2025年航空航天科普知識競賽題庫及答案一、單項選擇題（每題2分，共40分）1.飛機升力的主要產生原理基于以下哪一物理定律？A.伯努利原理B.牛頓第三定律C.附面層分離理論D.科里奧利力答案：A2.中國自主研發(fā)的大型噴氣式客機C919的最大載客量約為？A.100座B.150座C.200座D.250座答案：B（標準布局168座，最大190座）3.以下哪種火箭推進劑組合屬于“綠色環(huán)?！毙?？A.偏二甲肼+四氧化二氮B.液氧+煤油C.液氧+液氫D.固體推進劑（高氯酸銨）答案：B（液氧煤油燃燒產物為水和二氧化碳，無有毒殘留）4.航天器進入地球同步軌道時，軌道高度約為？A.200公里B.3000公里C.35786公里D.10萬公里答案：C5.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.起落架答案：B（主旋翼旋轉產生升力和推進力）6.中國“嫦娥五號”任務的核心目標是？A.實現月面軟著陸B(tài).開展月球車巡視探測C.采集并帶回月球樣品D.建立月球基地雛形答案：C7.空氣動力學中，“馬赫數”是指物體速度與以下哪項的比值？A.地球自轉速度B.當地音速C.第一宇宙速度D.光速答案：B8.國際空間站（ISS）主要運行在以下哪種軌道？A.地球靜止軌道B.太陽同步軌道C.近地軌道（LEO）D.橢圓軌道答案：C（高度約400公里）9.火箭發(fā)射時，逃逸塔的主要作用是？A.提供額外推力B.在發(fā)射前或上升段緊急時帶飛船脫離危險C.穩(wěn)定火箭姿態(tài)D.釋放通信信號答案：B10.以下哪種衛(wèi)星的主要功能是監(jiān)測地表溫度、植被覆蓋？A.通信衛(wèi)星B.導航衛(wèi)星C.遙感衛(wèi)星D.科學實驗衛(wèi)星答案：C11.飛機起降時，襟翼的主要作用是？A.增加升力B.減小阻力C.控制滾轉D.調整俯仰答案：A（增大機翼面積和彎度，提升低速時升力）12.中國“天問一號”任務一次性完成了火星探測的“繞、落、巡”，其中“落”指的是？A.火星軌道器進入環(huán)火軌道B.著陸器攜帶火星車降落到火星表面C.火星車開展巡視探測D.釋放立方星進行近距離觀測答案：B13.以下哪種發(fā)動機適用于高超音速飛行器（馬赫數5以上）？A.渦輪噴氣發(fā)動機B.沖壓發(fā)動機C.活塞發(fā)動機D.渦扇發(fā)動機答案：B（沖壓發(fā)動機無壓氣機，依賴高速氣流壓縮）14.航天員在空間站長期駐留時，為防止肌肉萎縮需每天進行約2小時的鍛煉，主要利用的設備是？A.跑步機（配彈性束縛帶）B.拉力器C.動感單車D.以上都是答案：D（綜合使用抗阻訓練和有氧運動設備）15.衛(wèi)星軌道中，“太陽同步軌道”的特點是？A.軌道平面與太陽光線保持固定角度B.衛(wèi)星始終正對太陽C.軌道周期與地球自轉周期相同D.軌道高度隨季節(jié)變化答案：A（確保衛(wèi)星每次過同一緯度時太陽高度角相同）16.以下哪項是飛機失速的直接原因？A.速度過快B.迎角超過臨界值C.發(fā)動機故障D.機翼結冰答案：B（迎角過大導致氣流分離，升力驟降）17.中國“長征五號”火箭因運載能力強被稱為“胖五”，其近地軌道（LEO）運載能力約為？A.10噸B.25噸C.50噸D.80噸答案：B（改進型長征五號B近地軌道運載能力約25噸）18.航天器返回地球時，與大氣層劇烈摩擦產生“黑障”的主要原因是？A.表面溫度過高導致材料燃燒B.等離子體鞘套屏蔽電磁波C.降落傘未及時展開D.導航系統(tǒng)故障答案：B（高速摩擦產生高溫使空氣電離，形成等離子體層阻礙通信）19.直升機尾槳的主要作用是？A.提供額外升力B.抵消主旋翼的反扭矩C.控制俯仰姿態(tài)D.增加飛行速度答案：B（防止機身隨主旋翼反向旋轉）20.以下哪次任務實現了人類首次月球背面軟著陸？A.阿波羅11號B.嫦娥三號C.嫦娥四號D.阿爾忒彌斯1號答案：C二、填空題（每空1分，共20分）1.世界上第一架動力飛機“飛行者1號”由（萊特）兄弟于（1903）年制造。2.中國首顆人造衛(wèi)星“東方紅一號”于（1970）年發(fā)射，其播放的音樂是（《東方紅》）。3.火箭按推進劑類型可分為固體火箭、液體火箭和（固液混合）火箭，其中（液體）火箭更易實現推力調節(jié)。4.飛機的“三翼面布局”指除主翼外還包含（鴨翼）和（水平尾翼）。5.國際標準大氣中，海平面音速約為（340）米/秒（20℃時）。6.中國空間站“天宮”的基本構型由（天和核心艙）、（問天實驗艙）和（夢天實驗艙）三個艙段組成。7.航天器脫離地球引力所需的最小速度稱為（第二宇宙速度），約為（11.2）公里/秒。8.民航客機的“黑匣子”實際顏色為（橙紅色），其正式名稱是（飛行記錄器）。9.月球表面重力約為地球的（1/6），因此航天員在月面跳躍高度可達地球的（6倍）。10.高超聲速飛行器的“乘波體”設計能利用（激波）產生升力，顯著提升氣動效率。三、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯誤打“×”）1.飛機起飛時需要順風以增加空速。（×）（逆風更利于短距起飛）2.火箭發(fā)射時，逃逸塔僅在發(fā)射前30分鐘內起作用。（×）（逃逸塔工作至火箭飛行約120秒后分離）3.衛(wèi)星的軌道越高，運行速度越快。（×）（軌道越高，引力越小，運行速度越慢）4.直升機可以在空中懸停，是因為主旋翼產生的升力等于重力。（√）5.航天器返回時，“燒蝕材料”通過熔化、蒸發(fā)帶走熱量，保護內部結構。（√）6.民航客機的巡航高度通常在10-12公里，屬于平流層。（√）7.月球沒有大氣層，因此月球車無需考慮氣動外形設計。（√）8.飛機的“失速”只會發(fā)生在低速飛行時。（×）（高速飛行時大迎角也可能失速）9.國際空間站的航天員看到的地球是靜止的，因為空間站與地球同步轉動。（×）（空間站軌道周期約90分鐘，每天繞地球16圈）10.固體火箭發(fā)動機比液體火箭發(fā)動機更易實現多次點火。（×）（液體火箭可通過閥門控制推進劑供應，更易多次點火）四、簡答題（每題5分，共30分）1.簡述飛機升力產生的基本原理。答案：飛機機翼通常設計為上表面彎曲、下表面較平的流線型。當氣流流經機翼時，上表面氣流速度更快（路徑更長），根據伯努利原理，流速快的區(qū)域壓力低，下表面流速慢、壓力高，上下表面的壓力差形成向上的升力。2.為什么火箭需要多級設計？答案：多級火箭通過依次分離完成任務的子級（如第一級、第二級），減少后續(xù)飛行的無效載荷（如空燃料箱、發(fā)動機），提高推重比；不同級可針對不同高度的大氣環(huán)境優(yōu)化設計（如第一級側重低空大推力，末級側重真空環(huán)境高效燃燒）；多級設計降低了對單級發(fā)動機推力和燃料比沖的過高要求，提升任務靈活性。3.解釋“熱障”的形成及解決方法。答案：當飛行器以高馬赫數（通常＞2.5）飛行時，空氣被劇烈壓縮和摩擦產生高溫（如馬赫數3時，機頭溫度可達300℃以上），導致結構材料強度下降甚至熔化，這種現象稱為“熱障”。解決方法包括：使用耐高溫材料（如鈦合金、鎳基合金、碳纖維復合材料）；采用鈍化前緣設計（減少局部高溫）；應用燒蝕材料（通過自身熔化、蒸發(fā)帶走熱量）；部分飛行器采用主動冷卻（如液冷系統(tǒng)）。4.中國空間站“天宮”與國際空間站（ISS）相比有哪些獨特設計？答案：天宮空間站采用積木式模塊化結構，核心艙“天和”集成了控制、能源、生命保障等核心功能；實驗艙“問天”和“夢天”側重科學實驗，其中夢天艙配備世界首個太空萬級潔凈實驗室；天宮支持擴展艙段（如未來可對接巡天空間望遠鏡）；采用電推進技術（霍爾推進器）進行軌道維持，更節(jié)能；具備天地往返運輸系統(tǒng)（天舟貨運飛船、神舟載人飛船）的自主保障能力，無需依賴其他國家。5.簡述衛(wèi)星導航系統(tǒng)（如北斗）的定位原理。答案：北斗衛(wèi)星通過原子鐘發(fā)射精確時間信號和軌道參數。用戶終端接收至少4顆衛(wèi)星的信號，計算與每顆衛(wèi)星的距離（信號傳播時間×光速），利用三角定位原理（三維坐標+時間修正）解算出自身的三維位置（經度、緯度、高度）和時間。6.為什么航天員在太空會出現“肌肉萎縮”和“骨密度下降”？答案：太空處于微重力環(huán)境，人體肌肉無需像地面一樣對抗重力支撐身體，導致肌肉纖維逐漸萎縮（尤其是下肢和背部肌肉）；骨骼因缺乏重力載荷刺激，破骨細胞活性增強、成骨細胞活性減弱，鈣流失加速，骨密度降低。長期駐留需通過抗阻訓練（如使用ARED設備）、高鈣飲食和藥物干預緩解。五、論述題（每題10分，共20分）1.結合實例分析可重復使用運載火箭對航天產業(yè)的影響。答案：可重復使用運載火箭（如SpaceX的“獵鷹9號”、藍箭航天的“朱雀二號”可回收版）通過回收一級火箭并重復使用，大幅降低發(fā)射成本（獵鷹9號單次發(fā)射成本從6200萬美元降至約620萬美元）。這一技術推動了商業(yè)航天的爆發(fā)式增長：小衛(wèi)星星座（如星鏈）得以大規(guī)模部署，遙感、通信衛(wèi)星的發(fā)射頻率顯著提升；深空探測任務（如火星采樣返回）因成本降低變得更可行；傳統(tǒng)航天機構（如NASA）也開始采購商業(yè)發(fā)射服務，將更多資金投入深空探索。此外，可重復使用技術倒逼火箭設計優(yōu)化（如高精度返回控制、耐高溫材料復用），促進了航天技術的整體進步。中國長征八號火箭已開展可回收試驗，未來有望形成“低成本、高頻次”的發(fā)射能力，助力航天強國建設。2.從空氣動力學角度，比較固定翼飛機與直升機的飛行原理差異，并分析各自的應用場景優(yōu)勢。答案：固定翼飛機的升力主要由機翼與空氣的相對運動產生（依賴向前