2025年高中生航空航天知識競賽題庫及答案一、單項選擇題（每題2分，共40分）1.人類歷史上首次實現(xiàn)重于空氣的動力飛行的飛行器是？A.蒙哥爾費兄弟熱氣球B.萊特兄弟“飛行者1號”C.齊柏林硬式飛艇D.馮如“馮如1號”答案：B2.直升機能夠垂直起降的關鍵部件是？A.尾槳B.主旋翼C.發(fā)動機D.起落架答案：B（主旋翼通過改變槳葉迎角實現(xiàn)升力調節(jié)，是垂直起降的核心）3.以下哪種現(xiàn)象與伯努利原理直接相關？A.飛機機翼產生升力B.火箭發(fā)動機推力C.衛(wèi)星繞地球做圓周運動D.流星體進入大氣層燃燒答案：A（機翼上表面氣流速度快、壓力低，下表面壓力高，形成升力差）4.中國首顆人造衛(wèi)星“東方紅一號”的發(fā)射時間是？A.1964年B.1970年C.1975年D.1984年答案：B5.火箭發(fā)射時，一級火箭分離后落回地面的區(qū)域被稱為？A.整流罩落區(qū)B.助推器落區(qū)C.殘骸落區(qū)D.子級落區(qū)答案：D（一級火箭分離后稱為“子級”，其落區(qū)為子級落區(qū)）6.以下哪項是空間站長期駐留的關鍵技術？A.再生式環(huán)控生保系統(tǒng)B.固體火箭發(fā)動機C.探月軟著陸技術D.量子通信終端答案：A（通過水、氧氣再生實現(xiàn)物資循環(huán)，支持航天員長期駐留）7.火星大氣的主要成分是？A.氮氣B.氧氣C.二氧化碳D.甲烷答案：C（占比約96%）8.第一宇宙速度的數(shù)值是？A.7.9km/sB.11.2km/sC.16.7km/sD.29.8km/s答案：A（繞地球做圓周運動的最小發(fā)射速度）9.嫦娥五號任務的核心目標是？A.實現(xiàn)月面軟著陸B(tài).開展月球背面巡視C.采集并帶回月壤樣品D.建立月球永久基地答案：C（2020年完成我國首次地外天體采樣返回）10.以下哪種航天器屬于深空探測器？A.北斗導航衛(wèi)星B.天舟貨運飛船C.天問一號火星探測器D.風云氣象衛(wèi)星答案：C（探測對象超出地月系）11.國際空間站的主要合作方不包括？A.美國B.俄羅斯C.中國D.歐洲航天局答案：C（中國獨立建造天宮空間站）12.火箭發(fā)動機使用液氫液氧作為推進劑的主要優(yōu)點是？A.成本低B.比沖高C.存儲方便D.推力調節(jié)范圍大答案：B（液氫液氧推進劑的比沖（單位質量推進劑產生的沖量）是目前化學推進劑中最高的）13.以下哪顆行星被稱為“冰巨星”？A.木星B.土星C.天王星D.火星答案：C（天王星和海王星因主要由水、氨、甲烷等冰物質構成，區(qū)別于木星、土星的氣態(tài)巨行星）14.衛(wèi)星導航系統(tǒng)中，“差分定位”技術的主要作用是？A.提高定位精度B.擴大覆蓋范圍C.增強抗干擾能力D.延長衛(wèi)星壽命答案：A（通過地面基準站修正誤差，將定位精度從米級提升至厘米級）15.太陽活動的主要標志是？A.日珥B.太陽黑子C.日冕物質拋射D.耀斑答案：B（太陽黑子的數(shù)量和位置變化反映太陽活動周期）16.可回收火箭的關鍵技術不包括？A.發(fā)動機多次啟動B.高精度返回制導C.熱防護系統(tǒng)復用D.固體燃料推進劑答案：D（可回收火箭多使用液體推進劑，便于發(fā)動機多次點火調節(jié)）17.以下哪種現(xiàn)象是由于地球自轉引起的？A.四季更替B.晝夜長短變化C.時差D.日食答案：C（地球自西向東自轉導致不同經(jīng)度地區(qū)出現(xiàn)時間差）18.中國空間站“天宮”的核心艙名稱是？A.問天艙B.夢天艙C.天和艙D.巡天艙答案：C（天和艙是管理控制中心，問天、夢天為實驗艙，巡天為光學艙）19.小行星防御的“動能撞擊”技術是指？A.用核彈引爆小行星B.發(fā)射航天器撞擊改變其軌道C.激光燒蝕表面物質D.引力拖船緩慢牽引答案：B（通過碰撞傳遞動量，改變小行星運行軌跡）20.以下哪項是量子通信的核心優(yōu)勢？A.傳輸速度超光速B.絕對安全（基于量子不可克隆原理）C.無需中繼站D.抗輻射能力強答案：B（量子密鑰分發(fā)可檢測竊聽，理論上不可破解）二、填空題（每題2分，共30分）1.飛機升力的本質是_________的壓力差。（機翼上下表面）2.中國首艘載人飛船是_________。（神舟五號）3.月球表面的重力加速度約為地球的_________。（1/6）4.火箭的“比沖”是衡量_________效率的指標。（推進劑利用）5.哈雷彗星的回歸周期約為_________年。（76）6.衛(wèi)星的“近地點”是指其軌道上離地球_________的點。（最近）7.空間站的“艙外航天服”需具備_________、壓力維持、溫控等功能。（輻射防護）8.太陽的能量來源于_________反應。（核聚變）9.中國探月工程“繞、落、回”三步走中，“回”的任務由_________完成。（嫦娥五號）10.火星探測中，“恐怖7分鐘”指的是_________階段。（進入-下降-著陸）11.地球同步軌道的周期是_________小時。（23小時56分4秒，或約24小時）12.火箭發(fā)射時，整流罩的作用是保護_________免受高速氣流沖刷。（有效載荷/衛(wèi)星）13.恒星的“主序星階段”是其_________最穩(wěn)定的時期。（核聚變）14.中國“北斗三號”全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)正式開通的時間是_________年。（2020）15.航天器返回地球時，“黑障”現(xiàn)象是由于_________導致的通信中斷。（高溫等離子體屏蔽電磁波）三、簡答題（每題5分，共30分）1.為什么火箭通常采用多級結構？答案：多級火箭通過逐級分離無用的子級（包括發(fā)動機、燃料箱等），減少后續(xù)飛行的總質量，提高推重比。單級火箭受限于燃料攜帶量和結構質量，難以達到宇宙速度；多級結構可分階段優(yōu)化，提升運載效率。2.比較航天飛機與載人飛船的優(yōu)缺點。答案：航天飛機優(yōu)點：可重復使用（約100次）、載重大（27.5噸）、可執(zhí)行衛(wèi)星回收/釋放等復雜任務；缺點：維護成本高（單次發(fā)射超10億美元）、安全性低（挑戰(zhàn)者號、哥倫比亞號事故）。載人飛船優(yōu)點：結構簡單、成本低（神舟飛船單次約2億美元）、可靠性高（逃逸系統(tǒng)成熟）；缺點：一次性使用、載重?。s6噸）、功能較單一。3.火星探測為什么選擇“地火轉移窗口”？答案：地球與火星的公轉軌道周期不同（地球1年，火星約1.88年），兩者相對位置每26個月出現(xiàn)一次最接近的“沖日”狀態(tài)。此時發(fā)射探測器可利用最小能量（霍曼轉移軌道）完成地火轉移，節(jié)省燃料和飛行時間（約7個月）。若錯過窗口，需等待下一個周期，否則將消耗更多推進劑或延長飛行時間。4.簡述衛(wèi)星導航系統(tǒng)的基本工作原理。答案：導航衛(wèi)星通過原子鐘發(fā)射精確時間信號和軌道參數(shù)；用戶終端接收至少4顆衛(wèi)星的信號，計算與每顆衛(wèi)星的距離（信號傳播時間×光速），利用三角定位原理解算自身三維坐標（經(jīng)度、緯度、高度）和時間。系統(tǒng)需地面站對衛(wèi)星軌道和鐘差進行監(jiān)測修正，確保定位精度。5.為什么航天器返回時需要“再入走廊”？答案：再入走廊是航天器返回大氣層時的速度-角度安全范圍。若再入角度過?。ㄌ捌健保教炱鲿淮髿鈱訌椈靥眨ā疤S式再入”除外）；若角度過大（太“陡”），與大氣摩擦產生的熱量過強，可能導致結構燒毀或過載超出生存極限（如超過10g）。因此需精確控制再入角度，確保安全減速并著陸。6.分析“太空育種”的科學依據(jù)。答案：太空環(huán)境具有高輻射（宇宙射線、太陽粒子）、微重力、高真空等特點。這些因素會誘導植物種子的DNA發(fā)生隨機突變（如染色體畸變、基因點突變）。返回地面后，通過多代篩選可獲得高產、抗病、抗逆等優(yōu)良性狀的突變體。其本質是利用空間環(huán)境加速自然突變過程，結合人工選擇培育新品種。四、論述題（每題10分，共20分）1.結合當前技術發(fā)展，論述可回收火箭對航天產業(yè)的影響。答案：可回收火箭（如SpaceX的“獵鷹9號”）通過子級回收復用，將單次發(fā)射成本從數(shù)千萬美元降至數(shù)百萬美元（約降低80%），徹底改變了航天經(jīng)濟模型。首先，降低進入太空的門檻，推動商業(yè)航天爆發(fā)（小衛(wèi)星星座、太空旅游等新興產業(yè)興起）；其次，促進技術創(chuàng)新，如高精度返回制導、發(fā)動機多次啟動、熱防護系統(tǒng)復用等技術突破反哺傳統(tǒng)航天領域；再者，推動產業(yè)模式轉變，從“一次性消耗”轉向“可維護運營”，倒逼火箭設計向模塊化、通用化發(fā)展；最后，加速太空資源開發(fā)（如月球采礦、小行星探測）的經(jīng)濟可行性，為深空探測長期任務提供成本保障。但需注意，回收技術對火箭結構重量、發(fā)動機冗余設計提出更高要求，可能犧牲部分運載能力，未來需在成本與性能間尋找平衡。2.假設2030年人類將建設月球基地，需重點突破哪些關鍵技術？請列舉并說明理由。答案：（1）月面基地選址技術：需選擇光照穩(wěn)定（如南極永久光照區(qū)）、水冰資源豐富（陰影區(qū)）、地質穩(wěn)定的區(qū)域，降低能源供給和生命保障難度；（2）月壤利用技術：月壤可通過3D打印建造建筑（如輻射屏蔽層）、提取氧氣（高溫電解月壤中的氧化物）和金屬（鐵、鋁），減少地球物資運輸需求；（3）長期生命保障系統(tǒng)：需發(fā)展高效再生環(huán)控生保技術（水、氧氣回收率超95%）、閉合生態(tài)循環(huán)（植物栽培、廢物處理），支持航天員數(shù)年駐留；（4）月面運輸