2025年全國中學(xué)生天文知識競賽測試題及參考答案（一）一、單選題（共15題，每題3分，滿分45分）1.詹姆斯?韋伯空間望遠鏡（JWST）的核心觀測波段是（）A.可見光B.紅外線C.射電波D.X射線2.系外行星“開普勒-452b”被稱為“地球表哥”，其被歸類為“超級地球”的主要依據(jù)是（）存在液態(tài)水B.與恒星距離處于宜居帶質(zhì)量和半徑略大于地球D.擁有巖石質(zhì)地表3.恒星演化過程中，核心氫聚變結(jié)束后，質(zhì)量為1.5倍太陽質(zhì)量的恒星會進入哪個階段（）A.紅巨星B.白矮星C.中子星D.黑洞4.下列現(xiàn)象中，能直接證明暗物質(zhì)存在的是（）星系旋轉(zhuǎn)曲線異常（外圍恒星速度過快）B.恒星的自行運動黑洞的吸積盤輻射D.超新星爆發(fā)的亮度變化5.地球大氣層中，能有效吸收太陽紫外線，保護地表生命的圈層是（）A.對流層B.平流層C.中間層D.電離層6.火星探測器“毅力號”在火星表面開展的核心任務(wù)不包括（）采集火星巖石樣本B.尋找火星古代微生物痕跡測試火星氧氣生成技術(shù)D.建立火星永久基地7.下列關(guān)于引力透鏡效應(yīng)的說法，正確的是（）僅由黑洞產(chǎn)生B.會使遙遠星系的像發(fā)生扭曲或多重成像與愛因斯坦相對論無關(guān)D.只能在可見光波段觀測到8.太陽系中，彗星的彗尾長度在接近太陽時會逐漸變長，主要原因是（）太陽引力增強B.太陽輻射壓與太陽風(fēng)作用增強彗星自身質(zhì)量增加D.行星引力擾動加劇9.恒星光譜類型中，G型星（如太陽）的表面溫度范圍約為（）A.3000-4000KB.5000-6000KC.7000-8000KD.10000-12000K10.下列關(guān)于銀河系的描述，錯誤的是（）屬于棒旋星系B.銀心位于人馬座方向太陽系位于銀河系的獵戶座旋臂D.直徑約100萬光年11.月球自轉(zhuǎn)周期與公轉(zhuǎn)周期相同（約27.3天），這種現(xiàn)象被稱為（）A.同步自轉(zhuǎn)B.逆向自轉(zhuǎn)C.加速自轉(zhuǎn)D.潮汐鎖定12.天文學(xué)家通過“徑向速度法”探測系外行星，其原理是（）A.行星遮擋恒星導(dǎo)致亮度下降B.行星引力使恒星產(chǎn)生周期性徑向運動C.行星反射光的光譜變化D.行星對恒星輻射的折射作用13.下列天文事件中，屬于“宇宙學(xué)距離”尺度的是（）A.月球繞地球公轉(zhuǎn)B.天狼星的自行C.仙女座星系（M31）的退行D.木星沖日14.太陽風(fēng)到達地球附近時，會受到地球磁場的偏轉(zhuǎn)，形成的磁層結(jié)構(gòu)是（）A.磁赤道B.磁層頂C.范艾倫輻射帶D.極光橢圓15.中國“嫦娥五號”月球探測器的核心科學(xué)成果是（）實現(xiàn)月球軟著陸B(tài).采集月球樣品并返回地球發(fā)現(xiàn)月球兩極水冰D.部署月球車開展巡視探測二、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(guān)于系外行星探測方法的說法，正確的有（）凌日法可測量行星的半徑，但無法確定質(zhì)量徑向速度法可測量行星的質(zhì)量，但無法確定半徑直接成像法適用于所有系外行星，尤其易觀測近距離大行星引力微透鏡法可探測到遠離恒星的小型系外行星2.恒星演化到末期，其最終歸宿取決于恒星的初始質(zhì)量，下列對應(yīng)關(guān)系正確的有（）A.初始質(zhì)量＜8倍太陽質(zhì)量→白矮星B.8倍太陽質(zhì)量＜初始質(zhì)量＜25倍太陽質(zhì)量→中子星C.初始質(zhì)量＞25倍太陽質(zhì)量→黑洞D.所有恒星最終都會演化為黑洞3.下列關(guān)于太陽活動對地球影響的說法，正確的有（）太陽耀斑爆發(fā)會干擾地球電離層，導(dǎo)致無線電通信中斷太陽風(fēng)會引發(fā)地球磁暴，導(dǎo)致指南針失靈太陽黑子增多時，地球表面平均氣溫會顯著升高太陽日冕物質(zhì)拋射會導(dǎo)致地球兩極出現(xiàn)極光4.下列關(guān)于宇宙膨脹的證據(jù)，正確的有（）哈勃定律（星系退行速度與距離成正比）B.宇宙微波背景輻射的黑體譜星系光譜的紅移現(xiàn)象D.超新星爆發(fā)的亮度標準燭光5.下列天文儀器中，利用“反射原理”工作的有（）A.牛頓望遠鏡B.哈勃空間望遠鏡C.中國“天眼”FASTD.折反射望遠鏡三、填空題（共10空，每空2分，滿分20分）1.詹姆斯?韋伯空間望遠鏡的主鏡直徑為______米，其軌道位于地球-太陽拉格朗日______點（填“L1”“L2”或“L3”）。2.脈沖星是高速旋轉(zhuǎn)的______，其輻射的脈沖信號周期極其穩(wěn)定，部分脈沖星的周期可精確到______（填“秒”“毫秒”或“微秒”）量級。3.星際介質(zhì)的主要成分是______和______，它們是形成新恒星的原材料。4.月球的同步自轉(zhuǎn)周期（恒星月）約為______天，而月球的朔望月周期約為______天，二者差異源于地球的公轉(zhuǎn)。5.開普勒第三定律（周期定律）的表達式為a^3/T^2=k，其中k值的大小僅與______的質(zhì)量有關(guān)；對于太陽系，k值的單位通常為______（填“AU3/年2”或“km3/秒2”）。6.距離太陽系最近的恒星是______，其屬于______（填“紅矮星”“黃矮星”或“藍巨星”）類型。四、計算題（共1題，滿分10分）已知某系外行星繞恒星“天苑四”公轉(zhuǎn)，軌道半長軸a_1=0.8天文單位（AU），公轉(zhuǎn)周期T_1=0.6年；另一顆系外行星繞同一恒星公轉(zhuǎn)，軌道半長軸a_2=2.7AU。忽略恒星質(zhì)量變化，根據(jù)開普勒第三定律（a^3/T^2=k，k為常數(shù)），計算第二顆行星的公轉(zhuǎn)周期T_2（結(jié)果保留2位小數(shù)，提示：無需換算單位，直接用AU和年計算）。五、簡答題（共2題，每題8分，滿分16分）1.簡述引力透鏡效應(yīng)的原理，并說明其在天文學(xué)研究中的主要應(yīng)用（至少2點）。對比分析恒星的“主序階段”與“紅巨星階段”在核心核反應(yīng)、恒星體積、表面溫度三個方面的差異。六、綜合探究題（共1題，滿分14分）學(xué)校天文社計劃在2025年12月（冬季）觀測仙女座星系（M31），作為天文社成員，請完成以下觀測方案設(shè)計：（1）觀測時間選擇：推薦的具體時段（精確到“月份+時段”）及選擇理由（從星系可見性、月光干擾兩方面分析）；（4分）（2）觀測地點要求：需包含“光污染等級”“視野條件”“地形安全”三個核心要求，并用具體指標說明（如光污染等級需明確Bortle等級范圍）；（4分）（3）儀器與輔助工具選擇：推薦2種核心儀器（說明型號/規(guī)格及作用）和1種輔助工具（說明功能）；（3分）（4）觀測數(shù)據(jù)記錄：需記錄的3項關(guān)鍵數(shù)據(jù)（如星系的方位角、高度角），并說明每項數(shù)據(jù)的記錄目的；（3分）（5）觀測中若遇到恒星“大氣抖動”導(dǎo)致成像模糊，可采取的2項應(yīng)對措施。（2分）參考答案（滿分100分，考試時間90分鐘）單選題（共15題，每題3分，滿分45分）答案：B解析：詹姆斯?韋伯空間望遠鏡（JWST）的核心設(shè)計目標是觀測“遙遠星系、早期宇宙天體”，這類天體因宇宙膨脹redshift顯著，輻射集中在紅外線波段；同時紅外線能穿透星際塵埃，觀測恒星形成區(qū)。A選項可見光為哈勃望遠鏡核心波段，C選項射電波對應(yīng)“天眼”FAST，D選項X射線對應(yīng)錢德拉望遠鏡，均排除。答案：C解析：“超級地球”的定義標準是“質(zhì)量為1-10倍地球質(zhì)量、半徑略大于地球”，開普勒-452b因質(zhì)量和半徑接近地球且略大，被歸類為超級地球。A選項“存在液態(tài)水”尚未證實，B選項“宜居帶”是判斷是否可能有生命的條件，非“超級地球”分類依據(jù)，D選項“巖石質(zhì)地表”是類地行星的共性，并非超級地球?qū)?，均排除。答案：A解析：恒星核心氫聚變結(jié)束后，會進入“紅巨星階段”——核心收縮、外層膨脹，體積變大（如太陽未來會膨脹為紅巨星，吞噬水星、金星）。1.5倍太陽質(zhì)量遠小于8倍太陽質(zhì)量，不會發(fā)生超新星爆發(fā)，因此不會形成中子星（B）或黑洞（C、D）；白矮星是紅巨星階段結(jié)束后，外層物質(zhì)拋射形成行星狀星云，核心留下的致密天體，需后續(xù)階段，排除B、C、D。答案：A解析：暗物質(zhì)無法直接觀測，但其引力會影響可見天體運動。星系旋轉(zhuǎn)曲線異常（外圍恒星繞星系中心的速度，比僅由可見物質(zhì)引力計算的速度快），說明存在額外引力來源，即暗物質(zhì)。B選項恒星自行是恒星自身運動，與暗物質(zhì)無關(guān)；C選項黑洞吸積盤輻射是可見物質(zhì)的輻射，與暗物質(zhì)無關(guān)；D選項超新星亮度變化用于測量宇宙距離，排除B、C、D。答案：B解析：平流層中存在“臭氧層”（主要分布在15-35km高度），臭氧層能吸收太陽輻射中99%以上的紫外線（尤其是對生物有害的UV-B和UV-C），保護地表生命。A選項對流層是天氣現(xiàn)象發(fā)生區(qū)，無強紫外線吸收能力；C選項中間層氣溫隨高度下降，無臭氧層；D選項電離層主要反射無線電波，排除A、C、D。答案：D解析：火星探測器“毅力號”的核心任務(wù)包括：采集火星巖石樣本（計劃未來返回地球）、尋找火星古代微生物痕跡（分析巖石中的有機物質(zhì)）、測試火星氧氣生成技術(shù)（通過電解火星大氣中的二氧化碳生成氧氣，為未來載人探測做準備）。D選項“建立火星永久基地”是長期目標，目前所有火星探測器均未開展此任務(wù)，排除A、B、C。答案：B解析：引力透鏡效應(yīng)是“大質(zhì)量天體（如星系、星系團，并非僅黑洞）的引力使遙遠天體的光發(fā)生彎曲，導(dǎo)致觀測到的像發(fā)生扭曲、多重成像或亮度增強”，其理論基礎(chǔ)是愛因斯坦廣義相對論。A選項錯誤，并非僅黑洞產(chǎn)生；C選項錯誤，與相對論密切相關(guān)；D選項錯誤，在射電波、紅外線等多波段均可觀測到，排除A、C、D。答案：B解析：彗星由“彗核（冰質(zhì)臟雪球）、彗發(fā)、彗尾”組成，接近太陽時，太陽輻射使彗核冰物質(zhì)升華，形成彗發(fā)；太陽輻射壓（光子撞擊彗發(fā)物質(zhì)）和太陽風(fēng)（帶電粒子流）將彗發(fā)物質(zhì)推向背離太陽的方向，形成彗尾，且距離太陽越近，輻射壓和太陽風(fēng)作用越強，彗尾越長。A選項太陽引力主要影響彗星軌道，不直接決定彗尾長度；C選項彗星接近太陽時質(zhì)量因升華減少；D選項行星引力擾動對彗尾長度影響極小，排除A、C、D。答案：B解析：恒星光譜類型按溫度從高到低分為O、B、A、F、G、K、M，對應(yīng)表面溫度范圍：O型（30000K以上）、B型（10000-30000K）、A型（7500-10000K）、F型（6000-7500K）、G型（5000-6000K，太陽表面溫度約5770K）、K型（3500-5000K）、M型（2000-3500K）。A選項對應(yīng)M型，C選項對應(yīng)A型，D選項對應(yīng)B型，排除A、C、D。答案：D解析：銀河系的直徑約為“10萬光年”（而非100萬光年），100萬光年是本星系群（包含銀河系、仙女座星系等）的尺度。A選項正確，銀河系屬于棒旋星系（核心有短棒結(jié)構(gòu)）；B選項正確，銀心（銀河系中心）位于人馬座方向，可通過射電波觀測（因可見光被星際塵埃遮擋）；C選項正確，太陽系位于銀河系獵戶座旋臂（距離銀心約2.6萬光年），排除A、B、C。答案：D解析：月球的“潮汐鎖定”是指地球?qū)υ虑虻某毕?，使月球自轉(zhuǎn)周期逐漸與公轉(zhuǎn)周期相同（約27.3天），導(dǎo)致月球始終以同一面朝向地球。A選項“同步自轉(zhuǎn)”是潮汐鎖定的結(jié)果，而非現(xiàn)象名稱；B選項逆向自轉(zhuǎn)指自轉(zhuǎn)方向與公轉(zhuǎn)方向相反（如金星）；C選項月球自轉(zhuǎn)速度穩(wěn)定，無加速，排除A、B、C。答案：B解析：徑向速度法（多普勒法）的原理是：系外行星繞恒星公轉(zhuǎn)時，行星的引力會對恒星產(chǎn)生微小的“牽引”，使恒星沿視線方向（地球與恒星連線）產(chǎn)生周期性的靠近/遠離運動（徑向運動）；恒星靠近時，其光譜redshift藍移，遠離時redshift紅移，通過觀測光譜redshift的周期性變化，可推斷行星的存在并計算其質(zhì)量。A選項是凌日法的原理，C選項是直接成像法的輔助手段，D選項無科學(xué)依據(jù)，排除A、C、D。答案：C解析：“宇宙學(xué)距離”指尺度達到“星系及以上”，涉及宇宙膨脹的距離（通常大于100萬光年）。仙女座星系（M31）距離銀河系約250萬光年，其退行運動是宇宙膨脹的體現(xiàn)，屬于宇宙學(xué)距離尺度。A選項月球繞地球（地月系，距離約38萬km）、B選項天狼星（銀河系內(nèi)恒星，距離約8.6光年）、D選項木星沖日（太陽系內(nèi)現(xiàn)象），均屬于“銀河系內(nèi)尺度”，排除A、B、D。答案：B解析：太陽風(fēng)（帶電粒子流）到達地球時，會被地球磁場阻擋，形成“磁層頂”——磁層的外邊界，位于地球朝向太陽一側(cè)約6-10個地球半徑處，磁層頂外側(cè)是太陽風(fēng)，內(nèi)側(cè)是地球磁層，可保護地球大氣免受太陽風(fēng)直接沖擊。A選項磁赤道是地球磁場赤道面，無阻擋太陽風(fēng)的作用；C選項范艾倫輻射帶是磁層內(nèi)捕獲帶電粒子的區(qū)域；D選項極光橢圓是高能粒子撞擊大氣形成極光的區(qū)域，排除A、C、D。答案：B解析：中國“嫦娥五號”的核心科學(xué)成果是“實現(xiàn)月球采樣返回”——在月球風(fēng)暴洋區(qū)域采集約2kg月壤樣本，并成功返回地球，是自1976年以來人類首次實現(xiàn)月球采樣返回。A選項月球軟著陸（嫦娥三號、四號已實現(xiàn)）、C選項發(fā)現(xiàn)月球兩極水冰（嫦娥一號、二號通過遙感探測發(fā)現(xiàn)）、D選項部署月球車（嫦娥三號、四號、六號已部署），均非嫦娥五號的核心成果，排除A、C、D。多選題（共5題，每題4分，滿分20分）答案：ABD解析：A選項正確，凌日法通過恒星亮度周期性下降的幅度，可計算行星半徑（亮度下降比例與行星橫截面積成正比），但無法直接測量質(zhì)量；B選項正確，徑向速度法通過恒星redshift變化幅度，可計算行星質(zhì)量（引力牽引強度與行星質(zhì)量相關(guān)），但無法測量半徑；C選項錯誤，直接成像法僅適用于“距離恒星遠、質(zhì)量大（如木星級）”的系外行星，多數(shù)系外行星因距離恒星近、亮度低，無法直接成像；D選項正確，引力微透鏡法利用恒星引力透鏡效應(yīng)，可探測到遠離恒星的小型系外行星（如地球級），尤其適用于銀河系外圍區(qū)域。答案：ABC解析：恒星最終歸宿由初始質(zhì)量決定：A選項正確，初始質(zhì)量＜8倍太陽質(zhì)量的恒星，核心氫聚變結(jié)束后，外層膨脹為紅巨星，隨后外層物質(zhì)拋射形成行星狀星云，核心留下白矮星；B選項正確，8倍太陽質(zhì)量＜初始質(zhì)量＜25倍太陽質(zhì)量的恒星，會發(fā)生超新星爆發(fā)，核心坍縮形成中子星；C選項正確，初始質(zhì)量＞25倍太陽質(zhì)量的恒星，超新星爆發(fā)后核心坍縮質(zhì)量超過奧本海默-沃爾科夫極限，形成黑洞；D選項錯誤，低質(zhì)量恒星（如太陽）最終演化為白矮星，不會成為黑洞。答案：ABD解析：A選項正確，太陽耀斑爆發(fā)時釋放大量高能帶電粒子，會干擾地球電離層（F層），導(dǎo)致無線電短波通信中斷（如衛(wèi)星通信、導(dǎo)航信號受影響）；B選項正確，太陽風(fēng)攜帶的磁場與地球磁場相互作用，會引發(fā)地球磁暴，導(dǎo)致地磁場劇烈變化，指南針失靈、電網(wǎng)故障；C選項錯誤，太陽黑子增多是太陽活動活躍的標志，但太陽黑子本身溫度低于周圍光球?qū)?，其對地球氣溫的影響極小，地球氣溫主要受溫室效應(yīng)、太陽總輻射量等影響；D選項正確，太陽日冕物質(zhì)拋射攜帶的高能粒子，沿地球磁場線進入兩極高層大氣，撞擊大氣分子形成極光。答案：AC解析：A選項正確，哈勃定律（v=H?d，v為星系退行速度，d為距離，H?為哈勃常數(shù)）直接證明星系距離越遠，退行速度越快，是宇宙膨脹的核心證據(jù)；B選項錯誤，宇宙微波背景輻射是宇宙大爆炸后殘留的熱輻射，證明宇宙起源于高溫高密度狀態(tài)，而非直接證明膨脹；C選項正確，星系光譜的redshift（波長變長）是因星系遠離地球（宇宙膨脹導(dǎo)致），是宇宙膨脹的直觀證據(jù)；D選項錯誤，超新星爆發(fā)的亮度標準燭光用于測量宇宙距離（哈勃定律中d的測量），而非證明膨脹。答案：ABCD解析：A選項牛頓望遠鏡是反射式望遠鏡，物鏡為拋物面反射鏡，利用反射原理成像；B選項哈勃空間望遠鏡是反射式望遠鏡（RC系統(tǒng)），主鏡為反射鏡，利用反射原理；C選項中國“天眼”FAST是射電望遠鏡，通過反射面（500米口徑球面）反射宇宙射電波，聚焦到饋源艙，利用反射原理；D選項折反射望遠鏡（如施密特望遠鏡）結(jié)合折射（校正鏡）與反射（主鏡），主鏡為反射鏡，核心成像依賴反射原理。填空題（共10空，每空2分，滿分20分）答案：6.5；L2解析：詹姆斯?韋伯空間望遠鏡的主鏡由18塊六邊形鏡片組成，總直徑6.5米（哈勃主鏡直徑2.4米），聚光能力更強；其軌道位于地球-太陽拉格朗日L2點（距離地球約150萬公里），該點可同時避開地球和太陽的強光干擾，且能長期穩(wěn)定指向深空。答案：中子星；毫秒解析：脈沖星是“高速旋轉(zhuǎn)的中子星”——大質(zhì)量恒星超新星爆發(fā)后，核心坍縮形成的致密天體（密度約101?kg/m3），其磁極輻射強電磁波，隨自轉(zhuǎn)周期性掃過地球，形成脈沖信號；部分脈沖星（如毫秒脈沖星）的自轉(zhuǎn)周期僅幾毫秒（最短約1.4毫秒），周期穩(wěn)定性遠超原子鐘，可用于檢驗廣義相對論。答案：氫；氦（順序可互換）解析：星際介質(zhì)是填充在恒星之間的物質(zhì)，主要成分是氫（約占70%）和氦（約占28%），其余為少量重元素（如碳、氧）和塵埃；當星際介質(zhì)在引力作用下收縮、升溫，達到氫聚變溫度（約10?K）時，會形成新恒星，因此星際介質(zhì)是恒星形成的原材料。答案：27.3；29.5（或29.53）解析：月球的恒星月（同步自轉(zhuǎn)周期）是月球繞地球公轉(zhuǎn)一周（以恒星為參考）的時間，約27.3天；朔望月是月球從新月到下一個新月的時間（以太陽、地球相對位置為參考），因地球同時繞太陽公轉(zhuǎn)，朔望月周期更長，約29.5天（或29.53天），是農(nóng)歷月份的依據(jù)。答案：中心天體；AU3/年2解析：開普勒第三定律中，k值僅與“中心天體的質(zhì)量”有關(guān)（中心天體質(zhì)量越大，k值越大），如太陽系的k值由太陽質(zhì)量決定，木星系統(tǒng)的k值由木星質(zhì)量決定；對于太陽系，行星軌道半長軸a常用“天文單位（AU）”，公轉(zhuǎn)周期T常用“年”，因此k值單位為AU3/年2（實際值約1AU3/年2）。答案：比鄰星（或半人馬座α星C）；紅矮星解析：距離太陽系最近的恒星是比鄰星（半人馬座α星系統(tǒng)的第三顆恒星），距離約4.22光年；比鄰星屬于紅矮星（M型恒星），表面溫度約3000K，質(zhì)量約為太陽的1/8，亮度低（肉眼不可見），但壽命極長（可達千億年）。計算題（共1題，滿分10分）答案：2.51年2.得分要點：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)計算a^3（2分）、平方根計算正確（2分）、結(jié)果保留2位小數(shù)（2分）。簡答題（共2題，每題8分，滿分16分）答案：引力透鏡效應(yīng)原理（4分）：根據(jù)愛因斯坦廣義相對論，大質(zhì)量天體（如星系、星系團、黑洞）的引力會使周圍時空發(fā)生彎曲，當遙遠天體（如背景星系）的光經(jīng)過大質(zhì)量天體附近時，光的傳播路徑會沿彎曲時空發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從而使觀測者看到背景天體的像發(fā)生扭曲、形成多重像（如愛因斯坦十字），或使天體亮度暫時增強，這種現(xiàn)象稱為引力透鏡效應(yīng)。主要應(yīng)用（4分，每點2分）：探測暗物質(zhì)：通過觀測引力透鏡效應(yīng)的強度，可反推產(chǎn)生透鏡效應(yīng)的天體（如星系團）的總質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)其中“不可見的暗物質(zhì)”質(zhì)量占比（如星系團中暗物質(zhì)占比約85%）；觀測遙遠天體：引力透鏡效應(yīng)可放大遙遠天體的亮度，幫助天文學(xué)家觀測更早期的宇宙天體（如宇宙大爆炸后幾億年形成的星系），突破望遠鏡的觀測極限。答案：核心核反應(yīng)差異（3分）：主序階段：恒星核心進行“氫聚變反應(yīng)”（氫原子核聚變?yōu)楹ぴ雍耍?，是恒星能量的主要來源，此階段恒星處于穩(wěn)定狀態(tài)（引力與輻射壓平衡）；紅巨星階段：核心氫耗盡后，核心收縮升溫，開始“氦聚變反應(yīng)”（氦原子核聚變?yōu)樘?、氧原子核），外層物質(zhì)因核心輻射壓增強而膨脹，能量來源變?yōu)楹ぞ圩?。恒星體積差異（3分）：主序階段：恒星體積穩(wěn)定，如太陽目前處于主序階段，半徑約69.6萬公里；紅巨星階段：外層物質(zhì)膨脹，體積急劇增大，半徑可達主序階段的10-100倍（如太陽未來成為紅巨星時，半徑約1.5億公里，可延伸至地球軌道附近）。表面溫度差異（2分）：主序階段：表面溫度穩(wěn)定，如太陽表面溫度約5770K（G型星）；紅巨星階段：外層物質(zhì)膨脹，溫度降低，表面溫度通常為3000-5000K（K型或M型星），因此顏色呈紅色（低溫恒星輻射以紅光為主）。綜合探究題（共1題，滿分14分）答案：觀測時間選擇（4分）：推薦時段：2025年12月的“傍晚19:00-22:00”（或“日落后1-4小時”）；選擇理由：①星系可見性：12月冬季，仙女座星系（M31）位于東北方天空，傍晚時分高度角逐漸升高（約30-40°），無需熬夜即可觀測，且冬季大氣透明度較高（濕度低）；②月光干擾：12月若選擇“農(nóng)歷新月前后（如12月5日、17日前后）”觀測，月球亮度低，不會掩蓋星系的微弱光（M31視星等約3.4等，肉眼可見，但月光會降低對比度）。觀測地點要求（4分）：①光污染等級：需達到“Bortle4級或更低（如Bortle3級）”，即夜空背景僅輕微發(fā)亮，肉眼可清晰看到銀河（M31位于銀河附近，光污染會掩蓋其細節(jié)）；②視野條件：需“無東北方遮擋物（如樹木、建筑高度＜10米）”，確保M31從地平線升起后，全程無遮擋，可觀測其完整輪廓；③地形安全：需“地面平坦、無積水、無陡坡”，如學(xué)校操場中央、郊外開闊草地，避免因地形不平導(dǎo)致儀器傾倒或人員摔倒。儀器與輔助工具選擇（3分）：①核心儀器1：“10×50雙筒望遠鏡”，作用：放大M31的視大?。煽吹狡錂E圓狀輪廓和核心區(qū)域的亮斑），視野廣，便于快速定位星系；②核心儀器2：“折射式天文望遠鏡（口徑150mm，焦距1200mm）”，作用：更高的聚光能力，可觀測M31的旋臂結(jié)構(gòu)和伴星系（如M32、M110）；③輔助工具：“星圖APP（如‘天文通’）”，作用：輸入觀測地點和時間，實時顯示M31的方位角和高度角，幫助快速找到目標（避免因星座識別錯誤錯過星系）。觀測數(shù)據(jù)記錄（3分）：①記錄“M31的方位角（如東北方45°）和高度角（如35°）”，目的：后續(xù)對比不同日期的位置變化，理解天體的周日視運動（因地球自轉(zhuǎn)，M31每晚同一時間位置會西移約15°）；②記錄“M31的視亮度（如用星等估計，約3.2等）”，目的：結(jié)合當天天氣（如云層、濕度），分析大氣透明度對觀測的影響；③記錄“伴星系的可見數(shù)量（如看到M32和M110兩個伴星系）”，目的：評估儀器性能和觀測條件（伴星系亮度較低，僅在良好條件下可見）。大氣抖動應(yīng)對措施（2分）：①等待觀測時機：若大氣抖動輕微（如恒星閃爍頻率低），可等待15-20分鐘，待局部大氣穩(wěn)定（如地面溫度與大氣溫度趨于一致）后再觀測；②調(diào)整觀測高度角：選擇M31高度角＞30°時觀測（高度角越低，大氣厚度越厚，抖動越明顯），或轉(zhuǎn)移到地勢較高的地點（如山頂、高臺），減少大氣厚度對成像的影響。2025年全國中學(xué)生天文知識競賽測試題及參考答案（二）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(zhì)拋射與太陽風(fēng)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(xué)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(zhuǎn)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(guān)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(zhuǎn)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(guān)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(dǎo)（）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(zhuǎn)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(yīng)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(guān)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(guān)2.關(guān)于太陽系行星的特征，正確的有（）A.木星是太陽系中自轉(zhuǎn)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(zhuǎn)軸幾乎與公轉(zhuǎn)軌道平面垂直（“躺倒旋轉(zhuǎn)”）D.Neptune（海王星）是通過數(shù)學(xué)計算預(yù)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(guān)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(jié)構(gòu)D.透鏡狀星系介于橢圓星系與螺旋星系之間5.地球公轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(fēng)暴洋），其形成與月球早期火山活動有關(guān)。5.波蘭天文學(xué)家______提出“日心說”，推翻了長期占據(jù)主導(dǎo)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(dǎo)航衛(wèi)星的一顆中圓軌道衛(wèi)星（MEO）繞地球公轉(zhuǎn)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(zhuǎn)的軌道半長軸a?=384400km。忽略地球質(zhì)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(zhuǎn)周期T?（結(jié)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(jié)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(zhuǎn)，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(guān)），這也是計算恒星質(zhì)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(xué)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(shè)計一份觀測方案，需包含以下內(nèi)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(nèi)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(yīng)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(zhuǎn)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(xué)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(xué)觀測即可追蹤，均排除。2B矮行星需滿足“圍繞太陽公轉(zhuǎn)、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?qū)樱┡c耀斑（色球?qū)樱呋顒油皆鰪?減弱。A選項日冕物質(zhì)拋射、太陽風(fēng)是日冕層活動，無嚴格11年周期；C選項日珥是色球?qū)泳植炕顒?，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(zhuǎn)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(shè)計貼合“地球自西向東自轉(zhuǎn)”的規(guī)律，可通過調(diào)整軸的轉(zhuǎn)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(zhì)聚合成行星，形成大量小行星。A、B選項位于內(nèi)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(zhuǎn)速度最慢在遠日點（7月初），與極晝無直接關(guān)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(zhuǎn)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(cè)），因此僅受地球與月球的引力主導(dǎo)。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(zhuǎn)導(dǎo)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(zhuǎn)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(zhì)是金星公轉(zhuǎn)軌道與地球公轉(zhuǎn)軌道共面（近似）導(dǎo)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(zhuǎn)無關(guān)；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(zhuǎn)導(dǎo)致；D選項極光是太陽風(fēng)粒子撞擊地球磁場產(chǎn)生，與公轉(zhuǎn)無關(guān)，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(zhì)量黑洞”（質(zhì)量約為65億倍太陽質(zhì)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(zhuǎn)周期約10小時，是太陽系自轉(zhuǎn)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(zhuǎn)軸傾斜約98°，幾乎“躺倒”在公轉(zhuǎn)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(yù)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?qū)訌姽猓?，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(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)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(zhuǎn)導(dǎo)致（東邊比西邊先看到日出）；B選項正確：地球公轉(zhuǎn)時太陽直射點季節(jié)移動，導(dǎo)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(dǎo)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(zhuǎn)）與地核運動有關(guān)，與公轉(zhuǎn)無關(guān)，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(fēng)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(fēng)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(xué)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(dǎo)的“地心說”（地球為中心），開啟近代天文學(xué)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(zhì)量約為地球的33萬倍，是太陽系的質(zhì)量中心（占太陽系總質(zhì)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(guān)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(jié)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(zhuǎn)（導(dǎo)致天體的周日視運動為逆時針方向）地球自西向東自轉(zhuǎn)，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(zhuǎn)（旋轉(zhuǎn)角度約15°/小時，24小時旋轉(zhuǎn)360°）。（3）北極星幾乎正對地球自轉(zhuǎn)軸的北端（地軸北端指向北極星附近）；定位地球自轉(zhuǎn)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(zhuǎn)。基于此，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(zhì)心旋轉(zhuǎn)，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(guān)系）。通過觀測雙星運動，可計算恒星的質(zhì)量（是天文學(xué)中測量恒星質(zhì)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(cè)），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(fēng)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、綜合探究題（共1題，滿分12分）答案：1.觀測時間選擇（3分）：具體時段：推薦2025年10月21日-22日前后的后半夜（凌晨2點-5點）；理由：獵戶座流星雨的極大期通常在10月21日前后，此時流星數(shù)量最多；后半夜月球處于地平線以下（或月相為殘月，月光微弱），月光對觀測的干擾小，能看到更多暗流星。2.觀測地點選擇標準及校內(nèi)備選地點（3分）：選擇標準：①視野開闊（無高大建筑、樹木遮擋）；②光污染少（遠離教學(xué)樓燈光、操場路燈）；③地面平坦（避免坡地、積水，保證安全）；校內(nèi)備選地點：①操場中央（無遮擋，視野最開闊）；②學(xué)校樓頂（需確認安全通道，遠離護欄）；③校園西側(cè)/北側(cè)空地（避開東側(cè)教學(xué)樓燈光）。3.必備儀器及輔助工具（3分）：①雙筒望遠鏡（8×42規(guī)格）：作用是放大流星細節(jié)，觀測較暗的流星（肉眼難見的暗流星），同時視野廣，便于捕捉流星軌跡；②星圖APP（如“星圖”“天文通”）：作用是定位獵戶座（流星雨輻射點位于獵戶座附近），幫助確認觀測方向，避免因星座識別錯誤錯過流星；（補充：保溫杯、暖手寶，10月夜間氣溫低，用于保暖；筆記本、筆，記錄流星數(shù)量、顏色、軌跡長度）。4.云層干擾應(yīng)對措施（3分）：①短期等待：若云層較薄、移動速度快，可等待15-30分鐘，觀察云層是否散開，期間可通過星圖APP了解流星預(yù)計出現(xiàn)時段，避免盲目等待；②調(diào)整觀測位置：若局部區(qū)域有云層，可轉(zhuǎn)移到校園內(nèi)云層較薄的區(qū)域（如從操場東側(cè)轉(zhuǎn)移到西側(cè)，避開局部云團）；③借助氣象工具：提前用天氣預(yù)報APP（如“墨跡天氣”“Windy”）查看夜間云量變化，若凌晨云量減少，可推遲觀測時間；若全天多云，可調(diào)整至次日（需確認次日是否仍處于極大期）。解析：本題聚焦“實踐觀測能力”，需結(jié)合流星雨觀測的核心影響因素（月光、光污染、天氣），同時兼顧中學(xué)生的安全與操作可行性，避免推薦專業(yè)且昂貴的儀器（如大型天文望遠鏡），確保方案落地性強。2025年全國中學(xué)生天文知識競賽測試題及參考答案（三）單選題（共15題，每題3分，滿分45分）中國古人通過度量日影長短確立冬至與夏至?xí)r間，主要依賴的天文儀器是（）A.簡儀B.圭表C.日晷D.渾儀下列天體中，既屬于類地行星又沒有天然衛(wèi)星的是（）A.水星B.火星C.木星D.土星太陽大氣層中，出現(xiàn)日珥和耀斑活動的圈層是（）A.光球?qū)覤.色球?qū)覥.日冕層D.對流層北斗七星所屬的星座及其中最亮恒星類型分別是（）小熊座、紅巨星B.大熊座、主序星獅子座、白矮星D.天琴座、超巨星5.1天文單位（AU）的定義是（）地球到月球的平均距離B.太陽到冥王星的平均距離地球到太陽的平均距離D.光在真空中1分鐘傳播的距離發(fā)生日環(huán)食時，月球未能完全遮擋太陽的主要原因是（）月球位于遠地點附近B.地球位于近日點附近月球自轉(zhuǎn)速度差異D.地球公轉(zhuǎn)軌道傾斜下列關(guān)于望遠鏡的說法，正確的是（）折射望遠鏡的物鏡由反射鏡組成B.口徑越大，望遠鏡分辨率越低雙筒望遠鏡適合觀測月面細節(jié)D.射電望遠鏡只能接收可見光信號彗星的彗尾方向始終背離太陽，主要原因是（）太陽引力作用B.太陽風(fēng)推斥作用彗星自轉(zhuǎn)影響D.行星引力干擾恒星演化到末期，質(zhì)量小于3倍太陽質(zhì)量的恒星最終會形成（）A.中子星B.黑洞C.白矮星D.超新星地球上產(chǎn)生四季更替的根本原因是（）地球自轉(zhuǎn)方向B.地球公轉(zhuǎn)軌道是橢圓地軸傾斜且公轉(zhuǎn)D.太陽活動周期變化下列關(guān)于金星的描述，錯誤的是（）A.表面覆蓋濃厚二氧化碳大氣B.是太陽系中最熱的行星C.自轉(zhuǎn)方向與公轉(zhuǎn)方向相同D.古稱“太白金星”計算地球拉格朗日點到地球的距離時，需主要考慮的天體引力是（）僅地球引力B.地球與太陽引力地球與月球引力D.太陽與月球引力星圖中標識的“北極星”屬于小熊座，其在天空中的位置幾乎不變的原因是（）位于銀河系中心B.與地球距離極遠正對地球自轉(zhuǎn)軸D.自身發(fā)光強度穩(wěn)定下列天文現(xiàn)象中，屬于地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的是（）恒星周年視差B.晝夜交替月相變化D.流星現(xiàn)象第一顆被人類探測到的黑洞（天鵝座X-1），其存在的主要證據(jù)是（）直接拍攝到的黑洞影像B.吸積盤的X射線輻射黑洞吞噬恒星的可見光D.引力透鏡效應(yīng)多選題（共5題，每題4分，滿分20分，每題有2-3個正確答案）下列關(guān)于月相變化的說法，正確的有（）A.上弦月出現(xiàn)在農(nóng)歷初七、初八，亮面朝向西方B.殘月出現(xiàn)在農(nóng)歷月末，黎明前可見于東方天空C.月相變化周期與月球公轉(zhuǎn)周期完全一致D.朔月時，月球、地球、太陽三者成直角排列關(guān)于望遠鏡的工作原理及應(yīng)用，正確的有（）反射望遠鏡能有效避免色差問題哈勃望遠鏡因位于太空而不受大氣擾動影響望遠鏡的放大倍數(shù)越大，觀測效果越好折反射望遠鏡結(jié)合了折射與反射的優(yōu)點發(fā)生月全食的必要條件包括（）月球位于近地點附近B.地球位于太陽與月球之間月球進入地球本影區(qū)D.太陽、地球、月球在同一直線下列關(guān)于銀河系的描述，正確的有（）屬于螺旋星系，有四條主要旋臂太陽系位于銀河系的中心區(qū)域直徑約10萬光年核心區(qū)域存在超大質(zhì)量黑洞恒星的光譜類型與其表面溫度的關(guān)系，正確的有（）O型星表面溫度最高B.M型星表面溫度最低G型星（如太陽）呈黃色D.光譜類型按溫度從高到低排序為A、B、O填空題（共10空，每空2分，滿分20分）哈勃空間望遠鏡的觀測波段主要集中在______和______，其運行軌道類型為______。土星的光環(huán)主要由______和______組成，這些物質(zhì)圍繞土星高速旋轉(zhuǎn)。開普勒第二定律（面積定律）指出：行星與太陽的連線在相等時間內(nèi)掃過______相等的面積?；鹦潜砻嬉蚋缓琠_____化合物而呈現(xiàn)紅色，其最大的天然衛(wèi)星名為______。意大利天文學(xué)家______首次用望遠鏡觀測月球，并發(fā)現(xiàn)了月面環(huán)形山。地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道形狀為______，其近日點距離太陽約______天文單位。計算題（共1題，滿分10分）已知木星的一顆衛(wèi)星繞木星公轉(zhuǎn)的周期T?=1.77天，軌道半長軸a?=42200