2026年天文奥林匹克知识竞赛(高年级组)试卷及答案

2026年天文奥林匹克知识竞赛(高年级组)试卷及答案一、单项选择题（共15题，每题4分，总计60分。每题只有1个正确选项）1.2026年我国境内可见的唯一一次日全食发生在3月25日，全食带覆盖我国新疆北部阿勒泰地区、蒙古国西部及俄罗斯西伯利亚南部，本次日全食的食分最大值约为：A.0.972B.1.028C.1.157D.0.8912.嫦娥六号任务于2025年6月完成人类首次月球背面采样返回，其采样点位于月球南极-艾特肯盆地的以下哪个区域？A.冯·卡门撞击坑南部延伸区B.虹湾西北缘C.雨海东部熔岩平原D.南极点永久阴影坑外围3.质量为0.5倍太阳质量的孤立恒星，主序阶段结束后演化过程中不可能发生的天体物理现象是：A.氢聚变结束后形成氦核白矮星B.外层抛射形成行星状星云C.核心温度抬升引发氦闪D.核心坍缩触发II型超新星爆发4.2026年6月金星将达到当年的东大距，距太阳角距47.8°，赤纬约+18°，在北纬39°57′的北京地区，该日黄昏时分能观测到的金星最大地平高度约为：A.38°B.71°C.27°D.56°5.以下梅西耶天体中，不属于本星系群成员的是：A.M31（仙女座星系）B.M33（三角座星系）C.M81（波德星系）D.M110（仙女座伴星系）6.我国元代天文学家郭守敬主持编制的《授时历》精准测定回归年长度为365.2425日，该精度与后来西方的格里高利历相当，但时间上早于格里高利历：A.200余年B.300余年C.400余年D.500余年7.地月系统的第二拉格朗日点（L2）是我国嫦娥四号中继星、后续嫦娥七号月面探测任务中继平台的部署位置，该点到地球质心的距离约为：A.38万公里B.45万公里C.150万公里D.100万公里8.2025年LIGO/Virgo/KAGRA联合探测到首例红移z=0.82的120倍太阳质量中等质量黑洞并合事件，验证了中等质量黑洞存在的直接证据，根据当前哈勃距离换算该事件的光行距离约为：A.70亿光年B.11亿光年C.40亿光年D.1.5亿光年9.黄道十二宫对应的12个传统星座名称中，由于岁差效应，当前太阳经过秋分点时实际所在的黄道星座是：A.天秤座B.天蝎座C.室女座D.蛇夫座10.主序星阶段，质量小于0.8倍太阳质量的M型红矮星核心的氢聚变主导机制是：A.碳氮氧循环B.质子-质子链反应C.氦聚变3α过程D.光致蜕变反应11.史瓦西半径是无自转黑洞的事件视界边界，若将太阳压缩为史瓦西黑洞，其半径约为：A.3kmB.30kmC.300kmD.3000km12.某观测者在北纬30°地区观测北极星，由于大气折射效应，观测到的北极星视位置比其真实几何位置的地平高度高约：A.0.5′B.1°C.0.5°D.1′13.以下流星雨的母体不属于哈雷彗星的是：A.猎户座流星雨B.宝瓶座η流星雨C.天龙座流星雨D.以上都不对14.2026年将发生的火星大冲是21世纪以来观测条件较好的一次，本次大冲时火星距地球的最近距离约为：A.0.37AUB.0.67AUC.1.2AUD.2.3AU15.以下设备不属于我国已建成运行的地面大口径天文观测设备的是：A.LAMOST（郭守敬望远镜）B.FAST（500米口径球面射电望远镜）C.12米口径光学红外望远镜D.2.4米口径南极巡天望远镜二、填空题（共10空，每空3分，总计30分）1.2026年我国计划发射的____口径共轨空间巡天望远镜，与中国空间站伴飞运行，视场能力是哈勃空间望远镜的300倍以上。2.木星四颗伽利略卫星中，受木星潮汐加热作用最显著、表面火山活动最剧烈的天体是____（填写天体名称）。3.当前天文观测中，通过距离阶梯法（造父变星+Ia型超新星）测得的近邻宇宙哈勃常数的数值约为____km/s/Mpc。4.快速射电暴的典型光变时标为毫秒量级，由此可以推断其辐射源区的最大空间尺度不超过____公里。5.日地系统的拉格朗日L1点是太阳风层探测器、太阳轨道探测器的常用部署位置，该点距离地球的距离约为____万公里。6.2025年国际天文学联合会小行星命名委员会正式将编号为59000的近地小行星命名为“____星”，纪念我国已故行星天文学家、探月工程首席科学家欧阳自远院士的贡献。7.银河系中心超大质量黑洞的质量约为太阳的____万倍，我国FAST望远镜已经对该区域的脉冲星开展了长期监测。8.2026年年度天象中，土星冲日发生在8月15日，冲日时土星的视星等约为+0.3等，其位于____星座，爱好者可以整夜观测。9.恒星光谱分类系统中，按表面温度从高到低排序的顺序为O、B、A、____、G、K、M。10.位于智利北部的VLT（甚大望远镜）由4台口径____米的光学望远镜组成，其干涉模式下的等效分辨率可以达到毫角秒量级。三、计算题（共3题，每题15分，总计30分）1.2026年3月25日日全食期间，新疆阿勒泰某观测点的全食持续时间为1分47秒，已知当日月球的视直径为33′22″，太阳的视直径为32′58″，地月距离为37.2万公里，月球绕地球公转的线速度为1.02km/s，该观测点的地球自转线速度为0.32km/s，方向与月球本影移动方向相反。忽略其他次要摄动影响，计算当日月球本影锥在该观测点地表的实际移动速度。2.天文学家新发现一颗系外类地行星，围绕质量为1.2倍太阳质量的G型主序星公转，轨道半长径为2.4AU，测得行星半径为地球半径的1.8倍，质量为地球质量的6.2倍。依据开普勒第三定律和万有引力公式，计算该行星的公转周期（单位：年）以及表面的重力加速度（单位：m/s²，已知地球表面重力加速度取9.8m/s²）。3.某遥远的B型主序星，经测光测得其绝对目视星等为-1.2等，距离地球1200秒差距，视线方向上的平均星际消光率为每千秒差距1.8个星等，忽略恒星周围的星周消光，依据距离模数公式计算该恒星的视目视星等。四、观测实操与综合分析题（共2题，每题15分，总计30分）1.2026年10月1日国庆假期，位于南京（北纬32°03′，东经118°47′）的天文爱好者团队计划组织猎户座流星雨观测活动，已知猎户座流星雨辐射点的中心赤经为6h24m、赤纬为+15°48′，当日南京地区的月相为农历二十。请结合上述条件，完成以下分析：（1）计算辐射点上中天时对应的地方恒星时；（2）估算辐射点上中天对应的北京时间，结合当日月相判断本次观测的有利条件；（3）说明猎户座流星雨的母体天体，以及该流星雨的典型ZHR（天顶每小时出现率）数值。2.2027年美国宇航局将发射罗曼（NancyGraceRoman）空间望远镜，其主镜口径为2.4米，视场总面积达到2.3平方度，是哈勃空间望远镜视场的100倍以上，核心科学目标为暗能量本质探测、高红移超新星巡天、系外行星微引力透镜普查。请结合当前我国2米空间巡天望远镜的科学目标，分析两台设备的能力互补性，以及罗曼望远镜在完成核心科学任务时相比JWST（韦布空间望远镜）的观测优势。参考答案及详细解析一、单项选择题答案1.B本次日全食为典型的日全食，食分大于1，最大值约1.028；选项A为日环食的典型食分，C、D数值偏离实际观测数据。2.A嫦娥六号采样点选在冯·卡门撞击坑南部的未采样区域，目标获取南极-艾特肯盆地的深部物质，其余选项均为嫦娥系列早期任务的采样或探测区域。3.D只有质量大于8倍太阳质量的大质量恒星核心坍缩才会引发II型超新星爆发，0.5倍太阳质量的恒星核心温度最高仅能达到1亿K，无法触发氦聚变，最终演化形成氦白矮星。4.A由于金星东大距时距离太阳角距仅47.8°，上中天时刻太阳仍位于地平线以上，无法直接观测，黄昏时分金星位于西方低空，最大地平高度约38°，其余选项对应的是其上中天的理论高度或不符合观测实际。5.CM81星系距离地球约1200万光年，属于M81星系群，不在本星系群的300万光年尺度范围内。6.B《授时历》1281年正式颁布，格里高利历1582年正式启用，时间差约301年。7.B地月L2点距离地球约45万公里，超出地月平均距离38万公里。8.B红移z=0.82对应的光行距离约11亿光年，为中等质量黑洞并合事件的实际观测距离范围。9.C当前秋分点由于岁差效应已经从传统的天秤座移动到室女座范围内。10.B质量小于0.8倍太阳的恒星核心温度低于1800万K，不足以驱动碳氮氧循环，氢聚变完全由质子-质子链主导。11.A史瓦西半径公式为Rs=2GM/c²，代入太阳质量得到数值约为2.95km。12.C大气折射在近地平线处的抬升效应约为0.5°，北极星地平高度约30°时的折射抬升值接近0.5°。13.C天龙座流星雨的母体是21P贾可比尼-秦诺彗星，不属于哈雷彗星的流星雨分支。14.A火星大冲时火星距离地球的最近距离小于0.4AU，本次2026年大冲的最近距离约为0.37AU。15.C我国12米口径光学红外望远镜仍处于在建状态，尚未正式投入运行。二、填空题答案1.2米2.木卫一（伊奥/Io）3.73.24.3005.1506.欧阳自远7.4308.宝瓶9.F10.8.2三、计算题解析1.答案：0.7km/s。解析：月球相对于地心的本影移动速度为月球公转线速度减去地心的公转牵连速度，即1.02km/s-0.02km/s≈1km/s；扣除地球自转的反向速度0.32km/s，最终地表本影移动速度约为0.68km/s，四舍五入后为0.7km/s。2.答案：公转周期约3.4年，表面重力加速度约18.7m/s²。解析：开普勒第三定律代入半长径2.4AU、中心恒星质量1.2倍太阳质量，得到T=√(a³/M)=√(13.824/1.2)≈3.4年；表面重力加速度g=GM/R²，相对地球数值为6.2/(1.8²)≈1.91，乘以地球9.8m/s²得到约18.7m/s²。3.答案：约11.0等。解析：距离模数m-M=5lg(d/10)+Av，d=1200pc时5lg(120)=10.38，星际消光Av=1.8×1.2=2.16，代入M=-1.2得到m=10.38+2.16-1.2≈11.34，误差范围内合理取值为11等。四、综合分析题解析1.（1）恒星上中天时地方恒星时等于天体赤经，即6h24m；（2）10月1日子夜0点南京的地方恒星时约为22h12m，由此推算辐射点上中天的北京时间约为10月2日凌晨4点12分；当日月相为农历二十，月亮凌晨2点才从地平线升起，辐射点上中天时月亮尚未升起