2025年全國中學(xué)生天文知識競賽(中學(xué)組)綜合試題及答案1.單選題（每題2分，共30分）1.2025年6月21日將發(fā)生一次“夏至日環(huán)食”，下列城市中最早看到環(huán)食初虧的是A.拉薩B.?？贑.哈爾濱D.烏魯木齊答案：B.海口（食帶自西向東掃過，海口經(jīng)度最東）2.若將太陽替換成一顆0.6M⊙的白矮星，地球表面光照度將變?yōu)樵瓉淼腁.0.36B.0.08C.0.02D.0.004答案：D.0.004（光度∝M^3.5，R驟減，表面溫度升高但半徑縮小，總輻射下降）3.2024年12月詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡（JWST）公布的“北落師門”塵埃盤圖像中，盤內(nèi)緣銳利的最可能原因是A.恒星風(fēng)清掃B.行星軌道共振C.冰線蒸發(fā)D.磁場箍縮答案：B.行星軌道共振（1:1或2:1共振清除塵埃）4.我國“天關(guān)”衛(wèi)星（EP）在軟X射線波段巡天，其探測器采用的定位技術(shù)是A.編碼孔徑成像B.龍蝦眼微孔光學(xué)C.傅里葉變換成像D.康普頓相機(jī)答案：B.龍蝦眼微孔光學(xué)（獲得1′量級定位）5.某恒星V波段視星等為6.5，距離地球42pc，其絕對星等約為A.2.1B.3.4C.4.7D.5.9答案：C.4.7（m–M=5logd–5=5log42–5≈3.1，M=6.5–3.1=3.4，再考慮星際消光0.2mag修正）6.2025年1月，小行星(99942)Apophis將接近地球至0.006AU，屆時(shí)其視星等最亮可達(dá)A.3.2B.5.1C.7.4D.9.0答案：A.3.2（直徑370m，反照率0.23，距離0.006AU，計(jì)算得視星等≈3.2）7.在標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)模型中，若暗能量狀態(tài)方程w=–1.2，則宇宙膨脹的未來命運(yùn)是A.大撕裂B.熱寂C.大擠壓D.循環(huán)答案：A.大撕裂（w<–1導(dǎo)致尺度因子在有限時(shí)間發(fā)散）8.下列分子中，不能通過射電天文譜線測定宇宙微波背景溫度的是A.COB.CNC.CSD.CH答案：A.CO（CO的最低轉(zhuǎn)動能級對應(yīng)波長2.6mm，需遠(yuǎn)紅外，而CN、CH、CS在毫米/厘米波段有背景輻射激發(fā)線）9.2025年3月，我國首次實(shí)現(xiàn)“月基紫外望遠(yuǎn)鏡”對銀河系彌漫紫外背景的測量，其選用的主要波段為A.90—110nmB.130—180nmC.200—300nmD.300—400nm答案：B.130—180nm（避開氫電離限，減少地月空間散射）10.若火星的軌道偏心率突然降為0，則其平均表面溫度將A.上升約1.2KB.下降約0.8KC.上升約0.3KD.幾乎不變答案：A.上升約1.2K（當(dāng)前近日點(diǎn)接受輻射比遠(yuǎn)日點(diǎn)多30%，偏心率0則年平均輻射減少，但溫室效應(yīng)反饋使凈升溫）11.利用凌星法探測系外行星時(shí)，行星半徑相對恒星越大，則A.凌深與(Rp/R)^2成正比B.凌深與(Rp/R)成正比C.凌深與(Rp/R)^3成正比D.凌深與(Rp/R)^4成正比答案：A.經(jīng)典定義ΔF/F=(Rp/R)^212.2025年7月，歐空局將發(fā)射“愛麗兒”任務(wù)，其科學(xué)目標(biāo)是A.測繪系外行星大氣化學(xué)B.尋找引力波光學(xué)對應(yīng)體C.測量宇宙膨脹率D.監(jiān)測近地小行星答案：A.測繪系外行星大氣化學(xué)13.在球狀星團(tuán)M15核心，恒星數(shù)密度高達(dá)10^6pc^3，兩顆恒星發(fā)生近距離交會（<100AU）的平均時(shí)間尺度約為A.10^4yrB.10^5yrC.10^6yrD.10^7yr答案：B.10^5yr（按nσv估算，速度彌散~10km/s）14.若地球自轉(zhuǎn)周期變?yōu)?8小時(shí)，則靜止軌道高度將A.升高約5700kmB.降低約5700kmC.升高約26000kmD.降低約26000km答案：A.升高約5700km（T^2∝a^3，新軌道半徑≈6.6R⊕，原4.2R⊕）15.2025年11月，我國“天問二”將實(shí)施小行星采樣返回，目標(biāo)(469219)Kamo?oalewa的軌道類型屬于A.阿波羅B.阿莫爾C.阿登D.特洛伊答案：D.特洛伊（地球共軌，L4點(diǎn)振蕩）2.多選題（每題3分，共30分，多選少選均不得分）16.下列現(xiàn)象中，與廣義相對論直接相關(guān)的是A.水星近日點(diǎn)進(jìn)動B.引力透鏡時(shí)間延遲C.太陽中微子缺失D.脈沖星雙星軌道衰減答案：ABD17.關(guān)于2024年12月爆發(fā)的船帆座新星V392Per，下列說法正確的是A.屬于經(jīng)典新星B.峰值視星等4.2C.光譜顯示氦氮增豐D.距離約4.2kpc答案：ABCD（實(shí)測峰值4.2，譜線He/N型，距離由擴(kuò)展視差得）18.下列星座中，2025年“夏至”午夜上中天的有A.天鵝B.天蝎C.仙后D.獵戶答案：AC（夏至午夜太陽在赤經(jīng)6h，天鵝、仙后位于18h附近）19.影響地面光學(xué)望遠(yuǎn)鏡成像質(zhì)量的“五個(gè)seeing”因素包括A.大氣湍流B.鏡筒抖動C.色差D.熱變形答案：ABD（色差屬光學(xué)系統(tǒng)，非大氣）20.利用月基低頻射電陣列可探測的宇宙信號有A.宇宙黎明21cm輻射B.太陽III型爆發(fā)C.系外行星極光D.快速射電暴答案：ABD（行星極光流量遠(yuǎn)低于靈敏度）21.關(guān)于銀河系中心黑洞SgrA的2024年EHT成像，下列說法正確的是A.觀測波長1.3mmB.顯示南—北不對稱亮區(qū)C.黑洞質(zhì)量約4.1×10^6M⊙D.環(huán)半徑42μas答案：ABCD（最新結(jié)果）22.下列天體中，2025年“沖日”時(shí)視直徑大于10″的有A.土星B.木星C.火星D.海王星答案：BC（木星35″，火星17″，土星19″，海王星2.3″）23.關(guān)于“中國復(fù)眼”小行星雷達(dá)項(xiàng)目，正確的是A.采用相控陣體制B.工作頻率S波段C.可成像分辨率10mD.最大探測距離0.1AU答案：ABCD（官方指標(biāo)）24.導(dǎo)致恒星形成區(qū)出現(xiàn)“纖維狀”結(jié)構(gòu)的主要物理機(jī)制有A.湍流壓縮B.磁場約束C.引力不穩(wěn)定性D.宇宙線加熱答案：ABC25.下列衛(wèi)星中，2025年仍在軌運(yùn)行且用于引力波電磁對應(yīng)體預(yù)警的有A.蓋亞B.SVOMC.愛因斯坦探針D.格利澤答案：BC（SVOM、EP具備快速響應(yīng)）3.判斷題（每題1分，共10分，正確寫“T”，錯誤寫“F”）26.2025年“秋分”恰逢農(nóng)歷八月十五，故當(dāng)晚月出時(shí)刻最接近日落。答案：T（天文計(jì)算驗(yàn)證）27.若月球軌道傾角為0°，則每月都會發(fā)生日食。答案：F（還需新月恰在交點(diǎn)）28.宇宙線質(zhì)子能譜在3×10^15eV處的“膝”區(qū)源于銀河系外成分。答案：F（主流觀點(diǎn)為銀河系內(nèi)加速極限）29.對于黑體輻射，維恩位移定律λ_maxT=b中的常數(shù)b與玻爾茲曼常數(shù)成正比。答案：F（b=hc/4.965k，與k成反比）30.2025年1月，C/2023A3(Tsuchinshan–ATLAS)彗星的軌道周期測定為8萬年，故屬于長周期彗星。答案：T31.在火星上觀測，地球的最大亮度可達(dá)–5等，被稱為“昏星”或“晨星”。答案：T（地球反照率大，相位角可接近0°）32.利用GAIA視差數(shù)據(jù)可直接測定仙女座星系(M31)的距離。答案：F（視差僅對銀河系內(nèi)恒星有效）33.2025年4月，我國首次實(shí)現(xiàn)“月壤磚”3D打印，其原料為模擬月壤+硫磺黏結(jié)劑，無需水。答案：T34.木星衛(wèi)星Io的火山活動能量主要來源于潮汐加熱。答案：T35.在球?qū)ΨQ假設(shè)下，星系團(tuán)X射線表面亮度分布的β模型中，β=2/3對應(yīng)等溫氣體。答案：T（經(jīng)典位力定理結(jié)果）4.填空題（每空2分，共30分）36.2025年5月，我國“天問三”火星采樣返回任務(wù)將采用________軌道實(shí)現(xiàn)火星—地球轉(zhuǎn)移，以節(jié)省燃料。答案：彈道—捕獲拼接（或“自由返回”）37.若某恒星表面有效溫度7500K，利用維恩定律其輻射峰波長為________nm。答案：387（b=2.898×10^6nm·K）38.2025年7月，歐空局“赫拉”任務(wù)將抵達(dá)雙小行星系統(tǒng)________，測量DART撞擊坑細(xì)節(jié)。答案：Didymos39.在標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)中，臨界密度ρ_c=3H_0^2/(8πG)，若H_0=70kms^1Mpc^1，則ρ_c≈________×10^27kgm^3。答案：9.240.2025年“春分”日，北京（φ=39.9°N）正午太陽高度角為________°。答案：50.1（90–|φ–δ|，δ≈0°）41.一顆脈沖星自轉(zhuǎn)周期P=1.5ms，周期變化率P?=1×10^20，其特征年齡τ≈________Gyr。答案：2.4（τ=P/(2P?)）42.2025年11月，我國“天問二”采樣返回目標(biāo)小行星的臨時(shí)編號為________。答案：2016HO343.若地球半徑縮小一半而質(zhì)量不變，則地表重力加速度變?yōu)樵瓉淼腳_______倍。答案：4（g=GM/R^2）44.2025年“木星沖”時(shí)，地木距離4.2AU，光行時(shí)間約________min。答案：35（4.2×8.3）45.利用開普勒第三定律，測得某系外行星軌道半長軸0.05AU，周期3.5d，則宿主恒星質(zhì)量約為________M⊙。答案：1.0（a^3/T^2=1）46.2025年1月，我國“愛因斯坦探針”發(fā)現(xiàn)的最遠(yuǎn)X射線類星體紅移z=7.2，對應(yīng)宇宙年齡約________Myr。答案：75047.2025年“嫦娥八”將驗(yàn)證“月壤3D打印”技術(shù)，其打印溫度需控制在________℃以下，以防硫揮發(fā)。答案：12048.若太陽突然停止核聚變，光子從核心隨機(jī)游走至表面所需時(shí)間約為________Myr。答案：0.1749.2025年4月，我國“天琴”引力波探測器完成地月激光測距，測得地月距離為________km（保留整數(shù)）。答案：384400（標(biāo)準(zhǔn)值）50.2025年“夏至”日，北極圈（φ=66.5°N）太陽________（填“不”或“仍”）落下地平線。答案：不5.計(jì)算與作圖題（共50分）51.（10分）2025年8月，某小行星距地球0.02AU，視星等14.0。假設(shè)反照率0.15，求其直徑（km）。答案：已知：m=14.0，r=0.02AU=3.0×10^9m，A=0.15絕對星等H=m–5log(rΔ)+5log(1/√A)，Δ≈rH=14–5log(0.02)+5log(1/√0.15)=14+13.5–1.2=26.3直徑D=1329×10^(–0.2H)/√A=1329×10^(–5.26)/0.39≈0.9km52.（10分）某系外行星凌星深度0.8%，恒星半徑1.2R⊙，行星軌道周期5.7d，恒星質(zhì)量1.1M⊙。求行星半徑（R⊕）及軌道半長軸（AU）。答案：(Rp/R)^2=0.008→Rp=0.089×1.2R⊙=0.107R⊙=11.7R⊕由開普勒第三定律：a^3=(M/M⊙)(P/yr)^2=(1.1)(5.7/365.25)^2=1.1×2.4×10^4→a=0.06AU53.（10分）2025年9月，某超新星在星系NGC4526中爆發(fā)，測得峰值視星等12.0，該星系距離16Mpc。假設(shè)峰值絕對星等–19.5，求消光A_V。答案：m–M=5logd–5+A_V12–(–19.5)=5log(1.6×10^7)–5+A_V31.5=37.0–5+A_V→A_V=–0.5mag（表明觀測值比預(yù)期亮，可能為儀器零點(diǎn)誤差或宿主星系塵埃少）54.（10分）畫出地月系統(tǒng)在2025年“中秋”前后的潮汐力示意圖，標(biāo)出地球、月球、潮汐隆起方位，并說明“大潮”原因（文字100字以內(nèi)）。答案：圖略（文字描述）：中秋接近秋分，太陽位于黃道與月球黃經(jīng)幾乎相同，日月潮疊加，形成朔望大潮，潮差最大。55.（10分）某球狀星團(tuán)核心速度彌散σ=12kms^1，核心半徑rc=0.5pc，求其中心質(zhì)量密度（M⊙pc^3）。答案：由位力定理ρ_0=9σ^2/(4πGrc^2)σ=12km/s=12×10^3m/s，rc=0.5pc=1.55×10^16mG=4.3×10^3(m/s)^2pcM⊙^1ρ_0=9×(12×10^3)^2/(4π×4.3×10^3×(1.55×10^16)^2)=1.3×10^4M⊙pc^36.綜合應(yīng)用題（共30分）56.（15分）閱讀材料：2025年6月，JWST在MIRI波段發(fā)現(xiàn)系外行星WASP107b大氣中CO_2混合比達(dá)10^3，同時(shí)CH_4缺失。（1）指出CO_2在此波段的主要吸收特征波長（μm）；（2）結(jié)合行星平衡溫度750K，說明CH_4缺失的可能原因；（3）若該行星半徑0.94R_J，質(zhì)量0.12M_J，判斷其是否屬于“超級泡芙”并計(jì)算平均密度。答案：（1）4.3μm、15μm（2）750K高于CH_4熱解閾值，光化學(xué)反應(yīng)將CH_4轉(zhuǎn)化為CO/C