青少年航天知識競賽題庫及答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.中國首顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號”成功發(fā)射的年份是A.1965年?B.1970年?C.1975年?D.1980年答案：B2.下列哪一項不是火箭發(fā)射前必須完成的常規(guī)檢查項目A.推進(jìn)劑加注量復(fù)核?B.衛(wèi)星太陽翼展開試驗?C.發(fā)射場風(fēng)速測量?D.整流罩密封性檢測答案：B3.國際空間站（ISS）繞地球一圈大約需要A.30分鐘?B.60分鐘?C.90分鐘?D.120分鐘答案：C4.我國“天問一號”火星探測器首次實施近火制動的軌道高度約為A.400km?B.800km?C.1200km?D.2000km答案：A5.在地球靜止軌道上，衛(wèi)星繞地球一周的時間與地球自轉(zhuǎn)周期相同，因此理論上衛(wèi)星相對于地面A.向東高速移動?B.向西高速移動?C.基本靜止?D.呈8字形漂移答案：C6.火箭發(fā)射時產(chǎn)生的巨大轟鳴聲主要來源于A.發(fā)動機(jī)燃燒不穩(wěn)定?B.超音速噴流與空氣相互作用?C.整流罩分離?D.地面反射答案：B7.航天員在失重環(huán)境中使用的中性筆芯內(nèi)墨水的流動依賴A.重力?B.毛細(xì)作用?C.離心力?D.磁場答案：B8.我國“嫦娥五號”返回器攜帶月壤樣本再入地球時采用的再入方式是A.彈道式?B.半彈道跳躍式?C.升力式?D.滑翔式答案：B9.火箭的級間分離通常采用哪種裝置確保上一級快速遠(yuǎn)離A.爆炸螺栓+彈簧推桿?B.液壓臂?C.電磁鐵?D.氣動鎖答案：A10.在軌道力學(xué)中，霍曼轉(zhuǎn)移軌道需要兩次A.減速?B.加速?C.姿態(tài)翻轉(zhuǎn)?D.軌道平面改變答案：B11.我國“北斗三號”全球組網(wǎng)衛(wèi)星的軌道類型不包括A.地球靜止軌道?B.傾斜地球同步軌道?C.中圓地球軌道?D.太陽同步軌道答案：D12.航天員出艙活動（EVA）時，艙外航天服內(nèi)保持的氣壓約為A.30kPa?B.40kPa?C.50kPa?D.101kPa答案：B13.下列關(guān)于太陽同步軌道的描述正確的是A.軌道面與太陽方向保持固定夾角?B.衛(wèi)星始終在正午飛過赤道?C.軌道高度必須大于36000km?D.軌道傾角為0°答案：A14.火箭推進(jìn)劑中，液氧/液氫組合的優(yōu)點(diǎn)是A.常溫儲存?B.比沖高?C.密度大?D.成本低答案：B15.在火星表面，對太陽能電池板發(fā)電效率影響最大的環(huán)境因素是A.溫度過低?B.沙塵暴?C.宇宙射線?D.磁場紊亂答案：B二、多項選擇題（每題3分，共30分，多選少選均不得分）16.下列哪些屬于我國四大航天發(fā)射場A.酒泉?B.太原?C.西昌?D.文昌?E.煙臺答案：ABCD17.關(guān)于月球“潮汐鎖定”現(xiàn)象，下列說法正確的有A.月球公轉(zhuǎn)周期等于自轉(zhuǎn)周期?B.地球上看不到月球背面?C.月球上一天約等于27.3地球日?D.月球背面永遠(yuǎn)無陽光?E.潮汐鎖定只發(fā)生在地月系統(tǒng)答案：ABC18.火箭飛行過程中可能采取的推力終止方式包括A.關(guān)閉發(fā)動機(jī)閥門?B.拋離整流罩?C.引爆級間爆炸螺栓?D.反向噴管點(diǎn)火產(chǎn)生負(fù)推力?E.打開減速傘答案：ACD19.空間站微重力科學(xué)實驗可研究的領(lǐng)域有A.材料凝固機(jī)理?B.細(xì)胞三維生長?C.火焰?zhèn)鞑ヌ匦?D.動物遷徙行為?E.蛋白質(zhì)晶體生長答案：ABCE20.下列哪些軌道參數(shù)可以確定衛(wèi)星的空間位置A.半長軸?B.偏心率?C.軌道傾角?D.升交點(diǎn)赤經(jīng)?E.近地點(diǎn)幅角答案：ABCDE21.關(guān)于“引力彈弓”效應(yīng)，下列說法正確的有A.可改變探測器速度大小?B.可改變探測器速度方向?C.行星對探測器的引力做功為零?D.探測器與行星發(fā)生物理碰撞?E.多次彈弓可節(jié)省燃料答案：ABCE22.載人飛船返回艙再入地球大氣層時，防熱材料需具備的性能有A.高熔點(diǎn)?B.低導(dǎo)熱率?C.輕質(zhì)?D.可重復(fù)利用?E.高溫下化學(xué)穩(wěn)定答案：ABCE23.下列屬于深空測控網(wǎng)核心設(shè)備的有A.35m口徑天線?B.66m口徑天線?C.氫原子鐘?D.激光角反射器?E.超導(dǎo)接收機(jī)答案：ABCE24.關(guān)于太陽風(fēng)，下列說法正確的有A.主要由質(zhì)子和電子組成?B.速度可達(dá)每秒數(shù)百公里?C.會擾動地球磁場?D.可被磁層完全阻擋?E.是日冕物質(zhì)拋射的一種形式答案：ABCE25.下列哪些是我國“天和”核心艙已配置的實驗機(jī)柜A.無容器材料實驗柜?B.高微重力實驗柜?C.流體物理實驗柜?D.空間天文觀測柜?E.生命生態(tài)實驗柜答案：ABCE三、判斷題（每題1分，共20分，正確打“√”，錯誤打“×”）26.第一宇宙速度是指脫離地球引力所需的最小速度。答案：×27.火箭發(fā)射倒計時到“T0”時，發(fā)動機(jī)推力必須達(dá)到額定值的90%以上才能起飛。答案：√28.在太空中，水在常壓下可以同時存在固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)。答案：×29.地球靜止軌道衛(wèi)星的軌道傾角理論上為0度。答案：√30.月球表面的晝夜溫差可達(dá)300°C。答案：√31.航天員在軌鍛煉的主要目的是防止骨質(zhì)流失和肌肉萎縮。答案：√32.火箭的推重比大于1時才能垂直起飛。答案：√33.太陽同步軌道衛(wèi)星的軌道高度固定為705km。答案：×34.我國“長征五號”火箭芯一級采用液氧/煤油發(fā)動機(jī)。答案：×35.空間碎片主要集中在高度800–1000km的軌道區(qū)域。答案：√36.火星大氣的主要成分是二氧化碳。答案：√37.在軌道上運(yùn)行的衛(wèi)星其加速度恒為零。答案：×38.火箭的級數(shù)越多，運(yùn)載效率一定越高。答案：×39.航天員在艙外活動時，航天服內(nèi)的冷卻介質(zhì)采用水循環(huán)。答案：√40.地球磁層可以完全屏蔽宇宙射線。答案：×41.我國“鵲橋”中繼星運(yùn)行在地月L2點(diǎn)附近的暈軌道。答案：√42.火箭發(fā)射窗口的寬度與目標(biāo)軌道傾角無關(guān)。答案：×43.月球“玉兔二號”月球車采用核電池與太陽能混合供電。答案：√44.在微重力環(huán)境下，蠟燭火焰呈球形。答案：√45.火箭的飛行控制系統(tǒng)不需要慣性測量單元。答案：×四、填空題（每空2分，共30分）46.我國首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星命名為“________”。答案：墨子號47.地球逃逸速度約為________km/s。答案：11.248.火箭的比沖單位常用________表示。答案：秒（s）49.國際空間站最大質(zhì)量約為________噸。答案：42050.我國“天問一號”火星車命名為“________”。答案：祝融號51.月球繞地球公轉(zhuǎn)的平均距離約為________萬公里。答案：38.452.太陽的核心溫度約為________萬開爾文。答案：150053.我國“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間段由________顆衛(wèi)星組成。答案：3054.火箭發(fā)射場通常建在緯度較低地區(qū)，主要是為了利用地球自轉(zhuǎn)的________效應(yīng)。答案：線速度55.在軌航天器姿態(tài)控制常用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)有反作用飛輪、________和磁力矩器。答案：推力器56.我國“嫦娥四號”實現(xiàn)人類首次月球背面軟著陸的地點(diǎn)位于________撞擊坑。答案：馮·卡門57.火箭推進(jìn)劑燃燒室壓力越高，通常比沖越________。答案：高58.航天員在軌每日攝入的飲水量約為________升。答案：2.559.地球靜止軌道理論上只有一條，其軌道半徑約為________km。答案：4216460.空間碎片尺寸大于________cm時，對在軌航天器具有致命威脅。答案：10五、簡答題（每題10分，共30分）61.簡述火箭采用多級設(shè)計的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)。答案：優(yōu)點(diǎn)：1.逐級拋掉無用結(jié)構(gòu)質(zhì)量，提高運(yùn)載效率；2.每級可優(yōu)化發(fā)動機(jī)工作高度，提高比沖；3.靈活搭配不同推力發(fā)動機(jī)，適應(yīng)多種任務(wù)。缺點(diǎn)：1.系統(tǒng)復(fù)雜度增加，可靠性降低；2.級間分離帶來風(fēng)險；3.制造與測試成本上升；4.地面操作時間延長。62.說明空間站中如何利用微重力環(huán)境培養(yǎng)高質(zhì)量蛋白質(zhì)晶體，并列舉兩項典型應(yīng)用。答案：在微重力環(huán)境下，對流和沉降現(xiàn)象被抑制，蛋白質(zhì)分子可緩慢有序排列，形成更大、更完整、缺陷更少的晶體。典型應(yīng)用：1.解析膜蛋白結(jié)構(gòu)，為抗癌藥物靶點(diǎn)設(shè)計提供高分辨率數(shù)據(jù)；2.解析病毒蛋白酶結(jié)構(gòu)，加速抗病毒藥物如艾滋病抑制劑的研發(fā)。63.分析火星大氣進(jìn)入、下降、著陸（EDL）階段“恐怖七分鐘”的技術(shù)難點(diǎn)。答案：1.火星大氣稀薄，減速效率僅為地球1%，需結(jié)合氣動減速、降落傘、反推發(fā)動機(jī)多種手段；2.進(jìn)入速度高達(dá)5km/s，氣動加熱峰值溫度超1300°C，防熱系統(tǒng)必須輕質(zhì)可靠；3.通信時延6–22分鐘，無法實時遙控，需全自主導(dǎo)航；4.火星沙塵暴導(dǎo)致風(fēng)速突變，降落傘開傘條件復(fù)雜；5.著陸區(qū)地形崎嶇，需高分辨率地形匹配避障；6.質(zhì)量受限，反推燃料必須精確到公斤級；7.多器協(xié)同（軌道器、著陸器、火星車）時間窗口極嚴(yán)，任何環(huán)節(jié)失效均導(dǎo)致任務(wù)失敗。六、計算題（每題15分，共30分）64.某火箭將2噸有效載荷送入高度400km、傾角42°的圓軌道，已知地球半徑R=6371km，地表重力加速度g=9.8m/s2，求該軌道的軌道速度v與軌道周期T。答案：r=R+h=6371+400=6771km=6.771×10?mv=√(GM/r)=√(gR2/r)=√(9.8×(6.371×10?)2/6.771×10?)≈7.67km/sT=2πr/v=2π×6.771×10?/7670≈5542s≈92.4min65.某火星探測器采用霍曼轉(zhuǎn)移從地球軌道（1AU）到火星軌道（1.52AU），忽略行星引力，求轉(zhuǎn)移軌道半長軸a、轉(zhuǎn)移時間t及所需總速度增量Δv（已知太陽引力參數(shù)μ☉=1.327×1011km3/s2，地球公轉(zhuǎn)速度vE=29.78km/s）。答案：a=(1+1.52)/2=1.26AU=1.885×10?km由開普勒第三定律：T=2π√(a3/μ☉)=2π√((1.885×10?)3/1.327×1011)≈5.93×10?s≈687天轉(zhuǎn)移時間t=T/2≈343.5天