2025年全國(guó)中學(xué)生天文知識(shí)競(jìng)賽(中學(xué)組)試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（共20題，每題2分，共40分）1.2024年發(fā)射的“嫦娥七號(hào)”探測(cè)器在月球南極地區(qū)發(fā)現(xiàn)了厚度約3米的永久陰影區(qū)月壤，其主要成分與月海玄武巖類似。月海玄武巖的形成與以下哪種地質(zhì)活動(dòng)最相關(guān)？A.月球早期的火山噴發(fā)B.小行星撞擊產(chǎn)生的熔融物質(zhì)C.太陽(yáng)風(fēng)粒子注入月表D.月球內(nèi)核的分異結(jié)晶答案：A2.以下關(guān)于太陽(yáng)系八大行星的描述，正確的是？A.金星是唯一自東向西自轉(zhuǎn)的行星B.木星的衛(wèi)星數(shù)量少于土星C.天王星的自轉(zhuǎn)軸幾乎與公轉(zhuǎn)軌道面平行D.海王星的大氣主要成分為二氧化碳答案：C3.2025年3月發(fā)生的日全食路徑經(jīng)過(guò)我國(guó)西藏、四川、重慶等地。日全食發(fā)生時(shí)，肉眼可見(jiàn)的太陽(yáng)大氣層是？A.光球?qū)覤.色球?qū)覥.日冕層D.對(duì)流層答案：C4.天文學(xué)家通過(guò)分析恒星光譜中的吸收線可以獲取其化學(xué)組成信息。以下哪種元素的吸收線在O型恒星（高溫藍(lán)巨星）光譜中最顯著？A.氫（H）的巴耳末線系B.氦（He）的電離譜線C.鈣（Ca）的H-K線D.金屬元素（如鐵）的分子譜線答案：B5.2023年發(fā)現(xiàn)的系外行星TOI-700e位于其恒星的宜居帶內(nèi)。判斷宜居帶的核心依據(jù)是？A.行星表面存在液態(tài)水的可能B.行星大氣中含有氧氣C.行星軌道為圓形D.恒星的光譜類型為G型答案：A6.以下關(guān)于流星體、流星與隕石的描述，錯(cuò)誤的是？A.流星體是繞太陽(yáng)運(yùn)行的固體顆粒B.流星現(xiàn)象是流星體進(jìn)入地球大氣燃燒產(chǎn)生的C.隕石是未燃盡的流星體殘骸D.所有流星雨都與彗星軌道相關(guān)答案：D（注：偶發(fā)流星不與彗星軌道直接相關(guān)）7.2025年5月將發(fā)生“五星連珠”天象（水星、金星、火星、木星、土星近似連成一線）。從地球觀測(cè)，這五星均屬于？A.地內(nèi)行星B.地外行星C.類地行星D.太陽(yáng)系行星答案：D8.哈勃空間望遠(yuǎn)鏡拍攝的“創(chuàng)生之柱”（老鷹星云內(nèi)的恒星形成區(qū)）主要由以下哪種物質(zhì)構(gòu)成？A.高溫電離氣體B.低溫分子云C.星際塵埃D.超新星遺跡答案：B（注：創(chuàng)生之柱是由分子氫和塵埃組成的冷暗云柱）9.以下關(guān)于月球背面的描述，正確的是？A.月球背面永遠(yuǎn)背對(duì)太陽(yáng)B.月球背面沒(méi)有月海C.月球背面的隕石坑密度高于正面D.月球背面的磁場(chǎng)強(qiáng)度與正面相同答案：C10.太陽(yáng)活動(dòng)周期約為11年，其根本原因是？A.太陽(yáng)核心的核聚變速率變化B.太陽(yáng)磁場(chǎng)的周期性重組C.太陽(yáng)自轉(zhuǎn)的較差旋轉(zhuǎn)（赤道快、兩極慢）D.太陽(yáng)系行星對(duì)太陽(yáng)的引力擾動(dòng)答案：B11.2024年LIGO（激光干涉引力波天文臺(tái)）探測(cè)到的雙中子星并合事件中，除引力波外，還伴隨觀測(cè)到的電磁信號(hào)主要是？A.γ射線暴B.X射線脈沖C.可見(jiàn)光超新星D.射電暴答案：A12.以下星座中，全部位于北天極附近（終年可見(jiàn)）的是？A.獵戶座、大犬座、小犬座B.大熊座、小熊座、仙后座C.天蝎座、天秤座、人馬座D.雙子座、巨蟹座、獅子座答案：B13.地球的磁層主要由以下哪種因素形成？A.地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的科里奧利力B.地核液態(tài)外核的發(fā)電機(jī)效應(yīng)C.太陽(yáng)風(fēng)與地球大氣的相互作用D.月球引力引發(fā)的潮汐力答案：B14.以下關(guān)于小行星的描述，錯(cuò)誤的是？A.絕大多數(shù)小行星位于火星與木星軌道之間B.近地小行星可能對(duì)地球構(gòu)成威脅C.小行星的成分可分為C型（碳質(zhì)）、S型（石質(zhì)）、M型（金屬質(zhì)）D.谷神星是體積最大的小行星，已被重新分類為矮行星答案：無(wú)錯(cuò)誤（注：題目設(shè)置需修正，實(shí)際選項(xiàng)D正確，谷神星2006年被列為矮行星）15.恒星的“主序壽命”主要取決于其？A.初始質(zhì)量B.表面溫度C.金屬豐度D.自轉(zhuǎn)速度答案：A16.2025年6月發(fā)生的“超級(jí)月亮”（近地點(diǎn)滿月）比普通滿月視直徑大14%，其原因是？A.月球公轉(zhuǎn)軌道為橢圓，此時(shí)月球位于近地點(diǎn)B.地球公轉(zhuǎn)軌道為橢圓，此時(shí)地球靠近太陽(yáng)C.月球自轉(zhuǎn)軸傾角變化D.大氣折射導(dǎo)致的視錯(cuò)覺(jué)答案：A17.以下關(guān)于黑洞的描述，正確的是？A.黑洞的事件視界是光線無(wú)法逃逸的邊界B.恒星級(jí)黑洞只能由超新星爆發(fā)形成C.黑洞的質(zhì)量越大，表面引力（潮汐力）越強(qiáng)D.黑洞無(wú)法被直接觀測(cè)，因此無(wú)法確定其存在答案：A18.以下天文現(xiàn)象中，與地球公轉(zhuǎn)無(wú)關(guān)的是？A.四季更替B.太陽(yáng)直射點(diǎn)的南北移動(dòng)C.恒星日與太陽(yáng)日的差異D.月相的周期性變化答案：D（月相由月球公轉(zhuǎn)引起）19.2023年“中國(guó)天眼”（FAST）發(fā)現(xiàn)的快速射電暴（FRB）具有重復(fù)爆發(fā)特性。快速射電暴的主要能量來(lái)源最可能是？A.中子星的磁層活動(dòng)B.黑洞的吸積盤輻射C.超新星遺跡的激波加速D.白矮星的雙星合并答案：A20.以下關(guān)于銀河系結(jié)構(gòu)的描述，錯(cuò)誤的是？A.銀河系是棒旋星系B.銀盤直徑約10萬(wàn)光年C.銀核區(qū)域恒星密度較低D.銀暈中主要包含球狀星團(tuán)和暗物質(zhì)答案：C（銀核區(qū)域恒星密度極高）二、填空題（共10題，每題2分，共20分）1.太陽(yáng)的能量來(lái)源于核心區(qū)的__________反應(yīng)，其主要過(guò)程是4個(gè)氫原子核聚變?yōu)?個(gè)__________原子核。答案：核聚變；氦2.月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期為_(kāi)_________（恒星月），而月相變化的周期為_(kāi)_________（朔望月）。答案：27.32天；29.53天3.恒星光譜分類中，溫度從高到低的順序?yàn)镺、B、A、F、G、K、M，太陽(yáng)的光譜類型是__________。答案：G2V4.2024年發(fā)射的“天問(wèn)三號(hào)”探測(cè)器目標(biāo)是__________（天體名稱），其任務(wù)包括采樣返回。答案：火星5.宇宙微波背景輻射（CMB）是__________（宇宙事件）的遺跡，其溫度約為_(kāi)_________K。答案：大爆炸；2.7256.北斗七星屬于__________星座，其斗柄指向在春季朝__________（方向）。答案：大熊；東7.白矮星的質(zhì)量上限被稱為_(kāi)_________極限，約為_(kāi)_________倍太陽(yáng)質(zhì)量。答案：錢德拉塞卡；1.48.太陽(yáng)系中擁有最顯著行星環(huán)的是__________（行星名稱），其環(huán)主要由__________（物質(zhì)成分）構(gòu)成。答案：土星；水冰顆粒9.2025年可觀測(cè)到的哈雷彗星回歸時(shí)間應(yīng)為_(kāi)_________年（已知其周期約76年，上一次回歸為1986年）。答案：2061（注：題目時(shí)間設(shè)定為2025年，故正確答案為2061年）10.地磁場(chǎng)的磁北極與地理北極并不重合，兩者的偏差稱為_(kāi)_________，其隨時(shí)間緩慢變化的現(xiàn)象稱為_(kāi)_________。答案：磁偏角；地磁倒轉(zhuǎn)（注：地磁倒轉(zhuǎn)是長(zhǎng)期變化，短期為磁偏角變化，此處更準(zhǔn)確為“地磁長(zhǎng)期變化”）三、簡(jiǎn)答題（共5題，每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述月食發(fā)生的條件，并說(shuō)明為何并非每個(gè)望月（滿月）都會(huì)發(fā)生月食。答案：月食發(fā)生的條件是太陽(yáng)、地球、月球幾乎處于同一直線，且月球運(yùn)行到地球的影子中（即望月時(shí)月球位于黃道與白道的交點(diǎn)附近）。由于月球繞地球的軌道（白道）與地球繞太陽(yáng)的軌道（黃道）存在約5°的傾角，多數(shù)望月時(shí)月球位于黃道面上方或下方，不會(huì)進(jìn)入地球本影，因此月食并非每月發(fā)生。2.比較“視星等”與“絕對(duì)星等”的定義，并說(shuō)明兩者的關(guān)系。答案：視星等（m）是天體在地球上的觀測(cè)亮度等級(jí)，數(shù)值越?。ɑ蜇?fù)數(shù)）表示越亮；絕對(duì)星等（M）是假設(shè)天體距離地球10秒差距（約32.6光年）時(shí)的亮度等級(jí)。兩者關(guān)系由距離模數(shù)公式?jīng)Q定：m-M=5lg(d)-5，其中d為天體的實(shí)際距離（單位：秒差距）。3.解釋“太陽(yáng)風(fēng)”的形成機(jī)制及其對(duì)地球的影響。答案：太陽(yáng)風(fēng)是太陽(yáng)日冕層高溫（約100萬(wàn)K）導(dǎo)致的帶電粒子（主要是質(zhì)子和電子）逃逸形成的高速等離子體流。對(duì)地球的影響包括：與地球磁層相互作用產(chǎn)生極光；干擾衛(wèi)星通信和電網(wǎng)（強(qiáng)太陽(yáng)風(fēng)引發(fā)磁暴）；剝離火星等無(wú)全球磁場(chǎng)行星的大氣（長(zhǎng)期效應(yīng)）。4.簡(jiǎn)述“奧爾特云”與“柯伊伯帶”的區(qū)別（位置、成分、天體類型）。答案：位置：奧爾特云位于太陽(yáng)系邊緣（約5萬(wàn)-10萬(wàn)天文單位），呈球殼狀；柯伊伯帶位于海王星軌道外（約30-50天文單位），呈盤狀。成分：均以冰質(zhì)天體為主（水、氨、甲烷冰），但奧爾特云更原始。天體類型：奧爾特云是長(zhǎng)周期彗星（周期＞200年）的發(fā)源地；柯伊伯帶包含短周期彗星（如哈雷彗星）、矮行星（如冥王星）和冰質(zhì)小行星。5.為什么說(shuō)“宇宙在膨脹”？支持這一結(jié)論的主要觀測(cè)證據(jù)有哪些？答案：宇宙膨脹的核心依據(jù)是星系光譜的普遍紅移（哈勃定律），即星系離地球越遠(yuǎn)，退行速度越快。其他證據(jù)包括：宇宙微波背景輻射的各向同性（大爆炸后殘留的熱輻射隨膨脹冷卻）；輕元素的豐度（大爆炸核合成理論與觀測(cè)一致）；星系的演化（早期宇宙星系更年輕、結(jié)構(gòu)更不規(guī)則）。四、論述題（共2題，每題15分，共30分）1.近年來(lái)，火星探測(cè)成為航天熱點(diǎn)（如“天問(wèn)一號(hào)”“毅力號(hào)”等任務(wù)）。請(qǐng)從科學(xué)價(jià)值、技術(shù)挑戰(zhàn)和未來(lái)目標(biāo)三個(gè)方面，論述火星探測(cè)的意義。答案：科學(xué)價(jià)值：①生命探索：火星可能存在過(guò)或仍存在微生物，研究其水、有機(jī)物和古環(huán)境可揭示地外生命可能性；②行星演化：比較火星與地球的地質(zhì)、大氣差異（如磁場(chǎng)消失導(dǎo)致大氣逃逸），理解類地行星的不同命運(yùn)；③太陽(yáng)風(fēng)與大氣相互作用：研究火星大氣流失機(jī)制，為地球氣候保護(hù)提供參考。技術(shù)挑戰(zhàn)：①地火轉(zhuǎn)移軌道設(shè)計(jì)（霍曼轉(zhuǎn)移需26個(gè)月窗口）；②進(jìn)入-下降-著陸（EDL）階段的“恐怖7分鐘”（需精確控制減速、降落傘展開(kāi)和反推發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火）；③長(zhǎng)期自主探測(cè)（火星與地球通信延遲約10-20分鐘，探測(cè)器需自主決策）；④極端環(huán)境適應(yīng)（-140℃低溫、塵暴、輻射）。未來(lái)目標(biāo)：①采樣返回（如“天問(wèn)四號(hào)”計(jì)劃2031年帶回火星樣本）；②建立無(wú)人基地（測(cè)試生命支持系統(tǒng)、就地資源利用，如利用火星大氣制氧）；③載人登陸（2040年代前后，需解決輻射防護(hù)、長(zhǎng)期太空生存等問(wèn)題）。2.假設(shè)你是一名中學(xué)生天文愛(ài)好者，通過(guò)望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到夜空中一顆明亮的“星星”，懷疑其可能是行星、恒星或彗星。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一套觀測(cè)方案，說(shuō)明如何區(qū)分這三類天體，并解釋判斷依據(jù)。答案：觀測(cè)方案及判斷依據(jù)：（1）連續(xù)多晚跟蹤觀測(cè)位置變化：-行星：相對(duì)于背景恒星有明顯視運(yùn)動(dòng)（每日約0.1°-1°，方向與公轉(zhuǎn)一致，可能出現(xiàn)逆行）；-恒星：因距離遙遠(yuǎn)，短時(shí)間內(nèi)位置無(wú)顯著變化（僅因地球自轉(zhuǎn)而東升西落）；-彗星：若處于活躍期，可能有模糊的彗發(fā)或彗尾，且視運(yùn)動(dòng)速度較快（接近近日點(diǎn)時(shí)每日數(shù)度）。（2）觀測(cè)亮度與顏色：-行星：反射太陽(yáng)光，亮度穩(wěn)定（無(wú)閃爍），顏色因表面成分不同（如金星呈白色，火星呈紅色）；-恒星：因大氣湍流導(dǎo)致閃爍（“眨眼”），顏色反映表面溫度（藍(lán)白色高溫，橙紅色低溫）；-彗星：彗發(fā)和彗尾因氣體電離或塵埃散射呈現(xiàn)模糊光斑，亮度可能隨接近太陽(yáng)而增強(qiáng)。（3）使用光譜儀輔助分析（可選）：-行星：光譜為太陽(yáng)光譜的反射，含大氣吸收線（如金星的CO?吸收帶）；-恒星：光譜含自身熱輻射的