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.飛機能夠產(chǎn)生升力的主要物理原理是：A.牛頓第三定律（作用力與反作用力）B.伯努利原理（流速與壓強的關(guān)系）C.萬有引力定律D.胡克定律（彈性形變）答案：B（機翼上下表面氣流速度差異導(dǎo)致壓強差，是升力的主要來源）2.中國首枚進(jìn)入太空的探空火箭是：A.長征一號B.東風(fēng)2C.北京二號D.T7M探空火箭答案：D（1960年9月，T7M探空火箭在上海發(fā)射成功，是中國首枚探空火箭）3.下列哪項不屬于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)？A.北斗（BDS）B.伽利略（Galileo）C.格洛納斯（GLONASS）D.風(fēng)云（FY）答案：D（風(fēng)云是氣象衛(wèi)星系列，其余為四大全球?qū)Ш较到y(tǒng)）4.火箭發(fā)動機與航空發(fā)動機的核心區(qū)別在于：A.火箭自帶氧化劑，無需大氣中的氧氣B.火箭速度更快C.火箭燃料更高效D.火箭結(jié)構(gòu)更復(fù)雜答案：A（火箭發(fā)動機為火箭自帶氧化劑，可在真空環(huán)境工作；航空發(fā)動機依賴大氣氧氣）5.2023年，中國完成首次海上熱發(fā)射的運載火箭是：A.長征五號B.長征十一號C.快舟一號甲D.谷神星一號答案：B（2023年6月，長征十一號固體運載火箭在山東海陽附近海域?qū)嵤┖Ｉ蠠岚l(fā)射）6.月球表面的“月海”實際上是：A.遠(yuǎn)古火山噴發(fā)形成的平原B.隕石撞擊形成的洼地C.液態(tài)水蒸發(fā)后的遺跡D.月球內(nèi)部巖漿冷卻的高原答案：A（月海是由玄武巖填充的古老撞擊盆地，本質(zhì)是凝固的熔巖平原）7.第一宇宙速度（環(huán)繞速度）的數(shù)值約為：A.7.9km/sB.11.2km/sC.16.7km/sD.29.8km/s答案：A（第一宇宙速度是物體繞地球做圓周運動的最小發(fā)射速度，約7.9km/s）8.中國空間站“天宮”的核心艙名稱是：A.問天B.夢天C.天和D.巡天答案：C（天和核心艙是空間站的管理和控制中心，2021年4月發(fā)射）9.下列哪種推進(jìn)方式適用于深空探測器的長期軌道修正？A.化學(xué)推進(jìn)（液氧煤油）B.電推進(jìn)（離子發(fā)動機）C.固體推進(jìn)（火藥）D.沖壓推進(jìn)（依賴大氣）答案：B（電推進(jìn)比沖高，適合小推力、長時間工作，如深空探測的軌道調(diào)整）10.世界上第一個進(jìn)入太空的女性宇航員是：A.瓦蓮京娜·捷列什科娃（蘇聯(lián)）B.薩莉·賴德（美國）C.劉洋（中國）D.克里斯蒂娜·科赫（美國）答案：A（1963年，捷列什科娃乘坐“東方6號”飛船進(jìn)入太空）11.火星探測任務(wù)中，“天問一號”攜帶的著陸巡視器名稱是：A.祝融號B.玉兔號C.嫦娥號D.悟空號答案：A（祝融號是天問一號的火星車，以中國神話中火神命名）12.下列哪顆衛(wèi)星屬于地球靜止軌道衛(wèi)星？A.北斗導(dǎo)航衛(wèi)星（MEO中圓軌道）B.風(fēng)云四號（氣象衛(wèi)星）C.資源一號（遙感衛(wèi)星）D.天鏈一號（中繼衛(wèi)星）答案：B（風(fēng)云四號位于地球靜止軌道，軌道高度約35786公里，與地球自轉(zhuǎn)同步）13.火箭發(fā)射時，尾部噴出的“白氣”主要是：A.燃料燃燒的廢氣B.高溫燃?xì)庥隼湟夯乃魵釩.火箭外殼的冷卻劑D.大氣中的塵埃答案：B（火箭發(fā)動機噴出的高溫燃?xì)馀c周圍冷空氣接觸，使水蒸氣凝結(jié)成小水滴，形成“白氣”）14.中國首顆探月衛(wèi)星“嫦娥一號”的發(fā)射時間是：A.2003年10月B.2007年10月C.2013年12月D.2019年1月答案：B（2007年10月24日，嫦娥一號由長征三號甲火箭發(fā)射，實現(xiàn)中國首次繞月探測）15.下列哪種現(xiàn)象與航天器再入大氣層時的“黑障”無關(guān)？A.高速摩擦產(chǎn)生高溫B.周圍氣體電離形成等離子體鞘C.無線電信號被屏蔽D.航天器表面材料熔化答案：D（黑障是等離子體鞘導(dǎo)致的信號中斷，與材料熔化無直接關(guān)聯(lián)）16.太陽同步軌道的特點是：A.軌道平面與太陽光線保持固定夾角B.軌道周期等于地球自轉(zhuǎn)周期C.軌道高度低于500公里D.僅用于氣象衛(wèi)星答案：A（太陽同步軌道的軌道平面以與地球公轉(zhuǎn)相同的角速度進(jìn)動，確保衛(wèi)星每次過同一緯度時太陽高度角相同）17.固體火箭發(fā)動機與液體火箭發(fā)動機相比，最大的優(yōu)勢是：A.推力調(diào)節(jié)靈活B.比沖更高C.結(jié)構(gòu)簡單、準(zhǔn)備時間短D.可重復(fù)使用答案：C（固體發(fā)動機燃料預(yù)封裝，啟動快，適合快速響應(yīng)任務(wù)；液體發(fā)動機需臨射前加注，推力可調(diào)）18.中國首次實現(xiàn)地外天體采樣返回的任務(wù)是：A.嫦娥三號（月面軟著陸）B.嫦娥四號（月背著陸）C.嫦娥五號（月壤采樣返回）D.天問一號（火星探測）答案：C（2020年12月，嫦娥五號攜帶1731克月壤返回地球）19.國際空間站（ISS）的主要參與國家不包括：A.俄羅斯B.日本C.中國D.加拿大答案：C（國際空間站由15國聯(lián)合建造，中國未參與；中國獨立建造天宮空間站）20.小行星探測中，“隼鳥”系列探測器（日本）的主要任務(wù)是：A.撞擊小行星測試防御技術(shù)B.采樣返回小行星物質(zhì)C.繪制小行星表面地圖D.研究小行星磁場答案：B（隼鳥號和隼鳥二號均完成小行星采樣返回任務(wù)，如“絲川”和“龍宮”）二、填空題（每題2分，共30分）1.飛機的“失速”是指當(dāng)迎角超過臨界值時，機翼表面氣流分離，導(dǎo)致__________急劇下降的現(xiàn)象。答案：升力2.中國長征系列運載火箭中，專門用于發(fā)射載人飛船的是__________運載火箭。答案：長征二號F3.月球的自轉(zhuǎn)周期與公轉(zhuǎn)周期相同，因此我們只能看到月球的__________。答案：正面（或“近側(cè)”）4.航天器返回地球時，為降低速度需進(jìn)入__________軌道，利用大氣阻力減速。答案：再入5.世界上第一顆人造衛(wèi)星是蘇聯(lián)1957年發(fā)射的__________。答案：斯普特尼克1號（Sputnik1）6.中國空間站的科學(xué)實驗艙包括“問天”和“__________”艙。答案：夢天7.火箭的“比沖”是衡量發(fā)動機效率的指標(biāo)，定義為__________與推進(jìn)劑重量流量的比值。答案：推力8.火星的大氣主要成分是__________（占比約96%）。答案：二氧化碳9.探空火箭主要用于探測__________層和__________層的大氣參數(shù)（兩空均填大氣層名稱）。答案：對流；平流（或“中間”“熱”，但探空火箭通常探測10300公里高度，覆蓋對流層、平流層、中間層、熱層）10.衛(wèi)星的“軌道傾角”是指軌道平面與__________平面的夾角。答案：赤道11.中國首顆太陽探測科學(xué)技術(shù)試驗衛(wèi)星是2021年發(fā)射的__________。答案：羲和號12.固體火箭發(fā)動機的燃料通常由__________（氧化劑）和__________（燃燒劑）混合制成（兩空順序不限）。答案：高氯酸銨（或AP）；鋁粉（或其他金屬燃料）13.航天員在太空長期駐留時，需通過__________鍛煉防止肌肉萎縮和骨鈣流失。答案：抗阻（或“跑臺”“自行車功量計”）14.深空探測中，“引力彈弓”效應(yīng)利用行星的__________為探測器加速。答案：引力場（或“軌道速度”）15.中國商業(yè)航天領(lǐng)域，“藍(lán)箭航天”自主研發(fā)的液氧甲烷火箭是__________。答案：朱雀二號三、判斷題（每題1分，共10分）1.飛機的升力完全由伯努利原理產(chǎn)生，與機翼的迎角無關(guān)。（）答案：×（迎角增大時，氣流分離前升力仍會增加，伯努利原理是主要因素但非唯一）2.火箭的級數(shù)越多，運載效率越高。（）答案：×（級數(shù)過多會增加結(jié)構(gòu)重量，通常3級為最優(yōu)，部分火箭采用2級半設(shè)計）3.月球沒有大氣層，因此月面晝夜溫差極大（約180℃至160℃）。（）答案：√（無大氣保溫和散熱，月面溫度極端）4.國際空間站的軌道高度約400公里，屬于近地軌道（LEO）。（）答案：√（近地軌道通常指2002000公里高度）5.衛(wèi)星的軌道周期越短，軌道高度越高。（）答案：×（根據(jù)開普勒第三定律，軌道高度越低，周期越短）6.航天員出艙活動時，需穿艙外航天服，其主要功能是提供氧氣、維持壓力和防護(hù)輻射。（）答案：√（艙外服是獨立的生命支持系統(tǒng)）7.中國“風(fēng)云”系列衛(wèi)星中，“風(fēng)云三號”是靜止軌道氣象衛(wèi)星，“風(fēng)云四號”是極軌氣象衛(wèi)星。（）答案：×（風(fēng)云三號是極軌（太陽同步），風(fēng)云四號是靜止軌道）8.火箭發(fā)射時選擇向東發(fā)射，是為了利用地球自轉(zhuǎn)的線速度，降低發(fā)射所需能量。（）答案：√（赤道附近自轉(zhuǎn)線速度最大，因此發(fā)射場靠近赤道更優(yōu)）9.小行星“龍宮”和“貝努”均是被人類探測器采樣的目標(biāo)，其中“貝努”的采樣任務(wù)由美國“奧西里斯REx”完成。（）答案：√（日本隼鳥二號采樣“龍宮”，美國奧西里斯REx采樣“貝努”）10.航天與航空的本質(zhì)區(qū)別是：航天活動在大氣層外，航空活動在大氣層內(nèi)。（）答案：√（航空依賴大氣飛行，航天需克服地球引力進(jìn)入太空）四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述火箭采用多級設(shè)計的主要原因。答案：火箭飛行過程中，燃料逐漸消耗，空重（結(jié)構(gòu)重量）占比增加，導(dǎo)致效率降低。多級設(shè)計通過拋棄已完成任務(wù)的子級（包括燃料箱和發(fā)動機），減少后續(xù)飛行的總重量，提高運載效率。每級發(fā)動機僅需將剩余部分加速到更高速度，最終使有效載荷達(dá)到所需軌道速度。2.解釋“嫦娥探月工程”的“繞、落、回”三步走戰(zhàn)略，并舉例說明各階段的標(biāo)志性任務(wù)。答案：繞：環(huán)繞月球探測，獲取全月面數(shù)據(jù)。標(biāo)志性任務(wù)：嫦娥一號（2007年）、嫦娥二號（2010年）。落：月面軟著陸與巡視探測。標(biāo)志性任務(wù)：嫦娥三號（2013年，玉兔號月球車）、嫦娥四號（2019年，月背軟著陸，玉兔二號）?；兀涸旅娌蓸硬⒎祷氐厍颉?biāo)志性任務(wù)：嫦娥五號（2020年，帶回1731克月壤）。3.對比“近地軌道（LEO）”與“地球靜止軌道（GEO）”的特點（至少列出3點）。答案：軌道高度：LEO約2002000公里，GEO約35786公里。軌道周期：LEO約90分鐘，GEO等于地球自轉(zhuǎn)周期（23小時56分4秒）。覆蓋范圍：LEO衛(wèi)星需多顆組網(wǎng)覆蓋全球（如星鏈），GEO單星可覆蓋約40%地球表面（適合通信、氣象）。應(yīng)用領(lǐng)域：LEO用于遙感、載人航天（如空間站）；GEO用于固定通信、電視廣播。4.說明“星鏈（Starlink）”計劃的主要目標(biāo)及可能帶來的爭議。答案：目標(biāo)：通過部署近2萬顆低軌通信衛(wèi)星，為全球提供高速互聯(lián)網(wǎng)接入，尤其覆蓋偏遠(yuǎn)地區(qū)。爭議：①太空碎片風(fēng)險：密集衛(wèi)星增加碰撞概率；②光污染：衛(wèi)星反射陽光干擾天文觀測；③頻譜資源爭奪：低軌衛(wèi)星占用有限無線電頻率；④壟斷風(fēng)險：單一公司控制全球通信基礎(chǔ)設(shè)施可能影響信息主權(quán)。五、論述題（每題10分，共20分）1.結(jié)合中國航天近年成就（如空間站、探月、探火、商業(yè)航天），論述“航天強國”建設(shè)對國家發(fā)展的戰(zhàn)略意義。答案要點：科技引領(lǐng)：航天是高端技術(shù)集成領(lǐng)域（如材料、控制、通信），推動基礎(chǔ)科學(xué)與應(yīng)用技術(shù)突破（如空間站微重力實驗、月壤研究）。經(jīng)濟帶動：商業(yè)航天（如長征十一號海上發(fā)射、朱雀二號液氧甲烷火箭）培育新興產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)衛(wèi)星應(yīng)用（導(dǎo)航、遙感）服務(wù)民生（精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、災(zāi)害監(jiān)測）。國際影響力：獨立完成空間站建設(shè)、月背探測、火星繞落巡“三合一”任務(wù)，提升國際科技話語權(quán)，增強民族自信。國家安全：航天技術(shù)（如衛(wèi)星導(dǎo)航、偵察）是國防現(xiàn)代化的重要支撐，保障信息安全與戰(zhàn)略威懾能力。2.假設(shè)你是未來的航天工程師，需設(shè)計一款面向小行星采樣返回的探測器，需重點考慮哪些技術(shù)挑戰(zhàn)？請至少列出4項并說明解決方案思路。答案要點：精準(zhǔn)軌道控制：小行星軌道復(fù)雜且引力微弱，需高精度導(dǎo)航（如光學(xué)自主導(dǎo)航+地面測控）和小推力推進(jìn)（電推進(jìn)或冷氣推進(jìn)）。采樣機構(gòu)設(shè)計：小行星表面可能松散（如