2017年CNAO天文奥赛预赛试题
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。
姓名：__________ 年级：__________ 班级：__________ 得分：__________
【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烛光？（ ）
（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A0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
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【答案速查表】
1-5 D B B A C
6-10 D B B B C
11-15 B B C A B
16-20 D A D C D
21-25 C A B A B
26-30 B B B D C
31-35 B A C C A
【逐题答案与解析】
1、答案：D 北落师门是秋季星空中的亮星，视星等约1.16等，在四个选项中看起来最暗。天狼星-1.46等、织女星0.03等、大角星-0.04等都比它亮。
2、答案：B 北极圈的纬度为北纬66°34′，即90°-黄赤交角23°26′。
3、答案：B 2017年4月1日水星东大距，整个3月下旬水星都是昏星，日落时出现在西方低空，天刚暗下来的黄昏时分最容易找到；黎明时分水星还在地平线以下，午夜和日落后3小时它都已落下，故选B。
4、答案：A M87（室女座A）是室女座星系团中心的超巨椭圆星系，位于室女座天区，距我们约5300万光年，故选A。后发座星系团在它北侧、中心是NGC 4889等，容易与它混淆。
5、答案：C 《Astronomer》不是公开发行的天文爱好者杂志，其他三项均为知名的天文爱好者杂志。
6、答案：D 3月25日日落时（约19:30）最先亮起来的是西南方的冬季大三角——参宿四、天狼星、南河三，其中天狼星-1.46等是全天最亮恒星；夏季大三角要等到午夜前后才升起，春季大三角此时刚从东方地平线露头，故选D。
7、答案：B 天宫二号是我国第一个真正意义上的空间实验室，于2016年9月15日发射。
8、答案：B 蛇夫座天区内有M9、M10、M12、M14、M19、M62、M107共7个梅西叶天体（都是球状星团），是梅西叶天体最多的星座；猎户座3个、船尾座3个、武仙座只有M13和M92两个，故选B。
9、答案：B 月球轨道与黄道只差5°左右，能被月掩的亮星必须离黄道很近。亮于2等、又落在月球可达范围内的恒星共约12颗，最常被观测到的有毕宿五（0.85等）、五车五（1.65等）、北河三（1.15等）、轩辕十四（1.35等）、角宿一（1.00等）、心宿二（1.05等），其余为2等上下的恒星，故选B。
10、答案：C 木星2017年2月6日冲日，冲日前后开始逆行，直到6月9日才恢复顺行，因此3月下旬木星正在逆行；水星这一轮逆行是4月10日至5月3日，土星4月6日才开始逆行，火星要到2018年6月底才逆行，故选C。
11、答案：B 2018年共有3次日偏食（2月15日、7月13日、8月11日），全年没有日全食和日环食；其中8月11日那次我国北方地区可见偏食，另两次我国完全看不到，故选B。
12、答案：B 北斗一（天枢）与北极星的角距离大约是30°，这是利用北斗七星寻找北极星的基本知识。
13、答案：C 双子座流星雨的流星体速度较慢（约35km/s），而非较快，因此C选项说法错误。
14、答案：A 2P/Encke（恩克彗星）周期约3.3年，2017年3月过近日点；9P/Tempel 1在2016年8月、C/2013 US10（Catalina）在2015年11月过近日点，55P/Tempel-Tuttle要等到2031年前后，故选A。
15、答案：B 110个梅西叶天体中，星团共约58个（球状星团29个、疏散星团29个），已超过半数；星系约40个，弥漫星云、行星状星云、超新星遗迹和少数特殊天体合计只有十来个，故选B。
16、答案：D 本世纪（21世纪）截至2017年的5次闰秒均为正闰秒，即在协调世界时中增加1秒。
17、答案：A 在半影月食期间，从月面半影区域看地球遮挡部分太阳，看到的是日偏食。
18、答案：D 大犬座和小犬座之间隔着麒麟座，两者天区并不相接；双鱼—鲸鱼、飞马—小马、狮子—小狮都是相邻的，故选D。
19、答案：C 长征五号从文昌卫星发射中心首飞成功，文昌位于海南，纬度低有利于发射。
20、答案：D 2016年天文学家在比邻星周围发现了位于宜居带内的行星——比邻星b。
21、答案：C 在火星上看地球，地球是内行星，最大距角由 sin(距角)=r地/r火 决定。取地球远日距1.017AU、火星近日距1.381AU，得最大距角约47°，四个选项中最接近46°，故选C。注意这里的单位是度，不是天文单位。
22、答案：A “十三五”重大科技基础设施优先布局的项目包括空间环境地基综合监测网（子午工程二期）、高精度地基授时系统、12米级大口径光学红外望远镜、高能同步辐射光源、海底科学观测网等；FAST是“十二五”期间建成并投用的项目，不在“十三五”新布局之列，故选A。
23、答案：B 恒星时每天比太阳时快约3分56秒。从1月27日21时到2月27日19时，日期推后31天，恒星时提前约31×3.94min≈2小时，而钟点又早了2小时，两者几乎正好抵消，所以这两个时刻的星空几乎完全相同；其余选项相差都在几小时以上，故选B。
24、答案：A 卡西尼号最终以坠入土星的方式结束了自己的探测任务，于2017年9月15日坠入土星大气层。
25、答案：B 望远镜的真实视场≈目镜视场÷放大率，放大率=900/f。25mm目镜放大36倍、视场约1.1°，远大于月球的0.5°；10mm目镜放大90倍、视场约0.44°，刚好让整个月面充满视野；6.5mm目镜放大138倍、视场只有0.29°，装不下月球，故选B。
26、答案：B 同一颗彗星抛出的尘埃可以形成不止一条尘埃带，但按流星雨命名与认证的惯例，一颗彗星最多只对应2个被正式承认的流星群，故选B。（本题在原卷中注明有争议，可参见叶泉志《一颗彗星能产生多少个流星雨？》）
27、答案：B 视差0.31″对应距离约1/0.31≈3.2秒差距，约10光年（1秒差距≈3.26光年）。
28、答案：D 春分日落时太阳正落在正西点。此时天赤道与地平圈交于正东、正西，而黄道与天赤道在春分点相交、交角23°26′，故黄道与地平圈的夹角为 90°-(φ-ε)=90°-(30°-23°26′)=83°26′，故选D。
29、答案：C 欧洲极大望远镜（E-ELT）建设地点在智利，而非夏威夷，因此C选项说法不正确。
30、答案：A Ia型超新星可以作为测量星系距离的标准烛光，因其具有较为一致的最大光度。
31、答案：B AAO不属于三大国际天文奥林匹克赛事。三大赛事为IAO（国际）、APAO（亚太）、IOAA（国际奥林匹克）。
32、答案：A M42是发射星云，光谱以氢、氧等原子的发射线为主，连续谱很弱；流星在高空烧蚀发光时同样是原子发射线（钙、镁、钠、铁等），两者同属“亮线光谱”。M31和太阳是恒星光谱（以吸收线为主），M57是行星状星云、谱线以高电离的[OⅢ]禁线为主，激发条件与M42差别较大，故选A。
33、答案：C 超新星爆发后光度缓慢下降的主要能量来源是放射性元素（如镍-56、钴-56）的衰变。
34、答案：C 由距离模数 m-M=5lgd-5，得 15-0.7=5lgd-5，lgd=3.86，d≈7.2×10³秒差距，四个选项中最接近8000秒差距，故选C。
35、答案：A 地球同步轨道卫星高度约36000km，远高于太阳同步轨道（600-800km）、哈勃（540km）和国际空间站（400km）。
注：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？》
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