2012年廣東省天文奧賽高年組答案

1、2012年“開(kāi)信杯”廣東省第八屆中小學(xué)生天文奧林匹克競(jìng)賽試題（高年組）注意事項(xiàng)：1、本卷為閉卷考試，請(qǐng)答卷人按照自己的真實(shí)水平獨(dú)立完成。在監(jiān)考老師宣布考試結(jié)束時(shí)應(yīng)停止答卷。交卷時(shí)只交答題卡。2、選擇題全部為單項(xiàng)選擇，選擇一個(gè)最接近正確的答案，答錯(cuò)不扣分。用2B鉛筆將答題卡上相應(yīng)的答案選框涂黑涂滿(mǎn)，并用鋼筆或簽字筆在答題卡上寫(xiě)上姓名、學(xué)校、考號(hào)等個(gè)人信息。切記勿用鋼筆、圓珠筆或自動(dòng)鉛筆涂答題卡，以免影響成績(jī)。3、總分100分，每題2分，考試時(shí)間90分鐘。4、比賽結(jié)果將在廣東天文學(xué)會(huì)網(wǎng)站公布。第I部分 天文熱點(diǎn)1. 10月28日，亞洲最大的全方位可轉(zhuǎn)動(dòng)射電望遠(yuǎn)鏡在上海天文臺(tái)正式落成，該望遠(yuǎn)鏡的綜合

2、性能排世界第四，將參與我國(guó)探月工程及各項(xiàng)深空探測(cè)任務(wù)，它的口徑為（ C ）米。A 40米 B 50米 C 65米 D 500米2.今年5月25日，世界最大的射電天文望遠(yuǎn)鏡SKA選址揭曉，落戶(hù) （C）A.澳大利亞 B.南非 C.澳大利亞和南非 D. 阿根廷和南非3.2012年8月，國(guó)際天文聯(lián)合會(huì)第28屆大會(huì)在（ D ）舉行？ A.法國(guó)巴黎 B.巴西里約熱內(nèi)盧 C.捷克布拉格 D.中國(guó)北京4.今年5月25日與國(guó)際空間站對(duì)接成功，由美國(guó)私營(yíng)公司發(fā)射的航天飛船是 （A）A.天龍?zhí)枺―ragon） B.獵戶(hù)座（Orion） C.神州九號(hào) D.進(jìn)步號(hào)（）5.關(guān)于神州九號(hào)，以下哪項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤 （B）A. 20

3、12年6月16日在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空B. 本次任務(wù)中，神州九號(hào)和天宮一號(hào)進(jìn)行了一次交會(huì)對(duì)接C. 神州九號(hào)搭載了中國(guó)首名女航天員劉洋D. 本次任務(wù)中，中國(guó)首次實(shí)現(xiàn)了空間手控交會(huì)對(duì)接6.今年5月21日發(fā)生的日環(huán)食，廣東大部分地區(qū)的見(jiàn)食情況是 （C）A.偏食，帶食日出 B.偏食，帶食日落C.環(huán)食，帶食日出 D.環(huán)食，全程可見(jiàn)7.嫦娥二號(hào)衛(wèi)星在2011年6月飛向月球第二拉格朗日點(diǎn)后，在今年4月15日，又開(kāi)始了新任務(wù)，新任務(wù)的內(nèi)容是？ （A）A.飛掠近地小行星4179并對(duì)其進(jìn)行探測(cè) B.飛往火星軌道，成為火星探測(cè)器C.飛往小行星帶，準(zhǔn)備飛掠谷神星并進(jìn)行探測(cè) D.飛往深空，嘗試到太陽(yáng)系邊界進(jìn)行探測(cè)8

4、. 8月6日好奇號(hào)火星探測(cè)器成功地在火星上的（ B ）登陸。A. 維多利亞隕石坑 B. 蓋爾隕石坑C. 奮進(jìn)隕石坑 D. 巴林杰隕石坑9. 10月25日，我國(guó)第16顆北斗衛(wèi)星成功發(fā)射，至此，北斗衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)覆蓋中國(guó)和大部分亞太地區(qū)，明年將正式提供服務(wù)。我國(guó)建設(shè)該系統(tǒng)的目的是實(shí)現(xiàn)（ A ）A 全球衛(wèi)星定位和通信 B 全球氣象監(jiān)測(cè)和服務(wù) C 監(jiān)測(cè)地球板塊運(yùn)動(dòng) D 勘測(cè)地球自然資源10. 2012年邵逸夫天文學(xué)獎(jiǎng)被頒予美國(guó)洛杉磯加州大學(xué)戴維朱維特和麻省理工學(xué)院珍盧，以表彰他們?cè)谏鲜兰o(jì)90年代發(fā)現(xiàn)（ B ），對(duì)研究太陽(yáng)系最初之形成及追尋短周期彗星來(lái)源提供了寶貴數(shù)據(jù)。A. 矮行星 B.柯伊伯帶天體 C.

5、 短周期彗星 D. 冥王星的新衛(wèi)星 11. 8月25日，第一個(gè)登上月球的宇航員（ D ）逝世，享年82歲A 艾倫謝潑德 B 尤里加加林 C 巴茲奧爾德林 D尼爾阿姆斯特朗第II部分 基礎(chǔ)知識(shí)與常識(shí)12. 離地球最近的大行星是（ B ）。A 水星 B 金星 C 火星 D 土星13. 對(duì)于較暗弱的天體進(jìn)行天文攝影，由于曝光時(shí)間較長(zhǎng)，需要望遠(yuǎn)鏡能夠跟蹤天體。下面是幾種開(kāi)信光電公司生產(chǎn)的望遠(yuǎn)鏡，如果想要對(duì)目視不可見(jiàn)的星云進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間曝光拍攝，哪一種配置最適合？ （ C ）A 電動(dòng)赤道儀式天文望遠(yuǎn)鏡（僅可自動(dòng)跟蹤），另配單反數(shù)碼相機(jī)（可手控調(diào)節(jié)曝光時(shí)間） B 德國(guó)赤道儀反射式天文望遠(yuǎn)鏡（僅可手動(dòng)跟蹤），另

6、配單反數(shù)碼相機(jī)C GOTO天文望遠(yuǎn)鏡（可自動(dòng)尋星和自動(dòng)跟蹤），另配單反數(shù)碼相機(jī)D GOTO天文望遠(yuǎn)鏡（可自動(dòng)尋星和自動(dòng)跟蹤），另配全自動(dòng)數(shù)碼相機(jī)（曝光時(shí)間自動(dòng)調(diào)節(jié)，不可手工調(diào)節(jié)）提示：在目視不可見(jiàn)或不易識(shí)別的情況下，自動(dòng)尋星功能就很有必要，能幫助找到目標(biāo)天體。數(shù)碼相機(jī)的曝光時(shí)間要能手動(dòng)控制，以便調(diào)節(jié)到合適的曝光時(shí)間。曝光時(shí)間不可手動(dòng)調(diào)節(jié)的相機(jī)無(wú)法勝任暗弱天體的攝影。14 望遠(yuǎn)鏡的支架可以分為地平式和赤道式，下面哪一款開(kāi)信光電的望遠(yuǎn)鏡采用赤道式（ D ）A B C D15 上面四款望遠(yuǎn)鏡哪一個(gè)是單筒折射望遠(yuǎn)鏡（四個(gè)選項(xiàng)順序同上題）（ C ）16 在尋星鏡中將木星調(diào)整到十字絲的中心（即視場(chǎng)的中心）

7、，然而在主鏡中卻看不到木星，但視場(chǎng)中還能清楚地看到星星，原因很可能是 （ B ）A 從木星發(fā)射到主鏡的光線被云遮擋，而到尋星鏡的光線沒(méi)有被遮擋B 尋星鏡光軸和主鏡光軸不平行C 主鏡后端的目鏡焦距沒(méi)有調(diào)好D 主鏡中央被遮擋了（其他部位仍然透光）17.北落師門(mén)是指哪一顆亮星？ （D）A.獅子座 B.金牛座 C. 牧夫座 D.南魚(yú)座18.以下哪個(gè)現(xiàn)象最罕見(jiàn) （B）A. 日食 B.獅子座流星暴爆發(fā)C. 水星凌日 D.在廣州立桿無(wú)影19. 太陽(yáng)活動(dòng)周的平均周期大約是（ C ）年。A 28 B 15 C 11 D 3020.按照哈勃星系分類(lèi)，銀河系應(yīng)該屬于以下哪類(lèi)？ （D）A. 旋渦星系 B.不規(guī)則星系

8、C. 橢圓星系 D. 棒旋星系21.以下哪個(gè)屬于太陽(yáng)系的區(qū)域離地球最遠(yuǎn)？ （C）A.小行星帶 B.柯伊伯帶 C.奧爾特云 D.小麥哲倫星云22.銀河系中已知的球狀星團(tuán)大約有多少個(gè)？ （B）A. 10 B.160 C.15000 D.一百萬(wàn)23. 以下哪個(gè)天體上水（無(wú)論以何種形式存在）的總量最少？ （D）A.木衛(wèi)二 B.土衛(wèi)二 C.地球 D.水星24.一顆恒星的周年視差為0.002角秒，它與我們的距離為 （A）A. 500pc B.2000AU C.2000pc D.500AU25.真太陽(yáng)時(shí)和平太陽(yáng)時(shí)之間的最大時(shí)差大約多少？ （B）A. 4分鐘 B. 17分鐘 C. 30分鐘 D.66分鐘第II

9、I部分 觀測(cè)與應(yīng)用本部分共有5道大題，每題有若干小題，皆為單選題。有的大題會(huì)給出與問(wèn)題有關(guān)的閱讀材料供參考。III-1 流星雨、大氣消光和星等材料一：下面是廣東愛(ài)好者“小龍哈勃”的一則微博：“數(shù)值模擬顯示到公元2370年前后，摩羯座 a 流星雨將成為一個(gè)每小時(shí)極大值1000顆左右的年度流星雨 注意是年度流星雨，每年一次的！這個(gè)源的流星以高亮度和慢速著稱(chēng)，每年7月底讓天文同好們大呼小叫的亮流星多數(shù)來(lái)自于它?！边@里所說(shuō)的“每小時(shí)極大值”是指每小時(shí)天頂流星數(shù)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)ZHR）。下圖是預(yù)測(cè)的ZHR隨年份（Year）的變化，圖片來(lái)源 Jenniskens & Vaubaillon (2010)。所謂ZH

10、R，是指在流星雨的輻射點(diǎn)位于天頂，沒(méi)有光污染和無(wú)云的理想情況下，觀測(cè)者每小時(shí)能夠看見(jiàn)的流星數(shù)目。實(shí)際觀測(cè)時(shí)，輻射點(diǎn)通常并不在天頂，并且可能有云，有光污染，能看見(jiàn)的流星數(shù)目必然低于這一數(shù)值。材料二：影響流星雨可見(jiàn)流星數(shù)目的一個(gè)因素是大氣消光。星光到達(dá)地面之前，會(huì)受到大氣的吸收和散射，使星光強(qiáng)度減弱，這種現(xiàn)象叫做大氣消光。觀星時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，即便在相同天氣情況下，星星在地平高度角較小時(shí)，尤其是接近地平時(shí)，看起來(lái)比它們?cè)谥刑鞎r(shí)要暗一些，這是因?yàn)樾枪庖暂^小地平高度角入射時(shí)，在大氣中走的路程較長(zhǎng)，受到的大氣消光更嚴(yán)重。對(duì)于某一個(gè)ZHR值的流星雨，例如ZHR=1000，觀測(cè)時(shí)由于輻射點(diǎn)通常不在天頂，部分流星將出

11、現(xiàn)在較低的位置，導(dǎo)致部分暗弱的流星看不到了，因此實(shí)際看到的群內(nèi)流星數(shù)目要低于ZHR值。為了便于評(píng)估流星雨的強(qiáng)弱，有必要將觀測(cè)到的流星數(shù)換算成ZHR。粗略的修正公式是：，其中N為實(shí)際觀測(cè)到的流星數(shù)，Teff為有效觀測(cè)時(shí)間，g是群內(nèi)流星的數(shù)目隨視星等的分布因子，一般在1.7到3.8之間，lm表示觀測(cè)時(shí)肉眼能達(dá)到的極限星等，它受氣象條件、燈光污染等影響，一般小于6.5；K表示視場(chǎng)被云和障礙物遮蔽的比例，例如30%被遮擋，則K=0.3；h表示輻射點(diǎn)的地平高度角。 材料三：星光的強(qiáng)弱可以用星光的輻射流量密度表示（下面用符號(hào)E表示）。星光傳到某處，在該處的輻射流量密度是指在垂直星光方向的單位面積上通過(guò)的功

12、率。例如太陽(yáng)在地球大氣層頂端的輻射流量密度約為1367瓦/平方米，如果把太陽(yáng)放到比鄰星的位置上，流量密度就降為2.210-8瓦/平方米，可見(jiàn)數(shù)值差別巨大。如果對(duì)E做常用對(duì)數(shù)運(yùn)算，則可以用數(shù)值相差較小的數(shù)表示星光強(qiáng)弱，這就是視星等（m），即 m= -2.5lgE + C，C是可任意規(guī)定的參數(shù)，考慮兩顆星的星等差時(shí)C就消失了，即m1-m2= -2.5lg(E1/E2)。26. 根據(jù)圖中的模擬結(jié)果，明年摩羯座流星雨的ZHR大約是 （A）A. 10 B.30 C.100 D.25027. 本世紀(jì)以來(lái)，哪個(gè)流星雨爆發(fā)時(shí)的ZHR達(dá)到或超過(guò)24世紀(jì)下半葉的摩羯座流星雨的ZHR水平 （C）A.雙子座流星雨 B

13、.寶瓶座流星雨C.獅子座流星雨 D.英仙座流星雨提示：獅子座流星雨在2001年爆發(fā)時(shí)的ZHR最高超過(guò)了2000顆/小時(shí)。 28. 為了近似處理大氣消光所引起的星等變化，我們不妨用一個(gè)簡(jiǎn)化的模型：假設(shè)大氣密度均勻，頂端平行于地平面，如III-1題圖中下面的圖。天頂方向大氣厚度為H，讓星光從天頂距z的方向入射，在大氣中走的路程為L(zhǎng)，忽略大氣折射等其他因素的影響。大氣消光可以表示為指數(shù)衰減，式中E為到達(dá)地面的輻射流量密度，E*表示星光在大氣外的輻射流量密度，k為常數(shù)。若通過(guò)測(cè)定已知kH=0.2，那么，天頂距為60度時(shí)的星等與天頂方向的星等差多少？( ) （注意：e =100.43）A 0.82 B

14、0.1 C 0.22 D 0.41提示：沿天頂距z方向的星光在大氣中的路程為L(zhǎng)=H/cos z。故以z入射時(shí)的亮度和天頂方向入射的亮度比為E1/E0=e-kH(1/cos z -1)，星等差m1-m0= -2.5lg E1/E0=2.5*kH(1/cos z-1)*lg e帶入kH=0.2, z=60度，得到 m1-m00.22。29 某晚甲、乙、丙三人結(jié)伴在無(wú)遮擋的開(kāi)闊地帶觀測(cè)了獅子座流星雨，三人視力接近，當(dāng)晚肉眼極限星等約為5.5，他們的有效觀測(cè)時(shí)間都為3小時(shí)，記錄到的群內(nèi)流星數(shù)目分別是507，525，512，被云覆蓋的天空大約20%，觀測(cè)期間輻射點(diǎn)的天頂距在10度到40度之間，根據(jù)資料取

15、g=2.0。參考材料中的公式，對(duì)三人結(jié)果平均，修正得到ZHR，哪一個(gè)最合理？ （ B ）（注意：10、20、40、50、70、80度的正弦值分別為0.17、0.34、0.64、0.77、0.94、0.98）A 430 B 490 C 560 D 1020提示：將三個(gè)群內(nèi)流星數(shù)目平均。注意到天頂距10度到40度之間，取中間值較為合理，例如天頂距取30度，帶入材料中公式進(jìn)行修正。第III-1題圖 上圖：橫軸是年份，縱軸是每小時(shí)天頂峰值流星數(shù)ZHR；下圖：星光在大氣中傳播的示意圖（天頂距z和地平高度角h互余）。30 若摩羯座 a 流星雨真能達(dá)到預(yù)測(cè)的ZHR1000的規(guī)模，在市區(qū)內(nèi)視野不受遮擋的地點(diǎn)，

16、若肉眼極限星等達(dá)到3.5等，且無(wú)云，不考慮其他因素的影響，當(dāng)輻射點(diǎn)地平高度為50度時(shí)，僅根據(jù)材料預(yù)測(cè)每小時(shí)大約能看到多少顆群內(nèi)流星？（ A ）A 14-150顆之間 B 50-260顆之間 C 200-450顆之間 D 2200-4900顆之間 提示，逆向用材料中的公式，由ZHR導(dǎo)出單位時(shí)間可觀星像數(shù)目，取g=1.8和3.8兩個(gè)值進(jìn)行計(jì)算，看到的流星數(shù)應(yīng)介于二者之間。31 在廣州，整個(gè)夜晚，大氣消光對(duì)下面哪顆星的星等變化影響最小 （ D ）A 獅子座 a 星 B 天蝎座 a 星 C 大熊座a 星 D 小熊座 a 星提示：北極星的地平高度幾乎不變32 在下面哪個(gè)地方，大氣消光對(duì)星星的星等變化影響

17、最小 （ A ）A 中國(guó)南極昆侖站 B 冰島 C 廣州 D 雅加達(dá) 提示：越靠近南極點(diǎn)，星星的周日視運(yùn)動(dòng)軌跡上，星星的地平高度變化越小，大氣消光引起的星等變化也越小。33 下面哪臺(tái)望遠(yuǎn)鏡可不考慮大氣消光對(duì)星光的影響 （ B ）A 夏威夷10米凱克望遠(yuǎn)鏡 B 哈勃太空望遠(yuǎn)鏡 C 云南麗江2.4米望遠(yuǎn)鏡 D 河北興隆國(guó)家天文臺(tái)基地4米郭守敬望遠(yuǎn)鏡34 下面哪個(gè)現(xiàn)象是由大氣消光引起的 （C）A 晴朗的夜晚星星一閃一閃B 月亮升起時(shí)比在頭頂時(shí)顯得更大C 月亮在頭頂上方時(shí)比剛升起時(shí)更亮D 用望遠(yuǎn)鏡目視觀測(cè)月面，月面亮度突然降低了35 考慮大氣消光的影響，我們希望盡量在天體地平高度較高時(shí)進(jìn)行觀測(cè)。在廣州，

18、某天晚上從九點(diǎn)開(kāi)始，小明要對(duì)甲、乙、丙、丁四個(gè)天體進(jìn)行觀測(cè)，每個(gè)觀測(cè)時(shí)間30分鐘。九點(diǎn)時(shí)，甲位于西南偏西方向，地平高度約30度，乙位于東南偏東方向，地平高度40度；丙和丁都位于正北方，地平高度分別為15度和70度，下面的觀測(cè)順序安排最合理的是（ D ）A 丙、乙、甲、丁 B 丁、丙、甲、乙 C 丙、甲、丁、乙 D 甲、丁、乙、丙提示：注意廣州的北極星地平高度約23度，因此丙和丁分別位于下中天和上中天，丙的地平高度角將不斷增加，所以最后觀測(cè)丙比較好。甲的地平高度越來(lái)越小，而乙的地平高度會(huì)繼續(xù)增加。因此可先觀測(cè)甲。D最合理III-2.人造天體觀測(cè)根據(jù)下面的人造天體過(guò)境預(yù)報(bào)回答問(wèn)題，數(shù)據(jù)來(lái)自Heav

19、ens-above網(wǎng)站。其中圖一是2012年7月30到8月9日之間該天體過(guò)境事件列表，圖二是8月8號(hào)過(guò)境事件的詳細(xì)信息。（名詞翻譯：Altitude 地平高度，縮寫(xiě)為Alt.，Azimuth 地平方位角，縮寫(xiě)為Az.，Orbit 軌道，Satellite 人造衛(wèi)星，Location 地點(diǎn)，period 周期、期間，shadow 影子，Local 當(dāng)?shù)氐?，horizon 地平線，visible 可見(jiàn)的，Brightness 亮度，即視星等，Maximum 最大的）36 哪次過(guò)境事件觀測(cè)條件最好（ C ）A.8月4號(hào) B.8月5號(hào) C.8月7號(hào) D.8月8號(hào)提示：7號(hào)最亮，地平高度能達(dá)到很高，最有

20、利觀測(cè)37. 8月8號(hào)的過(guò)境事件（見(jiàn)下頁(yè)圖表），該人造天體從到達(dá)地平高度10到閃光結(jié)束，持續(xù)多長(zhǎng)時(shí)間？最大地平高度是多少（ C ）A.2m21s，14 B.6m15s，14 C.4m4s，25 D.6m15s，25第III-2大題圖，圖中曲線代表人造天體軌跡38.該人造天體的路徑?jīng)]有經(jīng)過(guò)以下哪個(gè)星座？ （C）A.獅子座（Leo,Leo） B.室女座（Vir,Virgo） C.人馬座（Sgr,Sagittarius） D.豺狼座（Lup,Lupus）39. 8月8日夜23:30，哪個(gè)星座將看不見(jiàn)？（ B ） A 仙王 B 室女 C 天琴 D 蛇夫提示：由上圖知道20：02時(shí)的各星座的位置，經(jīng)過(guò)3

21、個(gè)半小時(shí)，室女座落下地平。粗略的判斷辦法是通過(guò)北極星向室女座最左的星星連線，以此為半徑向西旋轉(zhuǎn)，判斷多少角度到達(dá)西方地平，換算成經(jīng)過(guò)的時(shí)間，應(yīng)明顯小于3個(gè)半小時(shí)。嚴(yán)格來(lái)講，這種圖上等緯度線不是圓周，但在經(jīng)度角變化不太大的情況下上述辦法可以近似地適用。III-3. 天體的赤經(jīng)和天象 材料：在天球赤道坐標(biāo)系中，天體的坐標(biāo)用赤經(jīng)和赤緯表示。（1）取春分日太陽(yáng)的赤經(jīng)為0h；（2）星座大致的赤經(jīng)范圍：天秤座（14h-15h）、天蝎座 (15h-17h )、室女座（11h-14h）、雙子座（5h-7h）、巨蟹座(7h-8h)、雙魚(yú)座(23h-1h)；（3）天體的赤經(jīng)：大角星14h15m、金牛座畢宿星團(tuán)（4

22、h27m）、M31 (0h42m)、北斗七星（11h-14h）假設(shè)11月下旬的一個(gè)晴朗夜晚，我們到廣州從化郊外觀星，回答以下問(wèn)題40. 以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是 （B）A.日落后不久能在東方的天空看到木星 B. 能在上半夜看到完整的北斗七星C.金星是晨星 D. 能在日出前看到大角星41.太陽(yáng)在當(dāng)晚所在的位置為 （A）A.天蝎、天秤附近 B.室女座內(nèi) C.巨蟹、雙子附近 D.雙魚(yú)座內(nèi)42.以下哪項(xiàng)不適合作為當(dāng)晚的拍攝對(duì)象 （C）A.畢宿星團(tuán) B.M31仙女座大星系C.天蝎座M4 球狀星團(tuán) D. M35雙子座疏散星團(tuán)43. 在廣東地區(qū)，當(dāng)雙魚(yú)座中心在子夜零點(diǎn)上中天的時(shí)候（ C ）A.臺(tái)風(fēng)頻頻光臨B.梅雨還沒(méi)有結(jié)束C.晝夜基本平分D.大街上的行人都穿上冬裝III-4 月面望遠(yuǎn)鏡 在小山