天文學是觀察和研究宇宙間天體的學科,,它研究天體的分布,、運動,、位置,、狀態(tài),、結構,、組成,、性質(zhì)及起源和演化,是自然科學中的一門基礎學科,。下面是小編給大家分享的一些有關于2023年全國中學生天文知識競賽預賽試卷A卷及答案解析的內(nèi)容,,希望能對大家有所幫助。
2023年全國中學生天文知識競賽預賽試卷A卷及答案解析
01. 今晚的月相更接近( ),。
A. 朔 B. 望 C. 下弦月 D.殘月
答案:B
解析:
新月(朔)的月齡為0日,,滿月(望)的月齡為14.8日,下弦月的月齡是22.1日,,殘月的月齡介于22.1日與29.5日之間,。根據(jù)3月22日是朔日,可推出4月1日月齡在10日左右,,更接近滿月的月齡14.8日,。
當然,如果你知道2023年4月1日是農(nóng)歷閏二月十一就更好辦了,。初一是朔日,,十五是望日(這是語文里需要背的文學常識!),,一眼就能看出來更接近望日,。
02. 以下哪顆恒星不屬于“冬季大六邊形“,?( )
A. 五車二 B. 參宿四 C. 南河三 D. 畢宿五
答案:B
解析:
“冬季六邊形”是由參宿七(獵戶座)、畢宿五(金牛座),、五車二(御夫座),、北河三(雙子座)、南河三(小犬座)和天狼星(大犬座)構成的形狀,,只能死記硬背,。
03. M31 是( )。
A. 星云 B. 星團 C. 星系 D. 恒星
答案:C
解析:
M31是著名的仙女座大星系,,需要背,。
04. “筆尖上的行星”是( )。
A. 地球 B. 火星 C. 土星 D. 海王星
答案:D
解析:
這道題考察的是天文學的歷史,,在1843年與1846年,,英國天文學家亞當斯與法國天文學家勒維耶分別計算出了影響天王星運動的第八顆行星的軌道,隨后在1846年9月23日海王星被發(fā)現(xiàn),。海王星是僅有的利用數(shù)學預測而非觀測意外發(fā)現(xiàn)的行星,,因此被稱為“筆尖上的行星”。
05. 最早使用望遠鏡進行天文觀測的科學家是( ),。
A. 哥白尼 B. 牛頓 C. 伽利略 D. 開普勒
答案:C
解析:
這題真沒啥好說的,,考的是常識性內(nèi)容。
06. 象限儀流星雨的輻射點與以下哪個星座最近,?( )
A. 玉夫座 B. 武仙座 C. 獅子座 D. 六分儀座
答案:B
解析:
象限儀座流星雨的輻射點位于牧夫座,,以下星座中只有武仙座與牧夫座相鄰,因此象限儀座流星雨的輻射點一定距離武仙座最近,。
當然還有另外一種更簡單的解題思路,。象限儀座流星雨輻射點赤緯較高;六分儀座以科學儀器命名,,一定是南天星座,排除,;南銀極位于玉夫座,,因此玉夫座也一定是南天星座,排除,;獅子座赤緯沒有武仙座高,,因此選擇武仙座。
07. 天文學是自然科學六大基礎學科之一,,其主要的三個分支學科包括:天體測量學,、天體 力學、( ),。
A. 天體化學 B. 天體物理學 C. 天體生物學 D. 天文地理學
答案:B
解析:
《天文學教程》上冊第19頁,,“1.6.2 天文學的分支學科”一節(jié)中,,提到了天文學有天體測量學、天體力學,、天體物理學三大分支學科,。
08. 地月距離大約是( )個天文單位。
A. 0.00001 B. 0.0025 C. 0.05 D. 1
答案:B
解析:
地月距離38萬千米,,日地距離1.5億千米,,38÷15000=0.0025(算式中距離單位萬千米)。
09. 北極星(小熊座 α)的目視亮度在全天恒星中排( ),。
A. 第 1 名 B. 第 5 名 C. 第 20 名左右 D. 第 50 名左右
答案:D
解析:
全天前20顆亮星需要背,。第20名是軒轅十四(獅子座 α),,是一等星,。北極星是二等星,很顯然不能是20名及以前的,因此選擇第50名左右,。
10. 以下節(jié)氣(中氣)出現(xiàn)在農(nóng)歷“正月”里概率最大的是( ),。
A. 小寒 B. 大寒 C. 立春 D. 雨水
答案:D
解析:
農(nóng)歷閏月按照中氣來定,,稱為“中氣置閏法”,。臘月后的月份如果不包含雨水則為閏臘月,包含雨水則為正月,,因此雨水出現(xiàn)在正月的概率為100%。
11. 以下哪臺已有或在建望遠鏡的有效口徑最大,?( )
A. E-ELT B. GTC C. 昴星團望遠鏡 D. HET
答案:A
解析:
E-ELT(歐洲特大天文望遠鏡)有效口徑39.3米,,GTC(加那利大型望遠鏡)有效口徑10.4米,,昴星團望遠鏡有效口徑8.2米,,HET(埃伯利望遠鏡)有效口徑9.2米,。
12. 在地球上任意一個位置,,以下情況一定正確的是( )
A. 一年里每次太陽上中天的方位角相同,。 B. 一年里每次日出時(日心位于地平線上)太陽的方位角相同,。 C. 一年里每次日出(日面出地平至完全出地平)的用時相同,。 D. 其他幾個選項都不正確,。
答案:D
解析:
太陽上中天的方位角隨日期周期性改變,,在天空中畫出一道8字形軌跡,;日出方位角不停的改變,,僅在春分日,、秋分日出現(xiàn)在正東方向,;日出用時隨方位角改變而改變。
13. 在位于四川省甘孜藏族自治州稻城縣的無名山天文臺(100.108E,29.107N),,觀測者看 到一顆流星自北向南劃過消失在地平線附近,,在以下哪個天文臺站有可能觀測到同一顆流 星,?( )
A. 西藏阿里(80.027E,32.326N) B. 新疆慕士塔格(74.897E,38.330N) C. 云南高美谷(100.029E,26.694N) D. 河北興隆(117.577E,40.396N)
答案:C
解析:
流星是流星體墜入大氣層后在大氣的劇烈摩擦中形成的可見軌跡,。因此,想要在兩地看到同一顆流星,,兩地應該盡可能靠近,。
14. 下次日食將發(fā)生在( ),。
A. 2023 年 4 月 20 日 B. 2023 年 10 月 27 日 C. 2023 年 11 月 23 日 D. 2024 年 4 月 9 日
答案:A
解析:
考試年份的日食月食時間需要記住,。關于日食發(fā)生時間有個經(jīng)驗規(guī)律,,下一次日食的考題答案一定是較為靠近五一放假的那個選項,。
15. 昨晚日落后不久,,不考慮天氣和遮擋的影響,你所在地能看到最亮的行星是,?( )
A. 水星 B. 金星 C. 木星 D. 天王星
答案:B
解析:
首先排除不夠亮的水星和天王星,,金星亮度大于木星,但需要考慮金星是否可見,。在2023年3月31日,,金星是昏星,,日落后不久金星可見。因此能看到最亮的行星是金星,。
16. 以下恒星中哪個看上去顏色更偏紅?( )
A. 參宿七 B. 織女星 C. 角宿一 D. 心宿二
答案:D
解析:
參宿七,、織女星,、角宿一均偏藍,只有心宿二是紅色的,。
另外,,心宿二是一顆知名的紅巨星,知道這一點應該就可以作答了,。
17. 以下哪個梅西葉天體不屬于室女星系團,?( )
A. M60 B. M84 C. M87 D. M101
答案:D
解析:
死記硬背,錯了可惜,。
18. 2022 年 7 月 12 日,,詹姆斯韋布望遠鏡公開了首批科學圖像,其中( )的科學圖像中 只包括光譜觀測結果,,而不包括成像觀測結果,。
A. 船底座大星云“宇宙懸崖” B. WASP-96b 系外行星 C. 南指環(huán)星云 D. SMACSJ0723 星系團
答案:B
解析:
又是一道時事題……考試前運氣好看見了就能答對,沒看見過根本沒法答,。
19. 彗星 C/2022E3(ZTF)于 2023 年 1 月 12 日過近日點,,當時位于后發(fā)座。該彗星軌道偏心 率接近 1,,軌道傾角 109°,。2223 年 4 月 1 日該彗星最可能位于以下哪個星座附近,?( )
A. 天龍座 B. 天鷹座 C. 天鶴座. D. 天鵝座
答案:C
解析:
注意題干中要求計算的時間是2223年而非2023年,。
20. 以下哪一顆小天體不是由業(yè)余天文學家 Gennadiy Borisov 發(fā)現(xiàn)的,?( )
A. 2023 BU B. C/2019 Q4 C. C/2017 K2 D. C/2013 V2
答案:C
解析:
鮑里索夫發(fā)現(xiàn)的小天體也就一個 2I/Borisov 比較出名,,剩下的可以說是根本沒聽說過,。沒啥好說的了,,還是那句話,考試前運氣好看見了就能答對,,沒看見過根本沒法答,。
21. 某次上弦月恰逢月亮位于白道對黃道的升交點,在某地月亮位于上中天時觀測,,月亮視面被照亮部分占整個月面的比例為( )。
A. 小于等于 40% B. 大于 40%小于 50% C. 等于 50% D. 大于 50%小于 60%
答案:D
解析:
月亮位于白道對黃道的升交點,,代表此時月亮位于地球的軌道平面上。此時,,日,、地、月的相對位置關系如下圖所示:
日,、地,、月相對位置關系示意圖,未按照實際比例關系繪制,,箭頭代表速度方向
將月球被照射部分表示出來,,如下圖所示:
月球被照射部分示意圖,未按照實際比例關系繪制,,黃色部分代表被照射區(qū)域
可以輕易的看出,,此時被照亮區(qū)域占比大于50%。
22. 在以下太陽系的天然衛(wèi)星中,,軌道運行周期比其母行星的自轉(zhuǎn)周期還短的是( ),。
A. 木衛(wèi)一 B. 木衛(wèi)四 C. 火衛(wèi)一 D. 火衛(wèi)二
答案:C
解析:
木衛(wèi)四周期比木衛(wèi)一長,火衛(wèi)二周期比火衛(wèi)一長,,所以首先排除木衛(wèi)四和火衛(wèi)二,。木衛(wèi)一軌道周期42.5h,木星赤道自轉(zhuǎn)周期9h50m(氣態(tài)天體發(fā)生較差自轉(zhuǎn),,赤道快,、兩極慢);火衛(wèi)一軌道周期7h40m,,火星自轉(zhuǎn)周期24h37m,。
23. “熒惑守心”是中國史籍中的一種天象記載,其中的“熒惑”指的是( ),。
A. 天狼星 B. 土星 C. 火星 D. 木星
答案:C
解析:
所謂“熒惑守心”,,指的是火星在心宿內(nèi)(心宿二附近)發(fā)生“留”的現(xiàn)象,其中“熒惑”即為火星,,“心”則是心宿,。
中國古代將月球稱為“太陰”,,水星稱為“辰星”,金星稱為“太白”,、早晨出現(xiàn)在東方時稱為“啟明”,、“曉星”、“明星”,、傍晚出現(xiàn)在西方時稱為“長庚”,,火星稱為“熒惑”,木星稱為“歲星”(這也是“太歲”的來源,,“太歲”是一顆虛構的,、與木星公轉(zhuǎn)方向相反的、周期嚴格為12年的行星),,土星稱為“鎮(zhèn)星”,。
24. 在中國,有一種載人航天飛船叫“神舟”,;有一種載人空間站叫“天宮”,;有一種中繼通信衛(wèi)星叫“鵲橋”;有一種暗物質(zhì)探測器叫“悟空”,,下面哪個暫時還不是中國航天項目的名稱,?( )
A. 洛神 B. 嫦娥 C. 羲和 D. 祝融
答案:A
解析:
眾所周知,中國航天貌似特別喜歡以中國神話來命名航天器,,嫦娥奔月的傳說成為了現(xiàn)實,,悟空的火眼金睛也成為了探測暗物質(zhì)的利器。但有沒有一種可能,,洛神出自曹植的《洛神賦》,,而不是神話……
以下是中國航天使用的航天器名稱:中國載人航天的飛船名為“神舟”(不是“神州”!),,空間站名為“天宮”,,貨運飛船名為“天舟”;月球探測器名為“嫦娥”,,月球車名為“玉兔”,,中繼衛(wèi)星名為“鵲橋”;行星探測器名為“天問”,,火星車名為“祝融”,;探日衛(wèi)星名為“羲和”與“夸父”;空間量子科學實驗衛(wèi)星名為“墨子”,;暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星名為“悟空”,。
25. 2023 年是比利時耶穌會士南懷仁誕辰 600 周年,下列哪架天文儀器是南懷仁設計監(jiān)制 的,?( )
A. 璣衡撫辰儀 B. 紀限儀 C. 渾儀 D. 水運儀象臺
答案:B
解析:
璣衡撫辰儀由德國耶穌會士戴進賢等人于1744年制造,;紀限儀由比利時耶穌會士南懷仁根據(jù)丹麥天文學家第谷的設計于1673年制造,;公元前4世紀中葉,中國就已經(jīng)開始使用渾儀觀測天象,;水運儀象臺是北宋時期蘇頌,、韓公廉等人發(fā)明制造的大型自動化天文儀器。
26. 在距離太陽 200 天文單位的地方釋放一個石塊,,若僅考慮太陽引力作用,,它需要多長時 間落到太陽表面?( )
A. 5 年 B. 50 年 C. 500 年 D. 5000 年
答案:C
解析:
這道題考查的內(nèi)容為開普勒第三定律,。由題意得知,,石塊軌道半長軸a=100AU。在距離單位為天文單位,、時間單位為年時,,將地球數(shù)據(jù)帶入a?÷T?=k,求得的太陽系k=1,。將a=100AU,、k=1帶入a?÷T?=k,,求得T?=1000000,,即T=1000,也就是這個石塊的軌道周期為1000年,。石塊將會在半個周期后墜入太陽,,因此石塊落到太陽表面的時間t=T÷2=500年。
27. 假設一個視星等為 18 等的星系的光全部均勻分布在視半徑為 6 角秒的圓形區(qū)域中,,其面視星等是( )等/平方角秒,。
A. 13 B. 18 C. 23 D. 28
答案:C
解析:
在12角秒的范圍內(nèi),球面曲率近似可以忽略,,首先求得該圓形區(qū)域的面積S=6?×π≈100平方角秒,。根據(jù)面狀天體星等的定義,直接將18等對應的光度除以100平方角秒,,而亮度相差100倍對應的星等差為5等,,因此其面視星等為18+5=23等/平方角秒。
28. 假設宇宙勻速膨脹,,已知今天的哈勃常數(shù) H0=70 km/s/Mpc,,請問宇宙的年齡大約為? ( )
A. 1 億年 B. 10 億年 C. 100 億年 D. 1000 億年
答案:C
解析:
根據(jù)哈勃定律v=H?D(v為紅移引發(fā)退行速率,,H?為哈勃常數(shù),,D為距離),v取光速,,求得宇宙邊緣距離約為4285.71Mpc≈150億光年(1pc=3.26ly),,也就是宇宙年齡約為150億年,,最接近100億年,因此選C,。
當然,,你還可以按照常識,宇宙年齡138億年,,直接選C,。
29. 在劉慈欣的知名科幻小說《三體》中,我們的鄰居比鄰星上存在著比地球文明更高級的三體文明,。三體人由于生存環(huán)境惡劣,,準備向地球遷移。假設三體艦隊從比鄰星出發(fā),,一直以 1/10 光速的速度向地球航行,,走了比鄰星到地球距離的 9/10 后,由于故障原地暫停,。此時他們看到的太陽亮度( ),。
A. 變亮 1 個星等 B. 變亮 5 個星等 C. 變亮 10 個星等 D. 變亮 100 個星等
答案:B
解析:
設此時三體艦隊至地球的距離為1單位(0.42ly),則三體星系距離我們10單位(4.2ly),。根據(jù)接收恒星輻射強度的平方反比規(guī)律,,此時的三體艦隊接收到的太陽輻射比在三體星系時強了100倍,也就是變亮了5個星等,。
30. 比鄰星到我們的距離是 4.2 光年,,在地球上看,它的周年視差是多少,?( )
A. 1.58 角秒 B. 0.24 角秒 C. 0.77 角秒 D. 4.2 角秒
答案:C
解析:
根據(jù)秒差距的定義,,我們會發(fā)現(xiàn),一個天體距離我們的秒差距數(shù)為其周年視差角秒數(shù)的倒數(shù),。1pc=3.2ly,,比鄰星到我們的距離略大于1pc,則比鄰星的周年視差略小于1角秒,,因此選擇0.77角秒,。
31. 視向速度為 1000 km/s 的超高速恒星對應的紅移/藍移是多少?( )
A. 3 B. 0.3 C. 0.03 D. 0.003
答案:D
解析:
用一個非常不規(guī)范的經(jīng)驗公式,,即Δλ=v÷c(Δλ為紅移/藍移,,v為視向速度,c為光速),,可以直接解決,。將數(shù)據(jù)代入公式,得到Δλ=1000÷300000≈0.003,因此選擇D,。再強調(diào)一遍,,這個經(jīng)驗公式非!常,!不!規(guī),!范,!
32. 多位邵逸夫天文學獎得主目前已獲得諾貝爾物理學獎,。以下哪項發(fā)現(xiàn)已獲得了邵逸夫天文學獎,,但尚未獲得諾貝爾物理學獎,?( )
A. 發(fā)現(xiàn)重子聲學振蕩 B. 直接觀測引力波 C. 銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞 D. 首個環(huán)繞類太陽恒星的系外行星
答案:A
解析:
時事題,考試前運氣好看見了就能答對,,沒看見過根本沒法答。
33. 建造中的中國空間站巡天望遠鏡(CSST)的工作波段范圍是( )。
A. 紫外–可見光 B. 光學–近紅外 C. 光學–射電 D. 紫外–亞毫米波
答案:D
解析:
時事題,,考試前運氣好看見了就能答對,,沒看見過根本沒法答。出處是《中國國家天文》2022年12月刊,,需要注意的是太赫茲對應的波段就是亞毫米波,。
34. 射電望遠鏡可以組成干涉陣列,望遠鏡的最大間隔越長,,角分辨率越好,,其角分辨率的計算方法與光學望遠鏡近似,。如果在我國國土最東端和最西端分別修建射電望遠鏡并組網(wǎng),在21厘米的波長上進行觀測,,理論角分辨率是( ),。
A. 40 納角秒 B. 2 微角秒 C. 8 毫角秒 D. 1-2 角秒(受限于大氣視寧度)
答案:C
解析:
我國國土最東端至最西端的距離約為5000km,這是題目中所給的射電望遠鏡干涉陣列的物鏡直徑,,單位換算為5×10?m,;射電望遠鏡干涉陣列在21厘米的波長上進行觀測,單位換算為0.21m,。將上述數(shù)據(jù)代入角分辨率公式Δθ=1.22λ÷d(Δθ為角分辨率,λ為波長,D為物鏡直徑)得到Δθ=1.22×[0.21÷(5×10?)×206265](206265為1弧度對應的角秒數(shù)),求得Δθ=0.01,也就是10毫角秒,較為接近8毫角秒,。另外,射電波段的觀測不受大氣視寧度影響,。
35. “赫羅圖”是天文學家最喜歡的圖形之一,,是研究恒星非常重要的工具,。它是以恒星光譜型(或表面溫度)為橫坐標,,以絕對星等(光度)為縱坐標作圖。我們從赫羅圖中可以獲得很多恒星的信息,,包括恒星的溫度,、光度、半徑,,分類和演化軌跡等,。下圖中,,哪條線可以代表恒星半徑在赫羅圖上的分布規(guī)律(箭頭方向代表越來越大),?( )
35題圖
答案:C
解析:
根據(jù)斯特潘-玻爾茲曼定律L=4πR?σT?(L是恒星光度,,R是恒星半徑,,T是恒星表面溫度,,σ是斯特潘-玻爾茲曼常數(shù)),,可以得出結論:保持恒星表面溫度不變,,若光度增加,,半徑需要變大;保持恒星光度不變,,若半徑變大,,溫度需要降低。因此,,在光度增加與溫度降低方向,,恒星半徑變大,。
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