2022年第十七屆廣東省中學(xué)生天文知識競賽試題（含答案）

2022年第十七屆廣東省中學(xué)生天文知識競賽試題（含答案）本屆競賽考察內(nèi)容包括天文常識和星空知識、基礎(chǔ)天文觀測和理論知識及其應(yīng)用、天文學(xué)史和天文新聞、國內(nèi)外著名天文觀測設(shè)備、以及與廣東鄉(xiāng)土地域有關(guān)的天文知識等。天文學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)的科學(xué)，天文觀測是推進(jìn)天文學(xué)發(fā)展的原動力。為了通過競賽增進(jìn)青少年對現(xiàn)代天文觀測的了解，高年組和低年組均設(shè)定一定比例的觀測與應(yīng)用類題目，通過給出天文數(shù)據(jù)和天文現(xiàn)象的有關(guān)背景材料，要求學(xué)生利用中學(xué)所學(xué)的天文、地理、數(shù)學(xué)和物理等知識進(jìn)行分析答題。2022年廣東省中學(xué)生天文知識競賽試題（低年組）2022年4月10日下午14:00-16:00閉卷注意事項(xiàng)：本卷為閉卷考試，請答卷人按照自己的真實(shí)水平獨(dú)立完成。2、選擇題全部為單項(xiàng)選擇，考生直接在試題頁面中選一個最接近正確的答案，答錯不扣分。4、本場考試允許使用不具編程功能的計算器。5、考試開始后45分鐘方可交卷。6、比賽結(jié)果將在廣東天文學(xué)會網(wǎng)站和微信公眾號公布。1.2022年全球范圍內(nèi)，會出現(xiàn)幾次日食和月食？2.以下四個流星雨中，2022年極大當(dāng)天受月光干擾最嚴(yán)重的是？()A.雙子座流星雨B.英仙座流星雨C.寶瓶座η流星雨D.象限儀座流星雨3.最近一次金星西大距出現(xiàn)在今年？()4.2022年土星的最佳觀測時間在？()A.春節(jié)期間B.五一假期期間C.暑假期間D.雙子座流星雨期間5.2022年2月28日，國家科學(xué)技術(shù)部高技術(shù)研究發(fā)展中心發(fā)布“2021年度中國科學(xué)十大進(jìn)展”，其中天文與航天方面的項(xiàng)目共有4項(xiàng)進(jìn)榜單，這不包括？()A.火星探測任務(wù)天問一號探測器成功著陸火星B.嫦娥五號月球樣品揭示月球演化奧秘C.FAST捕獲世界最大快速射電暴樣本D.高海拔宇宙線觀測站（LHAASO）首次發(fā)現(xiàn)超千萬億電子伏的高能光子6.五一勞動節(jié)當(dāng)天的月相是？()A.新月B.上弦月7.以下哪個國家在本年度沒有發(fā)射月球探測器的計劃？()8.2021年12月25日，空間望遠(yuǎn)鏡順利升空，計劃在2022年5、6月份正式投入使用。()A.尤金·帕克B.問天C.詹姆斯·韋布D.亞瑟·愛丁頓9.以下哪項(xiàng)描述最不準(zhǔn)確？()A.2022年1月，一個研究小組在《自然·天文學(xué)》雜志上公布他們在開普勒-1708b附近發(fā)現(xiàn)了一個系外衛(wèi)星候選體B.俄羅斯將在2022年發(fā)射月球-27探測器，這將是時隔46年俄羅斯再次發(fā)射月球探測器C.中國計劃2024年發(fā)射小行星采樣返回器，一次性造訪2-3顆太陽系小天體D.2021年年底，C/2021A1(Leonard)彗星突然爆發(fā)，增10.2022年3月從天宮空間站返回的3名航天員不包括？()A.聶海勝B.翟志剛Part2.基礎(chǔ)知識12.右圖的梅西耶天體是？()13.以下哪個參數(shù)用于度量大氣擾動對天體影像的影響？()A.視寧度B.透明度14.土司空（鯨魚座β)的視星等為2等，絕對星等為-0.3515.設(shè)天頂距為z，在遠(yuǎn)離地平圈的天區(qū)，大氣消光量近似正比于？()16.銀河系到仙女座大星系的距離約245萬光年，這相當(dāng)于？()C.5.05×107AU17.在觀測場地，你會看到有的愛好者像海盜一樣用眼罩擋著一只慣用眼，他們是在？()A.在各處走動時保護(hù)暗夜視力B.在玩角色扮演游戲C.觀測途中讓眼睛放松休息D.鍛煉眼睛的對焦能力18.兩個天體之間萬有引力的大小，與它們的質(zhì)量？()A.成平方正比B.成平方反比C.成正比20.以下哪種月相出現(xiàn)后不久，潮汐現(xiàn)象最為明顯？()A.下弦月B.新月Ⅱ.本部分包含第21-25小題。請在編號①至⑤備選答案中，選取最合適的一項(xiàng)填入下表的空格。并在答題卡上將題目編號對應(yīng)的選項(xiàng)用2B鉛筆涂黑。每個備選答案在本部分中最多使用1次。①阿里斯塔克測量日月大小和距離；②天文學(xué)家編列星表；③認(rèn)證太陽光譜中的元素吸收線；④發(fā)現(xiàn)光行差；⑤發(fā)明水運(yùn)儀象臺Part3.觀測與應(yīng)用某天文社的社員從一個漂流盒中發(fā)現(xiàn)一張奇怪的古文書，經(jīng)大家研究后發(fā)現(xiàn)，是古代海盜留下的藏寶地點(diǎn)提示，他們把財寶藏到了一個小島上。文書里包含一張粗略描繪小島星空的星圖（圖1-A用以記錄小島的位置。已知B星的赤經(jīng)為11h04。，赤緯為+61°45′，請根據(jù)星圖回答26-31小題。圖1-A漂流盒中的藏寶地點(diǎn)線索圖。左上角是星圖對應(yīng)的時間，寫著1685年2月24日，恒星時08:24（亞歷山大時間大小不一的黑點(diǎn)是不同亮度的恒星，注意星點(diǎn)的相對位置未必嚴(yán)格符合實(shí)際。（提示：land陸地；AstronomicalHorizon天文地平；Polaris北極星；亞歷山大港位于東經(jīng)30°,北緯31.2°)26.星圖中的恒星A是？()A.王良一（仙后座β)B.天樞（大熊座α)C.少衛(wèi)增八（仙王座γ)D.天璇（大熊座β)27.星圖中最亮的恒星所在的星座是？()A.仙王座B.牧夫座社員們嘗試根據(jù)圖中的信息和B星的J2000坐標(biāo)，找出藏寶地點(diǎn)。他們認(rèn)為恒星的相對位置變化極小，現(xiàn)在的天球赤道坐標(biāo)和1685年的沒明顯區(qū)別。28.星圖中的B星恰好位于上中天，在上述條件下，社員們利用B星可推知藏寶地點(diǎn)的緯度約為？()A.南緯3°20′B.北緯8°25′C.北緯30°5′D.北緯3°20′29.在同樣的條件下可推得繪制星圖時小島的本地恒星時為？()30.根據(jù)29小題結(jié)果和星圖信息，可從地理時差推得小島的經(jīng)度約為？()A.東經(jīng)60°B.東經(jīng)70°31.天文社的幾個社員為了得到文書記錄的寶藏，偷偷駕駛雙體小舢板來到28和30小題結(jié)果指示的海域，但卻什么都找不到。如果小島真實(shí)存在，他們找不到目標(biāo)的主要原因是？()A.恒星的相對位置已經(jīng)因?yàn)樽孕卸l(fā)生明顯變化，天體赤道坐標(biāo)也隨之發(fā)生改變B.忘了考慮真太陽時與平太陽時的差異C.天體赤道坐標(biāo)因歲差而出現(xiàn)明顯變化D.忘了考慮恒星視差的影響在未知行星上的社長經(jīng)過長時間的考察，終于知道他位于一個曾經(jīng)擁有發(fā)達(dá)文明的外星種族母星上。這個種族的代表曾參與了一場由更高級文明發(fā)起的挑戰(zhàn)，從中獲得了大量先進(jìn)的科技，然而最后挑戰(zhàn)失敗，引發(fā)了行星上的生態(tài)災(zāi)難。他們的代表在高級文明贈與的處理終端引導(dǎo)下，設(shè)置了一個裝置，吸引一種叫“洄游鯨”的太空生物路過星球，并乘坐它到達(dá)其它星球。已知該裝置繞行星運(yùn)動，外觀近似一個半徑12米的均勻發(fā)光球面，發(fā)光功率為314瓦，軌道半徑6100公里。已知行星半徑為5670公里，人眼瞳孔直徑32.在裝置的星下點(diǎn)（人位于裝置正下方時該裝置的角直徑約為？()A.40角秒B.23.3角秒33.在星下點(diǎn)觀測，這個裝置的輻射流約為？()B.2.69×10-10W/m234.已知0等星的輻射流約2.52×10-8W/m2，在星下點(diǎn)觀測，這個裝置的累積視星等（把裝置視作點(diǎn)源時35.下面關(guān)于該裝置在星下點(diǎn)的可觀測性的判斷中，準(zhǔn)確的一項(xiàng)是？()36.為了確認(rèn)裝置的存在，社長用他自制的望遠(yuǎn)鏡嘗試觀測疑似目標(biāo)。望遠(yuǎn)鏡是一臺口徑200。。的反射式望遠(yuǎn)鏡，焦距1000。。，忽略鏡面反射衰減和副鏡遮擋。用這臺望遠(yuǎn)鏡觀測該裝置，所為肉眼所能接收到的輻射功率的幾倍？()37.以下哪種情況不可能存在？()A.換口徑更大的望遠(yuǎn)鏡觀測，能看清更多裝置的細(xì)節(jié)B.同一臺望遠(yuǎn)鏡在高倍率下觀測時，裝置影像的表面的亮度比低倍時低很多C.換口徑更大的望遠(yuǎn)鏡觀測，同等條件下裝置影像的表面亮度顯著提高D.換焦距更長的望遠(yuǎn)鏡觀測，裝置影像表面亮度下降了Ⅲ.月食與月掩星2022年11月8日將發(fā)生月全食，我國境內(nèi)可見。在同一晚還將發(fā)生月掩天王星，掩食帶經(jīng)過我國境內(nèi)大部分地區(qū)，包括廣東。表3-A是東經(jīng)113°22′，北緯22°32′觀測點(diǎn)與本次月食有關(guān)的預(yù)報表，圖3-A和圖3-B是同一地點(diǎn)與本次月掩天王星相關(guān)的預(yù)報圖。請結(jié)合預(yù)報圖表和你所了解的天文知識回答38-43小題。表3-A廣東省某觀測地的11月8日月食預(yù)報表*此處位置角指在相應(yīng)事件中，地影圓面中心到月面和地影圓周的切點(diǎn)的連線，與天球正北方向的夾角，該角從正北方向開始逆時針度量。圖3-A2022年11月8日月掩天王星可見地區(qū)預(yù)報圖圖3-B廣東某觀測地2022年11月8日月掩天王星掩始和掩終位置預(yù)報圖。點(diǎn)1為掩始、點(diǎn)2為掩終。月球圓面照亮比例指某時刻月亮圓面被陽光直接照亮的面積比。38.根據(jù)預(yù)報，觀測點(diǎn)月食可見情況是？()A.帶食月落，可見全食階段的月亮39.從月球完全進(jìn)入地球本影，到月球開始離開地球本影，將持續(xù)多長時間？()C.3小時40分35秒D.5小時55分39秒40.在39小題所描述的期間內(nèi)，月球相對地影移動了多少月球視直徑的距離？()41.本次月食在以下哪個地區(qū)不可見？()C.青海冷湖D.撒哈拉沙漠42.關(guān)于觀測地出現(xiàn)的月掩天王星天象，下列敘述最準(zhǔn)確的一項(xiàng)是？()A.整個月掩星過程都在全食階段發(fā)生C.掩始時月球未升起D.觀測地可能出現(xiàn)掠掩43.月亮的光芒對月掩星觀測是個很嚴(yán)重的干擾因素。一般只有星點(diǎn)亮度亮于3.5等時，它們于月球亮面消失或再現(xiàn)的事件才有機(jī)會被觀測到。已知11月8日天王星視星等為5.6等，以下說法最不準(zhǔn)確的是？A.當(dāng)晚月相為滿月，但月光對掩星觀測的干擾可接受B.我們有機(jī)會看到發(fā)生在暗面的掩始事件D.月球中心與天王星角距最小時，天王星不可見Ⅳ.火星沖日2022年12月8日又將迎來火星沖日。這次火星沖時的火-地距離為0.55AU，赤經(jīng)4h58。，赤緯+24°58′。某天文社的干部想通過這次火星沖，模仿卡西尼的操作，測量地球軌道半徑。因12月8日是周四，他們把觀測計劃定在12月6日晚至7日凌晨舉行，觀測地點(diǎn)在北緯23.3°,東經(jīng)113.5°。他們還聯(lián)系了社長的一位阿聯(lián)酋朋友，用他在同一緯度附近，位于東經(jīng)54.3°的遙控天文臺同時進(jìn)行拍攝。兩地均使用口徑280。。，焦比f/10的施密特-卡塞格林式望遠(yuǎn)鏡，及像元尺寸3.76μm，分辨率9576×6CMOS。請根據(jù)上述信息回答44-50小題。44.在卡西尼的年代，天文學(xué)家已經(jīng)能通過觀測行星的運(yùn)動周期Ti間接得到各行星的軌道半徑ai比。只要測得任一行星的軌道半徑，其它行星乃至所有繞太陽運(yùn)動的天體的軌道半徑，都可根據(jù)該比例關(guān)系得知。45.卡西尼通過測量大沖時的火星距離，結(jié)合各行星軌道半徑比反推地球軌道半徑。他測量火星距離的方A.分光視差法B.三角視差法C.角直徑距離法D.標(biāo)準(zhǔn)燭光法46.為使觀測現(xiàn)象最明顯，觀測時間應(yīng)定在何時（以中國觀測點(diǎn)本地時間算）？()A.7日凌晨4點(diǎn)B.6日晚上8點(diǎn)C.7日凌晨2點(diǎn)D.6日晚上10點(diǎn)47.在46小題正確答案的時間里，兩地在測量過程中的有效距離約為？()A.3.2×103k。B.6.3×103k。C.6.6×103k。D.5.8×103k。48.兩地測得的火星位置將相差約？()49.在同一時刻兩地拍攝的照片中，火星的位置相差約幾個像素的距離？()50.如果本次實(shí)驗(yàn)不在火星沖日當(dāng)天進(jìn)行，將對地球軌道半徑的測量結(jié)果有何影響？()B.導(dǎo)致結(jié)果偏小約2%C.導(dǎo)致結(jié)果偏大約2%D.導(dǎo)致結(jié)果隨機(jī)產(chǎn)生約3%的偏差參考答案（低年組）5.D。還有一項(xiàng)是“中國空間站天和核心艙成功發(fā)射，神舟十二號、十三號載人飛船成功發(fā)射并與天和核心艙成功完成對接”。6-10.ADCBA12.D。A是球狀星團(tuán)、B是星云、C是疏散星團(tuán)、D是星系，圖中的天體是星系。14.B。根據(jù)距離模數(shù)公式可得結(jié)果。26.D。星圖中可辨認(rèn)出北斗和北極星，恒星A在斗口，D是四個選項(xiàng)中唯一一顆屬北斗七星的恒星。27.C。這是一顆亮于1等的恒星，根據(jù)周邊恒星排列和亮度可判斷這是五車二、位于御夫座。28.D。B星是天樞，赤緯+61°45′，它到北極星的距離約90°-61°45′=28°15′。星圖斗口亮星連線與地面垂直，可知天樞上中天，此時地平高度為31°35′，得北極星地平高度為31°35′-28°15′29.A。上中天的天體的赤經(jīng)等于本地恒星時，天樞赤經(jīng)為11h04m。30.B。小島的本地恒星時為11h04m時，亞歷山大的恒星時為8h24m，可知小島在亞歷山大的東邊，經(jīng)度差11h4m?8h24m=2h40m=40°。亞歷山大的經(jīng)度為東經(jīng)30°,所以小島的經(jīng)度為東經(jīng)70°。31.C。哪怕以10年為單位看，地軸進(jìn)動也會讓天體的赤道坐標(biāo)出現(xiàn)較明顯的變化，更不用說藏寶圖的繪制時間與今天相差了300多年。我們平常所用的星圖都會標(biāo)明歷元，它表示星圖中描繪的是哪一個時間點(diǎn)的星空情況。現(xiàn)在我們用的星圖多采用歷元J2000.0。32.D。在星下點(diǎn)，觀測者與裝置的距離為6100km?5670km=430km，裝置的角直徑為2×12m/430km≈5.58×10-5rad≈11.5″33.A。已知裝置光度為314W，在星下點(diǎn)裝置的輻射流為314W/(4×3.14×(4.3×105m)2)≈1.35×10-流為10-10W/m2的量級，0等星輻射流為10-8W/m2的量級，得星等差在5等左右，在無計算器的情況下亦可判斷出正確答案。36.D。望遠(yuǎn)鏡中的星像更亮是因?yàn)橥h(yuǎn)鏡擁有更大的接收面積，接收功率正比于物鏡的有效接受面積，而有效接受面積正比于物鏡直徑的平方，以及通過效率。望遠(yuǎn)鏡口徑為200mm，通過效率為80%，人眼的瞳孔直徑為7mm，通過效率近似為100%，則兩者接收光子能力之比為(200mm/7mm)2×80%≈653。37.C。像的面亮度正比于望遠(yuǎn)鏡的聚光本領(lǐng)（物鏡有效接收面積反比于像的立體角。放大率正比于像的角直徑，所以像的立體角反比于放大率。同樣一臺望遠(yuǎn)鏡，放大率越大，像的度越低。如果這是個面源，則像看起來會變暗。這在日常觀測中是個非常常見的現(xiàn)象。低倍率和高倍率下木星影像的對比。38.C。表3-A的預(yù)報以世界時（UT）給出時間，需換成本地時間來判斷是否可見。在日落前，月食已開39.A。從初虧到生光，歷經(jīng)1小時25分39秒。40.A。在月球繞地公轉(zhuǎn)的過程中，地影也因地球繞日公轉(zhuǎn)發(fā)生移動，月球相對地影的角速度為（朔望月本身就是月球公轉(zhuǎn)與地球公轉(zhuǎn)的會合周期，朔0.51°/h×1.4257h≈0.73°,月球視直徑約0.5°,所以0.73°/0.53=1.46倍。41.D。月食開始時，世界時為9:09左右，月食經(jīng)歷夜晚。42.B。由圖3-B可知，掩終時月亮圓面已有5%恢復(fù)，所以A不準(zhǔn)確；B符合實(shí)在位置可見掩星全過程，所以C不準(zhǔn)確；由圖3-B的掩星軌跡可判斷不是掠掩。43.C。滿月下觀測掩星是非常困難的，因?yàn)樵铝恋牧炼冗h(yuǎn)高于天空最亮的恒星。但是，月食極大地提高了本次掩星觀測的成功率。生光時，月球東邊先變亮，但可能還能接受。在個選項(xiàng)中D最不準(zhǔn)確。44.B。開普勒第三定律。46.C。兩觀測地的連線構(gòu)成測量基線。當(dāng)測量基線與火星構(gòu)成等腰三角形時，有效基線長度最大，等于兩地連線的長度。此時兩觀測地應(yīng)看到火星的地平高度相同，視差現(xiàn)象最明顯。因兩地同緯度，所以只要火星在國內(nèi)觀測點(diǎn)上中天后，經(jīng)過兩地經(jīng)度差的一半所對應(yīng)的時間差，即可達(dá)到上述位置條件。兩地經(jīng)度差約60°,對應(yīng)時差約4小時。所以在火星于國內(nèi)觀測點(diǎn)上中天后約2小時進(jìn)行觀測最佳。47.D。兩地經(jīng)度差約60°,若兩地在赤道上，則兩地之間距離近似為地球半徑。但在北緯23.3°地區(qū)，直線距離變?yōu)樵摼暥热Φ陌霃?，需要進(jìn)行緯度修正。所在緯度圈的半徑R′=Rcos23.3°。地球半徑約6400k。，可得最佳選項(xiàng)為D。48.A。視差角p=L?d=5.8×103km/(0.55×1.5×108km)≈15″49.C。望遠(yuǎn)鏡的焦距F=280mm×10=2800mm，底片比例尺α=206265″/F≈73.67″/mm。像元的大小為3.76μm，所以每個像元的邊長對應(yīng)的范圍。由上問得兩地的觀測的視差角約14.6角秒，對應(yīng)14.6″/0.28″≈52個像素點(diǎn)。對學(xué)生實(shí)驗(yàn)而言，位置差異還是挺明顯的。50.A。因火星和地球相對位置變化速度較慢，如果只是沖日前后偏差幾天，影響不大。但如果相差數(shù)個因題干時間條件約束不嚴(yán)格，本題作廢。2022年廣東省中學(xué)生天文知識競賽試題（高年組）2022年4月10日下午14:00-16:00閉卷注意事項(xiàng)：本卷為閉卷考試，請答卷人按照自己的真實(shí)水平獨(dú)立完成。2、選擇題全部為單項(xiàng)選擇，考生直接在試題頁面中選一個最接近正確的答案，答錯不扣分。4、本場考試允許使用不具編程功能的計算器。5、考試開始后45分鐘方可交卷。6、比賽結(jié)果將在廣東天文學(xué)會網(wǎng)站和微信公眾號公布。1.2022年全球范圍內(nèi)，會出現(xiàn)幾次日食和月食？2.以下四個流星雨中，2022年極大當(dāng)天受月光干擾最嚴(yán)重的是？()A.雙子座流星雨B.英仙座流星雨C.寶瓶座η流星雨D.象限儀座流星雨3.下列哪個天象發(fā)生在2022年3月？()A.水星東大距B.水星西大距C.金星西大距D.火星西方照4.2022年火星沖日發(fā)生在？()5.2022年2月28日，國家科學(xué)技術(shù)部高技術(shù)研究發(fā)展中心發(fā)布“2021年度中國科學(xué)十大進(jìn)展”，其中天文與航天方面的項(xiàng)目共有4項(xiàng)進(jìn)榜單，這不包括？()A.火星探測任務(wù)天問一號探測器成功著陸火星B.嫦娥五號月球樣品揭示月球演化奧秘C.FAST捕獲世界最大快速射電暴樣本D.高海拔宇宙線觀測站（LHAASO）首次發(fā)現(xiàn)超千萬億電子伏的高能光子6.2022年年中，歐洲宇航局計劃發(fā)射的木星冰質(zhì)衛(wèi)星探測器是？()7.以下哪個國家在本年度沒有發(fā)射月球探測器的計劃？()8.2021年12月25日，空間望遠(yuǎn)鏡順利升空，計劃在2022年5、6月份正式投入使用。()A.尤金·帕克C.詹姆斯·韋布D.亞瑟·愛丁頓9.2022年1月，由中華人民共和國國務(wù)院新聞辦公室發(fā)布的《2021中國的航天》白皮書中，透露了未來中國計劃開展的深空探測任務(wù)。這不包括？()A.小行星采樣返回任務(wù)B.火星采樣返回任務(wù)C.木星系探測任務(wù)D.金星采樣返回任務(wù)10.下列哪個天體今天與太陽的角距離最小？()A.婁宿三B.北落師門Part2.基礎(chǔ)知識A.南魚座和寶瓶座B.天琴座和天鷹座C.獵戶座和波江座D.牧夫座和獵犬座12.右圖的梅西耶天體是？()13.以下哪個參數(shù)用于度量大氣擾動對天體影像的影響？()A.視寧度B.透明度14.土司空（鯨魚座β)的視星等為2等，絕對星等為-0.3515.右圖是3月份美國宇航局公布的一張韋布空間望遠(yuǎn)鏡的一張校準(zhǔn)照片，圖中央的恒星呈現(xiàn)出六角星芒。這種六角星芒產(chǎn)生的原因是？()A.副鏡支架造成的衍射結(jié)構(gòu)B.副鏡支架造成的干涉條紋C.遮光罩造成的衍射結(jié)構(gòu)D.六邊形鏡片造成的衍射結(jié)構(gòu)16.一個星系的紅移值為0.02，取哈勃常數(shù)H0=68k。/Mpc·s，這個星系的距離約為？()17.已知織女星的表面溫度約9600K，太陽的色指數(shù)B-V=0.63。一顆色指數(shù)B-V=1.2的主序星，表18.如果把月球壓成黑洞，它的史瓦西半徑約？19.以下哪個太陽耀斑X射線分級是不存在的？()20.下列說法最不準(zhǔn)確的一項(xiàng)是？()A.類星體是一類活動星系核B.流星是一種太陽系小天體C.M型主序星的壽命大于宇宙年齡D.室女座W型變星可充當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)燭光Part3.觀測與應(yīng)用某天文社的社員從一個漂流盒中發(fā)現(xiàn)一張奇怪的古文書，經(jīng)大家研究后發(fā)現(xiàn)，是古代海盜留下的藏寶地點(diǎn)提示，他們把財寶藏到了一個小島上。文書里包含一張粗略描繪小島星空的星圖（圖1-A用以記錄小島的位置。已知B星的赤經(jīng)為11h04。，赤緯為+61°45′，請根據(jù)星圖回答21-27小題。圖1-A漂流盒中的藏寶地點(diǎn)線索圖。左上角是星圖對應(yīng)的時間，寫著1685年2月24日，恒星時08:24（亞歷山大時間大小不一的黑點(diǎn)是不同亮度的恒星，注意星點(diǎn)的相對位置未必嚴(yán)格符合實(shí)際。（提示：land陸地；AstronomicalHorizon天文地平；亞歷山大港位于東經(jīng)30°,北緯31.2°)21.星圖中的恒星A是？()A.五帝座一B.侯C.少衛(wèi)增八D.天璇22.星圖中最亮的恒星所在的星座是？()A.仙王座B.牧夫座23.圖中右上角文字信息中的“UMa”是哪個星座的拉丁縮寫？()A.小熊座B.大熊座社員們嘗試根據(jù)圖中的信息和B星的J2000坐標(biāo)，找出藏寶地點(diǎn)。他們認(rèn)為恒星的相對位置變化極小，現(xiàn)在的天球赤道坐標(biāo)和1685年的沒明顯區(qū)別。24.星圖中的B星恰好位于上中天，在上述條件下，社員們利用B星可推知藏寶地點(diǎn)的緯度約為？()A.南緯3°20′B.北緯58°25′C.北緯30°5′D.北緯3°20′25.在同樣的條件下可推得繪制星圖時小島的本地恒星時為？()26.根據(jù)25小題結(jié)果和星圖信息，可推得小島的經(jīng)度約為？()A.東經(jīng)60°B.東經(jīng)70°27.天文社的幾個社員為了得到文書記錄的寶藏，偷偷駕駛雙體小舢板來到24和26小題結(jié)果指示的海域，但卻什么都找不到。如果小島真實(shí)存在，他們找不到目標(biāo)的主要原因是？()A.恒星的相對位置已因自行出現(xiàn)明顯變化，天體赤道坐標(biāo)也隨之發(fā)生改變B.忘了考慮真太陽時與平太陽時的差異C.受地軸進(jìn)動影響，天體赤道坐標(biāo)出現(xiàn)明顯變化D.忘了考慮恒星視差的影響在未知行星上的社長經(jīng)過長時間的考察，終于知道他位于一個曾經(jīng)擁有發(fā)達(dá)文明的外星種族母星上。這個種族的代表曾參與了一場由更高級文明發(fā)起的挑戰(zhàn)，從中獲得了大量先進(jìn)的科技，然而最后挑戰(zhàn)失敗，引發(fā)了行星上的生態(tài)災(zāi)難。他們的代表在高級文明贈與的處理終端引導(dǎo)下，設(shè)置了一個裝置，吸引一種叫“洄游鯨”的太空生物路過星球，并乘坐它到達(dá)其它星球。已知該裝置繞行星運(yùn)動，外觀近似一個半徑12米的均勻發(fā)光球面，發(fā)光功率為314瓦，軌道半徑為6100公里。已知行星半徑為5670公里，人眼瞳孔直28.在裝置的星下點(diǎn)（人位于裝置正下方時該裝置的角直徑約？()A.40角秒B.23.3角秒29.已知0等星的輻射流約2.52×10-8W/m2，在星下點(diǎn)觀測，這個裝置的累積視星等（把裝置視作點(diǎn)源時30.下面關(guān)于該裝置在星下點(diǎn)的可觀測性的判斷中，準(zhǔn)確的一項(xiàng)是？()31.面亮度定義為單位立體角的亮度。設(shè)天體的總輻射流為F，光度為L，距離為d，垂直視線方向的投影截面積為S，以下哪個式子能正確表示天體的面亮度I立體角：立體角用來衡量對位于球心的觀測者而言，球面上的一塊區(qū)域看起來有多大，定義為那塊區(qū)域的面積除以球半徑的平方。）()32.我們還可以根據(jù)普森公式將天體的面亮度換成以單位平方角秒的星等值表示。設(shè)天體的累積視星等（總亮度）為。，立體角為A，經(jīng)單位換算后，面亮度。s為？()A.。s=。+2.5lgA33.為了確認(rèn)裝置的存在，社長用他自制的望遠(yuǎn)鏡嘗試觀測疑似裝置的目標(biāo)。望遠(yuǎn)鏡是一臺口徑為200。。的反射式望遠(yuǎn)鏡，焦距為1000。。，望遠(yuǎn)鏡副鏡和支架對光的遮蔽率約為20%，忽略臺望遠(yuǎn)鏡觀測該裝置，所接收的輻射功率變?yōu)槿庋鬯芙邮盏降妮椛涔β实膸妆叮?)34.當(dāng)社長加上一個焦距為10。。的目鏡觀測目標(biāo)時，感覺像的表面亮度比較暗，當(dāng)他換回焦距為20。。A.像的面亮度反比于口徑的平方，像的總亮度因口徑增加下降了。C.像的面亮度正比于焦距，望遠(yuǎn)鏡中目標(biāo)的面亮度因焦距增大則增加。D.像的面亮度反比于距離的平方，望遠(yuǎn)鏡中目標(biāo)的面亮度因光程增大而下降了。Ⅲ.月食與月掩星2022年11月8日將發(fā)生月全食，我國境內(nèi)可見。在同一晚還將發(fā)生月掩天王星，掩食帶經(jīng)過我國境內(nèi)大部分地區(qū)，包括廣東。表3-A和圖3-A是東經(jīng)113°22′，北緯22°32′觀測點(diǎn)與本次月食有關(guān)的預(yù)報圖表，圖3-B和圖3-C是同一地點(diǎn)與本次月掩天王星相關(guān)的預(yù)報圖。請結(jié)合預(yù)報圖表和你所了解的天文知識回答35-43小題。表3-A廣東省某觀測地的11月8日月食預(yù)報表*此處位置角指在相應(yīng)事件中，地影圓面中心到月面和地影圓周的切點(diǎn)的連線，與天球正北方向的夾角，該角從正北方向開始逆時針度量。圖3-A2022年11月8日月全食月球運(yùn)動軌跡及地影相對位置模擬圖。小圓是左表事件1-7發(fā)生時的月面位置，中央的小同心圓表示地球本影，大同心圓表示地球半影，黑點(diǎn)是地影圓心心的連線。圖3-B廣東某觀測地2022年11月8日月掩天王星掩始和掩終位置預(yù)報圖。點(diǎn)1為掩始、點(diǎn)2為掩終。月球圓面照亮比例指某時刻月亮圓面被陽光直接照亮的面積比。圖3-C2022年11月8日月掩天王星可見地區(qū)預(yù)報圖35.根據(jù)預(yù)報，觀測點(diǎn)月食可見情況是？()A.帶食月落，可見全食階段的月亮36.從月球完全進(jìn)入地球本影，到月球開始離開地球本影，將持續(xù)多長時間？()C.3小時40分35秒D.5小時55分39秒37.假設(shè)月球和地球軌道均為正圓，且忽略黃白夾角，月球相對地影的角速度約為？()A.0.26°/hB.0.51°/hC.0.66°/hD.0.73°/h38.圖3-A中兩虛線的夾角大小約為？()39.結(jié)合第36至38小題的結(jié)果，可估算出地球本影圓面的角直徑約為？()40.結(jié)合圖3-B可估算觀測地的月掩天王星現(xiàn)象持續(xù)時間約？()A.50分鐘B.80分鐘41.關(guān)于觀測地出現(xiàn)的月掩天王星天象，下列敘述最準(zhǔn)確的一項(xiàng)是？()A.整個月掩星過程都在全食階段發(fā)生C.掩始時月球未升起D.觀測地可能出現(xiàn)掠掩42.月亮的光芒對月掩星觀測是個很嚴(yán)重的干擾因素。一般只有星點(diǎn)亮度達(dá)3.5等以上時，它們于月球亮面消失或再現(xiàn)的事件才有機(jī)會被觀測到。已知11月8日天王星視星等為5.6等，以下說法最不準(zhǔn)確的是？()A.當(dāng)晚月相為滿月，但月光對掩星觀測的干擾可接受B.因?yàn)閮烧叨际敲嬖?，無法通過長焦望遠(yuǎn)鏡降低兩者在底片上的像元亮度比C.月球中心與天王星角距最小時，天王星不可見43.觀測本次月食和月掩星，應(yīng)確保觀測場地哪個方向無遮擋？()A.南方B.北方Ⅳ.太空貨運(yùn)在不遠(yuǎn)的未來，我們不單能在月面上設(shè)立科研基地，甚至能開發(fā)月球上豐富的礦產(chǎn)和能源資源運(yùn)回地球。一套低成本的運(yùn)輸方案對早日實(shí)現(xiàn)商業(yè)開發(fā)月球至關(guān)重要。天文社某位有志于未來投資月球氦-3開發(fā)項(xiàng)目的同學(xué)想了如下一套方案：①在月球赤道的精煉站附近建設(shè)一個貨運(yùn)發(fā)射場②設(shè)置一個以圓形極地軌道運(yùn)行的貨運(yùn)空間站（軌道傾角90°),收集來自精煉站的成品③從精練站發(fā)射場發(fā)射的貨運(yùn)船將繞行半個軌道周期，在軌道遠(yuǎn)點(diǎn)與貨運(yùn)空間站會合，軌道平面平行于④貨運(yùn)空間站收集滿成品后，變軌返回地球卸貨和補(bǔ)給，然后再返回月球⑤月球赤道上將設(shè)置多個類似精煉站，站點(diǎn)間經(jīng)度差為30°。各個精煉站會自東向西依次發(fā)射貨運(yùn)船與空⑥空間站每個軌道周期都接收一個精煉站的貨物，接收順序與貨運(yùn)船的發(fā)射順序相同44.按該同學(xué)的設(shè)計，月球赤道上最多可以設(shè)置幾個精煉站？()45.貨運(yùn)空間站的運(yùn)行周期約為？()C.2.46天D.4.546.貨運(yùn)船的軌道半長軸約為？()A.9.32×103k。B.1.69×104k。C.1.87×104k。D.2.62×104k。47.貨運(yùn)飛船要在空間站到達(dá)會合點(diǎn)前大約多久發(fā)射？()C.22.4小時D.28.5小時48.結(jié)合45和46小題結(jié)果，在交匯點(diǎn)附近，對接前的空間站相對貨運(yùn)飛船的速度為？()49.空間站在繞月過程中還能對月面進(jìn)行監(jiān)測拍攝。假設(shè)空間站上有一個視場直徑為3°的相機(jī)，空間站繞行的時間足夠長，下列說法中最準(zhǔn)確的一項(xiàng)是？()A.空間站只能掃描約80%的月面B.空間站無法掃描兩極附近的月面C.空間站可以掃描完整的月面D.空間站只能掃描赤道附近的月面50.為保證精煉廠能全年工作，以下哪種方式效率最低？()A.在月面設(shè)置太陽能陣列，并利用高效的儲能電池儲存半個月以上的電量儲備B.設(shè)置繞月運(yùn)行太陽能電站，通過微波或激光將能量傳輸?shù)骄珶拸SC.使用核電D.通過在月面設(shè)置模擬生物圈，制造沼氣和氧氣發(fā)電參考答案（高年組）5.D。還有一項(xiàng)是“中國空間站天和核心艙成功發(fā)射，神舟十二號、十三號載人飛船成功發(fā)射并與天和核心12.C。A是球狀星團(tuán)、B是星云、C是疏散星團(tuán)、D是星系，圖中的天體是疏散星團(tuán)。14.B。根據(jù)距離模數(shù)公式可得結(jié)果。16.C。根據(jù)哈勃定律V=CZ=H0D可得距離D17.A。色指數(shù)越大，表面有效溫度越低。太陽表面溫度約5800K，比它低的只有A選項(xiàng)。18.D。史瓦西半徑Rs=2GM/C2，用牛頓力學(xué)中的向心力公式計算，可得同量級的結(jié)果。21.D。星圖中可辨認(rèn)出北斗和北極星，恒星A在斗口，D是四個選24.D。B星是天樞，赤緯+61°45′，它到北極星的距離約90°-61°45′=28°15′。星圖斗口亮星連線與地面垂直，可知天樞上中天，此時地平高度為31°35′，得北極星地平高度為31°35′-28°15′25.A。上中天的天體的赤經(jīng)等于本地恒星時，天樞赤經(jīng)為11h04。。26.B。小島的本地恒星時為11h04。時，亞歷山大的恒星時為8h24。，可知小島在亞歷山大度差11h4。-8h24。=2h40。=40°。亞歷山大的經(jīng)度為東經(jīng)30°,所以小島的經(jīng)度為東經(jīng)70°。27.C。哪怕以10年為單位看，地軸進(jìn)動也會讓天體的赤道坐標(biāo)出現(xiàn)較明顯的變化，更不用說藏寶圖的繪制時間與今天相差了300多年。我們平常所用的星圖都會標(biāo)明歷元，它表示星圖中描繪的是哪一個時間點(diǎn)的星空情況?，F(xiàn)在我們用的星圖多采用歷元J2000.0。28.D。在星下點(diǎn)，觀測者與裝置的距離為6100k。?529.C。已知裝置光度為314W，在星下點(diǎn)裝置的輻射流為314W/(4×3.14×(4.3×105m)2)≈1.35×10-10W/m2。根據(jù)普森公式。通過量級估算，得星下點(diǎn)輻射流為10-10W/m2的量級，0等星輻射流為10-8W/m2的量級，得星等差在5等左右，在無計算器的情況下亦可判斷出正確答案。31.A。根據(jù)立體角的定義，與面積S對應(yīng)的立體角為A=S/d2。根據(jù)面亮度的定義，I=F?A=(L/4πd2)/(S/d2)