2025年下半年全國中學生天文知識競賽測試題附答案（考試時間：90分鐘滿分：100分）單選題（共15題，每題3分，滿分45分）1.中國自主研發(fā)的“天眼”（FAST）射電望遠鏡，主要用于探測宇宙中的（）A.可見光信號B.脈沖星C.行星大氣D.彗星軌跡2.下列天體中，屬于矮行星且軌道位于火星與木星之間的是（）A.冥王星B.谷神星C.鬩神星D.海衛(wèi)一3.太陽活動的周期約為11年，其主要標志是（）日冕物質拋射與太陽風B.黑子與耀斑日珥與太陽黑子D.耀斑與日冕層膨脹4.冬季夜空中的“冬季大三角”，不包含下列哪顆恒星（）A.天狼星B.參宿四C.織女星D.南河三5.“光年”作為天文學常用單位，其定義是（）光在真空中1年傳播的距離B.地球繞太陽公轉1年的路程太陽到最近恒星的距離D.光在地球大氣層中1年傳播的距離6.發(fā)生月偏食時，月球所處的地球陰影區(qū)域是（）A.本影區(qū)B.半影區(qū)C.偽本影區(qū)D.本影區(qū)與半影區(qū)交界7.下列關于天文儀器的說法，正確的是（）牛頓望遠鏡屬于折射式望遠鏡B.日晷可用于測量恒星距離赤道儀能幫助望遠鏡跟蹤天體周日運動D.分光鏡僅用于分析行星大氣成分8.太陽系中小行星帶的主要分布區(qū)域是（）水星與金星之間B.金星與地球之間火星與木星之間D.木星與土星之間9.恒星的光譜類型中，表面溫度介于O型與G型之間的是（）A.M型B.B型C.K型D.F型10.北半球夏至日時，北極圈出現(xiàn)極晝現(xiàn)象的根本原因是（）地球公轉速度最慢B.地軸傾斜角度為23.5°太陽直射北回歸線D.北極圈距離太陽最近11.下列關于火星的描述，正確的是（）表面平均溫度高于地球B.擁有太陽系中最高的火山（奧林帕斯山）大氣以氧氣為主D.沒有季節(jié)性氣候變化12.計算地月拉格朗日L2點到月球的距離時，主要受哪兩個天體的引力主導（）A.地球與月球B.月球與太陽C.地球與火星D.月球與金星13.春季夜空中，北斗七星的斗柄指向（）A.東方B.南方C.西方D.北方14.下列天文現(xiàn)象中，由行星公轉引起的是（）流星體闖入地球大氣層B.金星凌日恒星的自行現(xiàn)象D.極光的產(chǎn)生15.2019年人類首次拍攝到的黑洞影像，其對應的天體位于哪個星系（）A.銀河系B.M87星系C.仙女座星系（M31）D.大麥哲倫云多選題（共5題，每題4分，滿分20分，每題有2-3個正確答案）1.下列關于流星雨的說法，正確的有（）A.流星雨的輻射點是流星體的真實發(fā)源地B.英仙座流星雨的母彗星是斯威夫特-塔特爾彗星C.觀測流星雨時，肉眼比望遠鏡更適合（視野更廣）D.流星雨的出現(xiàn)與地球穿越彗星留下的塵埃帶有關2.關于太陽系行星的特征，正確的有（）A.木星是太陽系中自轉速度最快的行星B.土星是唯一擁有光環(huán)的行星C.天王星的自轉軸幾乎與公轉軌道平面垂直（“躺倒旋轉”）D.Neptune（海王星）是通過數(shù)學計算預測后發(fā)現(xiàn)的行星3.下列天文儀器中，可用于觀測深空天體（如星系、星云）的有（）A.雙筒望遠鏡（8×42規(guī)格）B.折射式天文望遠鏡（口徑150mm）C.射電望遠鏡D.日冕儀4.關于宇宙星系的類型，正確的有（）銀河系屬于橢圓星系B.仙女座星系（M31）是螺旋星系不規(guī)則星系沒有明顯的對稱結構D.透鏡狀星系介于橢圓星系與螺旋星系之間5.地球公轉產(chǎn)生的地理現(xiàn)象有（）A.不同經(jīng)度地區(qū)的時差B.正午太陽高度角的季節(jié)變化C.晝夜長短的季節(jié)變化D.地球磁場的周期性變化填空題（共10空，每空2分，滿分20分）1.中國“天眼”FAST的口徑為______米，其主要觀測波段是______。2.木星最大的四顆衛(wèi)星被稱為“伽利略衛(wèi)星”，其中體積最大的是______，表面覆蓋大量冰層的是______。3.開普勒第一定律（橢圓定律）指出：行星繞太陽公轉的軌道是______，太陽位于橢圓的一個______上。4.月球表面最顯著的地貌特征除了環(huán)形山，還有廣闊的______（如風暴洋），其形成與月球早期火山活動有關。5.波蘭天文學家______提出“日心說”，推翻了長期占據(jù)主導的“地心說”。6.太陽的半徑約為______千米，是地球半徑的約109倍。計算題（共1題，滿分10分）已知北斗導航衛(wèi)星的一顆中圓軌道衛(wèi)星（MEO）繞地球公轉周期T?=12小時，軌道半長軸a?=21500km；地球的天然衛(wèi)星月球繞地球公轉的軌道半長軸a?=384400km。忽略地球質量變化，根據(jù)開普勒第三定律（a3/T2=常數(shù)），計算月球的公轉周期T?（結果保留整數(shù)，單位：小時，提示：計算時保持單位一致）。圖表分析題（共1題，滿分15分）下圖為北半球中緯度地區(qū)春季的簡易星圖（標注有北極星、獅子座、北斗七星、軒轅十四等天體），請結合星圖信息及天文知識回答問題：（1）圖中標識的“軒轅十四”是春季夜空中的亮星，其所屬的星座是______，該星座的典型特征是______（描述形狀，如“鐮刀形”）。（4分）（2）若觀測者在晚上9點觀測到北斗七星的斗柄指向東方，次日晚上9點再次觀測時，北斗七星的位置會整體向______（填“順時針”或“逆時針”）方向旋轉，造成這一現(xiàn)象的原因是______。（4分）（3）春季星圖中，北極星的位置依然接近天球北極，這是因為______，因此北極星常被用作______（填“定位”或“計時”）參考。（3分）（4）星圖中獅子座的“五帝座一”與其他亮星組成明顯的星座輪廓，若用天文望遠鏡觀測該區(qū)域，可能發(fā)現(xiàn)雙星系統(tǒng)。雙星系統(tǒng)中兩顆恒星的運動遵循______定律（提示：與引力相關），這也是計算恒星質量的重要依據(jù)。（4分）簡答題（共1題，滿分8分）簡述月食與日食在觀測上的主要差異，從“觀測時間”“觀測安全”“可見范圍”三個角度分析。綜合探究題（共1題，滿分12分）學校天文社計劃在2025年10月觀測獵戶座流星雨，作為天文社成員，請你設計一份觀測方案，需包含以下內容：觀測時間選擇（具體時段及理由）；（3分）觀測地點選擇標準及校內備選地點推薦；（3分）必備儀器及輔助工具（至少2種，說明作用）；（3分）觀測過程中遇到云層干擾時的應對措施（至少2項）。（3分）答案解析（滿分100分，考試時間90分鐘）一、單選題（共15題，每題3分，滿分45分）題號答案解析1B中國“天眼”（FAST）是射電望遠鏡，核心功能是接收宇宙中的射電信號，脈沖星（高速旋轉的中子星）會持續(xù)發(fā)射穩(wěn)定的射電脈沖，是其主要探測目標。A選項“可見光信號”需光學望遠鏡（如哈勃）；C選項“行星大氣”需分光鏡分析；D選項“彗星軌跡”通過光學觀測即可追蹤，均排除。2B矮行星需滿足“圍繞太陽公轉、自身呈球形、未清空軌道附近天體”。谷神星是唯一位于火星與木星之間小行星帶的矮行星；A選項冥王星、C選項鬩神星均位于柯伊伯帶（太陽系邊緣）；D選項海衛(wèi)一是Neptune的衛(wèi)星，并非矮行星，排除。3B太陽活動11年周期的核心標志是黑子（光球層）與耀斑（色球層），二者活動同步增強/減弱。A選項日冕物質拋射、太陽風是日冕層活動，無嚴格11年周期；C選項日珥是色球層局部活動，并非“主要標志”；D選項日冕層膨脹是太陽活動劇烈時的現(xiàn)象，排除。4C冬季大三角由“天狼星（大犬座）、參宿四（獵戶座）、南河三（小犬座）”組成。C選項織女星是夏季大三角（織女星、牛郎星、天津四）的成員，屬于夏季夜空中的亮星，排除。5A光年是長度單位，定義為“光在真空中1年傳播的距離”（約9.46×1012千米）。B選項是地球公轉路程（約9.4億千米，即1天文單位×2π）；C選項太陽到最近恒星（比鄰星）約4.2光年，并非光年的定義；D選項光在大氣層中會折射，速度小于真空中的3×10?m/s，排除。6D地球陰影分本影（完全遮擋太陽）、半影（部分遮擋）。月偏食時，月球部分進入本影區(qū)、部分在半影區(qū)，因此僅月面一部分變暗；A選項全在本影區(qū)是月全食；B選項全在半影區(qū)是半影月食（肉眼難察覺）；C選項偽本影區(qū)僅發(fā)生日環(huán)食（月球體積不足遮擋太陽），排除。7C赤道儀的設計貼合“地球自西向東自轉”的規(guī)律，可通過調整軸的轉速，跟蹤天體的周日視運動（如恒星東升西落），避免望遠鏡視野中天體“跑掉”。A選項牛頓望遠鏡是反射式（物鏡為反射鏡），折射式望遠鏡物鏡為透鏡；B選項日晷僅用于測量時間（根據(jù)日影方位），無法測恒星距離；D選項分光鏡可分析恒星、星云等多種天體的成分，并非僅行星大氣，排除。8C太陽系小行星帶是“火星與木星之間的環(huán)形區(qū)域”，源于早期太陽系形成時，木星強大引力阻止物質聚合成行星，形成大量小行星。A、B選項位于內太陽系，天體以行星、衛(wèi)星為主；D選項位于外太陽系，是氣態(tài)行星區(qū)域，排除。9B恒星光譜類型按溫度從高到低排序為“O、B、A、F、G、K、M”（記為“OhBeAFineGirl/Guy,KissMe”）。B選項B型星溫度介于O型（最高）與A/G型之間；A選項M型溫度最低；C選項K型溫度低于G型；D選項F型溫度低于A型，排除。10C北半球夏至日（6月22日前后），太陽直射北回歸線，北極圈及其以北地區(qū)全天受太陽照射，形成極晝。A選項公轉速度最慢在遠日點（7月初），與極晝無直接關聯(lián)；B選項地軸傾斜是極晝的前提，但“直射北回歸線”是夏至日極晝的直接原因；D選項地球與太陽距離在近日點（1月初）最近，夏至日距太陽較遠，排除。11B火星的奧林帕斯山是太陽系最高火山（海拔約21千米，是珠穆朗瑪峰的2倍多），因火星板塊運動不活躍，火山可長期噴發(fā)堆積。A選項火星表面平均溫度約-63℃，遠低于地球（15℃）；C選項火星大氣以二氧化碳為主（占95%），氧氣含量不足0.1%；D選項火星有明顯四季（公轉周期約2年），且因大氣稀薄，季節(jié)溫差大，排除。12A拉格朗日點是“兩個天體引力平衡的點”，地月拉格朗日L2點位于地球與月球連線延長線（遠離地球一側），因此僅受地球與月球的引力主導。B、C、D選項中的太陽、火星、金星距離較遠，引力影響可忽略，排除。13A北斗七星斗柄指向隨季節(jié)變化，遵循“春東、夏南、秋西、冬北”的規(guī)律（源于地球公轉導致的星座視運動）。春季夜空中，斗柄指向東方，可通過此規(guī)律判斷季節(jié)，排除B、C、D。14B金星凌日是“金星公轉至地球與太陽之間，三者成一條直線時，金星在太陽表面形成小黑點”，本質是金星公轉軌道與地球公轉軌道共面（近似）導致的現(xiàn)象。A選項流星體闖入大氣是流星體自身運動，與行星公轉無關；C選項恒星自行是恒星自身在宇宙中的運動，并非地球或行星公轉導致；D選項極光是太陽風粒子撞擊地球磁場產(chǎn)生，與公轉無關，排除。15B2019年人類首次拍攝的黑洞影像是“M87星系中心的超大質量黑洞”（質量約為65億倍太陽質量）。A選項銀河系中心黑洞（人馬座A*）于2022年拍攝到影像；C選項仙女座星系（M31）中心也有黑洞，但未被首次拍攝；D選項大麥哲倫云是銀河系的伴星系，無此黑洞影像，排除。二、多選題（共5題，每題4分，滿分20分）題號答案解析1BCDA選項錯誤：流星雨的“輻射點”是流星體軌跡反向延長線的交點（透視效果），并非流星體的真實發(fā)源地（發(fā)源地是彗星留下的塵埃帶）；B選項正確：英仙座流星雨的母彗星是斯威夫特-塔特爾彗星（每133年繞太陽一周）；C選項正確：望遠鏡視野窄，肉眼視野廣，更適合捕捉流星；D選項正確：地球穿越彗星留下的塵埃帶時，塵埃進入大氣燃燒形成流星雨。2ACDA選項正確：木星自轉周期約10小時，是太陽系自轉最快的行星（赤道隆起明顯）；B選項錯誤：土星并非唯一有光環(huán)的行星，木星、天王星、海王星也有光環(huán)（僅土星光環(huán)最亮、最寬）；C選項正確：天王星自轉軸傾斜約98°，幾乎“躺倒”在公轉軌道平面上，季節(jié)變化極端；D選項正確：Neptune（海王星）是通過計算天王星軌道偏差預測位置后發(fā)現(xiàn)的，被稱為“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星”。3ABCA選項正確：8×42規(guī)格雙筒望遠鏡（8倍放大，42mm物鏡）視野廣，可觀測較亮的深空天體（如M42獵戶座星云）；B選項正確：150mm口徑折射式望遠鏡聚光能力強，可觀測星系（如M31仙女座星系）、星云；C選項正確：射電望遠鏡可接收深空天體的射電信號（如星系核、脈沖星）；D選項錯誤：日冕儀用于觀測太陽日冕（遮擋太陽光球層強光），無法觀測深空天體，排除。4BCDA選項錯誤：銀河系是典型的“螺旋星系”（有四條主要旋臂），橢圓星系無旋臂（如M87）；B選項正確：仙女座星系（M31）是距離銀河系最近的大型螺旋星系；C選項正確：不規(guī)則星系（如大麥哲倫云）無明顯對稱結構，多由星系碰撞或引力干擾形成；D選項正確：透鏡狀星系（如M102）有盤狀結構但無旋臂，介于橢圓星系與螺旋星系之間。5BCA選項錯誤：不同經(jīng)度的時差是地球自轉導致（東邊比西邊先看到日出）；B選項正確：地球公轉時太陽直射點季節(jié)移動，導致正午太陽高度角隨季節(jié)變化（夏至日北回歸線以北最高）；C選項正確：太陽直射點移動導致晝夜長短變化（北半球夏季晝長夜短，冬季晝短夜長）；D選項錯誤：地球磁場周期性變化（如磁極反轉）與地核運動有關，與公轉無關，排除。三、填空題（共10空，每空2分，滿分20分）題號答案解析1500；射電波（或無線電波）中國“天眼”FAST是全球最大單口徑射電望遠鏡，口徑500米，可接收宇宙中極其微弱的射電波信號（如脈沖星、星系核的射電輻射），觀測波段覆蓋厘米波至米波。2木衛(wèi)三（或蓋尼米得）；木衛(wèi)二（或歐羅巴）伽利略衛(wèi)星是木星的四顆最大衛(wèi)星（木衛(wèi)一、木衛(wèi)二、木衛(wèi)三、木衛(wèi)四）：木衛(wèi)三是太陽系體積最大的衛(wèi)星（比水星還大），木衛(wèi)二表面覆蓋厚約10-30公里的冰層，冰層下可能存在液態(tài)水海洋，是地外生命探索的重點目標。3橢圓；焦點開普勒第一定律推翻“行星軌道是正圓”的傳統(tǒng)認知，指出行星軌道是橢圓，太陽位于橢圓的一個焦點上（另一個焦點為空焦點），橢圓的扁率因行星而異（地球軌道扁率很小，近似正圓）。4月海（或風暴洋等具體月海名稱）月球表面的“月?！笔菑V闊的平原（并非真的海洋），由早期月球火山噴發(fā)的玄武巖填充形成，顏色較暗（反照率低），風暴洋是最大的月海（面積約500萬平方公里）。5哥白尼（或尼古拉?哥白尼）波蘭天文學家哥白尼在《天體運行論》中提出“日心說”，認為太陽是宇宙中心（實際是太陽系中心），推翻了長期占據(jù)主導的“地心說”（地球為中心），開啟近代天文學革命。670萬（或69.6萬，允許±1萬的誤差）太陽半徑約為69.6萬公里，約為地球半徑（6371公里）的109倍，體積約為地球的130萬倍，質量約為地球的33萬倍，是太陽系的質量中心（占太陽系總質量的99.86%）。四、計算題（共1題，滿分10分）答案：731小時（計算過程允許±5小時的誤差）2.關鍵得分點：寫出開普勒第三定律公式（2分）、公式變形正確（2分）、代入數(shù)據(jù)單位一致（2分）、計算過程清晰（2分）、結果保留整數(shù)（2分）。五、圖表分析題（共1題，滿分15分）問題答案解析（1）獅子座；鐮刀形（或反寫的“問號”形、鐮刀狀）軒轅十四是獅子座的α星（最亮星），獅子座在春季夜空中顯著，其輪廓像一把“鐮刀”（或反寫的問號），鐮刀的“刀柄”是三顆亮星，“刀頭”指向軒轅十四。（2）逆時針；地球自西向東自轉（導致天體的周日視運動為逆時針方向）地球自西向東自轉，觀測者會看到天體圍繞天球北極（北極星附近）做“逆時針方向的周日視運動”。因此，次日同一時間觀測，北斗七星整體向逆時針方向旋轉（旋轉角度約15°/小時，24小時旋轉360°）。（3）北極星幾乎正對地球自轉軸的北端（地軸北端指向北極星附近）；定位地球自轉軸的北端近似指向北極星（偏差約0.7°），因此北極星在天空中的位置幾乎不變，其他天體圍繞它旋轉?；诖?，北極星可用于確定正北方向（定位），古代航海、探險常用此方法。（4）萬有引力（或牛頓萬有引力）雙星系統(tǒng)中，兩顆恒星通過相互之間的萬有引力提供向心力，圍繞共同的質心旋轉，其運動規(guī)律同時遵循萬有引力定律和開普勒定律（如周期與軌道半長軸的關系）。通過觀測雙星運動，可計算恒星的質量（是天文學中測量恒星質量的重要方法）。六、簡答題（共1題，滿分8分）答案：1.觀測時間差異（3分）：月食：僅發(fā)生在夜晚（農(nóng)歷十五前后，月球處于地球背向太陽一側），觀測可持續(xù)數(shù)小時（如全食階段約1-2小時）；日食：僅發(fā)生在白天（農(nóng)歷初一前后，月球處于地球與太陽之間），觀測時間短（全食階段僅幾分鐘，偏食階段約1-2小時）。2.觀測安全差異（3分）：月食：月球本身不發(fā)光，僅反射太陽光，月食時月球亮度減弱，可直接用肉眼觀測，無損傷風險；日食：觀測太陽時，強烈的太陽光會灼傷視網(wǎng)膜，必須使用專用太陽濾光片、日食眼鏡，或通過望遠鏡投影觀測，嚴禁直接用肉眼或未加濾光的儀器看太陽。3.可見范圍差異（2分）：月食：只要能看到月球的區(qū)域（地球的半個球面），均可觀測到月食（如中國夜晚可見，西半球白天不可見，但可見區(qū)域廣）；日食：僅在月球影子覆蓋的區(qū)域（全食帶、偏食帶）可見，其中全食帶極窄（寬約幾十至幾百公里），僅少數(shù)地區(qū)能看到全食，其他地區(qū)僅能看到偏食或看不到。七、綜合探究