北京天文競賽題庫及答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.太陽系中自轉最快的行星是（）A.木星B.土星C.天王星D.海王星答案：A。木星是太陽系中自轉最快的行星，其自轉周期約為9小時50分30秒。2.以下星座中與仙王座不相鄰的星座是（）A.小熊座B.仙后座C.武仙座D.天鵝座答案：C。武仙座與仙王座不相鄰，仙王座與小熊座、仙后座、天鵝座相鄰。3.從地球上看，以下哪個天體在天球上的角距離最遠（）A.太陽與月球B.金星與火星C.牛郎星與織女星D.北斗七星的斗柄兩顆星答案：C。牛郎星與織女星在天球上的角距離相對較遠，它們之間距離約16光年，在天球上有明顯的間隔。4.哈雷彗星的公轉周期約為（）A.76年B.100年C.200年D.365天答案：A。哈雷彗星的公轉周期約為76年，它是人類首顆有記錄的周期彗星。5.下列哪種現(xiàn)象不是由于地球公轉引起的（）A.晝夜長短的變化B.四季的更替C.晝夜交替D.太陽直射點的移動答案：C。晝夜交替是由于地球自轉引起的，而晝夜長短的變化、四季的更替、太陽直射點的移動是地球公轉的結果。6.目前人類發(fā)現(xiàn)的最大的衛(wèi)星是（）A.月球B.木衛(wèi)三C.土衛(wèi)六D.海衛(wèi)一答案：B。木衛(wèi)三是太陽系中最大的衛(wèi)星，其直徑大于水星。7.以下哪種天體不屬于太陽系小天體（）A.小行星B.彗星C.流星體D.矮行星答案：D。矮行星是獨立于太陽系小天體的一類天體，小行星、彗星、流星體屬于太陽系小天體。8.梅西耶天體M42是（）A.疏散星團B.球狀星團C.星云D.星系答案：C。M42是獵戶座大星云，是一個彌漫星云。9.太陽黑子活動的周期約為（）A.11年B.22年C.33年D.55年答案：A。太陽黑子活動的周期約為11年。10.以下哪個星座是春季星空的代表星座（）A.獵戶座B.獅子座C.天蝎座D.飛馬座答案：B。獅子座是春季星空的代表星座，獵戶座是冬季星空的代表星座，天蝎座是夏季星空的代表星座，飛馬座是秋季星空的代表星座。11.銀河系的直徑約為（）A.1萬光年B.10萬光年C.100萬光年D.1000萬光年答案：B。銀河系的直徑約為10萬光年。12.下列哪個天體在地球上看起來最亮（）A.金星B.火星C.木星D.土星答案：A。金星在地球上看起來是除太陽和月球外最亮的天體。13.以下哪種天文現(xiàn)象在日食時可能出現(xiàn)（）A.日珥B.太陽黑子C.耀斑D.以上都可能答案：D。日食時，由于月球遮擋了太陽的部分或全部，可能會觀測到日珥，同時太陽黑子和耀斑也可能存在于太陽表面。14.大陵五是一顆（）A.變星B.脈沖星C.新星D.超新星答案：A。大陵五是一顆典型的食變星。15.以下哪個天文臺位于北京（）A.紫金山天文臺B.上海天文臺C.國家天文臺興隆觀測站D.云南天文臺答案：C。國家天文臺興隆觀測站位于北京密云縣與河北興隆縣交界處，紫金山天文臺在南京，上海天文臺在上海，云南天文臺在云南。二、多項選擇題（每題3分，共15分，少選得1分，選錯不得分）1.以下屬于太陽系八大行星的有（）A.冥王星B.金星C.土星D.天王星答案：BCD。2006年冥王星被定義為矮行星，不屬于太陽系八大行星，金星、土星、天王星是太陽系八大行星。2.以下哪些天文現(xiàn)象可以用肉眼觀測到（）A.流星雨B.月食C.極光D.脈沖星答案：ABC。流星雨、月食、極光在合適的條件下可以用肉眼觀測到，而脈沖星一般需要借助天文望遠鏡等設備才能觀測到。3.下列關于星座的說法正確的有（）A.星座是人們?yōu)榱吮阌谡J識星星而劃分的區(qū)域B.同一星座中的星星距離地球的距離大致相同C.星座的形狀在短時間內(nèi)基本保持不變D.不同文化對星座的劃分和命名可能不同答案：ACD。同一星座中的星星距離地球的距離相差很大，星座是人們?yōu)榱吮阌谡J識星星而劃分的區(qū)域，其形狀在短時間內(nèi)基本保持不變，不同文化對星座的劃分和命名可能不同。4.以下哪些是天文望遠鏡的主要性能指標（）A.口徑B.焦距C.放大倍數(shù)D.分辨率答案：ABCD?？趶健⒔咕?、放大倍數(shù)、分辨率都是天文望遠鏡的主要性能指標。5.關于黑洞，下列說法正確的有（）A.黑洞是一種密度極大的天體B.黑洞的引力非常強大，連光都無法逃脫C.黑洞可以通過直接觀測發(fā)現(xiàn)D.恒星級黑洞是由大質量恒星坍縮形成的答案：ABD。黑洞由于其強大的引力使得光都無法逃脫，不能直接觀測到，它是一種密度極大的天體，恒星級黑洞是由大質量恒星坍縮形成的。三、填空題（每題2分，共20分）1.地球的天然衛(wèi)星是________。答案：月球2.夏季大三角是由________、________和天津四組成。答案：牛郎星；織女星3.天文單位是指地球到________的平均距離，約為________千米。答案：太陽；1.496億4.我國古代把天空劃分為“三垣四象二十八宿”，其中四象是指東方________、南方________、西方________、北方________。答案：青龍；朱雀；白虎；玄武5.著名的蟹狀星云是________的遺跡。答案：超新星爆發(fā)6.2021年我國發(fā)射的首個火星探測器叫________。答案：天問一號7.目前已知的宇宙中速度最快的是________。答案：光8.太陽的能量主要來自于________反應。答案：核聚變9.北極星位于________星座。答案：小熊10.昴星團位于________星座。答案：金牛座四、判斷題（每題1分，共10分）1.所有的恒星最終都會變成黑洞。（）答案：錯誤。只有質量足夠大的恒星在生命末期才可能坍縮形成黑洞，質量較小的恒星會演變成白矮星等。2.月相變化是由于月球的自轉引起的。（）答案：錯誤。月相變化是由于月球繞地球運動，使太陽、地球、月球三者的相對位置在一個月中有規(guī)律地變動而產(chǎn)生的，與月球自轉無關。3.流星體進入地球大氣層后，因摩擦而發(fā)光發(fā)熱形成流星現(xiàn)象。（）答案：正確4.星座的位置在天空中是固定不變的。（）答案：錯誤。星座的位置會隨著地球的公轉和自轉以及恒星自身的運動而發(fā)生變化，只是這種變化在短時間內(nèi)不明顯。5.哈勃空間望遠鏡是在地球上的天文臺。（）答案：錯誤。哈勃空間望遠鏡是在地球軌道上環(huán)繞的太空望遠鏡。6.日食一定發(fā)生在農(nóng)歷初一。（）答案：正確。日食發(fā)生時，月球位于太陽和地球之間，此時是農(nóng)歷初一。7.星系都在遠離我們，說明宇宙在膨脹。（）答案：正確。星系退行現(xiàn)象是宇宙膨脹的有力證據(jù)。8.行星的軌道都是正圓形的。（）答案：錯誤。行星的軌道是橢圓形的，這是開普勒第一定律的內(nèi)容。9.天文學家可以通過觀測恒星的光譜來了解恒星的溫度、成分等信息。（）答案：正確。不同元素在光譜上有不同的特征譜線，通過分析恒星光譜可以了解其溫度、成分等。10.流星雨是由彗星的碎片形成的。（）答案：正確。流星雨通常是由彗星在接近太陽時拋出的碎片，當?shù)厍虼┻^這些碎片流時就會產(chǎn)生流星雨。五、簡答題（每題10分，共20分）1.簡述日食和月食的形成原理，并說明它們發(fā)生的條件。答案：日食的形成原理是當月球運行到太陽和地球之間，并且三者正好或幾乎在同一條直線上時，月球擋住了太陽射向地球的光，在地球上處于月影區(qū)域的人就會看到日食現(xiàn)象。日食發(fā)生的條件是：月球必須運行到黃道和白道的交點附近，且此時是農(nóng)歷初一。月食的形成原理是當月球進入地球的影子區(qū)域時，地球擋住了太陽射向月球的光，使得月球無法反射太陽光而形成月食現(xiàn)象。月食發(fā)生的條件是：月球同樣要運行到黃道和白道的交點附近，且此時是農(nóng)歷十五或十六。2.請介紹一下天文望遠鏡的分類，并說明反射式天文望遠鏡的優(yōu)缺點。答案：天文望遠鏡主要分為折射式、反射式和折反射式三類。反射式天文望遠鏡的優(yōu)點：（1）沒有色差，因為它不依靠折射來成像，避免了折射望遠鏡中由于不同顏色光折射程度不同而產(chǎn)生的色差問題。（2）可以制作大口徑的望遠鏡，由于反射鏡可以采用更合理的支撐結構，相比折射鏡更容易制作大口徑的光學元件，從而獲得更高的集光能力和分辨率。（3）成本相對較低，在相同口徑的情況下，反射式望遠鏡的制造成本通常比折射式望遠鏡低。反射式天文望遠鏡的缺點：（1）需要定期校準光軸，反射鏡的位置容易發(fā)生微小變化，導致光軸偏離，需要經(jīng)常進行校準。（2）鏡面容易積塵和受潮，需要定期清潔和維護。（3）鏡筒通常是開放的，容易受到周圍環(huán)境的影響，如氣流擾動等，影響觀測效果。六、論述題（15分）論述現(xiàn)代天文學對人類社會的意義和影響。答案：現(xiàn)代天文學對人類社會具有多方面的重要意義和影響：科學認知層面1.深化對宇宙的認識：現(xiàn)代天文學幫助我們了解宇宙的起源、演化和結構。通過對星系、恒星、行星等天體的研究，我們知道了宇宙誕生于約138億年前的大爆炸，并且在不斷膨脹。對恒星演化的研究揭示了恒星從誕生、成長到死亡的過程，包括像太陽這樣的恒星最終會演變成白矮星等。2.推動基礎科學發(fā)展：天文學與物理學、化學等學科相互交叉滲透。例如，對超新星爆發(fā)的研究有助于理解核物理過程；對宇宙微波背景輻射的觀測為宇宙大爆炸理論提供了關鍵證據(jù)，也推動了宇宙學理論的發(fā)展。技術創(chuàng)新層面1.促進技術進步：天文學的研究需求推動了許多技術的發(fā)展。天文觀測需要高精度的探測器、光學儀器和信號處理技術，這些技術的發(fā)展不僅提高了天文觀測的能力，也在醫(yī)學、通信、材料科學等領域得到了廣泛應用。例如，CCD探測器最初是為天文觀測開發(fā)的，現(xiàn)在廣泛應用于數(shù)碼相機和醫(yī)學成像等領域。2.培養(yǎng)創(chuàng)新人才：天文學研究吸引了大量優(yōu)秀的科研人才，他們在解決天文學問題的過程中培養(yǎng)了創(chuàng)新思維和解決復雜問題的能力。這些人才不僅為天文學的發(fā)展做出貢獻，也可以將其專業(yè)知識和技能應用到其他領域，促進整個社會的科技進步。社會文化層面1.激發(fā)人類探索精神：天文學展示了宇宙的浩瀚和神秘，激發(fā)了人類對未知世界的好奇心和探索欲望。這種探索精神推動人類不斷挑戰(zhàn)自我，拓展認知邊界，也激勵著年輕人投身科學研究。2.豐富文化內(nèi)涵：天文學在不同的文化中都有著豐富的體現(xiàn)，如古代的星圖、神話傳說等。現(xiàn)代