2024学年CNAO全国中学生天文知识竞赛预赛A卷
2023-2024学年CNAO全国中学生天文知识竞赛预赛A卷试题
试卷类型 A
【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填写，且填写的内容必须完全一致。试卷上所有书写用钢笔或签字笔，答题卡上所有书写和填涂用2B铅笔。
2. 低年组考生（指2009年1月1日及以后出生，并且没有参加过各项国际天文奥赛的考生）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。按要求在答题卡上填写姓名、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（高或低），以及题目的答案。未按要求填涂的无有效成绩。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。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选项。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。草稿只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、微博、微信公众号，《天文爱好者》杂志公布。决赛将于5月在北京举行。
姓名：__________ 年级：__________ 班级：__________ 得分：__________
【试题】
1. 下列哪项关于恒星的说法是错误的？
| A. 恒星的寿命是无限的 | B. 恒星是能够自己发光发热的天体 |
| C. 恒星的内部会发生核聚变反应 | D. 恒星主要是由氢和氦组成的 |
2. 太阳的表面温度约为（ ）。
| A. 50000℃ | B. 5500℃ |
| C. 1000000℃ | D. 10000℃ |
3. 太阳系中质量最大的行星是（ ）。
| A. 土星 | B. 海王星 |
| C. 天王星 | D. 木星 |
4. 下列哪颗星不属于“夏季大三角”（ ）。
| A. 北极星 | B. 牛郎星 |
| C. 织女星 | D. 天津四 |
5. 以下流星雨中，常年观测效果最好的是（ ）。
| A. 双子座流星雨 | B. 小熊座流星雨 |
| C. 摩羯座α流星雨 | D. 船尾座τ流星雨 |
6. 以下哪个原因导致一些同学的全国中学生天文知识竞赛预赛成绩可能为负分？
| A. “高、低年组”的划分 | B. 答错倒扣分机制 |
| C. “准考证号”的编制方法 | D. 不同的“试卷类型” |
7. 2024 年元宵节和中秋节间隔了（ ）天。
| A. 239 | B. 235 |
| C. 206 | D. 210 |
8. 在AB星等系统中，0等的流量密度对应3631 Jansky（Jy），请问Jy这个单位在国际单位制下应当为（ ）。
| A. 10⁻²⁶ Js⁻¹m⁻²sr⁻¹nm⁻¹ | B. 10⁻²⁶ Js⁻¹m⁻²Hz⁻¹ |
| C. 10⁻²⁶ Js⁻¹m⁻²nm⁻¹ | D. 10⁻²⁶ Jsm⁻²sr⁻¹nm⁻¹ |
9. 已知银河系中心黑洞质量大约为400万倍太阳质量M⊙，距离太阳系有26000光年，G为引力常数，c为光速，这个黑洞的史瓦西半径是（ ）。
| A. 1.54×10² GM⊙/c | B. 1.54×10² GM⊙/c² |
| C. 8×10⁶ GM⊙/c² | D. 4×10⁶ GM⊙/c |
10. 天空中天狼星以外的20颗最亮恒星的总视亮度大约是天狼星的（ ）倍。
| A. 3.5 | B. 0.25 |
| C. 9.7 | D. 11.3 |
11. 再发新星是一种能反复爆发的新星，目前银河系内已知的再发新星中，爆发时亮度能够达到肉眼可见的有（ ）颗。
| A. 4 | B. 0 |
| C. 2 | D. 8 |
12. 请问银河系中哪类光谱型的恒星数量占比最多？
| A. G型 | B. F型 |
| C. K型 | D. M型 |
13. 武王伐纣的年份确定，是我国的一项文化工程，即“夏商周断代工程”，其中涉及天文学历法推算、古天文基本知识等等。《淮南子·兵略训》记载：武王伐纣，东面而迎岁。请问“岁”星是？
| A. 水星 | B. 木星 |
| C. 金星 | D. 彗星 |
14. 以下星座天区内没有梅西叶天体的是（ ）。
| A. 室女座 | B. 牧夫座 |
| C. 长蛇座 | D. 巨蟹座 |
15. 下列哪一项不是我国古代的纪年法？
| A. 岁星纪年 | B. 太岁纪年 |
| C. 干支纪年 | D. 天狼星纪年 |
16. 2023年12月10日，长征二号丁运载火箭成功将遥感三十九号卫星送入预定轨道，这是我国长征系列运载火箭实现第（ ）次发射。
| A. 200 | B. 500 |
| C. 400 | D. 300 |
17. 以下星座中天区面积大小与室女座最接近的是（ ）。
| A. 猎户座 | B. 狮子座 |
| C. 仙女座 | D. 长蛇座 |
18. 可以探测到原行星盘细节的ALMA望远镜，其观测波段为（ ）。
| A. 紫外 | B. 红外 |
| C. 光学 | D. 射电 |
19. 银河系中已知的恒星有（ ）颗。
| A. 数千亿 | B. 数百万 |
| C. 数亿 | D. 数十万亿 |
20. 以下不属于M87的描述为（ ）。
| A. 是伽马射线源 | B. 中心超大质量黑洞图像拍摄于2017年 |
| C. 没有星系盘 | D. 室女星系团中最亮的星系 |
21. 2023年1月，由中国科学院国家天文台主导的研究团队基于（ ）超大光谱数据样本优势，结合欧洲空间局（ ）数据，首次发现了恒星初始质量分布规律变化的直接证据。未来，我国即将发射的（ ），或将助力天文学家进一步验证恒星初始质量分布函数。
| A. FAST、LHAASO、CSST | B. FAST、EP、LHAASO |
| C. LAMOST、JUICE、EP | D. LAMOST、Gaia、CSST |
22. 在地球上看，以下哪一年不会发生日全食？
| A. 2024年 | B. 2026年 |
| C. 2025年 | D. 2027年 |
23. 以下天文观测台站海拔最高的是（ ）。
| A. 美国夏威夷莫纳克亚天文台 | B. 中国四川稻城无名山天文台 |
| C. 美国基特峰天文台 | D. 美国帕洛玛山天文台 |
24. 无论是在美丽的夏季星空照片中，还是到极黑暗的地方用肉眼观察，我们都能看到一些暗色的条带穿插在明亮的银河之中。造成银河上出现这些暗色条带或者区域的原因是（ ）。
| A. 暗色的地方恒星比较少 | B. 星际物质消光 |
| C. 银心黑洞吞噬光线 | D. 地球大气消光 |
25. 角宿一当前的赤道坐标大致是（RA: 13h26m，Dec: -11°17′），考虑岁差影响，3034年它的赤道坐标大致是（ ）。
| A. 12h35m，-5°57′ | B. 14h21m，-11°22′ |
| C. 14h21m，-16°13′ | D. 12h35m，-11°13′ |
26. 目前认为，射电星系、类星体、塞弗特星系和相对论性喷流这些天体或现象都是由于以下哪种天体引起的？
| A. 脉冲星 | B. 黑洞 |
| C. 磁星 | D. 球状星团 |
27. 我国首颗太阳探测科学与技术试验卫星是（ ）。
| A. 羲和号（CHASE） | B. 1米新真空太阳望远镜（NVST） |
| C. 夸父一号（ASO-S） | D. 帕克太阳探测器（PSP） |
28. 以下一年中的哪一天，我国台湾省台北市（121°30′E，25°03′N）的日出时刻比黑龙江省漠河市（122°32′E，52°58′N）更早？
| A. 冬至 | B. 秋分 |
| C. 春分 | D. 夏至 |
29. 以下不同类型星系中，普遍来说孕育新恒星速率最低的是（ ）。
| A. 椭圆星系 | B. 棒旋星系 |
| C. 旋涡星系 | D. 透镜星系 |
30. 金星的公转周期大约是225天，金星与地球的会合周期大约是（ ）天。
| A. 643 | B. 720 |
| C. 5 | D. 584 |
31. 某恒星的坐标为α=0h10m，δ=+60°，自行为α=+0.07s/yr，δ=-0.200″/yr，则总自行的大小为（ ）。
| A. 0.83″/yr | B. 1.06″/yr |
| C. 0.56″/yr | D. 0.20″/yr |
32. 在双星分类中，可以根据观测现象和物理过程（即两颗子星是否充满洛希瓣）将双星分为不同类型的双星系统，请问下面哪个类型不属于按照物理过程的分类？
| A. 相接双星 | B. 掩食双星 |
| C. 半相接双星 | D. 分离双星 |
33. 天文学家在（ ）的液态海洋中发现了磷元素，使其成了集齐“碳、氢、氧、氮、硫、磷”六大生命基本元素的天体。
| A. 火星 | B. 金星 |
| C. 土卫二 | D. 木卫三 |
34. 研究星系团内介质（intracluster medium）主要会使用以下哪个望远镜？
| A. Spitzer | B. eROSITA |
| C. JWST | D. HST |
35. 2024年12月15日前后，火星由顺行改为逆行。此时从火星上观察，地球在以下哪个位置附近？
| A. 上合 | B. 东大距 |
| C. 冲 | D. 东方照 |
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【答案速查表】
01-05 A B D A A
06-10 B C B C A
11-15 C D B B D
16-20 B D D A D
21-25 D C B B C
26-30 B A A A D
31-35 C B C B B
【逐题答案与解析】
01. 答案：A 解析：恒星有形成、演化和死亡的过程，寿命有限（太阳约100亿年），“寿命无限”的说法错误；其余三项都是恒星的正确描述。
02. 答案：B 解析：太阳光球的有效温度约5770K（约5500℃），核心温度约1500万K；5万℃、100万℃都远高于实际值。
03. 答案：D 解析：木星质量约1.9×10²⁷kg，超过其余七颗行星质量总和的两倍，是太阳系中质量最大的行星。
04. 答案：A 解析：夏季大三角由天鹰座牛郎星（河鼓二）、天琴座织女星和天鹅座天津四组成，北极星（小熊座α）不在其中。
05. 答案：A 解析：双子座流星雨每年12月中旬稳定出现，ZHR约150且峰期平缓，是常年观测效果最好的流星雨；小熊座流星雨辐射点虽在天极附近、整夜可见，但流量很小（ZHR约10）。
06. 答案：B 解析：每答错一题倒扣4分，而低年组、高年组都只答30题，一旦错题数多于对题数，总分就会为负。
07. 答案：C 解析：2024年元宵节为2月24日（年内第55天），中秋节为9月17日（第261天），两者相隔206天。
08. 答案：B 解析：1 Jy＝10⁻²⁶ W·m⁻²·Hz⁻¹＝10⁻²⁶ J·s⁻¹·m⁻²·Hz⁻¹，即单位面积、单位频率间隔内的功率。
09. 答案：C 解析：史瓦西半径 Rs＝2GM/c²，代入M＝4×10⁶M⊙得 Rs＝8×10⁶ GM⊙/c²，约合1.2×10⁷km（0.08AU）。
10. 答案：A 解析：由 m＝−2.5lg(F/F₀) 把每颗星的流量换算成相对天狼星（−1.46等）的倍数后累加，20颗合计约3.2倍，最接近3.5倍。
11. 答案：C 解析：目前再发新星中爆发时能达到肉眼可见的只有两颗：北冕座T（1946年最亮约2.5等）和蛇夫座RS（2006年约4.5等）。
12. 答案：D 解析：M型红矮星质量小、演化极慢、寿命最长，占银河系恒星总数的70%以上，数量占比最多。
13. 答案：B 解析：“岁”即岁星，指木星。木星约12年绕天一周，古人按其所在星次纪年，称为岁星纪年。
14. 答案：B 解析：牧夫座天区内没有任何梅西叶天体；巨蟹座有M44、M67，长蛇座有M48、M68、M83，室女座则有数十个。
15. 答案：D 解析：岁星纪年、太岁纪年、干支纪年都是我国古代纪年法；天狼星纪年是古埃及人以天狼星偕日升定年的历法，不属于我国。
16. 答案：B 解析：2023年12月10日遥感三十九号卫星发射成功，是长征系列运载火箭的第500次发射。
17. 答案：D 解析：室女座天区面积1294平方度（全天第二），长蛇座1302平方度（全天第一）与之最接近，猎户座、狮子座、仙女座都远小于此。
18. 答案：D 解析：ALMA是智利高原上的毫米波／亚毫米波干涉阵列，工作波段属射电波段，可分辨原行星盘中的尘埃环与气体结构。
19. 答案：A 解析：银河系约有1000亿～4000亿颗恒星，即“数千亿颗”。
20. 答案：D 解析：室女星系团中最亮的星系是M49（约8.4等），M87约8.6等，故D错误；M87确实是著名伽马射线源、为无显著星系盘的椭圆星系，EHT于2017年4月完成观测并于2019年发布其黑洞图像。
21. 答案：D 解析：该研究基于LAMOST（郭守敬望远镜）的大样本光谱并结合Gaia数据；我国即将发射的CSST（中国空间站望远镜）可进一步检验恒星初始质量函数。
22. 答案：C 解析：2025年全球只有3月29日、9月21日两次日偏食，没有日全食；2024、2026、2027年各有一次日全食。
23. 答案：B 解析：稻城无名山天文台海拔约4700m，高于莫纳克亚（约4200m）、基特峰（约2100m）和帕洛玛山（约1700m）。
24. 答案：B 解析：银河暗带不是恒星稀少，而是银盘内星际尘埃对星光的吸收与散射（星际消光）造成的，如天鹅座大裂缝、煤袋星云。（官方参考答案作C，按选项内容应为B）
25. 答案：C 解析：岁差周期约25800年，1010年约使春分点西退14°。按岁差公式由J2000的（13h26m，−11°17′）推算，3034年角宿一约为14h21m、−16°13′。（官方参考答案作B，按计算结果应为C）
26. 答案：B 解析：射电星系、类星体、塞弗特星系和相对论性喷流都属于活动星系核现象，能量来自中心超大质量黑洞的吸积。
27. 答案：A 解析：羲和号（CHASE）于2021年10月发射，是我国首颗太阳探测科学技术试验卫星；夸父一号（ASO-S）是2022年发射的综合性太阳观测卫星。
28. 答案：A 解析：冬至前后太阳直射南回归线，纬度越高日出越晚：漠河约08:20日出，台北约06:45日出，台北更早；夏至则相反，漠河约03:40即日出。
29. 答案：A 解析：椭圆星系的气体与尘埃稀少、几乎不再形成新恒星；旋涡星系（含棒旋）仍在活跃造星，透镜星系介于两者之间。
30. 答案：D 解析：地内行星的会合周期满足 1/S＝1/225−1/365，解得 S≈584天（约1.6年）。
31. 答案：C 解析：赤经自行换算为 0.07s/yr×15×cos60°＝0.525″/yr，与赤纬自行0.200″/yr合成，总自行≈√(0.525²+0.200²)≈0.56″/yr。
32. 答案：B 解析：按物理过程（子星是否充满洛希瓣）分为分离双星、半相接双星、相接双星；掩食双星是按观测现象（视亮度周期性变化）划分的。
33. 答案：C 解析：卡西尼号数据显示土卫二（恩克拉多斯）的冰下海洋含磷酸盐，使其集齐碳、氢、氧、氮、硫、磷六大生命基本元素。
34. 答案：B 解析：星系团内介质是温度达10⁷～10⁸K的高温气体，主要在X射线波段辐射，因此要用eROSITA这类X射线望远镜；Spitzer、JWST为红外，HST以光学／紫外为主。
35. 答案：B 解析：火星“留”（顺行转逆行）时，地球正从内侧超车，从火星上看地球的视运动方向也恰好反转，即地球位于大距附近（东大距）。地球是火星的内行星，距角最大仅约41°，不可能达到“照”（90°）；“冲”要等到2025年1月火星冲日前后。