2025年大學(xué)《天文學(xué)》專業(yè)題庫(kù)——星星的顏色和亮度關(guān)系考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)）1.下列哪顆恒星的顏色最偏藍(lán)？A.K型星B.G型星C.B型星D.M型星2.恒星的視星等主要取決于什么因素？A.恒星自身的絕對(duì)亮度B.恒星與地球的距離C.地球大氣狀況D.A和B3.絕對(duì)星等為+5等，距離地球50光年的恒星，其視星等大約是多少？A.+5等B.+10等C.+15等D.+20等4.光譜類型為O型的恒星，其表面溫度通常約為：A.3000KB.6000KC.10000KD.30000K5.在Hertzsprung-RussellDiagram上，主序星主要分布在：A.左上角B.右下角C.左下角D.右上角6.下列哪個(gè)顏色指數(shù)（B-V）的值表示恒星顏色偏紅？A.+0.5B.+1.0C.-0.5D.-1.07.如果一顆恒星的顏色指數(shù)變負(fù)，意味著什么？A.恒星變冷了B.恒星變遠(yuǎn)了C.恒星的顏色看起來(lái)更藍(lán)了D.恒星的顏色看起來(lái)更紅了8.測(cè)量遙遠(yuǎn)恒星距離的一種重要方法是利用其光譜線的紅移或藍(lán)移，這主要揭示了：A.恒星的表面溫度B.恒星的自轉(zhuǎn)速度C.恒星相對(duì)于地球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)D.恒星的化學(xué)成分9.一顆絕對(duì)星等為+4等的恒星，其亮度是絕對(duì)星等為+1等恒星的多少倍？A.2倍B.4倍C.8倍D.16倍10.下列哪項(xiàng)不是解釋恒星在H-R圖上分布的原因？A.恒星的初始質(zhì)量B.恒星的年齡C.恒星的化學(xué)成分D.恒星的表面溫度二、填空題（每空2分，共20分。請(qǐng)將答案填在橫線上）1.恒星的顏色主要與其________有關(guān)，溫度越高的恒星顏色越________。2.視星等表示的是天體________上的亮度，絕對(duì)星等表示的是天體在距離地球________秒差距時(shí)的亮度。3.根據(jù)距離模數(shù)公式m-M=5*log(d/10)，如果已知某星的視星等m和絕對(duì)星等M，可以求出該星與地球的距離d（單位為________）。4.天文學(xué)中常用的長(zhǎng)度單位“光年”是指光在真空中傳播________所經(jīng)過(guò)的距離，大約等于________千米。5.H-R圖中，位于主序帶的恒星通常處于其生命周期的________階段，其能量來(lái)源是內(nèi)部的________聚變反應(yīng)。三、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共15分）1.簡(jiǎn)述黑體輻射定律與恒星顏色之間的關(guān)系。2.解釋什么是星等系統(tǒng)？它為什么需要區(qū)分視星等和絕對(duì)星等？3.簡(jiǎn)要說(shuō)明恒星的光度與其絕對(duì)星等、距離之間存在怎樣的關(guān)系。四、計(jì)算題（每小題10分，共20分）1.觀測(cè)到一顆M型星的視星等為+12.0等，已知M型星的典型絕對(duì)星等為+16.7等。請(qǐng)計(jì)算該恒星距離地球有多遠(yuǎn)（以秒差距為單位）？2.兩顆恒星A和B位于同一視場(chǎng)中。已知恒星A是一顆B型星，絕對(duì)星等為+7.0等；恒星B是一顆G型星（類似太陽(yáng)），絕對(duì)星等為+4.8等。如果恒星A的視星等為+5.5等，恒星B的視星等為+2.8等。請(qǐng)計(jì)算：a.恒星A距離地球多少秒差距？b.恒星B距離地球多少秒差距？c.哪顆恒星看起來(lái)更亮？請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。試卷答案一、選擇題1.C2.D3.B4.D5.A6.A7.C8.C9.C10.D二、填空題1.表面溫度，藍(lán)2.肉眼，103.秒差距4.1年，9.46×10125.主序，氫三、簡(jiǎn)答題1.解析思路：黑體輻射定律描述了理想黑體在不同溫度下輻射能量的強(qiáng)度和峰值波長(zhǎng)分布。恒星可以近似看作黑體。根據(jù)維恩位移定律，黑體輻射的峰值波長(zhǎng)與其溫度成反比，溫度越高，峰值波長(zhǎng)越短，即輻射能量更多地集中在波長(zhǎng)較短（偏藍(lán)）的區(qū)域。因此，通過(guò)觀測(cè)恒星輻射峰值波長(zhǎng)或分析其光譜能量分布，可以反推其表面溫度，進(jìn)而確定其顏色。2.解析思路：星等系統(tǒng)是一種表示天體亮度的對(duì)數(shù)標(biāo)度。僅測(cè)量視星等無(wú)法判斷天體亮度是源于本身發(fā)光強(qiáng)還是距離近。視星等取決于絕對(duì)亮度和距離（平方反比定律）。為了比較天體本身的發(fā)光能力，需要消除距離的影響，引入了假定距離（10秒差距）。此時(shí)的星等稱為絕對(duì)星等。因此，需要區(qū)分視星等（觀測(cè)到的亮度）和絕對(duì)星等（天體固有的亮度），才能準(zhǔn)確了解天體的物理性質(zhì)和進(jìn)行距離測(cè)量。3.解析思路：根據(jù)距離模數(shù)公式m-M=5*log(d/10)，亮度差與距離的對(duì)數(shù)成正比。絕對(duì)星等相同時(shí)，距離越遠(yuǎn)，視星等越?。ㄌ祗w看起來(lái)越暗）；距離越近，視星等越大（天體看起來(lái)越亮）。反之，視星等相同時(shí)，距離越近的恒星絕對(duì)星等越?。ū旧碓桨担?，距離越遠(yuǎn)的恒星絕對(duì)星等越大（本身越亮）。因此，恒星的絕對(duì)星等和視星等共同決定了我們觀測(cè)到的亮度，而其中絕對(duì)星等反映了恒星自身的光度。四、計(jì)算題1.解析思路：應(yīng)用距離模數(shù)公式m-M=5*log(d/10)。已知m=+12.0，M=+16.7，代入公式求解d。(+12.0)-(+16.7)=5*log(d/10)-4.7=5*log(d/10)log(d/10)=-4.7/5=-0.94d/10=10^(-0.94)d/10≈0.114d≈0.114*10=1.14秒差距。答：該恒星距離地球約1.14秒差距。2.解析思路：a.對(duì)恒星A：已知m_A=+5.5，M_A=+7.0。應(yīng)用距離模數(shù)公式m_A-M_A=5*log(d_A/10)。(+5.5)-(+7.0)=5*log(d_A/10)-1.5=5*log(d_A/10)log(d_A/10)=-1.5/5=-0.3d_A/10=10^(-0.3)d_A/10≈0.501d_A≈0.501*10=5.01秒差距。b.對(duì)恒星B：已知m_B=+2.8，M_B=+4.8。應(yīng)用距離模數(shù)公式m_B-M_B=5*log(d_B/10)。(+2.8)-(+4.8)=5*log(d_B/10)-2.0=5*log(d_B/10)log(d_B/10)=-2.0/5=-0.4d_B/10=10^(-0.4)d_B/10≈0.398d_B≈0.398*10=3.98秒差距。c.比較兩星的視星等：m_A=+5.5，m_B=+2.8。視星等越小，天