2025年全國中學(xué)生天文知識競賽(中學(xué)組)綜合試題及答案一、單項選擇題（共15題，每題2分，共30分）1.光年是天文學(xué)中常用的距離單位，1光年約等于（）A.9.46×1012千米B.3.0×10?千米C.1.5×10?千米D.6.3×10?天文單位答案：A解析：光年定義為光在真空中一年傳播的距離，光速約3×10?千米/秒，一年約3.15×10?秒，計算得1光年≈9.46×1012千米。2.以下行星中，表面平均溫度最高的是（）A.水星B.金星C.火星D.地球答案：B解析：金星大氣中96.5%是二氧化碳，強烈的溫室效應(yīng)使其表面溫度高達約462℃，遠(yuǎn)超水星（因無濃厚大氣，晝夜溫差大，最高約427℃）。3.2024年，歐洲空間局（ESA）發(fā)射的“歐羅巴快帆”探測器主要目標(biāo)是（）A.探測木衛(wèi)二冰下海洋B.研究太陽風(fēng)與火星大氣的相互作用C.觀測系外行星大氣成分D.繪制月球南極永久陰影區(qū)地圖答案：A解析：木衛(wèi)二（歐羅巴）被認(rèn)為存在地下液態(tài)水海洋，“歐羅巴快帆”將通過高分辨率成像和光譜分析，評估其宜居性。4.以下天體系統(tǒng)中，范圍最小的是（）A.本星系群B.太陽系C.銀河系D.室女座超星系團答案：B解析：太陽系直徑約1光年，銀河系直徑約10萬光年，本星系群包含約50個星系，室女座超星系團跨度約1.1億光年。5.發(fā)生日全食時，肉眼可見的太陽大氣層是（）A.光球?qū)覤.色球?qū)覥.日冕層D.對流層答案：C解析：日全食時，光球?qū)颖辉虑蛲耆趽酰驅(qū)觾H在初虧和復(fù)圓瞬間可見，而日冕層因亮度較低，需在全食階段肉眼觀測。6.中國“天問二號”探測器計劃于2025年發(fā)射，其主要任務(wù)是（）A.實現(xiàn)火星采樣返回B.探測近地小行星2016HO3并返回樣本C.開展太陽極區(qū)探測D.驗證小行星防御技術(shù)答案：B解析：“天問二號”將執(zhí)行近地小行星2016HO3的探測與采樣返回任務(wù)，同時驗證行星際轉(zhuǎn)移、小天體附著等關(guān)鍵技術(shù)。7.以下星座中，位于天球赤道附近的是（）A.獵戶座B.大熊座C.南十字座D.仙后座答案：A解析：獵戶座主體位于天球赤道附近，是冬季夜空中最顯著的星座之一；大熊座（北斗七星所在）位于北天，南十字座在南天極附近，仙后座位于北天高緯度區(qū)。8.關(guān)于脈沖星，下列描述錯誤的是（）A.由超新星爆發(fā)形成B.本質(zhì)是高速旋轉(zhuǎn)的中子星C.脈沖周期穩(wěn)定，可用于導(dǎo)航D.僅存在于銀河系內(nèi)答案：D解析：脈沖星是中子星的一種，通過超新星爆發(fā)形成，其周期性電磁脈沖源于自轉(zhuǎn)和強磁場。目前已發(fā)現(xiàn)的脈沖星多在銀河系內(nèi)，但理論上河外星系也可能存在。9.2023年，詹姆斯·韋伯空間望遠(yuǎn)鏡（JWST）首次直接成像的系外行星是（）A.比鄰星bB.參宿四周圍行星C.HIP65426bD.開普勒-452b答案：C解析：HIP65426b是一顆年輕的氣態(tài)巨行星，距離地球約385光年，JWST通過近紅外相機（NIRCam）成功拍攝其直接圖像。10.月相變化的周期約為29.5天，這是（）A.恒星月B.交點月C.朔望月D.分點月答案：C解析：朔望月是月相從新月到下一個新月的時間，約29.53天，與月球繞地球公轉(zhuǎn)和地球繞太陽公轉(zhuǎn)的共同影響有關(guān)；恒星月是月球相對于恒星的公轉(zhuǎn)周期（約27.32天）。11.以下現(xiàn)象中，與太陽活動無關(guān)的是（）A.極光B.衛(wèi)星通信中斷C.地球磁場擾動D.四季更替答案：D解析：四季更替由地球公轉(zhuǎn)和黃赤交角引起；太陽活動（如耀斑、日冕物質(zhì)拋射）會引發(fā)極光、電離層擾動（影響通信）和磁暴（干擾磁場）。12.目前已知距離太陽系最近的恒星系統(tǒng)是（）A.南門二（半人馬座α）B.巴納德星C.天狼星D.波江座ε答案：A解析：南門二（半人馬座α）距離約4.37光年，包含比鄰星（4.24光年，最近的單星）；巴納德星距離約5.96光年。13.關(guān)于銀河系結(jié)構(gòu)，下列描述正確的是（）A.屬于橢圓星系B.銀核主要由年輕恒星組成C.太陽系位于獵戶臂D.直徑約1000光年答案：C解析：銀河系是棒旋星系，直徑約10萬光年；銀核包含大量老年恒星和超大質(zhì)量黑洞（人馬座A）；太陽系位于獵戶臂（局部臂），距銀心約2.6萬光年。14.以下天文事件中，不可能發(fā)生的是（）A.農(nóng)歷十五看到月食B.凌晨4點在東方看到金星C.北半球夏至日正午太陽高度角為90°D.觀測到超新星爆發(fā)的可見光信號早于中微子信號答案：D解析：超新星爆發(fā)時，中微子因穿透力強，會先于光子（可見光）到達地球；月食發(fā)生在滿月（農(nóng)歷十五）；金星作為晨星可在凌晨東方出現(xiàn)；北半球夏至日，北回歸線（23.5°N）正午太陽高度為90°。15.中國首臺空間太陽望遠(yuǎn)鏡“先進天基太陽天文臺（ASO-S）”的科學(xué)目標(biāo)不包括（）A.研究太陽耀斑B.觀測日冕物質(zhì)拋射C.探測太陽內(nèi)部結(jié)構(gòu)D.分析太陽磁場答案：C解析：ASO-S聚焦于“一磁兩暴”（太陽磁場、耀斑、日冕物質(zhì)拋射），不涉及日震學(xué)（探測太陽內(nèi)部結(jié)構(gòu)）。二、填空題（共10題，每題2分，共20分）1.國際天文學(xué)聯(lián)合會（IAU）確認(rèn)的黃道十二宮星座中，唯一不在黃道上的是______。答案：蛇夫座2.太陽黑子活動的平均周期約為______年。答案：113.2024年，中國嫦娥六號任務(wù)成功從月球______（填“正面”或“背面”）采集樣品并返回。答案：背面4.太陽系中體積最大的衛(wèi)星是______（填名稱）。答案：木衛(wèi)三（蓋尼米得）5.獵戶座大星云（M42）屬于______（填“發(fā)射星云”“反射星云”或“暗星云”）。答案：發(fā)射星云6.中國空間站“天宮”的核心艙名稱是______。答案：天和7.類地行星中，唯一擁有全球磁場的是______。答案：地球8.哈勃定律的表達式為v=H?d，其中H?的單位是______。答案：千米/秒/百萬秒差距（km/s/Mpc）9.2023年，人類首次直接探測到銀河系中心超大質(zhì)量黑洞的______（填“射電信號”或“X射線暴”）。答案：射電信號（注：事件視界望遠(yuǎn)鏡EHT拍攝的人馬座A照片）10.小行星帶位于______和______（填行星名稱）軌道之間。答案：火星；木星三、簡答題（共5題，每題6分，共30分）1.簡述為什么火星表面呈現(xiàn)紅色。答案：火星表面廣泛分布著富含鐵的礦物（如赤鐵礦，F(xiàn)e?O?），這些礦物在長期氧化過程中形成氧化鐵顆粒。火星大氣稀?。鈮杭s為地球的0.6%），無法有效風(fēng)化或覆蓋這些紅色物質(zhì)，因此表面呈現(xiàn)明顯的紅色。2.比較“凌日法”和“徑向速度法”探測系外行星的原理及優(yōu)缺點。答案：凌日法：當(dāng)行星從恒星前方經(jīng)過時，恒星亮度短暫下降，通過監(jiān)測亮度變化可判斷行星存在。優(yōu)點是能直接確定行星軌道周期和半徑；缺點是僅適用于軌道平面與地球視線方向接近垂直的系統(tǒng)，且難以探測小質(zhì)量行星。徑向速度法：行星引力使恒星產(chǎn)生周期性擺動（徑向速度變化），通過光譜多普勒頻移測量這一變化。優(yōu)點是對大質(zhì)量行星敏感，適用范圍廣；缺點是無法直接確定行星半徑，且需要長期觀測。3.解釋“朔”和“望”對應(yīng)的月相及出現(xiàn)時間。答案：“朔”指月球位于地球與太陽之間，三者幾乎共線，月球暗面朝向地球，此時月相為新月，發(fā)生在農(nóng)歷初一前后。“望”指地球位于月球與太陽之間，月球亮面完全朝向地球，此時月相為滿月，發(fā)生在農(nóng)歷十五或十六前后。4.說明為什么北半球中緯度地區(qū)冬季夜空中的星座比夏季更易觀測到亮星。答案：冬季時，地球公轉(zhuǎn)到太陽的另一側(cè)，北半球夜晚朝向銀河系中心方向（人馬座附近），該區(qū)域恒星密集，且獵戶座、金牛座等星座包含參宿四、畢宿五等亮星；夏季夜晚朝向銀河系邊緣，恒星分布較稀疏，亮星較少（如天琴座織女星、天鷹座牛郎星）。5.列舉中國2020年以來完成的三項重大天文探測任務(wù)，并簡述其意義。答案：①天問一號：2021年實現(xiàn)火星環(huán)繞、著陸、巡視“三合一”，使中國成為第二個成功著陸火星的國家，推動火星地質(zhì)與氣候研究。②嫦娥五號：2020年實現(xiàn)月球采樣返回，帶回1731克月壤，為月球演化和火山活動研究提供關(guān)鍵樣本。③FAST（500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡）：2020年正式運行，已發(fā)現(xiàn)超700顆脈沖星，推動射電天文學(xué)前沿探索。四、論述題（共2題，每題10分，共20分）1.結(jié)合近年來中國天文領(lǐng)域的成就（如FAST、嫦娥系列、天問系列），論述其對青少年科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的作用。答案：中國近年天文成就為青少年提供了鮮活的科學(xué)教育素材。例如，F(xiàn)AST的“中國天眼”形象激發(fā)了青少年對基礎(chǔ)科學(xué)的興趣，其發(fā)現(xiàn)的脈沖星等成果直觀展示了科學(xué)探索的魅力；嫦娥五號的月壤研究、天問一號的火星探測則通過科普講座、航天開放日等活動，讓青少年接觸到前沿技術(shù)（如深空通信、自主導(dǎo)航），理解“硬科技”的重要性。這些成就還傳遞了“自主創(chuàng)新”的科學(xué)精神——從跟跑到并跑甚至領(lǐng)跑的歷程，激勵青少年樹立科技報國的理想。此外，天文探測中的團隊協(xié)作、跨學(xué)科融合（如天文學(xué)與材料學(xué)、計算機科學(xué)的結(jié)合），有助于培養(yǎng)青少年的綜合思維和實踐能力。2.假設(shè)未來人類將在月球建立永久基地，需考慮哪些天文與環(huán)境因素？請結(jié)合月球特征展開分析。答案：月球基地建設(shè)需重點考慮以下因素：①溫度極端：月球晝夜溫差達-180℃至127℃，需采用高效保溫材料和熱管理系統(tǒng)（如相變材料、主動溫控設(shè)備）。②無大氣保護：宇宙輻射（如太陽高能粒子、銀河宇宙線）和微隕石撞擊威脅大，需利用月壤（厚度數(shù)米）或人工結(jié)構(gòu)屏蔽輻射，建筑材料需抗撞擊。③