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(2015年6月27日) 地表的風可分為行星風系與地方風系。簡單來說,行星風系的理論有三個假設條件: 在這三個假設條件下,地球所有熱量均來自太陽,又因緯度高低的不同,太陽照射角度的差異,造成低緯度地區接收較多的太陽輻射,較為炎熱;高緯地區較為寒冷,在赤道地區形成低壓,兩極形成高壓,中間則還有相間的高、低壓帶。[1] 但事實上,地軸是有23.5度的傾斜。每一天,太陽直射的地點不斷地在移動。以北半球為例,在春分和秋分這兩天,太陽直射赤道。春分過後,太陽直射點慢慢北移。夏至時移到最北之處是北緯23.5度,即北回歸線。過了夏至,太陽逐漸南移。秋分時直射點重回赤道,之後再逐漸往南移。冬至時是太陽直射的最南處,也就是南回歸線的位置。冬至過後轉而往北,到春分時又回到了赤道。也就是說,南、北回歸線會在23.5度這樣一個特定的數字,以及地球有一年四季的變化,根本原因都是和地軸和黃道面垂直所夾的傾斜角密切相關。[2] 在解釋地中海型氣候的特徵時,「風帶季移」是一個很重要的因素。而行星風系中,風帶和氣壓帶就是隨著一年四季太陽照射點的不同而移動,春到夏季漸往北移,秋到冬季往南移。所以「南北緯30-40度的陸地西岸」形成夏乾冬雨的地中海型氣候。[3] 夏季時,副熱帶高壓北移到30-40度地區的上空,因下沉氣流旺盛導致氣候乾燥少雨。到冬季,整個風帶和氣壓帶一起南移,這時候,西風帶移到30-40度的上空。西風有了來自海洋的水氣,自然為南、北緯30-40度地可分為: 相關參考编辑
参考文献编辑
经广东省教育厅进行资格审核和组织专家评审,“广东省中学生天文知识竞赛”成为2021-2022年度面向全省中学生对接全国竞赛项目的7个竞赛活动之一。经广东省中学生天文知识竞赛组委会研究决定于2022年4月10日下午14:00-16:00举行2022年第十七届广东省中学生天文知识竞赛。经全国中学生天文知识竞赛组委会批准,本届竞赛将成为2023年全国中学生天文知识竞赛广东赛区预赛,从中选拔参加2023年全国中学生天文知识竞赛决赛的选手。2023年CNAO全国赛的预赛将不再接收广东省学籍选手的报名。 本届竞赛考察内容包括天文常识和星空知识、基础天文观测和理论知识及其应用、天文学史和天文新闻、国内外著名天文观测设备、以及与广东乡土地域有关的天文知识等。天文学是一门实验的科学,天文观测是推进天文学发展的原动力。为了通过竞赛增进青少年对现代天文观测的了解,高年组和低年组均设定一定比例的观测与应用类题目,通过给出天文数据和天文现象的有关背景材料,要求学生利用中学所学的天文、地理、数学和物理等知识进行分析答题。 2022年广东省中学生天文知识竞赛试题(低年组) 注意事项: Part 1. 天文热点 1. 2022年全球范围内,会出现几次日食和月食?( ) 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?( ) 3. 最近一次金星西大距出现在今年?( ) 4. 2022年土星的最佳观测时间在?( ) 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?( ) 6. 五一劳动节当天的月相是?( ) 7. 以下哪个国家在本年度没有发射月球探测器的计划?( ) 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。( ) 9. 以下哪项描述最不准确?( ) 10. 2022年3月从天宫空间站返回的3名航天员不包括?( ) 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?( ) 12. 右图的梅西耶天体是?( ) 13. 以下哪个参数用于度量大气扰动对天体影像的影响?( ) 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?( ) 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?( ) 16. 银河系到仙女座大星系的距离约245万光年,这相当于?( ) 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?( ) 18. 两个天体之间万有引力的大小,与它们的质量?( ) 19. 右图的装置是?( ) 20. 以下哪种月相出现后不久,潮汐现象最为明显?( ) 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 ( ) 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11ℎ04𝑚,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?( ) 27. 星图中最亮的恒星所在的星座是?( ) 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?( ) 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?( ) 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?( ) 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?( ) 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7𝑚𝑚。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?( ) 33. 在星下点观测,这个装置的辐射流约为?( ) 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?( ) 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?( ) 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200𝑚𝑚的反射式望远镜,焦距1000𝑚𝑚,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?( ) 37. 以下哪种情况不可能存在?( ) 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?( ) 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?( ) 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?( ) 41. 本次月食在以下哪个地区不可见?( ) 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?( ) 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?( ) 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0.55𝐴𝑈,赤经4ℎ58𝑚,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280𝑚𝑚,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𝑇𝑖 间接得到各行星的轨道半径𝑎𝑖 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?( ) 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)?( ) 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?( ) 48.
两地测得的火星位置将相差约?( ) 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?( ) 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?( ) 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° − |𝛿 − 𝜑| 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11ℎ04𝑚。 30. B。小岛的本地恒星时为11ℎ04𝑚时,亚历山大的恒星时为8ℎ24𝑚,可知小岛在亚历山大的东边,经度差11ℎ4𝑚−8ℎ24𝑚=2ℎ40𝑚=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6100𝑘𝑚−5670𝑘𝑚=430𝑘𝑚,装置的角直径为2×12𝑚/430𝑘𝑚≈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200𝑚𝑚,通过效率为80%,人眼的瞳孔直径为7𝑚𝑚,通过效率近似为100%,则两者接收光子能力之比为(200𝑚𝑚/7𝑚𝑚)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) 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𝑅′=𝑅 cos23.3°。地球半径约6400𝑘𝑚,可得最佳选项为D。 48. A。视差角𝜌 = 𝐿⁄𝑑 =5.8×103𝑘𝑚/(0.55×1.5×108𝑘𝑚) ≈15″ 49. C。望远镜的焦距F=280𝑚𝑚×10=2800𝑚𝑚,底片比例尺𝛼=206265″/F≈73.67″/𝑚𝑚。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。 2022年广东省中学生天文知识竞赛试题(高年组) 注意事项: Part 1. 天文热点 1. 2022年全球范围内,会出现几次日食和月食?( ) 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?( ) 3. 下列哪个天象发生在2022年3月?( ) 4. 2022年火星冲日发生在?( ) 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?( ) 6. 2022年年中,欧洲宇航局计划发射的木星冰质卫星探测器是?( ) 7. 以下哪个国家在本年度没有发射月球探测器的计划?( ) 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。( ) 9. 2022年1月,由中华人民共和国国务院新闻办公室发布的《2021中国的航天》白皮书中,透露了未来中国计划开展的深空探测任务。这不包括?( ) 10. 下列哪个天体今天与太阳的角距离最小?( ) Part 2. 基础知识 11. 以下哪两个星座不是相邻的?( ) 12. 右图的梅西耶天体是?( ) 13. 以下哪个参数用于度量大气扰动对天体影像的影响?( ) 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?( ) 15. 右图是3月份美国宇航局公布的一张韦布空间望远镜的一张校准照片,图中央的恒星呈现出六角星芒。这种六角星芒产生的原因是?( ) 16. 一个星系的红移值为0.02,取哈勃常数𝐻0=68𝑘𝑚/Mpc · s,这个星系的距离约为?( ) 17. 已知织女星的表面温度约9600
K,太阳的色指数B-V=0.63。一颗色指数B-V=1.2的主序星,表面温度约?( ) 18. 如果把月球压成黑洞,它的史瓦西半径约?( ) 19. 以下哪个太阳耀斑X射线分级是不存在的?( ) 20. 下列说法最不准确的一项是?( ) 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11ℎ04𝑚,赤纬为+61°45′,请根据星图回答21-27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;亚历山大港位于东经30°,北纬31.2°) 21. 星图中的恒星A是?( ) 22. 星图中最亮的恒星所在的星座是?( ) 23. 图中右上角文字信息中的“UMa”是哪个星座的拉丁缩写?( ) 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。 24. 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?( ) 25. 在同样的条件下可推得绘制星图时小岛的本地恒星时为?( ) 26. 根据25小题结果和星图信息,可推得小岛的经度约为?( ) 27. 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24和26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?( ) 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,轨道半径为6100公里。已知行星半径为5670公里,人眼瞳孔直径取7𝑚𝑚。请结合上述参数回答28-34小题。 28. 在装置的星下点(人位于装置正下方时),该装置的角直径约?( ) 29. 已知 0等星的辐射流约2.52×10-8W/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?( ) 30.
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?( ) 31. 面亮度定义为单位立体角的亮度。设天体的总辐射流为𝐹,光度为𝐿,距离为𝑑,垂直视线方向的投影截面积为𝑆,以下哪个式子能正确表示天体的面亮度𝐼 ?(立体角:立体角用来衡量对位于球心的观测者而言,球面上的一块区域看起来有多大,定义为那块区域的面积除以球半径的平方。) ( ) 32. 我们还可以根据普森公式将天体的面亮度换成以单位平方角秒的星等值表示。设天体的累积视星等(总亮度)为𝑚,立体角为𝐴,经单位换算后,面亮度𝑚𝑠为?( ) 33. 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装置的目标。望远镜是一台口径为200𝑚𝑚的反射式望远镜,焦距为1000𝑚𝑚,望远镜副镜和支架对光的遮蔽率约为20%,忽略镜面反射衰减。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?( ) 34. 当社长加上一个焦距为10𝑚𝑚的目镜观测目标时,感觉像的表面亮度比较暗,当他换回焦距为20𝑚𝑚目镜时,像的表面亮度又再次提高了。这是因为?( ) 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和图3-A是东经113°22′,北纬22°32′观测点与本次月食有关的预报图表,图3-B和图3-C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35-43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日月全食月球运动轨迹及地影相对位置模拟图。小圆是左表事件1-7发生时的月面位置,中央的小同心圆表示地球本影,大同心圆表示地球半影,黑点是地影圆心,虚线是月面切点与地影圆心的连线。 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。 图3-C 2022年11月8日月掩天王星可见地区预报图 35. 根据预报,观测点月食可见情况是?( ) 36. 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?( ) 37.
假设月球和地球轨道均为正圆,且忽略黄白夹角,月球相对地影的角速度约为?( ) 38. 图3-A中两虚线的夹角大小约为?( ) 39. 结合第36至38小题的结果,可估算出地球本影圆面的角直径约为?( ) 40. 结合图3-B可估算观测地的月掩天王星现象持续时间约?( ) 41. 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?( ) 42. 月亮的光芒对月掩星观测是个很严重的干扰因素。一般只有星点亮度达3.5等以上时,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?( ) 43. 观测本次月食和月掩星,应确保观测场地哪个方向无遮挡?( ) Ⅳ. 太空货运
在不远的未来,我们不单能在月面上设立科研基地,甚至能开发月球上丰富的矿产和能源资源运回地球。一套低成本的运输方案对早日实现商业开发月球至关重要。天文社某位有志于未来投资月球氦-3开发项目的同学想了如下一套方案: 44. 按该同学的设计,月球赤道上最多可以设置几个精炼站?( ) 45. 货运空间站的运行周期约为?( ) 46. 货运船的轨道半长轴约为?( ) 47. 货运飞船要在空间站到达会合点前大约多久发射?( ) 48. 结合45和46小题结果,在交汇点附近,对接前的空间站相对货运飞船的速度为?( ) 49. 空间站在绕月过程中还能对月面进行监测拍摄。假设空间站上有一个视场直径为3°的相机,空间站绕行的时间足够长,下列说法中最准确的一项是?( ) 50. 为保证精炼厂能全年工作,以下哪种方式效率最低?( ) 参考答案(高年组) 1-4. ABCC 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. BDCDA 11. B。 12. C。A是球状星团、B是星云、C是疏散星团、D是星系,图中的天体是疏散星团。 13. A。 14. B。根据距离模数公式可得结果。 15. D。 16. C。根据哈勃定律𝑣=𝑐𝑧=𝐻0𝐷可得距离𝐷 17. A。色指数越大,表面有效温度越低。太阳表面温度约5800K,比它低的只有A选项。 18. D。史瓦西半径𝑅𝑠=2𝐺𝑀/𝑐2,用牛顿力学中的向心力公式计算,可得同量级的结果。 19-20. BB 21. 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。 22-23. CB 24. 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° − |𝛿 − 𝜑| 计算。 25. A。上中天的天体的赤经等于本地恒星时,天枢赤经为11ℎ04𝑚。 26. B。小岛的本地恒星时为11ℎ04𝑚时,亚历山大的恒星时为8ℎ24𝑚,可知小岛在亚历山大的东边,经度差11ℎ4𝑚-8ℎ24𝑚=2ℎ40𝑚=40°。亚历山大的经度为东经30°,所以小岛的经度为东经70°。 27. 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。 28. D。在星下点,观测者与装置的距离为6100𝑘𝑚−5670𝑘𝑚=430𝑘𝑚,装置的角直径为 2×12𝑚/430𝑘𝑚≈5.58×10-5rad≈11.5″ 29. C。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。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。30. 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。 31. A。根据立体角的定义,与面积𝑆对应的立体角为𝐴=𝑆/𝑑2。根据面亮度的定义,𝐼=𝐹⁄𝐴 =(𝐿/4𝜋𝑑2)/(𝑆/𝑑2) =𝐿/4𝜋𝑆。天体的面亮度是一个与距离无关的量。 32. A。根据普森公式,面亮度应具有𝑚𝑠 = -2.5 lg 𝐼 + 𝐶 的形式 ,故𝑚𝑠 = -2.5 lg 𝐹⁄𝐴 + 𝐶 = -2.5 lg 𝐹 + 2.5 lg 𝐴 + 𝐶。而𝑚 = -2.5 lg 𝐹 + 常数,故𝑚𝑠 = 𝑚 + 2.5 lg 𝐴 的选项最符合。深空天体的面亮度(如星系和星云)多以平方角秒每星等来度量。 33. C。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200𝑚𝑚,通过效率为80%,人眼的瞳孔直径为7𝑚𝑚,通过效率近似为100%,则两者接收光子能力之比为(200𝑚𝑚/7𝑚𝑚)2×80%≈653。 34. B。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。 35. 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。 36. A。从初亏到生光,历经1小时25分39秒。 37. B。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) 38.
C。因涉及的角度很小,可用平面几何近似估算 39. C。角𝜃所对边的长度为 故地影角半径 地影角直径为1.78° 40. A。因天王星相对恒星背景运动速度很慢,在掩食过程中可当作相对恒星静止处理。月球相对天王星自西向东运动,月球的东侧先接触天王星,掩终时西侧接触天王星。量接触点的连线即月球接触点运动的轨迹。用尺子量出轨迹的长度与月面直径之比,结合月面直径约30角分的常识,可知轨迹长度略小于一个月面的直径。又知月球每小时东移约一个月球直径的距离(360°/27.32天),可判断出最佳选项为A。 41. 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。 42. D。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。 43. D。带食月出,应确保东边无遮挡。 44. C。 45. 月球公转周期的1/12,这样可以保证每个经过一个周期,空间站和地面精炼站保持相同的相对位置关系。月球公转周期即一个恒星月,约27.3天。 46. A。货运船沿近点在月球表面,远点在空间站轨道的霍曼转移轨道到达空间站。由开普勒第三定律可知空间站半长轴是B选项,货运船轨道半长轴是 (1.69×104𝑘𝑚+1740𝑘𝑚)/2=9.32×103𝑘𝑚 47. A。由开普勒第三定律可知货运飞船周期约22.44小时,半周期约11.22小时。需要提前半周期发射。 48. B。由匀速圆周运动相关规律可知空间站速度0.55𝑘𝑚/𝑠,货运飞船远点距离1690𝑘𝑚,由活力公式或机械能守恒相关知识可知远点速度为0.23𝑘𝑚/𝑠。空间站速度和飞船在原点时的速度垂直,相对速度为 49. C。轨道周期与天体自转周期不同的极地轨道在足够长的时间里可以扫描整个天体的表面。 50. D。要模拟生物圈,本身就要其它方法提供大量电能,而这些电能转化为生物燃料本身又有很大的能量损耗。这种方法发电总效率最低。 附录 万有引力常量 𝐺 = 6.67×10-11 N · 𝑚2/𝑘g2 中子质量 𝑚n = 1.67×10-27 𝑘g 普森公式 𝑚 = −2.5 lg 𝐸 + 常数 广东天文学会 更早年份的天文试题资料,也可前往“天文奥赛”网站取得。(https://www.astro-init.top/)
更多海峡两岸天文试题,可在“有趣天文奇观”网站下取得,欢迎多加利用!(https://interesting-sky.china-vo.org/category/cnao/) (本文共有472人浏览过,今日共有14人浏览过,欢迎多加利用!) 由中国天文学会主办,北京天文馆、中国天文学会普及工作委员会承办的2021-2022学年全国中学生天文知识竞赛预赛于2022年3月19日成功举办。经竞赛组委会商议,高年组入围分数线为36分,低年组入围分数线为40分。请入围的同学务必于3月27日24:00前向组委会提交考试同期视频,供组委会审核,以确定成绩的有效性。此视频将作为入围决赛所需凭证。视频收集方式已在北京天文馆官网(http://www.bjp.org.cn/)发布。有关2021-2022学年全国中学生天文知识竞赛的相关通知,请关注近期北京天文馆官网、北京天文馆官方微博、北京天文馆官方微信公众号。 竞赛宗旨:推动天文基础教育,为全国热心天文学的师生提供交流平台,加强天文科普教育的国际交流与合作。竞赛分为预赛和决赛。在新冠疫情背景下,为了参赛者的安全和健康,预赛为线上闭卷笔试。决赛包括闭卷笔试、望远镜操作、实地观星等。预赛结束后,组委会将根据成绩确定入围决赛的选手。并依据选手决赛成绩、选拔赛成绩和国际赛参赛要求(如年龄等限制条件),选拔参与集训的学员,并组成中国国家队参加2022年度各项国际天文竞赛。 广东省和新疆维吾尔自治区两地的入围决赛名额由该地相关省级比赛推送,学籍为此两地的学生,不得参加此次预赛。 2021-2022学年全国中学生天文知识竞赛预赛 【注意事项】请务必仔细阅读! 【试卷类型 A】 01. 今年“五一”假日期间的月相是( )。 02. 在最好的观测时机,以下行星在地球上观测最亮的是( )。 03. 以下恒星目视最暗的是( )。 04. 第一个通过观测证认出蜂巢星团M44中恒星的天文学家是( )。 05. 以下星座中全部适合在北半球冬季观测的是( )。 06. 今年是中国天文学会成立100周年,1922年中国天文学会成立于( )。 07. 北京冬奥会开幕式上展映的二十四节气倒计时短片惊艳世界。二十四节气体现的是中国传统天文学中的( )部分。 08. 一位同学在地面观测中国空间站(CSS)过境,以下情况不可能发生的是( )。 09. 下列哪个不是中国古代的宇宙学说?( ) 10. 以下哪个探测器的主要目标是小行星?( ) 11. 两地的地方恒星时相差4h25m,那么地理经度相差( )。 12.
以下月海中位于月球背面的是( )。 13. 做暑假作业让你感觉度日如年。在哪个行星上,不做作业也会“度日如年”?( ) 14. 日前我国的硬X射线调制望远镜(慧眼卫星,HXMT)首次认证了快速射电暴FRB200428的高能对应体,证明了该快速射电暴来源于( )。 15. 目前国际空间站(ISS)主要依靠以下哪类飞船来进行货物补给?( ) 16. 以下梅西叶天体分类正确的是( )。 17. 天文学家第一次测出太阳系到银心的距离时使用了哪种天体?( ) 18. 以下恒星中目视从亮到暗排序正确的是( )。 19. 由于光速有限,我们观察到的天体位置与其真实位置之间存在偏差,也就是光行差。参宿四的视位置向东偏离最大发生在北半球的( )。 20.
仰韶文化是黄河中游地区的新石器时代文化,持续时间大约在公元前5000年至前3000年,首先在渑池县(北纬34.76度)被发现。在这一文化前期,也就是公元前4500年时,在渑池所见心宿二的最大地平高度在( )度。 21. 于2021年底发射的詹姆斯韦布空间望远镜(JWST)的主要工作波段为( )。 22. JWST已经到达了日地达拉格朗日L2点,距离地球150万千米。如果日地距离按1.5亿千米计算,在L2点所见日面未被地球遮挡部分的面积占视面积的百分之( )。 23. 研究星系中的分子气体主要会使用以下哪个望远镜?( ) 24. 在北纬30度某地,使用一台物镜焦距1000毫米的望远镜配以圆形视场为46度的25毫米目镜,观测一颗位于天顶附近的恒星。调整该星位于视场中央,如果此时停止跟踪,那么该星会在多少秒后移出视场?( ) 25. 亮度相差百分之十的两颗星,星等大约相差多少?( ) 26. 第一个建立了热大爆炸宇宙学模型的科学家是( )。 27. 以下哪颗彗星来自太阳系之外?( ) 28. 在距太阳200au处放置一块石头,其由静止至落入太阳大约需要花多长时间?( ) 29. 现行农历意义上的立春被定义为( )。 30. 以下天象中,接下来最先发生的是( )。 31. “金属”(除氢、氦以外的其他元素)占太阳质量的百分之( )。 32. 在红移z=1时宇宙的尺度因子是现在的( )。 33. 分子热运动会造成谱线的多普勒展宽。同样温度下,碳原子谱线的展宽是氢原子谱线的( )。 34.
诸多下一代太空望远镜都有光学或近红外无缝光谱的获取设备。设计中的中国空间站望远镜CSST上拍摄的无缝光谱分辨率约为R~200,这一分辨率意味着望远镜可以分辨出位于波长x和波长(1+1/200)x的两处谱线特征。从多普勒效应的角度考虑,下列科学目标中较难以由该设备实现的是( )。 35. 在2021年的美国电影《不要抬头》(Don't look up)中,主人公研究已耗尽气体的宁静星系中超新星时发现了一颗要撞击地球的彗星。考虑各种类型超新星的前身星,在这类星系中最常发现的超新星是( )。 预赛答案:BAACD ACAAC CABCB ADCAD CDBDD ABCAC DCCBB 本次考试最终解释权归全国中学生天文知识竞赛组委会所有。 更早年份的天文试题资料,也可前往“天文奥赛”网站取得。(https://www.astro-init.top/)
更多海峡两岸天文试题,可在“有趣天文奇观”网站下取得,欢迎多加利用!(https://interesting-sky.china-vo.org/category/cnao/) (本文共有1,000人浏览过,今日共有37人浏览过,欢迎多加利用!) 2020年广东省中小学生天文知识竞赛试题(低年组) 注意事项: Part 1. 天文热点 1. 我国首个自主发射的火星探测器“天问一号”计划于何时入轨火星?( ) 2. 我国嫦娥五号探测器在2020年何时发射升空?( ) 3. 2020年的诺贝尔物理学奖分别颁发给罗杰·彭罗斯、莱因哈特·根策尔和安德烈娅·盖兹。其中彭罗斯获奖的理由是“发现黑洞形成是广义相对论的一个预言”,那根策尔和盖兹获奖的理由是?( ) 4. 以下哪所高校在2020年正式成立天文系?( ) 5. 2020年7月,一颗“黑马”彗星亮度达到2等以上,吸引了很多爱好者拍摄。这颗彗星是?( ) 6. 关于2020年6月21日的日环食,下列哪个地点位于环食带之外?( ) 7. 2020年4月24日是我国首个人造卫星“东方红一号”成功发射_______周年。( ) 8. 北京时间2020年10月21日,OSIRIS-Rex(冥王号)探测器对小行星_______进行了首次采样。( ) 9. 2019年年底,一颗本来位列全天前20亮星的恒星亮度持续下降,甚至一度跌出前20亮星排名。2020年年初,它的亮度又恢复了。这颗恒星是?( ) 10. 以下哪个天象在2020年11月出现?( ) Part 2. 基础知识 Ⅰ. 请回答以下10道独立的小题。 11. 地方平太阳时12时,当地的太阳时角读数( ) 12. 环状星云的中心有一颗?( ) 13. 一位在珠三角的同学在他生日那天的北京时间22:00看到北落师门上中天,这位同学最可能在哪月生日?( ) 14. 狮子座β的中文名叫?( ) 15. 用一台25.4厘米口径的牛顿式反射望远和市面常见的天文CMOS/单反,在极限星等2.5等左右的城市里进行天文摄影。下列情况中最不可能的是?( ) 16. 超新星SN 1006是在哪一年爆发的?( ) 17. 夏威夷的莫纳克亚山是天文学的“圣地”之一。以下哪个望远镜不是架设在莫纳克亚山上?( ) 18. 在天王星的中纬地区,出现“昼夜变化”现象的主要原因是?( ) 19. 下列四个天体中,地表平均温度最高的是?( ) 20. 一台折反射望远镜物镜口径200mm,焦距2800mm,目镜焦距20mm,它现在的放大率是?( ) 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。每个备选答案在本部分中最多使用1次。 ①光球层;②色球层;③日球层;④差旋层;⑤电离层;⑥对流层;⑦辐射层;⑧太阳风顶 21. A. ① B. ③ C. ⑥ D. ⑦ ( ) Part 3. 观测与应用 Ⅰ. 日常观测 某天文社的成员们准备组织一次流星雨观测,观测日期定在流星雨极大前后两天内。社团干部准备让社员们在上半夜观测时辨认天空中的亮星与主要星座,并印发了图1-A的星图供社员们实时对照。星图对应的是北京时间11:30 AM观测地的星空,此时观测地已入夜。请结合上述信息回答26-31小题。 图1-A 北京时间11:30 AM观测地的星空 26. 星图中的哪颗亮星是行星?( ) 27. 星图中虚线框框选的区域主要属于?( ) 28. 社团组织观测的流星雨最可能是?( ) 29. 社团所选的观测点最可能是下面哪一项?( ) 30. 观测点当晚下半夜,社员们不能观测到下列哪个天体?( ) 31. 在该地观测流星雨时,以下哪项没必要做?( ) Ⅱ. 火星探测
十七世纪,望远镜问世。但在此后的三百多年里,人类主要借助火星冲(日地火近似呈一条直线)这样的“自然窗口”才能更清楚地看到火星表面形貌。在每26个月一次的火星冲附近,火星可以达到离地球最近的位置,许多火星表面地图,都是天文学家们基于火星冲时期的观测绘制的。 每当火星相对于太阳的位置领先于地球44度角左右的时候,从地球发射的探测器经过一个椭圆轨道(也就是“地火转移轨道”)后刚好会在几个月后与火星自然相遇,这样的时机每26个月出现一次。改编自:NASA 在1964年的火星发射窗口里,NASA一口气先后发射了孪生机水手3号和4号。11月5日发射的水手3号,在发射阶段就遇到了一箩筐问题:探测器没能完全从头锥中弹出、太阳能板没能展开、电池耗尽……最终发射失败。 (节选自《火星探测六十年:一切过往,皆为序章》,作者haibaraemily) 32. 世界多个航天机构趁着今年的发射窗口发射了火星探测器,这不包括以下哪个国家或机构的探测器?( ) 33. 之所以说2020年是火星探测器的发射窗口,是因为?( ) 34. 火星冲和火星发射窗口都是约26个月出现一次,这个周期刚好是?( ) 35. 文中提到,天问一号等探测器会以椭圆轨道飞行至火星轨道上。第四届万维望远镜宇宙漫游制作大赛获奖作品《卫星的变轨》也简单地描述了这一变轨的过程。以下哪个天体位于这条椭圆转移轨道的一个焦点上?( ) 36. 上述椭圆轨道的周期约为?( ) 37. 下列说法中最不准确的一项是?( ) 38. 近年的火星探测为我们带来了很多关于火星的新认知,行星科学家们甚至还发现,火星地表下很可能还存在液态水。上述发现是基于分析哪个火星探测器的数据得到的?( ) Ⅲ. 伽利略卫星 某天文社的社员打算以《利用伽利略卫星测定木星质量》为题开展研究性学习。他们通过观测木星伽利略卫星的运动,以及根据星历表确定木星的距离,估算木星的质量。图3-A是他们的部分观测记录。我们假设卫星均以圆轨道绕木星公转,根据观测记录,回答39-44小题。 图3-A 某天文社社员对木星及伽利略卫星的观测记录,图中的时间均为北京时间,观测点位于珠三角地区。字母I、E、G、C 分别代表木卫一、二、三、四。图片上方为北,右方为西。 39. 这四颗卫星中,没有与其它伽利略卫星处于轨道共振状态的是?( ) 40. Day 11晚上21:00左右,地球、木卫三和地球之间的位置关系最接近以下哪项?(向左为东)( ) 41. 社员们观测到木卫三在Day 10的0:00左右和木星的西边缘几乎重合,同一天4:00左右和木星的东边缘几乎重合。由该观测结果可估算出木卫三的轨道周期接近?( ) 42. 在观测木卫前,社员们还进行了视场测定。他们在关闭跟踪的状态下,观测到一颗天赤道附近的恒星用了35秒从视场中心运行到视场边缘。此时望远镜的观测视场直径为?( ) 43. 在Day
11晚上21:00,木卫三与木星中心的角距离占视场直径的1/4。又由星历表得知木星当天与地球的距离约5.6AU,木卫三的轨道半径约?( ) 44. 木卫三的轨道周期𝑇,轨道半径𝑅,木星质量𝑀之间的定量关系为(使用国际单位制)?( ) Ⅳ. 大科学装置
位于未知星球上的社长通过长期观察发现,原来他一开始醒来的遗迹建筑本身,就是一个巨大的天文测量工具。 45. 高塔、大道和黑曜石线构成的装置最可能是?( ) 46. 根据故事背景,黑曜石条线均落在高塔的北边,这说明遗迹位于星球的?(
) 47. 当方形光斑照到离高塔最远的黑曜石线上时,那天接近星球上的?( ) 48. 社长所在行星的黄赤夹角约?( ) 49. 春分和秋分对应的黑曜石线离夏至对应的黑曜石线距离约?( ) 50. 下列观点中最不准确的一项是?( ) 参考答案(低年组) 1-10. BCADC BBBAA 11. D。我们日常用的平太阳时每天长度恒定。但真太阳时受黄赤夹角和公转轨道非正圆两个因素影响,每天长度不一样。真太阳上中天时,时角为零,真太阳时为12时,但平太阳时可能会早于或晚于12时。 12. C 13. 北落师门是秋季的亮星,可判断最佳答案是D。 14. C。五帝座一、大角星和角宿一组成著名的春季大三角,是我们辨认星空的起点之一。 15. B。参宿四的星斑大小远小于望远镜的分辨率,哑铃星云中心的白矮星在14等左右,拍摄星云的过程中用10英寸(25.4厘米)口径的望远镜拍摄星云的时候完全有可能拍到白矮星。 16. A。超新星的命名规则:SN(Supernova)+ 爆发年份。 17. B 18. C。天王星黄赤夹角达97.8°,几乎“躺着”绕太阳公转,极昼和极夜区覆盖行星表面大部分区域。其昼夜变化由公转主导。 19. C。金星有着非常浓厚的以二氧化碳为主要成分的大气,表面温度可达470摄氏度以上,昼夜温差可以忽略。离太阳最近的火星白昼温度可达430摄氏度,夜间温度降至零下180摄氏度左右。最佳选项是金星。 20. A 21-25. CBDAC 差旋层位于辐射层和对流层之间的过渡区,往内的辐射层有着较均一的自转速度,往外的对流层则呈现较差自转,即赤道地区自转较快,随着纬度增高自转变慢。天文学家认为差旋层和太阳磁场有着非常密切的关系。 26. 由冬季六边形可推知D位于秋季星座的片区,这里应该没有亮星,且D刚好在黄道星座内,可推知D是行星。 27. C 28. 冬季极大的流星雨选项里只有A。 29. C。双子座流星雨极大在12月13-14日前后,由经验可知在冬至日前后地方时子夜时分,作为季节特征的冬季六边形接近上中天,13-14号出现类似的星空比冬至日晚40分钟左右。由六边形到子午线的距离大致判断出星图观测时间应该在当地子夜前1-2小时左右(10点-11点左右),对应北京时间11:30 AM,观测点经度应与东经120°相差180°再往西一点,即西经60°再稍偏西。结合北极星的高度,可排除AD,得出答案C;亦可根据时差(15°对应1小时)排除答案D,得C。 30. B。M57位于天琴座(夏季星座),当天很难看到,只在日落后一小段时间出现在天空。 31. D。根据实际情况安排观测计划和道具。观测点在热带地区。 32. D。Mars 2020已经多次在火星发射窗口前宣布推迟。 33. B。文中已提到,要通过相对节省燃料的霍曼轨道达到火星,在地球轨道上变轨时地球(航天器)与火星之间的夹角要在44°左右,满足这个条件时就是火星探测器的发射窗口。 34. A。火星、地球和太阳两次回到相近的相对位置的时间间隔,称为火星和地球的会合周期。 35. A。脱离的地球引力控制的飞行器在飞往火星的过程中将受太阳引力影响,以椭圆轨道绕太阳运动。根据开普勒第一定律,太阳在轨道的焦点上。 36. B。这条轨道远日点在火星轨道上,近日点在地球轨道上,已知地球轨道半径和火星轨道半径约为1AU和1.5AU,转移轨道的半长轴𝑎=1AU+1.5AU/2=1.25AU。由开普勒第三定律可得上述轨道的周期: 从地球轨道到火星轨道要飞行半个轨道周期,所以飞行时间𝑡=𝑇/2=0.7𝑦𝑟 37. C。只要转移轨道和火星轨道相交,理论上就能到达火星,不考虑燃料和技术难度,高速以直线奔赴火星也是可以的。霍曼轨道是一种相对省燃料的方案,但不省时间。 38. D 39. D。轨道共振是这些卫星的轨道周期成整数比的关系,木卫一,木卫二,木卫三处于1:2:4的轨道共振当中,该比值即它们绕木公转的周期比。本题考察对伽利略卫星背景知识的了解的广度。 40. 由图中可看出,木卫三(G)在Day 11晚上21:00-22:00没有明显移动,前后两天的观察中,一小时内木卫三的位置都有明显变化,同时前后两天木卫三与木星的角距离先增大,后减少,Day 11 21:00-22:00左右到达最远。可知这是木卫三到轨道在视平面上投影的最远端,此时木卫三与木星的连线近似垂直于视线方向,而且由图可知木星在木卫三西边。答案选A。 41. Day 10的0:00木卫三正相对木星自西向东运动,它与木星圆面中心的连线平行于视线方向时,时间应接近它接触木星圆面西端和东端时刻的中点,即Day 10的2:00左右。从上述时刻运行到木星东边离木星最远点(Day 11 21:30左右),需要约1/4个周期。21.5h+22h/(1/4)=174h。最佳答案为C。 42. D。这是一种测量望远镜视场的常用方法。恒星周日视运动主要是由于地球自转导致的,地球24小时转360°,所以1小时转15°,1分钟转15′,1秒钟转15″。天赤道附近的恒星单位时间内的角位移恰好也是这个值。所以根据恒星从视场中心运动到边缘的时间就能算出视场大小。望远镜视场直径=35秒×15″/秒×2=1050″。 43. C。当天木星和木卫三的角距离为1050″/4=262.5″≈1.27×10-3rad。由40小题的几何位置可知此时的角距离对应了轨道的角半径。所以轨道的物理半径约为𝑟=1.27×10-3rad×5.6AU ≈1.07×106km。 44. 国际单位制下,开普勒第三定律的形式为: 可推得答案B。也可根据圆周运动的规律推导。 45. B。根据描述,该仪器的结构和工作方式如图所示。该仪器是一个圭表。 现实中的圭表 46. A。正午日影一直指北,证明太阳直射点一直位于观测点南方。由地理常识可知太阳直射点最北可到北回归线,说明观测点在北回归线以北。 47. C。太阳高度角越大,影子越短。高塔的结构使得光斑只有在接近正午时才会照到黑曜石线上,北回归线以北地区正午太阳高度角在夏至最大,冬至最小。所以那天接近冬至。 48. 光孔的高度h,光斑到光孔的水平距离L,以及太阳高度角θ有如下关系: 𝐿 = ℎ/ tan 𝜃 由题目信息可知夏至日光斑的水平距离为34米,冬至日光斑的水平距离为108米,光孔高度160米。这两天的正午太阳高度角分别为: 设黄赤夹角为𝜀,当地纬度为𝜑,夏至的冬至的正午太阳高度角分别为𝜃夏 = 90° − 𝜑 + 𝜀和𝜃冬 = 90° − 𝜑 − 𝜀。所以𝜑 = 90° − (𝜃夏 + 𝜃冬)/2,𝜀 = (𝜃夏 − 𝜃冬)/2。解得𝜑 = 23°,𝜑 = 𝜀 =11°。最佳答案是A。 49. D。春秋二分太阳位于天赤道,此时太阳正午地平高度𝜃=90°−𝜑=67°。所以𝐿=160/tan67°≈68米。和夏至日光斑所在的位置距离为68米-34米=34米。 50. 经过上面的计算,可知B正确。该星球黄赤夹角比地球的小,所以C正确。该表到塔的水平距离,光孔中露出的天区的地平高度会发生变化,方位大致保持正南正北,故D也准确。A选项描述含糊。长期看,行星进动会导致黄赤交点产生显著变化,北天极相对恒星背景也会有位移,这对天文测量当然会有严重的影响;但要注意一点,进动不会显著影响北天极在当地出现的方位和地平高度,我们依然可以利用该仪器测定当时的春分、秋分、冬至和夏至等节气的出现时刻。综合而言,A最不准确。 2020年广东省中小学生天文知识竞赛试题(高年组) 注意事项: Part 1. 天文热点 1. 我国首个自主发射的火星探测器“天问一号”计划于何时入轨火星?( ) 2. 2020年的诺贝尔物理学奖分别颁发给罗杰·彭罗斯、莱因哈特·根策尔和安德烈娅·盖兹。其中彭罗斯获奖的理由是“发现黑洞形成是广义相对论的一个预言”,那根策尔和盖兹获奖的理由是?(
) 3. 2020年2月,欧航局和美航局合作的项目SolO探测器顺利升空。SolO的探测对象是?( ) 4. 2020年9月14日,《自然·天文》杂志上发表了Jane Greaves教授等人的研究成果,它们发现了金星大气中存在着生物标志物__________,但后续研究表明,该结果可能不准确。( ) 5. 2020年7月,一颗“黑马”彗星亮度达到2等以上,吸引了很多爱好者拍摄。这颗彗星是?( ) 6.
2020年,我国境内能观测到下列哪种天象?(不含半影月食)( ) 7. 2020年4月24日是我国首个人造卫星“东方红一号”成功发射_______周年。( ) 8. 北京时间2020年10月21日,OSIRIS-Rex(冥王号)探测器对小行星_______进行了首次采样。( ) 9. 2019年年底,一颗本来位列全天前20亮星的恒星亮度持续下降,甚至一度跌出前20亮星排名。2020年年初,它的亮度又恢复了。这颗恒星是?( ) 10. 以下哪个天象在2020年11月出现?( ) Part 2. 基础知识 11. 本地恒星时等于本地_________
12. 农历一个月的时间长度接近一个_________ 13. 一位在珠三角的同学在他生日那天的北京时间22:00看到北落师门上中天,这位同学最可能在哪月生日?( ) 14. 以下哪项属于激变变星?( ) 15. 用一台25.4厘米口径的牛顿式反射望远和市面常见的天文CMOS/单反,在极限星等2.5等左右的城市里进行天文摄影。下列情况中最不可能的是?( ) 16.
一颗表面温度11600K的恒星,光度是太阳的100倍。它的半径是?(R⊙是太阳半径)( ) 17. 夏威夷的莫纳克亚山是天文学的“圣地”之一。以下哪个望远镜不是架设在莫纳克亚山上?( ) 18. 唐代李贺的《塞下曲》中有这样一句:“秋静见旄头,沙远席羁愁。”文中的“旄头”其实是一个深空天体,它在中国文化中常代表外敌。这个天体就是?( ) 19. 木星最主要的成分是?( ) 20. 一台折反射望远镜物镜口径200mm,焦距2800mm,目镜焦距20mm,它现在的放大率是?( ) Part 3. 观测与应用 Ⅰ. 日常观测 某天文社的成员们准备组织一次流星雨观测,观测日期定在流星雨极大前后两天内。社团干部准备让社员们在上半夜观测时辨认天空中的亮星与主要星座,并印发了图1-A的星图供社员们实时对照。星图对应的是北京时间11:30 AM观测地的星空,此时观测地已入夜。请结合上述信息回答21-26小题。 图1-A 北京时间11:30 AM观测地的星空 21. 星图中的哪颗亮星是行星?( ) 22. 星图中虚线框框选的区域主要属于?( ) 23. 社团组织观测的流星雨最可能是?( ) 24. 社团所选的观测点最可能是下面哪一项?( ) 25. 观测点当晚下半夜,社员们不能观测到下列哪个天体?( ) 26. 关于图1-A星图的星空,下列说法中正确的一项是?( ) Ⅱ. 月掩星 月球在围绕地球运行期间,经常会掩蔽背景的恒星,有时还会遮掩太阳系内的行星和小天体。月掩星观测有助于我们精确测量月球地形,发现望远镜难以观测的密近双星。2021年4月17日将发生一次月掩火星天象,本次掩星我国南方部分省市可见。图2-A是这次掩星可见区域预报,图2-B是海口市的详细预报表。请根据预报回答27-34小题。 图2-A 2021年4月17日月掩火星掩星带 图2-B 海口市掩星预报信息 27. 以下哪个城市看得到此次掩星现象?( ) 28. 此次月掩火星事件,在海口能够观测多长时间?( ) 29. 掩星发生时,北京时间大约是22点。在图2-A中,东经约70度的经线以西的掩星带南北两侧都以虚线标注,你认为这代表了什么意思?( ) 30. 掩星带东西两端各有一个椭圆标识的区域,著名旅游胜地巴厘岛就位于此次掩星带东侧的标识区域内。这个两个椭圆代表了什么意思?( ) 31. 在掩星带的南北界线附近,可以看到一种特殊的掩星现象:掠掩。此次月掩火星,我国西藏、云南、广西和广东多地都可以观测到掠掩现象,火星将在被月面边缘掠过的过程中会多次消失和再现。请问掠掩现象的成因是什么?( ) 32.
在掩星观测中,计时是一个重要的工作。准确的计时结果,能够帮助天文学家精确测量星体的大小、位置,确定月球的轨道、地形。在计时前,需要先对时,请问以下哪种对时方式不可以应用于掩星观测中?( ) 33. 下列说法正确的是?( ) 34. 2024年8月10日,将发生月掩角宿一,我国观测条件良好。假设在观测此次掩星时,在小图同学所在的观测点,角宿一恰好通过月面中心点。假如小图发现角宿一并非突然消失,而是在”先变暗、再消失”。角宿一首先由1.04等下降至3.04等,最后再迅速消失。请问根据小图的观测,梦想成为小小天文学家的你能够得出什么结论?( ) Ⅲ. 火星探测器 霍曼转移轨道是一种相对节省燃料的空间飞行轨道。前往外行星的探测器在恰当的时机变轨,脱离地球的引力控制,并以近日点在地球轨道上,远日点在目标行星轨道上的椭圆轨道绕太阳运动。当飞行器到达远日点时,目标行星刚好到达同一位置,飞行器调整速度,让目标行星俘获,开展探测任务。第四届万维望远镜宇宙漫游制作大赛获奖作品《卫星的变轨》也简单地描述了这一变轨的过程。“天问一号”的地火转移轨道也近似是一条霍曼转移轨道,现假设地球轨道和火星轨道均为圆轨道,回答35-43小题。 35. 地—火霍曼转移轨道的轨道半长轴约为?( ) 36.
探测器沿上述轨道从地球轨道出发到达火星轨道约需要多长时间?( ) 37. 探测器从地球轨道上变轨进入霍曼转移轨道(绕行方向与地球公转方向相同)前往火星时,根据你的估算,日火与日地连线的夹角约?( ) 38. 由第37小题可知,从以霍曼转移轨道前往火星有一个严格的时间窗口。这个时间窗口大约多久出现一次?( ) 39. 世界多个航天机构趁着本次发射窗口在2020年发射了火星探测器,这不包括以下哪个国家或机构的探测器?( ) 40. 近年的火星探测为我们带来了很多关于火星的新认知,行星科学家们甚至还发现,火星地表下很可能还存在液态水。上述发现是基于分析哪个火星探测器的数据得到的?( ) 霍曼转移轨道虽然节省燃料,但探测器飞行时间较长。如果不担心燃料和载荷的问题,我们可以设计更快到达火星的线路。例如可沿图3-A所示的抛物线轨道飞行。抛物线的顶点位于地球轨道上。 41. 沿上述抛物线转移轨道飞行的探测器在近日点附近相对太阳的速度约为?( ) 42. 在飞行器沿抛物线轨道飞行的过程中,下列哪项近似不变?( ) 43. 探测器从地球轨道飞行到火星轨道耗时约?(提示:①焦点在(𝑝/2, 0)的抛物线的标准方程为2𝑝𝑦 = 𝑥²;②抛物线𝑦 = 𝑎𝑥²,𝑥 = 𝑏和𝑥轴三者所围图形面积𝑆 = 𝑎𝑏³/3)( ) 图3-A 一种抛物线转移轨道方案。探测器以顶点在地球轨道上的抛物线轨道飞行,箭头表示探测器的飞行方向。 IV. 观测突破 在过往的比赛中我们提到,到达了未知星球的某天文社社长已经和该星球上的文明开展了交流。最近,社长了解到这个星球上存在一种神奇的植物,当地人称为“星河草”。这种植物可以富集铝元素,并在阳光过于猛烈时大量生成一种高反射率物质,让叶片反射过多的阳光。当地文明从星河草中提取这种物质做成高反射率涂料,制作镜子等物品。 图4-A 行星与观测者的位置关系图(未按真实比例和角度作图)。社长位于星球O观测另一颗行星P,行星P被恒星S照亮。𝑟、𝑏和𝑑分别表示恒星和行星P,恒星和星球O,星球O与行星P的距离。夹角𝛼称为相位角,夹角𝜃是行星与太阳之间的角距离。 44. 该行星此时的相位角为(相位角的定义见图4-A)?( ) 45. 此时行星P与恒星S的角距离为30°,行星P与星球O的轨道半径之比𝑟/𝑏为?( ) 46. 关于该行星P的亮度,以下哪项说法有误?( ) 行星表面的反照率也会影响行星的亮度,天文学上常用的反照率有两种:邦德反照率𝐴和几何学反照率𝑝。邦德反照率是行星反照回空间的总辐射能量和入射行星截面的总辐射能量之比,但我们计算行星亮度时,由于要考虑行星相位的影响,更多是用到几何学反照率𝑝。行星的亮度𝐹 ∝ 𝑝Φ(𝛼)。其中相函数0 ≤ Φ(𝛼) ≤ 1,反映了相位对亮度的影响,并规定Φ(0) =1。取 47. 现在我们给出行星亮度的具体表达式。设行星的横截面积为𝐴。根据上面的分析对选项进行排除,可知行星的亮度与在星球O处测得的恒星S亮度𝐹0(大气外亮度)之比为?( ) 48. 设社长所在星球上测得的恒星S的视星等为𝑚0,行星的视星等𝑚可表示成?( ) 49. 当相位角𝛼 = 45°,行星的视星等将变成?( ) 50. 该行星与社长所在的星球均自西向东绕恒星S运动,下列说法正确的是(注意观测点在星球O上)?( ) 参考答案(高年组) 1-12. BADCC DBBAA CA 13. 北落师门是秋季的亮星,可判断最佳答案是D。 14. A。激变变星是由于恒星自身物理原因出现爆发,导致亮度骤增的一类天体。绝大多数的新星是因双星系统中的白矮星吸收来自伴星红巨星的物质,触发剧烈的热核反应而出现的。所以新星是一类激变变星。 15. B。参宿四的星斑大小远小于望远镜的分辨率,哑铃星云中心的白矮星在14等左右,拍摄星云的过程中用10英寸(25.4厘米)口径的望远镜拍摄星云的时候完全有可能拍到白矮星。 16. 我们可近似把恒星看成黑体。恒星光度𝐿 ∝ 𝑅2𝑇4,这里𝑅是恒星半径,𝑇是恒星表面(光球)温度。太阳表面温度约5800K,题中恒星的表面温度约为太阳表温温度的2倍。根据比例关系可得答案为C。 17. B 18. 天狼和昴在传统文化中都有指代外敌的意思,题目提到了深空天体,D可排除,答案为B。此外,蟹状星云在公元1054年北宋时期的超新星爆发中形成,在唐代还不存在,且肉眼还不可见,亦可排除。 19. D 20. A 21. D。由冬季六边形可推知D位于秋季星座的片区,这里应该没有亮星,且D刚好在黄道星座内,可推知D是行星。 22. C 23. 冬季极大的流星雨选项里只有A。 24. 双子座流星雨极大在12月13-14日前后,由经验可知在冬至日前后地方时子夜时分,作为季节特征的冬季六边形接近上中天,13-14号出现类似的星空比冬至日晚40分钟左右。由六边形到子午线的距离大致判断出星图观测时间应该在当地子夜前1-2小时左右(10点-11点左右),对应北京时间11:30 AM,观测点经度应与东经120°相差180°再往西一点,即西经60°再稍偏西。结合北极星的高度,可排除AD,得出答案C;亦可根据时差(15°对应1小时)排除答案D,得C。 25. B。M57位于天琴座(夏季星座),当天很难看到,只在日落后一小段时间出现在天空。 26. A 27. D。由掩星带可知我国只有海南、广西和广东等部分低纬地区可见。 28. B。根据表格数据,由掩终时刻减掩始时刻即可得。 29. D 30. B。东边的是带食月落区,西边的是带食月出区。 31. C。在月轮边缘,由于月球山峰峡谷的影响,我们可会看到不同的山峰轮番掩盖后面的天体,使天体多次消失和再现的现象。通过恒星消失和再现的时间,我们可以估算这些山峰的宽度。 32. A 33. C。月球亮面的亮度越大于行星或恒星,当它们接近月球亮面时不容易测准;月掩星的食带宽度取决于月球视直径和它投影的方向,与月相无关;在非洲中部位于掩星带的虚线范围内,由29小题可知掩星发生时当地是白天,无法观测。月球每天东移13.2°左右,平均每小时33角分,月球视直径约30角分,所以月球相对恒星背景移动一个月球视直径大约1小时。加上地球自转(视差)和月球椭圆轨道等因素影响,地球上固定观测者看到月球移动一个月球视直径的时间可大于1小时,即月掩星持续时间可以超过1小时。 34. 角宿一是颗双星,两次亮度下降的原因是先掩了其中一颗子星1,后两颗都被掩。设两子星亮度分别为𝐹1和𝐹2,由普森公式可知未被掩时大角星视星等𝑚=-2.5lg(𝐹1+𝐹2)+𝐶,子星1被掩后,只余子星2的光,所以大角星的视星等即子星2的视星等𝑚2=-2.5lg𝐹2+𝐶。 35. B。霍曼轨道如下图所示,该轨道远点在火星轨道上,近点在地球轨道上,太阳位于焦点上。根据椭圆几何性质可知轨道半长轴约𝑎=1.5AU+1AU/2=1.25AU。参赛者需事先了解日火距离和日地距离。 36. C。由开普勒第三定律可得上述轨道的周期: 从地球轨道到火星轨道要飞行半个轨道周期,所以飞行时间𝑡=𝑇/2=0.7𝑦𝑟 37. B。当飞行器到达火星时,火星必须同时到达霍曼转移轨道的远点,飞行器才能与火星相遇,变轨被火星俘获。这就要求发射时预留一个“提前量”,在火星发到达交汇点之前发射飞行器。火星公转周期𝑇火用1.5 AU轨道半长轴和开三估算结果为671天,准确值约687天。但这个差异并不影响我们的粗略估算。以现场估算的671天为例,已求得飞行时间为0.7𝑦𝑟 ≈ 255天,这段时间内日火连相对日地转过的角度为360° × 255/671 ≈ 137°,由几何关系知发射时日地连线和日火连线的夹角为180°−137°=43°。根据估算条件的差异,结果一般在44°左右。 38. 要以霍曼轨道到达火星,发射时火星、地球和太阳的相对位置有严格要求。三者两次到达相似的相对位置所需要的时间即火星和地球的会合周期。火星和地球的会合周期𝑇会 = 𝑇火𝑇地 / (𝑇火 − 𝑇地),𝑇火用1.5 AU轨道半长轴和开三估算结果为671天,准确值约687天,对应会合周期分别为800天和780天。均可得出答案C。 39. D。Mars 2020已经多次在火星发射窗口前宣布推迟。 40. D 41. A。抛物线轨道和地球轨道的交点刚好是近日点,速度方向与平行于该点的切线,速度大小即地球轨道上的逃逸速度42km/s。 42. A。开普勒第二定律的本质是系统角动量守恒,无论轨道是抛物线、双曲线还是椭圆,均遵从这一规律。 43. B。在近地点,探测器速度42km⁄s ≈ 8.8AU⁄yr,探测器与太阳连线在单位时间内扫过的面积为: 只要知道图3-A中阴影部分的面积𝑆,即可知道扫过这块面积所需要的时间(飞行时间)∆𝑇。 图3-A已把抛物线轨道和地球公转轨道交点作为原点建立了直角坐标。以天文单位作为长度单位,该坐标中火星轨道的轨迹方程为: 𝑥² + (𝑦 − 1)² = 2.25 抛物线轨道的轨迹方程为: 4𝑦 = 𝑥² 联立两式解得 。根据物理实际舍去𝑥的负数解,可知火星轨道与抛物线转移轨道的交汇点坐标为。由坐标轴,和太阳—交汇点连线构成的梯形面积为。根据提示,抛物线,𝑥轴和构成的图形面积为所以 根据开普勒第二定律 提示中抛物线焦点(𝑝/2, 0)不准确,应为(0, 𝑝/2)。考虑图3-A与抛物线方程均正确,且根据抛物线的基本性质可判断标准方程,曲线开口和焦点位置的关系,对解题不造成根本性的影响。本题可正常得分。 44. C。3个天体的几何关系如下图所示,只有相位角为90°时,视平面才刚好同时平分亮区和暗区。 45. A。𝜃 = 30°时,sin 𝜃 = 𝑟/𝑏 = 1/2 46. C。行星亮度正比于行星P所在位置恒星S的辐射流𝐹0 = 𝐿/4𝜋𝑟²(𝐿是恒星光度),正比于它的反照率,反比于𝑑²,正比于行星的接收面积𝐴(横截面积)。其中反照率和地表物质化学成分、地形、大气等因素有关。 47. 由46小题提到的比例关系可排除,得出答案为A。 48. B。根据普森公式 49. C。两行星的运行轨道都是圆轨道,所以𝑏和𝑟都是常数。已知 由正弦定理可得𝛼 = 45°时, ,𝜃 ≈ 20.7°,∠𝑃𝑆𝑂 = 114.3°。再次应用正弦定理,得,𝑑′² ≈ 6.65𝑟²。当𝛼 = 90°时, 由48小题答案可知𝛼 = 45°视星等 评卷分析: 50. 上合当天的亮度约1.95等,比1.93等稍暗,排除C。内行星不存在冲,可以排除B。𝛼 = 45°到𝛼 = 90°亮度在下降;𝛼 = 0°到𝛼 = 45°亮度缓慢增加,又从几何分析可知𝛼 = 90°时恰好大距,所以上合和大距之间存在一个亮度极大点。答案A最符合分析结果。 2020年广东省中学生天文知识竞赛复赛试题(低年组 实测与理论部分) 注意事项: 1. 红巨星支上端(共32分) 1.1 图1-1是一颗1倍太阳质量恒星在赫罗图上的等龄线(可看作恒星的演化轨迹)。请在答题纸上的图片里作以下标注:在红巨星支旁边标注“RGB”;用“●”标出红巨星支上端的位置,并在旁边标注TRGB。(6分) 图1-1 1倍太阳质量恒星的演化轨迹。 1.2 Hatt等人利用哈勃望远镜上的先进巡天照相机广域通道(ACS/WFC)的测光数据,通过TGRB法测量NGC 1148和NGC 1316的距离(Hatt et al.2018),相关信息总结在表1-1中。请估算NGC 1316的真距离模数和距离。(12分) 表1-1 NGC 1148和NGC 1316的部分测光信息。其中𝑚TRGB是两天体在I波段中TRGB观测视星等,𝐴F814W是𝑚TRGB所在波段的消光。(Hatt et al.2018) 图1-2 1.3 图1-2是用ACS/WFC数据绘制的赫罗图(Hatt et al.2018),箭头和红线标出了计算机程序判断的TRGB所在位置。在TRGB周围和上方,还有很多零散分布的非RGB恒星样本干扰我们的判断。参考图1-1,这些干扰样本可能主要是什么恒星?(6分) 1.4 假设GAIA卫星能测出0.15毫角秒的周年视差,它能不能通过三角视差法直接测量NGC 1316或星系内的亮星的距离?(8分) 2. 月亮的颜色。(共24分) 2.1 简单说明为什么有时明明没发生月食,刚升起来的月亮却是红色的,但升高后就变成黄白色?(16分) 2.2 有时人们还会说某个月里将出现“蓝月亮”(天文术语)。简述什么是“蓝月亮”。(8分) 3. 星历表(共44分) 3.1 绘制该行星的地平高度ℎ 随北京时间 𝑡 变化的曲线图。(14分) 复赛答案(低年组) 1.1 (每个标注项各2分,共6分) 1. 由表1-1可知NGC 1316的TRGB观测视星等为𝑚TRGB = 27.4 mag,对应的消光值为𝐴 = 0.03 mag。所以真距离模数为: NGC 1316的距离为: (没考虑消光但计算正确扣1分) 1.3 由图1-1可发现渐近巨星支与TRGB非常靠近,且延伸到TRGB之上。这些渐进巨星支上的恒星会对判断造成干扰。 1.4 GAIA能测出𝜌=1.5×10-4"的周年视差,即它测距的上限为: 因为 𝑑 ≫ 𝑑max,所以GAIA无法通过三角视差法直接测量该天体的距离。 2.1 地球大气会散射月表反射过来的光。月光穿过的大气越厚,光线到达地表时所受的散射作用就越强。大气的散射作用对不同波长的光效果是不一样的,光的波长越短(颜色越蓝),所受的散射作用越强(即红化),这使得观测者看到偏红的月亮。月球刚升起时,到达观测者的光穿过的地球大气相对较厚,随着月球逐渐升高,光线穿过的地球大气厚度减少,大气散射导致的红化效应随月球地平高度的增加而减弱。综上,月球在地平线附近看起来会偏红,升高后会更接近原来的颜色。但是,在大气较为澄清的状态下,一般只会看到低空中的月亮呈黄色。红色的月亮多出现在有云雾、有灰霾、地表有明显的空气污染源或有大面积沙尘出现等场合。这些场景中,空气中的颗粒物,大大增强了大气的散射作用,使月亮呈现明显的红色。 要点: 2.2 蓝月亮是指拥有4次满月的季节里,出现的第3次满月。 3.1 3.2 由上图或星历表可知该天体在当天北京时间16:30上中天。 3.3 天体上中天时的地平高度ℎmax、当地地理纬度𝜁和天体赤纬𝛿之间具有如下关系: ℎmax = 90° − |𝛿 − 𝜁| 由星历表得ℎmax = 34°41′,𝛿 = -25°8′。代入数据计算得: 𝜁 = −80°27′ 或 30°11′ 即因为观测点在北半球,所以观测点在北纬30°11′。 3.4 天体上中天时,天体赤经等于本地恒星时𝑆,即: 𝑆 = 𝛼 = 16ℎ33𝑚 已由星历表查知天体上中天时东经120°地区的恒星时为𝑆0 = 18ℎ14𝑚 3.5 该天体的赤经赤纬在一天内有明显变化,正常只有太阳系内的天体才会相对恒星背景出现那么快的移动。该天体应在太阳系内。 2020年广东省中学生天文知识竞赛复赛试题(高年组 实测与理论部分) 注意事项: 1. 红巨星支上端(共40分) 中低质量恒星在核心的氢燃尽后,将进入红巨星阶段,此时恒星的能量主要来自包围致密氦核(未燃烧)的氢燃烧壳层。随着氦核质量不断增长,恒星将沿着赫罗图上的红巨星支(Red Giant Branch)上移,直到氦核的质量达到临界,触发“氦闪”,恒星从红巨星支跳转到赫罗图的高温端,这使得恒星在赫罗图上的演化轨迹显得不连续,红巨星支存在一个上顶点,称为红巨星支上端(Tip of the Red Giant Branch,简称TRGB)。 1.1 图1-1是一颗1倍太阳质量恒星在赫罗图上的演化轨迹。请在答题纸上的图片里作以下标注:在红巨星支旁边标注“RGB”;用“●”标出红巨星支上端的位置,并在旁边标注TRGB。(6分) 图1-1 1倍太阳质量恒星的演化轨迹。 1.2 图1-2是通过理论模型计算的低质量恒星的等龄线。V、I、J、H 和K波段中,哪一个波段的TRGB最适合充当标准烛光?该波段下TRGB的绝对星等是多少(精确到个位)?(8分) 图1-2 VIJHK 五个波段下,不同金属丰度的恒星的100亿年等龄线(对应红巨星支),纵坐标为绝对星等。每个子图中从左到右五条等龄线分别对应金属丰度-2.0、-1.0、-1.2、-0.8、-0.4。(Freedman et al.2020) 1.3 Hatt等人利用哈勃望远镜上的先进巡天照相机广域通道(ACS/WFC)的测光数据,通过TGRB法测量NGC 1148和NGC 1316的距离(Hatt et al.2018),相关信息总结在表1-1中。请估算NGC 1316的真距离模数和距离。(12分) 表1-1 NGC 1148和NGC 1316的部分测光信息。其中𝑚TRGB是两天体在2.2小题答案波段中的TRGB观测视星等,𝐴F814W是𝑚TRGB所在波段的消光。(Hatt et al.2018) 图1-3 1.4 图1-3是用ACS/WFC数据绘制的赫罗图(Hatt et al.2018),箭头和红线标出了计算机程序判断的TRGB所在位置。在TRGB周围和上方,还有很多零散分布的非RGB恒星样本干扰我们的判断。参考图1-1,这些干扰样本可能主要是什么恒星?(6分) 1.5 除了TRGB以外,列举两种理论上可用于测量河外星系距离的标准烛光。(8分) 2. 星历表(共60分) 上表是太阳系内某天体的星历表,该天体远日点在土星轨道以内,偏心率小于0.1。已知北京时间2021年1月1日0:00的儒略日为2459215.167。 2.1 简单绘制该天体的相位𝜑 随时间 𝑡 变化的曲线图。(14分) 图2-1 复赛答案(高年组) 1.1 (每个标注项各2分,共6分) 1.2 标准烛光的光度因受尽量少的因素影响,I波段上,TRGB的绝对星等值几乎不受金属丰度影响,所以I波段下的TRGB最适合充当标准烛光,该波段下TRGB的绝对星等为𝑀TRGB = −4 mag。 1.3 由表1-1可知NGC 1316的TRGB观测视星等为𝑚TRGB = 27.4 mag,对应的消光值为𝐴 = 0.03 mag。所以真距离模数为: NGC 1316的距离为: (没考虑消光但计算正确扣1分) 1.4 由图1-1可发现渐近巨星支与TRGB非常靠近,且延伸到TRGB之上。这些渐进巨星支上的恒星会对判断造成干扰。 1.5 如Ia型超新星和造父变星。(每种4分,答案合理即可) 1.5 2.2 由𝜑 − 𝑡 图或星历表可查出行星相位在𝑡 = 85天和 𝑡 = 662天左右达到最大值,所以该行星的相位变化周期为: 𝑇 = 662天 − 85天 = 577天 (参考答案±45天内皆可得分) 相位变化周期反映的是天体与地球的会合周期,又由天体相位可降为0推知天体轨道在地球轨道以内,设天体公转周期为𝑃,地球公转周期𝑃地 = 365天,可得: (答案在216-230天之间皆可) 2.3 由上问解答得知天体的轨道周期𝑃 ≈ 0.61 yr, 2.4 结合天体的低轨道偏心率,轨道位于地球轨道以内以及轨道半长轴等条件,可判断该天体很可能是金星,这是金星的星历表。 2.5 由表2-1可知该天体在当天北京时间16:30上中天。 2.6 由题干的星历表得: 上述区间天体的赤经和赤纬平均变化率为: 由表2-1查得天体上中天时的儒略日为JD=2459504.85,通过内插法估算天体在上中天时的赤经和赤纬分别为: 代入数据得 𝛼 ≈ 16ℎ33𝑚,𝛿 ≈ −25°7′。 2.7 天体上中天时的地平高度ℎmax、当地地理纬度𝜁 和天体赤纬𝛿 之间具有如下关系: ℎmax = 90° − |𝛿 − 𝜁| (2分) 由表2-1得ℎmax = 34°41′(2分),结合2.6小问结果解得当地地理经度为: 𝜁=−80°26′或30°12′(每个解1分) 即南纬−80°26′或北纬30°12′。 天体上中天时,天体赤经等于本地恒星时𝑆,即: 𝑆=𝛼=16ℎ33𝑚 已知天体上中天时东经120°地区的恒星时为𝑆0 = 18ℎ14𝑚 更早年份的天文试题资料,也可前往“天文奥赛”网站取得。(https://www.astro-init.top/)
更多海峡两岸天文试题,可在“有趣天文奇观”网站下取得,欢迎多加利用!(https://interesting-sky.china-vo.org/category/cnao/) (本文共有137人浏览过,今日共有2人浏览过,欢迎多加利用!)
2021年9月25日,第十六届广东省中学生天文知识竞赛暨2021年全国中学生天文知识竞赛广东赛区预赛结束。省赛同时是国赛的选拔赛。2021年CNAO全国赛的预赛将不再接收广东省学籍选手的报名。 2021年广东省中学生天文知识竞赛试题(低年组) 注意事项: Part 1. 天文热点 1. 我国的“天问一号”火星探测器在今年5月15日成功释放着陆器携带火星车________登陆火星。( ) 2. 北京时间2021年4月19日下午,_________无人机在火星上完成首次试飞,成为首个在地球以外的行星上御风飞行的人造物体。( ) 3. 下一次我国境内可见的日食发生在?( ) 4.
2020年12月17日,嫦娥五号的返回器成功降落四王子旗,将约_________千克月球样本带回地球。( ) 5. 美国宇航局的________探测器于今年5月从小行星“贝努”踏上返程之旅。( ) 6. 2020年年底,曾为世界上最大的单孔径射电望远镜的___________发生倒塌。( ) 7. 今年10月,___________将把3名中国航天员送往中国空间站。( ) 8. ___________曾在今年6月出现故障,一度停止工作。( ) 9. 今年在我国境内看不到?( ) 10. 为了纪念人类首次载人航天任务“东方一号”的成功,每年的4月12日被定为世界航天日。2021年的世界航天日恰是该次任务成功的( )周年纪念日。 Part 2. 基础知识 Ⅰ. 请回答以下10道独立的小题。 11. 以下哪个星座所占天区面积最大?( ) 12. 月球的年龄约为?( ) 13. 一位在南半球念书的留学生发现有两个云雾状天体围绕南天极做周日视运动,它们的视直径分别约为10度和5度,它们最可能是?( ) 14. 在不同的节气,观测者对同一物体测得的正午日影长度不同,这反映太阳正午高度角在一年里会随时间变化。在广州,以下哪个节气的正午日影最长?( ) 15. 两个天体间的万有引力大小反比于它们的?( ) 16. 用双筒望远镜可以比直接用肉眼看到更多星星,这是主要是因为?( ) 17. 现行公历平均每年的长度为?( ) 18. 七夕故事中的主角,牛郎星和织女星,与天津四一起构成?( ) 19. 下列哪种天体还没被天文观测证实存在?( ) 20. 谷神星是最大的小行星,它的发现者是?( ) Ⅱ. 本部分包含第21-25小题。请在编号①至⑦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。 21. A. ① B. ③ C. ④ D. ⑥( ) Part 3. 观测与应用 Ⅰ. 天宫空间站 我国天宫空间站的核心舱在2021年4月29日顺利升空进入绕地轨道。国内外的天文爱好者已多次在地面观测到核心舱过境闪光。附录中的图1-A是今年的某次过境预报,观测地经度约114.3度;图1-B是天宫空间站的相关资料。请参考图1-A和图1-B,结合现实情况回答26-33小题。 26. 天宫空间站核心舱的名字叫?( ) 27. 空间站的过境过程中,与下列哪颗恒星的角距离最小值最大?( ) 28. 用一套10°左右视场的设备拍摄,经过后期处理后(不违反天体位置的真实性)我们有可能得到核心舱与下列哪个天体的合照?( ) 29. 核心舱过境时,空中最亮的行星是?( ) 30. 织女星赤经为18h 38m,赤纬为38°48′,这次过境事件最可能发生在下列哪个时段?( ) 31. 观测地的纬度约为北纬__________。 A. 东南 B. 西南 C. 东北 D. 正东 33. 关于天宫空间站,下列描述不准确的一项是?( ) Ⅱ. 宜居带 液态水对生命而言,是一种常见且重要的介质。天文学中对宜居带的定义,也多和星球表面是否能稳定存在液态水有关。在上世纪,Kasting等人给出一套经典的宜居带模型(Kasting et al. 1993)。该模型在一个和地球类似的星球上,构建一个以氮气为背景,包含CO2和H2O两种气体的大气,然后分析这个星球拥有不同地表温度时到恒星的距离,判断恒星周围能让星球表面能稳定存在液态水的空间范围,从而划定宜居带。后来Kopparapu等人在Kasting等人的模型上进行了改进(Kopparapu et al.2013),表2-A和图2-A给出了新模型的部分结果。 34. 宜居带的内边界是根据水的散逸情况判定的。如果过于靠近太阳,太阳辐射流量过大,地表上的水将快速汽化并在高能辐射的作用下离解和逃逸到太空中。太阳的辐射流量𝑓与行星轨道半径𝑟的关系是?(
) 35. 宜居带的外边界是以温室效应能让地表温度保持273K为判据的。在比外边界更远离太阳的地方,无地质活动星球的表面,绝大部分地表水的存在形式是?( ) 36. 根据表2-A的结果,我们可以发现同等条件下?( ) 37. 根据图2-A中Kopparapu等人的计算结果以及表2-B的信息,当一颗和地球相同的行星出现在一颗K5型主序星附近时?( ) 38. 根据图2-A和表2-B,我们还可以发现?( ) 39. 我们对宜居行星的判断,总是依赖特定的模型。但任何模型都会有不完善的地方,例如Kopparapu等人的模型对宜居带的判断并没有完整地考虑云层、磁场和其它温室气体等因素的影响。太阳系中有一颗恒星不在计算出的宜居带内,但观测表明它的表面曾经也拥有大面积的液态水,这个行星是?( ) 40. 地球上的温室效应主要由水蒸气和二氧化碳贡献,其中水蒸气的贡献更大。如果阳光的强度降低,表面大气有效吸收的太阳辐射量可能下降得比太阳辐射本身更剧烈,关于上述现象以下推断中最不准确的一项是?( ) 41. 太阳系内也有一些星球,它们虽然在宜居带的外边界之外,但它们借助其它形式的热源,内部也可能存在大面积的液态水海洋。例如?( ) 42. 41小题中的天体其维持液态海洋的热源来自?( ) Ⅲ. 摇摆的星点 距离是天体重要的参数之一,天文学家有很多不同的方法测量天体距离,其中三角视差法是其中一种精确测量近邻恒星距离的方法。如下图所示,如果仅考虑地球的公转运动,一年中对恒星在天球上的位置进行高精度测量,恒星的位置将呈现为一个椭圆型的轨迹,称为视差椭圆,它的半长轴张角就是天体的周年视差。天文学家通过观测获得视差椭圆,即可定出天体的周年视差。 发射于2013年的欧洲空间局盖亚(Gaia)卫星于2014年7月25日开始了科学观测,在光学波段扫描全天恒星,获取了它们的位置、周年视差、自行、视向速度等参数。它通过三角视差的方法测定了银河系内超过13亿颗恒星的距离,为我们对银河系的形成和运动状况提供了宝贵的数据。 43.
周年视差是以_________天文单位的有效基线测得的恒星视差。( ) 44. 图3-A展示了天赤道附近某恒星去除了自行后的位置变化图。通过椭圆轨迹可测得该恒星的周年视差为?(mas表示毫角秒)( ) 45. 该恒星的距离为?( ) 46. 根据距离判断,图3-A中测量的最可能是下列哪颗恒星?( ) 47.
除了视差,恒星还会因自行而出现位置变化。图3-B是上述恒星在自行和周年视差共同作用下4条可能的运动轨迹,原点是轨迹的出发点。根据44小题的结果,请问哪一条轨迹最符合真实情况?( ) 48. 根据46小题的结果,这颗恒星在以下哪个月份在地球上最难被观测?( ) 49. 已知图3-A的恒星视星等为9.65等,它的绝对星等为?( ) 50. 已知它的B视星等为11.15等,V视星等为9.65等,它最有可能是一颗?( ) 附录 Ⅰ. 天宫空间站 图1-A 天宫空间站在2021年内某次过境预报。 图1-B 天宫空间站相关资料。 Ⅱ. 宜居带 表2-A 不同行星在太阳附近的宜居带范围 1. 所有模拟星球都拥有相同的表面大气压强和组分比例 表2-B 主序星参数表 图2-A 不同质量主序星的宜居带外边界与内边界(假设行星与地球相似),实线是本题中Kopparapu等人的模型的计算结果。(取自Kopparapu et al. 2013) Ⅲ. 摇摆的星点 图3-A 盖亚望远镜测得的某恒星的视差椭圆,椭圆的中心被选为坐标原点。 图3-B 图3-A 中的恒星加入自行后的运行轨迹。 2021年广东低年组答案 2021年广东省中学生天文知识竞赛试题(高年组) 注意事项: Part 1. 天文热点 1. 我国的“天问一号”火星探测器在今年5月15日成功释放着陆器携带火星车_________登陆火星表面。( ) 2.
北京时间2021年4月19日下午,_________无人机在火星上完成首次试飞,成为首个在地球以外的行星上御风飞行的人造物体。( ) 3. 在我国境内,今年5月26日可以观测到( ) 4. 以下哪颗行星在9月达东大距?( ) 5. 关于筹划多年的平方公里阵列(SKA),下列说法中不准确的一项是?( ) 6. 2020年年底,曾为世界上最大的单孔径射电望远镜的___________发生倒塌。( ) 7.
广州大学天文系于2020年11月成立,计划招收天文专业本科生。目前为止,广东省内有天文学院或者天文系的高校有哪两所?( ) 8. 2021年3月,中国国家航天局与哪个国家/地区联盟的航天公司签署了关于合作建设国际月球科研站的谅解备忘录?( ) 9. 下列哪个彗星并非于2021年回归近日点( ) 10. 今年年中,空间望远镜____________曾因故障停机1个多月。( ) Part 2. 基础知识 11.
太阳目前处于第25个活动周期,一个太阳活动周期平均长度为?( ) 12. 月球的年龄约为?( ) 13. 一位在南半球念书的留学生发现有两个云雾状天体围绕南天极做周日视运动,它们的视直径分别约为10度和5度,它们最可能是?( ) 14. 在不同的节气,观测者对同一物体测得的正午日影长度不同,这反映太阳正午高度角在一年里会随时间变化。在广州,以下哪个节气的正午日影最长?( ) 15. 中国传统的星官“鬼宿”其主体位于哪个星座?( ) 16. 用双筒望远镜可以比直接用肉眼看到更多星星,这是主要是因为?(
) 17. 人类已经向火星发射过不少登陆器,但甚少有登陆金星的项目,本世纪至今更是一次金星登陆任务也没有。以下哪项对金星登陆器的探测任务影响最大?( ) 18. 奎宿九(仙女座β)的视星等为2等,织女星的亮度约为奎宿九的?( ) 19. 以下哪一个叙述不正确?( ) 20. 分子云是恒星诞生的摇篮。在分子云中,大部分氢以H2的形式存在,难以通过中性氢原子谱线来示踪物质的分布和运动。但有一种丰富度仅次于氢分子的极性分子,在射电波段能产生较强的信号,指示分子气体的踪迹,帮助天文学家了解分子云的物理信息。这种分子是?( ) Part 3. 观测与应用 Ⅰ. 模拟观测 受现实条件制约,广东省内某天文社从上年至今一直无法组织外出观测活动。为了让社员们了解基本的观测知识,观测部长经过向指导老师申请后,在一个多云的晚上带领社员们用手机和平板开展星空辨认活动。他们利用常见天文App中的AR功能,透过屏幕观测所指方向的天空实况,从而了解现在天空中的天体分布。图1-A和图1-B是活动图中的手机截屏,时间是北京时间。请根据它们回答21-26小题。 21. 观测部长首先介绍春季大三角和春季大圆弧,当他介绍大角星时画面如图1-A所示。此时大角星出现的方位接近?( ) 22. 出现图1-A的画面后,接下来该如何移动屏幕,找到角宿一?( ) 23. 在图1-A左下方圈选的位置附近有一个著名的深空天体,它是?( ) 24.
当观测部长回到拱极星区时,一位新社员才发现他手机中的画面和别人的不同,具体情况如图1-B所示。观测部长看了他的手机设置,发现这位同学时间设置正确,但没打开定位,所以系统自动获取经纬度失败,导致模拟错误。这位同学的APP选定的观测纬度约?( ) 25. 这位同学模拟的观测地经度与他真实所在地的经度差约为?( ) 26. 观测日期最有可能是以下哪天?( ) Ⅱ. 宜居带 液态水对生命而言,是一种常见且重要的介质。天文学中对宜居带的定义,也多和星球表面是否能稳定存在液态水有关。在上世纪,Kasting等人给出一套经典的宜居带模型(Kasting et al. 1993)。该模型在一个和地球类似的星球上,构建一个以氮气为背景,包含CO2和H2O两种气体的大气,然后分析这个星球拥有不同地表温度时到恒星的距离,判断恒星周围能让星球表面能稳定存在液态水的空间范围,从而划定宜居带。后来Kopparapu等人在Kasting等人的模型上进行了改进(Kopparapu et al.2013),表2-A和图2-A给出了新模型的部分结果。 27. 判断宜居带外边界时,模型选取了地表平均温度能保持273K的判据。当地表平均温度小于273K,气压为1标准大气压时,大气中的温室效应主要由哪种物质贡献?( ) 28.
计算宜居带的外边界时,模型会根据水的损失效果判断一个临界距离。当行星过于接近太阳,水将会快速散逸,这过程主要由恒星辐射导致高层大气水分子的离解和逃逸过程主导。但当行星稍微过度接近太阳时,大气中的二氧化碳还能相对保持稳定(例如金星大气),主要原因是?( ) 29. 根据表2-A的结果,我们可以发现同等条件下?( ) 30. 根据图2-A中Kopparapu等人的计算结果以及表2-B的信息,当一颗和地球相同的行星出现在一颗K5型主序星附近时?( ) 31. 我们对宜居行星的判断,总是依赖特定的模型。但任何模型都会有不完善的地方,例如Kopparapu等人的模型对宜居带的判断并没有完整地考虑云层、磁场和其它温室气体等因素的影响。如果你听到有人说某颗系外类地行星是宜居星球,下面理解中不准确的一项是?( ) Ⅲ. 食变星 一对互相绕转的双星以合适的角度朝向我们时,我们将看到双星相互掩食,产生光变。这类变星天文学家称为食变星。在本届复赛中,我们将要处理涉及食变星观测的问题。现在我们先从理论上做一些简单的模型分析,以及介绍必要的概念。设双星系统中两星质量分别为𝑀1和𝑀2,轨道为正圆形,轨道半径分别为𝑟1和𝑟2,且𝑀1 > 𝑀2,轨道倾角为90°(轨道面与视线平行),辐射流分别为𝐹1和𝐹2,视星等分别为𝑚1和𝑚2,请回答32-41小题。 32. 以下哪种变星不属于食变星( ) 33. 双星系统中的两颗成员星在引力的作用下围绕公共质心旋转。设运动轨道为圆轨道,下列选项中准确反映两星相对位置关系的示意图是?( ) 34. 若双星轨道平面与视线平行,以下哪项正确描述了双星轨道周期𝑇、恒星的质量与轨道半径的关系?( ) 35. 金牛座λ是一颗较明亮的食变星,光变周期约4天,亮度在3.37-3.91等之间变化。主星质量为7.2倍太阳质量,光谱型B3 V型;伴星质量为1.9倍太阳质量,光谱型A4 IV型,变星距离为148 pc。关于金牛座λ系统下列说法最不准确的是?( ) 36. 我们还可以测量双星的光谱,通过多普勒效应得到成员星的视向速度变化曲线。下面哪项准确反映了视向速度𝑣𝑟随时间𝑡变化情况?( ) 37.
图3-A是某颗食变星的光变曲线。在一个周期里,光变曲线出现两次极小,较深的一次称为主极小,较浅的一次称为次极小。关于食变星光变曲线的普遍形态,下列观点最准确的是这?( ) 38. 在观测变星时,受现实条件制约,甚少能在一个光变周期内获取完整的光变曲线。天文学家一般需要结合多次观测的数据,通过一定的数学物理方法初步确定变星的周期,然后通过相位图描画出天体的光变曲线。光变曲线的相位一般定义为𝜑 = (𝑡 − 𝑡0)⁄𝑃 −
𝐸,这里𝑃是光变周期,𝑡0是计时起算时刻,对食变星一般选其中一次主极小时刻为𝑡0,𝑡是任意时刻,𝐸是指从𝑡0时刻到𝑡时刻之间经过的主极小次数(不算𝑡0那次)。这样任意时刻𝑡都可以换算为0到1之间的相位值,它表示了该时刻光变周期完成的进度。若某变星的主极小出现在8月3日18:00,光变周期为3.5天,则8月16日0时的相位为?( ) 39. 图3-A光变曲线的极小之间,变星的亮度会间隔地维持稳定,形成“平台”,此阶段变星亮度也最高。在“平台”阶段,食双星的遮掩情况是?( ) 40. 有时候,食变星光变曲线的极小会出现“平底”(非测量误差导致),如图3-B就是其中一个例子。出现这种“平底”结构通常意味着?( ) 41. 若两星的表面温度𝑇1 > 𝑇2,半径𝑅2 > 𝑅1。当这种“平底”状的极小出现时,次极小和主极小的亮度比为?( ) Ⅳ. 摇摆的星点 距离是重要的参数之一,天文学家有很多不同的方法测量天体距离,其中三角视差法是测量近邻恒星距离最精确的方法。如下图所示,如果仅考虑地球的公转运动,一年中对恒星在天球上的位置进行高精度测量,恒星的位置将呈现为一个椭圆型的轨迹,称为视差椭圆。天文学家通过观测获得视差椭圆,即可定出天体的周年视差。 发射于2013年的欧洲空间局盖亚(Gaia)卫星于2014年7月25日开始了科学观测,在光学波段扫描全天恒星,获取了它们的位置、周年视差、自行、视向速度等参数。它通过三角视差的方法测定了银河系内超过13亿颗恒星的距离,为我们对银河系的形成和运动状况提供了宝贵的数据。 42. 周年视差是以_________天文单位的有效基线测得的恒星视差。( ) 43. 下列说法中正确的是?( ) 44.
图4-A展示了天赤道附近某恒星去除了自行后的位置变化图。通过椭圆轨迹可测得该恒星的周年视差为?(mas表示毫角秒)( ) 45. 根据距离判断,图4-A中测量的最可能是下列哪颗恒星?( ) 46. 除了视差,恒星还会因自行而出现位置变化。图4-B是上述恒星在自行和周年视差共同作用下4条可能的运动轨迹,原点是轨迹的出发点。根据44小题的结果,请问哪一条轨迹最符合真实情况?( ) 47. 除自行外,对盖亚卫星来说,以下哪项也会显著影响恒星位置的测量结果?( ) 48. 根据恒星位置的不同,恒星周年视差的轨迹也不一样。当恒星处于哪个位置时周年视差轨迹为一条线段?( ) 49. 身在木星的观测者对盖亚卫星非常感兴趣,也发射了木星的盖亚卫星并与地球的盖亚卫星同时开始科学观测。假设木星的观测者需要恒星在天空中画出完整的椭圆轨迹后才能测定视差,那么他们还要观测多久才能测定?( ) 50. 在得到完整的视差椭圆之后,木星的观测者测得的视差椭圆长轴张角是地球卫星测得的周年视差的几倍?( ) 附录 Ⅰ. 模拟观测 左:图1-A,讲解春季大三角时的手机截屏。下方朝向地面,上方朝向天顶。 右:图1-B,讲解北斗七星和北极星时的截屏。上图为观测部长的手机画面,下图为某社员的手机画面。 Ⅱ. 宜居带 表2-A 不同行星在太阳附近的宜居带范围 1. 所有模拟星球都拥有相同的表面大气压强和组分比例 表2-B 主序星参数表 图2-A 不同质量主序星的宜居带外边界与内边界(假设行星与地球相似),实线是本题中Kopparapu等人的模型的计算结果。(取自Kopparapu et al. 2013) Ⅲ. 食变星 图3-A 某颗食变星的V波段光变曲线。纵坐标是该变星与比较星的V星等差,横坐标是相位(可当作时间)。取自Srivastava & Sinha (1984)。 图3-B 食变星 GSC 03090-00153 的光变曲线。纵坐标是归一化后的辐射流量,横坐标是相位。取自 https://vs-compas.belastro.net/bulletin/issue/2/p6。 Ⅳ. 摇摆的星点 图4-A 盖亚望远镜测得的某恒星的视差椭圆,椭圆的中心被选为坐标原点。 图4-B 图4-A 中的恒星加入自行后的运行轨迹。 2021年广东高年组答案 广东天文学会、第十六届中学生天文知识竞赛组委 更早年份的天文试题资料,也可前往“天文奥赛”网站取得。(https://www.astro-init.top/)
更多海峡两岸天文试题,可在“有趣天文奇观”网站下取得,欢迎多加利用!(https://interesting-sky.china-vo.org/category/cnao/) (本文共有214人浏览过,今日共有2人浏览过,欢迎多加利用!) 台北市立天文科学教育馆为推广天文知识,并提高民众对天文之认识与兴趣,开辟了天文知能检测平台,期盼能使天文教育更蓬勃发展。 繁体中文使用者注意: 2019年天文知能检测『天文知识测验』题目卷 单选题(填对应数字即可),共计100题,每题1分,总分100分,70分以上及格 1. 八大行星英文名多以罗马神话神祇名字命名,哪颗行星名字代表掌管农业与收成之神? 2. 寻找系外行星,截至目前为止,哪种方法找到最多颗? 3. 中国古代利用何种仪器可推算出「年」的长度? 4. 站在淡水海边,哪一天看夕阳下山时,方位会最接近正西方? 5. 2020年6月21日,在嘉义市,可以看到哪一种特殊天象? 6.
下列哪一个太空探测计划,探测过太阳系最多颗行星? 7. 某行星傍晚6时刚从东方地平面升起,假设当天傍晚到隔天清晨的天气晴朗且稳定程度相同,在地面透过天文望远镜、在相同放大倍率下观看,何时观看到的影像扰动可能会最小? 8. 2019年诺贝尔物理奖颁发给米歇尔•梅尔(Michel Mayor)与迪迪埃•奎洛兹(Didier Queloz),主要是表彰他们在下列哪方面天文研究的贡献? 9. 福卫七号计划主持人是下列哪一位? 10. 下列哪一种恒星,整体密度会是最小的? 11. 小明昨晚在阳明山国家公园看到北极星,请问当时的北极星距离地平面仰角约几度? 12. 事件视界天文望远镜(Event Horizon Telescope)在2017年4月观测黑洞所用的全世界天文台组合中,中研院天文所加入或主导的下列哪一个天文台,尚未参与? 13. 浑仪、浑象在使用上的差别,下列叙述何者正确? 14.
下列天文事件的发生的顺序何者有误? 15. 使用口径10公分及25公分光学望远镜进行目视观测,下列比较何者有误? 16. 关于铱卫星闪光(Iridium Flares)叙述何者有误? 17. 英仙座大陵五星,是哪位天文学家从观测推算其变光周期,准确提出变光机制的? 18. 关于恒星在赫罗图(H–R diagram)情况,下列何者为非? 19. 下列何者不是太阳系的成员? 20. 下列哪一个梅西尔星表(The Messier Catalogue)的天体,拥有最多颗恒星? 21. 关于木星的叙述,下列何者正确? 22.
「蓝月」代表下列何种状况? 23. 火星的地表呈现红色,是因为下列何种因素? 24. 新视野任务(New Horizons)2019年1月1日,首度飞掠柯伊伯带天体(KBOs)——2014 MU69,科学家给予这个天体的昵称为下列哪一个? 25. 贝叶挂毯(Bayeux Tapestry)创作于11世纪,1066年4月天空中所出现、肉眼可见的彗星也展露其中,这颗彗星是下列哪一颗? 26. 金牛座的蟹状星云是归属于下列哪一种星云? 27.
红矮星也是恒星的一种,但较暗也较小,关于它的性质,下列何者正确? 28. 哈勃序列(Hubble sequence),是做下列何种分类用的? 29. 采用同一星团中全数恒星所描绘的赫罗图,可得知本星团何种讯息? 30. 天文学家预测,下列哪个星系以后会与本银河系相撞并融合? 31. 一把双筒望远镜的规格上标示7×50,它的放大倍数及口径下列何者叙述正确? 32. 日心说的天体运行轨道是圆的,哪一位天文学家后续把轨道修正为椭圆形? 33. 提丢斯·波德定律(Titius-Bode law)提出后,因着寻找「消失的第五颗行星」过程中,而首度被找到的新星球是下列哪一颗? 34. 下列何者是人类目前尚未达到的科学目标? 35. 动画《圣斗士星矢》中,巨蟹座黄金圣斗士的必杀技为「积尸气冥界波」,其中积尸气是代表下列哪一个梅西尔星表的天体? 36. 阿波罗13号任务(Apollo
13)会被评价为「成功的失败」,是因为任务过程发生哪些事? 37. 2018年华裔天文学家葛健所发表发现的超级地球,就在编号HD 26965恒星旁公转,这颗恒星位于哪一个星座方向? 38. 二十四节气的日期是根据哪个天体的视运动而订? 39. 1933年芝加哥博览会开幕典礼中,引用哪一颗恒星进行开幕? 40. 哪一种黑洞,在事件视界(event horizon)产生潮汐裂解事件(tidal disruption event)的效应会比较明显? 41. 古人运用节气计算「年」的长度,是以哪个节气为计算的起讫点? 42. 模拟失重的飞机,飞行过程中,机内展现失重状态是发生在抛物线飞行的哪一个阶段? 43. 欲探测背景辐射时期之前的宇宙,最可能观测下列哪一种光或波? 44. 月相接近满月时,若站到月球上看地球,应呈何种形状? 45. 火星白天时,站在奥林帕斯山顶所看见的天空颜色是下列哪一种? 46. 流星雨中,尾迹最长的流星通常出现在下列哪个方向? 47. 目前测得太阳系中的最高风速,出现在下列哪颗行星上? 48. 下列哪一颗恒星,视星等为0等? 49.
下列何者不是触发恒星形成的诱因? 50. 若一组双星质量总和为10倍太阳质量、互绕周期为10年,则两者间距离最可能为下列何者? 51. 若在銀河系中,發現存在比銀河系年齡更古老的球狀星團,最可能的原因是? 52. 在夜空中,大部分球状星团位于以下哪个区域? 53. 由丁肇中博士团队设计制造的太空磁谱仪系统(AMS),其主要研究对象为何? 54. 根据标准检验局2019年3月12日所公告的规定,「天文观星教学研究用之可携式雷射指示器」功率不得超过下列哪项规格? 55.
人类首次直接拍摄到黑洞影像,是以下列何种波段的天文望远镜拍的? 56. 当恒星色指数数值越小时,下列描述何者是对的? 57. 2019年6月10日发生木星冲,请问下一次木星冲约在何时? 58. 国际太空站(International Space Station)绕地球一圈所需的时间约多久? 59. 「春分」始于黄经0度,则黄经15度所临到的是哪一个节气? 60. 某日晚上8点,在台北天文馆观测到月亮自西方地平线逐渐隐没,本日所见的「月相」应该最接近下列哪一种? 61. 清代吴敬梓的儒林外史文中提到「你看贯索犯文昌,一代文人有厄!」,请问「贯索」对应于下列哪一个星座方向? 62. 太阳色球层的红色,来自下列哪种元素的原子受到激发后,落回较低能阶时,所发射出来的辐射? 63. 根据观测及恒星演化理论,行星状星云的叙述,下列何者正确? 64. 根据目前的恒星演化理论,比铁还重的元素,主要生成于下列何种步骤? 65. 有关行星位置及观测的叙述,下列何者错误? 66. 若有「荧惑守心」天象发生,可在哪颗星附近看到火星? 67. 每一年发生于7月至8月、约在8月12日前后进入极大期的英仙座流星雨,其来源的天体是以下何者? 68. 到达下列哪一个节气时,地球离太阳最近? 69. 光学望远镜的放大倍率如何计算? 70. 下列哪一个天体,距离地球最远? 71. 中国古代天文测量仪器「简仪」,是由下列哪位创造的? 72.
地球上的观测者,观察到月球始终以同一面朝向地球,其主要原因为何? 73. 有关太阳结构的叙述中,下列何者为误? 74. 月食不可能会在下列哪个节日发生? 75. 美国天文学家克莱德•汤博(Clyde Tombaugh)在1930年发现的天体是下列哪一个? 76. 下列哪一种日月食天象,不会发生? 77.
下列哪一个小行星群,离地球最近? 78. 量测遥远星系中的造父变星,可以协助估算这个星系的哪一种物理量? 79. 下列光谱型态的恒星,哪一个表面温度最低? 80. 事件视界天文望远镜观测的主要目标,除了银河系中心人马座A星(Sgr A*)外,还有下列哪一个梅西尔星表的天体? 81. 下列梅西尔星表中的星云,哪一个里面有恒星正在形成? 82. 下列有关闰年的叙述何者是错误的? 83.
星云在可见光照片中所呈现的红色,是哪一种元素所发射的? 84. 雷射干涉重力波天文台(LIGO),在2015年发现的重力波GW150914,其来源是甚么天体碰撞合并? 85. 太阳环绕银河系中心旋转,每转一圈约需多少年? 86. 观察恒星的光谱,无法测量到下列哪一种恒星的物理量? 87. 口径50公分的天文望远镜,其焦比为10。若配合焦距为25mm的目镜,其放大率是多少? 88. 天文学家根据目前的观测结果,认为下列哪种学说比较可能是月球形成的原因? 89.
太阳偏黄色、天狼星偏蓝白色、心宿二偏橙红色,由此可知,三个天体表面温度由低到高的顺序应该是? 90. 观测目标天体光谱时,若发现其光谱有「红移」现象,表示此天体反应星光发出时,它正处于下列何种境况? 91. 史匹哲太空望远镜(Spitzer Space Telescope)观测的光线波段,为下列何种? 92. 太阳系内,短周期彗星的主要来源区域为下列哪一个? 93. 《晋书·天文志》:「……所谓扫星,本类星,末类彗,小者数寸,长或经天。……本无光,傅日而为光,故夕见则东指,晨见则西指。在日南北皆随日光而指,顿挫其芒,或长或短。」试问前文是在描写何种天体? 94. 上一次火星冲发生在2018年7月,接下来的火星冲将发生在西元哪一年? 95. I和II型超新星,最主要的差别在于II型的光谱中有什么元素的吸收谱线? 96. 跨年活动来到时,下列哪一个国家是地球上第一个跨年的? 97. 太阳系哪一颗行星的表面温度最高? 98. 根据目前恒星演化理论,太阳不会经历哪一个阶段? 99. 要观看金星西大距,要在下列哪个时间及方位? 100. 若恒星发光度不变,当其距离向外移动4倍后,其亮度会变成原来的几倍? 2019天文知能检测『天文知识测验』答案 更多天文试题,也可在“有趣天文奇观”网站下取得,欢迎多加利用! (本文共有14人浏览过,今日共有1人浏览过,欢迎多加利用!) 2020年全国中学生天文知识竞赛预赛于2020年9月20日在全国13个考点成功举行,预赛共收到有效答题卡高年组626份,低年组574份。根据预赛成绩,高年组得分为36分及以上者共44人,低年组得分为48分及以上者共29人。高低年组共计73名同学通过预赛入围2020年全国中学生天文知识竞赛决赛。根据全国预赛成绩,入围全国决赛的名单已在北京天文馆官网(http://www.bjp.org.cn/)发布。 竞赛宗旨:推动天文基础教育,为全国热心天文学的师生提供交流平台,加强天文科普教育的国际交流与合作。竞赛内容:天文相关时讯,基本天文概念和常识,天文观测。竞赛分为预赛和决赛两个阶段,预赛为闭卷笔试,决赛包括闭卷笔试、望远镜操作、实地观星等。 2020年全国中学生天文知识竞赛预赛试卷 【注意事项】请务必仔细阅读! 【试题】 01. 参宿四位于( )。 02. 在金星西大距时,在金星上看到的地球处于( )。 03. 下列不同类型的超新星中被称为“标准烛光”是( )。 04. 中国古代发展出自己独特的星空划分和命名体系,古人把天空划分为三垣二十八宿,下列不属于“三垣”的是( )。 05. 1000颗6等星聚集在一起的星等近似( )等。 06. 天狼星的绝对星等为1.5等,太阳的绝对星等与天狼星的绝对星等差( )等。 07. 天体周日视运动过程中达到“上中天”时,它一定( )。 08. 2019年10月,诺贝尔物理学奖一半授予詹姆斯·皮布尔斯教授以表彰他对( )结构、历史的新理解,另一半授予米歇尔·麦耶和迪迪埃·奎洛兹以表彰他们第一次发现围绕类太阳恒星运行的系外行星。 09. 使用一架赤道式望远镜开启自动跟踪观测正东方地平线附近一颗恒星。经过一段时间发现在望远镜视场内星像向北侧漂移。若将望远镜指向正南附近一颗恒星,经过一段时间视场内星像在南北方向几乎没有偏移。这说明望远镜极轴指向偏( )。 10. 对以下说法正确与否的判断为( )。 11. 在地球上的地球人和在火星上的“火星人”同时观测一颗恒星,与地球人的观测结果相比,以下描述正确的为( )。 12. 如果星团中包含的恒星在有效温度约5500K时脱离主序,那么星团的年龄最接近( )。 13. 在木星轨道位置可以观测到4颗类地行星凌日,那么发生凌日时( )的视直径最大。 14. M15中所包含的恒星最可能是( )的恒星。 15.
2020年一颗广受关注的大彗星——新智彗星C/2020 F3 (NEOWISE) ,其公转周期约为7000,则它的轨道半长径最接近( )au。 16. 一颗位于某星系(约1000kpc)中的超巨星的绝对星等为-8,那么在地球上观测其视星等为( )。 17. 2019年5月,SpaceX公司通过一箭60星的方式将首批( )卫星送入太空, IAU表示这会对天文观测产生严重的影响。 18. 中国传统的二十四节气体系是根据( )现象制定的。 19.
使用2块凸透镜可以制作一架开普勒式望远镜。在物镜和目镜之间插入一块凹透镜能够进一步提高望远镜的放大倍数。使用这架望远镜观察远处正立的字母p,在目镜中看到的形状是( )。 20. 要在农历十六观测到月掩昴星团,以下四个月份中只可能发生在( )。 21. 假设有一个遥远且与地球等同的系外行星上有着一个与地球等同的文明,如果那里的人们想通过测量地球大气的光谱来确定地球是否存在生命,他们所观测到的光谱中与类地生命相关的最为显著的谱线来自于( )。 22. 下列哪个选项不是大爆炸宇宙学理论的证据?( ) 23. 2019年8月,业余天文学家杰纳迪·鲍里索夫发现了一个类似彗星的天体,经确认它是目前已知的第( )个来自太阳系之外的天体。 24. 几条氢吸收线的实验室静止波长分别为410nm、434nm、486nm和656nm。天文学家对一个遥远的星系进行了光谱观测,观测结果显示这些相同谱线的波长分别为492nm、521nm、583nm和787nm。请问这个星系的退行速度是( )倍光速。 25. 以下说法不正确的是?(
) 26. 根据赫罗图上的信息判断,一般红超巨星、蓝超巨星和红巨星相比,半径更大的是( )。 27. 宇宙微波背景辐射的谱线轮廓形状是( )。 28. 在一个双星系统中,主星与伴星的温度相差不多,主星的光度约为伴星的82倍,光度差异主要源于两颗星半径的差异。根据以上信息,估算主星与伴星的半径之比约为( )。 29. 恒星核反应耗尽其内部燃料所需的时间叫核时标,取决于恒星的质量和光度。已知太阳的核时标约为2.5×1010年,一颗主序星的质量是太阳的10倍,光度是太阳的300倍,其核时标约为( )。 30. 以下说法不正确的是( )。 31. 春季大三角、夏季大三角、冬季大三角的9颗亮星中,与北天极角距离最小的是( )。 32. 岁差现象最早是古希腊的喜帕恰斯发现的,在中国古代也有人独立发现,他是( )。 33.
2018年8月,系外行星凌星巡天卫星(TESS)观测到了一个星系的亮度变化,在数天时间内其视星等由19等增加到了16等。这是由一颗Ia型超新星爆发所导致的亮度变化,即ASASSN-18tb。假设这个超新星的前身星和参宿四(绝对星等-5等)非常相似,这个星系又很像银河系(大约包含2000亿颗类似太阳的恒星),那么该超新星爆发后亮度大约提升了( )倍。 34. 如果一颗周年视差为0.0111角秒的恒星在5年内在星空中移动了0.1个角秒。那么它的切向速度最可能为( )km/s。 35. 如果太阳风每秒从太阳表面吹出的粒子数是n=1×1036,且因为核心氢的核聚变反应,太阳的质量也在同时减少,则太阳风与核聚变的质量损失率之比最接近(
)。(已知:太阳光度3.8×1026W,电子质量9.1×10-31kg,质子质量1.7×10-27kg。) 预赛答案:CDACA CDAAC BCCBC BABCD ABBBB ADBCD AACDA 2020年全国中学生天文知识竞赛决赛试题 I. 选择题 1.(仅低年组)月球相对背景恒星的运动方向是。 2.(仅低年组)银河系大约有×1010颗恒星。 3.(仅低年组)中国古代有漫长的测影传统,下列仪器用来测定方向的是。 4. 现今北黄极在赤道坐标系中的位置是。 5. 2020年7月23日,中国发射了天问一号探测器,计划一步实现火星“环绕、着陆、巡视”三个目标,其中“巡视”任务将由火星车完成,火星车的设计寿命为。 6.
下面哪个选项按照正确的时间顺序描述了宇宙早期演化经历的各个阶段? 7. 目前已知本星系群中包含超过50个星系,下面不属于本星系群。 8. 射电脉冲星拥有很精确的脉冲周期,有很多实际用途,以下哪项不属于它们的应用? 9. 猎户座的参宿七和参宿四分别是蓝超巨星和红超巨星,根据其颜色,我们可以大概推知其色指数B-V 较大的是。 10. 影响恒星光谱谱线宽度的因素可能包括
。 11.(仅高年组)宇宙中第三丰富(质量比)的元素是。 12.(仅高年组)一次全食带主要位于地球中纬度地区的日全食,全食带最东端看到的食甚时刻比最西端晚大约。 13.(仅高年组)一个类星体的热光度为Lbol =1047erg/s,它的中心黑洞质量为MBH =109M⊙。已知LEdd =1.26×1038(MBH
/M⊙)erg/s,此类星体的爱丁顿比率(Eddington ratio)是。 II. 简答题 14.(仅低年组)土星环缝 15.(仅高年组)主序星占比 提示: 对上式积分可以得到:,这里和分别代表最小恒星质量0.08和最大恒星质量100。 16.(低年组和高年组)灶神星冲日 17.(低年组和高年组)脉冲星 18.(低年组和高年组)新智彗星颗粒的命运 北京天文馆、全国中学生天文知识竞赛组委会拥有最终解释权。 更早年份的天文试题资料,也可前往“天文奥赛”网站取得。(https://www.astro-init.top/)
更多海峡两岸天文试题,可在“有趣天文奇观”网站下取得,欢迎多加利用!(https://interesting-sky.china-vo.org/category/cnao/) (本文共有241人浏览过,今日共有3人浏览过,欢迎多加利用!) 台北市立天文科学教育馆为推广天文知识,并提高民众对天文之认识与兴趣,开辟了天文知能检测平台,期盼能使天文教育更蓬勃发展。天文知能检测自由参加,不限年龄、学历,试题不分等级。检定项目分为「天文知识测验」和利用天文馆的宇宙剧场半球形银幕进行的全天「星座辨认」等两部分。通过检测证书由台北市立天文科学教育馆署名发给。 繁体中文使用者注意: 两岸名词的差异 公尺=米 公分=厘米 公厘=毫米 哈伯=哈勃 梅西尔=梅西叶(梅西耶) 重力波=引力波 克卜勒=开普勒 古伯带=柯伊伯带 欧特云=奥尔特云 都卜勒效应=多普勒效应 航海家探测船=旅行者探测器 机会号=机遇号 精神号=勇气号 2018年天文知能检测『天文知识测验』题目卷 单选题(填对应数字即可),共计100题,每题1分,总分100分,70分以上及格 1. 2018年1月31日晚间21时27分是月亮「望」的时刻,下列何者正确? 2. 某颗星的「绝对星等」与「视星等」相同,请问这颗星距离我们多远? 3. 关于宇宙背景辐射的叙述,下列何者正确? 4. 梅西尔星表〈The Messier
Catalogue〉中的M97,位于哪个星座方向? 5. 下列哪一项关于彗星的叙述是正确的? 6. 地球不会产生下列何种运动? 7. 《汉书》中的《天文志》是下列中哪位所辑? 8. 下列哪项关于太阳系形成的叙述是正确的? 9. 月球不会造成地球发生哪种现象? 10. 下列哪一类天体的表面温度最高? 11. 恒星的颜色与哪一项恒星的物理性质有关? 12. 太阳辐射能的主要来源是? 13. 下列哪一类恒星的演化寿命一定比较短? 14. 天文学家之所以知道有「暗物质」的存在,是因为观测到? 15. 根据目前观测数据,本银河系各部位的转动速率,下列哪项叙述正确? 16. 下列哪项关于星系的叙述是不正确的? 17. 2016年科学家利用下列哪种物理原理,首度探测到重力波? 18. 在台北冬季时,往北纬更高的区域前进所观测到的情形,下列哪项叙述不正确? 19. 下列哪个星座在台湾完全看不到? 20. 下列何者是类地行星的特性? 21. 克卜勒任务(Kepler Mission)是利用何种方法来搜寻系外行星(太阳系以外的行星)? 22. 目前发现的矮行星中,「不」包含下列哪一颗? 23. 从太阳光球层的何种现象,可得知太阳表面正在运用对流传递热能? 24. 目前太阳系八大行星中,拥有最多卫星的是下列哪一颗? 25. 2018年日本隼鸟2号(Hayabusa
2)探测船,让探测机器人成功登陆至龙宫(Ryugu)小行星,这颗小行星是属于下列哪一小行星族群? 26. A-金星、B-天狼星、C-织女星、D-北极星、E-天王星,以上天体的视星等数字由大到小排列为下列何者? 27. 视星等亮度若差5等,亮度约相差几倍? 28. 意大利天文学家乔凡尼‧夏帕雷利(Giovanni Virginio Schiaparelli)首度观测到火星上有一种地形特征,他用意大利语canali表示,请问是在哪一年? 29. 下一回的火星大接近,将于哪一年到来? 30.
本银河系,依目前的观测结果推论,是属于下列哪种星系? 31. 本银河系的核心,透过欧南天文台的VISTA望远镜观测到其外形像一颗花生,这是观测哪一个波段的光所得到的结果? 32. 太阳系位于本银河系的旋臂上,距离本银河系核心约有几光年远? 33. 下列哪一颗星是目前发现离太阳系最近的系外行星? 34. 寻找系外行星所用的方法中,目前哪一种方法所找到的数量最多? 35. 有关二十四节气,下列叙述何者错误? 36.
有A及B两支双筒望远镜,规格分别为A-7×50及B-6×30,以下叙述何者正确? 37. 3月20日晚上8点小文观察到北斗七星,他可于下列哪个时间,在相同地点看到最接近同仰角及方位的北斗七星出现? 38. 下列哪个星座所在位置的赤纬最南? 39. 依目前观测发现,下列哪一颗恒星旁有最多系外行星? 40.
站在台湾本岛地平面,可以完整地看到下列哪个星座的全部? 41. 黄道经过的星座有几个? 42. 火星冲多久会发生一次? 43. 下列哪个天体对地球海洋潮汐的影响最大? 44. 下次要在台湾看到日环食要等到何时? 45. 下列哪颗恒星的表面温度最高? 46. 恒星演化中,下列哪个阶段所占的时间最长? 47. 下列何者无法用来测量星系的距离? 48.
下列梅西尔天体中,何者为球状星团? 49. 目前全世界最大的单一天线无线电波望远镜位于何处? 50. 下列何者不属于电磁波? 51. 下列何者不属于电磁波? 52. 已知岁差之周期约为26000年,则春分点每年约退行多少角秒? 53. 已知某恒星的视星等为10等,距离为100秒差距,则此恒星的绝对星等为多少? 54. 目前太阳系哪一颗行星上被观测到的气旋速度最快? 55. 天文学家认为太阳系长周期彗星主要来自下列何处? 56. 小行星在自转时,表面各部位照射到太阳光的面积比例不一,造成红外线辐射强度不同而产生压力变化,使小行星产生不同于原预测方向之漂移现象,称为何种效应? 57. 卡西尼缝(Cassini division)是存在于土星环中的结构,而其成因与下列太阳系中的哪个天文结构最为相似? 58. 依目前恒星形成理论,成为一颗恒星的质量下限,约为多少太阳质量(M⊙)? 59. 伽玛射线爆(gamma ray burst,GRB)是宇宙中由于星体之剧烈爆发而产生大量伽玛射线的一种天文现象,而其较不可能由下列何种事件所造成? 60. 梅西尔星表〈The Messier Catalogue〉中的M44俗称鬼宿星团,它位于哪个星座方向? 61. 下列哪种交互作用并非宇宙的四大基本力之一? 62. 下列何者并非宇宙大霹雳学说的观测证据之一? 63.
唐朝诗人杜甫在其诗句「赠卫八处士」中写到「人生不相见,动如参与商。今夕复何夕,共此灯烛光。…」,而其中所指的参星与商星分别是位于现今的哪两个星座内? 64. 星座中的南极座原意象征哪一种航海仪器? 65. 下列哪一个单位距离最远? 66. 星座中的鹿豹座,是描述哪种动物? 67. 下列哪一天有可能发生日食? 68. 如果住在月球背面,你会看到太阳多久升落一次? 69. 下列哪一颗星球地表的大气压力最大? 70.
信使号太空船(MESSENGER)环绕哪一颗行星进行探测? 71. I型超新星与II型超新星的分类,以观测有无哪一元素为依据? 72. 2018年4月18日发射研究系外行星的望远镜TESS,与克卜勒任务(Kepler Mission)相比优势为何? 73. 影响恒星演化最重要的因素是下列何者? 74. 最适合观测金星的时机是? 75. 下列有关中国星宿与西方星座的对照何者错误? 76. 大霹雳(The Big Bang)所产生的元素中,哪种含量最多? 77.
太阳离本银河系哪一条旋臂最近? 78. 帕克太阳探测器(Parker Solar Probe)2018年8月发射,请问它利用哪颗行星加速并改变轨道? 79. 帕克太阳探测器为纪念尤金‧帕克(Eugene Newman Parker)而命名为帕克,请问这位天文学家对天文学最主要贡献,是研究下列哪一项主题? 80. 下列哪一个太空望远镜所探测的观测波段最长? 81. 关于球状星团与疏散星团的比较,下列何项叙述不正确? 82. 太阳系八大行星中,哪一颗行星自转轴倾角达97度? 83. 2017年天文学家首度观测到古柏带(Kuiper Belt)天体有「环」系统存在,请问是在下列哪一颗古柏带天体发现的? 84. 2006年天体分类增列「矮行星」,下列哪一颗矮行星不是在2006年列入的? 85. 地面上的大型望远镜,常用「自适应光学(Adaptive Optics)」系统,减轻并修正哪方面的干扰? 86. 有关目前太阳黑子的变化周期,下列叙述何者正确? 87. 新视野任务(New Horizons)将于2019年元旦飞掠哪一颗古柏带天体? 88. 2018年年底预计升空的福卫七号,主要用在何种用途上? 89. OSIRIS-REx是NASA第一个拜访近地小行星的太空任务,预计在2018年12月飞抵哪一颗小行星进行采样? 90. 太阳预计在主序带还可存活多久? 91. 目前正环绕木星进行观测的太空任务是下列哪一个? 92. 要用下列哪一个波段,才能观测到土星的极光? 93. 有关恒星纬度差异自转(latitudinal differential rotation),依目前观测结果,不同纬度的速度叙述,何者正确? 94. 下列太空探测车中,何者不是用太阳能为动力来源? 95. 太阳系中,下列哪颗卫星的地表,有被观测到沙尘暴的发生? 96.
天文学家找到第一个太阳系外可能存在卫星的讯号,这颗卫星绕行哪一颗系外行星? 97. 英仙座流星雨是年度主要流星雨之一,导致这个流星雨发生的母彗星是下列哪一颗? 98. 在无线电天文学上被广泛地应用在侦测星系结构的21公分谱线,是由何种物质的两个超精细结构能阶之跃迁所发出? 99. 天体运行论〈De revolutionibus orbium coelestium〉一书是哪一位天文学家所撰写的? 100. 下列哪个星云是行星状星云? 2018天文知能检测『天文知识测验』答案 1-10 ③②④①② ③②③①① 海峡两岸天文试题,可在“有趣天文奇观”网站下取得,欢迎多加利用! (本文共有4人浏览过,今日共有1人浏览过,欢迎多加利用!) 台北市立天文科学教育馆为推广天文知识,并提高民众对天文之认识与兴趣,开辟了天文知能检测平台,期盼能使天文教育更蓬勃发展。天文知能检测自由参加,不限年龄、学历,试题不分等级。检定项目分为「天文知识测验」和利用天文馆的宇宙剧场半球形银幕进行的全天「星座辨认」等两部分。通过检测证书由台北市立天文科学教育馆署名发给。 繁体中文使用者注意: 两岸名词的差异 公尺=米 公分=厘米 公厘=毫米 梅西尔=梅西叶(梅西耶) 重力波=引力波 克卜勒=开普勒 凯伯带=柯伊伯带 欧特云=奥尔特云 都卜勒效应=多普勒效应 航海家探测船=旅行者探测器 2017年天文知能检测『天文知识测验』题目卷 单选题(填对应数字即可),共计100题,每题1分,总分100分,70分以上及格 1.
2017年6月15日发生『土星冲』,假设当天晚上天气条件佳、可进行观星活动,针对当晚观测状况下列叙述何者正确? 2. 当日全食「食甚」阶段发生时,用目视观测可以看到太阳的哪一部分? 3. 有关M45昴宿星团的叙述,下列何者正确? 4. 第一个被发现的「主带小行星」,后来改列为矮行星的天体是下列哪一个? 5. 在下列哪一个城市,可以看到的星座数量最多? 6.
1984年美国地质学家在南极发现陨石(编号为ALH84001),这颗陨石目前推论可能来自下列何处? 7. 北斗七星中,哪一颗星的视星等最暗? 8. 关于太阳黑子的描述,下列哪一项是错误的? 9. 测量恒星的光谱无法侦测到下列哪一种恒星的性质? 10. 下列何种天体可以用来测量遥远星系的距离? 11. TRAPPIST-1是一颗表面温度很低的红矮星,至2017年10月31日止,天文学家在它的旁边共发现几颗行星? 12. 天文学家在宇宙各处侦测到的3K背景辐射与下列何种现象有关? 13. 「绝对星等」是把恒星放在距地球多远的位置上所测量出来的星等? 14. 一具口径45公分的反射式天文望远镜,其焦比为8。配合一个焦距为60mm的目镜,则其放大率是多少倍? 15. 鲸鱼座中有一颗名叫「蒭藁增二」的星星,是属于下列哪一种天体? 16. M13球状星团位于哪个星座方向? 17. 从地球上看见两个太阳系天体位于相同的赤经位置时,此现象名称为下列哪一种? 18. 球状星团大部分都分布在星系何处? 19.
下列何者非活耀星系核分类之一? 20. 根据目前观测数据,本银河系比较偏向下列哪一类的星系? 21. 下列哪个卫星绕行母行星时,其卫星的自转周期与其绕行母行星的公转周期不同? 22. 根据目前的观测数据,哪种学说比较可能为月球的形成原因? 23. 甲:主带小行星、乙:火星、丙:地球、丁:土星,以上太阳系成员距离太阳位置由近至远的顺序为何? 24.
太阳内部的结构,由内而外依次为? 25. 太阳表面温度约5800K,请问「5800K」是指太阳哪一层的温度? 26. 请问在屏东观测北极星的仰角为何? 27. 太阳看起来是偏黄色,天狼星看起来偏蓝白色,毕宿五看起来偏橙色,依照以上恒星颜色判断,表面温度由低到高的顺序应该是? 28. 下列何者最可能是在北纬45度对着东方天空曝光三小时所拍到的照片? ① ② ③ ④ 29. 有关太阳系的叙述,下列何者错误? 30. (甲)光学望远镜、(乙)X射线望远镜、(丙)无线电波望远镜、(丁)紫外线望远镜,能在地球地面上不用到外太空就能观察宇宙天体的望远镜有以上哪些? 31. 使用望远镜观测天体的光谱时,若发现天体光谱有「红移」现象,表示此天体正在? 32. 使用光谱仪观测我们太阳大气的吸收光谱,可知太阳大气组成的元素大部分为? 33.
费米太空望远镜(Fermi Space Telescope)主要观测目标为? 34. 史匹哲太空望远镜(Spitzer Space Telescope)观测的波段为? 35. 天文学家用光谱型态分类恒星时,由高温到低温的字母排序为? 36. 许多发射星云所发出来的光主要为红色,请问星云所发出来红色的光为下列哪种发射谱线? 37. 太阳系短周期彗星的主要来源区域为? 38. 木星哪一颗卫星曾被新视野任务(New Horizons)拍到星球上的火山正在喷发? 39. 光学望远镜的放大倍率是用下列何种算式计算的? 40. 下列哪一选项不是中国古代关于宇宙结构的主要学说? 41. 史上第一个安然通过主带小行星的太空探测船是哪一艘? 42. 新视野任务探测完冥王星之后,将继续探测哪一个区域的天体? 43.
请问是哪一位天文学家在1950年提出彗星应该是颗脏雪球的理论? 44. 象限仪座流星雨的辐射点主要落在哪几个星座之间? 45. 以太阳能为主要电力来源的探测船中,目前哪一艘距离太阳最远? 46. 大麦哲伦星系位于下列哪两个星座方向? 47.
小明早上七时四十分上学时,在天空看到月亮,那天月相可能最接近下列哪一种? 48. 关于梅西尔星表〈The Messier Catalogue〉,下列叙述何者错误? 49. 目前离地球最远且地球控制团队还可以跟它联系的无人探测任务是下列哪一个? 50. 彗星归属于长或短周期,是以其绕行周期多少年为基准来做区隔? 51. 探测67P彗星的罗塞塔号太空船,被取名为「罗塞塔」是为了纪念1799年发现的罗塞塔石碑,而石碑上的三种文字帮助考古学家解读哪一个古文化的部分象形文字? 52. 中国老祖先将一年中非常炎热的时间称为三伏天,请问三伏天中的初伏从何时开始? 53. 上回的火星大接近发生在2003年,接下来的火星大接近即将发生在西元哪一年? 54. 2013年2月15日撞入俄罗斯乌拉尔联邦管区车里雅宾斯克市的流星体,科学家推估它进入大气层时直径约为多少? 55. 在6月20日的晚上11点,不可能看到下列哪颗星? 56. 苏东坡的「赤壁赋」提到:「少焉,月出于东山之上,徘徊于斗牛之间。白露横江,水光接天…」这是苏东坡描述与友人于七月间同游赤壁的景象,请问文中的「斗牛」指的是? 57.
下列哪颗行星是先经由数学的计算,进而才透过观测发现的? 58. 2018年1月31日台湾地区可见月全食,请问当天的农历日期是? 59. 2003年伽利略号探测木星任务结束、2017年卡西尼号(Cassini)探测土星任务结束,这二艘太空船分别潜入木星和土星的大气层中被摧毁。请问选择这种方式结束任务的目的是什么? 60. 秋夜认星歌中描述「大陵五星光会变」,请问大陵五是下列何种变星? 61. 根据超新星亮度,在极大时期的光谱可以分为I和II型超新星,二者最主要的差别在于II型的光谱中有什么元素的谱线? 62.
梅西尔马拉松(Messier marathon)是由一批北美洲的业余天文学家在1970年代发展出来的,通常是有组织的天文爱好者,企图在一夜内寻找到尽可能多的梅西尔天体。下列哪段日期的夜晚有可能找到全部的梅西尔天体? 63. 我们的邻居,如美丽风车般旋转的仙女座星系,即使把已知的物理定律运用到该星系的可见物质,也无法解释它迅疾的转动速度。宇宙学家相信有某种看不见的物质弥漫于仙女座星系和其他星系之中,以重力与可见物质交互作用,星系才得以保持高速旋转。这些看不见的物质称为? 64. 下列何时是台湾地区,想在日出前、天气晴朗、无月光和光害干扰且空气干净的情况下,观赏黄道光的最佳时机? 65. 中国古代有所谓的「十二星次简称十二次」,类似于今日西方的黄道十二宫,请问以下哪一个不属十二星次? 66.
下列哪一项与元旦第一道曙光的出现时间有关? 67. 中国古典小说《三国演义》第103回文中写道:…孔明曰:「吾见三台星中,客星倍明,主星幽隐,相辅列曜,其光昏暗:天象如此,吾命可知!」…,请问文中的「三台星」位于现行88星座中的哪一个星座? 68. 太阳系各行星中,哪一颗的表面温度最高? 69. 目前太阳系中,拥有最多卫星的行星是哪一颗? 70. 根据目前恒星演化理论,太阳不会经历哪一个阶段? 71. 质量是太阳10倍的恒星,目前列于主序带,它的寿命与太阳相较之下为? 72. 下列哪一种天体的表面重力最强? 73. 俗称礁湖星云的M8在可见光照片中,通常呈现瑰丽的红色,这表示它是一种? 74. 有「中国超新星」、「天关客星」等称呼的蟹状星云,位在哪一个星座方向? 75. 如本银河系或仙女座大星系这样的旋涡星系,通常会在星系的哪里诞生新恒星? 76. 请问太阳系下列哪一颗行星,不是以罗马神话来命名? 77. 克卜勒(Kepler)太空望远镜是目前发现系外行星数量最多的太空任务,它是采用哪一种方式来探测系外行星? 78. 台湾地区首个完全自主研发的人造卫星是下列哪一个? 79.
「天文单位」是一种距离的单位,它代表的意义是什么? 80. 距今一万二千年后,天球上的北天极点最接近下列哪颗星? 81. 有关太阳黑子活动周期,下列哪一项描述正确? 82. 下列哪一个星云归属于黑暗星云? 83. 当水星西大距时,它将出现在下列哪个时间及方位? 84. 下列何者与太阳黄道经度无关? 85. 下列天体的体积由大到小排列?甲-天狼星;乙-木星;丙-太阳;丁-心宿二 86. 下列何种现象无法证实地球自转? 87. 转动手中星座盘时,星座盘上哪一颗星星移动量最小? 88. 下列有关太阳的叙述何者有误? 89. 太阳系中哪一颗卫星体积最大? 90. 2017年8月21日发生于美国的日食,无法观测到下列哪一个日食现象? 91.
1974年为庆祝阿雷西博(Arecibo)无线电波望远镜完成改建,而创作阿雷西博信息。该信息共有1,679个二进制数字,包含人类的DNA、原子序数、地球位置等的编码信息,传播给可能在那儿的外星文明。它将在25,000年后抵达下列哪个星团? 92. 如果恒星光度不变,当其距离向外移动4倍,其亮度看起来变成原来的几倍? 93. 下列有关星团叙述何者错误? 94. 将下列电磁波,甲-可见光、乙-无线电波、丙-红外线、丁-X射线,依其波长由长到短排列,下列哪种才对? 95. 卡西尼号探测船在2017年4月26日至9月15日期间,主要针对土星主球体与环之间的空间区域进行探测,这段时间,共计绕进这个区域几次? 96. 比较甲-7×50及乙-10×50两支双筒望远镜,下列叙述何者正确? 97. 捷克的首都——布拉格,拥有一座世界有名的天文钟,这座天文钟已存在超过多少年? 98. 意大利天文学家伽利略(Galileo Galilei)首度使用天文望远镜所观测的天体,是下列哪一颗? 99. 阿波罗登月任务,从月亮上拿了多少公斤的岩石回地球? 100. 詹姆斯·韦伯(James Webb)太空望远镜预定于2021年升空,这个望远镜口径有多大? 2017天文知能检测『天文知识测验』答案 1-10 ②③④①④ ②④①③④ 海峡两岸天文试题,可在“有趣天文奇观”网站下取得,欢迎多加利用! (本文共有8人浏览过,今日共有1人浏览过,欢迎多加利用!) 台北市立天文科学教育馆为推广天文知识,并提高民众对天文之认识与兴趣,开辟了天文知能检测平台,期盼能使天文教育更蓬勃发展。天文知能检测自由参加,不限年龄、学历,试题不分等级。检定项目分为「天文知识测验」和利用天文馆的宇宙剧场半球形银幕进行的全天「星座辨认」等两部分。通过检测证书由台北市立天文科学教育馆署名发给。 繁体中文使用者注意: 两岸名词的差异 公尺=米 公分=厘米 公厘=毫米 梅西尔=梅西叶 重力波=引力波 都卜勒效应=多普勒效应 航海家探测船=旅行者探测器 雷射干涉重力波天文台=激光干涉引力波天文台 2016年天文知能检测『天文知识测验』题目卷 单选题(填对应数字即可),共计100题,每题1分,总分100分,70分以上及格 1. 2016年3月8日发生木星冲,请问大约再隔多久会发生下一次木星冲? 2. 国际太空站(International Space Station)绕地球一圈,大约要耗费多久的时间? 3. 地球绕着太阳公转,来到太阳黄经度15度时,对应中国二十四节气中的哪一个? 4.
某晚8点,小天看月亮即将由西方地平线隐没,这时候的「月相」接近下列哪一种? 5. 中国清代吴敬梓创作的章回小说《儒林外史》第一回文中有:…王冕左手持杯,右手指着天上的星,向秦老道:「你看贯索犯文昌,一代文人有厄!」…,请问文中提到的「贯索」是现在88个星座中的哪个星座方向? 6. 承上一题,请问文中提到的「文昌」是现代88个星座中的哪个星座方向? 7. 下列太空任务,截至2016年为止,何者创下使用太阳能航行最远的纪录? 8. 太阳色球层所呈现的红色,主要来自哪种元素的辐射? 9.
从地球观测月球,发现月球始终以同一面朝向地球,其主要原因为何? 10. 请问中国古星官中的「南斗」,位于现在88个星座中下列哪个星座位置? 11. 截至2016年,发现最多系外行星〈我们太阳系以外的行星〉的望远镜是下列哪一个? 12. 请问梅西尔星表〈The Messier Catalogue〉中的M35,位于下列哪一个星座方向? 13. 宇宙中,比铁重的元素主要从何而来? 14.
有关行星的位置叙述,下列何者错误? 15. 『荧惑守心』发生时,往下列哪个星座方向就可看到? 16. 每一年约发生于7月17日至8月24日,极大期约出现于8月12日前后的英仙座流星雨,请问它的来源天体是以下哪一颗? 17. 地球在下列哪一个节气时,离太阳较近? 18. 下列叙述何者是错误的? 19.
下列天体组合中,当观测者站在地球地表上、用肉眼观察星空一年,哪一组看不出彼此相对位置会有所改变? 20. 目前所发现的系外行星很多在天鹅座方向,是因为下列何种原因? 21. 北半球船只航行于海上,若无全球定位系统(GPS),可以借由量测北极星仰角得知所处纬度。若要求得所处之经度,最不需要下列何种工具? 22. 西洋占星术中描述黄道带上有12个星座,一般称为黄道12宫,但实际黄道上有13个星座,请问那第13个是下列哪一个? 23. 周期彗星中,回归周期最短的是以下哪一颗? 24. 中国古代天文学着作《灵宪》,是由谁所撰写的? 25. 下列哪一个天体,距离地球最远? 26. 中国古代天文测量仪器「简仪」,是由下列哪位科学家所创作的? 27. 哈勃太空望远镜的主镜,口径有多大? 28. 下列哪个太阳系天体曾发现氧分子? 29.
2016年9月底美国太空总署(NASA)宣布,疑似巨大水柱从下列哪一颗天体的冰层下方喷出? 30. 在地球上观察,哪一颗矮行星视星等最亮? 31. 双筒望远镜的镜身上若标示7X50,则下列叙述何者正确? 32. 在台北夏至时,太阳会从哪个方位升起? 33. 流星的蓝白色光芒,通常是哪种元素所产生的? 34. 美国NASA
2016年发射欧西里斯(OSIRIS-REx)太空船,目标为贝努(Bennu)小行星,这颗小行星的直径大约多少公里? 35. 朱诺号太空船携带三个乐高玩偶到木星,这三个玩偶所代表的人物中,不包括下列哪一个? 36. 下列有关太阳的叙述中,何者错误? 37. 以下哪一颗天体的密度最大? 38. 「轨道共振」是指轨道上的天体,在哪项特征上有简单整数比? 39. 以下所列之梅西尔星表〈The Messier Catalogue〉天体,哪一个不是行星状星云? 40.
月食最不可能会在下列哪个节日发生? 41. 有关恒星演化的叙述,何者正确? 42. 下列行星中,哪一颗的体积最大? 43. 下列哪一颗星离太阳最近? 44. 当土星赤道正对地球时,地球上的人会看不到土星环。这样的状况,平均约多久会发生一次? 45. 太阳系活火山相当密集的木卫一(Io,也称为埃欧),其火山能量来源是? 46.
下列恒星的性质,何者与其他三者较无直接关系? 47. 美国天文学家克莱德·汤博(Clyde Tombaugh)从他所观测的星空照片中,发现有星点相对背景星有产生位移,进而发现哪一个天体? 48. 第一架从小行星上〈登陆采样〉带回物质的探测器是以下哪一个? 49. 土卫六(泰坦)与地球的共通点中,何者叙述不正确? 50. 下列太阳系哪个天体的大气,拥有最浓厚的氮气? 51.
下列哪一位天文学家,最早真正测量出恒星有自行运动? 52. 小美想在满月当天的台东海边看见月升,当天大约何时有机会看到? 53. 下列何种天体的直径最小? 54. 日月食种类不包含下列哪一种? 55. 电影《绝地救援》(The Martian)落难太空人,如果在火星冲时与地球联络,假设此时火星与地球距离0.5AU,那他从火星发射无线电通讯大约要多久时间才能传到地球? 56.
1960年代的天文学四大发现,不包括下列何者? 57. 把天球上金星、木星、水星、火星、土星连起来,可以看出下列哪一道的大略位置? 58. 白矮星的质量上限约为太阳质量的几倍?是哪位天文学家所发现? 59. 下列哪一个小行星群,离地球最近? 60. 下列哪一种光谱型态的恒星,表面温度最低? 61.
下列天文观测站中,哪一个测站的主要观测天体与其它三者不同? 62. 天蝎座的心宿二,是一颗处在哪一演化阶段的恒星? 63. 影响恒星演化最重要的因子,是下列哪一个? 64. 量测远距星系中的造父变星,可以协助我们粗略估算出这个星系的哪一种物理量? 65. 假设有颗主序星的质量为太阳的3倍,则相较于太阳,其在主序带阶段的叙述下列何者正确? 66. 下列哪一颗是周期彗星? 67.
目前世界上最大的单面球面无线电望远镜,口径是多少? 68. 天文学家运用星系成员之一——恒星的哪种物理量或特性,估计星系的质量? 69. 与太阳质量相同的恒星,在演化历程中,不会经历下列哪一阶段? 70. 哪一种光谱型态的恒星,氢线最明显? 71. 2013年3月,从普朗克〈Planck〉卫星观测所得的数据,哈勃常数约为多少? 72. 马头星云属于下列哪一种星云? 73.
古老的球状星团中,发现存在着「蓝色」脱序星,最可能的形成原因是? 74. 目前以哪种方式,搜寻到的系外行星最多? 75. 中国古代书籍《晋书》(天文志),是由谁所撰写的? 76. 下列哪一颗卫星,每年逐步靠近其公转的主行星? 77. 20世纪初期天文学家夏普利(H. Shapley),利用何种天体分布推测出我们银河系的中心? 78.
梅西尔星表〈The Messier Catalogue〉中,与地球距离最近的是下列哪一个天体? 79. 下列哪一个星云,不是单一恒星死亡时所衍生的产物? 80. 目前天文学家认为,下列哪一项是使宇宙加速膨胀的因素? 81. 梅西尔(Charles Messier)当初是为了寻找何种天体,而汇编出梅西尔星表? 82. 太阳位在我们银河系何处? 83.
下列哪一个观测站,适合用来观测恒星诞生的区域? 84. 有关行星状星云的叙述,下列何者正确? 85. 星云在可见光照片中所呈现的红色,是哪一种元素所发出的? 86. 下列哪一个是地球上会有季节更替的主要原因? 87. 从地球往宇宙四周观望,我们银河系的中心位于哪个星座方向? 88.
太阳系小行星带上有一颗小行星,是为表彰台北市立天文科学教育馆前身圆山天文台台长蔡章献先生对台湾天文教育推广贡献而命名的,请问是下列哪一颗? 89. 太阳绕我们银河系中心转一圈,约需要耗费多少时间? 90. 本星系群里,下列哪一个星系最大? 91. 关于流星雨的叙述,何者正确? 92.
类星体(又称似星体)是下列何种天体所构成的? 93. 哪个国家的国旗中绘有天蝎座? 94. 美国激光干涉重力波天文台(LIGO),在2016年发表发现重力波(引力波),其来源是甚么天体碰撞合并? 95. 遥远星系的光,受前景星系重力影响,而发生强烈弯曲,这种效应称为? 96. ALMA望远镜,主要是观测电磁波中哪个波段的光? 97. 依目前观测资料,所估出的宇宙年龄约有几岁了? 98. 以下哪种分子是次毫米波望远镜,如SMA,最常观察的目标? 99. 梅西尔星表〈The Messier
Catalogue〉中,编号M110是何种天体? 100. 在恒星演化过程中,白矮星会出现于下图「H-R图」中的那个位置? 2016天文知能检测『天文知识测验』答案 1-10 ②②②①② ④③③④② 海峡两岸天文试题,可在“有趣天文奇观”网站下取得,欢迎多加利用! (本文共有8人浏览过,今日共有1人浏览过,欢迎多加利用!) |