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2021广东中学生天文知识竞赛试题低年组2021年9月25日下午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。2、选择题全部为单项选择，考生直接在试题页面中点选一个最接近 正确的答案，答错不扣分。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、考试开始后45分钟方可交卷。6、比赛结果将在广东天文学会网站和微信公众号公布。Partl.天文热点L我国的“天问一号”火星探测器在今年5月15日成功释放着陆器携带火星车登陆火星。（）A.祝融号 B.火神号C.荧惑号 D.萤火号2 .北京时间2021年4月19日下午，无人机在火星上完成 首次试飞，成为首个在地球以外的行星上御风飞行的人造物体。（ ）A.机智号 B.毅力号C.好奇号 D.敏捷号3 ,下一次我国境内可见的日食发生在？（）. 2021年12月4日B. 2022 年 10 月 25 日C. 2023年4月20日D. 2027年8月2日4.2020年12月17日，嫦娥五号的返回器成功降落四王子旗，将约 千克月球样本带回地球。(). 0. 2 B. 0.5 C. 1 D. 25.美国宇航局的 探测器于今年5月从小行星“贝努”踏上返程之旅。()A.黎明号B.隼鸟2号C.奥西里斯王号D.冥土号6.2020年年底，曾为世界上最大的单孔径射电望远镜的发生倒塌。().波恩望远镜B.绿岸望远镜C.帕克斯望远镜D .阿雷西博望远镜7 .今年10月，将把3名中国航天员送往中国空间站。( ).神州H号8 .神州十二号C.神州十三号D.神州十四号8.曾在今年6月出现故障，一度停止工作。（）A.慧眼硬X射线调制望远镜8 .盖亚望远镜C.哈勃空间望远镜D.凌星系外行星巡天卫星9 .今年在我国境内看不到？（）A .太阳黑子B.日环食C.英仙座流星雨D. 土星合月10.为了纪念人类首次载人航天任务“东方一号”的成功，每年的4 月12日被定为世界航天日。2021年的世界航天日恰是该次任务成 功的（）周年纪念日。. 45 B. 50 C. 55 D. 60Part2.基础知识1 .请回答以下10道独立的小题。11 .以下哪个星座所占天区面积最大？（）.人马座B.南十字座C.大犬座D.小熊座12 .月球的年龄约为？（）. 20亿年B. 30亿年C. 40亿年D. 45亿年13. 一位在南半球念书的留学生发现有两个云雾状天体围绕南天极做 周日视运动，它们的视直径分别约为10度和5度，它们最可能是？（ ）.大麦哲伦云和小麦哲伦云B.M31星系和M33星系C.猎户座大星云和昴星团D. M57环状星云和M27哑铃星云14 .在不同的节气，观测者对同一物体测得的正午日影长度不同，这 反映太阳正午高度角在一年里会随时间变化。在广州，以下哪个节 气的正午日影最长？（）A.清明B.夏至C.惊蛰D.冬至15 .两个天体间的万有引力大小反比于它们的？（）A.质量B .距离的平方C.距离D.质量的平方16 .用双筒望远镜可以比直接用肉眼看到更多星星，这是主要是因 为？（）A .双筒望远镜物镜焦距比人眼长，拥有更大的放大率B.双筒望远镜物镜直径比人眼瞳孔直径大，拥有较强的聚光本领C.双筒望远物镜焦距比人眼长，拥有更小的底片比例尺D.双筒望远镜的玻璃质量比人眼晶状体的更好17 .现行公历平均每年的长度为？（）. 355 天B. 365. 25 天C. 365. 242 天D. 365. 256 天18.七夕故事中的主角，牛郎星和织女星，与天津四一起构成？（ ）A .夏季大三角B.冬季大三角C.春季大三角D.秋季大三角19. 下列哪种天体还没被天文观测证实存在？（）.褐矮星B.中子星C.热木星D.黑矮星20. 谷神星是最大的小行星，它的发现者是？（）.汤博B.皮亚齐C.伽利略D.赫歇尔.本部分包含第21-25小题。请在编号至备选答案中，选取最 合适的一项填入下表的空格。并在答题卡上将编号对应的选项用2B 铅笔涂黑。每个备选答案在本部分中最多使用1次。（提示：Pioneer/1 PaIelrnr/先驱者、开拓者）21. A.B .C .D .（）22. A.B.C.D.（）23. .B.C.D.（）24. . （DB.C. （§».©（）25. A.B.C.D.（）Part3.观测与应用I.天宫空间站我国天宫空间站的核心舱在2021年4月29日顺利升空进入绕 地轨道。国内外的天文爱好者已多次在地面观测到核心舱过境闪 光。附录中的图1-A是今年的某次过境预报，观测地经度约114.3 度；图1-B是天宫空间站的相关资料。请参考图1-A和图1-B,结 合现实情况回答26-33小题。26 .天宫空间站核心舱的名字叫？（）A.问天B.梦天C.天和D.天舟27 .空间站的过境过程中，与下列哪颗恒星的角距离最小值最大？A.玉衡B.天津四C.开阳D.织女星28 .用一套10。左右视场的设备拍摄，经过后期处理后（不违反天 体位置的真实性）我们有可能得到核心舱与下列哪个天体的合照？（ ）.M13 B.M15 C. M7 D.M1629 .核心舱过境时，空中最亮的行星是？（）A.木星B.金星C土星D.月球30 .织女星赤经为18h38m,赤纬为38° 48，这次过境事件最可能发生在下列哪个时段？（）A. 8月上旬B. 9月上旬C. 10月上旬D. 11月下旬31 .观测地的纬度约为北纬 O. 670 B. 46o C. 36o D. 23°32 .上图中从左上到右下的轨迹线是本次过境发生时天宫空间站的星 下点轨迹（所谓星下点，即天体在地球表面的投影点），白色“X” 标示了与图1-A预报相对应的观测点。如果我们想通过开车转移， 捕捉天宫空间站穿过天顶的瞬间，我们可从该观测点出发往哪个方 向移动？（）A.东南B.西南C.东北D.正东33 .关于天宫空间站，下列描述不准确的一项是？()A. 口径30厘米的望远镜不可能分辨出核心舱的太阳能板轮廓B.从地面上看，核心舱过境时的亮度有时可以比北落师门还亮C当天宫空间站建成后，过境亮度会整体比现在高D.广东的观测者有时可以观测到天宫凌日或者凌月的现象.宜居带液态水对生命而言，是一种常见且重要的介质。天文学中对宜 居带的定义，也多和星球表面是否能稳定存在液态水有关。在上世 纪，KaSting等人给出一套经典的宜居带模型(Kastingetal. 1993)0该模型在一个和地球类似的星球上，构建一 个以氮气为背景，包含CO2和H2O两种气体的大气，然后分析这个 星球拥有不同地表温度时到恒星的距离，判断恒星周围能让星球表 面能稳定存在液态水的空间范围，从而划定宜居带。后来 Kopparapu等人在Kasting等人的模型上进行了改进(Kopparapuetal. 2013),表2-A和图2-A给出了新模型的部分结 果。34.宜居带的内边界是根据水的散逸情况判定的。如果过于靠近太 阳，太阳辐射流量过大，地表上的水将快速汽化并在高能辐射的作 用下离解和逃逸到太空中。太阳的辐射流量/与行星轨道半径r的关 系是？()A. /正比于1/rB. /正比于lr2C. /正比于rD. /正比于产35 .宜居带的外边界是以温室效应能让地表温度保持273K为判据 的。在比外边界更远离太阳的地方，无地质活动星球的表面，绝大 部分地表水的存在形式是？（）.等离子体B.液态C.固态D.气态36 .根据表2-A的结果，我们可以发现同等条件下？（）.太阳周围的宜居带位置与行星大小无关B,质量越大的行星，宜居带外边界越远离太阳C.质量越大的行星，宜居带越宽D.质量越小的行星，宜居带内边界越接近太阳37 .根据图2-A中Kopparapu等人的计算结果以及表2-B的信息，当 一颗和地球相同的行星出现在一颗K5型主序星附近时？（）.宜居带平均半径约0. 3AUB.宜居带宽度约0.3IAUC.如果行星的轨道参数与水星一样，它将完全位于宜居带内D.如果行星的轨道参数与木星一样，它将位于宜居带内38.根据图2-A和表2-B,我们还可以发现？（）A.光度越大的主序星，宜居带越窄B.随着主序星光度增大，宜居带内边界在有的阶段反而会向里缩小C.随着主序星光度增大，宜居带的外边界始终在缩小D.光度越大的主序星，宜居带整体越靠外39 .我们对宜居行星的判断，总是依赖特定的模型。但任何模型都会 有不完善的地方，例如KOPParaPU等人的模型对宜居带的判断并没 有完整地考虑云层、磁场和其它温室气体等因素的影响。太阳系中 有一颗恒星不在计算出的宜居带内，但观测表明它的表面曾经也拥 有大面积的液态水，这个行星是？（）.火星B.金星C.水星D.木星40 .地球上的温室效应主要由水蒸气和二氧化碳贡献，其中水蒸气的 贡献更大。如果阳光的强度降低，表面大气有效吸收的太阳辐射量 可能下降得比太阳辐射本身更剧烈，关于上述现象以下推断中最不 准确的一项是？（）A.太阳辐射强度降低会减少地表可吸收的太阳能总量，使地表整体 降温B.地表降温会使永久性冰川面积扩大，增加地球反照率，进一步降 低地表对阳光的吸收C.全球性降温和永久性冰川大面积扩张可能降低全球大气的含水 量，进一步削弱温室效应D.地质和生物活动具有影响全球气温的潜力，即使远离宜居带也可 让平均温度保持稳定41.太阳系内也有一些星球，它们虽然在宜居带的外边界之外，但它 们借助其它形式的热源，内部也可能存在大面积的液态水海洋。例 如？（）A.月球C. 土卫六B.木卫二D.水星42.41小题中的天体其维持液态海洋的热源来自？（）A .太阳辐射B .生物质能C.潮汐加热 D.引力塌缩IIL摇摆的星点距离是天体重要的参数之一，天文学家有很多不同的方法测量 天体距离，其中三角视差法是其中一种精确测量近邻恒星距离的方 法。如下图所示，如果仅考虑地球的公转运动，一年中对恒星在天 球上的位置进行高精度测量，恒星的位置将呈现为一个椭圆型的轨 迹，称为视差椭圆，它的半长轴张角就是天体的周年视差。天文学 家通过观测获得视差椭圆，即可定出天体的周年视差。发射于2013年的欧洲空间局盖亚(Gaia)卫星于2014年7月 25日开始了科学观测，在光学波段扫描全天恒星，获取了它们的位 置、周年视差、自行、视向速度等参数。它通过三角视差的方法测 定了银河系内超过13亿颗恒星的距离，为我们对银河系的形成和运 动状况提供了宝贵的数据。43 .周年视差是以 天文单位的有效基线测得的恒星视差。( ). 10 B. 5 C. 2 D. 144 .图3-A展示了天赤道附近某恒星去除了自行后的位置变化图。通 过椭圆轨迹可测得该恒星的周年视差为？ (mas表示毫角秒)( ). 142. Imas B. 296. 3masC. 51. Omas D. 107. 8mas45 .该恒星的距离为？(). 3. 37pc B. 7. 04pcC. 9. 80pc D. 19. 62pc46 .根据距离判断，图3-中测量的最可能是下列哪颗恒星？选 项星名距黑（光年）赤经自行 （亳角 秒）赤纬自行 （黑角 秒）AHD 15734763.9617h22m51.3s-02o23,17.4"49-108BBD+O1 244722.9410h28m55.6s+00o50,27.6"-603-732CRoss 12811.0011h47m44.4s+00o48,16.4,608-1223Dkap01 Cet30.2403h19m21.7s+03o22,12.7m2699447 .除了视差，恒星还会因自行而出现位置变化。图3-B是上述恒星在自行和周年视差共同作用下4条可能的运动轨迹，原点是轨迹的出发点。根据44小题的结果，请问哪一条轨迹最符合真实情况？（ ）A.B.C.D.48 .根据46小题的结果，这颗恒星在以下哪个月份在地球上最难被观测？（）A. 2 月 B. 6 月 C. 9 月 D. 12 月49.已知图3-A的恒星视星等为9. 65等，它的绝对星等为？（ ）. 10. 4 等 B. 9. 7 等C. 8. 9 等 D. 8. 2 等50.已知它的B视星等为11. 15等，V视星等为9. 65等，它最有可能是一颗？（）A.蓝巨星B.白色的主序星C.黄色的主序星D.红色的亚矮星 附录万有引力常量 G = 6.67×10-11Nm2kg普朗克常数 = 6.63 × IO-34J S波尔兹曼常数k = 1.38 × IO-23 J/K斯癖波磁曼微O = 5.67 X W8 Wm2 K4维恩位移常数b = 2.90 × 103 m K真空光速 C = 3.00 × IO8 m/s电子质量 me = 9.11×l-31kg 质子质量 mp = 1.67 × IO-27 kg 中子质量 mn = 1.67 × IO-27 kg 太阳半径 Rq = 6.96 X IO5 km 太阳质量 Mo = 1.99 × IO30 kg 太阳光度 A。= 3.90 X 1026 w辐射常量 = 7.57 × 10-16Jm3 K4万有引力定律FGMm普森公式m=-2.51gE +常数活力公式 V2 = G(M + m)(，一；)维恩位移定律max = b/T 距离模数m-M = 5lgd-5I .天宫空间站Wl内向万校角EM(*)Aft Amaa升1928 44O0311。)2,2276 113.6°利法2V IOe1930:4910»315。画）1,3734 714.1。上中天19:33:5359。36。(9UC)4331.1-14.8°S8B19:34:5137-99()6001.515.0。图1-A天宫空间站在2021年内某次过境预报。天宫号空间站-人造卫星信息宙定名空间飞行器目录编号48274国际卫星标识符2021-035-A空间飞行器目录名称CSS （TIANHE-I）卫星详情J/lil381 X 384 km, 41.5o类SU空间站来自国家/组织中国固有亮度（食分）3.2 （在千公里距离，50%照亮时）最大亮度（食分）-1.0 （在近地点，100%照亮时）图1-B天宫空间站相关资料。宜居带表2-A不同行星在太阳附近的宜居带范围模型1宜居带内边界宜居带外边界火星大小的行星1.035 AU1.72 AU地球0.99 AU1.70 AU超级地球10.94 AU1.67 AU数据取自 Kopparapu et al. 20131 .所有模拟星球都拥有相同的表面大气压强和组分比例2 .内外边界数值指太阳到边界的半径3 .超级地球的质量取10倍地球质量表2-B主序星参数表光谱型半径 RIR质量M/M光度 LIL)表面温度 (K)0212100800,00050,000069.835180,00038,000BO7.41820,o30,000B53.86.580016,400AO2.53.28010,800A51.72.1208.620FO1.31767,240F51.21.32.56.540GO1.051.101265,920G21115,780G50.930.930.795,610KO0.850.780.405,240K50740.690.164.410MO0.510.600.0723,800M50.180.150.00273.120M80.110.080.00042,650取自(Handbook of Space Astronomy and Astrophysics (2nd ed)Distance (AU)Inner HZ (Selsis et al.2007)Outer HZ (Selsls et al.2007) Inner HZ (This paper) Outer HZ (This paper) 10°图2-A不同质量主序星的宜居带外边界与内边界（假设行星与地球相似），实线是本题中KOPParaPU等人的模型的计算结果。（取自Kopparapuetal. 2013)III.摇摆的星点-60 -100-50050赤存偏差I豪角秒；6C4C图3-A盖亚望远镜测得的某恒星的视差椭圆，椭圆的中心被选为坐 标原点。-500-1000-1500-200()-1000-50005001000赤经偏差(毫角秒)图3-B图3-A中的恒星加入自行后的运行轨迹。2021年广东低年组答案I-Ioaabdcdccbd1l-20DDBBCDB21-30CDCACDBBB31-40DCBCCBDBD 41-50BCDBBDCD