2026年北京市中小學(xué)生天文知識競賽題部分試題及答案1.（單選）2026年3月9日，北京地區(qū)日落后的西方低空將出現(xiàn)“金星合月”現(xiàn)象。若一名同學(xué)在日落后30分鐘開始觀測，他最先看到的月相最可能是A.蛾眉月，亮面朝東B.蛾眉月，亮面朝西C.殘?jiān)?，亮面朝東D.殘?jiān)?，亮面朝西答案：A解析：3月9日農(nóng)歷約為二月初十之后，月球運(yùn)行在太陽東側(cè)，日落后仍位于西方天空，呈蛾眉狀，亮面始終朝太陽方向即朝東。北京緯度約40°N，日落后30分鐘太陽位于地平線下約7°，此時(shí)月球地平高度約10°，肉眼可見。故選A。2.（單選）2026年11月某日，北京某校天文社拍攝到一張星跡照片，曝光時(shí)間3小時(shí)，所有星跡均呈同心圓弧，圓心位于天頂附近。下列判斷正確的是A.拍攝時(shí)刻接近地方恒星時(shí)0hB.拍攝時(shí)刻接近地方恒星時(shí)6hC.拍攝時(shí)刻接近地方恒星時(shí)12hD.拍攝時(shí)刻接近地方恒星時(shí)18h答案：A解析：星跡同心圓弧的圓心即天極方向。圓心位于天頂，說明北天極與天頂重合，只有地理緯度90°處成立，但題干明確“北京”，故“圓心位于天頂附近”應(yīng)理解為“北天極高度接近天頂”，即照片經(jīng)過后期處理將天極置于畫面中央。星跡繞北天極逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，3小時(shí)轉(zhuǎn)過的角度為3×15°=45°。若地方恒星時(shí)0h，則春分點(diǎn)位于子午線上，恒星東升西落對稱，星跡對稱分布，符合“同心圓弧”描述。故選A。3.（單選）2026年火星沖日發(fā)生在1月16日，本次沖日火星視直徑為14.9″。若某同學(xué)使用口徑200mm、焦距2000mm的牛頓式反射望遠(yuǎn)鏡配2×巴羅鏡及焦距10mm的目鏡，則系統(tǒng)理論放大率為A.100×B.200×C.400×D.800×答案：C解析：系統(tǒng)放大率=（主鏡焦距×巴羅倍數(shù)）/目鏡焦距=（2000mm×2）/10mm=400×。巴羅鏡延長有效焦距，不改變口徑，故選C。4.（單選）2026年6月21日夏至，北京地區(qū)正午太陽高度角為A.63.5°B.73.5°C.83.5°D.90°答案：B解析：正午太陽高度h=90°－|φ－δ|，北京φ≈40°N，夏至太陽赤緯δ=+23.5°，代入得h=90°－16.5°=73.5°。故選B。5.（單選）2026年10月某日，國際空間站（ISS）在北京地區(qū)發(fā)生一次“亮閃過境”，其視星等從－1.0等突然增至－5.5等，持續(xù)約2秒。造成“亮閃”的主要原因是A.太陽電池板鏡面反射陽光進(jìn)入觀測者眼睛B.空間站推進(jìn)器點(diǎn)火產(chǎn)生亮焰C.空間站進(jìn)入地球陰影前最后反射D.觀測者望遠(yuǎn)鏡目鏡內(nèi)反射答案：A解析：ISS太陽電池板表面鍍有高效反射膜，當(dāng)幾何角度恰好使陽光經(jīng)電池板鏡面反射至地面觀測者時(shí)，會出現(xiàn)短暫“銥星式”亮閃，亮度可達(dá)－5等以上。推進(jìn)器點(diǎn)火亮度變化緩慢且呈橙黃色，與題干“突然增亮”不符。故選A。6.（單選）2026年12月14日雙子座流星雨極大，北京某校在郊外組織觀測。當(dāng)夜無月，輻射點(diǎn)22:00升起，02:00上中天。若每小時(shí)可見流星數(shù)（ZHR）為120，觀測者極限星等為6.5等，實(shí)際每小時(shí)看到約60顆。導(dǎo)致實(shí)際計(jì)數(shù)低于ZHR的最主要因素是A.輻射點(diǎn)未上中天B.光污染C.云量遮擋D.觀測者視角縮小答案：A解析：ZHR定義為輻射點(diǎn)在天頂、極限星等6.5等、無云無月條件下每小時(shí)可見數(shù)。22:00輻射點(diǎn)剛升起，天頂距大，大氣消光嚴(yán)重，有效觀測面積減小，實(shí)際計(jì)數(shù)天然低于ZHR。題干已說明“無月”“極限星等6.5等”，故光污染、云量非主因。故選A。7.（單選）2026年5月1日凌晨，北京（λ=116.4°E）的地方恒星時(shí)比北京時(shí)間（120°E平太陽時(shí)）的恒星時(shí)A.快14.4分鐘B.慢14.4分鐘C.快9.6分鐘D.慢9.6分鐘答案：B解析：兩地經(jīng)度差3.6°，恒星時(shí)與平太陽時(shí)差約3.6×4min=14.4min，北京位于120°E西側(cè)，地方恒星時(shí)較慢。故選B。8.（單選）2026年9月3日，北京地區(qū)發(fā)生一次“月掩心宿二”現(xiàn)象。心宿二為天蝎座α星，視星等1.1等，月球亮邊緣從東側(cè)掩入。若使用10×50雙筒望遠(yuǎn)鏡觀測，最先看到的月面特征可能是A.靜海B.雨海C.危海D.云海答案：C解析：9月3日農(nóng)歷約七月廿二，月相為下弦月，亮面在西，暗面在東。心宿二從東側(cè)被亮邊緣掩入，即月球東側(cè)亮面先接觸恒星。危海位于月球東緣，10×50雙筒可分辨大型月海輪廓。故選C。9.（單選）2026年7月某日，北京某同學(xué)用日珥鏡（Hα656.3nm）觀測太陽，發(fā)現(xiàn)日面邊緣出現(xiàn)一弧形亮環(huán)，頂部呈“樹狀”分叉，持續(xù)約1小時(shí)后消失。該現(xiàn)象最可能是A.色球?qū)影禇lB.日珥爆發(fā)C.耀斑閃光D.黑子半影答案：B解析：Hα波段可突出色球?qū)咏Y(jié)構(gòu)，邊緣弧形亮環(huán)且頂部樹狀分叉為典型爆發(fā)日珥形態(tài)，持續(xù)時(shí)間數(shù)十分鐘至數(shù)小時(shí)。暗條位于日面內(nèi)部呈暗紋，耀斑為瞬間增亮，黑子半影在光球?qū)涌梢?。故選B。10.（單選）2026年2月某夜，北京（φ=40°N）的同學(xué)觀測到一顆恒星上中天時(shí)地平高度為50°，其赤緯為A.0°B.10°C.－10°D.－30°答案：C解析：上中天高度h=90°－|φ－δ|，已知h=50°，φ=40°，則|40°－δ|=40°，解得δ=0°或80°。80°在北天極附近，不可能“上中天”高度僅50°，故δ=0°－40°=－10°。故選C。11.（單選）2026年11月18日，北京某校使用光譜儀拍攝參宿四，發(fā)現(xiàn)其Hα吸收線中心波長移至656.5nm（靜止波長656.3nm）。若該移動(dòng)由多普勒效應(yīng)引起，參宿四相對地球視向速度約為A.＋91km/sB.－91km/sC.＋46km/sD.－46km/s答案：A解析：Δλ=+0.2nm，λ0=656.3nm，v=c·Δλ/λ0≈3×105km/s×0.2/656.3≈+91km/s，正號表示遠(yuǎn)離。故選A。12.（單選）2026年8月2日，北京地區(qū)發(fā)生一次“超級月亮”現(xiàn)象，月球視直徑達(dá)33.6′。此時(shí)月球位于A.升交點(diǎn)附近B.降交點(diǎn)附近C.近地點(diǎn)附近D.遠(yuǎn)地點(diǎn)附近答案：C解析：超級月亮指滿月時(shí)月球位于近地點(diǎn)附近，視直徑比平均值大14%左右。故選C。13.（單選）2026年3月20日春分，北京某同學(xué)于地方時(shí)06:00正東方向觀測日出，此時(shí)太陽中心實(shí)際位于A.地平線上0°B.地平線下約0.6°C.地平線下約1.2°D.地平線下約2.0°答案：B解析：大氣折射使天體視高度抬高約34′/cosz，日出時(shí)視高度0°，真高度約－0.6°。故選B。14.（單選）2026年1月某夜，北京某同學(xué)用相機(jī)固定拍攝，發(fā)現(xiàn)一顆恒星在1小時(shí)內(nèi)移動(dòng)了約15°，其赤經(jīng)為A.0hB.6hC.12hD.18h答案：A解析：恒星周日運(yùn)動(dòng)速率15°/h，1小時(shí)移動(dòng)15°說明該恒星位于天赤道與子午圈交點(diǎn)附近，即春分點(diǎn)附近，赤經(jīng)0h。故選A。15.（單選）2026年12月，北京某校使用射電望遠(yuǎn)鏡接收1420MHz中性氫譜線，發(fā)現(xiàn)某星系譜線中心頻率移至1410MHz。該星系紅移z為A.0.007B.0.070C.0.0071D.0.071答案：C解析：z=(f0－f)/f=(1420－1410)/1410≈0.0071。故選C。16.（填空）2026年9月23日秋分，北京（φ=40°N）正午太陽高度為________°，當(dāng)日日出方位角為________°（從正北順時(shí)針計(jì)量）。答案：50；90解析：h=90°－|40°－0°|=50°；秋分日出正東，方位角90°。17.（填空）2026年火星沖日，地火距離為0.56AU，火星視直徑14.9″。若地球與火星軌道均為圓形且火星直徑為6779km，則1AU長度為________km（取整數(shù)）。答案：149597871解析：視直徑θ=14.9″=14.9/206265rad，距離D=0.56AU，火星直徑d=6779km，由θ=d/D得D=d/θ=6779/(14.9/206265)≈9.38×107km，故1AU=D/0.56≈1.49597871×108km，取整149597871km。18.（填空）2026年6月某日，北京某同學(xué)用巴德膜安全觀測太陽，發(fā)現(xiàn)日面邊緣出現(xiàn)一巨大黑子群，其本影直徑達(dá)地球直徑的3倍。若地球半徑6371km，太陽半徑696000km，則該黑子群本影對太陽中心的張角為________′（保留1位小數(shù)）。答案：18.7解析：本影直徑3×2×6371km=38226km，張角θ=38226/696000rad≈0.0549rad≈3.15°≈18.7′。19.（填空）2026年11月，北京某校使用CCD測光，測得某顆變星在V波段最大亮度為6.2等，最小為7.8等。其光變幅度為________等。答案：1.6解析：Δm=7.8－6.2=1.6等。20.（填空）2026年7月某日，ISS在北京地區(qū)一次可見過境中，從西北地平升至東南地平，最大高度80°，全程歷時(shí)5分鐘。若ISS軌道高度420km，則其地面軌跡長度約________km（取整數(shù)）。答案：2100解析：ISS速度約7.7km/s，5分鐘=300s，地面軌跡長度≈7.7×300≈2310km，考慮地球曲率與高度，實(shí)際投影長度約2100km。21.（判斷）2026年2月7日，北京地區(qū)可觀測到水星東大距，日落后水星位于西方低空，視星等約－0.5等。（）答案：√解析：2026年2月7日確為水星東大距，距角約18°，北京緯度較高，日落后水星仍高于地平，亮度－0.5等，可觀測。22.（判斷）2026年8月12日英仙座流星雨極大，北京月相為下弦月，后半夜月光干擾嚴(yán)重。（）答案：×解析：8月12日農(nóng)歷六月三十，月相為朔前一日，幾乎無月，整夜無月光干擾。23.（判斷）2026年5月9日，水星凌日現(xiàn)象在北京地區(qū)可見，凌始外切發(fā)生在日面東邊緣。（）答案：×解析：水星凌日只發(fā)生在11月或5月，但2026年無水星凌日，下一次為2032年11月。24.（判斷）2026年12月，北京某同學(xué)用10cm折射望遠(yuǎn)鏡可分辨出土星環(huán)卡西尼環(huán)縫，其角寬度約0.7″。（）答案：√解析：10cm口徑理論分辨力約1.4″，在良好視寧度下可勉強(qiáng)分辨0.7″結(jié)構(gòu)，卡西尼縫實(shí)際0.8″，接近極限。25.（判斷）2026年3月，北京某校使用光譜儀測得某恒星Hα線深度為0.85，表明該恒星表面溫度低于太陽。（）答案：√解析：Hα吸收線深度與溫度相關(guān)，低溫恒星色球?qū)親α吸收更強(qiáng)，太陽Hα線深度約0.75，0.85表明星溫更低。26.（簡答）2026年1月21日，北京某校組織觀測“紅月掩星”——月掩畢宿五。說明為何月掩恒星時(shí)，恒星消失瞬間會出現(xiàn)“閃爍”現(xiàn)象，并給出減弱閃爍的觀測技巧。答案：恒星消失瞬間，月球邊緣不規(guī)則地形（山脈、環(huán)形山）使星光發(fā)生衍射和折射，導(dǎo)致亮度快速起伏，形成閃爍。此外，地球大氣湍流在月球邊緣附近產(chǎn)生額外光變。減弱技巧：1.使用高幀率視頻記錄，后期疊加選取最清晰幀；2.選擇海拔高、視寧度好的觀測地；3.使用紅外波段觀測，大氣閃爍較弱；4.多人同時(shí)觀測，統(tǒng)計(jì)平均時(shí)刻減小隨機(jī)誤差。27.（簡答）2026年7月某日，北京某同學(xué)用日冕儀拍攝到太陽邊緣外0.3R⊙處出現(xiàn)一“V”形亮結(jié)構(gòu)，持續(xù)約10分鐘。分析該現(xiàn)象可能的物理本質(zhì)，并指出其與耀斑的關(guān)聯(lián)。答案：該“V”形亮結(jié)構(gòu)為日冕物質(zhì)拋射（CME）的尖角狀前沿，由磁繩爆發(fā)驅(qū)動(dòng)，密度較高電子散射光球輻射形成白光亮點(diǎn)。其與耀斑共享磁場重聯(lián)能量釋放過程：磁場重聯(lián)加熱等離子體并加速粒子，下方色球?qū)颖憩F(xiàn)為耀斑增亮，上方日冕形成CME。因此二者常伴隨發(fā)生，但CME速度較慢，可見光成像需日冕儀遮擋光球強(qiáng)光。28.（簡答）2026年11月，北京某校使用小型射電望遠(yuǎn)鏡在1420MHz處發(fā)現(xiàn)銀河系某方向中性氫譜線呈現(xiàn)雙峰結(jié)構(gòu)，兩峰相距約3.5kHz。解釋雙峰成因，并估算該方向氣體運(yùn)動(dòng)特征。答案：雙峰由銀河系旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致的速度剪切引起：近側(cè)氣體靠近觀測者產(chǎn)生藍(lán)移峰，遠(yuǎn)側(cè)氣體遠(yuǎn)離產(chǎn)生紅移峰，兩峰間隔對應(yīng)最大旋轉(zhuǎn)速度差。Δf=3.5kHz，由多普勒公式Δv=c·Δf/f0≈3×105km/s×3.5/1420≈0.74km/s，實(shí)際觀測方向可能穿過旋臂，氣體速度展寬約數(shù)十km/s，3.5kHz為譜線半高寬，表明星系旋轉(zhuǎn)曲線平緩，局部湍流較小。29.（簡答）2026年4月，北京某同學(xué)使用數(shù)碼單反拍攝北極星附近星跡，曝光時(shí)間2小時(shí)，發(fā)現(xiàn)星跡呈不同半徑的同心弧，且最暗星跡半徑最大。解釋半徑差異原因，并給出計(jì)算恒星赤緯的近似公式。答案：星跡半徑r與恒星赤緯δ相關(guān)：r∝90°－|δ－φ|，北極星δ≈89.3°，r最小；遠(yuǎn)離天極的恒星δ減小，r增大。近似公式：cosr=sinφsinδ+cosφcosδcosH，其中H為時(shí)角，對拱極星H=0時(shí)r=|φ－δ|。通過測量星跡半徑r（度），可反推δ=φ±r（北半球取+）。30.（簡答）2026年8月，北京某校使用凌星法觀測系外行星，發(fā)現(xiàn)某顆12等恒星亮度每3.5天下降0.015等，持續(xù)3小時(shí)。估算行星半徑與恒星半徑之比，并指出需后續(xù)驗(yàn)證的干擾因素。答案：凌深ΔF/F≈(Rp/R)^2，Δm=0.015等對應(yīng)ΔF/F≈1－10^(－0.015/2.5)≈0.014，故Rp/R≈√0.014≈0.12。干擾因素：1.恒星自身星斑旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致亮度起伏；2.背景雙星混合光度稀釋深度；3.軌道傾角非90°導(dǎo)致實(shí)際半徑比被低估；4.恒星半徑誤差傳播；需多色測光與徑向速度驗(yàn)證。31.（計(jì)算）2026年5月某日，北京（λ=116.4°E，φ=40°N）地方平太陽時(shí)12:00，求此時(shí)春分點(diǎn)地方時(shí)角，并換算為赤經(jīng)。若此時(shí)某恒星上中天，其赤經(jīng)為多少？答案：地方平太陽時(shí)12:00，地方恒星時(shí)LST=12h+改正值。5月近似n=121日，恒星時(shí)超前平太陽時(shí)Δ=121×3m56s=7h56m，故LST≈12h+7h56m=19h56m。春分點(diǎn)時(shí)角HA=LST－0h=19h56m，赤經(jīng)α=LST－HA=0h（春分點(diǎn)）。恒星上中天時(shí)HA=0，故α=LST=19h56m。32.（計(jì)算）2026年7月某日，北京某同學(xué)用分光計(jì)測得太陽光譜中鈉D1線（589.592nm）因太陽自轉(zhuǎn)導(dǎo)致線心分裂為兩子線，間隔0.008nm。求太陽赤道自轉(zhuǎn)速度（邊緣速度），并判斷該觀測值與公認(rèn)值是否一致。答案：Δλ=0.008nm，λ0=589.592nm，v=c·Δλ/(2λ0)=3×105km/s×0.008/(2×589.592)≈2.04km/s。公認(rèn)太陽赤道自轉(zhuǎn)線速約1.99km/s，觀測值偏大，可能因光譜儀分辨率有限導(dǎo)致線翼展寬被誤判為分裂，或觀測區(qū)域緯度非赤道，投影效應(yīng)增大線速。33.（計(jì)算）2026年12月14日雙子座流星雨極大，北京某觀測點(diǎn)海拔1000m，大氣壓850hPa，溫度－5℃。已知流星頭部速度35km/s，求該流星在120km高度處產(chǎn)生的等離子體柱最大電子線密度（單位：電子/m），并估算其反射雷達(dá)波長下限。答案：流星燒蝕產(chǎn)生電子線密度α∝v^3.5，經(jīng)驗(yàn)公式Ne≈2×10^14×(v/20km/s)^3.5≈2×10^14×(1.75)^3.5≈1.1×10^15電子/m。臨界頻率fp≈9√N(yùn)eHz≈9.4MHz，對應(yīng)雷達(dá)波長λ=c/fp≈32m。故波長下限約30m，屬短波波段。34.（計(jì)算）2026年2月，北京某校使用CCD測光系統(tǒng)測得某顆小行星在1小時(shí)內(nèi)移動(dòng)了4.2′，其距離為0.12AU，求小行星軌道速度（km/s），并判斷其是否位于主帶。答案：角速度ω=4.2′/h=4.2/60°/3600s≈1.94×10^-5rad/s，線速v=ωD=1.94×10^-5×0.12×1.496×10^8km≈3.5km/s。主帶小行星典型速度20km/s，3.5km/s遠(yuǎn)低于此，可能為近地小行星，軌道半長軸約1.1AU，屬阿登群。35.（計(jì)算）2026年9月，北京某同學(xué)使用焦距500mm望遠(yuǎn)鏡配全畫幅相機(jī)（像元5μm）拍攝月球，求系統(tǒng)理論分辨率（角秒）及月面可分辨最小線距（km）。若拍攝時(shí)月球地平高度30°，大氣視寧度1.5″，則實(shí)際分辨率受限于哪個(gè)因素？答案：衍射極限θ=1.22λ/D，取λ=550nm，D=500mm，θ≈0.28″。像元分辨率=206265×5μm/500mm≈2.06″。大氣視寧度1.5″。三者最大值為2.06″，故系統(tǒng)受限于像元采樣。月面線距：地月距離約384400km，1″對應(yīng)約1.87km，2.06″對應(yīng)約3.8km。實(shí)際分辨率受像元采樣主導(dǎo)。36.（綜合）2026年11月某日，北京某校組織“城市銀河”拍攝，使用赤道儀跟蹤、改機(jī)單反、UHC濾鏡，曝光累計(jì)30分鐘。拍攝后發(fā)現(xiàn)銀河中心區(qū)域出現(xiàn)多條彩色條紋，亮度隨離中心距離遞減，且紅波段信號強(qiáng)于藍(lán)波段。請解釋：（1）彩色條紋成因；（2）紅強(qiáng)藍(lán)弱原因；（3）城市光害對信噪比影響；（4）提出后期處理方法提升銀河細(xì)節(jié)。答案：（1）條紋為大氣輝光（airglow）在窄帶濾鏡透過帶內(nèi)的OH分子輻射，呈層狀結(jié)構(gòu)，隨視線方向積分亮度變化形成條紋。（2）城市鈉燈、HPS燈在589nm、570nm波段強(qiáng)，UHC濾鏡紅通帶較寬，藍(lán)通帶受汞燈污染嚴(yán)重，且大氣消光藍(lán)光更強(qiáng)，導(dǎo)致紅信噪比高。（3）光害背景光子噪聲∝√背景，城市天光V≈18mag/arcsec2，背景電子數(shù)遠(yuǎn)高于暗場，信噪比S/N∝√(信號2/(信號+背景+暗+讀出))，背景增大直接降低S/N。（4）方法：1.平場校正消除梯度；2.背景建模用多項(xiàng)式擬合減去輝光；3.多通道去卷積，藍(lán)通道使用更激進(jìn)降噪；4.合成時(shí)采用紅通道做亮度，藍(lán)通道做色彩，降低色噪；5.堆棧前做像素級對齊與星芒蒙版，保留暗星云細(xì)節(jié)。37.（綜合）2026年7月某日，北京某同學(xué)使用自制光譜儀（600線/mm光柵，焦距50mm）拍攝織女星，零級與一級光譜在CMOS上相距12mm。求一級光譜色散（nm/mm），并估算Hγ（434nm）與Hβ（486nm）兩線在一級光譜上的距離。若CMOS像元3μm，求該系統(tǒng)在434nm處的理論光譜分辨率（R）。答案：光柵方程d(sinα+sinβ)=mλ，600線/mm，d=1/600mm。小角度近似色散D=dλ/dx=cosβ/(mf)，其中f=50mm，m=1，β≈x/f=12mm/50mm=0.24rad，cosβ≈0.97，D≈0.97/(1×50)mm/nm≈0.0194mm/nm≈51.5nm/mm。Hγ－Hβ=52nm，距離=52/51.5≈1.01mm。理論分辨率R=λ/Δλ=N·m，N為光柵照明線數(shù)，假設(shè)光束直徑10mm，N=600×10=6000，R=6000。38.（綜合）2026年1月，北京某校使用GPSdisciplinedoscillator（GPSDO）為流星雷達(dá)提供頻率基準(zhǔn)，系統(tǒng)頻率10MHz，短期穩(wěn)定度1×10^-11（1s）。若雷達(dá)觀測流星尾跡多普勒頻移為+500Hz，載頻38MHz，求流星徑向速度，并評估GPSDO引入的速度誤差。答案：多普勒頻移fd=2vrf/c，vr=fd·c/(2f)=500×3×10^8/(2×38×10^6)≈1.97km/s。頻率誤差δf=f·δt/t=38MHz×1×10^-11=3.8×10