2025年小学生航空航天知识竞赛题库附答案

2025年小学生航空航天知识竞赛题库附答案1.单项选择题（每题只有一个正确答案，将正确选项的字母填在括号内）1.1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：B1.2国际空间站每绕地球一圈大约需要的时间是（）A.30分钟B.60分钟C.90分钟D.120分钟答案：C1.3下列行星中，自转方向与其他三颗相反的是（）A.地球B.火星C.金星D.木星答案：C1.4火箭起飞时向下喷出高温气体，火箭向上加速，这是利用了（）A.万有引力定律B.牛顿第一定律C.牛顿第三定律D.阿基米德原理答案：C1.5航天员在失重环境下喝水，通常使用下列哪种包装（）A.敞口玻璃杯B.带吸管的软袋C.易拉罐D.塑料敞口杯答案：B1.6我国“天问一号”探测器首次着陆的行星是（）A.金星B.火星C.木星D.月球答案：B1.7地球同步轨道卫星绕地球一圈的时间恰好等于（）A.12小时B.18小时C.24小时D.48小时答案：C1.8下列哪项不是载人飞船必须配备的系统（）A.生命保障系统B.降落伞系统C.火箭发动机D.自动驾驶仪答案：C1.9太阳帆飞船的主要推力来源是（）A.化学燃料B.太阳风粒子撞击C.太阳光子动量D.地球磁场答案：C1.10我国探月工程“绕、落、回”三步走中的“回”指的是（）A.返回地球B.返回月球轨道C.返回发射场D.返回近地轨道答案：A1.11火箭发射时，最下面一级先工作，随后被抛掉，这种设计主要为了（）A.提高速度B.减轻质量C.增加推力D.降低高度答案：B1.12航天员出舱活动前，要在气闸舱内完成的主要操作是（）A.吃饭B.睡眠C.减压并吸氧排氮D.穿便服答案：C1.13下列哪颗卫星属于导航卫星（）A.风云四号B.北斗三号C.高分七号D.嫦娥五号答案：B1.14火箭发射倒计时最后10秒通常由谁下达口令（）A.航天员B.01指挥员C.总设计师D.国家主席答案：B1.15月球表面昼夜温差可达300℃，主要因为（）A.月球离太阳远B.月球没有大气层C.月球自转慢D.月球土壤颜色深答案：B1.16我国首位进入太空的航天员是（）A.杨利伟B.费俊龙C.聂海胜D.翟志刚答案：A1.17地球赤道周长约为（）A.1万千米B.2万千米C.4万千米D.8万千米答案：C1.18火箭的“比冲”越大，说明（）A.推力越大B.燃烧时间越长C.推进剂能量效率越高D.火箭越重答案：C1.19下列哪项不是卫星遥感影像的常用分辨率指标（）A.空间分辨率B.时间分辨率C.光谱分辨率D.音量分辨率答案：D1.20国际宇航联合会把离地球表面100千米的高度称为（）A.卡门线B.范艾伦线C.黑障线D.晨昏线答案：A2.多项选择题（每题有两个或两个以上正确答案，多选少选均不得分）2.1下列属于载人航天器的是（）A.航天飞机B.货运飞船C.载人飞船D.空间站答案：ACD2.2火箭常用液体推进剂组合包括（）A.液氧+煤油B.液氢+液氧C.四氧化二氮+偏二甲肼D.汽油+空气答案：ABC2.3卫星导航系统能提供的服务有（）A.定位B.授时C.短报文通信D.天气预报答案：ABC2.4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.文昌答案：ABCD2.5航天员在太空出现的常见生理变化有（）A.肌肉萎缩B.骨质疏松C.身高暂时增加D.视力下降答案：ABC2.6深空探测的“引力助推”技术可借助下列天体完成（）A.地球B.金星C.火星D.月球答案：ABC2.7返回式卫星再入大气层时必须解决的关键问题包括（）A.防热B.减速C.着陆缓冲D.轨道维持答案：ABC2.8下列属于太阳活动现象的有（）A.太阳黑子B.耀斑C.日冕物质抛射D.小行星带答案：ABC2.9空间站常用实验领域包括（）A.材料科学B.生命科学C.对地观测D.基础物理答案：ABD2.10关于“嫦娥五号”任务，正确的有（）A.实现月球采样返回B.首次在月面起飞C.采用月球轨道交会对接D.着陆火星答案：ABC3.填空题（将答案写在横线上）3.1我国探月工程正式立项的年份是________年。答案：20043.2地球到月球的平均距离约为________万千米。答案：383.3火箭垂直起飞后按程序转弯，进入的飞行轨迹称为________轨道。答案：发射3.4航天员在太空每天需饮水约________升。答案：2.53.5我国“天和”核心舱的长度约为________米。答案：16.63.6卫星绕地球运行的闭合椭圆轨道中，离地球最近的点叫________。答案：近地点3.7国际空间站轨道高度约________千米。答案：4003.8火箭发动机喷管扩张段的主要作用是________燃气流速。答案：提高3.9月球绕地球公转周期与自转周期相同，这种现象称为________锁定。答案：潮汐3.10我国北斗三号全球组网卫星总数为________颗。答案：303.11火箭发射前负6小时开始加注________剂，负3小时转注________剂。答案：氧化剂；燃烧剂3.12返回舱再入黑障区时，舱体表面温度可达________℃左右。答案：20003.13太阳帆面积越大，获得的________压越大。答案：光3.14航天员在轨锻炼常用________自行车和________拉力器。答案：太空；微重力3.15我国首颗量子科学实验卫星名为“________”。答案：墨子号3.16火箭的推重比大于________时才能垂直起飞。答案：13.17地球静止轨道卫星的轨道倾角为________度。答案：03.18月球表面最高温度约________℃。答案：1303.19卫星热控系统常用________涂层调节温度。答案：多层隔热3.20货运飞船给空间站补给的主要物资包括燃料、________和________。答案：水；食物4.判断题（正确打“√”，错误打“×”）4.1火箭发射时产生的白色浓烟主要是液氢燃烧生成的水蒸气。（）答案：√4.2所有行星都有天然卫星。（）答案：×4.3航天员在太空可以流泪，但眼泪不会掉下来。（）答案：√4.4北斗卫星导航系统只能军用，不能民用。（）答案：×4.5月球背面永远看不见地球，因此无法与地球直接通信。（）答案：√4.6火箭级数越多，运载效率一定越高。（）答案：×4.7太阳帆飞船不需要携带化学燃料。（）答案：√4.8空间站舱段对接时必须保持相对速度接近于零。（）答案：√4.9地球静止轨道卫星可以覆盖地球南北极区域。（）答案：×4.10航天员返回地面后需接受重力再适应训练。（）答案：√5.简答题（封闭型）5.1简述火箭采用多级设计的两条主要原因。答案：1.逐级抛掉空重，减轻后续飞行质量，可提高末速度；2.不同级可采用不同发动机与推进剂，优化各段性能。5.2说明航天员在失重环境下肌肉萎缩的机理。答案：失重时骨骼肌无需对抗重力，肌纤维尤其是抗重力肌（比目鱼肌、竖脊肌）机械负荷骤降，蛋白合成减少、分解增加，导致肌纤维横截面积缩小，力量下降。5.3写出卫星轨道六要素中任意三个。答案：半长轴、偏心率、轨道倾角（或升交点赤经、近地点幅角、真近点角）。5.4返回舱再入时为何采用“跳跃式再入”？答案：通过一次再入后利用升力跳出大气层，二次再入，可延长减速路径、降低峰值过载与热流，提高着陆精度并减小防热层厚度。5.5列举两种我国现役运载火箭名称。答案：长征二号F、长征五号（或长征七号、长征八号、长征十一号任意两种）。6.简答题（开放型）6.1假如你是一名小卫星设计师，请提出一种利用小学生课堂知识即可理解的卫星创新应用，并说明其科学意义。答案示例：设计“校园碳卫星”，用简易红外传感器测量校园屋顶二氧化碳浓度变化，数据通过业余无线电回传，让学生直观了解人类活动对局部二氧化碳分布的影响，培养环保与数据思维。6.2未来在月球建立科研站，需要克服哪些与地球实验室不同的困难？请至少写出三点并给出解决思路。答案示例：1.低重力导致液体行为异常，需研发月球专用微重力实验装置；2.月尘带电易损坏设备，可设计静电屏蔽与密封舱；3.昼夜温差大，需高效隔热与夜间加热系统，如利用月壤3D打印厚壁建筑并埋设热管。7.计算题7.1一枚火箭起飞总质量500吨，其中推进剂450吨，结构质量50吨。若发动机平均比冲300s，重力加速度取9.8m/s²，请用齐奥尔科夫斯基公式计算理想速度增量Δv（忽略空气阻力与重力损失）。答案：Δv=Isp·g₀·ln(m₀/mk)=300×9.8×ln(500/50)=300×9.8×ln10≈300×9.8×2.3026≈6770m/s。7.2某卫星在距地面400km圆轨道运行，地球半径取6371km，求卫星轨道周期T（提示：开普勒第三定律T²=4π²r³/GM，GM=3.98×10¹⁴m³/s²）。答案：r=6371+400=6771km=6.771×10⁶m，T=2π√(r³/GM)=2π√((6.771×10⁶)³/3.98×10¹⁴)≈5530s≈92min。7.3地球静止轨道卫星信号传到地面接收机，无线电波速3×10⁸m/s，轨道高度35786km，求信号传播时延。答案：t=s/c=3.5786×10⁷/3×10⁸≈0.119s≈119ms。8.分析题8.1阅读材料：2024年某小行星距地球最近距离为地月距离的10倍，科学家计划发射探测器取样返回。任务需飞越地球引力场利用引力助推加速，再飞越火星二次助推，最终与小行星交会。请分析为何不直接发射而要两次引力助推，并从能量、燃料、火箭运载能力三方面说明。答案：直接发射需更高初始能量，超出当前运载火箭能力；引力助推可“免费”获得行星轨道动能，减少所需推进剂，降低总质量；两次助推可将C3能量由负变正，显著减小地球逃逸速度增量，使任务质量从2吨级降至500kg级，适配中型火箭。8.2对比载人飞船与航天飞机返回方式，指出三处差异并评价其安全性。答案：1.返回轨道：飞船直接弹道式半弹道再入，过载4-5g；航天飞机升力体再入，过载≤3g。2.着陆方式：飞船降落伞+着陆火箭/缓冲气囊，落区分散；航天飞机滑翔水平着陆，跑道精确但需人工操控。3.防热材料：飞船一次性烧蚀盾，简单可靠；航天飞机重复使用陶瓷瓦，瓦片脱落风险高。综合评价：飞船系统简单、故障模式少，安全性更高；航天飞机可重复使用但复杂度高，历史数据显示其风险率高于飞船。9.综合应用题9.1设计“小学生太空种植实验”方案，要求：实验总质量≤1kg，体积≤1dm³，实验周期30天，目标观测微重力对绿豆种子萌发的影响。请给出实验装置简图文字描述、所需传感器列表、数据记录方案、回传数据量估算。答案：装置：透明聚碳酸酯盒（10cm×10cm×10cm），内分三格，每格放滤纸+5粒绿豆，LED红光供能，纽扣电池供电；传感器：DHT11温湿度模块×1、OV7670摄像头模块×1、STM32单片机×1、MicroSD卡×1；记录：每6小时拍照一次，温湿度每小时记录；图像QVGA320×24016位，单张150kB，30天共120张≈18MB；温湿度数据每记录2B，24×30×2B≈1.4kB；总数据量约18.1MB，存储后通过空间站Wi-Fi每日批量下传，平均每日0.6MB，满足1kg、1dm³限制。9.2假设你校组建“少年卫星测控小组”，仅拥有双频段手持八木天线、笔记本电脑、SDR软件无线电接收器，请写出接收并解码我国业余立方星“CAS-9”遥测数据的完整步骤，包括频率设置、软件配置、解码插件、数据校验方法。答案：1.查询星历，得知CAS-9下行频率435.270MHz，BPSK9600bps，GMSK调制；2.打开SDR#软件，设置中心频率435.270MHz，采样率2.048MSPS，增益30dB；3.音频输出接入VBC虚拟音频线，启动解码软件FoxTelem，选择“CAS-9”卫星模板；4.调整天线方位，跟踪卫星过境，观察信噪比>10dB；5.FoxTelem自动帧同步，CRC16校验，若CRC正确则保存为.csv；6.比对官方发布的实时遥测网页，校验温度、电压值误差<2%，确认解码成功。10.创意作图题（文字描述即可）10.1请用