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2019USAAAO美国天文奥林匹克竞赛预赛试题答案

选择题单选

1.  以下哪一项将螺旋星系的固有亮度与其渐近旋转速度联系起来
A基本面
B图利-费希尔关系
C普雷斯-谢克特公式
D法伯-杰克逊关系

2.  下面哪一项正确地给出了银河系中星族I和星族II恒星的位置
A星族I-薄盘旋臂星族II-晕核球
B星族I-薄盘核球星族II-旋臂
C星族I-晕核球星族II-薄盘旋臂
D星族I-光晕薄盘星族II-核球旋臂

3.  在红移为1.5 时观察到具有大约为10-12 erg∙ s-1 ∙ cm-2的辐射通量的类星体即它的径向距离约为4.4Gpc该类星体的辐射光度为多少
A6.0×1011 L⨀
B3.8×1012 L⨀
C2.4×1013 L⨀
D6.3×1014 L⨀

4.  现在我们假设观察到前一个问题中谈到的类星体具有一个相距5角秒的伴星系则伴星系与类星体的线距离是多少
A107 kpc B29 kpc
C74 kpc   D43 kpc

5.  一位观测者站在地球上最高的建筑——哈利法塔顶高度=830m纬度=25.2N经度=55.3E下列哪一个选项最接近一年中当地中午建筑物在地面上最短和最长的阴影长度
A10m1050m
B25m950m
C35m850m
D45m750m

6.  以下哪一项最接近地球上最高的珠穆朗玛峰高度=8.8km和火星奥林巴斯蒙斯高度=25km的观察者可以看到的最远的地平线的距离之比
A0.1 B1 C5 D10

7.  设一观察者测量了各种物体的黑体光谱以此来作为长波长极限hc/λ<<kT中温度和波长的函数发现其数据近似符合关系log(i)=a+blog(t)+clogλ这里i是波长的光谱强度t是物体的温度λ是波长下面哪个是bc的值
A1-4 B14
C41  D-41

8.  地球和火星轨道的半长轴分别为1.496×108km2.279×108km假设一个航天器在400km的低地球轨道上运行航天器进行单轨道机动将其置于火星转移轨道∆v是指轨道机动期间速度的变化则所需增加的∆V是多少
A2.94 km/s B3.57 km/s
C6.12 km/s D10.85 km/s
E11.24 km/s

9.  进入火星轨道后探测器发现在火星一年的时间里由于航天器绕太阳运行恒星A的位置变化了613.7毫角秒mas试确定此时探测器与A星的距离
A1.629 pc B2.482 pc
C3.259 pc D4.965 pc
E6.518 pc

10.  质量为3.5M⊙的A23.22年里的径向速度变化为24.2m/s表明其存在一颗绕轨道运行的外行星已知木星的质量MJ下列哪一个最接近外行星的质量假设外行星的轨道是圆形的倾角为90木星的质量是1.898×1027kg且行星的质量比A星小得多
A0.7 MJ B2.1 MJ
C5.6 MJ D9.9 MJ
E13.2 MJ

11.  衍射限制光学系统是否能分辨两个不同的点可用瑞利判据来确定绘架座β-b是最早使用直接成像发现的系外行星之一该系统位于19.44pc以外绘架座β-b位于距主星9.2AU的位置在红外波段λ=1650nm观察时根据瑞利准则能够分辨绘架座β及其外行星的最小望远镜直径是多少
A0.719m B0.877m
C1.142m D1.438m
E1.755m

12.  猎户座星云的天体坐标是RA=05h 35mdec=-5°23’以下哪个时间当地太阳时最接近猎户座星云在201921日晚上穿过子午线的时间2019年春分为320
A08:40 PM B10:22 PM
C12:00 AM D01:38 AM
E03:20 AM

13.  一个位于1.04 kpc以外的黄色超巨星其视星等为1.49B-V波段色余为0.29假设RvV波段消光与B-V波段色余之比3.1确定恒星的绝对星等
A-9.5 B-8.9 C-8.6
D-8.3 E-7.7

14.  pp链是太阳中的主要能量产生机制每一次2H+e→D+v 过程将释放26.73MeV的能量计算火星表面的中微子通量以每平方米的中微子数为单位假设pp链承担了太阳产能的100%火星距离1.52 AU
A2.54×1013 B3.17×1016
C1.37×1014 D5.94×1012
E4.45×1015

15.  以下哪对造父变星的属性使造父变星可以用来确定恒星的距离关系
A质量和温度
B周期和光度
C温度和周期
D质量和光度
E周期和半径

16.  钱德拉塞卡尔极限为1.4太阳质量请估计一个钱德拉塞卡质量大小的黑洞的最大平均密度应该为多少单位kg/m3
A1.5×1022 B4.7×1014
C8.2×1010 D9.4×1018
E7.1×1026

17.  太阳的较差自转可以用公式ω=X+Ysin2(φ)+Zsin4(φ)来估算其中ω是每天度数的角速度φ是太阳纬度XYZ是常数分别等于每天15°-2.5°和-2° 沿同一个太阳子午线发现两个太阳黑子一个在另一个在40°假设太阳黑子不会消失或改变纬度并以与太阳表面相同的速度移动那么这两个太阳黑子会在多少天后再次对齐将答案舍入到最近的一天
A142 B202 C262
D312 E372

18.  假设观察者记录一个双星系统的光变曲线并注意到两个不同的最小值周期性重复以交替的方式光变曲线达到第一个最小值和第二个最小值之间的时间为285.7以一个太阳质量为单位如果这两颗恒星的平均距离为4.1AU根据以上信息请估计该双星系统的总质量
A0.0002 B0.0008
C28 D56 E112

19.  天棓四是天龙座中最亮的恒星其大致坐标为RA17h 56m Dec+51.5°考虑到在观察者所在的位置纬度是+50°而当地的恒星时是14:00那么天棓四会出现在地平线以上多远的地方把你的答案四舍五入到最接近的程度
A26 B54
C59 D89
E该恒星位于地平线以下

20.  位于赫罗图左上方的恒星体必然具有哪些特点
A绝对星等低有效温度低
B绝对星等低有效温度
C绝对星等高有效温度高
D绝对星等高有效温度高
E中等绝对星等中等有效温度

21.  下列距离“指示器”从最近到最远排列正确的一项是
A恒星视差分光视差天琴座RR变星哈勃常数
B分光视差恒星视差天琴座RR变星哈勃常数
C恒星视差天琴座RR变星分光视差哈勃常
D恒星视差分光视差哈勃常数天琴座RR变星
E分光视差恒星视差哈勃常数天琴座RR变星

22.  地球上观测到火星方照时从火星上观测地球的相位为
A
B眉月状
C弦月状
D凸月状
E

23.  在北半球的观察者几乎永远看不到下列哪一颗恒星
A御夫座α B天鹅座γ
C天琴座α D南极座σ
E猎户座β

24.  居住在厄瓜多尔的两名业余天文学家AB分别站在加拉帕戈斯群岛高度0m经度91°W和火山卡扬贝高度5790m经度78°W的赤道上这两位天文学家在2019320日当地正午时测得的太阳高度和太阳天顶距以度为单位有多大差异忽略大气折射并给出最接近的答案
A地平高度15天顶距的差异13
B地平高度13天顶距的差异1
C地平高度13天顶距的差异15
D地平高度11天顶距的差异13

25.  两颗恒星AB的光谱分别在500nm250nm波长处达到峰值如果他们形成黑洞时的史瓦西半径比为8:1那么它们的光度比是多少假设它们在坍塌之前它们的密度是均匀并且在形成黑洞时它们不会失去任何质量
A2:1 B4:1
C1:4 D1:2

26.  当水星处于近日点和远日点时距离太阳100 AU的两个静止观测者观察水星穿过太阳日面直径的凌日现象以下哪一项最接近水星处于远日点时与处于近日点时所测得的完整凌日时间的比率已知水星轨道的半长轴和偏心率分别为0.387 AU0.21
A1:1 B2:1
C4:1 D8:1

27.  五车二与伴星之间的半长轴为0.85 AU周期为0.285求五车二与该恒星组成的双星系统的总质量
A5.5M⊙ B6.5M⊙
C7.6M⊙ D8.5M⊙
E9.5M⊙

28.  新视野号在2019年元旦完成了2014 MU69Ultima Thule中文名天涯海角的飞越2014 MU69是柯伊伯带中的天体半长轴为44.58 AU 假设物体的反照率为零则以开尔文为单位估算2014 MU69表面的最高温度
A41.7K B58.9K
C83.3K D117.9K

29.  HD209458b是一颗太阳系外气体巨行星其半径为1.38木星半径质量为0.69木星质量1木星半径=6.99×107m1木星质量=1.90×1027kg以下哪一个最接近HD209458b中心的压强单位
A109 bar B106 bar
C105 bar D103 bar

30.  想象一下我们的太阳突然被一个质量只有太阳一半的M型矮星所取代如果我们的地球在这个变化过程中保持相同的半长轴那么地球绕M型矮星公转的新轨道周期为多少
A0.707年 B1
C1.414年 D2

解答
BABDB BABDC
BAACB DCCBB
ACDDC BCBBC

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