第五届中小学生天文科普线上竞赛活动试卷

注意事项:1. 本届竞赛总分 150 分,其中客观题 72分、主观题 78 分。其中,单选题、多选题和计算题的高年组与低年组作答范围不同。单选题每题正确得 4 分,错误倒扣 2 分,不答不得分;多选题每题 6 分,部分正确按比例得分,错选不得分。2. 本届竞赛另设有附加题,共10分。考生自主选择作答,附加题分数计入总成绩,但与主观题成绩之和不得超过78分,超过78分的按78分计入总成绩。3. 本届竞赛允许考生使用电子星图。4. 请各位参赛同学在 7 月 25 日 10:00 -7 月 26 日 22:00 提交自己的答案。每名考生有且仅有一次提交机会,请各位考生不要无故退出问卷网及切换后台,因个人原因造成的无法答题,考生自负。5. 本次阅卷工作约于 8 月 2 日左右结束。请各考生关注微信群,后续关于成绩发布、奖项评定等工作均在微信群中发布。6. 本届竞赛为闭卷考试,不允许参考任何相关的考试资料。考试过程中可以使用不带编程、存储功能的计算器。考试过程中严禁以任何形式使用人工智能(AI)工具,违者成绩保留但不予评奖。欢迎考生相互监督,如发现违规行为,请立即向组委会举报。在规定时间内被举报且被组委会核实作弊行为的考生,将取消本届竞赛评奖机会。
姓名
    ____________
准考证号
    ____________
年龄组
低年组
高年组
一. 单项选择题:本题共20小题,每题仅有一个最符合题意的选项。低年组只答1-15题;高年组只答6-20题。答对1题得4分,答错1题得 -2分,不答不得分。共60分。
1. 以下哪一个星座不是全天88星座?
A.射手座
B.人马座
C.半人马座
D.小马座
2. 请问今夜(2026年7月25日)的月相是?
A.上弦月
B.满月
C.盈凸月
D.残月
3. 今天(2026年7月25日)傍晚夜空中最亮的星星在中国古代叫什么名字?
A.太白
B.镇星
C.岁星
D.荧惑
4. 以下哪一个不是中国古代天文仪器?
A.水运仪象台
B.正方案
C.浑天仪
D.地动仪
5. 以下哪位科学家对大爆炸理论的贡献最小?
A.拉尔夫·阿尔菲
B.阿兰·固斯
C.弗雷德·霍伊尔
D.乔治·伽莫夫
6. 包含有1000颗一等星的星团的视亮度为多少?
A.-1.5
B.-4
C.-6.5
D.8.5
7. 视差为0.29角秒的恒星距离我们的距离为?
A.3.44ly
B.34.4ly
C.11.24ly
D.112.4ly
8. 一个 Skyrover 102 APO(F=714mm,D=102mm)后面接了一台ASI6200mm pro(9576×6388像素,像素尺寸3.76μm),拍摄M8(90×40角分),求照片中M8占多少像素?
A.4976×2210
B.3840×2160
C.7569×3364
D.3114×1384
9. 某天文爱好者在某天观测到火星在午夜时升起,请问从此位置开始,到火星处于合结束这段时间,火星的顺逆行如何变化?
A.一直顺行
B.一直逆行
C.先顺行后逆行
D.先顺行后逆行再顺行
10. 下图为M33与哈勃音叉图,请问M33在哈勃音叉图的哪个位置?
A
B
C
D
11. 以下哪张图是类太阳恒星在赫罗图上的演化轨迹?
A
B
C
D
12. 某观测者发现一颗小行星在4个月内从人马座走到了双鱼座,请问这颗小行星最可能属于哪个集群?
A.阿波罗型
B.阿登型
C.主带
D.柯伊伯带
13. 公元2149年,深空观测站“烛龙”捕捉到一桩引力奇观:一颗光度为L的孤立恒星,被一个微型原初黑洞穿过。潮汐力将恒星瞬间撕裂成为三颗完全相同的子星,并且分裂过程中无物质抛射。子星迅速恢复成密度均匀的球体,且表面温度与原恒星完全一致。设分裂前后该系统与地球的距离不变,则分裂后三合星系统的视星等与原来单星相比会发生何种变化?
A.+0.40等
B.-0.40等
C.+0.25等
D.-0.25等
14. 已知恒星有效温度与色指数有近似关系T≈8540/(B-V+0.865),单位为开尔文。我们测出一虚构恒星的色指数为2.00,V波段视星等为1.1等,视差角为5mas。我们认为该恒星所在天区的色余为0.20,V波段星际消光为0.6等。根据推出的本征色指数,我们可以认为其热改正BC为-2.8。你认为给定恒星的视直径最接近
A.0.5mas
B.5mas
C.50mas
D.0.5″
15. 某折射望远镜物镜焦距f=900mm,调焦座完全缩回时末端接口端面到原焦平面的距离为30mm,调焦座最大伸出量为40mm。现有一只Barlow镜,焦距f=60mm,其光学中心到前端接口的距离为12mm,到后端接口的距离为18mm。一台行星相机的传感器到相机接口端面的法兰距为15mm。Barlow镜前端直接与调焦座末端连接,相机通过可调长度的延长筒连接至Barlow镜后端(延长筒长度定义为Barlow后端接口到相机接口的距离)。若要使整套系统的合成有效焦距恰好为3600mm,且满足合焦,调焦座伸出量x(mm)和延长筒长度L(mm)应选择以下哪一组合?
A.x=12 L=156
B.x=3 L=147
C.x=18 L=138
D.x=8 L=150
16. 设某黑洞的质量为M,其史瓦西半径为Rs。若不考虑相对论效应,仅在经典力学框架下,距该黑洞中心r处的逃逸速度的表达式为:
A
B.
C.
D.
17. 理论研究表明,在双黑洞系统中,霍金辐射的演化会受到两个黑洞引力场的调制。考虑一个由恒星级黑洞(M1=10M⊙)和原初黑洞(M2=10^12kg)组成的双星系统。已知霍金温度T∝1/M,黑洞的蒸发时间t∝M^3。若忽略并合与物质吸积,仅考虑霍金蒸发,以下推断最合理的是
A.两个黑洞的霍金温度相同,蒸发速率相同
B.大质量黑洞温度更高,会先蒸发殆尽
C.小质量黑洞温度更高,但蒸发更慢
D.小质量黑洞会在大质量黑洞蒸发前完全蒸发
18. 航天器从半径r1=7000km的圆形低轨道出发,利用霍曼转移前往半径r2=42000km的圆形高轨道。已知中心天体引力常数μ=3.986×10^5km^3/s^2。则完成该转移所需的总速度增量最接近下列哪一个数值?
A.2.56
B.4.02
C.5.98
D.7.64
19. 某双星系统中,两颗星的质量分别为M1和M2,轨道半长轴为a,轨道周期为P。通过光谱观测得到两颗星的最大径向速度分别为v1和v2。若轨道近似为圆形且倾角为90°,则两星质量之和可表示为
A
B
C
D
20. 天文学家在观测某伽马射线暴余辉光谱时检测到一条铁Kα发射线。.........

已知实验室静止能量、观测能量、宿主星系红移及黑洞质量等条件,试判断该发射区的轨道半径r及其对应的引力红移最接近下列哪一组?

A
B
C
D
二.多项选择题:本题共3小题,每题有2-3个最符合题意的选项。低年组只答21-22题;高年组只答22-23题。每题6分,部分正确按比例得分,错选不得分。共12分。
21. 某观测站正在观测一颗视星等为8等的主序星,下列说法错误的是:( )
A. 若该恒星的视差角为0.325角秒,则该恒星的绝对星等为8等
B. 若该恒星距离地球100pc,则该恒星绝对星等为3等
C. 若观测站发现该星视星等在周期性变化,计算得出该星实际是一颗由两完全相同的恒星组成的食双星,该星视星等最暗(假设为全食)为8等,则该星视星等最亮为6等
D. 若观测站发现该星视星等在周期性变化,计算得出该星实际是一颗由两完全相同的恒星组成的食双星,该星视星等最亮时为8等,则该星视星等最暗为8.75等
22. 下列关于天文学基本概念和现象的说法,正确的有( )
A. 主序星的光度与其质量大致呈3.5次方正比关系,因此质量越大的主序星,其核心氢核聚变反应越剧烈,但主序带寿命反而越短。
B. 黑洞的史瓦西半径(事件视界半径) 与其质量成正比,所以质量越大的黑洞,其视界半径越大,但对周围物质的潮汐力在视界处会相应减弱。
C. 宇宙微波背景辐射(CMB)的温度在天空中各个方向完全相同,没有任何细微差异,否则无法解释宇宙的均匀性。
D. 所有类型的超新星爆发都源于大质量恒星(>8倍太阳质量)核心的引力塌缩,而低质量恒星最终只会演化为白矮星,不会产生超新星。
E. 引力波以光速在真空中传播,其频率与振幅不受传播路径上空间曲率的影响,因此可以完全保持波形的完整性到达地球。
23. 已知地球引力常数 GM=3.986×10^5km3/s2,地球平均半径 R=6371 km。一颗人造卫星在椭圆轨道上运行,近地点高度 hp=200 km,远地点高度 ha=35786 km。忽略所有摄动力。关于该卫星的运动,下列说法中正确的有( )
A. 卫星轨道的半长轴约为 24364km
B. 卫星的运行周期约为 10.5小时
C. 卫星在近地点的速度大小约为 9.54km/s
D. 卫星在远地点的速度大小约为 1.60km/s
E. 若在远地点沿速度方向瞬间加速,使卫星进入半径为 ra=42157km 的圆轨道,则所需的速度增量约为 1.48km/s
三.实际观测题:本题共2小题,高低年组均作答,每题9分。共18分。
24. 变暗的恒星
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25. 弄脏的星空照片
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四.计算题:本题共5小题。低年组只答26-29题,高年组只答27-30题。每题15分,共60分。
26. 测量地球半径与地月距离
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27. 选择合适的倍率观察月球环形山
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28. 孤立中子星的多波段诊断
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29. 从分子云到原恒星
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30. 恒星物理学基础
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附加题 场旋
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请上传本次竞赛您所使用的所有草稿纸(含有做题痕迹的试卷也可)
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