2020年廣東省中學(xué)生天文知識競賽、復(fù)賽試題（含答案）

2020年廣東省中學(xué)生天文知識競賽、復(fù)賽試題（含答案）2020年廣東省中小學(xué)生天文知識競賽試題（低年組）注意事項(xiàng)：1、本卷為閉卷考試，請答卷人按照自己的真實(shí)水平獨(dú)立完成。2、選擇題全部為單項(xiàng)選擇，考生直接在試題頁面中點(diǎn)選一個(gè)最接近正確的答案，答錯不扣分。4、本場考試允許使用不具編程功能的計(jì)算器。5、考試過程中不得切出考試頁面，否則平臺將自動收卷。6、比賽結(jié)果在廣東天文學(xué)會網(wǎng)站和微信公眾號公布。1.我國首個(gè)自主發(fā)射的火星探測器“天問一號”計(jì)劃于何時(shí)入軌火星？()A.2020年12月底左右B.2021年2月底左右C.2021年5月中左右D.2022年7月底左右2.我國嫦娥五號探測器在2020年何時(shí)發(fā)射升空？()3.2020年的諾貝爾物理學(xué)獎分別頒發(fā)給羅杰·彭羅斯、萊因哈特·根策爾和安德烈婭·蓋茲。其中彭羅斯獲獎的理由是“發(fā)現(xiàn)黑洞形成是廣義相對論的一個(gè)預(yù)言”，那根策爾和蓋茲獲獎的理由是？()A.發(fā)現(xiàn)銀河系中心的超大質(zhì)量致密天體B.發(fā)現(xiàn)第一顆環(huán)繞類太陽恒星運(yùn)動的系外行星C.驗(yàn)證了引力波的存在D.發(fā)現(xiàn)了一種測量宇宙大尺度結(jié)構(gòu)的探針4.以下哪所高校在2020年正式成立天文系？()A.香港科技大學(xué)D.廣州大學(xué)5.2020年7月，一顆“黑馬”彗星亮度達(dá)到2等以上，吸引了很多愛好者拍攝。這顆彗星是？()6.關(guān)于2020年6月21日的日環(huán)食，下列哪個(gè)地點(diǎn)位于環(huán)食帶之外？()A.納木錯B.武漢7.2020年4月24日是我國首個(gè)人造衛(wèi)星“東方紅一號”成功發(fā)射 8.北京時(shí)間2020年10月21日，OSIRIS-Rex（冥王號）探測器對小行星 進(jìn)行了首次采樣。A.龍宮B.9.2019年年底，一顆本來位列全天前20亮星的恒星亮度持續(xù)下降，甚至一度跌出前20亮星排名。2020年年初，它的亮度又恢復(fù)了。這顆恒星是？()A.參宿四B.參宿七10.以下哪個(gè)天象在2020年11月出現(xiàn)？()A.水星西大距B.木星沖C.金星東大距D.土星合木星Part2.基礎(chǔ)知識A.大于0時(shí)B.小于0時(shí)C.正好0時(shí)D.上述三個(gè)選項(xiàng)都有可能12.環(huán)狀星云的中心有一顆？()13.一位在珠三角的同學(xué)在他生日那天的北京時(shí)間22:00看到北落師門上中天，這位同學(xué)最可能在哪月生14.獅子座β的中文名叫？()A.軒轅十二B.貫索一15.用一臺25.4厘米口徑的牛頓式反射望遠(yuǎn)和市面常見的天文CMOS/單反，在極限星等2.5等左右的城市里進(jìn)行天文攝影。下列情況中最不可能的是？()A.拍到火星的兩顆衛(wèi)星B.拍到參宿四表面的星斑C.拍到國際空間站D.拍到土衛(wèi)六16.超新星SN1006是在哪一年爆發(fā)的？A.公元1006年B.公元1054年C.公元1987年D.公元2010年17.夏威夷的莫納克亞山是天文學(xué)的“圣地”之一。以下哪個(gè)望遠(yuǎn)鏡不是架設(shè)在莫納克亞山上？()B.甚大望遠(yuǎn)鏡C.昴星團(tuán)望遠(yuǎn)鏡D.雙子望遠(yuǎn)鏡（北）18.在天王星的中緯地區(qū)，出現(xiàn)“晝夜變化”現(xiàn)象的主要原因是？()A.天王星自轉(zhuǎn)B.天王星進(jìn)動C.天王星公轉(zhuǎn)D.天衛(wèi)一公轉(zhuǎn)19.下列四個(gè)天體中，地表平均溫度最高的是？A.月球B20.一臺折反射望遠(yuǎn)鏡物鏡口徑200mm，焦距2800mm，目鏡焦距20mm，它現(xiàn)在的放大率是？()Ⅱ.本部分包含第21-25小題。請?jiān)谙旅娼o出的備選答案中，選取最合適的答案填入下圖中帶題號的框里。每個(gè)備選答案在本部分中最多使用1次。①光球?qū)?；②色球?qū)?；③日球?qū)?；④差旋層；⑤電離層；⑥對流層；⑦輻射層；⑧太陽風(fēng)頂Part3.觀測與應(yīng)用某天文社的成員們準(zhǔn)備組織一次流星雨觀測，觀測日期定在流星雨極大前后兩天內(nèi)。社團(tuán)干部準(zhǔn)備讓社員們在上半夜觀測時(shí)辨認(rèn)天空中的亮星與主要星座，并印發(fā)了圖1-A的星圖供社員們實(shí)時(shí)對照。星圖對應(yīng)的是北京時(shí)間11:30AM觀測地的星空，此時(shí)觀測地已入夜。請結(jié)合上述信息回答26-31小題。圖1-A北京時(shí)間11:30AM觀測地的星空26.星圖中的哪顆亮星是行星？()27.星圖中虛線框框選的區(qū)域主要屬于？()A.海豚座B.仙后座28.社團(tuán)組織觀測的流星雨最可能是？()A.雙子座流星雨B.英仙座流星雨C.寶瓶座η流星雨29.社團(tuán)所選的觀測點(diǎn)最可能是下面哪一項(xiàng)？()A.倫敦（東經(jīng)0.1度，北緯51.3度）D.火奴魯魯（西經(jīng)157.9度，北緯21.30.觀測點(diǎn)當(dāng)晚下半夜，社員們不能觀測到下列哪個(gè)天體？()31.在該地觀測流星雨時(shí)，以下哪項(xiàng)沒必要做A.準(zhǔn)備好紅光照明燈具，避免在觀測場地用白光照明B.禁止在觀測場地奔跑嬉戲C.不要在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)觀測的同學(xué)附近大聲聊天請根據(jù)下面的科普文章與你所知道的信息，回答32-38小題。十七世紀(jì)，望遠(yuǎn)鏡問世。但在此后的三百多年里，人類主要借助火星沖（日地火近似呈一條直線）這樣的“自然窗口”才能更清楚地看到火星表面形貌。在每26個(gè)月一次的火星沖附近，火星可以達(dá)到離地球最近的位置，許多火星表面地圖，都是天文學(xué)家們基于火星沖時(shí)期的觀測繪制的。1840年，德國天文學(xué)家約翰·海因里?！ゑT·馬德勒和威廉·比爾發(fā)布了第一張完整的火星地圖，這也是第一張用經(jīng)緯度標(biāo)注地球以外行星的地圖：火星的0度經(jīng)線被定義在小型撞擊坑艾利-0所在之處。此后三十年間，也有各種版本的火星地圖陸續(xù)問世，但最終一統(tǒng)江湖的，還是時(shí)任意大利布雷拉天文臺臺長的喬凡尼·斯基亞帕雷利基于1877年火星大沖時(shí)期的觀測繪制的火星地圖。地圖中使用的諸多火星典型地貌命名被后人廣泛采納，沿用至今。似乎一切都在向著越來越好的方向發(fā)展，彼時(shí)的人類雖然裝備有限，但依然在一點(diǎn)一點(diǎn)增進(jìn)對火星的了解。只是，誰也不知道為啥這路走著走著就走歪了。從彼時(shí)的權(quán)威人士喬凡尼·斯基亞帕雷利開始，一些天文學(xué)家認(rèn)為自己通過望遠(yuǎn)鏡在火星表面看到了越來越多“線性溝槽”。在此后的近百年里，人們開始相信火星表面確實(shí)“阡陌交通、溝壑縱橫”，這些“溝槽”是火星人為灌溉而建造的“運(yùn)河”。于是，這些壓根不存在的“火星溝槽”又讓人們與火星表面的真實(shí)形貌漸行漸遠(yuǎn)，也讓“火星運(yùn)河”和“火星人”的錯誤觀念一度深入人心。有機(jī)會蒙醬再和大家展開聊聊這段“火星運(yùn)河荒唐史”。直到探測器時(shí)代來臨，這些迷霧才終于被無可爭議的觀測事實(shí)所撥開。而我們的故事，就是從這里開始的。如果說望遠(yuǎn)鏡的發(fā)明“升級”了人類的肉眼，那探測器的登場則為人類的凡胎插上了翅膀。和“想要近距離看清火星”的望遠(yuǎn)鏡時(shí)代相似，想要“近距離探測火星”，依然需要等待每26個(gè)月一次的“窗口期”，只不過，這次的窗口期從“火星沖”這樣“距離上的最近”（觀測窗口變?yōu)榱俗屘綔y器最節(jié)省燃料的“能量上的最近”（發(fā)射窗口）。每當(dāng)火星相對于太陽的位置領(lǐng)先于地球44度角左右的時(shí)候，從地球發(fā)射的探測器經(jīng)過一個(gè)橢圓軌道（也就是“地火轉(zhuǎn)移軌道”）后剛好會在幾個(gè)月后與火星自然相遇，這樣的時(shí)機(jī)每26個(gè)月出現(xiàn)一次。改編在1964年的火星發(fā)射窗口里，NASA一口氣先后發(fā)射了孿生機(jī)水手3號和4號。11月5日發(fā)射的水手3號，在發(fā)射階段就遇到了一籮筐問題：探測器沒能完全從頭錐中彈出、太陽能板沒能展開、電池耗盡……最終發(fā)射失敗。但正是這些問題的發(fā)現(xiàn)為弟弟水手4號走向人生巔峰鋪平了道路。僅僅在23天后的11月28日，修復(fù)了所有已知問題的水手4號順利發(fā)射，又在8個(gè)月后成為了人類第一個(gè)飛掠火星并傳回火星照片的探測器。水手4號共拍攝并傳回了22張火星南半球的照片，讓人類第一次近距離看到了火星表面的樣子。它還對火星大氣、磁場和空間環(huán)境做了初步探測。水手4號的探測結(jié)果基本打破了人類對“火星人”的幻想：相比于地球，火星大氣稀薄，表面像月球那樣撞擊坑遍布。這里荒涼而沉寂，沒有發(fā)現(xiàn)任何支持火星人這樣的復(fù)雜智慧生命存在的證據(jù)。（節(jié)選自《火星探測六十年：一切過往，皆為序33.之所以說2020年是火星探測器的發(fā)射窗口，是因?yàn)椋?)A.2020年出現(xiàn)火星沖，沖日前后火星離地球很近，探測器飛行距離短，更省燃料也更快到達(dá)B.2020年的某一段時(shí)間，火星相對太陽的位置將適當(dāng)超前于地球，使探測器能以相對節(jié)省燃料的軌道飛抵火星C.2020年火星過遠(yuǎn)日點(diǎn)，火星到地球的距離比平常更近D.2020年火星、地球和太陽的相對位置可讓探測器途中通過引力彈弓效應(yīng)加速，更快地到達(dá)火星34.火星沖和火星發(fā)射窗口都是約26個(gè)月出現(xiàn)一次，這個(gè)周期剛好是？()A.火星和地球的會合周期B.火星的公轉(zhuǎn)周期C.火星和探測器的會合周期D.地球和探測器的會合周期35.文中提到，天問一號等探測器會以橢圓軌道飛行至火星軌道上。第四屆萬維望遠(yuǎn)鏡宇宙漫游制作大賽獲獎作品《衛(wèi)星的變軌》也簡單地描述了這一變軌的過程。以下哪個(gè)天體位于這條橢圓轉(zhuǎn)移軌道的一個(gè)焦A.太陽D.以上答案皆不正確36.上述橢圓軌道的周期約為？()37.下列說法中最不準(zhǔn)確的一項(xiàng)是？()A.如果不考慮成本和操作難度，理論上任何時(shí)刻都有合適的軌道讓火星探測器到達(dá)火星B.我們可以讓飛行器以雙曲線軌道前往火星C.文中提到的地火轉(zhuǎn)移軌道是飛行時(shí)間最短的軌道方案之一D.沿文中的轉(zhuǎn)移軌道到達(dá)火星軌道的探測器，需要經(jīng)過速度調(diào)整才能被火星俘獲38.近年的火星探測為我們帶來了很多關(guān)于火星的新認(rèn)知，行星科學(xué)家們甚至還發(fā)現(xiàn)，火星地表下很可能還存在液態(tài)水。上述發(fā)現(xiàn)是基于分析哪個(gè)火星探測器的數(shù)據(jù)得到的？()A.好奇號B.機(jī)遇號C.天問一號D.火星快車Ⅲ.伽利略衛(wèi)星某天文社的社員打算以《利用伽利略衛(wèi)星測定木星質(zhì)量》為題開展研究性學(xué)習(xí)。他們通過觀測木星伽利略衛(wèi)星的運(yùn)動，以及根據(jù)星歷表確定木星的距離，估算木星的質(zhì)量。圖3-A是他們的部分觀測記錄。我們假設(shè)衛(wèi)星均以圓軌道繞木星公轉(zhuǎn)，根據(jù)觀測記錄，回答39-44小題。圖3-A某天文社社員對木星及伽利略衛(wèi)星的觀測記錄，圖中的時(shí)間均為北京時(shí)間，觀測點(diǎn)位于珠三角地區(qū)。字母I、E、G、C分別代表木衛(wèi)一、二、三、四。圖片上方為北，右方為西。39.這四顆衛(wèi)星中，沒有與其它伽利略衛(wèi)星處于軌道共振狀態(tài)的是？()A.木衛(wèi)一B.木衛(wèi)二40.Day11晚上21:00左右，地球、木衛(wèi)三和地球之間的位置關(guān)系最接近以下哪項(xiàng)向左為東）()41.社員們觀測到木衛(wèi)三在Day10的0:00左右和木星的西邊緣幾乎重合，同一天4:00左右和木星的東邊緣幾乎重合。由該觀測結(jié)果可估算出木衛(wèi)三的軌道周期接近？()A.22小時(shí)B.43小時(shí)42.在觀測木衛(wèi)前，社員們還進(jìn)行了視場測定。他們在關(guān)閉跟蹤的狀態(tài)下，觀測到一顆天赤道附近的恒星用了35秒從視場中心運(yùn)行到視場邊緣。此時(shí)望遠(yuǎn)鏡的觀測視場直徑為？()A.35角秒B.280角秒43.在Day11晚上21:00，木衛(wèi)三與木星中心的角距離占視場直徑的1/4。又由星歷表得知木星當(dāng)天與地球的距離約5.6AU，木衛(wèi)三的軌道半徑約？()A.2.85×105kmB.5.04×106kmD.2.15×106km44.木衛(wèi)三的軌道周期T，軌道半徑R，木星質(zhì)量M之間的定量關(guān)系為（使用國際單位制）？()A.M=R3/T2B.M=4π2R3/GT2C.M=4πR2/GT3Ⅳ.大科學(xué)裝置位于未知星球上的社長通過長期觀察發(fā)現(xiàn)，原來他一開始醒來的遺跡建筑本身，就是一個(gè)巨大的天文測量工具。建筑整體沿正南正北方向建造，中間是一條貫穿南北的平整的大道，最南端建有一座高塔，塔頂是一座只有一堵墻的祭壇。祭壇的墻朝向南方，開有一個(gè)左右寬，上下窄的長方形的透光孔，長方形所在平面垂直于南北方向。每天太陽上中天時(shí)，陽光會通過這個(gè)孔，在大道上照出一個(gè)長方形的光斑。大道上有12條用黑曜石磚鋪成的標(biāo)示線，它們的分布并不均勻。從光斑落在離塔最遠(yuǎn)的一條黑曜石線起算，太陽黃經(jīng)每改變30°,光斑都會精準(zhǔn)地落到另一條黑曜石線上，而且光斑只會在離塔最遠(yuǎn)和最近的黑曜石線之間移通過三角測量，社長估算出塔頂?shù)拈L方形透光孔高度約160米，最遠(yuǎn)的黑曜石線離透光孔正下方約108米，最近的黑曜石線離透光孔正下方約34請根據(jù)以上信息回答45-50小題。45.高塔、大道和黑曜石線構(gòu)成的裝置最可能是？()A.赤道式日晷B.圭表46.根據(jù)故事背景，黑曜石條線均落在高塔的北邊，這說明遺跡位于星球的？()A.北回歸線以北D.南回歸線以南47.當(dāng)方形光斑照到離高塔最遠(yuǎn)的黑曜石線上時(shí)，那天接近星球上的？()48.社長所在行星的黃赤夾角約？()49.春分和秋分對應(yīng)的黑曜石線離夏至對應(yīng)的黑曜石線距離約？()50.下列觀點(diǎn)中最不準(zhǔn)確的一項(xiàng)是？()A.長時(shí)間來看，行星進(jìn)動帶來的測量誤差可以忽略B.遺跡所在地的約在北緯23°地區(qū)C.該星球能出現(xiàn)極晝和極夜現(xiàn)象的地區(qū)的緯度范圍比地球的窄D.該裝置也可用于粗測上中天天體的地平高度參考答案（低年組）11.D。我們?nèi)粘Ｓ玫钠教枙r(shí)每天長度恒定。但真太陽時(shí)受黃赤夾角和公轉(zhuǎn)軌道非正圓兩個(gè)因素影響，每天長度不一樣。真太陽上中天時(shí)，時(shí)角為零，真太陽13.北落師門是秋季的亮星，可判斷最佳答案是D。14.C。五帝座一、大角星和角宿一組成著名的春季大三角，是我們辨認(rèn)星空的起點(diǎn)之一。15.B。參宿四的星斑大小遠(yuǎn)小于望遠(yuǎn)鏡的分辨率，啞鈴星云中心的白矮星在14等左右，拍攝星云的過程中用10英寸（25.4厘米）口徑的望遠(yuǎn)鏡拍攝星云的時(shí)候完全有可能拍到白矮星。16.A。超新星的命名規(guī)則：SN（Supernova）+爆發(fā)年份。18.C。天王星黃赤夾角達(dá)97.8°,幾乎“躺著”繞太陽公轉(zhuǎn)，極晝和極夜區(qū)覆蓋行星表面大部分區(qū)域。其晝夜變化由公轉(zhuǎn)主導(dǎo)。19.C。金星有著非常濃厚的以二氧化碳為主要成分的大氣，表面溫度可達(dá)470攝氏度以上，晝夜溫差可以忽略。離太陽最近的火星白晝溫度可達(dá)430攝氏度，夜間溫度降至零下180攝氏度左右。最佳選項(xiàng)是金21-25.CBDAC差旋層位于輻射層和對流層之間的過渡區(qū)，往內(nèi)的輻射層有著較均一的自轉(zhuǎn)速度，往外的對流層則呈現(xiàn)較差自轉(zhuǎn)，即赤道地區(qū)自轉(zhuǎn)較快，隨著緯度增高自轉(zhuǎn)變慢。天文學(xué)家認(rèn)為差旋層和太陽磁場有著非常密切的關(guān)系。26.由冬季六邊形可推知D位于秋季星座的片區(qū)，這里應(yīng)該沒有亮星，且D剛好在黃道星座內(nèi)，行星。28.冬季極大的流星雨選項(xiàng)里只有A。29.C。雙子座流星雨極大在12月13-14日前后，由經(jīng)驗(yàn)可知在冬至日前后地方時(shí)子夜時(shí)分，作為季節(jié)特征的冬季六邊形接近上中天，13-14號出現(xiàn)類似的星空比冬至日晚40分鐘左右。由六邊形到子午線的距離大致判斷出星圖觀測時(shí)間應(yīng)該在當(dāng)?shù)刈右骨?-2小時(shí)左右（10點(diǎn)-11點(diǎn)左右對應(yīng)北京時(shí)間11:30AM，觀測點(diǎn)經(jīng)度應(yīng)與東經(jīng)120°相差180°再往西一點(diǎn)，即西經(jīng)60°再稍偏西。結(jié)合北極星的高度，可排除，得出答案30.B。M57位于天琴座（夏季星座當(dāng)天很難看到，只在日落后一小段時(shí)間出現(xiàn)在天空。31.D。根據(jù)實(shí)際情況安排觀測計(jì)劃和道具。觀測點(diǎn)在熱帶地區(qū)。32.D。Mars2020已經(jīng)多次在火星發(fā)射窗口前宣布推遲。33.B。文中已提到，要通過相對節(jié)省燃料的霍曼軌道達(dá)到火星，在地球軌道上變軌時(shí)地球（航天器）與火星之間的夾角要在44°左右，滿足這個(gè)條件時(shí)就是火星探測器的發(fā)射窗口。34.A?；鹦?、地球和太陽兩次回到相近的相對位置的時(shí)間間隔，稱為火星和地球的會合周期。35.A。脫離的地球引力控制的飛行器在飛往火星的過程中將受太陽引力影響，以橢圓軌道繞太陽運(yùn)動。根據(jù)開普勒第一定律，太陽在軌道的焦點(diǎn)上。36.B。這條軌道遠(yuǎn)日點(diǎn)在火星軌道上，近日點(diǎn)在地球軌道上，已知地球軌道半徑和火星軌道半徑約為1AU和1.5AU，轉(zhuǎn)移軌道的半長軸a=1AU+1.5AU/2=1.25AU。由開普勒第三定律可得上述軌道的周期：從地球軌道到火星軌道要飛行半個(gè)軌道周期，所以飛行時(shí)間t=T/2=0.7yr37.C。只要轉(zhuǎn)移軌道和火星軌道相交，理論上就能到達(dá)火星，不考慮燃料和技術(shù)難度，高速以直線奔赴火星也是可以的?；袈壍朗且环N相對省燃料的方案，但不省時(shí)間。39.D。軌道共振是這些衛(wèi)星的軌道周期成整數(shù)比的關(guān)系，木衛(wèi)一，木衛(wèi)二，木衛(wèi)三處于1:2:4的當(dāng)中，該比值即它們繞木公轉(zhuǎn)的周期比。本題考察對伽利略衛(wèi)星背景知識的了解的廣度。木衛(wèi)三的位置都有明顯變化，同時(shí)前后兩天木衛(wèi)三與木星的角距離先增大，后減左右到達(dá)最遠(yuǎn)?？芍@是木衛(wèi)三到軌道在視平面上投影的最遠(yuǎn)端，此時(shí)木衛(wèi)三與木星的連線近似垂直于視線方向，而且由圖可知木星在木衛(wèi)三西邊。答案選A。41.Day10的0:00木衛(wèi)三正相對木星自西向東運(yùn)動，它與木星圓面中心的連線平行于視線方向時(shí)，時(shí)間應(yīng)接近它接觸木星圓面西端和東端時(shí)刻的中點(diǎn)，即Day10的2:00左右。從上述時(shí)刻運(yùn)行到木星東邊離木星最遠(yuǎn)點(diǎn)（Day1121:30左右需要約1/4個(gè)周期。21.5h+22h/(1/4)=174h。最佳答案為C。42.D。這是一種測量望遠(yuǎn)鏡視場的常用方法。恒星周日視運(yùn)動主要是由于地球自轉(zhuǎn)導(dǎo)致的，地球24小時(shí)轉(zhuǎn)360°,所以1小時(shí)轉(zhuǎn)15°,1分鐘轉(zhuǎn)15′，1秒鐘轉(zhuǎn)15″。天赤道附近的恒星單位時(shí)間內(nèi)的角位移恰好也是這個(gè)值。所以根據(jù)恒星從視場中心運(yùn)動到邊緣的時(shí)間就能算出視場大小。望遠(yuǎn)鏡視場直徑=35秒×15″/秒43.C。當(dāng)天木星和木衛(wèi)三的角距離為1050″/4=262.5″≈1.27×10-3rad。由40小題的幾何位置可知此時(shí)的角距離對應(yīng)了軌道的角半徑。所以軌道的物理半徑約為r=1.27×10-3rad×5.6AU≈1.07×106km。44.國際單位制下，開普勒第三定律的形式為：可推得答案B。也可根據(jù)圓周運(yùn)動的規(guī)律推導(dǎo)。45.B。根據(jù)描述，該儀器的結(jié)構(gòu)和工作方式如圖所示。該儀器是一個(gè)圭表?，F(xiàn)實(shí)中的圭表46.A。正午日影一直指北，證明太陽直射點(diǎn)一直位于觀測點(diǎn)南方。由地理常識可知太陽直射點(diǎn)最北可到北回歸線，說明觀測點(diǎn)在北回歸線以北。47.C。太陽高度角越大，影子越短。高塔的結(jié)構(gòu)使得光斑只有在接近正午時(shí)才會照到黑曜石線上，北回歸線以北地區(qū)正午太陽高度角在夏至最大，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離L，以及太陽高度角θ有如下關(guān)系：由題目信息可知夏至日光斑的水平距離為34米，冬至日光斑的水平距離為這兩天的正午太陽高度角分別為：56°。設(shè)黃赤夾角為ε,當(dāng)?shù)鼐暥葹棣?夏至的冬至的正午太陽高度角分別為θ夏=90°?φ+ε和θ冬=90°?49.D。春秋二分太陽位于天赤道，此時(shí)太陽正午地平高度θ=90°?φ=67°。所以L=160/tan67°≈68米。和夏至日光斑所在的位置距離為68米-34米=34米。50.經(jīng)過上面的計(jì)算，可知B正確。該星球黃赤夾角比地球的小，所以C正確。該表到塔的水平距離，光孔中露出的天區(qū)的地平高度會發(fā)生變化，方位大致保持正南正北，故D也準(zhǔn)確。A選項(xiàng)描述含糊。長期看，行星進(jìn)動會導(dǎo)致黃赤交點(diǎn)產(chǎn)生顯著變化，北天極相對恒星背景也會有位移，這對天文測量當(dāng)然會有嚴(yán)重的影響；但要注意一點(diǎn)，進(jìn)動不會顯著影響北天極在當(dāng)?shù)爻霈F(xiàn)的方位和地平高度，我們依然可以利用該儀器測定當(dāng)時(shí)的春分、秋分、冬至和夏至等節(jié)氣的出現(xiàn)時(shí)刻。綜合而言，A最不準(zhǔn)確。2020年廣東省中小學(xué)生天文知識競賽試題（高年組）注意事項(xiàng)：1、本卷為閉卷考試，請答卷人按照自己的真實(shí)水平獨(dú)立完成。2、選擇題全部為單項(xiàng)選擇，考生直接在試題頁面中點(diǎn)選一個(gè)最接近正確的答案，答錯不扣分。4、本場考試允許使用不具編程功能的計(jì)算器。5、考試過程中不得切出考試頁面，否則平臺將自動收卷。6、比賽結(jié)果在廣東天文學(xué)會網(wǎng)站和微信公眾號公布。1.我國首個(gè)自主發(fā)射的火星探測器“天問一號”計(jì)劃于何時(shí)入軌火星？()A.2020年12月底左右B.2021年2月底左右C.2021年5月中左右D.2022年7月底左右2.2020年的諾貝爾物理學(xué)獎分別頒發(fā)給羅杰·彭羅斯、萊因哈特·根策爾和安德烈婭·蓋茲。其中彭羅斯獲獎的理由是“發(fā)現(xiàn)黑洞形成是廣義相對論的一個(gè)預(yù)言”，那根策爾和蓋茲獲獎的理由是？()A.發(fā)現(xiàn)銀河系中心的超大質(zhì)量致密天體B.發(fā)現(xiàn)第一顆環(huán)繞類太陽恒星運(yùn)動的系外行星C.驗(yàn)證了引力波的存在D.發(fā)現(xiàn)了一種測量宇宙大尺度結(jié)構(gòu)的探針3.2020年2月，歐航局和美航局合作的項(xiàng)目SolO探測器順利升空。SolO的探測對象是？()4.2020年9月14日，《自然·天文》雜志上發(fā)表了JaneGreaves教授等人的研究成果，它們發(fā)現(xiàn)了金星大氣中存在著生物標(biāo)志物，但后續(xù)研究表明，該結(jié)果可能不準(zhǔn)確。()A.硫化氫B.氧化氫5.2020年7月，一顆“黑馬”彗星亮度達(dá)到2等以上，吸引了很多愛好者拍攝。這顆彗星是？()6.2020年，我國境內(nèi)能觀測到下列哪種天象不含半影月食）()7.2020年4月24日是我國首個(gè)人造衛(wèi)星“東方紅一號”成功發(fā)射 8.北京時(shí)間2020年10月21日，OSIRIS-Rex（冥王號）探測器對小行星 進(jìn)行了首次采樣。9.2019年年底，一顆本來位列全天前20亮星的恒星亮度持續(xù)下降，甚至一度跌出前20亮星排名。2020年年初，它的亮度又恢復(fù)了。這顆恒星是？()A.參宿四B.參宿七10.以下哪個(gè)天象在2020年11月出現(xiàn)？()A.水星西大距B.木星沖C.金星東大距D.土星合木星Part2.基礎(chǔ)知識A.秋分點(diǎn)的時(shí)角B.秋分點(diǎn)的赤經(jīng)C.春分點(diǎn)的時(shí)角D.春分點(diǎn)的赤經(jīng)12.農(nóng)歷一個(gè)月的時(shí)間長度接近一個(gè)A.朔望月B.恒星月13.一位在珠三角的同學(xué)在他生日那天的北京時(shí)間22:00看到北落師門上中天，這位同學(xué)最可能在哪月生A.新星B.蒭藁型變星C.大陵型變星D.盾牌座δ型變星15.用一臺25.4厘米口徑的牛頓式反射望遠(yuǎn)和市面常見的天文CMOS/單反，在極限星等2.5等左右的城市里進(jìn)行天文攝影。下列情況中最不可能的是？()A.拍到火星的兩顆衛(wèi)星B.拍到參宿四表面的星斑C.拍到國際空間站D.拍到啞鈴星云中心的白矮星16.一顆表面溫度11600K的恒星，光度是太陽的100倍。它的半徑是R⊙是太陽半徑）()17.夏威夷的莫納克亞山是天文學(xué)的“圣地”之一。以下哪個(gè)望遠(yuǎn)鏡不是架設(shè)在莫納克亞山上？()B.甚大望遠(yuǎn)鏡C.昴星團(tuán)望遠(yuǎn)鏡D.雙子望遠(yuǎn)鏡（北）18.唐代李賀的《塞下曲》中有這樣一句：“秋靜見旄頭，沙遠(yuǎn)席羈愁?！蔽闹械摹办割^”其實(shí)是一個(gè)深空天體，它在中國文化中常代表外敵。這個(gè)天體就是？()C.蟹狀星云D.天狼星19.木星最主要的成分是？()20.一臺折反射望遠(yuǎn)鏡物鏡口徑200mm，焦距2800mm，目鏡焦距20mm，它現(xiàn)在的放大率是？()Part3.觀測與應(yīng)用某天文社的成員們準(zhǔn)備組織一次流星雨觀測，觀測日期定在流星雨極大前后兩天內(nèi)。社團(tuán)干部準(zhǔn)備讓社員們在上半夜觀測時(shí)辨認(rèn)天空中的亮星與主要星座，并印發(fā)了圖1-A的星圖供社員們實(shí)時(shí)對照。星圖對應(yīng)的是北京時(shí)間11:30AM觀測地的星空，此時(shí)觀測地已入夜。請結(jié)合上述信息回答21-26小題。圖1-A北京時(shí)間11:30AM觀測地的星空21.星圖中的哪顆亮星是行星？()22.星圖中虛線框框選的區(qū)域主要屬于？()A.海豚座B.仙后座23.社團(tuán)組織觀測的流星雨最可能是？()A.雙子座流星雨B.英仙座流星雨C.寶瓶座η流星雨24.社團(tuán)所選的觀測點(diǎn)最可能是下面哪一項(xiàng)？()A.倫敦（東經(jīng)0.1度，北緯51.3度）D.火奴魯魯（西經(jīng)157.9度，北緯21.25.觀測點(diǎn)當(dāng)晚下半夜，社員們不能觀測到下列哪個(gè)天體？()26.關(guān)于圖1-A星圖的星空，下列說法中正確的一項(xiàng)是？()A.仙女座大星系出現(xiàn)在西北方天空B.北河二沒出現(xiàn)在天空中C.B星是組成“春季大圓弧”的恒星之一D.流星雨的輻射點(diǎn)還沒升起月球在圍繞地球運(yùn)行期間，經(jīng)常會掩蔽背景的恒星，有時(shí)還會遮掩太陽系內(nèi)的行星和小天體。月掩星觀測有助于我們精確測量月球地形，發(fā)現(xiàn)望遠(yuǎn)鏡難以觀測的密近雙星。2021年4月17日將發(fā)生一次月掩火星天象，本次掩星我國南方部分省市可見。圖2-A是這次掩星可見區(qū)域預(yù)報(bào)，圖2-B是?？谑械脑敿?xì)預(yù)報(bào)表。請根據(jù)預(yù)報(bào)回答27-34小題。圖2-A2021年4月17日月掩火星掩星帶圖2-B?？谑醒谛穷A(yù)報(bào)信息27.以下哪個(gè)城市看得到此次掩星現(xiàn)象？()A.漠河C.烏魯木齊D.以上選項(xiàng)都不正確28.此次月掩火星事件，在?？谀軌蛴^測多長時(shí)間？()A.21小時(shí)51分29.5秒C.30分14秒D.60分28秒29.掩星發(fā)生時(shí)，北京時(shí)間大約是22點(diǎn)。在圖2-A中，東經(jīng)約70度的經(jīng)線以西的掩星帶南北兩側(cè)都以虛線標(biāo)注，你認(rèn)為這代表了什么意思？()A.掩星帶該區(qū)域?qū)l(fā)生火星掩月球B.掩星帶該區(qū)域火星由月球暗面掩入C.掩星帶該區(qū)域還未月出D.掩星帶該區(qū)域還未日落30.掩星帶東西兩端各有一個(gè)橢圓標(biāo)識的區(qū)域，著名旅游勝地巴厘島就位于此次掩星帶東側(cè)的標(biāo)識區(qū)域內(nèi)。這個(gè)兩個(gè)橢圓代表了什么意思？()A.該區(qū)域內(nèi)無法看到月掩火星B.該區(qū)域內(nèi)無法看到月掩火星的全過程C.該區(qū)域內(nèi)只能看到月掩火衛(wèi)D.該區(qū)域內(nèi)過往氣象記錄不佳，不適宜觀測31.在掩星帶的南北界線附近，可以看到一種特殊的掩星現(xiàn)象：掠掩。此次月掩火星，我國西藏、云南、廣西和廣東多地都可以觀測到掠掩現(xiàn)象，火星將在被月面邊緣掠過的過程中會多次消失和再現(xiàn)。請問掠掩現(xiàn)象的成因是什么？()A.火星表面不同區(qū)域反照率的差異B.火星被嫦娥5號的軌道器和返回器掩食C.月球地形起伏不平32.在掩星觀測中，計(jì)時(shí)是一個(gè)重要的工作。準(zhǔn)確的計(jì)時(shí)結(jié)果，能夠幫助天文學(xué)家精確測量星體的大小、位置，確定月球的軌道、地形。在計(jì)時(shí)前，需要先對時(shí)，請問以下哪種對時(shí)方式不可以應(yīng)用于掩星觀測A.利用中央電視臺的整點(diǎn)報(bào)時(shí)對時(shí)B.使用GPS對時(shí)C.國家授時(shí)中心短波信號對時(shí)D.國家授時(shí)中心NTP服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)對時(shí)33.下列說法正確的是？()A.在月球亮面發(fā)生的掩始/掩終現(xiàn)象更容易被測準(zhǔn)發(fā)生時(shí)刻B.月掩星的食帶寬度取決于月相C.月掩星現(xiàn)象的持續(xù)時(shí)間可超過1小時(shí)D.我們可以去非洲中部觀看本次月掩火星34.2024年8月10日，將發(fā)生月掩角宿一，我國觀測條件良好。假設(shè)在觀測此次掩星時(shí)，在小圖同學(xué)所在的觀測點(diǎn)，角宿一恰好通過月面中心點(diǎn)。假如小圖發(fā)現(xiàn)角宿一并非突然消失，而是在”先變暗、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。請問根據(jù)小圖的觀測，夢想成為小小天文學(xué)家的你能夠得出什么結(jié)論？()A.角宿一是雙星，主星和伴星亮度分別為1.22等、3.04等B.角宿一是雙星，主星和伴星亮度分別為1.04等、1C.角宿一是雙星，主星和伴星亮度分別為1.04等、3.04等D.角宿一是雙星，主星和伴星亮度分別為2.00等、3.04等Ⅲ.火星探測器霍曼轉(zhuǎn)移軌道是一種相對節(jié)省燃料的空間飛行軌道。前往外行星的探測器在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)變軌，脫離地球的引力控制，并以近日點(diǎn)在地球軌道上，遠(yuǎn)日點(diǎn)在目標(biāo)行星軌道上的橢圓軌道繞太陽運(yùn)動。當(dāng)飛行器到維望遠(yuǎn)鏡宇宙漫游制作大賽獲獎作品《衛(wèi)星的變軌》也簡單地描述了這一變軌的過程?！疤靻栆惶枴钡牡鼗疝D(zhuǎn)移軌道也近似是一條霍曼轉(zhuǎn)移軌道，現(xiàn)假設(shè)地球軌道和火星軌道均為圓軌道，回答35-43小題。35.地—火霍曼轉(zhuǎn)移軌道的軌道半長軸約為？()36.探測器沿上述軌道從地球軌道出發(fā)到達(dá)火星軌道約需要多長時(shí)間？()37.探測器從地球軌道上變軌進(jìn)入霍曼轉(zhuǎn)移軌道（繞行方向與地球公轉(zhuǎn)方向相同）前往火星時(shí)，根據(jù)你的38.由第37小題可知，從以霍曼轉(zhuǎn)移軌道前往火星有一個(gè)嚴(yán)格的時(shí)間窗口。這個(gè)時(shí)間窗口大約多久出現(xiàn)一39.世界多個(gè)航天機(jī)構(gòu)趁著本次發(fā)射窗口在2020年發(fā)射了火星探測器，這不包括以下哪個(gè)國家或機(jī)構(gòu)的探40.近年的火星探測為我們帶來了很多關(guān)于火星的新認(rèn)知，行星科學(xué)家們甚至還發(fā)現(xiàn)，火星地表下很可能還存在液態(tài)水。上述發(fā)現(xiàn)是基于分析哪個(gè)火星探測器的數(shù)據(jù)得到的？()A.好奇號B.機(jī)遇號C.天問一號D.火星快車霍曼轉(zhuǎn)移軌道雖然節(jié)省燃料，但探測器飛行時(shí)間較長。如果不擔(dān)心燃料和載荷的問題，我們可以設(shè)計(jì)更快到達(dá)火星的線路。例如可沿圖3-A所示的拋物線軌道飛行。拋物線的頂點(diǎn)位于地球軌道上。41.沿上述拋物線轉(zhuǎn)移軌道飛行的探測器在近日點(diǎn)附近相對太陽的速度約為？()42.在飛行器沿拋物線軌道飛行的過程中，下列哪項(xiàng)近似不變？()A.太陽與探測器的連線在單位時(shí)間內(nèi)掃過的面積B.探測器與太陽的引力勢能C.探測器相對太陽的角速度D.探測器和太陽之間的引力43.探測器從地球軌道飛行到火星軌道耗時(shí)約提示：①焦點(diǎn)在(p/2,0)的拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為2py=x2;②拋物線y=ax2,x=b和x軸三者所圍圖形面積s=ab3/3）()圖3-A一種拋物線轉(zhuǎn)移軌道方案。探測器以頂點(diǎn)在地球軌道上的拋物線軌道飛行，箭頭表示探測器的飛行方向。在過往的比賽中我們提到，到達(dá)了未知星球的某天文社社長已經(jīng)和該星球上的文明開展了交流。最近，社長了解到這個(gè)星球上存在一種神奇的植物，當(dāng)?shù)厝朔Q為“星河草”。這種植物可以富集鋁元素，并在陽光過于猛烈時(shí)大量生成一種高反射率物質(zhì)，讓葉片反射過多的陽光。當(dāng)?shù)匚拿鲝男呛硬葜刑崛∵@種物質(zhì)做成高反射率涂料，制作鏡子等物品。社長在一塊巖石上磨制出半徑為1.92m，橫截面直徑為10cm的凹球面，并均勻涂上反光液體，再把一片平面鏡和一片凸透鏡放在支架上做成一臺反射望遠(yuǎn)鏡。凸透鏡的焦距16mm。當(dāng)社長用望遠(yuǎn)鏡觀測一顆2等的行星時(shí)，發(fā)現(xiàn)能看清它圓形的輪廓，此時(shí)這顆天體的圓面剛好一半明亮一半黯淡無光。假設(shè)行星的公轉(zhuǎn)軌道與社長所在的星球的公轉(zhuǎn)軌道共面，且都以圓軌道繞恒星S公轉(zhuǎn)，請結(jié)合已知信息回答44-50小圖4-A行星與觀測者的位置關(guān)系圖（未按真實(shí)比例和角度作圖）。社長位于星球O觀測另一顆行星P，行星P被恒星S照亮。r、b和d分別表示恒星和行星P，恒星和星球O，星球O與行星P的距離。夾角α稱為相位角，夾角θ是行星與太陽之間的角距離。44.該行星此時(shí)的相位角為（相位角的定義見圖4-A）？()45.此時(shí)行星P與恒星S的角距離為30°,行星P與星球O的軌道半徑之比r/b為？()c.3D.246.關(guān)于該行星P的亮度，以下哪項(xiàng)說法有誤？()A.該行星亮度的與恒星S的光度有關(guān)B.該行星的亮度與行星表面物質(zhì)成分有關(guān)C.該行星的亮度與r2成正比D.該行星的亮度正比于1/d2行星表面的反照率也會影響行星的亮度，天文學(xué)上常用的反照率有兩種：邦德反照率A和幾何學(xué)反照率p。邦德反照率是行星反照回空間的總輻射能量和入射行星截面的總輻射能量之比，但我們計(jì)算行星亮度時(shí)，由于要考慮行星相位的影響，更多是用到幾何學(xué)反照率p。行星的亮度F∝pΦ(α)。其中相函數(shù)0≤47.現(xiàn)在我們給出行星亮度的具體表達(dá)式。設(shè)行星的橫截面積為A。根據(jù)上面的分析對選項(xiàng)進(jìn)行排除，可知行星的亮度與在星球O處測得的恒星S亮度F0（大氣外亮度）之比為？()48.設(shè)社長所在星球上測得的恒星S的視星等為m0，行星的視星等m可表示成？()49.當(dāng)相位角α=45°,行星的視50.該行星與社長所在的星球均自西向東繞恒星S運(yùn)動，下列說法正確的是（注意觀測點(diǎn)在星球O上）？()A.該行星的亮度峰值將出現(xiàn)在西大距之后，上合之前的某個(gè)時(shí)刻B.該行星沖日當(dāng)天亮度上升至最高值C.該行星上合當(dāng)天亮度最大D.該行星的亮度峰值將出現(xiàn)在東大距之后，下合之前的某個(gè)時(shí)刻參考答案（高年組）13.北落師門是秋季的亮星，可判斷最佳答案是D。14.A。激變變星是由于恒星自身物理原因出現(xiàn)爆發(fā)，導(dǎo)致亮度驟增的一類天體。絕大多數(shù)的新星是因雙星系統(tǒng)中的白矮星吸收來自伴星紅巨星的物質(zhì)，觸發(fā)劇烈的熱核反應(yīng)而出現(xiàn)的。所以新星是一類激變變15.B。參宿四的星斑大小遠(yuǎn)小于望遠(yuǎn)鏡的分辨率，啞鈴星云中心的白矮星在14等左右，拍攝星云的過程中用10英寸（25.4厘米）口徑的望遠(yuǎn)鏡拍攝星云的時(shí)候完全有可能拍到白矮星。16.我們可近似把恒星看成黑體。恒星光度L∝R2T4，這里R是恒星半徑太陽表面溫度約5800K，題中恒星的表面溫度約為太陽表溫溫度的2倍。根據(jù)比例關(guān)系可得答案為C。18.天狼和昴在傳統(tǒng)文化中都有指代外星云在公元1054年北宋時(shí)期的超新星爆發(fā)中形成，在唐代還不存在，且肉眼還不可見，亦可排除。21.D。由冬季六邊形可推知D位于秋季星座的片區(qū)23.冬季極大的流星雨選項(xiàng)里只有A。24.雙子座流星雨極大在12月13-14日前后，由經(jīng)驗(yàn)可知在冬至日前后地方時(shí)子夜時(shí)分，作為季節(jié)特征的冬季六邊形接近上中天，13-14號出現(xiàn)類似的星空比冬至日晚40分鐘左右。由六邊形到子午線的距離大致判斷出星圖觀測時(shí)間應(yīng)該在當(dāng)?shù)刈右骨?-2小時(shí)左右（10點(diǎn)-11點(diǎn)左右對應(yīng)北京時(shí)間11:30AM，觀測點(diǎn)經(jīng)度應(yīng)與東經(jīng)120°相差180°再往西一點(diǎn)，即西經(jīng)60°再稍偏西。結(jié)合北極星的高度，可排除，得出答案25.B。M57位于天琴座（夏季星座當(dāng)天很難看到，只在日落后一小段時(shí)間出現(xiàn)在天空。27.D。由掩星帶可知我國只有海南、廣西和廣東等部分低緯地區(qū)可見。30.B。東邊的是帶食月落區(qū)，西邊的是帶食月出區(qū)。31.C。在月輪邊緣，由于月球山峰峽谷的影響，我們可會看到不同的山峰輪番掩多次消失和再現(xiàn)的現(xiàn)象。通過恒星消失和再現(xiàn)的時(shí)間，我們可以估算這些山峰的寬度。33.C。月球亮面的亮度越大于行星或恒星，當(dāng)它們接近月球亮面時(shí)不容易測準(zhǔn)；月掩星的食帶寬度取決于月球視直徑和它投影的方向，與月相無關(guān)；在非洲中部位于掩星帶的虛線范圍內(nèi)，由29小題可知掩星發(fā)生時(shí)當(dāng)?shù)厥前滋欤瑹o法觀測。月球每天東移13.2°左右，平均每小時(shí)33角分，月月球相對恒星背景移動一個(gè)月球視直徑大約1小時(shí)。加上地球自轉(zhuǎn)（視差）和月球橢圓軌道等因素影響，地球上固定觀測者看到月球移動一個(gè)月球視直徑的時(shí)間可大于1小時(shí)，即月掩星持續(xù)時(shí)間可以超過1小時(shí)。34.角宿一是顆雙星，兩次亮度下降的原因是先掩了其中一顆子星1，后兩顆都被掩。設(shè)兩子星亮度分別為F1和F2，由普森公式可知未被掩時(shí)大角星視星等m=-2.5lg(F1+F2)+C，子星1被掩后，只余子星2的光，所以大角星的視星等即子星2的視星等m2=-2.5lgF2+C。35.B。霍曼軌道如下圖所示，該軌道遠(yuǎn)點(diǎn)在火星軌道上，近點(diǎn)在地球軌道上，太陽位于焦點(diǎn)上圓幾何性質(zhì)可知軌道半長軸約a=1.5AU+1AU/2=1.25AU。參賽者需事先了解日火距離和日地距離。36.C。由開普勒第三定律可得上述軌道的周期：從地球軌道到火星軌道要飛行半個(gè)軌道周期，所以飛行時(shí)間t=T/2=0.7yr37.B。當(dāng)飛行器到達(dá)火星時(shí)，火星必須同時(shí)到達(dá)霍曼轉(zhuǎn)移軌道的遠(yuǎn)點(diǎn)，飛行器才能與火星相遇火星俘獲。這就要求發(fā)射時(shí)預(yù)留一個(gè)“提前量”，在火星發(fā)到達(dá)交匯點(diǎn)之前發(fā)射飛行器。火星公轉(zhuǎn)周期T_火用1.5AU軌道半長軸和開三估算結(jié)果為671天，準(zhǔn)確值約687天。但這個(gè)差異并不影響我們的粗略估算。_以現(xiàn)場估算的671天為例，已求得飛行時(shí)間為0.7yr≈255天，這段時(shí)間內(nèi)日火連相對日地轉(zhuǎn)過的角度為360°×255/671≈137°,由幾何關(guān)系知發(fā)射時(shí)日地連線和日火連線的夾角為180°?137°=43°。根據(jù)估算條件的差異，結(jié)果一般在44°左右。38.要以霍曼軌道到達(dá)火星，發(fā)射時(shí)火星、地球和太陽的相對位置有嚴(yán)格要求。三者兩次到達(dá)相似的相對位置所需要的時(shí)間即火星和地球的會合周期。火星和地球的會合周期T會=T火地/(T火?T地)，T_火用1.5AU軌道半長軸和開三估算結(jié)果為671天，準(zhǔn)確值約687天，對應(yīng)會合周期分別為800天和780天。_均可得出答案C。39.D。Mars2020已經(jīng)多次在火星發(fā)射窗口前宣布推遲。40.D41.A。拋物線軌道和地球軌道的交點(diǎn)剛好是近日點(diǎn)，速度方向與平行于該點(diǎn)的切線，速度大小即地球軌道上的逃逸速度42km/s。42.A。開普勒第二定律的本質(zhì)是系統(tǒng)角動量守恒，無論軌道是拋物線、雙曲線還是橢圓，均遵從這一規(guī)43.B。在近地點(diǎn)，探測器速度42km?s≈8.8AU?yr，探測器與太陽連線在單位時(shí)間內(nèi)掃過的面積為：只要知道圖3-A中陰影部分的面積S，即可知道掃過這塊面積所需要的時(shí)間（飛行時(shí)間）?T。圖3-A已把拋物線軌道和地球公轉(zhuǎn)軌道交點(diǎn)作為原點(diǎn)建立了直角坐標(biāo)。以天文單位作為長度單位，該坐標(biāo)中火星軌道的軌跡方程為：4y=x2聯(lián)立兩式解得。根據(jù)物理實(shí)際舍去x的負(fù)數(shù)解，可知火星軌道與拋物線轉(zhuǎn)移軌道的交匯點(diǎn)坐標(biāo)為。由坐標(biāo)軸，和太陽—交匯點(diǎn)連線構(gòu)成的梯形面積為的圖形面積為所以根據(jù)開普勒第二定律提示中拋物線焦點(diǎn)（p/2,0）不準(zhǔn)確，應(yīng)為（0,p/2）。考慮圖3-A與拋物線方程均正確，且根據(jù)拋物線的基本性質(zhì)可判斷標(biāo)準(zhǔn)方程，曲線開口和焦點(diǎn)位置的關(guān)系，對解題不造成根本性的影響。本題可正常得分。44.C。3個(gè)天體的幾何關(guān)系如下圖所示，只有相位角為90°時(shí)，視平面才剛好同時(shí)平分亮區(qū)和暗區(qū)。46.C。行星亮度正比于行星P所在位置恒星S的輻射流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積A（橫截面積）。其中反照率和地表物質(zhì)化學(xué)成分、地形、大氣等47.由46小題提到的比例關(guān)系可排除，得出答案為A。48.B。根據(jù)普森公式49.C。兩行星的運(yùn)行軌道都是圓軌道，所以b和r都是常數(shù)。已知評卷分析：按選擇最接近答案的原則，本題應(yīng)選D，但D視星等與相位角的關(guān)系如下面兩圖所示，上圖是相位角0°-100°范圍的局部放大，解題中需要計(jì)算的數(shù)據(jù)點(diǎn)以及題目作為條件給出的數(shù)據(jù)點(diǎn)已用紅叉標(biāo)注。上合與大距之間，行星亮度不會低于2等，大距之后亮度會一直變暗。圖中給出的亮度極大值出現(xiàn)在相位角62°左右。若以α=45°時(shí)，視星等為2.3等為判據(jù)，有可能造成上合時(shí)亮度最高的誤判。在正確的計(jì)算中，雖然相位角在0°和45°時(shí)亮度差異很小(α=0°,m=1.95但起碼可說明相位角0°增大到90°過程中，亮度整題趨勢在下降。如果有亮度極大值點(diǎn)存在，也應(yīng)該在大距和上合之間出現(xiàn)。本題可考慮取消計(jì)分，50小題可通過運(yùn)算結(jié)果排除選出，可保留。50.上合當(dāng)天的亮度約1.95等，比1.93等稍暗，排除C。內(nèi)行亮度在下降；α=0°到α=45°亮度緩慢增加，又從幾何分析可知α=90°時(shí)恰好大距，所以上合和大距之間存在一個(gè)亮度極大點(diǎn)。答案A最符合分析結(jié)果。2020年廣東省中學(xué)生天文知識競賽復(fù)賽試題（低年組實(shí)測與理論部分）注意事項(xiàng)：1、本卷為閉卷考試，請答卷人按照自己的真實(shí)水平獨(dú)立完成。2、參賽選手請將答案填寫在答題紙的有效答題區(qū)域上，在本試卷上的作答結(jié)果按無效處理。比賽結(jié)束時(shí)將回收答題紙（草稿紙）。3、每張A4答卷的開頭都有“答題紙□草稿紙□”標(biāo)識，除了首張答卷外，選手可根據(jù)需要自由選擇每張空白答卷的用途。所有用作答題紙的答卷都要在“答題紙□”的方框中打“√”,并按作答順序標(biāo)上頁碼。所有用作草稿紙的答卷都要在“草稿紙□”的方框中打“√”。廢棄的答題紙需把“√”涂抹掉。4、全卷總分100分，答題時(shí)間90分鐘。5、考試結(jié)束前30分鐘方可交卷離場。交卷時(shí)答題紙按順序放置在上方，草稿紙和廢棄的答題紙放置在下方。6、本場考試允許使用不具編程功能的科學(xué)計(jì)算器。1.紅巨星支上端（共32分）中低質(zhì)量恒星在核心的氫燃盡后，將進(jìn)入紅巨星階段，此時(shí)恒星的能量主要來自包圍致密氦核（未燃燒）的氫燃燒殼層。隨著氦核質(zhì)量不斷增長，恒星將沿著赫羅圖上的紅巨星支（RedGiantBranch）上移，直到氦核的質(zhì)量達(dá)到臨界，觸發(fā)“氦閃”，恒星從紅巨星支跳轉(zhuǎn)到赫羅圖的高圖上的演化軌跡顯得不連續(xù)，紅巨星支存在一個(gè)上頂點(diǎn)，稱為紅巨星支上端（TipoftheRedGiantBranch，簡稱TRGB）。在I波段1.1圖1-1是一顆1倍太陽質(zhì)量恒星在赫羅圖上的等齡線（可看作恒星的演化軌跡）。請?jiān)诖痤}紙上的圖片里作以下標(biāo)注：在紅巨星支旁邊標(biāo)注“RGB”；用“●”標(biāo)出紅巨星支上端的位置，并在旁邊標(biāo)注TRGB。（6分）圖1-11倍太陽質(zhì)量恒星的演化軌跡。1.2Hatt等人利用哈勃望遠(yuǎn)鏡上的先進(jìn)巡天照相機(jī)廣域通道（ACS/WFC）的測光數(shù)據(jù)，通過TGRB法測量NGC1148和NGC1316的距離（Hattetal.2018相關(guān)信息總結(jié)在表1-1中。請估算NGC1316的真距離表1-1NGC1148和NGC1316的部分測光信息。其中mTRGB是兩天體在I波段中TRGB觀AF814W是mTRGB所在波段的消光。（Hattetal.2018）1.3圖1-2是用ACS/WFC數(shù)據(jù)繪制的赫羅圖（Hattetal.2018箭頭和紅線標(biāo)出了計(jì)算機(jī)程序判斷的TRGB所在位置。在TRGB周圍和上方，還有很多零散分布的非RGB恒星樣本干擾我們的判斷。參考圖1-1.4假設(shè)GAIA衛(wèi)星能測出0.15毫角秒的周年視差，它能不能通過三角視差法直接測量NGC1316或星系內(nèi)2.月亮的顏色。（共24分）2.1簡單說明為什么有時(shí)明明沒發(fā)生月食，剛升起來的月亮卻是紅色的，但升高后就變成黃白色？（16分）2.2有時(shí)人們還會說某個(gè)月里將出現(xiàn)“藍(lán)月亮”（天文術(shù)語）。簡述什么是“藍(lán)月亮”。（8分）3.星歷表（共44分）下表是太陽系某行星的星歷表。請根據(jù)表中的信息回答下列問題。3.1繪制該行星的地平高度h隨北京時(shí)間t變化的曲線圖。（14分）3.2該天體在當(dāng)天什么時(shí)刻上中天6分）3.5判斷該天體是太陽系內(nèi)還是太陽系外的天體，需簡述判斷依據(jù)。（6分）復(fù)賽答案（低年組）1.由表1-1可知NGC1316的TRGB觀測視星等為mTRGB=以真距離模數(shù)為：（沒考慮消光但計(jì)算正確扣1分）1.3由圖1-1可發(fā)現(xiàn)漸近巨星支與TRGB非?？拷?，且延伸到TRGB之上。這些漸進(jìn)巨星支上的恒星會對判斷造成干擾。1.4GAIA能測出P=1.5×10-4”的周年視差，即它測距的上限為：因?yàn)閐?dmax，所以GAIA無法通過三角視差法直接測量該天體2.1地球大氣會散射月表反射過來的光。月光穿過的大氣越厚，光線到達(dá)地表時(shí)所受的散射作用就越強(qiáng)。大氣的散射作用對不同波長的光效果是不一樣的，光的波長越短（顏色越藍(lán)所受的散射作用越強(qiáng)（即紅化這使得觀測者看到偏紅的月亮。月球剛升起時(shí)，到達(dá)觀測者的光穿過的地球大氣相對較厚，隨著月球逐漸升高，光線穿過的地球大氣厚度減少，大氣散射導(dǎo)致的紅化效應(yīng)隨月球地平高度的增加而減弱。綜上，月球在地平線附近看起來會偏紅，升高后會更接近原來的顏色。但是，一般只會看到低空中的月亮呈黃色。紅色的月亮多出現(xiàn)在有云霧、有灰霾、地表有明顯的空氣污染源或有大面積沙塵出現(xiàn)等場合。這些場景中，空氣中的顆粒物，大大增強(qiáng)了大氣的散射作用，使月亮呈現(xiàn)明顯的紅色。要點(diǎn)：散射強(qiáng)度與波長的關(guān)系。低空小顆粒物的貢獻(xiàn)。2.2藍(lán)月亮是指擁有4次滿月的季節(jié)里，出現(xiàn)的第3次滿月。到了現(xiàn)代，由于著名天文科普雜志《天空與望遠(yuǎn)鏡》在一篇1946年刊登的科普文章里內(nèi)容出現(xiàn)失誤，很多人誤以為藍(lán)月亮是指公歷中一個(gè)月里出現(xiàn)的第2次滿月?；卮鹪摯鸢敢嗫傻梅帧?.2由上圖或星歷表可知該天體在當(dāng)天北京時(shí)間16:30上中天。提示：上中天時(shí)，天體地平高度達(dá)到最大值，出現(xiàn)在正南或正北方。由“時(shí)分秒”和“度分秒”計(jì)量系統(tǒng)的關(guān)系可知直接讀取表中數(shù)據(jù)即可滿足精度要求。3.3天體上中天時(shí)的地平高度hmax、當(dāng)?shù)氐乩砭暥圈坪吞祗w赤緯δ之間具有如下關(guān)系：即因?yàn)橛^測點(diǎn)在北半球，所以觀測點(diǎn)在北緯30°11′。已由星歷表查知天體上中天時(shí)東經(jīng)120°地區(qū)的恒星時(shí)為S0=18h14m代入數(shù)據(jù)得λ=94°45′，即東經(jīng)94°45′3.5該天體的赤經(jīng)赤緯在一天內(nèi)有明顯變化，正常只有太陽系內(nèi)的天體才會相對恒星背景出現(xiàn)那么快的移動。該天體應(yīng)在太陽系內(nèi)。2020年廣東省中學(xué)生天文知識競賽復(fù)賽試題（高年組實(shí)測與理論部分）注意事項(xiàng)：1、本卷為閉卷考試，請答卷人按照自己的真實(shí)水平獨(dú)立完成。2、參賽選手請將答案填寫在答題紙的有效答題區(qū)域上，本試卷上的作答結(jié)果按無效處