2022年4月10日下午14:00-16:00 闭卷
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。
2、选择题全部为单项选择，考生直接在试题页面中选一个最接近正确的答案，答错不扣分。
3、总分100分，每题2分，考试时间100分钟。
4、本场考试允许使用不具编程功能的计算器。
5、考试开始后45分钟方可交卷。
6、比赛结果将在广东天文学会网站和微信公众号公布。
Part 1. 天文热点
1. 2022年全球范围内，会出现几次日食和月食？（ ）
A. 2次日食，2次月食
B. 2次日食，1次月食
C. 3次日食，2次月食
D. 3次日食，1次月食
2. 以下四个流星雨中，2022年极大当天受月光干扰最严重的是？（ ）
A. 双子座流星雨
B. 英仙座流星雨
C. 宝瓶座η流星雨
D. 象限仪座流星雨
3. 最近一次金星西大距出现在今年？（ ）
A. 2月 B. 3月 C. 4月 D. 5月
4. 2022年土星的最佳观测时间在？（ ）
A. 春节期间
B. 五一假期期间
C. 暑假期间
D. 双子座流星雨期间
5. 2022年2月28日，国家科学技术部高技术研究发展中心发布“2021年度中国科学十大进展”，其中天文与航天方面的项目共有4项进榜单，这不包括？（ ）
A. 火星探测任务天问一号探测器成功着陆火星
B. 嫦娥五号月球样品揭示月球演化奥秘
C. FAST捕获世界最大快速射电暴样本
D. 高海拔宇宙线观测站（LHAASO）首次发现超千万亿电子伏的高能光子
6. 五一劳动节当天的月相是？（ ）
A. 新月 B. 上弦月
C. 蛾眉月 D. 下弦月
7. 以下哪个国家在本年度没有发射月球探测器的计划？（ ）
A. 俄罗斯 B. 日本
C. 印度 D. 以色列
8. 2021年12月25日，______________空间望远镜顺利升空，计划在2022年5、6月份正式投入使用。（ ）
A. 尤金·帕克 B. 问天
C. 詹姆斯·韦布 D. 亚瑟·爱丁顿
9. 以下哪项描述最不准确？（ ）
A. 2022年1月，一个研究小组在《自然·天文学》杂志上公布他们在开普勒-1708b附近发现了一个系外卫星候选体
B. 俄罗斯将在2022年发射月球-27探测器，这将是时隔46年俄罗斯再次发射月球探测器
C. 中国计划2024年发射小行星采样返回器，一次性造访2-3颗太阳系小天体
D. 2021年年底，C/2021 A1 (Leonard)彗星突然爆发，增亮至3.5等
10. 2022年3月从天宫空间站返回的3名航天员不包括？（ ）
A. 聂海胜 B. 翟志刚
C. 王亚平 D. 叶光富
Part 2. 基础知识
Ⅰ. 请回答以下10道独立的小题。
11. 太阳的光谱型是？（ ）
A. O型 B. A型 C. G型 D. K型
12. 右图的梅西耶天体是？（ ）
A. M13 B. M16
C. M44 D. M51
13. 以下哪个参数用于度量大气扰动对天体影像的影响？（ ）
A. 视宁度 B. 透明度
C. 云遮率 D. 极限星等
14. 土司空（鲸鱼座β）的视星等为2等，绝对星等为-0.35等，它的距离为？（ ）
A. 21.4 pc B. 29.5 pc
C. 96.2 pc D. 224 pc
15. 设天顶距为z，在远离地平圈的天区，大气消光量近似正比于？（ ）
A. cos z B. sin z
C. 1/tan z D. 1/cos z
16. 银河系到仙女座大星系的距离约245万光年，这相当于？（ ）
A. 0.75 Mpc
B. 799 Mpc
C. 5.05×107AU
D. 8×109AU
17. 在观测场地，你会看到有的爱好者像海盗一样用眼罩挡着一只惯用眼，他们是在？（ ）
A. 在各处走动时保护暗夜视力
B. 在玩角色扮演游戏
C. 观测途中让眼睛放松休息
D. 锻炼眼睛的对焦能力
18. 两个天体之间万有引力的大小，与它们的质量？（ ）
A. 成平方正比
B. 成平方反比
C. 成正比
D. 成反比
19. 右图的装置是？（ ）
A. LBT B. Subaru
C. Keck I/II D. VLT
20. 以下哪种月相出现后不久，潮汐现象最为明显？（ ）
A. 下弦月 B. 新月
C. 上弦月 D. 残月
Ⅱ. 本部分包含第21-25小题。请在编号①至⑤备选答案中，选取最合适的一项填入下表的空格。并在答题卡上将题目编号对应的选项用2B铅笔涂黑。每个备选答案在本部分中最多使用1次。
①阿里斯塔克测量日月大小和距离；②天文学家编列星表；③认证太阳光谱中的元素吸收线；④发现光行差；⑤发明水运仪象台
21. A. ① B. ② C. ④ D. ⑤ （ ）
22. A. ① B. ② C. ③ D. ⑤ （ ）
23. A. ② B. ③ C. ④ D. ⑤ （ ）
24. A. ① B. ② C. ④ D. ⑤ （ ）
25. A. ① B. ③ C. ④ D. ⑤ （ ）
Part 3. 观测与应用
Ⅰ. 海盗的宝藏
某天文社的社员从一个漂流盒中发现一张奇怪的古文书，经大家研究后发现，是古代海盗留下的藏宝地点提示，他们把财宝藏到了一个小岛上。文书里包含一张粗略描绘小岛星空的星图（图1-A），用以记录小岛的位置。已知B星的赤经为11ℎ04????，赤纬为+61°45′，请根据星图回答26-31小题。
图1-A 漂流盒中的藏宝地点线索图。左上角是星图对应的时间，写着1685年2月24日，恒星时08:24（亚历山大时间），大小不一的黑点是不同亮度的恒星，注意星点的相对位置未必严格符合实际。（提示：land 陆地；Astronomical Horizon 天文地平；Polaris 北极星；亚历山大港位于东经30°，北纬31.2°）
26. 星图中的恒星A是？（ ）
A. 王良一（仙后座β）
B. 天枢（大熊座α）
C. 少卫增八（仙王座γ）
D. 天璇（大熊座β）
27. 星图中最亮的恒星所在的星座是？（ ）
A. 仙王座 B. 牧夫座
C. 御夫座 D. 船底座
社员们尝试根据图中的信息和B星的J2000坐标，找出藏宝地点。他们认为恒星的相对位置变化极小，现在的天球赤道坐标和1685年的没明显区别。
28. 星图中的B星恰好位于上中天，在上述条件下，社员们利用B星可推知藏宝地点的纬度约为？（ ）
A. 南纬 3°20′
B. 北纬 58°25′
C. 北纬 30°5′
D. 北纬 3°20′
29. 在同样的条件下可推得绘制星图时小岛的本地恒星时为？（ ）
A. 11:04 B. 2:07
C. 12:56 D. 7:32
30. 根据29小题结果和星图信息，可从地理时差推得小岛的经度约为？（ ）
A. 东经60° B. 东经70°
C. 西经70° D. 西经55°
31. 天文社的几个社员为了得到文书记录的宝藏，偷偷驾驶双体小舢板来到28和30小题结果指示的海域，但却什么都找不到。如果小岛真实存在，他们找不到目标的主要原因是？（ ）
A. 恒星的相对位置已经因为自行而发生明显变化，天体赤道坐标也随之发生改变
B. 忘了考虑真太阳时与平太阳时的差异
C. 天体赤道坐标因岁差而出现明显变化
D. 忘了考虑恒星视差的影响
Ⅱ. 洄游鲸公交站
在未知行星上的社长经过长时间的考察，终于知道他位于一个曾经拥有发达文明的外星种族母星上。这个种族的代表曾参与了一场由更高级文明发起的挑战，从中获得了大量先进的科技，然而最后挑战失败，引发了行星上的生态灾难。他们的代表在高级文明赠与的处理终端引导下，设置了一个装置，吸引一种叫“洄游鲸”的太空生物路过星球，并乘坐它到达其它星球。已知该装置绕行星运动，外观近似一个半径12米的均匀发光球面，发光功率为314瓦，轨道半径6100公里。已知行星半径为5670公里，人眼瞳孔直径取7????????。请结合上述参数回答32-37小题。
32. 在装置的星下点（人位于装置正下方时），该装置的角直径约为？（ ）
A. 40角秒 B. 23.3角秒
C. 6角秒 D. 11.5角秒
33. 在星下点观测，这个装置的辐射流约为？（ ）
A. 1.35×10-10 W/m2
B. 2.69×10-10 W/m2
C. 7.06×10-11 W/m2
D. 1.41×10-14 W/m2
34. 已知 0等星的辐射流约2.52×10-8 W/m2，在星下点观测，这个装置的累积视星等（把装置视作点源时的星等）约为？（ ）
A. 8.6等 B. 7.1等
C. 5.7等 D. 3.5等
35. 下面关于该装置在星下点的可观测性的判断中，准确的一项是？（ ）
A. 肉眼能看到该装置，能分辨出是个面源
B. 肉眼能看到该装置，是个点源
C. 肉眼不可见，如果亮度更高能分辨是个面源
D. 肉眼不可见，是个点源
36. 为了确认装置的存在，社长用他自制的望远镜尝试观测疑似目标。望远镜是一台口径200????????的反射式望远镜，焦距1000????????，忽略镜面反射衰减和副镜遮挡。用这台望远镜观测该装置，所接收的辐射功率变为肉眼所能接收到的辐射功率的几倍？（ ）
A. 28.6 B. 57.2
C. 200 D. 816
37. 以下哪种情况不可能存在？（ ）
A. 换口径更大的望远镜观测，能看清更多装置的细节
B. 同一台望远镜在高倍率下观测时，装置影像的表面的亮度比低倍时低很多
C. 换口径更大的望远镜观测，同等条件下装置影像的表面亮度显著提高
D. 换焦距更长的望远镜观测，装置影像表面亮度下降了
Ⅲ. 月食与月掩星
2022年11月8日将发生月全食，我国境内可见。在同一晚还将发生月掩天王星，掩食带经过我国境内大部分地区，包括广东。表3-A是东经113°22′，北纬22°32′观测点与本次月食有关的预报表，图3-A和图3-B是同一地点与本次月掩天王星相关的预报图。请结合预报图表和你所了解的天文知识回答38-43小题。
表3-A 广东省某观测地的11月8日月食预报表
* 此处位置角指在相应事件中，地影圆面中心到月面和地影圆周的切点的连线，与天球正北方向的夹角，该角从正北方向开始逆时针度量。
图3-A 2022年11月8日月掩天王星可见地区预报图
图3-B 广东某观测地2022年11月8日月掩天王星掩始和掩终位置预报图。点1为掩始、点2为掩终。月球圆面照亮比例指某时刻月亮圆面被阳光直接照亮的面积比。
38. 根据预报，观测点月食可见情况是？（ ）
A. 带食月落，可见全食阶段的月亮
B. 带食月落，看不到全食阶段的月亮
C. 带食月出，可见全食阶段的月亮
D. 带食月出，看不到全食阶段的月亮
39. 从月球完全进入地球本影，到月球开始离开地球本影，将持续多长时间？（ ）
A. 1小时25分39秒
B. 1小时50分18秒
C. 3小时40分35秒
D. 5小时55分39秒
40. 在39小题所描述的期间内，月球相对地影移动了多少月球视直径的距离？（ ）
A. 1.5 B. 2.3
C. 3.4 D. 3.6
41. 本次月食在以下哪个地区不可见？（ ）
A. 阿拉斯加
B. 富士山
C. 青海冷湖
D. 撒哈拉沙漠
42. 关于观测地出现的月掩天王星天象，下列叙述最准确的一项是？（ ）
A. 整个月掩星过程都在全食阶段发生
B. 掩始时月食未生光，掩终时已生光
C. 掩始时月球未升起
D. 观测地可能出现掠掩
43. 月亮的光芒对月掩星观测是个很严重的干扰因素。一般只有星点亮度亮于3.5等时，它们于月球亮面消失或再现的事件才有机会被观测到。已知11月8日天王星视星等为5.6等，以下说法最不准确的是？（ ）
A. 当晚月相为满月，但月光对掩星观测的干扰可接受
B. 我们有机会看到发生在暗面的掩始事件
C. 掩终事件发生在亮面，难以观测
D. 月球中心与天王星角距最小时，天王星不可见
Ⅳ. 火星冲日
2022年12月8日又将迎来火星冲日。这次火星冲时的火-地距离为0.55????????，赤经4ℎ58????，赤纬+24°58′。某天文社的干部想通过这次火星冲，模仿卡西尼的操作，测量地球轨道半径。因12月8日是周四，他们把观测计划定在12月6日晚至7日凌晨举行，观测地点在北纬23.3°，东经113.5°。他们还联系了社长的一位阿联酋朋友，用他在同一纬度附近，位于东经54.3°的遥控天文台同时进行拍摄。两地均使用口径280????????，焦比f/10的施密特-卡塞格林式望远镜，及像元尺寸3.76μm，分辨率9576×6388的全画幅CMOS。请根据上述信息回答44-50小题。
44. 在卡西尼的年代，天文学家已经能通过观测行星的运动周期???????? 间接得到各行星的轨道半径???????? 比。只要测得任一行星的轨道半径，其它行星乃至所有绕太阳运动的天体的轨道半径，都可根据该比例关系得知。这一关系是？（ ）
45. 卡西尼通过测量大冲时的火星距离，结合各行星轨道半径比反推地球轨道半径。他测量火星距离的方法叫？（ ）
A. 分光视差法
B. 三角视差法
C. 角直径距离法
D. 标准烛光法
46. 为使观测现象最明显，观测时间应定在何时（以中国观测点本地时间算）？（ ）
A. 7日凌晨4点
B. 6日晚上8点
C. 7日凌晨2点
D. 6日晚上10点
47. 在46小题正确答案的时间里，两地在测量过程中的有效距离约为？（ ）
A. 3.2×103????????
B. 6.3×103????????
C. 6.6×103????????
D. 5.8×103????????
48. 两地测得的火星位置将相差约？（ ）
A. 14.6″ B. 8″
C. 16.5″ D. 25″
49. 在同一时刻两地拍摄的照片中，火星的位置相差约几个像素的距离？（ ）
A. 5 B. 29 C. 53 D. 90
50. 如果本次实验不在火星冲日当天进行，将对地球轨道半径的测量结果有何影响？（ ）
A. 影响甚小，可以忽略
B. 导致结果偏小约2%
C. 导致结果偏大约2%
D. 导致结果随机产生约3%的偏差
参考答案（低年组）
1-4. ABBC
5. D。还有一项是“中国空间站天和核心舱成功发射，神舟十二号、十三号载人飞船成功发射并与天和核心舱成功完成对接”。
6-10. ADCBA
11. C。
12. D。A是球状星团、B是星云、C是疏散星团、D是星系，图中的天体是星系。
13. A。
14. B。根据距离模数公式可得结果。
15-20. DAACDB
21-25. BADCB
26. D。星图中可辨认出北斗和北极星，恒星A在斗口，D是四个选项中唯一一颗属北斗七星的恒星。
27. C。这是一颗亮于1等的恒星，根据周边恒星排列和亮度可判断这是五车二、位于御夫座。
28. D。B星是天枢，赤纬+61°45′，它到北极星的距离约90°-61°45′=28°15′。星图斗口亮星连线与地面垂直，可知天枢上中天，此时地平高度为31°35′，得北极星地平高度为31°35′-28°15′=3°20′，北极星的地平高度等于当地纬度。亦可根据天体上中天地平高度ℎ = 90° − |???? − ????| 计算。
29. A。上中天的天体的赤经等于本地恒星时，天枢赤经为11ℎ04????。
30. B。小岛的本地恒星时为11ℎ04????时，亚历山大的恒星时为8ℎ24????，可知小岛在亚历山大的东边，经度差11ℎ4????−8ℎ24????=2ℎ40????=40°。亚历山大的经度为东经30°，所以小岛的经度为东经70°。
31. C。哪怕以10年为单位看，地轴进动也会让天体的赤道坐标出现较明显的变化，更不用说藏宝图的绘制时间与今天相差了300多年。我们平常所用的星图都会标明历元，它表示星图中描绘的是哪一个时间点的星空情况。现在我们用的星图多采用历元J2000.0。
32. D。在星下点，观测者与装置的距离为6100????????−5670????????=430????????，装置的角直径为2×12????/430????????≈5.58×10-5rad ≈11.5″
33. A。已知装置光度为314W，在星下点装置的辐射流为314W/(4×3.14×(4.3×105m)2) ≈1.35×10-10W/m2。
34. C。根据普森公式，
。通过量级估算，得星下点辐射流为10-10W/m2的量级，0等星辐射流为10-8W/m2的量级，得星等差在5等左右，在无计算器的情况下亦可判断出正确答案。
35. B。人眼分辨率约1-2′，极限星等约6.5等，可知人眼可以看见该装置，但看不清其轮廓，是一个点源。
36. D。望远镜中的星像更亮是因为望远镜拥有更大的接收面积，接收功率正比于物镜的有效接受面积，而有效接受面积正比于物镜直径的平方，以及通过效率。望远镜口径为200????????，通过效率为80%，人眼的瞳孔直径为7????????，通过效率近似为100%，则两者接收光子能力之比为(200????????/7????????)2×80% ≈653。
37. C。像的面亮度正比于望远镜的聚光本领（物镜有效接收面积），反比于像的立体角。放大率正比于像的角直径，所以像的立体角反比于放大率。同样一台望远镜，放大率越大，像的立体角越大，像的面亮度越低。如果这是个面源，则像看起来会变暗。这在日常观测中是个非常常见的现象。
低倍率和高倍率下木星影像的对比。
38. C。表3-A的预报以世界时（UT）给出时间，需换成本地时间来判断是否可见。在日落前，月食已开始，带食月出。
39. A。从初亏到生光，历经1小时25分39秒。
40. A。在月球绕地公转的过程中，地影也因地球绕日公转发生移动，月球相对地影的角速度为
（朔望月本身就是月球公转与地球公转的会合周期，朔望月长度为29.53天）
0.51°/ℎ×1.4257ℎ≈0.73°，月球视直径约0.5°，所以0.73°/0.53=1.46倍。
41. D。月食开始时，世界时为9:09左右，月食结束时，世界时为12:49左右，只有D选项在这段时间里未经历夜晚。
42. B。由图3-B可知，掩终时月亮圆面已有5%恢复，所以A不准确；B符合实际；由图3-C可知观测点所在位置可见掩星全过程，所以C不准确；由图3-B的掩星轨迹可判断不是掠掩。
43. C。满月下观测掩星是非常困难的，因为月亮的亮度远高于天空最亮的恒星。但是，月食极大地提高了本次掩星观测的成功率。生光时，月球东边先变亮，但掩终发生在西边缘，且月面只恢复了5%，影响可能还能接受。在个选项中D最不准确。
44. B。开普勒第三定律。
45. B。
46. C。两观测地的连线构成测量基线。当测量基线与火星构成等腰三角形时，有效基线长度最大，等于两地连线的长度。此时两观测地应看到火星的地平高度相同，视差现象最明显。因两地同纬度，所以只要火星在国内观测点上中天后，经过两地经度差的一半所对应的时间差，即可达到上述位置条件。两地经度差约60°，对应时差约4小时。所以在火星于国内观测点上中天后约2小时进行观测最佳。
47. D。两地经度差约60°，若两地在赤道上，则两地之间距离近似为地球半径。但在北纬23.3°地区，直线距离变为该纬度圈的半径，需要进行纬度修正。所在纬度圈的半径????′=???? cos23.3°。地球半径约6400????????，可得最佳选项为D。
48. A。视差角???? = ????⁄???? =5.8×103????????/(0.55×1.5×108????????) ≈15″
49. C。望远镜的焦距F=280????????×10=2800????????，底片比例尺????=206265″/F≈73.67″/????????。像元的大小为3.76μm，所以每个像元的边长对应
的范围。由上问得两地的观测的视差角约14.6角秒，对应14.6″/0.28″≈52个像素点。对学生实验而言，位置差异还是挺明显的。
50. A。因火星和地球相对位置变化速度较慢，如果只是冲日前后偏差几天，影响不大。但如果相差数个月，在火星距离显著变远，视差角变小，还有观测条件变差等因素共同影响，测量精度也可预见受影响。因题干时间条件约束不严格，本题作废。
