2025年全国中小学生天文观测竞赛天文知识竞赛部分决赛试题及答案(小学组)

2025年全国中小学生天文观测竞赛天文知识竞赛部分决赛试题及答案(小学组)1.单项选择题（每题2分，共20分）1.太阳系中自转周期最长的行星是A.水星 B.金星 C.火星 D.土星答案：B2.2025年11月12日将发生一次月全食，此时月相最接近A.朔 B.上弦 C.望 D.下弦答案：C3.下列星座中，在北半球冬季夜晚7点整位于正南方且几乎完全可见的是A.猎户座 B.天鹅座 C.狮子座 D.天鹰座答案：A4.使用口径80mm、焦距900mm的折射望远镜配4mm目镜，其放大倍率为A.180× B.225× C.360× D.450×答案：B5.2025年6月6日，北京地区观测到“金星东大距”，此时金星在日落后的最大角距约为A.18° B.36° C.47° D.62°答案：C6.下列天体中，属于“矮行星”的是A.谷神星 B.木卫二 C.土卫六 D.海卫一答案：A7.若某小行星绕太阳公转周期为8年，则其轨道半长轴约为（取³√64=4）A.2AU B.4AU C.8AU D.16AU答案：B8.2025年“英仙座流星雨”的极大期预计出现在北京时间A.8月12日22时 B.9月1日4时 C.10月8日20时 D.12月14日3时答案：A9.下列哪种现象与地球自转轴进动无关A.岁差 B.北极星变化 C.日食沙罗周期 D.黄赤交角长期变化答案：C10.若某同学在北纬40°观测到北极星高度为40°，则其观测地点的地理纬度为A.0° B.20° C.40° D.60°答案：C2.多项选择题（每题3分，共15分；每题至少有两个正确答案，多选少选均不得分）11.下列哪些天体在2025年会出现“冲日”现象A.木星 B.土星 C.天王星 D.海王星答案：ABCD12.关于“日全食”的表述，正确的有A.全食带呈窄带状 B.食既到生光可达7分钟 C.可观测到贝利珠 D.全食阶段可见太阳色球层答案：ACD13.下列哪些因素会导致“恒星日”与“太阳日”长度不同A.地球自转 B.地球公转 C.月球公转 D.黄赤交角答案：AB14.下列哪些项目属于“梅西叶天体”A.M31 B.M42 C.M45 D.M78答案：ABCD15.若某同学使用赤道仪进行天文摄影，下列哪些操作可有效减少场旋A.极轴对极 B.使用自动导星 C.提高感光度 D.缩短单张曝光时间答案：AB3.填空题（每空2分，共20分）16.2025年“春分”点位于北京时间3月20日________时________分（整点取整数）。答案：17，0117.国际天文学联合会（IAU）规定，全球通用“蓝月亮”指一个月内出现________次满月的现象。答案：两18.若某彗星近日距为0.5AU，远日距为50AU，则其轨道离心率e=________（保留两位小数）。答案：0.9819.2025年“中国空间站”轨道倾角约41.5°，对地面观测者而言，其每日可见“过境”次数最多可达________次。答案：420.太阳光球层平均温度约________K，而日冕温度可达________K。答案：5778；1×10⁶21.已知某恒星视星等为3.5，绝对星等为0.5，则其距离约为________秒差距（取log2=0.30，log5=0.70）。答案：31.622.2025年“双子座流星雨”的母体天体为________（中文名）。答案：法厄松23.若某小行星编号为“2025TB”，则该小行星被发现于________年。答案：202524.使用巴德膜观测太阳时，其密度值通常需达到________以上方可安全目视。答案：5.025.地球自转轴与公转轨道法线夹角约为________度。答案：23.44.判断题（每题1分，共10分；正确写“T”，错误写“F”）26.2025年“火星冲日”时火星亮度将超过-2.0等。答案：T27.月球的“天平动”现象使得我们能看到59%的月面。答案：T28.太阳质量占太阳系总质量的99%以上。答案：T29.使用同一台望远镜，目镜焦距越短，视野越宽。答案：F30.2025年“水星凌日”将发生。答案：F31.地球近日点出现在每年1月初。答案：T32.国际空间站（ISS）绕地球一圈约需180分钟。答案：F33.恒星的颜色越偏蓝，表面温度越高。答案：T34.月海主要由玄武岩构成。答案：T35.2025年“春节”当天的月相为“朔”。答案：T5.简答题（封闭型，每题5分，共15分）36.简述“光年”的定义，并计算1光年等于多少千米（光速取3.00×10⁵km/s，1年按365.25天）。答案：光年是光在真空中1儒略年所走的距离。计算：3.00×10⁵km/s×86400s×365.25=9.47×10¹²km。37.说明“日心说”与“地心说”在解释“行星逆行”现象时的根本差异。答案：地心说需用本轮-均轮叠加解释，模型复杂；日心说直接以地球超越外行星或内行星超越地球解释，自然简洁。38.写出“开普勒第三定律”的数学表达式，并说明各符号含义。答案：T²∝a³，其中T为行星公转周期，a为轨道半长轴，比例常数对绕太阳的天体相同。6.简答题（开放型，每题10分，共20分）39.2025年10月，某小学天文社计划在校操场观测“土星冲日”。请结合观测安全、器材选择、记录内容三方面，写一份不超过150字的观测方案。答案示例：1.安全：18点后集合，操场灯关闭，设红灯照明，家长陪同。2.器材：80mm折射望远镜+25mm目镜，手机夹拍，备用巴德膜（防误指太阳）。3.记录：手绘土星环倾角，记录视星等0.6，估算CM经度，对比Stellarium截图，次日上传班级云盘。40.阅读材料：2025年4月，欧空局将发射“彗星拦截器”探测器，待机于日地L2点，等待新到访的太阳系外彗星。请回答：（1）L2点相对于地球和太阳的位置特点（3分）；（2）为何选择L2而非低地球轨道（4分）；（3）若该彗星轨道双曲线速度达50km/s，探测器需至少提供多少km/s的速度增量才能与其交会（3分）。答案：（1）L2位于日地连线延长线约1.5×10⁶km处，与地球同步绕太阳公转，保持相对固定。（2）L2可长期保持背向太阳的稳定热环境，减少地球遮挡与大气扰动，节省燃料；低轨需频繁变轨且受热循环限制。（3）约需5—7km/s，具体取决于交会角与窗口，需利用地球引力辅助或深空机动。7.应用题（计算类，每题10分，共20分）41.2025年8月14日，某同学在北京（φ=40°N）观测到太阳中心上边缘正好接触地平线，此时手表显示19:30。已知当日太阳视半径16′，折射34′，求：（1）太阳中心真实几何地平下沿角度（3分）；（2）该地当日日落地方时（4分）；（3）与标准时（东八区）的时差（3分）。答案：（1）-50′（=-0.83°）。（2）日落几何地方时=19:30−50′/15′/min=19:30−3min20s=19:26:40。（3）北京地方经度116.4°，比120°偏西3.6°，对应14.4min；标准时比地方时晚14.4min，故地方时19:26:40对应标准时19:12:16。42.某小行星直径1km，反照率0.15，位于日地轨道之间，距太阳1.5AU、距地球0.5AU。求：（1）其接收的太阳辐射功率密度（W/m²）（2分）；（2）假设为漫反射球体，其总反射光功率（4分）；（3）该小行星在地球上的视星等（4分）。已知：太阳常数S₀=1361W/m²，绝对星等公式：H=5log₁₀(rΔ)−2.5log₁₀(pΦ(α)D²)，取p=0.15，Φ(α)=1，D=1km，r=1.5AU，Δ=0.5AU。答案：（1）I=1361/(1.5)²=604.9W/m²。（2）P=I×πR²×A×0.15=604.9×π×(500)²×0.15=7.1×10⁷W。（3）H=5log₁₀(1.5×0.5)−2.5log₁₀(0.15×1×1²)=5log₁₀(0.75)+2.36≈−0.63+2.36=1.73，故视星等m=H+5log₁₀(rΔ)=1.73+5log₁₀(0.75)=1.73−0.63=1.1等。8.应用题（分析类，每题10分，共20分）43.阅读星图：图1为2025年12月24日21:00东北方星空，标有A、B、C三颗未知亮星，坐标（J2000）如下：A：RA6h45m，Dec+16°；B：RA7h25m，Dec+31°；C：RA6h15m，Dec+22°。（1）指出A、B、C的常用星名（3分）；（2）估算此时当地恒星时（3分）；（3）若次日同一时刻再测，B星高度角变化趋势如何并解释（4分）。答案：（1）A：猎户座β（参宿七）；B：双子座α（北河二）；C：小犬座α（南河三）。（2）恒星时≈RA+时角，B星时角≈0，故恒星时≈7h25m。（3）B星高度角每日提前约4min，同一钟表时间高度角略降低，因恒星时比太阳时快3min56s。44.某校建立“校园小行星监测”项目，使用CMOS相机+200mm焦距镜头，像素3.8μm，拍摄天区3°×2°。2025年9月一晚连续曝光30s×20张，发现一移动目标，速度0.3°/h，方向PA=90°。（1）计算该目标在像素上的位移（像素/张）（3分）；（2）若需确认其为近地小行星，至少需观测多少夜方可获得初轨（3分）；（3）说明为何需同步提交“astrometrica”软件测量的RaDec坐标而非仅像素坐标（4分）。答案：（1）像素比例=206265×3.8μm/200mm=3.9″/px；0.3°/h=1080″/h=18″/min=9″/30s；位移=9/3.9≈2.3px/张。（2）按IAU小行星中心要求，至少需2—3夜弧段，建议3夜。（3）像素坐标受镜头畸变、大气折射、芯片旋转影响，需通过星图匹配转为标准RaDec，方可用于轨道计算与数据库比对。9.综合题（20分）45.背景：2025年7月，“天问三号”火星采样返回任务实施，轨道器绕火星高度400km圆轨道，周期110min。返回舱需从火星表面起飞，与轨道器交会。已知火星质量M=6.42×10²³kg，半径R=3390km，引力常数G=6.67×10⁻¹¹N·m²/kg²。任务：（1）计算轨道器速度（4分）；（2）若返回舱采用霍曼转移，最低能量交会，求转移轨道半长轴（4分）；（3）计算转移时间（4分）；（4）说明为何实际任务不采用最低能量方案，而选用快速交会（4分）；（5）从地球测控角度，指出一次测控弧段最长不超过多少分钟（4分）。答案：（1）由v=√(GM/r)，r=R+400=3790km，得v=3.45km/s。（2）霍曼转移远火点=3790km，近火点=3390k