烟台答案：ABCD22.火箭采用多级结构的主要目的包括（）A.提高运载效率B.减少死重C.降低结构重量D.提高可靠性E.增加推力答案：ABC23.关于国际空间站（ISS）的说法，正确的有（）A.轨道高度约400kmB.倾角约51.6°C.主要合作方包括美、俄、欧、日、加D.可长期驻人E.轨道周期约45分钟答案：ABCD24.下列属于卫星常用姿态控制方式的有（）A.自旋稳定B.三轴稳定C.重力梯度稳定D.磁稳定E.气动稳定答案：ABCD25.关于火星与地球对比，正确的有（）A.火星日比地球日长约40分钟B.火星表面重力约为地球0.38倍C.火星大气主要成分为氧D.火星有两颗天然卫星E.火星公转周期约687地球日答案：ABDE26.飞机增升装置包括（）A.襟翼B.缝翼C.扰流板D.前缘襟翼E.副翼答案：ABD27.下列属于我国“嫦娥工程”三期任务的有（）A.绕月探测B.落月探测C.采样返回D.载人登月E.月面科研站答案：ABC28.卫星导航系统定位至少需要接收机同时接收到（）A.1颗卫星信号B.2颗卫星信号C.3颗卫星信号D.4颗卫星信号E.5颗卫星信号答案：CD29.关于火箭推进剂，下列组合中属于液体推进剂的有（）A.液氧/煤油B.液氧/液氢C.四氧化二氮/偏二甲肼D.铝粉/高氯酸铵E.液氧/甲烷答案：ABCE30.下列属于航天器再入热防护材料的有（）A.碳—碳复合材料B.陶瓷隔热瓦C.金属多层隔热材料D.硅橡胶E.石棉瓦答案：ABC三、填空题（每空2分，共40分）31.我国首颗月球探测卫星“嫦娥一号”进入月球轨道的制动速度增量约为________km/s。答案：0.832.地球静止轨道的轨道周期为________小时。答案：2433.标准大气压下，空气密度约为________kg/m³。答案：1.22534.长征五号B运载火箭近地轨道运载能力约为________吨。答案：2535.飞机升力公式中，升力与速度的________次方成正比。答案：二36.我国“天舟”货运飞船每次可为空间站上行运送约________吨货物。答案：6.537.卫星热控系统中，常用的被动散热器件是________。答案：热管38.直升机旋翼桨尖速度一般限制在________m/s以下，以避免局部超音速。答案：22039.火星与地球之间的最小距离约为________百万千米。答案：5540.在轨航天器进行轨道机动时，采用霍曼转移可节省________。答案：燃料41.我国“神舟”飞船返回舱再入最大过载一般不超过________g。答案：542.飞机爬升率单位通常为________。答案：m/s或ft/min43.卫星太阳翼常用的半导体材料为________。答案：砷化镓/硅（任填其一）44.火箭比冲量纲为________。答案：秒45.超音速风洞试验段需保持________流场，以减少壁面干扰。答案：均匀46.飞机纵向静稳定性的判据是焦点位于重心________。答案：之后47.卫星导航中，电离层延迟误差可通过________频率组合观测值消除。答案：双48.航天器姿态敏感器中，测量精度最高的是________星敏感器。答案：数字49.飞机起飞襟翼偏角增大，则失速速度将________。答案：减小50.火箭发射倒计时中，T0时刻指________点火时刻。答案：主发动机四、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）51.飞机在相同迎角下，速度越大升力系数越大。（）答案：×52.固体火箭发动机一旦点火无法紧急关机。（）答案：√53.地球同步卫星的轨道倾角越大，星下点轨迹的“8”字幅度越小。（）答案：×54.直升机前飞时，前行桨叶相对气流速度大于后行桨叶。（）答案：√55.卫星太阳同步轨道可实现固定地方时过境，有利于光学遥感成像。（）答案：√56.火箭发射方位角为90°时，表示向正北方向发射。（）答案：×57.飞机在平飞时，推力等于阻力，升力等于重力。（）答案：√58.火星表面大气压约为地球的1%，主要成分为二氧化碳。（）答案：√59.我国“北斗”系统采用码分多址（CDMA）方式与GPS完全相同。（）答案：×60.航天器再入黑障区的本质是等离子体鞘套导致通信衰减。（）答案：√五、简答题（每题8分，共40分）61.简述多级火箭采用“串联”与“并联”两种构型的优缺点。答案：串联构型气动阻力小、级间分离简单，但长度大、弯曲模态低；并联构型长度短、可共用核心级发动机，但级间流动干扰复杂、分离风险高。62.说明飞机失速警告系统的两种实现方式及其原理。答案：方式一：迎角传感器，当迎角接近临界值时触发告警；方式二：襟翼或机翼前缘安装失速警告片，气流分离时产生振动或压力脉动，驱动喇叭或抖杆器。63.概述卫星热控系统设计中“被动热控”与“主动热控”的区别，并各举一例。答案：被动热控无功耗，依靠材料热物性、涂层、热管等，如多层隔热毯；主动热控需能源，通过加热器、热泵、百叶窗等调节，如电加热片补偿。64.简述火星探测器进入、下降、着陆（EDL）阶段“恐怖七分钟”面临的主要挑战。答案：高速再入气动加热、黑障通信中断、稀薄大气减速效率低、降落伞开伞动压限制、反推发动机与地形匹配、尘埃风暴影响能见度，需自主导航避障。65.说明直升机自转下滑的原理及其在飞行安全中的作用。答案：发动机失效时，迅速降低总距，利用下降气流驱动旋翼自转，维持转速；近地时提总距，将旋转动能转为升力，实现无动力安全着陆。六、计算题（共30分）66.（10分）一枚两级火箭，一级比冲300s，二级比冲350s，一级工作结束后速度增量为2.5km/s，忽略重力与气动损失。若总质量比（初始质量/燃尽质量）一级为3，二级为4，求二级工作结束后火箭速度增量。答案：一级：Δv1=Isp1·g0·ln(R1)=300×9.8×ln3≈3.23km/s，但题给Δv1=2.5km/s，说明存在损失，按题意直接取二级增量：Δv2=Isp2·g0·ln(R2)=350×9.8×ln4≈4.77km/s。故二级结束后总速度增量≈2.5+4.77=7.27km/s。67.（10分）某遥感卫星运行于高度600km圆轨道，地球半径6371km，求轨道周期（引力常数μ=3.986×10^14m³/s²）。答案：轨道半径r=6371+600=6971km=6.971×10^6mT=2π√(r³/μ)=2π√((6.971×10^6)³/3.986×10^14)≈5794s≈96.6min。68.（10分）一架飞机以真空速180m/s、迎角12°平飞，机翼面积50m²，升力系数1.6，空气密度0.9kg/m³，求飞机质量。答案：L=½ρV²SCL=0.5×0.9×180²×50×1.6=1166400Nm=L/g=1166400/9.8≈119020kg≈119t。七、综合分析题（共30分）69.（15分）阅读材料：2022年11月，我国“梦天”实验舱成功对接空间站组合体，空间站形成“T”字构型。梦天舱携带世界领先的微重力燃烧科学实验柜，计划开展碳烟生成机理、火焰传播极限等研究。问题：（1）说明空间站微重力环境对燃烧实验的独特价值；（2）列举两项在地面无法实现的燃烧现象；（3）若实验柜需严格控温在30±0.1℃，设计一种主动热控方案并给出传感器布置思路。答案：（1）微重力消除浮力对流，火焰呈球对称，可研究纯扩散燃烧，揭示化学反应动力学本质。（2）地面无法实现：①球对称稳态扩散火焰；②冷焰持续燃烧而不上升。（3）方案：采用热电制冷片（TEC）+液冷板散热；布置四线制Pt100温度传感器于实验柜四角及中心，共5点，取加权平均反馈PID，控制TEC电流，实现±0.05℃稳定度。70.（15分）阅读材料：某型可重复使用火箭一子级垂直返回，返回段需经历“再入—减速—着陆”三阶段。再入段采用“俯仰—升力”控制，减速段展开格栅舵，着陆段启动反推发动机。问题：（1）说明格栅舵在稀薄大气与稠密大气交界区的气动优势；（2）若着陆段反推发动机需将子级速度由