2019年广东省中小学生天文知识竞赛低年组预赛试题
注意事项
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。
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。
总分 100 分，每题 2 分，考试时间 90 分钟。
本场考试允许使用不具编程功能的计算器。
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。
试题部分
Part 1. 天文热点
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）
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
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。
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）
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。
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
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26日 （B）中国境内可见环食 （C）广东地区可见偏食 （D）当天是农历十二月初一
2019年双子座流星雨极大当天的月相最接近以下哪项？（ ） （A）新月 （B）上弦月 （C）满月 （D）下弦月
“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
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。
灶神星是一颗？（ ） （A）恒星 （B）矮行星 （C）小行星 （D）行星
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
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
土星的卫星有？（ ） （A）53颗 （B）62颗 （C）79颗 （D）82颗
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
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
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
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
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
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。
备选答案：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。
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
图1-A中被白框标记的污迹下的星空最接近以下哪项？（ ） （A）图A （B）图B （C）图C （D）图D
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
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
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。
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
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
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
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°
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
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
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。
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
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
根据消光曲线，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
在近紫外到近红外波段，消光曲线近似为一条直线。根据拟合直线，B波段（波长取442nm）的消光值约为？（ ） （A）5.1 （B）4.1 （C）3.1 （D）2.1
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 A_V 和色余 E(B-V) 存在如下关系？（ ） （A）A_V / E(B-V) = 0.34 （B）A_V / E(B-V) = 1.3 （C）A_V / E(B-V) = 3.1 （D）A_V / E(B-V) = 5.2
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
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。
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
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？（ ） （A）行星1 （B）行星2 （C）行星3 （D）行星4
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
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
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
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、普森公式m=-2.5lgE+常数、距离模数m-M=5lgr-5、维恩位移定律λmax=b/T 100.1=1.26；100.2=1.58；10^0.4=2.51
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逐题答案与解析
1. B。FarFarout（2018 VG18）。2019年2月国际天文学联合会小行星中心公布，它是当时已知最远的太阳系天体，昵称“FarFarout”意为“遥遥远”；Ultima Thule 是2019年新年飞掠的柯伊伯带天体，“奥陌陌”是星际天体，均不符。故选B。
2. A。NASA 于美国东部时间2019年2月13日晚宣布，多次唤醒机遇号均无回应，任务正式结束，对应北京时间2月14日。故选A。
3. A。OSIRIS-REx 实际于2018年12月31日进入贝努的环绕轨道，而不是2019年1月，故A不准确；2019年1月起它确实监测到贝努表面喷射粒子羽流，贝努是碳质（B型）小行星、直径约490米，B、C、D均正确。故选A。
4. D。人类首张黑洞照片由“事件视界望远镜”（EHT）这一全球8台毫米波射电望远镜组成的虚拟阵列拍摄，2019年4月10日同步发布，目标是M87星系中心黑洞。故选D。
5. C。长征五号遥三运载火箭实际于2019年12月27日在文昌发射，不是10月27日，故C不准确；A、B、D描述的事件均属实。故选C。
6. D。2019年11月11日水星凌日、11月18日前后狮子座流星雨极大、11月28日水星西大距（11日的下合之后转为晨星）都是11月的天象；11月的月掩土星掩带位于南半球高纬海区，中国境内看不到。故选D。
7. B。2019年12月26日的日环食，环食带经过沙特阿拉伯、也门、阿曼、印度南部、斯里兰卡、印度尼西亚、新加坡直至关岛，中国境内只能看到偏食，看不到环食，故B不正确；按北京时间这次日食确实发生在12月26日，当天是农历十二月初一（朔），A、C、D均正确。故选B。
8. C。双子座流星雨2019年的极大出现在12月14日，而当年12月12日刚过满月（农历十一月十七），14日月龄约18.5天，是照亮约90%的亏凸月，在四个选项中最接近满月。故选C。
9. B。阿波罗11号1969年7月20日登月，2019年正好50周年。故选B。
10. C。2019年11—12月日落后，金星（12月刚过东大距）、木星（12月初合日前后仍可见）、土星（2020年1月合日前）依次出现在西方低空；火星当时正处晨星阶段，只在黎明东方可见。故选C。
11. C。灶神星（4 Vesta）是主带中第二大天体，直径约525公里，属于小行星（并非矮行星，虽曾被视为候选矮行星）。故选C。
12. D。白矮星是质量约0.5～8倍太阳的中低质量恒星耗尽核燃料、抛出外层后留下的碳氧核心，靠电子退化压支撑，不是白色的主序星，也不是原恒星或中子星。故选D。
13. D。海王星公转周期约164.8年，会合周期约367.5天，因此冲日约每1年（略多于一年）发生一次，每次日期比上一年推迟约2天。故选D。
14. D。2019年国际天文学联合会小行星中心一次性确认了20颗新卫星，土星卫星总数达82颗，超过木星的79颗，成为当时卫星最多的行星。故选D。
15. C。太阳在银道面上绕银心做近似圆轨道运动，速度约220～230 km/s（约每秒7.4个天文单位），绕行一周约2.3亿年。故选C。
16. B。周年视差 p=1.3 毫角秒=0.0013 角秒，距离 d=1/p（pc）=1/0.0013≈769 pc，与770 pc最接近。故选B。
17. B。1998年两组Ia型超新星巡天发现高红移超新星比预期更暗，表明宇宙在加速膨胀，其动因被归为暗能量；2011年诺贝尔物理学奖即授予这一发现。故选B。
18. C。铱星电话星座的卫星已大批退役离轨，铱闪（卫星太阳能板反射阳光形成的闪光）因此变得罕见；相反，国际空间站、哈勃过境一直都有，星链卫星数量激增使星链过境越来越常见。故选C。
19. B。大陵五即英仙座β，是食变星的原型星，位于英仙座。故选B。
20. C。角放大率=物镜焦距÷目镜焦距=900mm÷20mm=45倍（口径70mm只影响集光力与极限星等，不进入放大率公式）。故选C。
21. B。第21框位于地球与外侧行星之间、行星在太阳另一侧的位置关系，即“合”；按题目给的图，该框对应⑥合。故选B。
22. C。第22框表示内行星运行到太阳远侧、与地球分居太阳两侧的位置，即“上合”。故选C。
23. D。第23框表示内行星在太阳西侧、与太阳角距最大的位置，即“西大距”。故选D。
24. A。第24框表示地外行星与太阳角距90°、位于太阳东侧的位置，即“东方照”。故选A。
25. C。第25框表示地球位于太阳与地外行星之间、三者成一直线的位置，即“冲”。故选C。
26. A。星图是北京时间凌晨2:30的南方星空：猎户座高挂、狮子座已升起、天蝎座尚未升起。结合“一年中此时能看到这些星座组合”，可判定观测日期在1月2—3日。故选A。
27. C。按星图中未被污迹遮挡的星座位置（大犬、猎户、金牛、白羊分布在污迹四周）拼接星点与星座界线，被遮盖的天区最接近图C。故选C。
28. D。☆号标注的星位于星图南侧低空、周围是船尾座与大大犬座一带，是全天第二亮星船底座α（老人星）。天琴座α（织女）、天鹰座α（牛郎）此时在地平以下，大犬座α（天狼）位于更高处且另有标注。故选D。
29. D。1月初凌晨2:30，秋季星空已西沉：飞马座的大四边形早已落到地平线以下，看不到；乌鸦座正从东南方升起，天狼星高悬南方，大陵五位于头顶附近的英仙座，三者都可见。故选D。
30. C。虚线六边形即“冬季六边形”（天狼、南河三、北河三、五车二、毕宿五、参宿七）。M35是双子座疏散星团，紧邻北河三，位于六边形内；M31在仙女座、M33在三角座，都在六边形西北侧之外，M7在天蝎座（夏季天区，此时未升起）。故选C。
31. C。1919年5月29日的日全食，爱丁顿亲赴西非普林西比岛，另一支观测队由克罗姆林、戴森率领前往巴西索布拉尔，两地的星点位移结果共同证实了广义相对论的预言。故选C。
32. B。1919年5月29日的日食带自南美西岸向东掠过；食甚发生在当地正午前后，南美西海岸此时太阳尚未升起，等太阳升出海平面时日食已经开始，故看到的是“带食日出”。故选B。
33. A。日食预报图上沿食带标出的一串数字是各地的最大食分（太阳直径被遮的比例），供观测者快速判断该地能看到多深的偏食或是否进入全食带。故选A。
34. B。1919年5月29日太阳赤纬约+21.7°，最大食分点约在北纬4°附近，正午太阳高度 h=90°−|φ−δ|=90°−|4°−21.7°|≈72°。故选B。
35. A。最大食分点几乎正对食甚时刻的太阳（纬度与太阳赤纬接近），太阳上中天即地方正午，而食甚发生在正午之后数分钟，故为“上中天后约4分钟”。故选A。
36. C。1919年5月29日的日全食属于沙罗136号序列，同序列的日食相隔一个沙罗周期（约18年11天）；2009年7月22日横扫长江流域的日全食正是沙罗136号的成员。故选C。
37. A。这是“贝利珠”：生光（或食既）前后，阳光从月球边缘的山谷间漏出，形成一串断续的亮点，直接原因是月球边缘起伏的地形遮挡不均，与引力透镜、冰层、大气抖动无关。故选A。
38. A。星际消光主要由尺度约0.1微米的星际尘埃颗粒吸收和散射星光造成；气体分子的贡献要小得多，这也解释了为什么消光随波长变长迅速减弱、在红外和射电波段几乎消失。故选A。
39. B。消光使观测视星等变暗 8.1−7.6=0.5 等。由距离模数，距离增大 10^(0.5/5)=10^0.1≈1.26 倍即暗0.5等，因此用未改正的距离会把天体放远到真实距离的1.26倍。故选B。
40. D。消光曲线在紫外217.5nm附近有一个由石墨/硅酸盐颗粒共振吸收造成的显著“驼峰”，该处消光比150nm处更强，D正确；射电波段几乎不消光、近红外消光远小于紫外、消光使星光变红而不是变蓝，A、B、C均错。故选D。
41. B。近紫外到近红外的消光曲线近似直线，按银河系平均 R_V=3.1 的标定，A_B≈4.1（A_V≈3.1），故B波段消光值约4.1。故选B。
42. C。由 A_B≈4.1、A_V≈3.1 得 E(B−V)=A_B−A_V≈1.0，故 A_V/E(B−V)≈3.1，这就是平均总选消光比 R_V。故选C。
43. A。A0V型恒星本身色指数为0，观测色指数 B−V=10.6−10.1=0.5，故 E(B−V)=0.5，A_V=3.1×0.5≈1.55。真视星等 10.1−1.55=8.55，距离模数 8.55−0.7=7.85，lg r=(7.85+5)/5=2.57，r≈372 pc。故选A。
44. B。银盘上聚集了银河系绝大部分尘埃和气体，对银道附近的河外星系造成强烈消光和红化，使它们暗到巡天探测极限之外，于是星表中银道附近出现明显的“隐匿带”。故选B。
45. C。按经典核吸积模型，只有到“雪线”以外（约3～5 AU），水冰等挥发物才能凝结成固体，固体面密度足够高，核心才能长到十地球质量以上并吸积大量气体，形成气态巨行星。故选C。
46. A。热木星的判据是：质量与木星相当或更大、公转周期只有几天、宿主为F/G/K型主序星。四颗候选行星中只有行星1同时满足“质量大、周期极短、宿主为类太阳恒星”，故选A。
47. A。热木星轨道倾角大、周期短、掩食概率高，掩食深度可达1%量级且每隔几天就重复一次，因此凌星（行星掩星）测光法最容易发现，还能同时定出半径；相比之下视向速度法需极高精度的光谱，效率低得多。故选A。
48. C。直接成像要求行星与母星有足够的角距离和亮度反差；热木星紧贴母星，自身辐射又被母星光晕淹没，因此最难成像。而行星掩星法、视向速度法对“近距离、大质量”的行星恰恰最灵敏。故选C。
49. D。行星离恒星很近时，恒星施加的潮汐力会迅速给行星自转“刹车”，使自转周期与公转周期相同，于是永远同一面朝向恒星，这种现象叫潮汐锁定（同步自转）。故选D。
50. B。太阳表面约5800K、五车二约5200K、参宿七约11000K，都高于4600K；心宿二（天蝎座α）是红超巨星，表面温度只有约3600K，比4600K低。故选B。