台北市立天文科学教育馆为推广天文知识,并提高民众对天文之认识与兴趣,开辟了天文知能检测平台,期盼能使天文教育更蓬勃发展。天文知能检测自由参加,不限年龄、学历,试题不分等级。检定项目分为「天文知识测验」和利用天文馆的宇宙剧场半球形银幕进行的全天「星座辨认」等两部分。通过检测证书由台北市立天文科学教育馆署名发给。

繁体中文使用者注意
1. 天体位置冲的繁体字应是「衝」,不能写成沖水的「沖」。
2. 谷神星的繁体字应是「穀神星」,不能将山谷的「谷」字当做另一个繁体字使用。
3. 王后星的繁体字应是「王后星」,不能写成「王後星」。

两岸名词的差异 
公尺=米 
公分=厘米 
公厘=毫米 
哈伯=哈勃 
梅西尔=梅西叶(梅西耶) 
重力波=引力波 
克卜勒=开普勒 
古伯带=柯伊伯带 
欧特云=奥尔特云 
都卜勒效应=多普勒效应 
航海家探测船=旅行者探测器 
机会号=机遇号 
精神号=勇气号

2018年天文知能检测『天文知识测验』题目卷
台北 2018年11月11日10:00-11:30 闭卷

单选题(填对应数字即可),共计100题,每题1分,总分100分,70分以上及格

1. 2018年1月31日晚间21时27分是月亮「望」的时刻,下列何者正确?
①前次发生望的时刻为2017年12月31日晚间21时27分
②2019年1月31日晚间21时27分还会发生望
③2018年2月不会发生望
④下次发生望的时刻为同年2月28日晚间21时27分

2. 某颗星的「绝对星等」与「视星等」相同,请问这颗星距离我们多远?
①10天文单位 ②10秒差距
③10光年   ④10亿公里

3. 关于宇宙背景辐射的叙述,下列何者正确?
①美国天文学家哈伯(Edwin Hubble)首先观测发现
②来自于银河系的超新星爆炸
③物理学家爱因斯坦(Albert Einstein)在相对论中就已经预测
④整个宇宙中各方向各处都存在

4. 梅西尔星表〈The Messier Catalogue〉中的M97,位于哪个星座方向?
①大熊座  ②英仙座  ③双子座  ④蛇夫座

5. 下列哪一项关于彗星的叙述是正确的?
①彗星的彗发一直存在彗核周围
②彗星的蓝色彗尾称为离子尾
③彗星在海王星与冥王星之间的区域形成
④彗星的结构与小行星相同

6. 地球不会产生下列何种运动?
①进动  ②章动  ③差异自转  ④绕日公转

7. 《汉书》中的《天文志》是下列中哪位所辑?
①班固 ②马续 ③班超 ④张衡

8. 下列哪项关于太阳系形成的叙述是正确的?
①形成时间约距今138亿年前
②由欧特云团(Oort cloud)收缩凝聚形成
③形成位置在银河系旋臂部分
④太阳与各行星形成的时间差距超过10亿年

9. 月球不会造成地球发生哪种现象?
①极光 ②潮汐 ③月食 ④日食

10. 下列哪一类天体的表面温度最高?
①白矮星 ②红巨星
③棕矮星 ④金牛T星(T Tauri star)

11. 恒星的颜色与哪一项恒星的物理性质有关?
①磁场强弱   ②质量大小
③自转速率快慢 ④以上皆非

12. 太阳辐射能的主要来源是?
①内部核心区进行的核融合反应
②表面太阳黑子周期变化提供的磁场能量
③本身重力收缩释放的位能
④以上皆非

13. 下列哪一类恒星的演化寿命一定比较短?
①体积大的恒星 ②质量大的恒星
③亮度大的恒星 ④密度大的恒星

14. 天文学家之所以知道有「暗物质」的存在,是因为观测到?
①暗物质发出的电磁波
②暗物质产生的重力效应
③暗物质的温度
④暗物质产生的冲激波

15. 根据目前观测数据,本银河系各部位的转动速率,下列哪项叙述正确?
①银河系中心有黑洞存在
②旋臂随着离银河系中心距离增加,绕行速率并没有减慢,且几乎保持同样的速率
③依银河系各部位公转速率与中心距离变化情形所画出的曲线图,称为「旋转曲线」(rotation curve)
④以上皆是

16. 下列哪项关于星系的叙述是不正确的?
①依据观测到的外型分类,星系有球状星系、椭圆星系、螺旋星系
②星系中的成员有恒星、星团、星云等
③多个星系也组成星系团(Cluster of galaxies),如本地星系群(Local group of galaxies)、后发座星系群(Coma Cluster of galaxies)
④考虑大于百万秒差距(Mpc)以上的范围时,星系团的分布具有各处均匀性(homogeneity)

17. 2016年科学家利用下列哪种物理原理,首度探测到重力波?
①质能不灭定律 ②波的干涉效应
③弹性碰撞原理 ④作用力与反作用力平衡

18. 在台北冬季时,往北纬更高的区域前进所观测到的情形,下列哪项叙述不正确?
①北极星的仰角高度愈来愈高
②白昼的时间愈来愈短
③能见到的星座数量愈来愈多
④愈接近北极地区,愈有机会看见极光

19. 下列哪个星座在台湾完全看不到?
①飞马座  ②杜鹃座  ③山案座  ④凤凰座

20. 下列何者是类地行星的特性?
①具有行星环
②密度较大
③由气体或冰组成
④卫星数目相对较多

21. 克卜勒任务(Kepler Mission)是利用何种方法来搜寻系外行星(太阳系以外的行星)?
①径向速度法  ②天体测量法
③重力微透镜法 ④凌日法

22. 目前发现的矮行星中,「不」包含下列哪一颗?
①谷神星(Ceres)
②冥王星(Pluto)
③鸟神星(Makemake)
④爱神星(Eros)

23. 从太阳光球层的何种现象,可得知太阳表面正在运用对流传递热能?
①太阳黑子 ②米粒状组织
③日珥   ④日冕物质抛射

24. 目前太阳系八大行星中,拥有最多卫星的是下列哪一颗?
①海王星 ②天王星 ③土星 ④木星

25. 2018年日本隼鸟2号(Hayabusa 2)探测船,让探测机器人成功登陆至龙宫(Ryugu)小行星,这颗小行星是属于下列哪一小行星族群?
①特洛伊(Trojans)
②阿波罗(Apollo)
③主带(Main belt)
④阿登(Aten)

26. A-金星、B-天狼星、C-织女星、D-北极星、E-天王星,以上天体的视星等数字由大到小排列为下列何者?
①ABDEC ②EDCBA
③DEBCA ④ABCDE

27. 视星等亮度若差5等,亮度约相差几倍?
①1倍 ②2.512倍 ③10倍 ④100倍

28. 意大利天文学家乔凡尼‧夏帕雷利(Giovanni Virginio Schiaparelli)首度观测到火星上有一种地形特征,他用意大利语canali表示,请问是在哪一年?
①1820年 ②1758年
③1877年 ④1910年

29. 下一回的火星大接近,将于哪一年到来?
①2029年 ②2030年
③2033年 ④2035年

30. 本银河系,依目前的观测结果推论,是属于下列哪种星系?
①螺旋星系 ②棒旋星系
③椭圆星系 ④不规则星系

31. 本银河系的核心,透过欧南天文台的VISTA望远镜观测到其外形像一颗花生,这是观测哪一个波段的光所得到的结果?
①红外线  ②可见光
③无线电波 ④X射线

32. 太阳系位于本银河系的旋臂上,距离本银河系核心约有几光年远?
①4万光年    ②3万7千光年
③2万7千光年 ④1万5千光年

33. 下列哪一颗星是目前发现离太阳系最近的系外行星?
①克卜勒186f   ②阋神星
③天狼星B   ④比邻星b

34. 寻找系外行星所用的方法中,目前哪一种方法所找到的数量最多?
①凌日法    ②径向速度法
③微重力透镜法 ④直接拍摄法

35. 有关二十四节气,下列叙述何者错误?
①太阳到达黄经0度时,为「春分」
②节气共有二十四个
③黄道每隔15度制定一个节气
④太阳到达黄经240度时,为「冬至」

36. 有A及B两支双筒望远镜,规格分别为A-7×50及B-6×30,以下叙述何者正确?
①A的放大倍率为7倍,B的放大倍率为6倍
②A的放大倍率为50倍,B的放大倍率为30倍
③A的镜片口径为7公分,B的的镜片口径为6公分
④A的镜片口径为50公分,B的的镜片口径为30公分

37. 3月20日晚上8点小文观察到北斗七星,他可于下列哪个时间,在相同地点看到最接近同仰角及方位的北斗七星出现?
①2月18日晚上10点
②4月20日晚上9点
③4月20日晚上10点
④5月20日晚上8点

38. 下列哪个星座所在位置的赤纬最南?
①鹿豹座  ②盾牌座  ③麒麟座  ④时钟座

39. 依目前观测发现,下列哪一颗恒星旁有最多系外行星?
①葛利斯581(Gliese 581)
②TRAPPIST-1
③克卜勒90(Kepler-90)
④克卜勒20(Kepler-20)

40. 站在台湾本岛地平面,可以完整地看到下列哪个星座的全部?
①飞鱼座  ②蝎虎座  ③苍蝇座  ④蝘蜓座

41. 黄道经过的星座有几个?
①12个 ②13个 ③36个 ④88个

42. 火星冲多久会发生一次?
①约1年  ②约2年  ③约15年  ④约17年

43. 下列哪个天体对地球海洋潮汐的影响最大?
①太阳 ②月球 ③火星 ④织女星

44. 下次要在台湾看到日环食要等到何时?
①2020年 ②2024年
③2035年 ④2062年

45. 下列哪颗恒星的表面温度最高?
①心宿二  ②太阳  ③参宿七  ④参宿四

46. 恒星演化中,下列哪个阶段所占的时间最长?
①主序星 ②氦闪
③超新星 ④前主序星

47. 下列何者无法用来测量星系的距离?
①视差法  ②Ia型超新星
③造父变星 ④谱线红移

48. 下列梅西尔天体中,何者为球状星团?
①M42 ②M45 ③M19 ④M27

49. 目前全世界最大的单一天线无线电波望远镜位于何处?
①中国贵州
②智利智阿塔卡玛(Atacama)沙漠
③波多黎各
④夏威夷

50. 下列何者不属于电磁波?
①可见光 ②伽玛射线
③X射线  ④重力波

51. 下列何者不属于电磁波?
①海王星 ②天王星 ③木星 ④土星

52. 已知岁差之周期约为26000年,则春分点每年约退行多少角秒?
①30角秒 ②40角秒
③50角秒 ④60角秒

53. 已知某恒星的视星等为10等,距离为100秒差距,则此恒星的绝对星等为多少?
①5等 ②6等 ③7等 ④8等

54. 目前太阳系哪一颗行星上被观测到的气旋速度最快?
①木星 ②土星 ③天王星 ④海王星

55. 天文学家认为太阳系长周期彗星主要来自下列何处?
①古柏带(Kuiper belt)
②欧特云(Oort cloud)
③史特龙根球(Stromgren sphere)
④英仙旋臂(Perseus arm)

56. 小行星在自转时,表面各部位照射到太阳光的面积比例不一,造成红外线辐射强度不同而产生压力变化,使小行星产生不同于原预测方向之漂移现象,称为何种效应?
①雅可夫斯基效应(Yarkovsky effect)
②塞曼效应(Zeeman effect)
③康普顿效应(Compton effect)
④法拉第效应(Faraday effect)

57. 卡西尼缝(Cassini division)是存在于土星环中的结构,而其成因与下列太阳系中的哪个天文结构最为相似?
①柯克伍德空隙(Kirkwood gap) 
②范艾伦带(Van Allen belt)
③特洛伊群(Trojan group) 
④离散盘(scattered disk)

58. 依目前恒星形成理论,成为一颗恒星的质量下限,约为多少太阳质量(M)?
①0.04M ②0.08M  
③0.4M   ④0.8M

59. 伽玛射线爆(gamma ray burst,GRB)是宇宙中由于星体之剧烈爆发而产生大量伽玛射线的一种天文现象,而其较不可能由下列何种事件所造成?
①Ⅱ型超新星爆炸
②恒星之形成过程
③两个中子星之合并
④中子星与黑洞之合并

60. 梅西尔星表〈The Messier Catalogue〉中的M44俗称鬼宿星团,它位于哪个星座方向?
①金牛座  ②飞马座  ③天蝎座  ④巨蟹座

61. 下列哪种交互作用并非宇宙的四大基本力之一?
①强核力  ②弱核力  ③电磁力  ④热力

62. 下列何者并非宇宙大霹雳学说的观测证据之一?
①哈伯定律  ②星系的成团现象
③氦元素丰度 ④宇宙微波背景

63. 唐朝诗人杜甫在其诗句「赠卫八处士」中写到「人生不相见,动如参与商。今夕复何夕,共此灯烛光。…」,而其中所指的参星与商星分别是位于现今的哪两个星座内?
①猎户座、天蝎座
②飞马座、狮子座
③人马座、双子座
④猎犬座、天兔座

64. 星座中的南极座原意象征哪一种航海仪器?
①六分仪  ②八分仪  ③罗盘  ④望远镜

65. 下列哪一个单位距离最远?
①1公里  ②1光年
③1秒差距 ④1天文单位

66. 星座中的鹿豹座,是描述哪种动物?
①鹿 ②豹 ③长颈鹿 ④熊

67. 下列哪一天有可能发生日食?
①农历新年 ②元宵节
③端午节  ④中秋节

68. 如果住在月球背面,你会看到太阳多久升落一次?
①29.5小时 ②27.3小时
③29.5天  ④27.3天

69. 下列哪一颗星球地表的大气压力最大?
①火星 ②地球 ③金星 ④泰坦

70. 信使号太空船(MESSENGER)环绕哪一颗行星进行探测?
①金星 ②水星 ③木星 ④土星

71. I型超新星与II型超新星的分类,以观测有无哪一元素为依据?
①氢 ②氦 ③氧 ④铁

72. 2018年4月18日发射研究系外行星的望远镜TESS,与克卜勒任务(Kepler Mission)相比优势为何?
①TESS口径较大
②TESS搜寻范围更广
③TESS看的恒星较暗
④TESS较重

73. 影响恒星演化最重要的因素是下列何者?
①体积   ②质量
③生成环境 ④重元素含量

74. 最适合观测金星的时机是?
①大距 ②冲 ③合 ④方照

75. 下列有关中国星宿与西方星座的对照何者错误
①参宿←→猎户座
②亢宿←→室女座
③房宿←→天蝎座
④牛宿←→天鹰座

76. 大霹雳(The Big Bang)所产生的元素中,哪种含量最多?
①氢 ②氦 ③碳 ④氧

77. 太阳离本银河系哪一条旋臂最近?
①南十字  ②英仙座  ③猎户座  ④矩尺座

78. 帕克太阳探测器(Parker Solar Probe)2018年8月发射,请问它利用哪颗行星加速并改变轨道?
①火星 ②地球 ③金星 ④水星

79. 帕克太阳探测器为纪念尤金‧帕克(Eugene Newman Parker)而命名为帕克,请问这位天文学家对天文学最主要贡献,是研究下列哪一项主题?
①太阳核心 ②太阳风
③红巨星  ④超新星

80. 下列哪一个太空望远镜所探测的观测波段最长?
①哈伯(HST)
②史匹哲(Spitzer Space Telescope)
③钱卓(Chandra X-ray Observatory)
④费米(Fermi Gamma-ray Space Telescope)

81. 关于球状星团与疏散星团的比较,下列何项叙述不正确?
①球状星团大多分佈在星系核心与银晕;疏散星团大多分布在星系盘面
②球状星团的星球数量比疏散星团的星球数量多
③球状星团的星球年龄比疏散星团的星球年龄老
④球状星团的星球颜色偏蓝;疏散星团的星球颜色偏红

82. 太阳系八大行星中,哪一颗行星自转轴倾角达97度?
①冥王星 ②天王星 ③金星 ④土星

83. 2017年天文学家首度观测到古柏带(Kuiper Belt)天体有「环」系统存在,请问是在下列哪一颗古柏带天体发现的?
①谷神星  ②冥王星  ③鸟神星  ④妊神星

84. 2006年天体分类增列「矮行星」,下列哪一颗矮行星不是在2006年列入的?
①鸟神星  ②谷神星  ③冥王星  ④阋神星

85. 地面上的大型望远镜,常用「自适应光学(Adaptive Optics)」系统,减轻并修正哪方面的干扰?
①电子相机的电流干扰
②大气扰动
③仪器晃动
④镜片变形

86. 有关目前太阳黑子的变化周期,下列叙述何者正确?
①目前是观测太阳黑子的第23个周期
②目前正朝太阳黑子极小期发展中
③目前正朝太阳黑子极大期发展中
④太阳黑子极小期时,看不到极光

87. 新视野任务(New Horizons)将于2019年元旦飞掠哪一颗古柏带天体?
①2014 MU69  ②1993 SC
③1998 WW31 ④ 2012 VP113

88. 2018年年底预计升空的福卫七号,主要用在何种用途上?
①通讯  ②军事  ③气象  ④资源探测

89. OSIRIS-REx是NASA第一个拜访近地小行星的太空任务,预计在2018年12月飞抵哪一颗小行星进行采样?
①贝努(Bennu)
②佛罗伦斯(Florence)
③2012 TC4
④爱神星(Eros)

90. 太阳预计在主序带还可存活多久?
①200亿年 ②150亿年
③100亿年 ④50亿年

91. 目前正环绕木星进行观测的太空任务是下列哪一个?
①朱诺(Juno)
②卡西尼(Cassini)
③伽利略(Galileo)
④克卜勒(Kepler)

92. 要用下列哪一个波段,才能观测到土星的极光?
①无线电波 ②红外线
③可见光  ④紫外线

93. 有关恒星纬度差异自转(latitudinal differential rotation),依目前观测结果,不同纬度的速度叙述,何者正确?
①恒星两极区的旋转速度最快
②恒星赤道区的旋转速度最快
③不同纬度的速度都一样
④由北极往南极,速度越来越慢

94. 下列太空探测车中,何者不是用太阳能为动力来源?
①精神号(Spirit)
②机会号(Opportunity)
③好奇号(Curiosity)
④旅居者号(Sojourner)

95. 太阳系中,下列哪颗卫星的地表,有被观测到沙尘暴的发生?
①泰坦(Titan)
②凯隆(Charon)
③月亮(Moon)
④卡利斯多(Callisto)

96. 天文学家找到第一个太阳系外可能存在卫星的讯号,这颗卫星绕行哪一颗系外行星?
①Kepler-1625a ②Kepler-1625b
③Kepler-1625c ④Kepler-1625d

97. 英仙座流星雨是年度主要流星雨之一,导致这个流星雨发生的母彗星是下列哪一颗?
①1P/Halley
②2P/Encke
③55P/Tempel-Tuttle
④109P/Swift-Tuttle

98. 在无线电天文学上被广泛地应用在侦测星系结构的21公分谱线,是由何种物质的两个超精细结构能阶之跃迁所发出?
①中性氢分子 ②中性氢原子
③电离氢原子 ④中性氦原子

99. 天体运行论〈De revolutionibus orbium coelestium〉一书是哪一位天文学家所撰写的?
①尼古拉‧哥白尼(Nicolaus Copernicus)
②伽利略‧伽利莱(Galileo Galilei)
③克里斯蒂安‧惠更斯(Christiaan Huygens)
④约翰尼斯‧克卜勒(Johannes Kepler)

100. 下列哪个星云是行星状星云?
①北美洲星云(NGC 7000)
②蔷薇星云(NGC 2244)
③爱斯基摩星云(NGC 2392)
④礁湖星云(M8)

2018天文知能检测『天文知识测验』答案
2018年11月13日修订,修订第16、26、68题答案

1-10     ③②④①② ③②③①①
11-16   ④①②②④ ①或③都对
17-20   ②③③②
21-30   ④④②④② ④③④②
31-40   ①③④①④ ①①④③②
41-50   ②②②①③ ①①③①④
51-60   ①③①④② ①①②②④
61-70   ④②①②③ ③① 送分 ③②
71-80   ①②②①④ ①③③②②
81-90   ④②④①② ②①③①④
91-100 ①④②③① ②④②①③
主办:台北市立天文科学教育馆

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  台北市立天文科学教育馆为推广天文知识,并提高民众对天文之认识与兴趣,开辟了天文知能检测平台,期盼能使天文教育更蓬勃发展。天文知能检测自由参加,不限年龄、学历,试题不分等级。检定项目分为「天文知识测验」和利用天文馆的宇宙剧场半球形银幕进行的全天「星座辨认」等两部分。通过检测证书由台北市立天文科学教育馆署名发给。

繁体中文使用者注意
1. 天体位置冲的繁体字应是「衝」,不能写成沖水的「沖」。
2. 谷神星的繁体字应是「穀神星」,不能将山谷的「谷」字当做另一个繁体字使用。
3. 王后星的繁体字应是「王后星」,不能写成「王後星」。

两岸名词的差异 
公尺=米 
公分=厘米 
公厘=毫米 
梅西尔=梅西叶(梅西耶) 
重力波=引力波 
克卜勒=开普勒
凯伯带=柯伊伯带 
欧特云=奥尔特云 
都卜勒效应=多普勒效应 
航海家探测船=旅行者探测器

2017年天文知能检测『天文知识测验』题目卷
台北 2017年11月12日10:00-11:30 闭卷

单选题(填对应数字即可),共计100题,每题1分,总分100分,70分以上及格

1. 2017年6月15日发生『土星冲』,假设当天晚上天气条件佳、可进行观星活动,针对当晚观测状况下列叙述何者正确?
①仅能在黄昏时刻看到土星
②整夜皆可观测土星
③仅能在清晨时刻看见土星
④当天晚上无法观测到土星

2. 当日全食「食甚」阶段发生时,用目视观测可以看到太阳的哪一部分?
①光球层  ②太阳风  ③日冕  ④太阳黑子

3. 有关M45昴宿星团的叙述,下列何者正确?
①内部包含有壮观的云气,来自不久前的超新星爆炸
②在天鹰座附近
③内部包含许多造父变星
④是一个年轻的疏散星团

4. 第一个被发现的「主带小行星」,后来改列为矮行星的天体是下列哪一个?
①谷神星  ②婚神星  ③灶神星  ④智神星

5. 在下列哪一个城市,可以看到的星座数量最多?
①墨尔本 ②东京 ③首尔 ④新加坡

6. 1984年美国地质学家在南极发现陨石(编号为ALH84001),这颗陨石目前推论可能来自下列何处?
①月球 ②火星 ③金星 ④小行星带

7. 北斗七星中,哪一颗星的视星等最暗?
①玉衡 ②天枢 ③天玑 ④天权

8. 关于太阳黑子的描述,下列哪一项是错误的?
①温度比周围无黑子区域高
②数量多寡有周期性变化
③大多成对出现
④磁场比周围无黑子区域强

9. 测量恒星的光谱无法侦测到下列哪一种恒星的性质?
①表面温度
②径向(radial)速度
③横向(transverse)速度
④大气层元素种类

10. 下列何种天体可以用来测量遥远星系的距离?
①棕矮星 ②白矮星
③食变星 ④造父变星

11. TRAPPIST-1是一颗表面温度很低的红矮星,至2017年10月31日止,天文学家在它的旁边共发现几颗行星?
①5颗 ②6颗 ③7颗 ④8颗

12. 天文学家在宇宙各处侦测到的3K背景辐射与下列何种现象有关?
①行星状星云
②宇宙初始的大爆炸
③宇宙各处高能量的伽玛射线爆
④超新星爆炸

13. 「绝对星等」是把恒星放在距地球多远的位置上所测量出来的星等?
①10天文单位 ②10秒差距
③10光年   ④10亿公里

14. 一具口径45公分的反射式天文望远镜,其焦比为8。配合一个焦距为60mm的目镜,则其放大率是多少倍?
①240倍 ②60倍 ③30倍 ④1200倍

15. 鲸鱼座中有一颗名叫「蒭藁增二」的星星,是属于下列哪一种天体?
①白矮星  ②变光星  ③中子星  ④棕矮星

16. M13球状星团位于哪个星座方向?
①蛇夫座  ②英仙座  ③武仙座  ④仙王座

17. 从地球上看见两个太阳系天体位于相同的赤经位置时,此现象名称为下列哪一种?
①方照 ②冲 ③合 ④留

18. 球状星团大部分都分布在星系何处?
①星系盘面 ②星系核心
③星系旋臂 ④星系银晕

19. 下列何者非活耀星系核分类之一?
①类星体(QSO)
②赛弗特星系(Seyfert galaxies)
③蝎虎座BL型天体(BL Lac Objects)
④包克球(Bok globule)

20. 根据目前观测数据,本银河系比较偏向下列哪一类的星系?
①椭圆星系  ②棒旋星系
③不规则星系 ④旋涡星系

21. 下列哪个卫星绕行母行星时,其卫星的自转周期与其绕行母行星的公转周期不同?
①月亮
②火卫一(Phobos)  
③欧罗巴(Europa)
④土卫七(Hyperion)

22. 根据目前的观测数据,哪种学说比较可能为月球的形成原因?
①分裂说  ②捕获说  ③同源说  ④碰撞说

23. 甲:主带小行星、乙:火星、丙:地球、丁:土星,以上太阳系成员距离太阳位置由近至远的顺序为何?
①甲乙丙丁 ②乙甲丙丁
③丙甲乙丁 ④丙乙甲丁

24. 太阳内部的结构,由内而外依次为?
①太阳核心、对流层、辐射层
②对流层、太阳核心、辐射层
③太阳核心、辐射层、对流层
④辐射层、太阳核心、对流层

25. 太阳表面温度约5800K,请问「5800K」是指太阳哪一层的温度?
①对流层  ②色球层  ③光球层  ④日冕层

26. 请问在屏东观测北极星的仰角为何?
①小于23.5度 ②等于23.5度
③大于23.5度 ④地平面下

27. 太阳看起来是偏黄色,天狼星看起来偏蓝白色,毕宿五看起来偏橙色,依照以上恒星颜色判断,表面温度由低到高的顺序应该是?
①天狼星、毕宿五、太阳
②毕宿五、太阳、天狼星
③太阳、毕宿五、天狼星
④天狼星、太阳、毕宿五

28. 下列何者最可能是在北纬45度对着东方天空曝光三小时所拍到的照片?

1

2

3

4

29. 有关太阳系的叙述,下列何者错误
①火星上面有发现液态水存在
②金星表面有固体的岩石和金属
③最大颗的行星为木星
④太阳系的行星中,只有土星有环的存在

30. (甲)光学望远镜、(乙)X射线望远镜、(丙)无线电波望远镜、(丁)紫外线望远镜,能在地球地面上不用到外太空就能观察宇宙天体的望远镜有以上哪些?
①甲、乙 ②甲、丙
③甲、丁 ④丙、丁

31. 使用望远镜观测天体的光谱时,若发现天体光谱有「红移」现象,表示此天体正在?
①温度变低 ②温度变高
③靠近地球 ④远离地球

32. 使用光谱仪观测我们太阳大气的吸收光谱,可知太阳大气组成的元素大部分为?
①氮 ②碳 ③氧 ④氢

33. 费米太空望远镜(Fermi Space Telescope)主要观测目标为?
①恒星形成 ②星云
③星系   ④伽玛射线爆

34. 史匹哲太空望远镜(Spitzer Space Telescope)观测的波段为?
①X射线  ②红外线  ③可见光  ④紫外线

35. 天文学家用光谱型态分类恒星时,由高温到低温的字母排序为?
①O、F、K、G、M、A、B
②G、O、M、A、B、F、K
③O、B、A、F、G、K、M
④B、O、A、F、G、M、K

36. 许多发射星云所发出来的光主要为红色,请问星云所发出来红色的光为下列哪种发射谱线?
①H-α ②H-β ③H-γ ④H-δ

37. 太阳系短周期彗星的主要来源区域为?
①银河系
②欧特云(Oort cloud)
③凯伯带(Kuiper belt)
④小行星带

38. 木星哪一颗卫星曾被新视野任务(New Horizons)拍到星球上的火山正在喷发?
①埃欧(Io)
②欧罗巴(Europa)  
③加尼米德(Ganymede)
④卡利斯多(Callisto)

39. 光学望远镜的放大倍率是用下列何种算式计算的?
①物镜口径/目镜口径
②目镜口径/物镜口径
③目镜焦距/物镜焦距
④物镜焦距/目镜焦距

40. 下列哪一选项不是中国古代关于宇宙结构的主要学说?
①气动说  ②浑天说  ③宣夜说  ④盖天说

41. 史上第一个安然通过主带小行星的太空探测船是哪一艘?
①航海家1号(Voyager 1)
②先锋10号(Pioneer 10)  
③朱诺号(Juno)
④新视野号(New Horizons)

42. 新视野任务探测完冥王星之后,将继续探测哪一个区域的天体?
①小行星带
②凯伯带(Kuiper belt)
③欧特彗星云
④太阳系日鞘(heliosheath)区域

43. 请问是哪一位天文学家在1950年提出彗星应该是颗脏雪球的理论?
①哈勃(Edwin Powell Hubble)
②史匹哲(Lyman Strong Spitzer)
③伽莫夫(George Gamow)
④惠普尔(Fred Lawrence Whipple)

44. 象限仪座流星雨的辐射点主要落在哪几个星座之间?
①大熊座、武仙座、牧夫座
②武仙座、牧夫座、天龙座
③大熊座、武仙座、天龙座
④武仙座、牧夫座、北冕座

45. 以太阳能为主要电力来源的探测船中,目前哪一艘距离太阳最远?
①伽利略号(Galileo)
②朱诺号(Juno)  
③新视野号(New Horizons)
④罗塞塔号(Rosetta)

46. 大麦哲伦星系位于下列哪两个星座方向?
①山案座与剑鱼座
②苍蝇座与南十字座
③南极座与天燕座
④飞鱼座与蝘蜓座

47. 小明早上七时四十分上学时,在天空看到月亮,那天月相可能最接近下列哪一种?
①上弦月 ②满月 ③下弦月 ④新月

48. 关于梅西尔星表〈The Messier Catalogue〉,下列叙述何者错误?
①梅西尔星表总共有110个天体
②M102疑与M103重复
③M40为双星
④只有108个属于云气团、星团及星系等天体

49. 目前离地球最远且地球控制团队还可以跟它联系的无人探测任务是下列哪一个?
①航海家1号(Voyager 1)
②航海家2号(Voyager 2)
③先锋10号(Pioneer 10)
④新视野号(New Horizons)

50. 彗星归属于长或短周期,是以其绕行周期多少年为基准来做区隔?
①50年 ②100年 ③150年 ④200年

51. 探测67P彗星的罗塞塔号太空船,被取名为「罗塞塔」是为了纪念1799年发现的罗塞塔石碑,而石碑上的三种文字帮助考古学家解读哪一个古文化的部分象形文字?
①苏美文化 ②埃及文化
③印度文化 ④印加文化

52. 中国老祖先将一年中非常炎热的时间称为三伏天,请问三伏天中的初伏从何时开始?
①每年立夏以后第三个庚日
②每年立夏以后第四个庚日
③每年夏至以后第三个庚日
④每年夏至以后第四个庚日

53. 上回的火星大接近发生在2003年,接下来的火星大接近即将发生在西元哪一年?
①2018 ②2019 ③2020 ④2021

54. 2013年2月15日撞入俄罗斯乌拉尔联邦管区车里雅宾斯克市的流星体,科学家推估它进入大气层时直径约为多少?
①15公里 ②150公尺
③15公尺 ④15公分

55. 在6月20日的晚上11点,不可能看到下列哪颗星?
①织女星 ②牛郎星 ③木星 ④金星

56. 苏东坡的「赤壁赋」提到:「少焉,月出于东山之上,徘徊于斗牛之间。白露横江,水光接天…」这是苏东坡描述与友人于七月间同游赤壁的景象,请问文中的「斗牛」指的是?
①北斗与牛郎 ②南斗与河鼓二
③五斗与牛宿 ④斗宿与牛宿

57. 下列哪颗行星是先经由数学的计算,进而才透过观测发现的?
①天王星  ②海王星  ③冥王星  ④谷神星

58. 2018年1月31日台湾地区可见月全食,请问当天的农历日期是?
①十二月十五日 ②十月十五日
③正月初一   ④二月十五日

59. 2003年伽利略号探测木星任务结束、2017年卡西尼号(Cassini)探测土星任务结束,这二艘太空船分别潜入木星和土星的大气层中被摧毁。请问选择这种方式结束任务的目的是什么?
①研究行星的大气层在各个层面的动态行为
②避免污染可能有生物存在的卫星
③测量磁层的三维结构和动态行为
④研究行星的云和霾随着时间的变异性

60. 秋夜认星歌中描述「大陵五星光会变」,请问大陵五是下列何种变星?
①脉动变星 ②爆发型变星
③食变星  ④激变变星

61. 根据超新星亮度,在极大时期的光谱可以分为I和II型超新星,二者最主要的差别在于II型的光谱中有什么元素的谱线?
①氢 ②氦 ③硅 ④铁

62. 梅西尔马拉松(Messier marathon)是由一批北美洲的业余天文学家在1970年代发展出来的,通常是有组织的天文爱好者,企图在一夜内寻找到尽可能多的梅西尔天体。下列哪段日期的夜晚有可能找到全部的梅西尔天体?
①一月底到二月初 ②三月底到四月初
③五月底到六月初 ④七月底到八月初

63. 我们的邻居,如美丽风车般旋转的仙女座星系,即使把已知的物理定律运用到该星系的可见物质,也无法解释它迅疾的转动速度。宇宙学家相信有某种看不见的物质弥漫于仙女座星系和其他星系之中,以重力与可见物质交互作用,星系才得以保持高速旋转。这些看不见的物质称为?
①暗物质  ②暗势力
③隐藏物质 ④消失的暗室

64. 下列何时是台湾地区,想在日出前、天气晴朗、无月光和光害干扰且空气干净的情况下,观赏黄道光的最佳时机?
①春分日出前 ②夏至日出前
③秋分日出前 ④冬至日出前

65. 中国古代有所谓的「十二星次简称十二次」,类似于今日西方的黄道十二宫,请问以下哪一个不属十二星次?
①星纪 ②玄枵 ③鹑首 ④阏伯

66. 下列哪一项与元旦第一道曙光的出现时间有关?
①纬度  ②经度  ③海拔高度  ④以上皆是

67. 中国古典小说《三国演义》第103回文中写道:…孔明曰:「吾见三台星中,客星倍明,主星幽隐,相辅列曜,其光昏暗:天象如此,吾命可知!」…,请问文中的「三台星」位于现行88星座中的哪一个星座?
①大熊座  ②武仙座  ③天龙座  ④仙王座

68. 太阳系各行星中,哪一颗的表面温度最高?
①水星 ②金星 ③地球 ④火星

69. 目前太阳系中,拥有最多卫星的行星是哪一颗?
①木星 ②地球 ③土星 ④火星

70. 根据目前恒星演化理论,太阳不会经历哪一个阶段?
①红巨星   ②主序星
③超新星爆炸 ④白矮星

71. 质量是太阳10倍的恒星,目前列于主序带,它的寿命与太阳相较之下为?
①比较短 ②比较长
③一样长 ④没有相关

72. 下列哪一种天体的表面重力最强?
①主序星  ②中子星  ③白矮星  ④棕矮星

73. 俗称礁湖星云的M8在可见光照片中,通常呈现瑰丽的红色,这表示它是一种?
①发射星云 ②反射星云
③暗星云  ④行星状星云

74. 有「中国超新星」、「天关客星」等称呼的蟹状星云,位在哪一个星座方向?
①猎户座  ②仙后座  ③金牛座  ④人马座

75. 如本银河系或仙女座大星系这样的旋涡星系,通常会在星系的哪里诞生新恒星?
①核球 ②旋臂 ③银晕 ④星系中心

76. 请问太阳系下列哪一颗行星,不是以罗马神话来命名?
①金星 ②天王星 ③木星 ④土星

77. 克卜勒(Kepler)太空望远镜是目前发现系外行星数量最多的太空任务,它是采用哪一种方式来探测系外行星?
①径向速度法 ②天文测量法
③重力透镜法 ④凌日法

78. 台湾地区首个完全自主研发的人造卫星是下列哪一个?
①福卫一号 ②福卫二号
③福卫三号 ④福卫五号

79. 「天文单位」是一种距离的单位,它代表的意义是什么?
①太阳到南门二星的距离
②地球到月球的平均距离
③太阳到地球的平均距离
④光跑一年的距离

80. 距今一万二千年后,天球上的北天极点最接近下列哪颗星?
①小熊座的勾陈一 ②天龙座的右枢星
③天琴座的织女星 ④天鹅座的天津四

81. 有关太阳黑子活动周期,下列哪一项描述正确?
①只发生1859年以后
②活动周期长达80年
③成因与太阳各纬度自转速度不同的现象有关
④会造成地球磁极反转

82. 下列哪一个星云归属于黑暗星云?
①加州星云 ②礁湖星云
③面纱星云 ④马头星云

83. 当水星西大距时,它将出现在下列哪个时间及方位?
①日出前东方 ②日出前西方
③日落后东方 ④日落后西方

84. 下列何者与太阳黄道经度无关?
①清明 ②夏至 ③中秋 ④立冬

85. 下列天体的体积由大到小排列?甲-天狼星;乙-木星;丙-太阳;丁-心宿二
①甲乙丙丁 ②丁甲丙乙
③甲丁丙乙 ④丙丁甲乙

86. 下列何种现象无法证实地球自转?
①北半球科氏力向右偏
②傅科摆重锤摆动方向缓缓改变
③可以先看见远方入港的船桅
④太阳东升西落

87. 转动手中星座盘时,星座盘上哪一颗星星移动量最小?
①北极星  ②织女星  ③牛郎星  ④大角星

88. 下列有关太阳的叙述何者有误?
①太阳的米粒组织位在色球层中
②太阳黑子位于光球层
③日珥是从色球层喷射出来的
④太阳黑子平均数量变化周期为11年

89. 太阳系中哪一颗卫星体积最大?
①月球
②木卫一–埃欧(Io)
③木卫三–加尼米德(Ganymede)
④土卫六–泰坦(Titan)

90. 2017年8月21日发生于美国的日食,无法观测到下列哪一个日食现象?
①日偏食  ②钻石环  ③贝里珠  ④日环食

91. 1974年为庆祝阿雷西博(Arecibo)无线电波望远镜完成改建,而创作阿雷西博信息。该信息共有1,679个二进制数字,包含人类的DNA、原子序数、地球位置等的编码信息,传播给可能在那儿的外星文明。它将在25,000年后抵达下列哪个星团?
①M23 ②M73 ③M13 ④M31

92. 如果恒星光度不变,当其距离向外移动4倍,其亮度看起来变成原来的几倍?
①2 ②1/2 ③1/4 ④1/16

93. 下列有关星团叙述何者错误?
①球状星团恒星数量比疏散星团多
②疏散星团分布在星系银盘面上
③球状星团金属含量少
④疏散星团内部恒星生成年代较为年老

94. 将下列电磁波,甲-可见光、乙-无线电波、丙-红外线、丁-X射线,依其波长由长到短排列,下列哪种才对?
①甲乙丙丁 ②丁甲丙乙
③丙乙甲丁 ④乙丙甲丁

95. 卡西尼号探测船在2017年4月26日至9月15日期间,主要针对土星主球体与环之间的空间区域进行探测,这段时间,共计绕进这个区域几次?
①1次 ②12次 ③22次 ④32次

96. 比较甲-7×50及乙-10×50两支双筒望远镜,下列叙述何者正确?
①甲的放大倍率为7倍
②甲的放大倍率为350倍
③乙的口径为50公分
④甲和乙的放大倍率一样,都是50倍

97. 捷克的首都——布拉格,拥有一座世界有名的天文钟,这座天文钟已存在超过多少年?
①500年  ②600年  ③700年  ④800年

98. 意大利天文学家伽利略(Galileo Galilei)首度使用天文望远镜所观测的天体,是下列哪一颗?
①木星及其卫星 ②土星
③太阳     ④月亮

99. 阿波罗登月任务,从月亮上拿了多少公斤的岩石回地球?
①281公斤 ②382公斤
③485公斤 ④565公斤

100. 詹姆斯·韦伯(James Webb)太空望远镜预定于2021年升空,这个望远镜口径有多大?
①2.4公尺 ②3.6公尺
③6.5公尺 ④8.3公尺

2017天文知能检测『天文知识测验』答案

1-10     ②③④①④ ②④①③④
11-20   ③②②②② ③③④④②
21-30   ④④④③③ ①②②④②
31-40   ④④④②③ ①③①④①
41-50   ②②④②② ①③②①④
51-60   ②③①③④ ④②①②③
61-70   ①②①③④ ④①②①③
71-80   ①②①③② ②④④③③
81-90   ③④①③② ③①①③④
91-100 ③④④④③ ①②④②③
主办:台北市立天文科学教育馆

海峡两岸天文试题,可在“有趣天文奇观”网站下取得,欢迎多加利用!
https://interesting-sky.china-vo.org/category/cnao/

  台北市立天文科学教育馆为推广天文知识,并提高民众对天文之认识与兴趣,开辟了天文知能检测平台,期盼能使天文教育更蓬勃发展。天文知能检测自由参加,不限年龄、学历,试题不分等级。检定项目分为「天文知识测验」和利用天文馆的宇宙剧场半球形银幕进行的全天「星座辨认」等两部分。通过检测证书由台北市立天文科学教育馆署名发给。

繁体中文使用者注意
1. 天体位置冲的繁体字应是「衝」,不能写成沖水的「沖」。
2. 谷神星的繁体字应是「穀神星」,不能将山谷的「谷」字当做另一个繁体字使用。
3. 王后星的繁体字应是「王后星」,不能写成「王後星」。

两岸名词的差异
公尺=米
公分=厘米
公厘=毫米
梅西尔=梅西叶
重力波=引力波
都卜勒效应=多普勒效应
航海家探测船=旅行者探测器
雷射干涉重力波天文台=激光干涉引力波天文台

2016年天文知能检测『天文知识测验』题目卷
台北 2016年11月13日10:00-11:30 闭卷

单选题(填对应数字即可),共计100题,每题1分,总分100分,70分以上及格

1. 2016年3月8日发生木星冲,请问大约再隔多久会发生下一次木星冲?
①约300天 ②约13个月
③约11年   ④约100年

2. 国际太空站(International Space Station)绕地球一圈,大约要耗费多久的时间?
①9分钟 ②90分钟 ③9小时 ④9天

3. 地球绕着太阳公转,来到太阳黄经度15度时,对应中国二十四节气中的哪一个?
①立春 ②清明 ③芒种 ④立秋

4. 某晚8点,小天看月亮即将由西方地平线隐没,这时候的「月相」接近下列哪一种?
①眉月 ②上弦月 ③凸月 ④满月

5. 中国清代吴敬梓创作的章回小说《儒林外史》第一回文中有:…王冕左手持杯,右手指着天上的星,向秦老道:「你看贯索犯文昌,一代文人有厄!」…,请问文中提到的「贯索」是现在88个星座中的哪个星座方向?
①仙王座  ②北冕座  ③狮子座  ④天蝎座

6. 承上一题,请问文中提到的「文昌」是现代88个星座中的哪个星座方向?
①小熊座  ②武仙座  ③牧夫座  ④大熊座

7. 下列太空任务,截至2016年为止,何者创下使用太阳能航行最远的纪录?
①新视野号(New Horizons)
②卡西尼号(Cassini)
③朱诺号(Juno)
④罗塞塔号(Rosetta)

8. 太阳色球层所呈现的红色,主要来自哪种元素的辐射?
①钠 ②钾 ③氢 ④氦

9. 从地球观测月球,发现月球始终以同一面朝向地球,其主要原因为何?
①月球不会公转
②月球的自转周期与地球的自转周期相同
③月球不会自转
④月球绕地球的公转周期与月球的自转周期相同

10. 请问中国古星官中的「南斗」,位于现在88个星座中下列哪个星座位置?
①天蝎座  ②人马座  ③半人马座  ④飞马座

11. 截至2016年,发现最多系外行星〈我们太阳系以外的行星〉的望远镜是下列哪一个?
①甚大望远镜阵列(VLA)
②克卜勒太空望远镜(Kepler)
③哈勃太空望远镜(HST)
④史匹哲太空望远镜(SST)

12. 请问梅西尔星表〈The Messier Catalogue〉中的M35,位于下列哪一个星座方向?
①双子座  ②御夫座  ③猎犬座  ④小犬座

13. 宇宙中,比铁重的元素主要从何而来?
①恒星内部核融合 ②超新星爆炸
③大霹雳     ④黑洞

14. 有关行星的位置叙述,下列何者错误?
①发生水星东大距或西大距前后,是观测水星的最佳时机
②发生木星西方照时,木星、地球与太阳三者中心连线构成直角三角形,同时地球位于直角点上、木星在太阳西侧
③发生木星合金星时,表示整夜可见木星及金星
④发生火星大接近时,是观测火星的好时机

15. 『荧惑守心』发生时,往下列哪个星座方向就可看到?
①巨蟹座  ②室女座  ③天蝎座  ④大熊座

16. 每一年约发生于7月17日至8月24日,极大期约出现于8月12日前后的英仙座流星雨,请问它的来源天体是以下哪一颗?
①1P/Halley
②C/1490Y1
③MP3200
④109P/Swift-Tuttle

17. 地球在下列哪一个节气时,离太阳较近?
①春分 ②夏至 ③秋分 ④冬至

18. 下列叙述何者是错误的?
①西元1800年不是闰年
②西元2000年是闰年
③西元2016年是闰年
④以上都是闰年

19. 下列天体组合中,当观测者站在地球地表上、用肉眼观察星空一年,哪一组看不出彼此相对位置会有所改变?
①月球与太阳 ②金星与太阳
③火星与土星 ④天狼星与南河三

20. 目前所发现的系外行星很多在天鹅座方向,是因为下列何种原因?
①天鹅座方向恒星较多
②天鹅座方向是银河中心
③哈勃太空望远镜专看天鹅座方向
④克卜勒太空望远镜的观测区域,主要落在天鹅座及天琴座之间

21. 北半球船只航行于海上,若无全球定位系统(GPS),可以借由量测北极星仰角得知所处纬度。若要求得所处之经度,最不需要下列何种工具?
①时钟  ②航海日志  ③望远镜  ④六分仪

22. 西洋占星术中描述黄道带上有12个星座,一般称为黄道12宫,但实际黄道上有13个星座,请问那第13个是下列哪一个?
①猎户座  ②天龙座  ③蛇夫座  ④巨蛇座

23. 周期彗星中,回归周期最短的是以下哪一颗?
①1P/Halley(哈雷)
②10P/Tempel 2(谭普2号)
③2P/Encke(恩克)
④14P/Wolf(沃尔夫)

24. 中国古代天文学着作《灵宪》,是由谁所撰写的?
①东汉张衡
②南朝祖冲之
③唐朝一行法师
④元朝郭守敬

25. 下列哪一个天体,距离地球最远?
①冥王星
②M45疏散星团
③我们银河系中心的黑洞
④北极星

26. 中国古代天文测量仪器「简仪」,是由下列哪位科学家所创作的?
①东汉张衡
②东汉贾逵
③唐朝一行法师
④元朝郭守敬

27. 哈勃太空望远镜的主镜,口径有多大?
①1.5公尺 ②2.0公尺
③2.4公尺 ④3.4公尺

28. 下列哪个太阳系天体曾发现氧分子?
①天王星  ②海王星  ③67P彗星  ④冥王星

29. 2016年9月底美国太空总署(NASA)宣布,疑似巨大水柱从下列哪一颗天体的冰层下方喷出?
①木卫二(Europa)
②木卫三(Ganymede)
③木卫四(Callisto)
④土卫二(Enceladus)

30. 在地球上观察,哪一颗矮行星视星等最亮?
①妊神星(Haumea)
②谷神星(Ceres)
③鸟神星(Makemake)
④阋神星(Eris)

31. 双筒望远镜的镜身上若标示7X50,则下列叙述何者正确?
①放大倍数为350倍
②镜片口径为7公分,放大倍数为50倍
③放大倍数为7倍,镜片口径为50公厘
④放大倍数为7倍,镜片焦长50公分

32. 在台北夏至时,太阳会从哪个方位升起?
①东偏北 ②正东 ③东偏南 ④正南

33. 流星的蓝白色光芒,通常是哪种元素所产生的?
①铁 ②钠 ③钙 ④镁

34. 美国NASA 2016年发射欧西里斯(OSIRIS-REx)太空船,目标为贝努(Bennu)小行星,这颗小行星的直径大约多少公里?
①0.5 ②5 ③50 ④500

35. 朱诺号太空船携带三个乐高玩偶到木星,这三个玩偶所代表的人物中,不包括下列哪一个?
①哥白尼(Nicolas Copernicus)
②伽利略(Galileo Galilei)
③天神朱彼特
④天后朱诺

36. 下列有关太阳的叙述中,何者错误?
①太阳的寿命约有100亿年
②太阳核心采辐射方式传递热能
③太阳最内层的大气层为色球层
④演化末期会变成白矮星

37. 以下哪一颗天体的密度最大?
①水星 ②金星 ③地球 ④火星

38. 「轨道共振」是指轨道上的天体,在哪项特征上有简单整数比?
①轨道半径  ②轨道周期
③轨道离心率 ④轨道倾角

39. 以下所列之梅西尔星表〈The Messier Catalogue〉天体,哪一个不是行星状星云?
①M67 ②M57 ③M76 ④M97

40. 月食最不可能会在下列哪个节日发生?
①元宵节  ②中元节  ③中秋节  ④重阳节

41. 有关恒星演化的叙述,何者正确?
①主序带上的恒星,质量越大→寿命越短
②太阳死亡后,会演变成中子星
③所有恒星的核融合反应,最后可形成的元素都是元素铁
④所有恒星的演化过程都是红巨星→白矮星→中子星→超新星

42. 下列行星中,哪一颗的体积最大?
①海王星 ②天王星 ③木星 ④土星

43. 下列哪一颗星离太阳最近?
①阋神星  ②冥王星  ③谷神星  ④鸟神星

44. 当土星赤道正对地球时,地球上的人会看不到土星环。这样的状况,平均约多久会发生一次?
①4~5年  ②14~15年
③24~25年 ④34~35年

45. 太阳系活火山相当密集的木卫一(Io,也称为埃欧),其火山能量来源是?
①元素核分裂 ②元素核融合
③木星潮汐力 ④彗星撞击

46. 下列恒星的性质,何者与其他三者较无直接关系?
①恒星表面温度 ②恒星的光谱型态
③恒星的颜色  ④恒星的视星等

47. 美国天文学家克莱德·汤博(Clyde Tombaugh)从他所观测的星空照片中,发现有星点相对背景星有产生位移,进而发现哪一个天体?
①谷神星  ②海王星  ③天王星  ④冥王星

48. 第一架从小行星上〈登陆采样〉带回物质的探测器是以下哪一个?
①星尘号(Stardus)
②会合-舒梅克号(Near Earth Asteroid Rendezvous–Shoemaker)
③黎明号(Dawn)
④隼鸟号(Hayabusa)

49. 土卫六(泰坦)与地球的共通点中,何者叙述不正确?
①两者都有大气层
②两者表面都有海洋
③两者都有气候变化
④两者都有磁场

50. 下列太阳系哪个天体的大气,拥有最浓厚的氮气?
①金星 ②火星 ③木卫二 ④土卫六

51. 下列哪一位天文学家,最早真正测量出恒星有自行运动?
①威廉赫歇尔(William Herschel)
②爱德蒙哈雷(Edmond Halley)
③爱德温哈勃(Edwin Hubble)
④帕西瓦尔罗威尔(Percival Lowell)

52. 小美想在满月当天的台东海边看见月升,当天大约何时有机会看到?
①早上6点  ②中午12点
③晚上6点  ④晚上12点

53. 下列何种天体的直径最小?
①白矮星  ②红巨星  ③红矮星  ④中子星

54. 日月食种类不包含下列哪一种?
①月偏食  ②月环食  ③日偏食  ④日环食

55. 电影《绝地救援》(The Martian)落难太空人,如果在火星冲时与地球联络,假设此时火星与地球距离0.5AU,那他从火星发射无线电通讯大约要多久时间才能传到地球?
①4秒 ②40秒 ③4分钟 ④40分钟

56. 1960年代的天文学四大发现,不包括下列何者?
①类星体(又称似星体)
②星际有机分子
③宇宙微波背景辐射
④黑洞

57. 把天球上金星、木星、水星、火星、土星连起来,可以看出下列哪一道的大略位置?
①白道 ②黄道 ③黑道 ④赤道

58. 白矮星的质量上限约为太阳质量的几倍?是哪位天文学家所发现?
①1.4倍,钱德拉塞卡(Subrahmanyan Chandrasekhar)
②3倍,钱德拉塞卡(Subrahmanyan Chandrasekhar)
③1.4倍,欧本海默(Robert Oppenheimer)
④3倍,欧本海默(Robert Oppenheimer)

59. 下列哪一个小行星群,离地球最近?
①特洛伊小行星群(Trojans)
②阿登小行星群(Aten)
③希尔达小行星群(Hildas)
④希腊小行星群(Greeks)

60. 下列哪一种光谱型态的恒星,表面温度最低?
①O5 ②K2 ③G6 ④A3

61. 下列天文观测站中,哪一个测站的主要观测天体与其它三者不同?
①STEREO卫星 ②哈勃太空望远镜
③SOHO卫星     ④SDO卫星

62. 天蝎座的心宿二,是一颗处在哪一演化阶段的恒星?
①主序星  ②红巨星  ③白矮星  ④棕矮星

63. 影响恒星演化最重要的因子,是下列哪一个?
①质量   ②元素种类
③形成时期 ④自转速率

64. 量测远距星系中的造父变星,可以协助我们粗略估算出这个星系的哪一种物理量?
①直径 ②质量 ③距离 ④温度

65. 假设有颗主序星的质量为太阳的3倍,则相较于太阳,其在主序带阶段的叙述下列何者正确?
①会有比较多的行星
②待在主序带的时间会比较长
③核心温度会比较高
④氢元素比例会比较高

66. 下列哪一颗是周期彗星?
①69P/Taylor(泰勒)
②C/2011 W3
③C/1995 O1
④C/1996 B2

67. 目前世界上最大的单面球面无线电望远镜,口径是多少?
①500公尺 ②450公尺
③400公尺 ④305公尺

68. 天文学家运用星系成员之一——恒星的哪种物理量或特性,估计星系的质量?
①恒星亮度分布
②恒星诞生速率
③恒星位置分布
④恒星运动速度

69. 与太阳质量相同的恒星,在演化历程中,不会经历下列哪一阶段?
①主序带   ②红巨星
③超新星爆炸 ④白矮星

70. 哪一种光谱型态的恒星,氢线最明显?
①O ②B ③A ④F

71. 2013年3月,从普朗克〈Planck〉卫星观测所得的数据,哈勃常数约为多少?
①65.15km/s/Mpc(公里每秒每百万秒差距)
②67.15km/s/Mpc(公里每秒每百万秒差距)
③69.15km/s/Mpc(公里每秒每百万秒差距)
④71.15km/s/Mpc(公里每秒每百万秒差距)

72. 马头星云属于下列哪一种星云?
①发射星云 ②暗星云
③反射星云 ④行星状星云

73. 古老的球状星团中,发现存在着「蓝色」脱序星,最可能的形成原因是?
①年老的蓝色恒星
②恒星彼此碰撞
③外来恒星
④气体吸聚形成新恒星

74. 目前以哪种方式,搜寻到的系外行星最多?
①重力微透镜(Gravitational microlensing)
②径向速度(Radial velocity)
③直接影像(Direct imaging)
④凌日法(Transit photometry)

75. 中国古代书籍《晋书》(天文志),是由谁所撰写的?
①唐朝一行法师
②宋朝杨忠辅
③唐朝李淳风
④元朝郭守敬

76. 下列哪一颗卫星,每年逐步靠近其公转的主行星?
①火卫一(佛伯斯,Phobos)
②海卫六(伽拉忒亚,Galatea)
③海卫一(崔顿,Triton)
④以上皆是

77. 20世纪初期天文学家夏普利(H. Shapley),利用何种天体分布推测出我们银河系的中心?
①造父变星 ②疏散星团
③球状星团 ④发射星云

78. 梅西尔星表〈The Messier Catalogue〉中,与地球距离最近的是下列哪一个天体?
①昴宿星团(M45)
②仙女座大星系(M31)
③蟹状星云(M1)
④环状星云(M57)

79. 下列哪一个星云,不是单一恒星死亡时所衍生的产物?
①火鸟星云(M42)
②沙漏星云(MyCn18)
③爱斯基摩星云(NGC2392)
④哑铃星云(M27)

80. 目前天文学家认为,下列哪一项是使宇宙加速膨胀的因素?
①暗星云  ②暗物质  ③暗能量  ④暗行星

81. 梅西尔(Charles Messier)当初是为了寻找何种天体,而汇编出梅西尔星表?
①星云 ②星团 ③彗星 ④小行星

82. 太阳位在我们银河系何处?
①银盘 ②银晕 ③银核 ④银心

83. 下列哪一个观测站,适合用来观测恒星诞生的区域?
①LIGO重力波干涉天文台
②钱德拉(Chandra)太空望远镜
③史匹哲(Spitzer)太空望远镜
④普朗克(Planck)太空望远镜

84. 有关行星状星云的叙述,下列何者正确?
①是超新星爆炸的残骸
②蟹状星云是个行星状星云
③中心伴随有白矮星
④北美洲星云是个行星状星云

85. 星云在可见光照片中所呈现的红色,是哪一种元素所发出的?
①氮 ②氧 ③氦 ④氢

86. 下列哪一个是地球上会有季节更替的主要原因?
①地球会自转与公转
②地球公转太阳的轨道是椭圆形,相对太阳有近日点与远日点
③地球赤道与黄道面夹了23.5度
④月光照射到地面的角度不同所致

87. 从地球往宇宙四周观望,我们银河系的中心位于哪个星座方向?
①猎户座  ②天鹅座  ③金牛座  ④人马座

88. 太阳系小行星带上有一颗小行星,是为表彰台北市立天文科学教育馆前身圆山天文台台长蔡章献先生对台湾天文教育推广贡献而命名的,请问是下列哪一颗?
①小行星1972 ②小行星2240
③小行星2420 ④小行星2540

89. 太阳绕我们银河系中心转一圈,约需要耗费多少时间?
①5000万年 ②1亿年
③2.5亿年  ④5亿年

90. 本星系群里,下列哪一个星系最大?
①我们银河系
②M31仙女座星系
③M33三角座星系
④M104墨西哥帽星系

91. 关于流星雨的叙述,何者正确?
①每小时只看到10颗流星从同一个辐射点发射出来,数量太少,不能称为流星雨。
②每一群流星雨都是因为彗星靠近太阳时,所留下来的碎屑穿过大气层所造成的。
③每年4~5月发生的宝瓶座Eta流星雨,是哈雷彗星所遗留的彗星残渣所形成的。
④适合用望远镜来观察。

92. 类星体(又称似星体)是下列何种天体所构成的?
①快速旋转的中子星
②活跃星系核
③恒星碰撞爆炸
④超新星连环爆炸现象

93. 哪个国家的国旗中绘有天蝎座?
①斐济  ②巴拉圭  ③巴西  ④库克群岛

94. 美国激光干涉重力波天文台(LIGO),在2016年发表发现重力波(引力波),其来源是甚么天体碰撞合并?
①星系  ②恒星  ③黑洞  ④球状星团

95. 遥远星系的光,受前景星系重力影响,而发生强烈弯曲,这种效应称为?
①强重力透镜效应
②穿隧效应
③都卜勒效应
④星际效应

96. ALMA望远镜,主要是观测电磁波中哪个波段的光?
①伽玛射线 ②无线电波
③可见光  ④X射线

97. 依目前观测资料,所估出的宇宙年龄约有几岁了?
①115亿岁 ②120亿岁
③138亿岁 ④155亿岁

98. 以下哪种分子是次毫米波望远镜,如SMA,最常观察的目标?
①一氧化碳  ②氢分子
③三氧化二铁 ④硫酸铜分子

99. 梅西尔星表〈The Messier Catalogue〉中,编号M110是何种天体?
①椭圆星系  ②螺旋星系
③不规则星系 ④球状星团

100. 在恒星演化过程中,白矮星会出现于下图「H-R图」中的那个位置?
①a ②b ③c ④d

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2016天文知能检测『天文知识测验』答案

1-10     ②②②①② ④③③④②
11-20   ②①②③③ ④④④④④
21-30   ③③③①③ ④③③①②
31-40   ③①④①① ③③②①④
41-50   ①③③②③ ④④④④④
51-60   ②③④②③ ④②①②②
61-70   ②②①③③ ①①④③③
71-80   ②②②④③ ④③①①③
81-90   ③①③③④ ③④②③②
91-100 ③②③③① ②③①①④
主办:台北市立天文科学教育馆

海峡两岸天文试题,可在“有趣天文奇观”网站下取得,欢迎多加利用!
https://interesting-sky.china-vo.org/category/cnao/

  2019年12月1日,广东省中小学生天文知识竞赛暨2020CNAO全国中学生天文知识竞赛广东赛区预赛在汕头金山中学和广州大学(广州市番禺区大学城校区)开考。
  经国赛组委批准,广东省赛事今年成为全国第一个试点,省赛同时是CNAO国赛的选拔赛。广东省赛区经过预赛选拔后,于2019年12月22日进行决赛,选拔出2020年全国中学生天文知识竞赛决赛的选手。2020年全国赛的预赛将不再接受广东省选手的报名。广东省也为我国参加国际赛输送了一批批优秀人才。

2019年广东省中小学生天文知识竞赛预赛试题(低年组)
2019年12月1日 14:00-16:00 闭卷

注意事项:
1、本卷为闭卷考试,请答卷人按照自己的真实水平独立完成。在监考老师宣布考试结束时应停止答卷。交卷时只须将答题卡交回。
2、选择题全部为 单项选择 ,选择一个最接近正确的答案,答错不扣分。用 2B 铅笔将答题卡上相应的答案选框 涂黑涂满 ,并用钢笔或签字笔在答题卡上写上姓名、学校、考号等信息。切勿用钢笔、圆珠笔或自动铅笔涂答题卡,以免影响成绩。答题卡采用机器阅卷,由答卷人填涂答题卡失误或不规范造成的失分由其本人承担。
3、总分 100 分,每题 2 分,考试时间 90 分钟。
4、本场考试允许使用不具编程功能的计算器。
5、比赛结果将在广东天文学会网站和广东天文学会微信公众号公布。

Part 1. 天文热点

1. 2019年2月,天文学家公布发现了人类已知最远的太阳系内天体,这颗天体昵称叫?(  )
(A)Farout(遥远)
(B)FarFarout(遥遥远)
(C)Ultima Thule(天涯海角)
(D)'Oumuamua(奥陌陌)

2. 2019年   ,NASA正式宣布机遇号火星车在失联8个月后,唤醒无效,结束任务。(  )
(A)2月14日 (B)3月14日
(C)4月14日 (D)5月14日

3. 下列说法不准确的是?(  )
(A)2019年1月,奥斯里斯王号探测器成功入轨“贝努”小行星。
(B)2019年年初,奥斯里斯王号监测到贝努表面向外喷射粒子羽流。
(C)贝努是一颗碳质小行星。
(D)贝努的直径约为500米。

4. 2019年4月,全球六地的天文学家举办新闻发布会,同时发布了人类第一张黑洞照片,该照片是由   拍摄的。(  )
(A)甚大阵(VLA)
(B)哈勃望远镜(HST)
(C)央斯基甚大阵(JVLA)
(D)事件视界望远镜(EHT)

5. 以下说法不准确的是?(  )
(A)2019年4月中旬,国家航天局宣布,中国第一颗小行星探测任务已经确定,将通过一次发射实现一颗近地小行星取样返回和一颗主带彗星绕飞探测。
(B)2019年1月3日上午,嫦娥四号顺利在冯-卡门撞击坑着陆。
(C)2019年10月27日,长征五号遥三运载火箭在海南文昌发射升空。
(D)2019年11月,广东境内可观测到小行星掩毕宿四。

6. 以下哪项不是2019年11月发生的天象?(  )
(A)水星凌日
(B)狮子座流星雨极大
(C)水星西大距
(D)月掩土星

7. 关于2019年唯一的一次日环食,下列说法不正确的是?(  )
(A)发生在北京时间12月25日
(B)中国境内可见环食
(C)广东地区可见偏食
(D)当天是农历十五

8. 2019年双子座流星雨极大当天的月相最接近以下哪项?(  )

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9. “个人一小步,人类一大步”。2019年是人类成功登月   周年。(  )
(A)30 (B)50 (C)70 (D)100

10. 今天日落后,可以在西方低空看见三颗明亮的行星。这不包括?(  )
(A)木星 (B)土星 
(C)火星 (D)金星

Part 2. 基础知识

Ⅰ. 请回答以下 10 道独立的小题。

11. 灶神星是一颗?(  )
(A)恒星  (B)矮行星 
(C)小行星 (D)行星

12. 白矮星是一种?(  )
(A)白色的主序星
(B)原恒星
(C)中子星
(D)中低质量恒星的遗骸

13. 海王星冲日大约多久发生一次?(  )
(A)30年 (B)10年 
(C)5年   (D)1年

14. 土星的卫星有?(  )
(A)53颗 (B)62颗 
(C)79颗 (D)82颗

15. 太阳绕银河系中心运动的速度约为?(  )
(A)86 km/s   (B)170 km/s
(C)220 km/s (D)350 km/s

16. M57星云的白矮星周年视差约为1.3毫角秒,这个星云到我们的距离约?(  )
(A)385 pc   (B)770 pc
(C)1300 pc (D)1540 pc

17. 现代观测表明,宇宙正在?(  )
(A)减速膨胀 (B)加速膨胀
(C)匀速膨胀 (D)保持静态

18. 对比四、五年前,今天下列哪种现象变得更罕见?(  )
(A)国际空间站过境
(B)哈勃望远镜过境
(C)铱闪
(D)星链过境

19. 大陵型变星的原型星“大陵五”位于?(  )
(A)武仙座 (B)英仙座
(C)仙王座 (D)鲸鱼座

20. 一台望远镜的焦距为900mm,口径为70mm,目镜焦距为20mm。其角放大率为?(  )
(A)3.5倍 (B)13倍
(C)45倍  (D)100倍

Ⅱ. 本部分包含第 21-25 小题。请在下面给出的备选答案中,选取最合适的答案填入下图中带题号的框里。并在答题卡上将所选答案编号对应的选项涂黑。每个备选答案在本部分中最多使用 1 次。

1575453504477947.png

①东方照;②西方照;③东大距;④西大距;⑤冲;⑥合;⑦上合;⑧下合

21.(  )A.⑤ B.⑥ C.⑦ D.⑧

22.(  )A.⑤ B.⑥ C.⑦ D.⑧

23.(  )A.① B.② C.③ D.④

24.(  )A.① B.② C.③ D.④

25.(  )A.① B.③ C.⑤ D.⑦

Part 3. 观测与应用

Ⅰ. 不完整的星图

  某天文社准备在2020年某日组织社员到户外观测。他们在策划会议前打印了北京时间凌晨2:30时观测地的星图(附录图1-A),会议中搬完杂物的副社长因为没洗手就碰了星图,手上未干的油墨把星图的一部分染污了。请根据星图回答 26-31 小题。

26. 社团计划外出观测的日期是?(  )
(A)1月2-3号
(B)3月21-22号
(C)5月1-2号
(D)10月2-3号

27. 图1-A中被白框标记的污迹下的星空最接近以下哪项?(  )

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28. 用☆符号标注的恒星是?(  )
(A)大犬座α (B)天琴座α
(C)天鹰座α (D)船底座α

29. 在星图对应的时间里,位于该地的观测者看不到以下哪项?(  )
(A)乌鸦座 (B)天狼星
(C)大陵五 (D)飞马座

30. 下列哪个梅西叶天体位于图1-A中用虚线标注的六边形区域内?(  )
(A)M31 (B)M33 
(C)M35 (D)M7

Ⅱ. 日全食

  爱因斯坦的广义相对论预言,光线通过太阳表面附近的空间后会发生偏折。一颗在太阳视圆面边缘的恒星发生的视位置变化,是牛顿引力理论预言的两倍。为了验证两套理论的正确性,亚瑟·爱丁顿组织了一次测量实验。他通过拍摄记录日全食过程中,太阳附近星点的位置,再与太阳远离同一天区的测量结果对比,以确定引力造成的恒星位置变化量。

31. 为了验证广义相对论,1919年5月,爱丁顿组织了两支观测队分赴西非的普林西比岛和   观测日全食。(  )
(A)智利拉塞雷纳
(B)东欧克里米亚
(C)巴西索布拉尔
(D)非洲坦桑尼亚

32. 图2-A是1919年日食的预报图。根据该图,南美洲西海岸的大部分观测者可看到?(  )
(A)日食全过程
(B)带食日出
(C)带食日落
(D)无日食现象

33. 图2-A网格中间有一串竖着排列的数字,它们表示?(  )
(A)食分   (B)日食进度
(C)全食概率 (D)地理纬度

34. 在观测到最大食分的地区,正午太阳高度角约为?(  )
(A)18° (B)72° 
(C)86° (D)90°

35. 在最大食分点观测到食甚的时刻是?(  )
(A)太阳上中天后约4分钟
(B)太阳上中天前约4分钟
(C)太阳上中天时
(D)世界时13:00

36. 下列的日食和1919年5月的日全食属同一沙罗序列的是?(  )
(A)2008年8月1日的日全食
(B)2019年7月3日的日全食
(C)2009年7月22日日全食
(D)2015年3月20日的日全食

1575462326312192.png37. 一只皮皮羊为了纪念100年前爱丁顿等人的工作,2019年7月特意跟随逐星科技团队到了智利拉塞雷纳观测日全食。它在生光的瞬间拍摄到了右图的现象。产生这种现象的直接原因是?(  )
(A)月球表面的山峰和峡谷
(B)引力透镜效应
(C)月球表面覆盖的冰层
(D)大气抖动

Ⅲ. 星际消光

  银河系中的介质会吸收和散射星光,使天体的亮度下降。这种现象称为星际消光。消光的大小定义为观测视星等与真实视星等(没有消光时的星等值)之差。如果星际消光没得到准确修正,天文学家的分析结果可能会和真实情况有很大偏差。图3-A是天文学家通过实测得出的银河系平均消光曲线,请根据该图和你所知道的信息回答 38-44 小题。

38. 以下哪项是造成星际消光的主要原因?(  )
(A)星际尘埃 (B)星际气体
(C)恒星   (D)暗物质

39. 一颗恒星观测视星等为8.1等,真实视星等为7.6等。通过观测视星等得到的距离是恒星真实距离的?(  )
(A)0.5倍   (B)1.26倍
(C)1.56倍 (D)2.51倍

40. 根据图2-A,下列说法正确的是?(  )
(A)射电波段受到的消光最严重
(B)近红外波段受到的消光比紫外光严重
(C)在可见光波段观测,星际消光使天体的颜色相比起它真实颜色要偏蓝
(D)星际介质在波长217.5nm附近造成的消光比在150nm附近造成的消光强

41. 在近紫外到近红外波段,图3-A中的消光曲线近似为一条直线(虚线表示)。根据拟合直线,B波段(波长取442nm)的消光𝐴𝐵约为?(  )
(A)5.1 (B)4.1 
(C)3.1 (D)2.1

42. 结合上题结论,我们可发现在上述波段范围内,V波段(波长取540nm)的消光 𝐴𝑉 和色余 𝐸𝐵−𝑉=𝐴𝐵−𝐴𝑉 存在如下关系?(  )
(A)𝐴𝑉 ⁄ 𝐸𝐵−𝑉 = 0.34
(B)𝐴𝑉 ⁄ 𝐸𝐵−𝑉 = 1.3
(C)𝐴𝑉 ⁄ 𝐸𝐵−𝑉 = 3.1
(D)𝐴𝑉 ⁄ 𝐸𝐵−𝑉 = 5.2

43. 上述比值称为总选消光比,现在我们通过它修正星际消光。通过赫罗图可知,A0V型恒星的色指数为0,V波段绝对星等约0.7等。现在测得一颗A0V型恒星B波段视星等为10.6,V波段的视星等为10.1。这颗恒星的距离是?(  )
(A)372 pc (B)603 pc
(C)759 pc (D)955 pc

44. 图2-B展示了角直径大于1.3角分的星系在银道坐标中的分布,银道附近几乎没有观测数据点。以下哪个因素对这一现象的出现贡献最大?(  )
(A)星系本身的空间分布特征
(B)星际介质集中在银盘上
(C)巡天项目覆盖天空的范围
(D)宇宙在加速膨胀

Ⅳ. 热木星

  凭借发现第一颗太阳系外绕主序星公转的系外行星(飞马座51b),瑞士天文学家米歇尔·马约尔教授以及迪迪埃·奎洛兹教授获得了2019年诺贝尔物理学奖的青睐。受到这个消息鼓舞的某天文社系外行星科创小组决心进行一次致敬两位诺奖学者的研究性学习。

45. 经过调研,小组成员发现飞马座51b原来是一颗热木星,它的发现极大的改变了人们对行星系统形成演化的认知。在发现系外行星之前,人们普遍认为气态巨行星普遍形成于他们现在公转轨道处,而且气态巨行星会在形成的位置一直绕宿主恒星公转下去。基于曾经的认识,太阳系中能够形成气态巨行星的区域至少距离太阳?(  )
(A)0.5AU (B)1AU 
(C)5AU    (D)19AU

46. 科创小组选定了一颗热木星X作为观测目标。以下4颗系外行星中最有可能是目标系外行星的序号是?(  )

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47. 科创小组的组长简艺淼同学整理出了下列几种系外行星的探测方法。根据上题中目标天体的质量、公转周期以及宿主恒星光谱型这三个参数,在发现热木星X的时候,使用的方法最有可能是?(  )
(A)行星掩星法 (B)视向速度法
(C)直接成像法 (D)天体测量法

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48. 上题中所描述四种发现系外行星探测的方法中,最难发现热木星的探测方法是?(  )
(A)行星掩星法 (B)视向速度法
(C)直接成像法 (D)天体测量法

49. 经过充分的调研,并申请到足够级别的望远镜对热木星 X 进行观测后,科创小组成员赖世华发现,这一颗行星有一侧始终朝向恒星,而另外一侧则永远背对恒星。一位在走廊扫地的老爷爷听到大家的讨论,忍不住告诉同学们,其实这种现象在宇宙中非常常见,造成这种现象的原因是?(  )
(A)磁场牵引 (B)引力弹弓
(C)光压效应 (D)潮汐锁定

50. 由于天体J长期只有一侧朝向宿主恒星,因此天体J的表面温度非常惊人,根据科创小组的计算,天体J向阳面的表面温度达到了4600K,所以简艺淼同学笑称热木星J的温度比恒星(  )的表面温度高多了。
(A)太阳  (B)心宿二
(C)参宿七 (D)五车二

附录

万有引力定律1575467808687671.png

普森公式m=-2.5lgE +常数

距离模数m-M=5lgr-5,其中r为天体距离,以秒差距为单位

维恩位移定律 λmax = b ⁄ T,其中λmax为黑体谱峰值波长,T为黑体表面温度

100.1=1.26;100.2=1.58;100.4=2.51;

Ⅰ. 不完整的星图

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图1-A 广东某地某日北京时间2:30的星图。部分区域被颜料染污。

Ⅱ. 日全食

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图2-A 1919年5月29日日全食预报图。最大食分出现位置取西经17°,北纬4°;上述位置观测到食甚时日下点位置为西经18°,北纬22°

Ⅲ. 星际消光

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图2-A 实测得出的银河系平均消光曲线(经过归一化处理)。上方的横坐标是波长,单位为 nm;下方等距的横坐标是波长的倒数,单位为μm-1;纵坐标为消光值𝐴,单位为星等。取自《Fundamental Astronomy 5th》。

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图2-B 角直径大于1.3角分的星系在银道坐标中的分布。黑点代表星系。本图取自Kraan – Korteweg & Lahav (2000)。

低年组答案
1-5     BAADC     6-10  DDABC
11-15 CDDDC    16-20 BBCBC
21-25 BCDAC     26-30 ACDDC
31-35 CBABA     36-40 CAABD
41-45 BCABC     46-50 AACDB


2019年广东省中小学生天文知识竞赛预赛试题(高年组)
2019年12月1日 14:00-16:00 闭卷

注意事项:
1、本卷为闭卷考试,请答卷人按照自己的真实水平独立完成。在监考老师宣布考试结束时应停止答卷。交卷时只须将答题卡交回。
2、选择题全部为 单项选择 ,选择一个最接近正确的答案,答错不扣分。用 2B 铅笔将答题卡上相应的答案选框 涂黑涂满 ,并用钢笔或签字笔在答题卡上写上姓名、学校、考号等信息。切勿用钢笔、圆珠笔或自动铅笔涂答题卡,以免影响成绩。答题卡采用机器阅卷,由答卷人填涂答题卡失误或不规范造成的失分由其本人承担。
3、总分 100 分,每题 2 分,考试时间 105 分钟。
4、本场考试允许使用不具编程功能的计算器。
5、比赛结果将在广东天文学会网站和广东天文学会微信公众号公布。

Part 1. 天文热点

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1. 这张照片是新视野号近距离拍摄的某柯伊伯带天体。下列说法不准确的是?(  )
(A)该天体编号为 2014 MU69
(B)该天体叫天涯海角
(C)新视野号与这颗天体表面的最小距离约3500公里
(D)该天体是人类已发现的最远的太阳系内天体

2. 2019年   ,NASA正式宣布机遇号火星车在失联8个月后,唤醒无效,结束任务。(  )
(A)2月14日 (B)3月14日
(C)4月14日 (D)5月14日

3. 关于隼鸟2号的探测任务,以下说法不准确的是?(  )
(A)它经过3年半飞行在2018年6月抵达小行星“龙宫”
(B)它计划对目标小行星进行2-3次采样
(C)它计划在2020年返回地球
(D)它在2019年4月初进行了第一次采样

4. 2019年4月,全球六地的天文学家举办新闻发布会,同时发布了人类第一张黑洞照片,该照片是由   拍摄的。(  )
(A)甚大阵(VLA)
(B)事件视界望远镜(EHT)
(C)央斯基甚大阵(JVLA)
(D)哈勃望远镜(HST)

5. 以下说法不准确的是?(  )
(A)2019年4月中旬,国家航天局宣布,中国第一颗小行星探测任务已经确定,将通过一次发射实现一颗近地小行星取样返回和一颗主带彗星绕飞探测。
(B)2019年8月,一位美国业余天文学家发现一颗小天体撞击木星产生明亮闪光。
(C)2019年6月24日,我国的500米球面射电望远镜和天马望远镜首次成功实现联合观测,获得甚长基线干涉测量(VLBI)干涉条纹。
(D)2019年11月,广东境内可观测到小行星掩毕宿四。

6. 2019年11月11日将发生水星凌日,以下哪个地方可见该天象的全过程?(  )
(A)西雅图
(B)迪拜
(C)布宜诺斯艾利斯
(D)新德里

7. 2019年全球范围发生了几次日食?(  )
(A)两次日全食
(B)三次日食
(C)仅一次日全食
(D)仅一次日环食

8. 2019年7月25日,一颗“几乎”撞上地球的小行星在过近地点的前一天被发现。该小行星是?(  )
(A)2019 OK
(B)2006 QQ23
(C)2010 RF12
(D)1036 Ganymed

9. 2019年双子座流星雨极大当天的月龄约为?(  )
(A)5.5日   (B)11.6日 
(C)17.3日 (D)29.5日

10. “个人一小步,人类一大步”。2019年是人类成功登月   周年。(  )
(A)30 (B)50 (C)70 (D)100

Part 2. 基础知识

11. 太阳系内拥有最多已发现的卫星的行星是?(  )
(A)海王星 (B)天王星
(C)土星  (D)木星

12. 截至2019年11月,人类已发现的太阳系外行星总数约为?(  )
(A)4100颗 (B)6500颗
(C)8300颗 (D)10000颗

13. 恒星的光度大致和它表面温度的   次方成正比。(  )
(A)1 (B)2 (C)3 (D)4

14. 《礼记·月令》记载:“仲冬之月,日在斗,昏东壁中。”这里提到的“壁”位于现在的?(  )
(A)英仙座 (B)飞马座
(C)白羊座 (D)摩羯座

15. 土星的轨道半长轴约为地球的10倍,它的轨道周期约为地球的?(  )
(A)10倍   (B)100倍
(C)3√100倍 (D)10√10

16. 太阳內部的金属元素质量大约占太阳质量的?(  )
(A)2% (B)5% (C)10% (D)15%

17. 今晚参宿七(赤经5h 15m,赤纬-8°11′)在广州(东经113°15′,北纬23°)上中天时,当地的恒星时为?(  )
(A)0h 33m (B)5h 15m
(C)5h 46m (D)1h 4m

18. 一台望远镜的焦距为900mm,口径为70mm,目镜焦距为20mm。其角放大率为?(  )
(A)3.5倍 (B)13倍
(C)45倍  (D)100倍

19. 国际天文学联合会(IAU)成立于?(  )
(A)1910年 (B)1919年
(C)1924年 (D)1969年

20. 赤道式日晷的晷针必须指向?(  )
(A)南天极 (B)北天极
(C)天顶  (D)北黄极

Part 3. 观测与应用

Ⅰ. 不完整的星图

  某天文社准备在2020年某日组织社员到户外观测。他们在策划会议前打印了北京时间凌晨2:30时观测地的星图(附录图1-A),会议中搬完杂物的副社长因为没洗手就碰了星图,手上未干的油墨把星图的一部分染污了。请根据星图回答 21-26 小题。

21. 社团计划外出观测的日期是?(  )
(A)1月2-3号
(B)3月21-22号
(C)5月1-2号
(D)10月2-3号

22. 图1-A中被白框标记的污迹下的星空最接近以下哪项?(  )

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23. 用☆符号标注的恒星是?(  )
(A)金牛座α (B)牧夫座α
(C)天鹰座α (D)室女座α

24. 在星图对应的时间里,位于该地的观测者看不到以下哪项?(  )
(A)乌鸦座 (B)星宿一
(C)大陵五 (D)宝瓶座

25. 下列哪个梅西叶天体位于图1-A中用虚线标注的六边形区域内?(  )
(A)M78 (B)M31 
(C)M35 (D)M37

26. 图中的行星数量为?(  )
(A)0 (B)1 (C)2 (D)3

Ⅱ. 百年日全食

  请跟随引导,完成 26-35 小题。

  日全食是一种壮观的天象,历史上这种天象也曾帮助我们革新对宇宙的认知。Henry Cavendish 和 Johann Georg von Soldner 分别在1784年和1801年根据牛顿力学的计算,独立发现了太阳旁边的恒星出现的位置会发生偏移。现在我们用一种相对简单的方法来估算牛顿力学框架下这种偏移的大小(Soares 2005,arxiv:0508030)。

  附录图2-A描述了一个质量为𝑚的粒子受太阳引力影响发生掠射的过程。由于粒子速度远大于逃逸速度,粒子沿双曲线轨道绕太阳运动。到达观测者时,入射路径和出射路径存在一个大小为 𝛿N = 𝜋 − 2𝛽 的夹角。此即我们现在关心的偏转角。

  下面关于双曲线的一些几何性质或许能帮到你。

※ 双曲线轨迹往外延伸时会逐渐趋近两条直线,称为渐近线。不难证明,图2-A中cos 𝛽 = 1 ⁄  𝑒。

27. 天体力学的分析给出了如下两个结论。
①开普勒轨道的半通径𝑝与二体系统的总角动量𝐿,在天体质量𝑀 ≫ 𝑚 时有如下关系𝑝=𝐿⁄ 𝐺𝑀𝑚2(“≫”表示远大于)。
② 𝑒 > 1 时,系统总机械能为𝐸 = 𝐺𝑀𝑚 ⁄ 2𝑎。
我们可将轨道偏心率表示成?(  )

28. 设粒子经过 C 点时,速度为𝑣。下列说法中错误的是(提醒:我们现在采用牛顿力学的模型)(  )
(A)系统总机械能为
(B)当时,𝑟 近似等于日心 S 到入射光线的垂直距
(C)系统总角动量为 𝐿 = 𝑀𝑣𝑟
(D)当 𝑟 ≥ 𝑅时,

29. 结合 26-28 小题的答案,可推出 1 ⁄ 𝑒 近似等于?(  )

30. 当 |𝑥| 很小时(例如 |𝑥| < 0.1弧度),𝑥 ≈ arcsin  𝑥 。利用上述关系最后我们可得(  )

  1911年,Albert Einstein 应用等效原理和质能方程估算太阳引力造成的光线偏转,得到了和牛顿力学的结果一致的结论。1916年,他又发表了应用广义相对论重新计算的结果。考虑了太阳对时空的影响后,偏转角新结果为𝛿G = 2𝛿N

31. 假设地球公转轨道是正圆,日地距离为𝑑。根据广义相对论的预言,一颗恒星和太阳视圆面中心的角距离为𝜔时,恒星会发生多大的位置偏移?(  )

32. 由 31 小题的答案可知,真实位置在日面边缘的恒星,𝛿G的理论值约为?(  )
(A)1.75″ (B)2.00″ 
(C)0.88″ (D)1.35″

  牛顿力学和广义相对论对星光偏转角预言的差别,提供了一种验证两套理论准确性的途径。日全食时,太阳被月球完全遮挡。仅在这种条件下,天文学家可通过摄影术记录太阳周围星点的位置,并通过精细的测量确定星点的偏移量。

33. 1919年,Arthur Eddington 组织了两支观测队分赴西非的普林西比岛和   观测日全食,检验广义相对论。(  )
(A)智利拉塞雷纳
(B)东欧克里米亚
(C)巴巴西索布拉尔
(D)非洲坦桑尼亚

34. 表2-A给出了全食阶段太阳附近13颗恒星的位置,表2-B给出了两支观测队测量到的7颗恒星的平均偏移值。真实位置在日面边缘的恒星,其位置偏移的测量值约为?(你可能要用到图2-B的空坐标网格)(  )
(A)2.6″ (B)2″ (C)1.5″ (D)0.9″

  一只皮皮羊为了纪念100年前爱丁顿等人的工作,2019年7月特意跟随逐星科技团队到了智利拉塞雷纳观测日全食。它希望用一台口径305mm,焦距3200mm 的折反射望远镜接一台单反相机测量星点的偏移。相机CMOS大小为36mm×24mm,8688×5792像素。图2-C 是它计划拍摄的天区。

35. 以下说法正确的是?(  )
(A)相机能拍下整个目标天区
(B)理论上相机CMOS的分辨率不足以分辨HD49201的位置偏移(不考虑大气、太阳运动等外部因素)
(C)广义相对论预言HD48805的视位置从真实位置往背离日心的方向移动2.63角秒
(D)即使拍不到太阳也可以通过测量HD44805和HD48913间的角距离粗略验证广义相对

36. 出发当天,睡懒觉的皮皮羊出发得太匆忙,忘记带赤道仪重锤。虽然它看到壮观的日全食,但是验证实验泡汤了。如果想在2020年完成实验,它需要?(  )
(A)2020年12月去阿根廷
(B)2020年6月去南非
(C)2020年6月去西藏
(D)2020年12月去南极

Ⅲ. 测距

  在未知星球上的社长已愉快地融入了当地人的生活,并继续研究伽伊缈的传说。伽伊缈的整个旅程花了6年。旅途中他注意到夜空中有一些模糊的小光斑,当在不同的恒星附近观测(这些恒星都不在同一个双星或聚星系统中)时,这些小光斑的相对视位置会有变化。社长根据伽伊缈的纪录,找出了其中两个观测地点上十几个光斑的位置变化,并将信息整理到表3-A中。这些光斑都能通过裸眼或小型望远镜找到。我们先不讨论故事的主角如何实现超光速运动,请结合信息回答 37-43 小题。

37. 这些小光斑是?(  )
(A)行星   (B)彗星
(C)深空天体 (D)以上都有

38. 上述小光斑相对位置改变的现象属于?(  )
(A)自行 (B)视差
(C)进动 (D)哈勃退行

39. 对编号 6 的天体而言,两个观测点构成的有效基线长度是“周年视差”对应的有效基线长度的?(  )
(A)108倍 (B)107倍 
(C)106倍 (D)105

40. 请补全表 3-A 中所有的空白数值。下列哪个编号的光斑最可能是社长所在星系内的目标?(  )
(A)1 (B)3 (C)7 (D)16

41. 在恒星α的一颗行星上,与伽伊缈同行的“仆从”告诉了他其中一些小光斑相对他的运动速度。相关信息已列在表3-A中。伽伊缈从中发现了我们称为“哈勃-勒梅特”定律的规律。社长根据表3-A 绘制出图3-A的哈勃图,请你把编号6、7的数据点补充到图3-A中。忽略 5 Mpc以内的数据点,估算出的哈勃常数 𝐻是?(  )
(A)88 Mpc/km ∙ s
(B)50 Mpc/km ∙ s
(C)62 Mpc/km ∙ s
(D)74 Mpc/km ∙ s

42. 如果在恒星α附近观测,某光斑的角直径为30角分,它相对伽伊缈的视向速度为20km/s。该光斑的物理大小约为?(  )
(A)2.4 kpc   (B)51 kpc
(C)270 kpc  (D)条件不足,无法估算

43. 这个一万一千年前的故事中,仆从曾感叹自己目睹了好多天体的诞生和终结,它刚被创造出来的时候,哈勃常数是现在11/10。如果按照标准宇宙学模型,在我们关心的演化阶段内,,这里𝐻是红移𝑧下的哈勃常数,Ω𝑀=0.3和ΩΛ=0.7分别𝐻0是今天的物质密度参数和暗能量密度参数的近似值。仆从被创造出来时,宇宙的背景温度约为现在的?(提示:宇宙背景温度 T(1+z))(  )

(A)0.6倍 (B)1.1倍
(C)1.2倍 (D)和现在的一样

Ⅳ. 星际尘埃

  星际介质的主要成分是氢和氦组成的气体。对比星际气体,星际尘埃的质量仅占星际介质很小的比例。但是这些尘埃却参与诸多的天体物理过程,在影响星际介质的温度和化学组成、塑造天体的光谱轮廓、影响恒星形成过程等方面都有起着十分重要的作用。星际尘埃首先引起人们关注的地方,是它们吸收和散射星光引起的消光和红化效应。虽然气体也会散射星光,但研究表明星际气体对消光的贡献可以忽略。

44. 银河系内星际尘埃的总质量大约占星际介质总质量的?(  )
(A)5% (B)1% (C)0.5% (D)0.1%

45. 图4-A是通过实测得到的平均消光曲线。我们不难发现在近紫外-可见光-红外波段的消光曲线近似为一直线(虚线)。取B波段等效波长为442nm,V波段的等效波长为540nm。根据拟合直线我们可发现在上述波段范围内,色余 𝐸𝐵−𝑉 和V波段的消光 𝐴𝑉 存在如下关系(  )
(A)𝐴𝑉 ⁄ 𝐸𝐵−𝑉 = 0.34
(B)𝐴𝑉 ⁄ 𝐸𝐵−𝑉 = 1.3
(C)𝐴𝑉 ⁄ 𝐸𝐵−𝑉 = 3.1
(D)𝐴𝑉 ⁄ 𝐸𝐵−𝑉 = 5.2

46. 上述比值称为总选消光比R,它在不同的方向上会有差异,数值一般在2~6左右,大部分方向上接近上题答案的值。一颗恒星测出B波段和V波段的视星等分别为9.7等和9.5等, 绝对星等分别为2.9等和2.5等。如果不修正消光的影响,通过V波段数据测出的恒星距离将是真实值的?(取45小题答案)(  )
(A)0.62倍 (B)1.10倍
(C)1.33倍 (D)1.57倍

47. 消光现象反过来可以帮助我们了解尘埃的物理和化学性质。例如根据散射的规律,可推知同样条件下紫外-可见光波段上的总选消光比与尘埃大小大致有如下关系(  )
(A)尘埃总体大小越大,R 越大
(B)尘埃总体大小接近217.5nm时,R 最大
(C)尘埃总体大小越小,R 越大
(D)尘埃整体大小和R 无关

48. 在图 4-A 的消光曲线中,可以看到217.5nm附近消光明显增强。一开始天文学家猜测这可能是星际介质中的石墨颗粒造成的。石墨结构如图 2-B 所示,当石墨中的离域π电子发生π → π∗的跃迁时,产生的吸收特征恰好在217.5纳米附近达到最强。后来,天文学家发现单靠石墨无法完全模拟出观测的结构特征。他们猜测尘埃中存在另一类含碳原子环和非定域
π电子的物质,对217.5nm处的吸收特征有重要贡献。这类物质最可能是下列四项中的?(  )
(A)烷烃
(B)双环 [4.4.0] 癸烷 ( )
(C)单烯烃
(D)多环芳烃

49. 根据表4-A,以下哪项对裸露在星际空间中的分子破坏最小?(  )
(A)γ射线
(B)宇宙线
(C)Lyα光子(莱曼α)
(D)Hα光子(巴尔末α)

1575486504622648.png50. 尘埃可以参与诸多天体化学过程及提供适合的反应场所。例如可以通过右图两种方式吸附气体中的原子或官能团合成新物质。以下推测最不合理的是?(  )
(A)分子云中的氢分子主要通过尘埃催化合成
(B)消光小的弥漫星际介质中,尘埃表面覆盖的分子结构一般会比消光大的巨分子云内部尘埃上覆盖的分子简单
(C)O 型星附近区域温度较高,加速了分子的合成,我们能观测到很强的分子谱线
(D)星际尘埃的消光效应可以保护高密度星际介质内部的复杂有机分子

附录

太阳质量 1.99×1030kg
太阳半径 6.96×108m
太阳光度 3.9×1026W
太阳目视绝对星等 4.83
太阳绝对热星等4.75
地球质量 5.96×1024kg
地球半径 6378km
月球质量 7.35×1022kg
月球半径 1738km
火星质量 6.42×1023kg
火星半径 3397km

万有引力常数G=6.67×10-11N · m2 · kg-1
普朗克常数h=6.63×10-34J/s
波尔兹曼常数k=1.38×10-23J/K
斯蒂潘-波尔兹常数σ=5.67×10-8W·m-2·K-4
维恩位移常数b=2.898×10−3m · K
真空光速c=3.00×108m/s
元电荷e=1.60×10-19C
辐射常量a=7.57×10-16J · m-3 · K-4
质子质量m=1.67×10-27kg
电子质量m=9.11×10-31kg
中子质量m=1.67×10-27kg

万有引力定律万有引力定律

普森公式m=-2.5lgE +常数

距离模数m-M=5lgr-5,其中r为天体距离,以秒差距为单位

活力公式活力公式

维恩位移定律λmax = b ⁄ T,其中λmax为黑体谱峰值波长,T为黑体表面温度,b为维恩位移常数

Ⅰ. 不完整的星图

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图1-A 广东某地某日北京时间2:30的星图。部分区域被颜料染污。

Ⅱ. 百年日全食

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图2-A 牛顿力学下星光偏折现象的分析图。S是太阳中心,恒星发出的光子(可当作质量很小的粒子)经过太阳附近时,受引力影响以双曲线轨道掠射,C是轨道近日点,CS=。双曲线的半通径为p(过S作CS的垂线,与双曲线相交与两点,其中一点与S连成的线段即半通径),渐近线和CS的夹角为β ,光子出射和入射方向的角度差为𝛿N。现实中𝛿N非常小,双曲线轨迹和一条垂直CS的直线非常接近,本图为了便于分析夸大表现𝛿N。原图取自Soares (2005)。

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图2-B

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图2-C 计划拍摄的天区模拟图,上面标注出了若干恒星的名字,星等值和到日心的角距离(不考虑引力作用,单位为角分)。

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表2-A 1919年日全食观测所用到的太阳附近部分恒星的参数(Dyson 1917)。左起第一列是恒星编号,第二列是恒星名字,第三列是视星等,第四列是恒星到日面中心的真实角距离。

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表2-B 1919年爱丁顿实验测出的7颗恒星的位置偏移(Dyson 1919)。左起第一列是恒星编号,与表2-A的编号一致;第二列是𝛿G的估算值(已删除),第三列是偏转角的测量均值,单位是角秒。

Ⅲ. 测距

表3-A 在两个相距1024pc的观测点(α星和β星)上,20个模糊的面源的位置变化情况。第一列是天体的编号;第二列是α星到面源的连线与α星到β星连线的夹角;第三列是在β星观测点上看到的面源视位置相对于在α星观测点上面源视位置之间的角距离;第四列是测量面源到α星距离的有效基线长度(提示:考虑α星和β星的间距以及方向角 i);第五列是面源到α星的距离;第六列是面源相对于α星观测点的平均视向速度(已扣除恒星绕星系中心运动的影响)。

图3-A 根据表3-A 数据绘制的哈勃图。图中仍缺编号6、7的数据点,需要你来补充。

Ⅳ. 星际尘埃

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图4-A 实测得出的银河系平均消光曲线。上方的横坐标是波长,单位为nm;下方等距的横坐标是波长的倒数,单位为μm−1;纵坐标为消光值𝐴,单位为星等。取自《Fundamental Astronomy 5th》。

图4-B 石墨结构的侧视图(左)和俯视图(右)。每个碳原子会与同层另外三个碳原子形成σ键,使得六个碳原子在同一平面形成正六边形环,构成了图中的“蜂巢状”结构。不同的碳原子层在范德瓦尔斯力的作用下平行累叠。而碳原子剩下的一个电子将在离域π轨道上运动,成为离域π电子。

表4-A 一些常见的化学键键能和光致离解需要的光子波长。第一列是化学键与键序;第二列是键能;第三列是使其光致离解所需的光子波长上限。所谓光致离解是指分子获得光子的能量后化学键被破坏,分子分解为原子或者更小分子的过程。

高年组答案
1-5     DADBC     6-10   CBACB
11-15 CADBD     16-20 ABCBB
21-25 ACDDB     26-30 ADCAA
31-35 BACBD     36-40 ACBAC
41-45 DDCBC     46-50 CADDC
广东天文学会、第十四届中学生天文知识竞赛组委


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表情包

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,晕
(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?
(A)6.0×1011 L
(B)3.8×1012 L
(C)2.4×1013 L
(D)6.3×1014 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?
(A)107 kpc (B)29 kpc
(C)74 kpc   (D)43 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?
(A)10m,1050m
(B)25m,950m
(C)35m,850m
(D)45m,750m

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?
(A)0.1 (B)1 (C)5 (D)10

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b和c的值?
(A)1,-4 (B)1,4
(C)4,1  (D)-4,1

8.(  )地球和火星轨道的半长轴分别为1.496×108km和2.279×108km。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?
(A)2.94 km/s (B)3.57 km/s
(C)6.12 km/s (D)10.85 km/s
(E)11.24 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。
(A)1.629 pc (B)2.482 pc
(C)3.259 pc (D)4.965 pc
(E)6.518 pc

10.(  )质量为3.5M⊙的A星,在23.22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度,木星的质量是1.898×1027kg,且行星的质量比A星小得多。)
(A)0.7 MJ (B)2.1 MJ
(C)5.6 MJ (D)9.9 MJ
(E)13.2 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?
(A)0.719m (B)0.877m
(C)1.142m (D)1.438m
(E)1.755m

12.(  )猎户座星云的天体坐标是RA=05h 35m,dec=-5°23'。以下哪个时间(当地太阳时)最接近猎户座星云在2019年2月1日晚上穿过子午线的时间?2019年春分为3月20日。
(A)08:40 PM (B)10:22 PM
(C)12:00 AM (D)01:38 AM
(E)03:20 AM

13.(  )一个位于1.04 kpc以外的黄色超巨星,其视星等为1.49,B-V波段色余为0.29。假设Rv(即V波段消光与B-V波段色余之比)为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)
(A)2.54×1013 (B)3.17×1016
(C)1.37×1014 (D)5.94×1012
(E)4.45×1015

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
(A)1.5×1022 (B)4.7×1014
(C)8.2×1010 (D)9.4×1018
(E)7.1×1026

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,X,Y和Z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0°,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)
(A)142 (B)202 (C)262
(D)312 (E)372

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天。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。
(A)0.0002 (B)0.0008
(C)28 (D)56 (E)112

19.(  )天棓四是天龙座中最亮的恒星,其大致坐标为RA:17h 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)
(A)26 (B)54
(C)59 (D)89
(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)朔
(B)眉月状
(C)弦月状
(D)凸月状
(E)望

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A和B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2019年3月20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A和B的光谱分别在500nm和250nm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。
(A)2:1 (B)4:1
(C)1:4 (D)1:2

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 AU和0.21。
(A)1:1 (B)2:1
(C)4:1 (D)8:1

27.(  )五车二与伴星之间的半长轴为0.85 AU,周期为0.285年,求五车二与该恒星组成的双星系统的总质量。
(A)5.5M (B)6.5M
(C)7.6M (D)8.5M
(E)9.5M

28.(  )新视野号在2019年元旦完成了2014 MU69(Ultima 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。
(A)41.7K (B)58.9K
(C)83.3K (D)117.9K

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=6.99×107m,1木星质量=1.90×1027kg)。以下哪一个最接近HD209458b中心的压强(单位:巴)?
(A)10bar (B)10bar
(C)10bar (D)10bar

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?
(A)0.707年 (B)1年
(C)1.414年 (D)2年

解答
BABDB BABDC
BAACB DCCBB
ACDDC BCBBC

资料来源:https://usaaao.org/

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由中国天文学会主办,北京天文馆、中国天文学会普及工作委员会承办的2019年全国中学生天文知识竞赛预赛于2019年3月23日在全国18个考点成功举行。

竞赛宗旨:推动天文基础教育,为全国热心天文学的师生提供交流平台,加强天文科普教育的国际交流与合作。竞赛内容:天文相关时讯,基本天文概念和常识,天文观测。根据全国预赛成绩,入围全国决赛的名单(高年组预赛成绩56分及以上,低年组预赛成绩60分及以上)已在北京天文馆官方网站(http://www.bjp.org.cn/)发布。

2019年全国中学生天文知识竞赛预赛试卷
2019年3月23日14:00-15:30 闭卷

【注意事项】请务必仔细阅读!
1. 每位考生会拿到一张预赛试卷和一张答题卡。试卷和答题卡都需要逐题填写,并且填写的内容必须完全一致。试卷和答题卡填写内容不一致的题目每题得-4分。
2. 低年组考生(指2004年1月1日以后出生,并且没有参加过国际天文奥赛 IAO 和亚太天文奥赛 APAO 的考生)只答本卷的01-30题,高年组考生只答06-35题。
3. 本卷为闭卷考试,请答卷人按照自己的真实水平独立完成答卷,并认真、完整地用签字笔在试卷上填写有关信息、答卷并签字,用2B铅笔在答题卡上按要求签名(应与试卷上的签名一致;签名明显不一致的取消参赛资格),填涂试卷类型(见本注意事项之前的表格第二列)、准考证号(在空格处写数字,并填涂每个数字下面对应的部分)、组别,以及每道题的答案。未按要求填涂的取消考试成绩。考试开始30分钟之后才可交卷,并在不影响其他考生答题的情况下安静离开考场,否则取消考试成绩。在监考老师宣布考试结束时,该考场所有考生应停止答卷,将试卷和答题卡放在桌上,保持安静离开考场。
4. 每题选择一个最接近正确的答案。将对应的字母(A,B,C,D之一)填在试卷上并填涂在答题卡该题号下方的对应处。不会做的题目不选。已填涂的答案如需改正,请用橡皮将原答案尽量擦除干净。每道题答对得4分,答错或多选得-4分,不选得0分。满分120分。草稿可写在试卷“草稿区”处。
5. 本试题、答案及决赛名单将在北京天文馆网站公布。

试卷类型 A

【试题】

01. 梅西叶天体M44位于(  )的天区内。
(A)巨蟹座 (B)猎户座
(C)大犬座 (D)金牛座

02. 大角星的视星等为(  )。
(A)2等  (B)1等
(C)0等  (D)-1等

03. 以下哪一项不是天文学的星座名?(  )
(A)杜鹃座 (B)天平座
(C)天炉座 (D)水蛇座

04. 一般认为,望远镜是荷兰的商人发明的,而首位将望远镜用于天文观测的人是(  )。
(A)牛顿  (B)开普勒
(C)伽利略 (D)哥白尼

05. 以下哪颗行星没有卫星?(  )
(A)金星  (B)火星
(C)木星  (D)土星

06. 2019年1月12日,中国天文学会和北京天文馆在京联合宣布启动国际天文学联合会(IAU)发起的“同一天空下”全球天文行动(中国大陆地区),以纪念IAU成立(  )周年。
(A)60    (B)80
(C)100  (D)200

07. “七月流火”是《诗经·豳风·七月》中的第一句,描述的是古人对天象的观察结果,其中的“火”是指(  )。
(A)火星
(B)火流星
(C)某种大气现象
(D)大火星

08. 半人马座α星距离我们大约(  )。
(A)2.8光年   (B)4.3光年
(C)16.7光年 (D)8.6万光年

09.(  )在2017年记录到的中微子来自一个名为TXS 0506+056的星系。星系中心超大质量黑洞所产生的两道喷流中有一道正好对准了地球,它会产生辐射和高能粒子,其中就包括了这次探测到的中微子和带电宇宙线。
(A)地中海中微子天文台
(B)南极冰立方中微子天文台
(C)钱德拉X射线天文台
(D)康普顿伽马射线天文台

10. 2019年唯一的一次日全食在哪个大洲可见?(  )
(A)欧洲  (B)非洲
(C)亚洲  (D)南美洲

11. 一位天文学家准备在今晚观测星团NGC6633,已知它大约在地方时刚过午夜后升起,且在本次竞赛预赛的所有考点都能被观测到,那么它可能位于以下哪个星座?(  )
(A)蛇夫座 (B)乌鸦座
(C)麒麟座 (D)宝瓶座

12. 下列流星雨中,2019年极大期间的观测受月光影响最小的是(  )。
(A)四月天琴座流星雨
(B)宝瓶座η流星雨
(C)猎户座流星雨
(D)双子座流星雨

13. 以下哪一项不是中国传统的天文仪器?(  )
(A)象限仪 (B)浑仪
(C)简仪  (D)圭表

14. 以下哪一项是2018年辞世的理论物理学家斯蒂芬·霍金最著名的理论?(  )
(A)黑洞辐射理论
(B)宇宙大爆炸理论
(C)提出希格斯粒子
(D)量子纠缠理论

15. 美国航天局(NASA)于2019年宣布超期服役的(  )火星探测器结束使命。
(A)机遇号   (B)勇气号
(C)水手1号 (D)朱雀号

16. 在地球表面观测,使用天文望远镜无法看到(  )。
(A)火星卫星 (B)水星相位
(C)太阳日冕 (D)月面莫斯科海

17. 太阳绕银心运动的轨道速度是(  )。
(A)7.9km/s (B)16.7km/s
(C)52km/s  (D)210km/s

18. 中国古人用测量正午时太阳影长的方式来确定二十四节气的日期,请问在哪一个节气观测到的日影长度最短?(  )
(A)秋分  (B)立冬
(C)冬至  (D)夏至

19. 仙女星系M31未来会与银河系合为一体,预计汇合的时间约为(  )。
(A)400万年 (B)4000万年
(C)40亿年   (D)400亿年

20. 以下说法不正确的是?(  )
(A)2018年6月,隼鸟2号探测器抵达小行星“龙宫”上空,随后,巡视器MINERVA-II1成功着陆于其表面并传回照片,成为首次成功着陆小行星上的巡视器。
(B)2018年8月,帕克太阳探测器发射升空,这也是NASA第一次以还在世者的名字来命名探测器。
(C)2018年10月,迄今为止第三个金星探测器贝比科隆博号(BepiColombo)发射升空,并将在7年后抵达相应轨道。
(D)2018年11月,旅行者2号穿过了太阳风边界,继旅行者1号后成为第二个正式进入星际空间的探测器。

21. 到目前为止,在距离我们太阳系10pc的范围之内,天文观测已经证实存在的数目最多的是以下哪类恒星(  )。
(A)O型   (B)G型
(C)M型  (D)褐矮星

22. 下列恒星核聚变反应可以形成的元素中,最重的是(  )。
(A)Si (B)Ca (C)Fe (D)Au

23. 2019年1月3日,嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面内(  )的冯·卡门撞击坑内。随后,嫦娥四号着陆器与巡视器玉兔二号顺利分离,玉兔二号抵达月球表面。这是人类首次在月球背面成功软着陆和巡视探测的航天器。
(A)金牛-利特罗峡谷
(B)南极-艾特肯盆地
(C)东海盆地
(D)坚忍环形山

24. 中国古代曾发展出自己独特的天文体系,我们现在所说的“农历”就是指过去数千年来我国一直沿用的历法系统,“农历”是什么类型的历法?(  )
(A)阳历  (B)阴阳合历
(C)阴历  (D)和现在的公历相同

25. 在中国古典神话故事《西游记》中,孙悟空手持一根如意金箍棒,重一万三千五百斤。平时孙悟空会把金箍棒变成“绣花针”大小放在耳朵里。与这根“绣花针”的密度最为接近的天体是(  )。
(A)参宿四
(B)天狼星伴星
(C)蟹状星云中心星
(D)织女星

26. 由欧空局主导研制的GAIA探测器是由以下哪种火箭发射入轨的?(  )
(A)俄罗斯Soyuz火箭
(B)欧洲Ariane火箭
(C)美国Falcon火箭
(D)中国长征火箭

27. 以下关于银河系的说法正确的是?(  )
(A)银心黑洞的质量约为40万个太阳质量。
(B)天文学家通过对恒星的观测发现银河系外盘有惊人的翘曲结构。
(C)太阳位于银河系的英仙臂上。
(D)银心位于半人马座方向。

28. 以下哪一架望远镜没有用来做与搜寻地外文明有关的项目?(  )
(A)FAST望远镜
(B)阿雷西沃(Arecibo)望远镜
(C)绿堤(Green Bank)望远镜
(D)SOHO望远镜

29. 哈雷彗星最远可以到达(  )。
(A)木星与土星轨道之间
(B)土星与天王星轨道之间
(C)天王星与海王星轨道之间
(D)海王星轨道外侧

30. 在地球表面观测,以下哪个波段的大气透过率最高?(  )
(A)可见光 (B)近红外
(C)射电  (D)远红外

31. 氢元素在宇宙中不可能存在的形态包括(  )。
(A)H II  (B)H I
(C)H2   (D)H III

32. 位于巴西里约热内卢(西经43°12',南纬22°54')的一位天文爱好者,在清晨大约6点抬头看到月亮位于头顶正上方,这天最可能是农历的(  )。
(A)初九  (B)十七
(C)廿三  (D)廿八

33. 位于北京(东经116°20',北纬39°56')的一位天文爱好者,当面向正南方向观测时,在以下哪个星座范围内能够看到地球同步轨道卫星?(  )
(A)盾牌座 (B)海豚座
(C)天琴座 (D)南鱼座

34. 以下哪一项表述最接近人类目前对系外行星卫星的探测情况?(  )
(A)已经探测到超过1万颗系外行星卫星。
(B)系外行星卫星亮度太低,人类不可能探测到。
(C)最新发射的空间探测器将有能力探测系外行星卫星。
(D)系外行星卫星不存在。

35. 某个望远镜的极限星等是20等,那么它能探测到的类太阳恒星的最远距离是(  )。
(A)520光年
(B)8400光年
(C)36000光年
(D)450000光年

【A 卷答案】
01-05 ACBCA
06-10 CDBBD
11-15 ABAAA
16-20 DDDCC
21-25 CCBBB
26-30 ABDDC
31-35 DCACC
北京天文馆 / 全国中学生天文奥赛组委会


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中国天文学会主办,北京天文馆、中国天文学会普及工作委员会承办

竞赛宗旨:推动天文基础教育,为全国热心天文学的师生提供交流平台,加强天文科普教育的国际交流与合作。竞赛内容:天文相关时讯,基本天文概念和常识,天文观测。有关竞赛细节详见北京天文馆官网(http://www.bjp.org.cn/)。

第26题有争议。参见叶泉志博士的文章《一颗彗星能产生多少个流星雨?》

2017年全国中学生天文奥林匹克竞赛预赛试卷
2017年3月25日 14:00-15:30 闭卷

【注意事项】请务必仔细阅读!
1. 每位考生会拿到一张预赛试卷和一张答题卡。试卷和答题卡都需要逐题填写,并且填写的内容必须完全一致。试卷和答题卡填写内容不一致的题目每题得 -4分。
2. 低年组考生(指 2002年1月1日以后出生,并且没有参加过国际天文奥赛 IAO 和亚太天文奥赛 APAO 的考生)只答本卷的 01-30题,高年组考生只答 06-35题。
3. 本卷为闭卷考试,请答卷人按照自己的真实水平独立完成答卷,并认真、完整地用签字笔在试卷上填写有关信息、答卷并签字,用 2B铅笔在答题卡上按要求签名(应与试卷上的签名一致;签名明显不一致的取消参赛资格),填涂试卷类型(见本注意事项之前的表格第二列)、准考证号(在空格处写数字,并填涂每个数字下面对应的部分)、组别,以及每道题的答案。未按要求填涂的取消考试成绩。考试开始 30分钟之后才可交卷,并在不影响其他考生答题的情况下安静离开考场,否则取消考试成绩。在监考老师宣布考试结束时,该考场所有考生应停止答卷,将试卷和答题卡放在桌上,保持安静离开考场。
4. 每题选择一个最接近正确的答案。将对应的字母(A, B, C, D之一)填在试卷上并填涂在答题卡该题号下方的对应处。不会做的题目不选。已填涂的答案如需改正,请用橡皮将原答案尽量擦除干净。每道题答对得 4分,答错或多选得 -4分,不选得 0分。满分120分。草稿可写在试卷“草稿区”处。
5. 本试题、答案及决赛名单将在北京天文馆网站公布。

【试题】

1、以下恒星中看上去最暗的是(  )。
(A)天狼星 (B)织女星
(C)大角星 (D)北落师门

2、北极圈的纬度为北纬(  )。
(A)63°26′ (B)66°34′
(C)73°26′ (D)76°34′

3、今天的哪个时段适合观测水星?(  )
(A)黎明时分  (B)黄昏时分
(C)午夜    (D)日落后3小时

4、椭圆星系M87位于(  )天区内。
(A)室女座 (B)后发座
(C)巨蟹座 (D)狐狸座

5、以下哪项不是公开发行的以天文爱好者为主要读者群的杂志?(  )
(A)Sky&Telescope
(B)Astronomy Now
(C)Astronomer
(D)天文爱好者

6、今天日落后不久,你会先看到(  )。
(A)春季大三角
(B)夏季大三角
(C)秋季四边形
(D)冬季大三角

7、我国第一个真正意义上的空间实验室是(  )。
(A)天宫一号
(B)天宫二号
(C)神舟十一号
(D)天舟一号

8、以下星座天区内梅西叶天体最多的是(  )。
(A)猎户座 (B)蛇夫座
(C)武仙座 (D)船尾座

9、在地球上能观测到被月掩的2等及以上恒星有(  )颗。
(A)7  (B)12 (C)18 (D)21

10、以下哪颗行星正在逆行?(  )
(A)水星 (B)火星
(C)木星 (D)土星

11、2018年全球范围内可见(  )次日偏食,而我国可以观测到其中的(  )次。
(A)4,2 (B)3,1
(C)2,1 (D)2,0

12、北斗一(天枢)与北极星的角距离大约是(  )。
(A)10° (B)30°
(C)50° (D)70°

13、以下关于双子座流星雨说法错误的是(  )。
(A)极大出现在12月中旬
(B)流量大且稳定
(C)流星体速度较快
(D)2017年月光对观测的影响不大

14、以下彗星中,2017年回归近日点的是(  )。
(A)2P/Encke
(B)9P/Tempel
(C)C/2013 US10(Catalina)
(D)55P/Tempel-Tuttle

15、110个梅西叶天体中,半数以上是(  )。
(A)星云 (B)星团
(C)星系 (D)超新星遗迹

16、由于地球自转的不均匀性和长期变慢性,世界时与原子时的差需要人为闰秒来解决,正闰秒为协调世界时加1秒,负闰秒为其减1秒。2017年1月1日的闰秒已经是本世纪第5次闰秒,(  )。
(A)5次均为负闰秒
(B)其中有2次正闰秒3次负闰秒
(C)其中有3次正闰秒2次负闰秒
(D)5次均为正闰秒

17、在半影月食发生期间,如果站在月面上的半影区域,你会看到什么现象?(  )
(A)日偏食
(B)日全食
(C)没有发生日食
(D)看不到太阳

18、以下哪两个星座的天区不相邻?(  )
(A)双鱼座和鲸鱼座 
(B)飞马座和小马座
(C)狮子座和小狮座
(D)大犬座和小犬座

19、2016年11月,中国芯级直径为5米的大型运载火箭“长征五号”从(  )卫星发射中心首飞成功,同时还将“实践十七号卫星”直接送入了地球静止轨道。
(A)酒泉 (B)西昌
(C)文昌 (D)太原

20、2016年,天文学家利用欧洲南方天文台的望远镜和其他设施,在距离我们太阳系最近的恒星(  )周围,发现了一颗位于宜居带内的行星。
(A)巴纳德星
(B)WISE 1049-5319
(C)天狼星
(D)比邻星

21、在火星上观测地球与太阳的距离最大时可达(  )。
(A)26 (B)36 (C)46 (D)76

22、以下哪个项目不是我国重大科技基础设施 建设 “十三五”规划项目?(  )
(A)500米口径球面射电望远镜
(B)12米级口径光学/红外望远镜
(C)空间环境地基监测网
(D)高精度地基授时系统

23、在国家天文台兴隆观测基地进行观测,以下哪个时间的夜空与除夕夜(2017年1月27日)21时的夜空最接近?(  )
(A)2016年12月27日19时
(B)2017年2月27日19时
(C)2017年3月29日20时
(D)2017年3月29日23时

24、卡西尼号探测器预计在2017年晚些时候结束自己土星系统的探测任务。按照计划,它将以何种方式结束自己的探索任务?(  )
(A)坠入土星
(B)坠入土卫六
(C)飞跃天王星,然后飞离太阳系
(D)直接飞离太阳系

25、使用一台口径为90mm,焦距为900mm的折射望远镜观测月球,配套以下哪个目镜能够恰好使整个月球充满视野?(  )
(A)视野为40°的25mm目镜
(B)视野为40°的10mm目镜
(C)视野为40°的6.5mm目镜
(D)视野为60°的25mm目镜

26、一颗彗星最多和几个流星群有关?(  )
(A)1 (B)2
(C)4 (D)没有上限

27、1838年,德国天文学家贝塞尔利用高自行的天鹅座61双星首次测得了恒星视差,观测表明它的视差为0.31″,距离我们约(  )。
(A)1秒差距 (B)10光年
(C)100光年 (D)310秒差距

28、在北纬30°地区观测,春分当天日落时黄道与地平线的夹角大约是(  )。
(A)23°26′ (B)53°26′
(C)63°26′ (D)83°26′

29、以下说法不正确的是(  )。
(A)中国计划于2020年发射火星探测卫星,预计2021年抵达火星。
(B)2016年9月,欧洲空间局发布了盖亚天文卫星的第一批数据,其中包含了超过十亿颗恒星的位置信息。
(C)欧洲南方天文台将在夏威夷建设欧洲极大望远镜(E-ELT),其建成后将成为世界上最大的光学/红外波段望远镜。
(D)不久前,天文学家利用凌星法发现40光年外有7颗类地行星在围绕着TRAPPIST-1恒星运动。

30、哪种类型的超新星可以作为测量星系距离的标准蚀光?(  )
(A)I a (B)I b (C)I c (D)II

31、以下哪项英文缩写不属于三大国际天文奥林匹克赛事?(  )
(A)IAO  (B)AAO
(C)APAO (D)IOAA

32、M42与以下哪个天体光谱最接近?(  )
(A)双子座流星雨群内流星
(B)M57
(C)M31
(D)太阳

33、超新星爆发后光度会缓慢下降,这个过程中光度能量的主要来源是(  )。
(A)核裂变
(B)核聚变
(C)放射性元素衰变
(D)周围物质散射超新星爆发时的光

34、织女星是一颗位于主序带上的典型的AO型恒星,其绝对星等约为0.7等,在不考虑消光的前提下,一颗视星等为15等的同类型恒星距离我们大约多远?(  )
(A)500秒差距
(B)3000秒差距
(C)8000秒差距
(D)20000秒差距

35、以下人造天体中轨道高度最高的是(  )。
(A)地球同步轨道卫星
(B)太阳同步轨道卫星
(C)国际空间站
(D)哈勃空间望远镜

【答案】
1-5     DBBAC
6-10   DBBAC
11-15 BBCAB
16-20 DADCD
21-25 CABAB
26-30 BBDCA
31-35 BBCCA

第26题有争议。参见叶泉志博士的文章《一颗彗星能产生多少个流星雨?》


  更早年份的天文试题资料,也可前往“天文奥赛”网站取得。(https://www.astro-init.top/

  更多海峡两岸天文试题,可在“有趣天文奇观”网站下取得,欢迎多加利用!(https://interesting-sky.china-vo.org/category/cnao/

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中国天文学会主办,北京天文馆、中国天文学会普及工作委员会承办

竞赛宗旨:推动天文基础教育,为全国热心天文学的师生提供交流平台,加强天文科普教育的国际交流与合作。竞赛内容:天文相关时讯,基本天文概念和常识,天文观测。有关竞赛细节详见北京天文馆官网(http://www.bjp.org.cn/)。

题目有趣,小猪佩奇祝你们考出好成绩!

2018CNAO天文奥赛预赛试题
2018年3月24日 闭卷

【注意事项】请务必仔细阅读!
1. 每位考生会拿到一张预赛试卷和一张答题卡。试卷和答题卡都需要逐题填写,并且填写的内容必须完全一致。试卷和答题卡填写内容不一致的题目每题得 -4分。
2. 低年组考生(指 2003年 1月 1日以后出生,并且没有参加过国际天文奥赛 IAO 和亚太天文奥赛 APAO 的考生)只答本卷的 01-30题,高年组考生只答 06-35题。
3. 本卷为闭卷考试,请答卷人按照自己的真实水平独立完成答卷,并认真、完整地用签字笔在试卷上填写有关信息、答卷并签字,用 2B铅笔在答题卡上按要求签名(应与试卷上的签名一致;签名明显不一致的取消参赛资格),填涂试卷类型(见本注意事项之前的表格第二列)、准考证号(在空格处写数字,并填涂每个数字下面对应的部分)、组别,以及每道题的答案。未按要求填涂的取消考试成绩。考试开始 30分钟之后才可交卷,并在不影响其他考生答题的情况下安静离开考场,否则取消考试成绩。在监考老师宣布考试结束时,该考场所有考生应停止答卷,将试卷和答题卡放在桌上,保持安静离开考场。
4. 每题选择一个最接近正确的答案。将对应的字母(A,B,C,D之一)填在试卷上并填涂在答题卡该题号下方的对应处。不会做的题目不选。已填涂的答案如需改正,请用橡皮将原答案尽量擦除干净。每道题答对得 4分,答错或多选得 -4分,不选得 0分。满分120分。草稿可写在试卷“草稿区”处。
5. 本试题、答案及决赛名单将在北京天文馆网站公布。

【试题】

1、M51位于(  )。
(A)小熊座 (B)大熊座
(C)天琴座 (D)猎犬座

2、木星的卫星中体积最大的是(  )。
(A)木卫一 (B)木卫二
(C)木卫三 (D)木卫四

3、以下恒星无法在今晚观测到的是(  )。
(A)天狼星 (B)织女星
(C)大角星 (D)北落师门

4、下列星座中不相邻的是(  )。
(A)英仙座与飞马座
(B)宝瓶座与南鱼座
(C)天龙座与武仙座
(D)室女座与后发座

5、火星在2018年大冲时位于哪个星座天区内?(  )
(A)摩羯座 (B)天秤座
(C)巨蟹座 (D)狮子座

6、此时,太阳直射地球(  )。
(A)北回归线附近
(B)赤道北侧一点
(C)赤道南侧一点
(D)南回归线附近

7、此时,月球与太阳的角距约为(  )。
(A)45°   (B)90°
(C)120° (D)180°

8、以下梅西叶天体中与银河系最相似的是(  )。
(A)M31 (B)M32
(C)M82 (D)M87

9、南河三和北河三分别位于天球上那个大圆的两侧?(  )
(A)黄道 (B)天赤道 (C)银道 (D)其他三个选项都不正确

10、太阳的绝对星等是(  )。
(A)-26.8  (B)0.0
(C)4.8  (D)8.6

11、瑞典皇家科学院将2017年诺贝尔奖授予美国科学家雷纳·韦斯、巴里·巴里什和吉普·索恩,以表彰他们对探测(  )做出的贡献。
(A)引力波 (B)中微子
(C)暗物质 (D)暗能量

12、人类最近一次观测到银河系内的超新星爆发是在(  )年。
(A)1054 (B)1604
(C)1987 (D)2018

13、2017年6月15日,硬X射线调制望远镜(  )在酒泉卫星发射中心发射升空,弥补了我国空间X射线探测的空白。
(A)悟空 (B)天眼
(C)慧眼 (D)墨子

14、在月球上观测,地球和太阳的视直径比大约是(  )。
(A)1:1 (B)3:2
(C)2:1 (D)7:2

15、以下流星雨中,2018年极大期间的月相最有利于观测的是(  )。
(A)宝瓶座η流星雨
(B)英仙座流星雨
(C)双子座流星雨
(D)小熊座流星雨

16、一位天文学家和一位同学相约观测织女星。某天晚上的某个时刻,天文学家在格林尼治天文台观测到了织女星上中天,那么此后多久这位同学将在北京天文馆(116°20′E,39°56′N)观测到织女星上中天?(  )
(A)7小时44分   (B)8小时15分
(C)16小时12分 (D)16小时15分

17、下次日全食将发生在北京时间(  )。
(A)2018年8月11日
(B)2019年7月3日
(C)2019年12月26日
(D)2020年6月21日

18、以下关于2018年即将发射的凌星系外行星巡天望远镜(TESS)说法错误的是?(  )
(A)它将在椭圆轨道上绕地球运行。
(B)它将对开普勒望远镜之前发现的岩态行星进行进一步探测。
(C)它的目标是1到2倍地球大小的系外行星。
(D)除了观测系外行星,它还将被广泛应用于观测其他类型的目标。

19、以下关于月球的事实哪个最有可能是巧合?(  )
(A)在地球上观测月球和太阳看上去差不多大
(B)月球总是固定的一面朝向地球
(C)月球背面的环形山比正面多
(D)月球公转轨道和地球的公转轨道面夹角很小

20、以下彗星中2018年回归近日点的是(  )。
(A)1P/Halley
(B)2P/Encke
(C)62P/Tsuchinshanl
(D)C/2016 R2

21、首先提出“黑洞蒸发”理论的天文学家是(  )。
(A)爱因斯坦  (B)爱丁顿
(C)钱德拉塞卡 (D)霍金

22、2017年9月15日,卡西尼号探测器以坠入(  )大气层的方式结束了它的探测任务。
(A)金星 (B)木星
(C)土星 (D)海王星

23、太阳位于银河系中的哪个组成部分里?(  )
(A)银心 (B)核球
(C)银盘 (D)银晕

24、最大的折射式望远镜的口径是(  )。
(A)1.0m (B)2.4m
(C)5.4m (D)8.0m

25、在地球上观测,下列哪种情况不可能发生?(  )
(A)行星中水星距离地球最近
(B)一年出现3次金星大距
(C)火星比木星亮
(D)一年出现4次日食

26、在地球上观测周年日行迹的形状很像(  )。
(A)0 (B)1 (C)8 (D)S

27、2018年1月31日的月全食发生期间,以下梅西叶天体中与月球角距离最近的是(  )。
(A)M37 (B)M44
(C)M47 (D)M76

28、2018年1月31日除发生了月全食外,还上演了谷神星冲日天象,下一次谷神星冲日将发生在(  )。
(A)2018年10月12日
(B)2019年5月31日
(C)2020年3月25日
(D)2020年9月9日

29、目前得到确认的人类最古老的天文观象台是(  )。
(A)位于中国临汾的陶寺遗址
(B)位于中国安阳的殷墟遗址
(C)位于英国威尔特郡的巨石阵
(D)位于中国北京的古观象台

30、通常认为白矮星的质量上限为1.44个太阳质量,而稳定恒星的质量上限约为(  )个太阳质量。
(A)8 (B)50 (C)150 (D)500

31、以下天象可能发生在对应农历日期的是(  )。
(A)月掩毕宿五发生在除夕
(B)月掩心宿二发生在正月初五
(C)月掩轩辕十四发生在正月十五
(D)月掩角宿一发生在二月初二

32、以下天象出现频率最低的是(  )。
(A)金星上的水星凌日
(B)地球上的水星凌日
(C)地球上的金星凌日
(D)火星上的金星凌日

33、欧洲空间局盖亚(GAIA)卫星测量视星等为15等恒星视差的精度为20微角秒,那么它对于视星等15等恒星理论上的最远探测距离为(  )。
(A)2000光年
(B)10000秒差距
(C)50000秒差距
(D)200万光年

34、一位同学计划拍摄2018年大冲期间的火星和壮观的银河,以下哪个日期和地点是最佳选择(  )?
(A)7月26日 澳大利亚
(B)7月27日 南非
(C)7月28日 北京
(D)7月28日 智利

35、1838年,德国天文学家贝塞尔首次利用高自行的(  )测出了恒星的视差。
(A)天狼星  (B)比邻星
(C)巴纳德星 (D)天鹅座61双星

【答案】
DCDAA  BBAAC  ABCDB  DCCAB  CBBAC  CCCBD


2018CNAO天文奥赛决赛试题
浙江绍兴 2018年5月5日 闭卷

Ⅰ、选择题
低年组答1~10题,高年组答4~13题。每题选择一个最接近正确的答案,将对应的字母(A、B、C、D之一)填在题号后的括弧里。不会做的题目不选。每道题答对得4分,答错或多选得-4分,不选得0分。

1、(  )(仅低年组)下列四组行星中,此时角距离最近的是   
(A)水星和金星 (B)金星和木星
(C)火星和木星 (D)火星和土星

2、(  )(仅低年组)在南半球中纬度地区观测,现在是恒星时7h,已知某恒星再经过2h30m后上中天,请问该恒星的赤经为   
(A)0h30m (B)3h30
(C)9h30m (D)6h30m

3、(  )(仅低年组)暗物质粒子探测器   基于在轨运行的前530天共采集了约28亿个高能宇宙射线,成功获取了目前国际上精度最高的TeV电子宇宙射线探测结果。
(A)悟空     (B)ALMA
(C)南极AST-3 (D)Gaia

4、(  )今天我们可以观测到   
(A)四月天琴座流星雨
(B)宝瓶座η流星雨
(C)船尾座π流星雨
(D)英仙座流星雨

5、(  )一般来说,形成稳定恒星的质量上限大约是150个太阳质量,那么形成稳定恒星的质量下限是   个太阳质量。
(A)0.01 (B)0.08
(C)0.14 (D)0.51

6、(  )以下哪个深空天体在天球上离天津四最近?
(A)M35 (B)NGC7000
(C)M27 (D)NGC7293

7、(  )下列年份,哪一年会发生日全食(包括全环食),且全食带中心点距离我国最近?
(A)2020年 (B)2021年
(C)2022年 (D)2023年

8、(  )以下梅西叶天体中距离我们最远的是   
(A)M13   (B)M42
(C)M104 (D)M78

9、(  )小猪佩奇很喜欢玩踩泥巴的游戏,它在地球上的最高纪录是可以让泥巴飞1m高。一天,它来到了一颗材质与地球相似的陌生星球旅行,又玩起了踩泥巴的游戏。只见它用力一踩,泥巴直冲云霄,刚好飞离星球,再也没有回来。那么这颗星球的质量约为   
(A)3.7×1014kg (B)3.6×1018kg
(C)22×1019kg  (D)8.5×1024kg

10、(  )一颗红巨星的温度为2500K,半径是太阳的100倍,距离10pc,已知该红巨星在可见光波段(400nm≤λ≤700nm)的辐射能量占总光度L的3.3%,假如一个100W灯泡发出总辐射能量的5%在可见光波段,灯泡在   的距离上,肉眼看起来和红巨星一样亮。
(A)1.8km (B)7km
(C)10km  (D)18km

11、(  )(仅高年组)以下说法不正确的是   
(A)银河系以较差自转的方式自转,越靠近中心,旋转一周的时间越短。
(B)太阳系位于直径约为10万光年的银河系的银盘上,距离中心大约25万光年。
(C)1923年,埃德温·哈勃通过测定M31内造父变星的光度并计算出距离,证明了M31是河外星系。
(D)球状星团大多分布在银盘上,疏散星团主要分布在银晕中。

12、(  )(仅高年组)已知一颗恒星的光度是太阳的4倍,从地球上探测到这颗恒星的流量密度为3.05×10-14W/m2,则这颗恒星到地球的距离约为   
(A)4×1015m (B)1×1018m
(C)6×1019m (D)8×1024m

13、(  )(仅高年组)已知当前的宇宙背景辐射温度为273K,那么红移为5的地方的宇宙背景辐射温度约为   
(A)273 K   (B)1092 K
(C)1365 K (D)1638 K

Ⅱ、简答题
每题15分,只写公式或只给出最后答案的均不能得满分。低年组答14~17题,高年组答15~18题。

14、(低年组)古刹与月牙

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  图1是一位叫杨勇的天文摄影师拍摄的一张照片,某座山上的古刹与一轮金钩状的月牙叠在一起。为了方便大家解题,把照片的黑色背景替换成了灰色。已知此时月亮视直径为30′,该古刹高34m,箭头所指处为该古刹所修建的山顶平台,那么:
(1)试求摄影师距离古刹多远?
(2)假设摄影师使用的相机某品牌APS-C画幅的相机,传感器尺寸为23.6×15.6mm,拍到的这张照片没有进行裁剪,试问摄影师所使用的镜头焦距为多少?
(3)这张照片拍摄于2017年4月28日20:40,查阅星图软件可知此时从摄影机位看月亮中心的地平高度为4.5°。已知该摄影机位海拔50m,试问该古刹所在的山顶平台海拔高度为多少?

15、(低年组和高年组)月全食
  2018年1月31日,地球上的很多地区都观测到了一次月全食天象。这次月全食的本影食分和半影食分分别为1.3和2.3,其他相关信息请自行回忆。同时月球上的一位观测者欣赏到了一次日食。如果它一直待在某个位置,那么他可能观测到日食最长能持续多久?

16、(低年组和高年组)食双星
  已知食双星系统中,两个天体相互环绕的轨道倾角为90度,主星视星等为1等,伴星视星等为2等,主星半径是伴星的2倍。请给出两个天体完成一次相互绕转,系统视星等的变化情况。

17、(低年组和高年组)地球的兄弟
  地球也许存在一个不轻易路面的兄弟。假设存在一颗与地球类似的行星,同样运行于地球的公转轨道上,只是当地球位于近日点时,这颗行星正位于轨道的远日点。估算从地球上观察,这颗行星东大距和西大距的日期,以及大距时行星与太阳的距角。表1为2018年二十四节气的时刻(北京时间)。

节气序号
1 2 3 4 5 6 7 8
时刻

1月
5.74日

1月
20.46日

2月
4.23日

2月
19.05日

3月
5.98日

3月
21.01日

4月
5.17日

4月
20.46日

太阳地心黄经                
日心黄经                
节气序号 9 10 11 12 13 14 15 16
时刻

5月
5.89日

5月
21.43日

6月
6.06日

6月
21.75日

7月
7.48日

7月
23.21日

8月
7.90

8月
23.51日

太阳地心黄经                
日心黄经                
节气序号 17 18 19 20 21 22 23 24
时刻

9月
8.02日

9月
23.41日

10月
8.68日

10月
23.81日

11月
7.81日

11月
22.71日

12月
7.52日

12月
22.27日

太阳地心黄经                
日心黄经                

18、(高年组)霍金辐射
  在本题中,你会一步一步地推导黑洞的霍金辐射表达式。在这里,黑洞的模型为没有自旋、不带电荷的史瓦西黑洞;由于严格的计算需要用到量子场论的知识,在一些细节上你只需要正确估计量级。
(1)请写出质量为M的史瓦西黑洞的视界面半径rs ;如果你不会,你可以从牛顿力学出发,计算质点M在逃逸速度为光度c时对应的半径。
(2)考虑量子效应后,理论上光子可以从这一黑洞中逃逸出来,我们认为这时光子的波长λ应与黑洞视界面的典型尺度相当。光子的温度可以表示为T=E/kB,其中kB为玻尔兹曼常数,E为 光子的能量。则光子的温度是多少?
(3)假设黑洞以上方式辐射光子,则黑洞辐射的功率是多少?
(4)黑洞的寿命τ和黑洞初始质量M0的几次方成正比?

Ⅲ、笔试观测

  下图是某地北京时间2017年12月30日3时16分所见星空。图中同心圆为等地平高度圈,间隔30°。星图中心位置为天顶。仔细观察并完成如下题目:

1550563919574397.jpg

19、观测地地理纬度:   

20、观测地地理经度:   (填写选项对应字母)。
(A)84°E   (B)120°E
(C)156°E (D)192°E

21、依次写出图中5个圈中最亮恒星的名称:(填写选项对应字母)
1.    2.    3.     4.     5.   
(A)室女座α (B)天琴座α
(C)白羊座α (D)天龙座α
(E)金牛座α  (F)金牛座β
(G)仙后座α (H)狮子座α
(I)  狮子座β  (J)玉夫座α
(K)长蛇座α  (L)仙女座α
(M)猎户座α (N)猎户座β
(O)大犬座α (P)大犬座β
(Q)双子座α (R)双子座β

22、下列哪两个梅西叶天体不在星图中:   (填写选项对应字母)。
(A)M1   (B)M13 (C)M31
(D)M42 (E)M44 (F)M45
(G)M57 (H)M81 (I)M101

23、用符号◎在图中标出月球的具体位置,符号大小需与示例相同。

2018CNAO天文奥赛决赛答案

Ⅰ、选择题

DCABB  BDCAC  DCD

Ⅱ、简答题

14、(低年组)古刹与月牙

  解:(1)用尺子测量,月亮直径为7.6cm,古刹高45cm(具体数据取决于印刷出来的大小,但比例一定)。
  月亮视半径为30′。故古刹视高度为(30/7.6)×4.5=17.76′。已知古刹实际高度为34m,故距离L为34/sin17.76′=6.58km。

  (2)用尺子测量,照片宽边长为24.6cm,对应的视角为:(30/7.6)×24.6=97.1′=5826″。
  根据底片比例尺,可得:(206265″/f)×15.6mm=5826″,式中,f即为镜头焦距。所以,f=552mm。

  (3)可以通过辅助线标出月亮中心,再用尺子测量,月亮中心到山顶平台的距离为4.6cm,故山顶平台相对于月亮中心的地平高度低了(30/7.6)×4.6=18.15′=0.3°。故山顶平台相对于摄影机位的仰角为:4.5°-0.3°=4.2°。

  结合第(1)问,山顶平台相对于摄影机位的相对高度h=L×sin4.2°=482m。故其海拔高度为482m+50m=532m。

  根据计算方法不同,允许有±10m的误差。

15、(低年组和高年组)月全食

  解:首先通过地球和太阳的大小计算地球本影长度:x/(1.5×108+x)=12756/1392000,x=1387332km。

  本次月食期间月球位于近地点附近,距离地球大约36万千米。那么36万千米处地球本影大小为9446km,大约是月球直径的2.7倍。

  本次月食的本影时分为1.3,因此月球进入本影最深处距离地影边缘 3475×1.3=4517km。

  接下来计算半影的范围,如果月面的某个位置进入地球半影,意味着那里能观测到日偏食。所以观测到日食的初亏到复圆要包含半影月食的过程。3475×2.3=7993km,因此半影直径约为1.6万千米。

  月球公转周期为27.32天,地月平均距离是38万千米,根据开普勒第二定律可以近似计算出月球在近地点的公转速度为9.22万千米/天。所以,1.6万千米/9.22(万千米/天)≈4.16小时。

16、(低年组和高年组)食双星

  解:设F1为主星流量,F2为伴星流量,为系统流量。r1为主星半径,r2为伴星半径。m1为主星视星等,m2为伴星视星等,m为系统视星等。

  根据视星等的定义1553873266427950.png,所以1553873668229344.png,即F2=10-0.4F1

  当不发生掩星时,F=F1+F2=F1(1+10-0.4)=1.398F1

  此时1553874454452512.png-0.36,即m=0.64等。

  当主星掩伴星时,′=F1,所以m′=m1=1等。

  当伴星掩主星时,1553875800562218.pngF1(1+10-0.4-0.25)=1.148F1,

  此时1553876178913599.png-0.15,即m″=0.85等。

  综上,系统视星等的变化为0.64等 → 1等 → 0.64等 → 0.85等 → 0.64等 → 1等 → 0.64等 → 0.85等 → ……,如此反复。

17、(低年组和高年组)地球的兄弟

  解:如图,S为太阳。P为地球轨道近日点,A为远日点。

1550576509203390.jpg

  设E为地球,E′为行星,则从地球过近日点时刻起,E自P点、E′自A点沿轨道运动。角ESE′自180°持续减小,直至到达SE′=SE的位置,图中E0、E1表示,以后角ESE′开始增加。因此,E0是东大距所处位置。

  同理可证,当地球到达E1点时,行星到达E0点,角ESE′极小,从地球上观察到行星西大距。

  每年1月4日前后地球过近日点。1/4地球轨道周期=91.3日,即东大距发生于4月5.3日,西大距发生于10月4.7日。

  由节气日太阳地心黄经计算日心黄经。

节气序号
1 2 3 4 5 6 7 8
时刻

1月
5.74日

1月
20.46日

2月
4.23日

2月
19.05日

3月
5.98日

3月
21.01日

4月
5.17日

4月
20.46日

太阳地心黄经           0 15 30
日心黄经           180 196 210
节气序号 9 10 11 12 13 14 15 16
时刻

5月
5.89日

5月
21.43日

6月
6.06日

6月
21.75日

7月
7.48日

7月
23.21日

8月
7.90

8月
23.51日

太阳地心黄经                
日心黄经                
节气序号 17 18 19 20 21 22 23 24
时刻

9月
8.02日

9月
23.41日

10月
8.68日

10月
23.81日

11月
7.81日

11月
22.71日

12月
7.52日

12月
22.27日

太阳地心黄经     180 195        
日心黄经     0 15        

内插得E0的日黄经:0.13/15.29×15+195=195.1275。

E1的日心黄经:11.29/15.27×15+0=11.0904。

故:角E0SE1=175.9629。

大距时的距角SE0E1=SE1E0=2.018度。

18、(高年组)霍金辐射

  解:(1)黑洞的史瓦西半径为:1553876523147966.png,从牛顿力学出发进行求解也可以得出一样的结果,在这里不进行赘述。

  (2)光子的能量可以表示为:1553876750421880.png1553876895630253.png,故光子的温度为:1553877032172364.png

  (3)黑洞的表面积为 :1553877665679679.png

  黑洞的辐射方式可以看作黑体辐射,故黑洞辐射功率为:1553877965296740.png

  (4)根据质能方程,黑洞的总能量为:E(t)=M(t)c2≡M0c2·α(t),其中α(t)=M(t)/M0为无量纲量。单位时间内,黑洞质量的损失率:1553878256702734.png

  故黑洞的寿命为:1553878392762522.png

  即黑洞的寿命τ和黑洞初始质量M0的三次方成正比。

Ⅲ、笔试观测

19、24。

20、A。

21、(1)K  (2)I   (3)M  (4)Q  (5)L。

22、B、G。

23、

1550581305360818.jpg

全国中学生天文奥赛组委会拥有最终解释权。
北京天文馆 / 全国中学生天文奥赛组委会


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