2025年度“空天杯”航空航天知識競賽練習題卷及答案一、單項選擇題（共20題，每題2分，共40分）1.下列飛行器中，屬于“航空器”的是：A.國際空間站B.長征五號火箭C.空客A350客機D.嫦娥六號探測器答案：C（航空器需在地球大氣層內飛行，依賴空氣動力；其余選項為航天器或運載工具）2.世界上第一架采用渦輪噴氣發(fā)動機的實用化戰(zhàn)斗機是：A.德國Me-262B.英國“流星”C.美國F-80D.蘇聯(lián)米格-15答案：A（Me-262于1944年服役，早于其他機型）3.中國首型具備完全自主知識產(chǎn)權的干線客機C919的最大航程約為：A.4075公里B.5555公里C.7200公里D.9000公里答案：B（C919標準航程4075公里，增大航程5555公里）4.火箭發(fā)動機的“比沖”是衡量其性能的關鍵指標，單位通常為：A.米/秒B.牛·秒/千克C.千米/小時D.千牛答案：B（比沖定義為推力乘以工作時間除以消耗的推進劑質量，單位為?！っ?千克或秒）5.2024年發(fā)射的“嫦娥六號”任務中，首次實現(xiàn)了月球哪一區(qū)域的采樣返回？A.月球正面風暴洋B.月球背面南極-艾特肯盆地C.月球北極永久陰影區(qū)D.月球赤道克拉維烏斯環(huán)形山答案：B（嫦娥六號是人類首次在月球背面采樣返回，目標區(qū)域為南極-艾特肯盆地）6.空氣動力學中，“激波”通常出現(xiàn)在飛行器速度超過：A.0.8馬赫B.1.0馬赫C.1.2馬赫D.2.0馬赫答案：B（激波是超音速流動中出現(xiàn)的強壓縮波，當速度超過音速（1馬赫）時形成）7.國際空間站（ISS）的主要結構中，負責提供電力的組件是：A.節(jié)點艙B.太陽能電池板C.機械臂D.實驗艙答案：B（ISS的電力主要依賴柔性太陽能電池陣列，總發(fā)電功率約120千瓦）8.下列哪型火箭采用了“全流量分級燃燒循環(huán)”發(fā)動機技術？A.SpaceX“獵鷹9號”B.藍色起源“新格倫”C.俄羅斯“質子-M”D.中國長征十號答案：B（藍色起源BE-4發(fā)動機采用全流量分級燃燒循環(huán)，獵鷹9號的梅林發(fā)動機為開式循環(huán)）9.直升機能夠垂直起降的關鍵部件是：A.尾槳B.主旋翼C.發(fā)動機D.傳動系統(tǒng)答案：B（主旋翼通過旋轉產(chǎn)生升力，是垂直起降的核心）10.2023年，中國成功發(fā)射的“夸父一號”衛(wèi)星主要任務是：A.月球背面巡視B.太陽磁暴監(jiān)測C.近地小行星探測D.深空通信中繼答案：B（夸父一號全稱“先進天基太陽天文臺”，專注于太陽磁場、耀斑和日冕物質拋射觀測）11.航天器返回地球時，“黑障”現(xiàn)象發(fā)生的主要原因是：A.大氣層密度過高B.表面燒蝕材料脫落C.等離子體鞘套屏蔽電磁波D.降落傘未及時展開答案：C（高速再入時，航天器表面空氣電離形成等離子體鞘套，導致無線電信號中斷）12.下列哪項不屬于“高超聲速飛行器”的典型特征？A.飛行速度≥5馬赫B.采用沖壓發(fā)動機C.需突破熱障D.依賴空氣浮力飛行答案：D（高超聲速飛行器主要依靠發(fā)動機推力，而非空氣浮力）13.中國“翼龍-3”無人機的最大續(xù)航時間約為：A.20小時B.40小時C.60小時D.80小時答案：C（翼龍-3是中國新一代長航時無人機，公開數(shù)據(jù)顯示續(xù)航超過60小時）14.衛(wèi)星導航系統(tǒng)中，“三頻信號”的主要優(yōu)勢是：A.提高定位精度B.擴大覆蓋范圍C.增強抗干擾能力D.降低終端成本答案：A（多頻信號可更有效消除電離層延遲誤差，提升定位精度）15.火箭發(fā)射時，“歸零”操作的核心目的是：A.檢查發(fā)射塔架狀態(tài)B.驗證所有系統(tǒng)正常C.調整火箭初始方位D.預演發(fā)射流程答案：B（航天工程中“歸零”指通過技術和管理雙渠道排查問題，確保發(fā)射前所有系統(tǒng)狀態(tài)正常）16.下列哪顆衛(wèi)星屬于“地球靜止軌道”衛(wèi)星？A.北斗導航MEO衛(wèi)星B.風云四號氣象衛(wèi)星C.嫦娥五號軌道器D.哈勃空間望遠鏡答案：B（靜止軌道高度約35786公里，風云四號是中國靜止軌道氣象衛(wèi)星）17.航空發(fā)動機中，“涵道比”是指：A.風扇外涵道與內涵道空氣質量流量之比B.壓氣機級數(shù)與渦輪級數(shù)之比C.燃燒室溫度與壓氣機出口溫度之比D.推力與發(fā)動機重量之比答案：A（涵道比是外涵道與內涵道空氣流量的比值，高涵道比發(fā)動機更省油）18.2024年，美國NASA“阿爾忒彌斯2號”任務的主要目標是：A.載人繞月飛行B.月面軟著陸C.建立月球基地D.采樣返回地球答案：A（阿爾忒彌斯2號是載人繞月任務，不降落月面）19.下列哪項技術是“垂直起降固定翼無人機”的核心？A.傾轉旋翼B.矢量推力C.涵道風扇D.以上都是答案：D（垂直起降固定翼無人機可通過傾轉旋翼、矢量推力或涵道風扇實現(xiàn)垂直起飛，平飛時切換為固定翼模式）20.中國“天問二號”探測器計劃探測的目標是：A.火星B.金星C.近地小行星2016HO3D.木星答案：C（天問二號將探測小行星2016HO3并采樣返回）二、填空題（共10題，每題2分，共20分）1.中國首架大型滅火/水上救援水陸兩棲飛機的代號是________。答案：AG600（鯤龍）2.火箭推進劑中，液氧-液氫組合的優(yōu)勢是________高（填寫性能指標）。答案：比沖3.航空器升力的本質是________（填寫空氣動力學原理）。答案：伯努利原理（或壓力差）4.2024年，中國完成首次海上熱發(fā)射的火箭型號是________。答案：長征十一號5.衛(wèi)星“太陽同步軌道”的特點是軌道平面與太陽的夾角________。答案：保持不變（或“同步旋轉”）6.直升機“地面效應”是指貼近地面時，旋翼下洗氣流被地面阻擋，導致升力________（填寫“增加”或“減少”）。答案：增加7.中國“天和”核心艙的發(fā)射火箭是________。答案：長征五號B8.高超聲速飛行器的“熱障”主要由________（填寫能量轉化形式）引起。答案：氣動加熱（或空氣摩擦生熱）9.國際標準大氣中，海平面氣壓約為________百帕。答案：1013.2510.航天器“軌道維持”的主要目的是抵消________（填寫外部因素）對軌道的影響。答案：大氣阻力（或地球非球形引力、太陽風等）三、簡答題（共5題，每題6分，共30分）1.簡述火箭“分級”設計的意義。答案：火箭分級設計通過拋棄已耗盡燃料的子級，減少后續(xù)飛行的質量，提高推重比和有效載荷能力。多級火箭可分階段優(yōu)化發(fā)動機參數(shù)（如第一級大推力、第二級高比沖），適應不同高度的大氣環(huán)境，最終將有效載荷送入目標軌道。2.比較“近地軌道（LEO）”與“地球靜止軌道（GEO）”的特點（至少列出3點）。答案：①高度不同：LEO約200-2000公里，GEO約35786公里；②周期不同：LEO約90分鐘，GEO約24小時；③覆蓋范圍不同：LEO單星覆蓋小（需星座），GEO單星覆蓋約40%地球表面；④應用不同：LEO用于遙感、載人航天，GEO用于通信、氣象衛(wèi)星。3.解釋“超臨界翼型”的設計優(yōu)勢。答案：超臨界翼型通過平坦的上表面延緩激波產(chǎn)生，降低跨聲速（0.8-1.2馬赫）飛行時的波阻，提高臨界馬赫數(shù)（可從0.75提升至0.85以上），減少燃油消耗，適用于現(xiàn)代高速客機（如波音787、C919）。4.簡述“星鏈（Starlink）”衛(wèi)星星座的技術挑戰(zhàn)（至少3點）。答案：①軌道資源競爭：低軌衛(wèi)星密集易引發(fā)碰撞風險；②光污染：大量衛(wèi)星反射陽光影響天文觀測；③通信延遲：雖低于GEO，但仍需優(yōu)化星間鏈路技術；④空間碎片：失效衛(wèi)星清理難度大；⑤頻譜分配：需協(xié)調國際電信聯(lián)盟（ITU）的頻率資源。5.說明“可重復使用火箭”的關鍵技術（至少3項）。答案：①精確返回控制：需高精度導航與制導系統(tǒng)實現(xiàn)垂直降落；②發(fā)動機多次啟動：主發(fā)動機需具備多次點火和變推力能力（如SpaceX“梅林”發(fā)動機）；③熱防護系統(tǒng)：再入時承受高溫，需可重復使用的防熱材料（如碳-碳復合材料）；④結構輕量化：在重復使用與載荷能力間取得平衡；⑤快速檢測與維護：縮短兩次發(fā)射間隔（如“獵鷹9號”可在24小時內完成回收與復用準備）。四、論述題（共2題，每題15分，共30分）1.結合中國探月工程（嫦娥系列）的發(fā)展歷程，論述其對中國航天事業(yè)的戰(zhàn)略意義。答案：中國探月工程自2004年啟動以來，分“繞、落、回”三步走，逐步實現(xiàn)技術跨越：①技術積累：嫦娥一號（2007）實現(xiàn)繞月探測，驗證軌道設計、遠程測控等基礎技術；嫦娥三號（2013）首次月面軟著陸，突破動力下降、月面巡視（玉兔號）等關鍵技術；嫦娥五號（2020）完成月面采樣返回，掌握月面采樣、月軌對接、高速再入等核心能力；嫦娥六號（2024）實現(xiàn)月球背面采樣，填補國際空白。②科學價值：獲取月壤成分、月球地質演化數(shù)據(jù)（如嫦娥五號樣品顯示月球火山活動延續(xù)至20億年前），為月球成因、太陽系演化研究提供實證。③工程帶動：牽引了高精度導航、深空通信（如“鵲橋”中繼星）、輕量型材料等領域的技術突破，推動航天產(chǎn)業(yè)鏈升級。④國際影響：成為全球第三個實現(xiàn)月面采樣返回的國家，提升中國在國際航天事務中的話語權，為后續(xù)載人登月（嫦娥工程四期）、月球基地建設奠定基礎。綜上，探月工程不僅是技術實力的展示，更通過“以探促研、以研促用”的模式，推動中國從航天大國向航天強國邁進。2.隨著商業(yè)航天的快速發(fā)展（如SpaceX、藍箭航天等），分析其對傳統(tǒng)航天模式的沖擊與變革。答案：商業(yè)航天的崛起正在重塑全球航天產(chǎn)業(yè)格局，主要體現(xiàn)在以下方面：①成本模式變革：傳統(tǒng)航天依賴政府高投入（如NASA阿波羅計劃耗資254億美元），商業(yè)航天通過可重復使用（獵鷹9號單次發(fā)射成本從6200萬美元降至約620萬美元）、批量生產(chǎn)（星鏈衛(wèi)星單星成本低于100萬美元）大幅降低進入空間的門檻，推動“航天平民化”。②研發(fā)流程創(chuàng)新：傳統(tǒng)航天強調“絕對可靠”，研發(fā)周期長（如長征五號研制耗時10年）；商業(yè)航天采用“快速迭代”模式（如SpaceX“星艦”通過多次試飛驗證設計），縮短技術驗證周期，加速新技術應用（如甲烷推進劑、3D打印發(fā)動機）。③市場需求擴展：傳統(tǒng)航天以政府任務（氣象、導航、深空探測）為主，商業(yè)航天催生新需求（低軌寬帶通信、太空旅游、在軌服務），形成“需求牽引-技術創(chuàng)新-產(chǎn)業(yè)擴張”的正向循環(huán)（如星鏈已服務超500萬用戶）。④國際合作深化：商業(yè)公司打破國家壁壘（如歐空局委托Space