2025年航空航天科普知識(shí)競(jìng)賽試題庫(kù)及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.以下哪種飛行器屬于航天范疇？A.波音787客機(jī)B.直-20直升機(jī)C.空客A350寬體機(jī)D.北斗導(dǎo)航衛(wèi)星答案：D（解析：航空指大氣層內(nèi)飛行，航天指大氣層外空間活動(dòng)，衛(wèi)星運(yùn)行于太空，屬于航天）2.第一宇宙速度的數(shù)值約為？A.7.9km/sB.11.2km/sC.16.7km/sD.30km/s答案：A（解析：第一宇宙速度是物體繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最小發(fā)射速度，約7.9km/s；11.2km/s為第二宇宙速度，脫離地球引力；16.7km/s為第三宇宙速度，脫離太陽(yáng)系）3.中國(guó)首顆人造衛(wèi)星“東方紅一號(hào)”發(fā)射時(shí)間是？A.1964年B.1970年C.1985年D.1999年答案：B（解析：1970年4月24日，“長(zhǎng)征一號(hào)”運(yùn)載火箭成功發(fā)射“東方紅一號(hào)”，中國(guó)成為第五個(gè)獨(dú)立發(fā)射衛(wèi)星的國(guó)家）4.以下哪種衛(wèi)星不屬于應(yīng)用衛(wèi)星？A.風(fēng)云氣象衛(wèi)星B.實(shí)踐系列科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星C.高分遙感衛(wèi)星D.天鏈中繼衛(wèi)星答案：B（解析：應(yīng)用衛(wèi)星指直接為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和軍事服務(wù)的衛(wèi)星，科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星屬于科學(xué)衛(wèi)星，用于空間探測(cè)和科學(xué)研究）5.火箭發(fā)射時(shí)，尾部噴出的“白氣”主要是？A.燃料燃燒的廢氣B.水蒸氣遇冷液化的小水滴C.火箭外殼的涂料蒸發(fā)D.空氣中的灰塵被氣流卷起答案：B（解析：火箭發(fā)射時(shí)，發(fā)射臺(tái)下的水池蒸發(fā)大量水蒸氣，遇冷后液化成小水滴，形成“白氣”）6.月球表面晝夜溫差極大（約-180℃至120℃），主要原因是？A.月球沒(méi)有大氣層B.月球自轉(zhuǎn)周期太長(zhǎng)C.月球離太陽(yáng)距離變化大D.月球表面巖石反射率低答案：A（解析：大氣層可通過(guò)對(duì)流、輻射等方式調(diào)節(jié)溫度，月球無(wú)大氣，熱量無(wú)法有效保存或散失，導(dǎo)致溫差大）7.中國(guó)空間站核心艙的名稱是？A.天和B.問(wèn)天C.夢(mèng)天D.巡天答案：A（解析：中國(guó)空間站由天和核心艙、問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙、夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙組成，核心艙為“天和”）8.以下哪種推進(jìn)技術(shù)屬于電推進(jìn)？A.液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)B.離子推進(jìn)器C.固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)D.氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)答案：B（解析：電推進(jìn)通過(guò)電能加速離子產(chǎn)生推力，離子推進(jìn)器是典型代表；其他選項(xiàng)均為化學(xué)推進(jìn)）9.小行星“灶神星”屬于？A.類地行星B.類木行星C.矮行星D.小行星帶天體答案：D（解析：灶神星是小行星帶中體積第二大的天體，未達(dá)到矮行星標(biāo)準(zhǔn)）10.探月工程“嫦娥五號(hào)”的主要任務(wù)是？A.實(shí)現(xiàn)月球軟著陸B(tài).開(kāi)展月面巡視探測(cè)C.完成月球采樣返回D.建立月球基地答案：C（解析：嫦娥五號(hào)完成了中國(guó)首次地外天體采樣返回任務(wù)，帶回1731克月壤）11.以下哪項(xiàng)不是航天器熱控系統(tǒng)的功能？A.維持儀器設(shè)備溫度在合理范圍B.反射太陽(yáng)輻射C.儲(chǔ)存多余熱量D.散發(fā)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生的熱量答案：C（解析：熱控系統(tǒng)通過(guò)隔熱、散熱、加熱等方式調(diào)節(jié)溫度，不儲(chǔ)存多余熱量）12.國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)大氣中，海平面氣壓約為？A.1013.25百帕B.850百帕C.700百帕D.500百帕答案：A（解析：國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)大氣定義海平面氣壓為1013.25百帕，約1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）13.以下哪種飛行器采用了“鴨式布局”？A.殲-20戰(zhàn)斗機(jī)B.F-22戰(zhàn)斗機(jī)C.B-2轟炸機(jī)D.空客A320客機(jī)答案：A（解析：殲-20采用鴨翼前置的鴨式布局，提升機(jī)動(dòng)性；F-22為常規(guī)布局，B-2為飛翼布局，A320為下單翼布局）14.太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)航天的主要影響不包括？A.干擾無(wú)線電通信B.增加航天器輻射損傷C.改變地球引力場(chǎng)D.影響衛(wèi)星軌道預(yù)測(cè)答案：C（解析：太陽(yáng)活動(dòng)（如耀斑、日冕物質(zhì)拋射）會(huì)釋放高能粒子和電磁輻射，干擾通信、損傷設(shè)備、影響軌道，但不會(huì)顯著改變地球引力場(chǎng)）15.中國(guó)首枚液氧甲烷火箭是？A.長(zhǎng)征五號(hào)B.朱雀二號(hào)C.快舟十一號(hào)D.谷神星一號(hào)答案：B（解析：2023年7月，藍(lán)箭航天“朱雀二號(hào)”成為全球首枚成功入軌的液氧甲烷火箭）二、判斷題（每題1分，共10分）1.飛機(jī)的升力主要由機(jī)翼上下表面的壓力差產(chǎn)生。（）答案：√（解析：機(jī)翼上表面氣流速度快、壓力低，下表面速度慢、壓力高，壓力差形成升力）2.火箭發(fā)動(dòng)機(jī)需要依賴大氣中的氧氣完成燃燒。（）答案：×（解析：火箭自帶氧化劑（如液氧），可在真空環(huán)境中工作；航空發(fā)動(dòng)機(jī)（如渦扇）需吸入空氣獲取氧氣）3.月球始終以同一面朝向地球，是因?yàn)樵虑蜃赞D(zhuǎn)周期與公轉(zhuǎn)周期相同。（）答案：√（解析：這種現(xiàn)象稱為“潮汐鎖定”，是地月引力長(zhǎng)期相互作用的結(jié)果）4.國(guó)際空間站是目前唯一在軌運(yùn)行的載人空間站。（）答案：×（解析：中國(guó)空間站（天宮）自2022年完成建造后，與國(guó)際空間站共同在軌運(yùn)行）5.超聲速飛行時(shí)，飛機(jī)頭部會(huì)產(chǎn)生激波，導(dǎo)致阻力劇增。（）答案：√（解析：激波是超聲速飛行時(shí)空氣被壓縮形成的強(qiáng)壓力波，會(huì)產(chǎn)生波阻，是超聲速飛機(jī)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵挑戰(zhàn)）6.衛(wèi)星的軌道高度越高，運(yùn)行速度越快。（）答案：×（解析：根據(jù)開(kāi)普勒定律，軌道半徑越大，運(yùn)行速度越?。ㄈ缤杰壍浪俣燃s3.1km/s，近地軌道約7.9km/s））7.航天服中的“生命保障系統(tǒng)”能提供氧氣、調(diào)節(jié)溫度并處理二氧化碳。（）答案：√（解析：航天服需獨(dú)立維持航天員生存環(huán)境，包括供氧、溫控、廢氣處理等功能）8.彗星的彗尾總是指向太陽(yáng)方向。（）答案：×（解析：彗尾由太陽(yáng)風(fēng)和輻射壓形成，始終背向太陽(yáng)）9.中國(guó)“長(zhǎng)征”系列火箭均為液體推進(jìn)劑火箭。（）答案：×（解析：長(zhǎng)征十一號(hào)為固體運(yùn)載火箭，長(zhǎng)征六號(hào)、長(zhǎng)征十一號(hào)等部分型號(hào)采用固體或固液混合推進(jìn)）10.火星表面的紅色是由于土壤中富含氧化鐵（鐵銹）。（）答案：√（解析：火星土壤含大量三氧化二鐵，使表面呈紅色）三、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述“第一宇宙速度”的定義及其在航天中的意義。答案：第一宇宙速度是物體在地球表面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的最小發(fā)射速度，約7.9km/s。其意義在于：是發(fā)射人造地球衛(wèi)星的最低速度（若低于此速度，物體將落回地面）；是航天器維持軌道運(yùn)行的基本速度參考值；為后續(xù)計(jì)算第二、第三宇宙速度提供基礎(chǔ)。2.航天服與普通服裝的主要區(qū)別有哪些？（至少列舉4點(diǎn)）答案：①壓力維持：航天服內(nèi)部需保持約0.3個(gè)大氣壓（接近人體適應(yīng)范圍），防止真空環(huán)境下體液沸騰；②溫度調(diào)節(jié)：通過(guò)液冷服（循環(huán)冷水）和熱防護(hù)層應(yīng)對(duì)-150℃至120℃的極端溫差；③輻射防護(hù)：外層材料含防輻射纖維，減少太陽(yáng)高能粒子和宇宙射線傷害；④生命保障：集成氧氣供應(yīng)、二氧化碳吸收、水分循環(huán)等系統(tǒng)，獨(dú)立維持生存；⑤機(jī)動(dòng)性：關(guān)節(jié)處采用特殊結(jié)構(gòu)（如軸承、褶皺），保障航天員操作靈活性。3.為什么火箭通常采用多級(jí)設(shè)計(jì)？答案：①減少無(wú)效載荷：火箭上升過(guò)程中，燃料逐漸消耗，空的推進(jìn)劑貯箱和發(fā)動(dòng)機(jī)成為無(wú)效質(zhì)量，多級(jí)設(shè)計(jì)可逐級(jí)分離，減輕后續(xù)級(jí)負(fù)擔(dān)；②提高效率：不同級(jí)可針對(duì)不同飛行階段（如大氣層內(nèi)、真空環(huán)境）優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)（如比沖）；③降低技術(shù)難度：?jiǎn)渭?jí)入軌需極高推重比和燃料比，多級(jí)設(shè)計(jì)通過(guò)分階段工作降低總體要求；④適應(yīng)任務(wù)需求：根據(jù)不同軌道（近地、同步、深空）調(diào)整級(jí)數(shù)，靈活滿足發(fā)射需求。4.簡(jiǎn)述“風(fēng)云氣象衛(wèi)星”對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主要貢獻(xiàn)。答案：①災(zāi)害預(yù)警：監(jiān)測(cè)臺(tái)風(fēng)、暴雨、沙塵暴等氣象災(zāi)害，為防災(zāi)減災(zāi)提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)（如2024年臺(tái)風(fēng)“?？甭窂筋A(yù)測(cè)準(zhǔn)確率提升至95%）；②農(nóng)業(yè)服務(wù)：監(jiān)測(cè)土壤濕度、作物長(zhǎng)勢(shì)，指導(dǎo)灌溉和收割（如東北玉米主產(chǎn)區(qū)旱情監(jiān)測(cè)）；③交通保障：提供航線附近氣象信息，優(yōu)化航班調(diào)度，減少延誤（如2024年春運(yùn)期間保障10萬(wàn)架次航班安全）；④氣候研究：長(zhǎng)期觀測(cè)全球溫度、海溫、冰雪覆蓋變化，支持氣候變化評(píng)估（如北極海冰消融速率監(jiān)測(cè)）；⑤生態(tài)保護(hù)：監(jiān)測(cè)森林火災(zāi)、霧霾擴(kuò)散，輔助環(huán)境治理（如2024年四川森林火點(diǎn)識(shí)別響應(yīng)時(shí)間縮短至10分鐘）。5.什么是“深空探測(cè)”？目前人類已開(kāi)展的深空探測(cè)任務(wù)主要有哪些類型？答案：深空探測(cè)指對(duì)地球引力場(chǎng)之外天體（如月球、行星、小行星、彗星及星際空間）的探測(cè)活動(dòng)。主要類型包括：①月球探測(cè)（如中國(guó)嫦娥工程、美國(guó)阿波羅計(jì)劃）；②行星探測(cè)（如火星探測(cè)：天問(wèn)一號(hào)、毅力號(hào)；金星探測(cè)：金星快車；水星探測(cè)：信使號(hào)）；③小行星/彗星探測(cè)（如日本隼鳥(niǎo)號(hào)采樣、美國(guó)OSIRIS-REx任務(wù)）；④太陽(yáng)探測(cè)（如帕克太陽(yáng)探測(cè)器、中國(guó)羲和號(hào)）；⑤星際探測(cè)（如旅行者1號(hào)、2號(hào)飛出太陽(yáng)系）。四、論述題（每題15分，共30分）1.結(jié)合中國(guó)探月工程（嫦娥一號(hào)至嫦娥六號(hào)）的發(fā)展歷程，論述其對(duì)我國(guó)航天事業(yè)的科學(xué)意義和技術(shù)突破。答案：中國(guó)探月工程自2004年啟動(dòng)以來(lái)，分“繞、落、回”三步走，逐步實(shí)現(xiàn)從環(huán)月探測(cè)到采樣返回的跨越，科學(xué)意義和技術(shù)突破體現(xiàn)在：科學(xué)意義：①月壤研究：嫦娥五號(hào)帶回1731克月壤，分析顯示其富含氦-3（潛在核聚變?nèi)剂希?、橄欖石等礦物，為月球巖漿活動(dòng)歷史（約20億年前仍有火山活動(dòng)）提供直接證據(jù)；②月球環(huán)境探測(cè)：嫦娥三號(hào)、四號(hào)分別在雨海、馮·卡門(mén)撞擊坑開(kāi)展月面光譜、雷達(dá)探測(cè)，發(fā)現(xiàn)月表淺層結(jié)構(gòu)（如嫦娥四號(hào)揭示南極-艾特肯盆地300米深度分層）；③地月系統(tǒng)演化：通過(guò)月球軌道器（嫦娥一號(hào)、二號(hào)）獲取全月面高精度影像（分辨率優(yōu)于1米），完善月球地形地貌數(shù)據(jù)庫(kù)，為研究地月起源（大碰撞假說(shuō)）提供支撐；④空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)：嫦娥四號(hào)在月球背面開(kāi)展低頻射電觀測(cè)（利用背面無(wú)地球電磁干擾的優(yōu)勢(shì)），填補(bǔ)了太陽(yáng)系低頻射電天文觀測(cè)空白。技術(shù)突破：①地月轉(zhuǎn)移軌道設(shè)計(jì)：嫦娥五號(hào)實(shí)現(xiàn)“全月面”采樣（緯度43°N至43°S），軌道設(shè)計(jì)精度達(dá)0.1%；②月面軟著陸技術(shù)：嫦娥三號(hào)、四號(hào)采用“粗避障+精避障”激光雷達(dá)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜地形（如隕石坑、石塊）下的精準(zhǔn)著陸（偏差小于100米）；③月面采樣封裝：嫦娥五號(hào)機(jī)械臂完成鉆?。?米深）和表取采樣，密封裝置實(shí)現(xiàn)月壤與地球環(huán)境隔離（漏率小于1×10??Pa·m3/s）；④月地返回再入：采用“半彈道跳躍式再入”（打水漂）技術(shù)，將返回器再入速度從11.2km/s降至7.9km/s，解決了超高速再入熱防護(hù)難題（防熱材料耐溫達(dá)3000℃）；⑤深空測(cè)控：建成佳木斯、喀什、阿根廷3座深空站，實(shí)現(xiàn)地月距離（40萬(wàn)公里）下的雙向通信（數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)數(shù)Mbps）。探月工程的成功，不僅使我國(guó)成為第三個(gè)實(shí)現(xiàn)月球采樣返回的國(guó)家，更推動(dòng)了高分辨率遙感、深空測(cè)控、精密機(jī)械等領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步，為后續(xù)載人登月、月球基地建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。2.可重復(fù)使用航天器是未來(lái)航天發(fā)展的重要方向，分析其相較于一次性航天器的優(yōu)勢(shì)，并舉例說(shuō)明當(dāng)前主要技術(shù)路徑。答案：可重復(fù)使用航天器通過(guò)回收關(guān)鍵部件（如火箭一子級(jí)、飛船返回艙）或整體重復(fù)使用，顯著降低發(fā)射成本，其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在：（1）經(jīng)濟(jì)成本：一次性火箭成本中，箭體結(jié)構(gòu)（約占30%）、發(fā)動(dòng)機(jī)（約占20%）均為一次性消耗，可重復(fù)使用后，單次發(fā)射成本可降低至原成本的1/5至1/10（如SpaceX“獵鷹9號(hào)”重復(fù)使用后單次發(fā)射成本從6200萬(wàn)美元降至約2000萬(wàn)美元）。（2）發(fā)射頻率：重復(fù)使用縮短了火箭制造周期（從數(shù)月縮短至數(shù)周），支持高頻次發(fā)射（如2024年“獵鷹9號(hào)”完成100次發(fā)射，其中70次使用回收箭體），滿足衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)（如星鏈）等大規(guī)模星座部署需求。（3）技術(shù)積累：重復(fù)使用需解決發(fā)動(dòng)機(jī)多次點(diǎn)火、熱防護(hù)材料耐燒蝕、精準(zhǔn)軟著陸等問(wèn)題，推動(dòng)了液體火箭變推力發(fā)動(dòng)機(jī)（如“獵鷹9號(hào)”的“梅林”發(fā)動(dòng)機(jī)可調(diào)節(jié)推力至40%）、碳纖維復(fù)合材料（如“星艦”的不銹鋼蒙皮耐溫1300℃）、高精度導(dǎo)航（如GPS+激光雷達(dá)組合導(dǎo)航，著陸精度±5米）等技術(shù)發(fā)展。（4）環(huán)保效益：減少火箭殘骸墜落對(duì)地面/海洋的影響（如長(zhǎng)征二號(hào)F火箭一子級(jí)落區(qū)從300×50公里縮小至10×10公里），降低太空垃圾產(chǎn)生（避免廢棄箭體成為軌道碎片）。當(dāng)前主要技術(shù)路徑包括：①垂直回收（火箭）：代表為SpaceX“獵鷹9號(hào)”，一子級(jí)在分離后啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)反推，通過(guò)柵格舵控制姿態(tài)，最終垂直降落在陸地或海上平臺(tái)。中國(guó)“雙曲線二號(hào)”可重復(fù)使用火箭于2023年完成驗(yàn)證飛行，采用液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)一子級(jí)垂直回收。②水平降落（空天飛機(jī)）：代表為美國(guó)X-37B，采用火箭發(fā)射入軌，任務(wù)結(jié)束后自主滑翔返回機(jī)場(chǎng)水平降落。中國(guó)“騰云”空天飛機(jī)（研制中）計(jì)劃采用“火箭+吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)”組合動(dòng)力，可從機(jī)場(chǎng)