天文奥赛历年真题 - 图文

17、（高低年组共用）【小行星的有效直径】。

小行星等天体的反照率可以简单地理解为它反射的光流量（F1）与接收到的入射光流量（F2）之比：p=F1/F2，F的单位为J/s。对小行星这样的太阳系内天体，天文学家定义其绝对星等（记作H）为：距离小行星1AU处的观测者，观测到小行星在距离太阳1AU时的视星等（假设观测者正对着反光面）。

我们知道小行星接收到的太阳辐射流量正比于它的（垂直于辐射方向的）截面积。天文研究中常常先假定所研究的小行星是球形，然后可以根据p和H求出它的直径D，D称为小行星的“有效直径”。推导求D的公式，D以km为单位。

小行星2009 WZ104是一颗可能对地球造成威胁的近地小行星，天文学家测得它的绝对星等H=20.52等，反照率可能在0.16～0.21之间，密度为2.7g/cm3。如果它撞上地球，所释放的能量至少相当于发生多少次9级地震？已知9级地震释放的能量约为：1.0×1017 J。 18、（高年组）【类地行星】。 截止到2011年2月1日，根据“凌星法”搜寻类地行星的“开普勒”空间望远镜已经搜索了153196颗类太阳恒星，发现了千余颗系外行星。根据这些观测数据，我们可以总结出关于系外行星的以下统计规律：

A）半径大于r的行星在所有0.5R地球≤r≤4R地球的行星中所占的比例为： P(R行星>r)=(r/0.5)-1.45，当0.5R地球≤r≤4R地球时成立

B）约化轨道半长径大于s的行星在所有0.2 AU≤s≤1.5 AU的行星中所占的比例为： P(s行星>s)=(s/0.2)-2.16，当0.2 AU≤s≤1.5 AU时成立 其中，称为“约化半长径”（scaled semimajor axis），其单位为AU，这里的a为行星公转轨道的半长径（以AU为单位），L为母恒星的光度（以太阳光度为单位）。

观测表明，这153196颗类太阳恒星周围的行星中，存在凌星现象（因而能被“开普勒”发现）并且满足2R地球≤r≤4R地球且0.2 AU≤s≤0.5 AU的行星，共有94颗。 如果我们对类地行星做如下定义： A）行星半径满足0.8R地球≤r≤2R地球

B）行星位于恒星的可居住带内，可居住带的定义为：0.95 AU≤s≤1.37 AU。 请根据以上信息计算：

1）从理论上看，这153196颗类太阳恒星周围的行星中，可能被“开普勒”找到的类地行星大约有多少颗？ 2）这153196颗类太阳恒星周围的行星中，总共应该有多少颗类地行星？假设恒星-行星系统的轨道平面与“开普勒”的视线方向的夹角i是随机分布的。

3）在银河系中，像太阳这样的恒星周围存在着和地球一样宜居的行星的概率大概为多少？

2012年全国中学生天文奥林匹克竞赛决赛试题

中国新疆 乌鲁木齐 2012年4月29日

姓名__________考号__________出生日期__________年级组__________

I、选择题（满分40分）

低年组答1～10题，高年组答3～12题。每题选择一个最接近正确的答案，将对应的字母（A、B、C、D之一）填在题号后的括弧里。不会做的题目不选。每道题答对得4分，答错或多选得-4分，不选得0分。 1、（ ）（仅低年组）昨天的月相大概是： (A) 新月 (B) 上弦 (C) 满月 (D) 下弦

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2、（ ）（仅低年组）下述时刻中可以观测到金星凌日的，是北京时间2012年6月6日的： (A) 凌晨3点 (B) 上午9点 (C) 下午3点 (D) 晚上9点 3、（ ）今天夜里如果天晴的话肉眼可以看到的以下恒星中最亮的应该是： (A) 牛郎星 (B) 织女星 (C) 北河三 (D) 北极星 4、（ ）在四天前刚刚合月的行星是： (A) 金星 (B) 火星 (C) 木星 (D) 土星 5、（ ）以下哪个星座不是黄道星座：

(A) 鲸鱼座 (B) 人马座 (C) 室女座 (D) 蛇夫座 6、（ ）农历下弦月的时候夜里在北京观测月亮，合适的时间和月亮所在的大致方位是： (A) 傍晚的时候在东边 (B) 傍晚的时候在西边 (C) 凌晨的时候在东边 (D) 凌晨的时候在西边 7、（ ）以下星座中距离银道面最远的是：

(A) 后发座 (B) 双子座 (C) 天蝎座 (D) 天鹰座 8、（ ）2012年国际天文学与天体物理学奥林匹克竞赛(IOAA)的举办国是： (A) 巴西 (B) 韩国 (C) 美国 (D) 中国 9、（ ）长期在北极点观察月球，它的升落情况大致是： (A) 基本上每天都有升落

(B) 在将近半个月内连续可见，然后约半个月时间不可见 (C) 在半年内连续可见，然后半年时间不可见 (D) 基本上全年可见 10、（ ）满月时用双筒望远镜观测月面，最明显、辐射纹最长的环形山是哪个？ (A) 第谷 (B) 哥白尼 (C) 希克苏鲁伯 (D) 雨果 11、（ ）（仅高年组）获得2011年诺贝尔物理学奖的科学成就是： (A) 发明了半导体成像器件——电荷耦合器件（ＣＣＤ）图像传感器 (B) 发现了宇宙微波背景辐射的黑体形式和各向异性 (C) 通过观测遥远超新星发现宇宙的加速膨胀

(D) 在“探测宇宙中微子”和“发现宇宙X射线源”方面的成就 12、（ ）（仅高年组）2011年中国科学院院士评选中天文领域新当选的院士是： (A) 陆埮 (B) 武向平 (C) 严纯华 (D) 朱宗宏 II、简答题（满分60分） 每题15分，只写公式或只给出最后答案的均不能得满分。低年组答13～16题，高年组答15～18题。 13、（低年组）星座

列出你所知道的有关大熊座的尽可能多的信息。比如：在天球中的位置，有关的神话传说，星座的大致形状（画图），在某个特定日期或者月份升起和落下的大致时间，该星座里著名的亮星和特殊天体，尽可能多的相邻的星座名称，等等。 14、（低年组）星野照片

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这张照片拍摄于2011年12月22日的欧洲南方天文台，该台址位于南半球国家智利的阿塔卡玛沙漠，海拔2600多米，大气视宁度可达0.5″，是世界上最好的观测台址之一。 1）写出图中明亮彗星的名称。

2）左下方的月亮已经过曝了。如果不过曝的话，照片中的月亮应该是什么样子？在答卷上画出来。这张照片拍摄于黄昏后还是黎明前？

3）右侧是甚大望远镜（VLT）中的一个，它的口径为8.2米，在可见光波段观测（中心波长为550纳米），理论上它的分辨率为多少角秒?

4）欧洲还计划在这里建设口径42米拼接镜面的极大望远镜（E-ELT），它在可见光波段的分辨本领是单个VLT的多少倍？

5）从望远镜观测室射出的这道光有什么用途？ 15、（低年组和高年组）星等

某中学有一台口径60厘米的天文望远镜，如果用它来观测冥王星轨道附近的柯伊伯带天体，并认为这些天体大致呈球状，且反照率和冥王星接近，那么理论上这台望远镜能看到的冥王星轨道附近的最小天体的直径为多少？已知冥王星直径为2300千米，视星等约为14等。 16、（低年组和高年组）乌鲁木齐的星空

“岁差”是指地球自转轴绕着一条通过地球中心并且垂直于黄道面的轴线进行缓慢绕行的现象，周期约为26000年，由日月行星对地球赤道隆起部分的吸引力所造成。它的结果是使得多年以后，我们在地球上同一地点看到的星空发生变化。已知地球自转轴绕行轨迹（呈圆锥形）的锥角为47°，圆锥的轴线指向南北黄极。乌鲁木齐的地理纬度为43.8°N，天狼星和老人星现在的赤经、赤纬分别为：天狼星：6h45m，-16°43′；老人星：6h24m，-52°42′。求：

1）计算回答，为什么2012年在乌鲁木齐可能看到天狼星而不可能看到老人星？

2）计算北京时间2012年4月29日，在乌鲁木齐看到天狼星上中天的时间（北京时间），以及这时天狼星的地平高度。 3）（仅高年组）画图并估算，在乌鲁木齐观测，天狼星是否可能成为永不上升的天体？老人星是否可能升到地平线以上？不考虑恒星的自行。 17、（高年组）金星

2012年年中将发生两次重要天象：5月的日环食和6月的金星凌日。假设地球、金星的公转轨道都为圆形。已知金星的公转周期为224.7天，轨道半径为0.723天文单位。 1）本次日环食时，金星位于太阳以西还是以东？

2）日环食时，金星与太阳的角距离大约为多少度？需要列出计算过程，并画图说明你的结果，图中应包括地球和金星的公转轨道以及必要的数值。

3）从亮度上估计，用普通相机可否同时拍摄下金星和环食时的太阳？ 4）如果本次发生的是日全食，用一个焦距在40~150mm的镜头拍摄金星和全食的太阳，相机的CMOS尺寸为17.3×13 mm，焦距范围应选为多少？ 18、（高年组）北极圈日出 在北极圈上（66.5°N），每天的日出或日落都发生在同一恒星时时刻。忽略大气折射。 1）画图说明这一事实（不要用球面三角计算），并求出这个恒星时S0。

2）通过计算说明，当恒星时为S0时，一年中的哪段时间发生的是日出？哪段时间发生的是日落？ 3）在哪一天，日出、日落的恒星时都为S0？

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2013年全国中学生天文奥林匹克竞赛决赛试题

中国云南昆明2013年4月29日 全国中学生天文奥赛组委会供稿

I、选择题（满分40分）

低年组答1 - 10题，高年组答4- 13题。每题选择一个最接近正确的答案，将对应的字母（A、B、C、D之一）填在题号后的括弧里。不会做的题目不选。每道题答对得4分，答错或多选得-4分．不选得0分。

l、( )（仅低年组）“新月抱旧月”对应的是哪一种天文现象7 (A)地球照(B)对日照(c)黄道光(D)半影月食 2、( )（仅低年组）太阳的光谱型是： (A) G2 (B) F8 (C) K5 (D) MlO 3、（ ）（仅低年组）金星西大距时，落入地平线的时刻大约是 (A)上午(B)下午(c)前半夜(D)后半夜

4、( )以下关于2012年三项国际天文奥窦说法正确的是: (A)有史以来中国队获得金牌数最多的一次 (B)举办地全部位于北半球

(C)首次中国队所有18位参赛选手均获得奖牌 (D)举办国都是首次举办国际或地区性天文奥赛

5、( ) 2013年4月4日前后，彗星C/2011 L4( Pan-STARRS)与下列哪个著名梅西叶天体视位置很近。 (A) Ml (B) Ml3 (C) M31 CD) M42

6、( )使用目前常见的中低端数码单反相机拍摄大尺度银河和周边星空及地景的照片，下列焦距镜头中最合适的是

(A) 14mm (B) 50mm (C) 135mm (D) 200mm 7、( )下列四句话中最正确的描述是．

(A)绕同一颗恒星公转的所有行星，公转方向一定相同。

(B)通过美国宇航局钱德拉X射线天文台的数据发现的可能是银河系中最年轻的黑洞的年龄是大约3000年。

(c)最近精确测定的大麦哲伦星系到我们的距离为约l 7 5万光年。

(D)最新的研究表明，木卫二封冻层之下巨大液态海洋中的盐水无法流到它的表面。 8、( )如果恒星月的长度变为现在值的2倍，那么朔望月的长度将变为多少? (A) 59.06天(B) 65.38天(C) 56.85天(D) 68.35天 9、( )国际空间站绕地球一周大约需要：

(A)0.5小时(B)1.5小时(C) 12小时(D) 24小时 1 0、( )农历中的闰月是没有什么的月？ (A)节气(B)中气(c)满月(D)新月 11、（ ）（仅高年组）下列天象接下来在我国境内最先可能观测到的是 (A)日全食(B)日环食(c)水星凌日(D)月全食 12、（ ){仅高年组）关于彗尾的描述错误的是： (A)尘埃尾一般是弯曲或扇形的。 (B)气体尾一般是直的。

(C)气体尾是与太阳反方向的。

(D)同一颗彗星不可能同时具有气体尾和尘埃尾。

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