2003年CNAO全国中学生天文竞赛预赛试题（答案）,天体收藏家-孙国佑

题目

01. 在天球上两个天体之间的距离的量度单位是（　　）。

(A) 光年　　　　(B) 秒差距

02. 下面哪一个天体我们不可能在天赤道上看到？（　　）

(A) 天狼星　　(B) 水星

03. 2003年的春节是2月1日。那么2003年3月3日月亮上中天的时间是（　　）。

(A) 半夜　　(B) 日出时

04. 日环食一定发生在公历某月的（　　）。

(A) 1日　　　　　　　(B) 15日

05. 一年中在北纬20度的地方能够观测到的天体的赤纬的范围是（　　）。

(A) +20°到+90°　　(B) -20°到+90°

06. 如果在夏至的时候发生月全食, 那当时月亮的赤纬大致是（　　）。

(A) 0度　　　(B) -23度

07. 每年3月中下旬在北京中午12点看到的太阳的地平高度大致是（　　）度。

(A) 23　　　(B) 40

08. 如果月食发生在凌晨6点, 那当时月亮的方位角大致是（　　）度。

(A) 0　　　(B) 90

09. 3月21日世界时6时东经90°线处的地方恒星时大致是（　　）小时。

(A) 0　　　　(B) 6

10. 我国正在建造的LAMOST望远镜的等效口径大概是（　　）米。

(A) 0.6　　　(B) 4

11. 以下天体按离太阳由近到远排列次序正确的是（　　）。

(A) 地球、火星、北师大星

(B) 月球、地球、木星

(D) 上面三个都不对

12. 在地球上不可能观测到（　　）。

(A) 日偏食　　　(B) 日环食

13. 天文单位的定义是（　　）。

(A) 相对日地张角为一个角秒的天体的距离

(B) 光线一年时间里传播的距离

(D) 光线从太阳到地球所需的时间

14. 恒星在天球上投影的角距离与它们彼此之间的实际距离的关系是（　　）。

(A) 没有关系　　　(B) 近似成反比

15. 中秋节时月亮升起的时间是（　　）。

(A) 半夜　　　(B) 日出时

16. 国家天文台的大多数光学望远镜属于（　　）。

(A) 折射式望远镜　　　(B) 反射式望远镜

17. 一年中在北极能够观测到的天体的赤纬的范围是（　　）。

(A) 0°到+90°　　　(B) -50°到+50°

18. 在月全食期间发生月掩恒星的现象，那么掩星开始于月球的（　　）。

(A) 东侧　　　　　　　　　　　　　　　(B) 西侧

19. 月全食后期生光到复圆阶段，如果月亮的方位角是90°，则看上去（　　）。

(A) 月亮的上边是亮的　　　(B) 月亮的下边是亮的

20. 下面哪一个天体我们总能在黄道上看到？（　　）

(A) 北极星　　　(B) 太阳

21. 以下哪一组星座是在北京秋天的夜晚可以看到的？（　　）

(A) 仙后座、英仙座、飞马座

(B) 猎户座、狮子座、剑鱼座

22. 假如地球轨道上有一颗没有自转的小行星, 那它上面某个地方昼夜交替的周期按照地球的时间单位是（　　）。

(A) 没有昼夜交替　　(B) 一天

23. 某恒星，在一个月前于晚上10时升起，问该恒星今天大约在晚上（　　）升起。

(A) 8时　　　（B） 10时

24. 地理纬度北纬42°处，天顶点的赤纬等于（　　）。

(A) 42°　　　(B) 48°

25. 在纪元前1100年左右，中国天文学家已求得夏至日正午太阳地平高度等于79°07’，而在冬至日为31°19’（在天顶南面）。观测地点的纬度为（　　）。

(A) 34°47’　　(B) 47°48′

26. 经过13000年后，春分点将位于（　　）星座。

(A) 室女　　(B) 狮子

27. 若双星仙女座γ星的两子星的目视星等分别等于2.28和5.08，该双星总的目视星等为（　　）。

(A) 1.57　　　(B) 2.2

28. 火星离地球最近时的角直径为24″，用F=19.5米的折射望远镜所摄得的火星像的直径为（　　）毫米。

(A) 0.24　　　(B) 2.27

29. 若使4等星的距离减少一半，它的视星等将变为（　　）等。

(A) 1.5　　　(B) 2.0

30. 设某恒星实际温度不变（即恒星单位面积亮度不变，而表面发生周期性脉动）。在脉动时，恒星的最大和最小半径之比为2：l。此恒星总亮度的变幅为（　　）星等。

(A) 1.5　　　（B）2

31. 设10等至11等的恒星的数目为546000个，约（　　）个0等星能替代所有10等至11等的恒星的数目所发生的亮度。

(A) 小于4　　　(B) 34

32. 在恒星光谱中，显示出波长等于422.7nm的钙线向光谱的紫端移动了0.07nm。此恒星沿视线方向的运动速度为（　　）千米/秒。

(A) 25　　　（B）50

33. 夏威夷的莫纳克雅山上坐落着著名的凯克望远镜，它的口径为10米，那么它能够看到的极限星等是（　　）。设肉眼能看到的极限星等为6等，瞳孔直径为6毫米

(A) 约15等　　(B) 约18等

34. 织女一的视向速度等于-14公里／秒，自行每年0″.348，视差为0″.124。织女一相对于太阳的总的空间速度为（　　）千米/秒。

(A) 14　　　(B) 19

35. 已知某恒星的温度T=3100K，而绝对星等M= -4.0，它的半径约为太阳的（　　）倍。(提示：太阳的温度T=5700K：)

(A) 197　　　(B) 350

36. 十一世纪，在波斯曾试用的一种历，系以33年为一循环作为该历的基础；在这个循环中，包含25个平年和8个闰年。试确定波斯历年的长度为（　　）日。

(A) 365.2422　　　(B) 365.2424

37. 1931年Karl Jansky 用它的射电望远镜探测到了来自地球以外的射电信号，这个信号每天（　　）4分钟到达，说明它不是来自太阳，而是太阳系外天体。

(A) 提前　　　（B）推迟　　　(C) 不提前也不推迟

38. 月球上想像的居民在地球满月的时候看到的地球是（　　）。

(A) 朔　　　(B) 上弦

39. 根据牛顿万有引力定律，两物体之间的引力与它们的距离的平方成反比。因此，例如当你远离地球时，地球对你的引力将逐渐减弱。现在我们假设相反的情形，即两物体之间的引力与它们的距离的平方成正比，那么月球绕地球环行将（　　）。

(A) 可能发生，并与现在的情况一致

(B) 可能发生，但与现在的情况不同

(D) 不可能发生，月球将最终与地球撞在一起

40. 为了了解地外文明，科学家们计划首先发射一艘无人探测飞船，到半人马座α,那么探测飞船需要的最小速度是（　　）千米/秒。

(A) 7.9　　　(B) 11.2

41. 关于黑洞的质量，下列说法正确的是（　　）。

(A) 一定是无穷大

(B) 不一定是无穷大，但至少应该接近无穷大

(D) 大约10个太阳质量或以上

42. 我们假设一艘宇宙飞船以0.5c（c为光速）的速度飞向某一行星，同时，该飞船在飞行中以每2分钟一次的频率向该行星发射固定的光信号，那么，对于行星上的观察者来说，看到的光信号频率将为（　　）。

(A) 等于2分钟　　(B) 大于2分钟

43. 1675年，丹麦天文学家罗默在观测木星较大的卫星木卫1的食时，发现在地球远离木星时观测比在地球靠近木星时观测到的木卫1的食的时间要滞后大约1000秒左右，利用这个观测结果，我们可以推算出（　　）。

(A) 地球绕太阳的轨道运动速度　　　(B) 木星绕地球的轨道运动速度

44. 在地球绕太阳的环行运动中，假设在某一时刻，太阳和地球之间的引力由于某种原因突然消失，那么关于地球运动的说法，下列正确的是（　　）。（注：开普勒第二定律：行星的向径（从太阳中心到行星中心的连线）在相等的时间内扫过的面积相等。）

(A) 地球将不再沿椭圆轨道运行，开普勒第二定律也将不再成立

(B) 地球将不再沿椭圆轨道运行，但开普勒第二定律仍将成立

(D) 地球将继续沿椭圆轨道运行，但开普勒第二定律仍将成立

45. 假设登陆火星后，我们在火星上发射一艘宇宙飞船返回地球，那么宇宙飞船的速度应至少是（　　）千米/秒。

(A) 3.5　　(B) 5.0

46. 如果由地球发射宇宙飞船，在人为因素一致的情形下，在下列那个地点发射宇宙飞船耗费的能源最少？（　　）

(A) 海南岛　　(B) 上海

47. 黄道十二宫中，太阳在（　　）停留时间最短？

(A) 人马座　　(B) 双子座

48. 假设不远的将来，低轨洲际火箭将可以投入载客旅行，那么从北京到纽约旅程的时间将可能被缩短为（　　）。

(A) 1分钟以内　　(B) 1小时以内

49. 假设两颗星具有相同的绝对星等，若两颗星距地球的距离相差100倍，那么两颗星的目视星等相差（　　）等。

(A) 5　　　(B) 10

50. 我们在地球上一直无法看到月球的背面，是因为（　　）。

(A) 月球并不作自转运动

(B) 月球自转周期与地球自转周期相同

(D) 以上皆错

答案

1-5 DACDC 6-10 BCBAB 11-15 ADCAD 16-20 ADCAD 21-25 ADAAA 26–30 ABBCA 31-35 BBCBA 36-40 BAABC 41-45 CCDBB 46-50 AABBC

解答

此解答来源于网络且并不完整，欢迎大家补充完善

1.解答：天球上只度量天体之间的角距离而非真实距离，因此选角度单位。

2.解答：B、C、D 三项的天体在天球上的运行轨迹均与天赤道有交点，所以它们都有机会在天赤道上看到。

3.解答：2003 年 3 月 3 日与 2003 年 2 月 1 日恰好相差农历 1 个月，所以它的月相为朔，与太阳同升同落，上中天在中午。

4.解答：日环食发生在农历初一，但农历与公历没有很好的对应关系。

5.解答：恒隐圈赤纬 δ≤-(90°-20°)=70° 所以赤纬小于-70 度的天体永远在地平圈之下，所以能看到的部分为-70 度至+90 度。

6.解答：夏至时，太阳赤纬约+23 度，此时恰发生月全食，日、地、月位于同一直线，故月球赤纬与太阳赤纬对称。

7.解答：北京纬度为+40度，根据公式，得 90度-40度=50度

8.解答：凌晨6点近似认为是日出时刻，因月食必发生在“望”日，月球位置与太阳正相对，所以月球必在太阳正对面，即西方。因方位角从南点起算，故西为90度。

9.解答： 3月21日为春分，太阳直射赤道。因此地位于东经90度，与本初子午线相距6个时区（90÷15=6），所以该地的地方恒星时大致是6-6=0

11.解答：北师大星为小行星，位于火星与木星之间的小行星带。

12.解答：月球无法进入地球的伪影区。

13.解答：天文学家把地球到太阳的平均距离定位1天文单位，约1.5亿千米。

14.解答：天球的半径为无穷大，任何天体都投影到天球上，但其角距离与它们彼此之间的实际距离没有关系

15.解答：中秋节为农历八月十五，月相为“望”，所以月球在太阳日落时升起。

17.解答：在北极，北天极位于天顶，天赤道在地平圈，所以看到的天体赤纬为0°到+90°

18.解答：月球东升西落，所以开始于月球东侧。

19.解答：2001年1月10日的月全食就是这种情况。

20.解答：黄道是太阳的运行轨迹在天球上的投影。

21.解答：北京的恒隐圈为δ= -（90-40）=-50度，所以赤纬在-50度到+90度的星座可以看到，由此排除剑鱼座和水蛇座。

22.解答：如图，红点为小行星上的某位置，中心为太阳。

23.解答：往后一天该恒星提早4分钟升起，往后30天（一个月）就提早120分钟即2小时升起。10-2=8（时）。

24.解答：北天极的高度等于当地地理纬度。δ=90-（90-42）=42度。

25.解答：观测点冬至夏至时的太阳天顶角平行等于一个圆心角。设回归线纬度α，所求观测者纬度γ，夏至时γ-α=90-79°07’，冬至时γ+α=90-31°19’，解二元方程即可。

夏至

27.解答：总的星等一般是比较亮星的星等稍小。

28.解答：L=F*tgα=19.5*tg(24/3600)=0.00227(米）=2.27（毫米）

29. 若使4等星的距离减少一半，它的视星等将变为（　　）等。
(A) 1.5　　　(B) 2.0
(C) 2.5　　　(D) 8.0
解答
本题考查距离模式公式的应用。

$M - m = 5 - 5 \lg r$ 式中 $m$ 为视星等， $M$ 为绝对星等， $r$ 为地球与天体间的距离，单位为秒差距（ $p c$ ）.
此星 $m = 4$ ， $M$ 不变， $r^{'}$ 变为原来 $r$ 的二分之一，故所求的
$m^{'} = 5 (\lg r^{'} - \lg r) + m = 5 \lg \frac{r^{'}}{r} + m = 5 \lg \frac{1}{2} + 4 = 2.49$

选C.

抑或可使用特殊值法，设此星视星等与绝对星等均为4，则此星距离地球10pc。
则当此星与地球距离减少一半时，视星等m=5*log(5)-5+M=5*log(5)-1≈2.5.
本题的难点在于手算求非特殊值的常用对数，推荐枚举法。

49. 假设两颗星具有相同的绝对星等，若两颗星距地球的距离相差100倍，那么两颗星的目视星等相差（　　）等。
(A) 5　　　(B) 10
(C) 15　　　(D) 100

解答
本题考查距离模式公式的应用。
$M - m = 5 - 5 \lg r$ 式中 $m$ 为视星等， $M$ 为绝对星等， $r$ 为地球与天体间的距离，单位为秒差距（ $p c$ ）.
两星拥有相同的 $M$ ， $r$ 之比为100，故所求的 $m_{1} - m_{2} = 5 (\lg r_{1} - \lg r_{2}) = 5 \lg \frac{r_{1}}{r_{2}} = 5 \lg 100 = 10$ 选B.

考虑到题目只问星等差值，没问究竟谁亮，故考场上可直接使用天文常识，亮度与距离呈平方反比关系，距离比为100，则亮度比为10000.星等差5等，亮度比为100；星等差10等，亮度比为10000.
选B.

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