2025年全國(guó)中學(xué)生天文知識(shí)競(jìng)賽測(cè)試卷附答案(高中組專屬)(一)一、單項(xiàng)選擇題(每題2分，共20分。每題只有一個(gè)正確1.下列關(guān)于太陽(yáng)系行星軌道的描述，符合開(kāi)普勒第三定律的是()A.水星公轉(zhuǎn)周期最短，線速度最大B.木星公轉(zhuǎn)周期約為12年，軌道半長(zhǎng)軸約為5.2天文單位B.土星公轉(zhuǎn)周期與軌道半長(zhǎng)軸的平方成正比D.火星與地球的公轉(zhuǎn)周期主要原因是()A.月球不自轉(zhuǎn)B.地球引力對(duì)月球的潮汐鎖定C.月球公轉(zhuǎn)周期遠(yuǎn)大于3.恒星光譜分類中，O型恒星與M型恒星的主要區(qū)別在于()A.質(zhì)量大小B.表面溫度C.演化階段D.距離遠(yuǎn)近4.已知某恒星的視星等m=2.5,絕對(duì)星等M=-2.5,根據(jù)距離模數(shù)公式m-M=5lg(d/10)(d單位：秒差距),該恒星與地球的距離約為()A.10秒差距B.50秒差距C.100秒差距D.500秒差距5.關(guān)于太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地球的影響，下列說(shuō)法正確的是()A.太陽(yáng)黑子增多時(shí)，地球電離層會(huì)出現(xiàn)磁暴現(xiàn)象B.耀斑爆發(fā)會(huì)導(dǎo)致地球B.日冕物質(zhì)拋射可能引發(fā)地球衛(wèi)星通信中斷D.太陽(yáng)活動(dòng)周期與地球氣6.下列天體中，屬于銀河系且處于主序星階段的是()A.蟹狀星云B.天狼星AC.北極星D.仙女座大星系(M31)A.行星對(duì)恒星的引力擾動(dòng)B.行星遮擋恒星導(dǎo)致亮度變化C.行星反射因是()A.地殼巖石的磁性B.地幔物質(zhì)的對(duì)流運(yùn)動(dòng)C.地核內(nèi)液態(tài)鐵鎳的對(duì)流與自轉(zhuǎn)D.太陽(yáng)磁場(chǎng)的感應(yīng)作用9.關(guān)于黑洞的物理特性，下列說(shuō)法正確的是()小B.事件視界內(nèi)的物質(zhì)可以通過(guò)引力波逃逸D.黑洞的密度一定是宇宙中10.北半球夏至日，北京(40°N)觀測(cè)到的太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)軌跡特點(diǎn)是()二、多項(xiàng)選擇題(每題3分，共15分。每題有兩個(gè)或兩個(gè)1.下列關(guān)于宇宙大爆炸理論的觀測(cè)證據(jù)，表述正確的有()A.宇宙微波背景輻射的溫度分布均勻，符合大爆炸后的熱輻射殘留特征B.星系紅移現(xiàn)象表明宇宙正在不斷收縮C.宇宙中氫、氦元素的豐度比與理論預(yù)測(cè)一致3.恒星演化過(guò)程中，不同階段的天體特征對(duì)應(yīng)正確的有()A.主序星階段：核心進(jìn)行氫核聚變，亮度穩(wěn)定B.紅巨星階段：外層膨脹冷卻，核心停止核反應(yīng)C.白矮星階段：質(zhì)量小于1.44倍太陽(yáng)質(zhì)量，密度極高D.中子星階段：由超新星爆發(fā)形成，存在強(qiáng)磁場(chǎng)4.關(guān)于月相變化的規(guī)律，下列說(shuō)法正確的有()A.月相變化周期與月球公轉(zhuǎn)周期一致，約為27.3天B.上弦月出現(xiàn)在農(nóng)歷初七、初八，日落時(shí)位于正南天空C.滿月時(shí)，太陽(yáng)、地球、月球三者呈一條直線，地球位于中間D.殘?jiān)鲁霈F(xiàn)在農(nóng)歷二十二、二十三，黎明前出現(xiàn)在東方天空5.下列關(guān)于天文觀測(cè)的說(shuō)法，正確的有()A.地面望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)受大氣抖動(dòng)影響，分辨率低于空間望遠(yuǎn)鏡B.射電望遠(yuǎn)鏡(如FAST)可觀測(cè)到可見(jiàn)光波段無(wú)法探測(cè)的天體C.夏季夜空中的銀河更為明亮，是因?yàn)榇藭r(shí)地球朝向銀河系中心方向D.觀測(cè)流星雨時(shí)，輻射點(diǎn)所在的星座會(huì)隨地球自轉(zhuǎn)不斷升高三、填空題(每空1分，共20分)星數(shù)量最多，已發(fā)現(xiàn)超過(guò)95顆。2.恒星的光度是指恒星單位時(shí)間內(nèi)輻射的總能量，其大小取決于恒星的 3.地球自轉(zhuǎn)的角速度約為度/小時(shí)，除南北極點(diǎn)外，地球表面各點(diǎn)的自轉(zhuǎn)角速度5.日食分為、日偏食和日環(huán)食三種類型，其中發(fā)生時(shí)，月球的視直徑小于太陽(yáng)的視直徑。哈勃望遠(yuǎn)鏡的倍以上。7.行星運(yùn)動(dòng)三大定律是由天文學(xué)家提出的，其中第一定律指出行星軌道是8.宇宙中最常見(jiàn)的兩種暗物質(zhì)探測(cè)方法是和,目前尚未直接探測(cè)到暗物質(zhì)粒子。9.北半球冬季夜空中的主要星座有獵戶座、和_,其中獵戶座內(nèi)的是一顆著名的紅超巨星。四、簡(jiǎn)答題(每題5分，共20分)1.簡(jiǎn)述恒星從誕生到死亡的完整演化過(guò)程(以太陽(yáng)質(zhì)量恒星為例),并說(shuō)明各階段的核心能量來(lái)源。2.分析火星表面無(wú)法長(zhǎng)期維持液態(tài)水存在的主要原因，并說(shuō)明“天問(wèn)一號(hào)”任務(wù)中哪些探測(cè)數(shù)據(jù)可以支持這一結(jié)論。3.解釋“潮汐鎖定”的概念，并以月球與地球的關(guān)系為例，說(shuō)明潮汐鎖定對(duì)月球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的影響。4.對(duì)比地面光學(xué)望遠(yuǎn)鏡與空間光學(xué)望遠(yuǎn)鏡(如巡天望遠(yuǎn)鏡)的觀測(cè)優(yōu)勢(shì)與局限性，并說(shuō)明兩者協(xié)同觀測(cè)的科學(xué)意義。五、綜合分析題(15分)閱讀下列材料，結(jié)合所學(xué)天文知識(shí)，回答問(wèn)題：一顆G型主序星運(yùn)行，軌道半長(zhǎng)軸約1.05天文單位，公轉(zhuǎn)周期約385天。行星半徑約為地球的1.1倍，質(zhì)量約為地球的5倍。材料二：G型主序星的光度與太陽(yáng)相近，表面溫度約5500-6000K,壽命約100億年。恒星宜居帶是指恒星周圍溫度適宜，可能存在液態(tài)水的區(qū)域，其范圍材料三：行星的密度可以通過(guò)質(zhì)量和體積計(jì)算得出，地球的平均密度約為5.5g/cm3,巖石行星的密度通常在3.0-5.5g/cm3之間，氣態(tài)行星的密度多低于寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程。(5分)條件。(6分)測(cè)目的。(4分)參考答案一、單項(xiàng)選擇題(每題2分，共20分)題號(hào)123456789BBBCCBBCBA二、多項(xiàng)選擇題(每題3分，共15分)是號(hào)124各案AAB三、填空題(每空1分，共20分)1.地球；木星2.質(zhì)量；表面溫度3.15;相等4.銀盤(pán)；銀核；銀盤(pán)5.日全食；日環(huán)食6.近紅外；177.開(kāi)普勒；橢圓，太陽(yáng)位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上1.1倍，體積約為地球的1.13≈1.33倍(1分);地球質(zhì)量為M地，行星質(zhì)量M=5M地(1分);密度p=M/V=5M地/1.33V地≈3.76倍地球密度(地球密度5.5g/cm3),高，此處按題目數(shù)據(jù)計(jì)算(1分)。②行星類型：巖石行星(因密度遠(yuǎn)高于氣態(tài)行星，雖數(shù)值異常，但按題目條件判斷)(2分)。2.宜居帶分析與大氣條件：①是否在宜居帶：是(1分)。依據(jù)：G型恒星與太陽(yáng)光度相近，宜居帶范圍應(yīng)在1天文單位左右(1分);該行星軌道半長(zhǎng)軸1.05天文單位，與地球軌道接近，溫度可能適宜液態(tài)水存在(1分)。②大氣基本條件：a.適當(dāng)厚度，能形成足夠溫室效應(yīng)維持表面溫度(1分);b.主要成分為氮、氧等穩(wěn)定氣體，不含大量有毒氣體(1分);c.存在磁場(chǎng)或大氣自身調(diào)節(jié)能力，能抵御恒星風(fēng)侵蝕(1分)。指示氣體(1分);②高分辨率成像：觀測(cè)行星表面地形，尋找液態(tài)水痕跡(如河流、湖泊地貌)(1分);③時(shí)間序列觀測(cè)：監(jiān)測(cè)行星亮度變化，分析大氣云層和表面植被覆蓋情況(1分);④引力微透鏡觀測(cè)：精確測(cè)量行星質(zhì)量和軌道參數(shù)，驗(yàn)證宜居帶范圍(1分)(任答三種即可)。2025年全國(guó)中學(xué)生天文知識(shí)競(jìng)賽測(cè)試卷附答案(高中組專屬)(二)一、單項(xiàng)選擇題(每題3分，共20題，60分)1.關(guān)于天球坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是()A.赤道坐標(biāo)系與黃道坐標(biāo)系的夾角等于黃赤交角(約23.5°)B.地平坐標(biāo)系的高度角最大值為90°,最小值為0°C.銀道坐標(biāo)系的銀道面與赤道面重合D.方位角從正北起算，順時(shí)針為正方向2.韋伯空間望遠(yuǎn)鏡(JWST)的觀測(cè)優(yōu)勢(shì)不包括()A.位于日地拉格朗日L2點(diǎn)，受地球遮擋影響小C.口徑達(dá)6.5米，分辨率遠(yuǎn)超哈勃望遠(yuǎn)鏡3.太陽(yáng)系行星的軌道共振現(xiàn)象中，木星與土星的軌道周期比約為2:5,這屬A.一階共振B.二階共振D.高階共振V的變化趨勢(shì)是()A.半徑增大，表面溫度升高B.半徑減小，光度降低C.質(zhì)量增大，壽命延長(zhǎng)5.2023年觀測(cè)到的英仙座流星雨極大期，其流星體的母體是()B.斯威夫特-塔特爾彗星C.哈雷彗星6.關(guān)于大氣消光對(duì)天文觀測(cè)的影響，下列表述錯(cuò)誤的是()A.大氣消光使天體的視星等增大(亮度變暗)C.天頂距越大，大氣消光系數(shù)越小D.高山觀測(cè)站可減少大氣消光的影響7.行星凌日現(xiàn)象的發(fā)生條件不包括()A.行星軌道在地球軌道內(nèi)側(cè)(水星、金星)B.行星、太陽(yáng)、地球成一直線C.行星位于黃道面附近D.觀測(cè)時(shí)行星處于沖日位置8.天體物理中，“質(zhì)光關(guān)系”主要適用于()B.主序星計(jì)，主要應(yīng)對(duì)的是()B.火星大氣殘留C.地球大氣摩擦D.地磁場(chǎng)相互作用10.關(guān)于引力波的探測(cè)，下列說(shuō)法正確的是()A.LIGO探測(cè)器通過(guò)測(cè)量激光干涉條紋變化探測(cè)引力波B.引力波的傳播速度低于光速A.主序星階段B.紅巨星階段早期D.超新星爆發(fā)前A.三角座星系(M33)B.大麥哲倫云C.小麥哲倫云D.仙女座矮星系13.地球自轉(zhuǎn)的角速度約為()14.太陽(yáng)耀斑爆發(fā)時(shí)，釋放的主要能量形式是()15.開(kāi)普勒第二定律(面積定律)的物理本質(zhì)是()A.角動(dòng)量守恒D.質(zhì)量守恒16.下列星座中，包含北極星的是()B.大熊座C.仙后座D.天龍座17.月球的同步自轉(zhuǎn)導(dǎo)致()A.月球始終以同一面朝向地球B.月球的自轉(zhuǎn)角速度等于地球自轉(zhuǎn)角速度C.月球的公轉(zhuǎn)周期等于地球自轉(zhuǎn)周期D.月球上的一天等于地球的一年18.哈勃常數(shù)H。的最新測(cè)量值約為70km/s/Mpc,其物理意義是()A.距離每增加1Mpc,天體退行速度增加70km/sB.宇宙的年齡約為70億年C.天體的退行速度與距離成反比D.宇宙的膨脹加速度為70km/s2A.地球直徑B.地月距離C.地球公轉(zhuǎn)軌道直徑D.日地距離A.本質(zhì)是高速自轉(zhuǎn)的中子星B.具有極強(qiáng)的磁場(chǎng)C.輻射束周期性掃過(guò)地球形成脈沖信號(hào)D.脈沖周期會(huì)逐漸變長(zhǎng)，最終停止輻射二、填空題(每空2分，共15空，30分)1.黃赤交角的當(dāng)前數(shù)值約為_(kāi),其變化周期約為年。2.太陽(yáng)系中，是唯一沒(méi)有磁場(chǎng)的行星；行星的平均密度最大，接近地球密度。3.恒星的光度級(jí)分為I(超巨星)、Ⅱ(亮巨星)、Ⅲ(巨星)、IV(亞巨星)、(主序星)、VI(亞矮星)、V(白矮星),太陽(yáng)的光度級(jí)為o4.日食分為和日環(huán)食三種類型，發(fā)生日食的必要條件是月球位于附近。5.天體的絕對(duì)星等定義為天體位于距離處的視星等，該距離數(shù)值為 7.系外行星的主要探測(cè)方法有凌日法、和o三、計(jì)算題(共2題，30分)1.(15分)已知某雙星系統(tǒng)中，兩顆恒星的質(zhì)量分別為m?=2Mo(太陽(yáng)質(zhì)量)和m?=3MO,兩星之間的距離為d=5AU,忽略其他天體的影響，求：(1)該雙星系統(tǒng)的公轉(zhuǎn)周期T(8分，萬(wàn)有引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2,1AU=1.496×101m,MO=1.99×10(2)兩顆恒星到系統(tǒng)質(zhì)心的距離r?和r?(7分)。2.(15分)某星系的光譜線紅移量z=0.1,根據(jù)哈勃定律v=H?d和紅移公式z=v/c(c為真空中的光速，c=3×10?km/s,(1)該星系的退行速度v(5分);(2)該星系到地球的距離d(10分，結(jié)果以百萬(wàn)秒差距Mpc為單位)。四、簡(jiǎn)答題(共3題，30分)1.(10分)簡(jiǎn)述恒星從星云誕生到死亡的完整演化過(guò)程(以太陽(yáng)質(zhì)量恒星2.(10分)分析大氣湍流對(duì)天文觀測(cè)的影響，以及現(xiàn)代天文學(xué)中減輕這種3.(10分)結(jié)合韋伯空間望遠(yuǎn)鏡的最新觀測(cè)成果，說(shuō)明紅外天文觀測(cè)在探索宇宙起源和星系演化中的獨(dú)特價(jià)值。參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一、單項(xiàng)選擇題(每題3分，共60分)二、填空題(每空2分，共30分)5.10秒差距；10五、計(jì)算題(共30分)1.(15分)1.57×10?秒≈5年(5分，公式正確3分，計(jì)算過(guò)程1分，結(jié)果1分)(2)質(zhì)心距離公式：r?=d×m?/(m?+m?),r?=d×m?/(m?+m?)(3r?=5×3/(2+3)=3AU,r?=5×2/(2+3)=2AU(4分，每個(gè)結(jié)果2分)2.(15分)(1)由z=v/c得v=z×c=0.1×3×10?=3×10?km/s(5分，公式2分，(2)由哈勃定律v=H?d得d=v/H?=3×10?/70≈428.6Mpc(10分，公式4分，計(jì)算3分，結(jié)果3分)六、簡(jiǎn)答題(共30分)1.(10分)太陽(yáng)質(zhì)量恒星(<8MO):星云→原恒星→主序星(氫聚變)→紅巨星(氦聚變)→行星狀星云→白矮星→黑矮星(5分，每個(gè)階段1分)大質(zhì)量恒星(>8M◎):星云→原恒星→主序星(氫聚變)→超紅巨星(重元素聚變)→核心坍縮→超新星爆發(fā)→中子星/黑洞(5分，每個(gè)階段1分)1.(10分)影響：導(dǎo)致星像抖動(dòng)、視寧度下降，降低望遠(yuǎn)鏡分辨率和觀測(cè)精度，無(wú)法清晰觀測(cè)天體細(xì)節(jié)(4分)技術(shù)手段：①自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)(實(shí)時(shí)校正大氣湍流擾動(dòng));②主動(dòng)光學(xué)技術(shù)(調(diào)整望遠(yuǎn)鏡鏡面形狀);③選擇視寧度好的觀測(cè)臺(tái)址(如高山、南極);④空間望遠(yuǎn)鏡(擺脫大氣影響)(6分，每種手段1.5分)1.(10分)①穿透星際塵埃：紅外波段可穿透銀河系塵埃云，觀測(cè)到被遮擋的恒星形成區(qū)和星系核心(3分);②探測(cè)早期宇宙：遙遠(yuǎn)星系的光譜紅移后進(jìn)入紅外波段，韋伯可觀測(cè)到宇宙大爆炸后早期形成的第一批星系(3分);③系外行星大氣分析：紅外光譜可檢測(cè)系外行星大氣中的水汽、甲烷等成分，為尋找宜居行星提供依據(jù)(2分);④恒星演化細(xì)節(jié)：清晰觀測(cè)恒星不同演化階段的物質(zhì)拋射和結(jié)構(gòu)變化(2分)2025年全國(guó)中學(xué)生天文知識(shí)競(jìng)賽測(cè)試卷附答案(高中組專屬)(三)一、單項(xiàng)選擇題(每題3分，共20題，60分)1.2025年我國(guó)月球極區(qū)采樣任務(wù)將采用的核心技術(shù)是()B.跳躍式移動(dòng)采樣技術(shù)C.機(jī)器人臂式抓取技術(shù)D.無(wú)人車拖拽采樣技術(shù)2.關(guān)于潛在威脅小行星(PHA)的判定標(biāo)準(zhǔn)，下列表述正確的是()3.快速射電暴(FRB)的多波段電磁對(duì)應(yīng)體觀測(cè)中，最可能伴隨出現(xiàn)的信號(hào)A.伽馬射線暴B.可見(jiàn)光超新星爆發(fā)C.X射線脈沖4.國(guó)際空間站“冷原子實(shí)驗(yàn)室”升級(jí)后，制備的超冷原子溫度量級(jí)最接近A.10-3K(毫開(kāi)爾文)B.10-?K(微開(kāi)爾文)C.10-?K(納開(kāi)爾文)D.10-12K(皮開(kāi)爾文)A.低質(zhì)量恒星的白矮星階段C.大質(zhì)量恒星的超新星爆發(fā)前D.極高質(zhì)量恒星的主序星階段6.關(guān)于銀道坐標(biāo)系的描述，正確的是()A.銀道面與赤道面的夾角約為62.8°B.銀心位于天球上的獵戶座方向C.銀經(jīng)起算點(diǎn)為春分點(diǎn)B.視向速度法的多普勒頻移測(cè)量C.量子密鑰分發(fā)的異地同步D.直接成像法的背景噪聲抑制8.下列關(guān)于黑洞霍金輻射的說(shuō)法，正確的是()A.輻射強(qiáng)度與黑洞質(zhì)量成正比B.本質(zhì)是黑洞視界附近的量子隧穿效應(yīng)C.主要輻射波段為可見(jiàn)光10.月球極區(qū)永久陰影區(qū)的主要科學(xué)價(jià)值在于()A.存在大量液態(tài)水B.保存了太陽(yáng)系早期物質(zhì)C.太陽(yáng)輻射穩(wěn)定適合建站D.引力場(chǎng)均勻便于天文觀測(cè)11.關(guān)于天體距離測(cè)量，下列方法適用范圍最遠(yuǎn)的是()A.三角視差法B.造父變星周光關(guān)系法C.超新星測(cè)距法D.哈勃定律測(cè)距法12.恒星光譜中的吸收線可以反映的天體信息不包括()A.恒星表面溫度B.恒星的徑向速度C.恒星的磁場(chǎng)強(qiáng)度D.恒星的距離13.本超星系團(tuán)的中心區(qū)域位于()A.銀河系核心B.仙女座星系(M31)附近C.室女座星系團(tuán)方向D.大麥哲倫云附近14.地球磁場(chǎng)對(duì)天文觀測(cè)的影響主要體現(xiàn)在()A.干擾射電望遠(yuǎn)鏡的電磁信號(hào)接收B.改變恒星的視位置C.導(dǎo)致天體光譜線分裂15.開(kāi)普勒第三定律的適用條件是()A.僅適用于太陽(yáng)系內(nèi)行星C.環(huán)繞天體必須是行星D.軌道必須為正圓形16.下列星座中，屬于黃道十二宮的是()A.仙后座B.獵戶座C.天秤座D.大熊座17.月球公轉(zhuǎn)軌道的升交點(diǎn)退行周期約為()18.宇宙微波背景輻射的黑體輻射譜對(duì)應(yīng)的溫度約為()19.射電望遠(yuǎn)鏡的分辨率與下列哪個(gè)因素?zé)o關(guān)()A.望遠(yuǎn)鏡口徑B.觀測(cè)波長(zhǎng)C.觀測(cè)時(shí)間D.大氣透明度20.下列關(guān)于磁星的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是()A.是具有極強(qiáng)磁場(chǎng)的中子星B.可能是快速射電暴的起源之一C.磁場(chǎng)強(qiáng)度可達(dá)101?高斯以上D.自轉(zhuǎn)周期通常為數(shù)年二、填空題(每空2分，共15空，30分)1.宇宙大爆炸理論認(rèn)為，宇宙起源于一個(gè)高溫高密度的,其主要觀測(cè)證據(jù)包括宇宙微波背景輻射、和輕元素豐度。2.2025年“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星升級(jí)版將實(shí)現(xiàn)基于的異地量子糾纏源同步，密鑰提供速率將提升倍以上。3.恒星的光譜型按溫度從高到低可分為O、B、A、F、G、K、M,其中型恒星的表面溫度最高，型恒星的顏色呈紅色。4.日食發(fā)生時(shí)，月球的影區(qū)會(huì)形成日全食，影區(qū)會(huì)形成日環(huán)食，兩者的形成差異主要取決于的角直徑關(guān)系。5.天體物理中，描述恒星發(fā)光能力的物理量是_,其單位通常為太陽(yáng)光度(LO);描述恒星表面溫度的間接指標(biāo)是7.系外行星“超級(jí)地球”的定義是質(zhì)量介于倍地球質(zhì)量之間，且 三、計(jì)算題(共2題，30分)1.(15分)已知某潛在威脅小行星(PHA)的軌道半長(zhǎng)軸a=1.2AU,忽略(1)該小行星的公轉(zhuǎn)周期T(8分，采用開(kāi)普勒第三定律，地球公轉(zhuǎn)周期(2)若該小行星的近日點(diǎn)距離q=0.9AU,求其軌道離心率e(7分，離心2.(15分)某星系的退行速度v=4200km/s,根據(jù)哈勃定律v=H?d(H?=70km/s/Mpc,1Mpc=3.26×10?光年),計(jì)算：(1)該星系到地球的距離d(以Mpc為單位，7分);(2)將距離d換算為光年(8分)。四、簡(jiǎn)答題(共3題，30分)1.(10分)簡(jiǎn)述快速射電暴(FRB)的觀測(cè)特征及可能的物理起源，并說(shuō)明2025年FAST可能取得的相關(guān)研究突破。2.(10分)分析月球極區(qū)采樣的技術(shù)難點(diǎn)及科學(xué)意義，結(jié)合“跳躍式采樣”3.(10分)簡(jiǎn)述宇宙大爆炸理論的三大核心觀測(cè)證據(jù)，并說(shuō)明哈勃定律在一、單項(xiàng)選擇題(每題3分，共60分)二、填空題(每空2分，共30分)1.奇點(diǎn)；星系紅移(哈勃定律)2.時(shí)頻傳遞；104.本；偽本；月球與太陽(yáng)5.光度；光譜型6.10萬(wàn)(100000);2.6萬(wàn)(26000)7.10-17;體積(或半徑)三、計(jì)算題(共30分)1.(15分)(1)根據(jù)開(kāi)普勒第三定律T2xa3(3分)T=T?×√(a3/a?3)=1×√(1.23/13)=√1.728≈1.31年(5分，公式正確3分，計(jì)算過(guò)程1分，結(jié)果1分)(2)由離心率公式e=(a-q)/a(3分)e=(1.2-0.9)/1.2=0.3/1.2=0.25(4分，公式正確2分，計(jì)算結(jié)果2分)2.(15分)(1)由哈勃定律d=v/H?(3分)d=4200/70=60Mpc(4分，公式正確2分，計(jì)算結(jié)果2分)算關(guān)系3分，計(jì)算過(guò)程3分，結(jié)果2分)四、簡(jiǎn)答題(共30分)1.(10分)觀測(cè)特征：持續(xù)時(shí)間極短(毫秒級(jí))、輻射強(qiáng)度高、re可能起源：磁星爆發(fā)、中子星合并、黑洞吸積盤(pán)噴流(3分，答出2點(diǎn)即FAST研究突破：首次捕捉銀河系內(nèi)FRB的多波段對(duì)應(yīng)體(如X射線信號(hào)),揭示其起源機(jī)制；實(shí)現(xiàn)FRB的精確定位，繪制宇宙物質(zhì)分布圖譜(5分，2.(10分)技術(shù)難點(diǎn)：地形復(fù)雜(隕石坑密集)、光照不足(永久陰影區(qū))、采樣點(diǎn)分散(3分);科學(xué)意義：獲取太陽(yáng)系早期原始物質(zhì)；探尋水冰存在證據(jù)；研究月球極區(qū)形成演化(3分);目標(biāo)區(qū)域(4分)。3.(10分)三大證據(jù)：①宇宙微波背景輻射(2.7K黑體輻射，宇宙大爆炸余輝);②星系紅移(哈勃定律，證明宇宙膨脹);③輕元素豐度(氫氦比例與大爆炸核合成理論一致)(6分，每點(diǎn)2分);哈勃定律的作用：直接證明宇宙處于膨脹狀態(tài)，反向推導(dǎo)宇宙起源于同一奇點(diǎn)，為大爆炸理論提供動(dòng)態(tài)演化的關(guān)鍵支撐(4分)2025年全國(guó)中學(xué)生天文知識(shí)競(jìng)賽測(cè)試卷附答案(高中組專屬)(四)1.2025年計(jì)劃啟動(dòng)的“近地小行星防御試驗(yàn)”中，最可能采用的偏轉(zhuǎn)技術(shù)A.核爆沖擊偏轉(zhuǎn)法B.引力拖車偏轉(zhuǎn)法C.動(dòng)能撞擊偏轉(zhuǎn)法D.太陽(yáng)帆推力偏轉(zhuǎn)法2.關(guān)于星系相互作用的描述，下列說(shuō)法正確的是()A.銀河系與仙女座星系(M31)的碰撞將在約30億年后發(fā)生C.棒旋星系合并后更易形成橢圓星系D.星系相互作用時(shí)暗物質(zhì)會(huì)優(yōu)先發(fā)生分離B.降低觀測(cè)噪聲，增強(qiáng)信號(hào)靈敏度D.縮短觀測(cè)時(shí)間，提高效率4.LISA探路者后續(xù)任務(wù)(LISA)的主要觀測(cè)目標(biāo)是()A.銀河系內(nèi)的中子星合并引力波B.宇宙早期的原初引力波D.系外行星的引力擾動(dòng)信號(hào)6.關(guān)于天球赤道坐標(biāo)系的精度提升，下列技術(shù)貢獻(xiàn)最大的是()A.全球定位系統(tǒng)(GPS)B.甚長(zhǎng)基線干涉測(cè)量(VLBI)C.激光測(cè)月(LLR)D.星載慣性導(dǎo)航系統(tǒng)7.系外行星“熱木星”的典型特征不包括()A.軌道半長(zhǎng)軸極小(<0.1AU)B.表面溫度極高(>1000K)C.質(zhì)量通常為木星的2-10倍8.下列關(guān)于宇宙弦的說(shuō)法，正確的是()A.是宇宙大爆炸后殘留的時(shí)空缺陷B.可通過(guò)引力透鏡效應(yīng)直接觀測(cè)C.密度與中子星相當(dāng)D.長(zhǎng)度通常不超過(guò)1光年9.太陽(yáng)大氣中，溫度隨高度升高而顯著上升的區(qū)域是()A.光球?qū)覤.色球?qū)覥.過(guò)渡區(qū)10.月球極區(qū)水冰的探測(cè)主要依賴的觀測(cè)波段是()D.X射線波段11.天體距離測(cè)量中，“塔利-費(fèi)希爾關(guān)系”主要適用于()A.近距離恒星B.河外星系12.恒星光譜的“塞曼效應(yīng)”可以用于測(cè)量恒星的()A.徑向速度B.表面溫度C.磁場(chǎng)強(qiáng)度D.化學(xué)豐度13.本星系群的總質(zhì)量主要由哪種物質(zhì)貢獻(xiàn)()A.恒星質(zhì)量B.星際氣體質(zhì)量C.暗物質(zhì)質(zhì)量D.行星質(zhì)量14.大氣湍流對(duì)天文觀測(cè)的影響本質(zhì)是()A.大氣折射率的隨機(jī)波動(dòng)B.大氣溫度的垂直梯度變化C.大氣密度的水平分布不均D.大氣成分的復(fù)雜混合15.開(kāi)普勒第二定律的適用條件是()A.環(huán)繞天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)C.僅受中心天體的引力作用D.環(huán)繞天體質(zhì)量均勻分布16.下列星座中，包含梅西耶天體數(shù)量最多的是()A.獅子座B.天蝎座C.仙女座17.地球公轉(zhuǎn)軌道的偏心率變化周期約為()A.1萬(wàn)年B.4萬(wàn)年C.10萬(wàn)年D.20萬(wàn)年18.宇宙微波背景輻射的“偶極各向異性”反映了()B.銀河系的本動(dòng)速度C.暗物質(zhì)的分布D.原初引力波的存在19.射電望遠(yuǎn)鏡的“綜合孔徑技術(shù)”主要是為了()A.增大有效口徑，提升分辨率B.拓寬觀測(cè)波段，增強(qiáng)通用性C.降低設(shè)備成本，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)D.減少大氣干擾，提高穩(wěn)定性20.下列關(guān)于快速射電暴(FRB)的說(shuō)法，正確的是()A.所有FRB都具有重復(fù)爆發(fā)特征B.FRB的色散量可用于測(cè)量星際介質(zhì)密度C.已確認(rèn)FRB均起源于銀河系外D.FRB的爆發(fā)能量與超新星相當(dāng)二、填空題(每空2分，共15空，30分)1.恒星的質(zhì)量上限稱為極限(約150MO),質(zhì)量下限稱為極限(約0.08MO)。2.2025年我國(guó)計(jì)劃發(fā)射的“巡天二號(hào)”空間望遠(yuǎn)鏡，其觀測(cè)視場(chǎng)是哈勃望遠(yuǎn)鏡的倍，主要工作波段包括可見(jiàn)光和3.日食和月食的發(fā)生與和的交點(diǎn)運(yùn)動(dòng)密切相關(guān)，該交點(diǎn)的退行周期稱為周期。4.天體物理中，“臨界質(zhì)量”是指恒星演化到晚期發(fā)生或的質(zhì)量閾值。5.銀河系的旋臂結(jié)構(gòu)主要由和組成，太陽(yáng)所在的旋臂因包含大6.系外行星探測(cè)的“微引力透鏡法”主要利用效應(yīng)，適合探測(cè)軌道的系外行星。三、計(jì)算題(共2題，30分)1.(15分)已知某恒星的視星等m=8.0等，絕對(duì)星等M=-2.0等，根據(jù)距離模數(shù)公式m-M=5lgd-5(lg2≈0.3010,lg5≈0.69(1)該恒星的距離d(以秒差距為單位，8分);(2)若該恒星的距離增加到原來(lái)的10倍，其視星等變?yōu)槎嗌?7分)。2.(15分)某近地小行星的軌道半長(zhǎng)軸a=1.5AU,近日點(diǎn)距離q=0.8AU,(1)該小行星的軌道離心率e(7分，公式e=(a-q)/a);(2)其遠(yuǎn)日點(diǎn)距離Q(8分，公式Q=a(1+e))。四、簡(jiǎn)答題(共3題，30分)1.(10分)簡(jiǎn)述近地小行星防御的主要技術(shù)手段及原理，說(shuō)明2025年防御試驗(yàn)的科學(xué)意義。2.(10分)分析量子天文觀測(cè)技術(shù)的核心原理，及其在突破傳統(tǒng)觀測(cè)極限方面的優(yōu)勢(shì)。3.(10分)簡(jiǎn)述星系演化的主要階段，結(jié)合銀河系與仙女座星系的碰撞預(yù)測(cè)，說(shuō)明星系相互作用對(duì)恒星形成的影響。一、單項(xiàng)選擇題(每題3分，共60分)二、填空題(每空2分，共30分)2.17;近紅外2.黃道；白道；沙羅3.超新星爆發(fā)；核心坍縮5.引力透鏡；長(zhǎng)周期(或遠(yuǎn)日點(diǎn))三、計(jì)算題(共30分)1.(15分)(1)由距離模數(shù)公式：8.0-(-2.0)=51gd-5(3分)整理得：10=51gd-5→5lgd=15→lgd=3→d=103=1000秒差距(5分，公式正確3分，計(jì)算過(guò)程1分，結(jié)果1分)(2)距離增加10倍后，視星等變化遵循m?-m?=51g(d?/d?)(3分)m?=8.0+51g10=8.0+5=13.0等(4分，公式正確2分，計(jì)算結(jié)果2分)2.(15分)(1)由離心率公式e=(a-q)/a(3分)e=(1.5-0.8)/1.5=0.7/1.5≈0.467(4分，公式正確2分，計(jì)算結(jié)果2分)(2)遠(yuǎn)日點(diǎn)距離Q=a(1+e)(3分)Q=1.5×(1+0.467)≈1.5×1.467≈2.2AU(5分，公式正確2分，計(jì)算過(guò)程1分，四、簡(jiǎn)答題(共30分)1.(10分)主要技術(shù)：①動(dòng)能撞擊法(通過(guò)航天器撞擊改變小行星軌道);②引力拖車法(利用航天器引力緩慢牽引);③核爆偏轉(zhuǎn)法(通過(guò)核爆沖擊波改變軌道) (6分，每點(diǎn)2分，含原理);導(dǎo)航、撞擊動(dòng)力學(xué)等關(guān)鍵數(shù)據(jù)(4分)。2.(10分)器(3分);優(yōu)勢(shì)：①突破衍射極限，實(shí)現(xiàn)更高分辨率觀測(cè)；②降低量子噪聲，探測(cè)3.(10分)圓星系(6分，每點(diǎn)2分)。(高中組專屬)(五)一、單項(xiàng)選擇題(每題2分，共15題，滿分30分)下列天球坐標(biāo)系中，赤緯坐標(biāo)不受觀測(cè)點(diǎn)地理位置影響的是()A.地平坐標(biāo)系B.赤道坐標(biāo)系C.黃道坐標(biāo)系D.銀道坐標(biāo)系恒星光譜分類中，O型恒星與M型恒星的主要區(qū)別在于()A.質(zhì)量大小B.表面溫度C.距離遠(yuǎn)近D.自轉(zhuǎn)速度已知某恒星的視星等m=2.5等，距離d=100秒差距，根據(jù)距離模數(shù)公式太陽(yáng)系中，下列行星的衛(wèi)星數(shù)量最多的是()A.木星B.土星C.天王星D.海王星天文望遠(yuǎn)鏡的分辨角θ(角秒)與口徑D(毫米)的關(guān)系為θ≈140/D,若某望遠(yuǎn)鏡口徑為200mm,其理論分辨角約為()A.0.7角秒B.1.4角秒C.7角秒D.14角秒赫羅圖中，主序星的能量來(lái)源主要是()A.氫核聚變成氦核B.氦核聚變成碳核C.引力勢(shì)能釋放D.重核裂變下列關(guān)于宇宙微波背景輻射的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是()A.是宇宙大爆炸的遺跡B.具有黑體輻射譜C.溫度均勻分布無(wú)漲落D.主要波長(zhǎng)在微波波段哈勃定律中，哈勃常數(shù)H?的常用單位是()赤道儀的極軸校準(zhǔn)精度直接影響()A.望遠(yuǎn)鏡的放大倍率B.天體跟蹤的穩(wěn)定性C.成像的亮度D.分辨角的大小下列梅西耶天體中，屬于行星狀星云的是()A.M1(蟹狀星云)B.M2(球狀星團(tuán))C.M57(指環(huán)星云)D.M81(旋渦星系)行星軌道的近日點(diǎn)進(jìn)動(dòng)現(xiàn)象，對(duì)其影響最顯著的天體是()A.無(wú)大氣抖動(dòng)干擾B.可24小時(shí)連續(xù)觀測(cè)C.觀測(cè)設(shè)備重量不受限D(zhuǎn).恒星演化到紅巨星階段時(shí)，其核心的狀態(tài)是()A.氫核燃燒B.氦核燃燒C.碳核燃燒D.核心坍縮下列關(guān)于脈沖星的說(shuō)法，正確的是()A.是正在形成的恒星B.本質(zhì)是旋轉(zhuǎn)的中子星C.亮度變化源于體積膨脹收縮D.距離地球均在銀河系內(nèi)二、多項(xiàng)選擇題(每題4分，共5題，滿分20分，多選、下列天體中，屬于致密天體的有()影響天文望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)效果的因素包括()A.口徑大小B.焦距長(zhǎng)短C.觀測(cè)地點(diǎn)的大氣透明度D.觀測(cè)時(shí)段的下列現(xiàn)象中，能證明廣義相對(duì)論正確性的有()A.水星近日點(diǎn)進(jìn)動(dòng)B.光線在引力場(chǎng)中的偏折C.星系紅移D.引力銀河系的主要組成部分包括()A.銀盤(pán)B.銀核C.銀暈D.奧爾特云下列關(guān)于日食的說(shuō)法，正確的有()A.日全食發(fā)生時(shí)能觀測(cè)到日冕B.日環(huán)食發(fā)生時(shí)月球視直徑小于太陽(yáng)視直徑C.同一地點(diǎn)觀測(cè)到日全食的周期約為300年D.日食發(fā)生時(shí)地球上只三、填空題(每空1分，共20空，滿分20分)1.天球上，黃道與赤道的兩個(gè)交點(diǎn)分別是_和_,它們是太陽(yáng)直射赤道的位置。2.恒星的質(zhì)量上限約為倍太陽(yáng)質(zhì)量(奧本海默-沃爾科夫極限對(duì)應(yīng)中子星，此處填恒星形成時(shí)的質(zhì)量上限),質(zhì)量超過(guò)該上限的天體無(wú)法穩(wěn)定存3.望遠(yuǎn)鏡的放大倍率計(jì)算公式為與的比值，實(shí)際使用中放大倍率并非越大越好。4.星系按形態(tài)可分為橢圓星系、和三大類，銀河系屬于后者。5.宇宙大爆炸理論認(rèn)為，宇宙誕生于約億年前，最初的主要元素6.月食分為月全食、月偏食和三種類型，其發(fā)生的天文條件是三者共線且地球位于中間。7.中國(guó)“嫦娥工程”中，探測(cè)器實(shí)現(xiàn)了人類首次月球背面軟著陸， 探測(cè)器完成了月球采樣返回任務(wù)。9.行星狀星云是質(zhì)量恒星演化到晚期拋出的形成的，中心通常留有白矮星。四、計(jì)算分析題(共3題，滿分30分)1.(10分)已知太陽(yáng)的絕對(duì)星等Mo=4.83等，某恒星的絕對(duì)星等M=-5.17等，忽略星際消光影響，計(jì)算該恒星的光度與太陽(yáng)光度的比值(提示：光度與星等的關(guān)系為1g(L/L◎)=0.4(Mo-M),其中L為恒星光度，L◎?yàn)樘?yáng)光度)。2.(10分)根據(jù)哈勃定律v=H?d,若測(cè)得某星系的退行速度v=6000千米/秒，哈勃常數(shù)H?=70千米/(秒·百萬(wàn)秒差距),計(jì)算該星系與地球的距離d(結(jié)果以百萬(wàn)秒差距為單位);若另一星系距離d'=100百萬(wàn)秒差距，計(jì)算其退行速度v'(結(jié)果以千米/秒為單位)。3.(10分)某天文愛(ài)好者使用一臺(tái)口徑D=150mm、焦距f=2000mm的反射式望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)天鵝座X-1(黑洞候選體)。請(qǐng)回答：(1)該望遠(yuǎn)鏡的焦比是多少?(2)若配備焦距f目=20mm的目鏡，其放大倍率是多少?(3)若要觀測(cè)更暗弱的天體，該愛(ài)好者可采取哪些措施?請(qǐng)至少列舉2點(diǎn)并說(shuō)明理由。題題號(hào)答案一、單項(xiàng)選擇題(每題2分，共30分)2BBB3A545AAA6A787CCC9BCBCCBCBC二、多項(xiàng)選擇題(每題4分，共20分)號(hào)D三、填空題(每空1分，共20分)2.150(或100-200之間合理值)5.138;氫；氦7.嫦娥四號(hào)；嫦娥五號(hào)8.視亮度；亮；實(shí)際發(fā)光能力(光度)9.中??；外層大氣1.(10分)答：根據(jù)光度與星等的關(guān)系公式1g(L/L◎)=0.4(MO-M)(2分)。 (4分)。對(duì)等式兩邊取10的冪，得L/L◎=10?=10000(3分)。因此，該恒星的光度是太陽(yáng)光度的10000倍(1分)。2.(10分)答：(1)根據(jù)哈勃定律v=H?d,變形得d=v/H?(2分)。代入 (3分)。(2)根據(jù)v1=H?d'(2分),代入H?=70千米/(秒·百萬(wàn)秒差距),d'=100百萬(wàn)秒差距，得v1=70×100=7000千米/秒(2分)。綜上，該星系距離約為85.7百萬(wàn)秒差距，另一星系退行速度為7000千米/秒(1分)。3.(10分)答：(1)焦比=望遠(yuǎn)鏡焦距/口徑