2023年广东省中学生天文知识竞赛初赛
目录
2023 年广东省中学生天文知识竞赛初赛（低年组）
注意事项：
1、本卷为闭卷考试，请答卷人按照自己的真实水平独立完成。
2、低年组考试试卷类型选“A”，高年组试卷类型选“B”。
3、选择题全部为单项选择，考生从 4 个备选答案中选择最准确的一项，并使用 2B 铅笔在 答题卡上相应选项处进行填涂，答错不扣分。
4、总分 100 分，每题 2 分，考试时间 100 分钟。
5、本场考试允许使用不具编程功能的计算器。 6、考试开始后 45 分钟方可交卷。__________________________________________________________________________________________
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第一部分 天文热点
1. 2023 年下半年有一次广东地区可见的月食，它出现在？
A. 7 月 15 日 B. 8 月 13 日 C. 9 月 20 日 D. 10 月 29 日
2. 下列哪一项出现在 2023 年 4 月？
A. 水星西大距 B. 水星东大距 C. 金星西大距 D. 金星东大距
3. 以下哪个外行星没有在 2023 年发生“冲”？
A. 火星 B. 木星 C. 天王星 D. 海王星
4. 在 2023 年年初，天文学家发现了一颗新彗星，根据预测它在 2024 年 10 月亮度将达到峰 值，有望达 0 等。这颗彗星是？
A. P/2023 C1 (Jahn) B. C/2023 A1 (Leonard) C. C/2023 A3 (Tsuchinshan-ATLAS) D. P/2023 B1 (PanSTARRS)
5. 2023 年 3 月 17 日，科学技术部高技术研究发展中心（科学技术部基础研究管理中心）发布了 2022 年度中国科学十大进展。其中，与天文观测和行星科学相关的有两项，分别是祝 融号巡视雷达揭秘火星乌托邦平原浅表分层结构，以及？
A. FAST 精细刻画活跃重复快速射电暴 B. 首次龙虾眼聚焦望远镜的大视场 X 射线在轨观测 C. LAMOST 揭示银河系成长经历 D. 夸父一号升空，开展“一磁两暴”观测
6. 2022 年 11 月 1 日，“____________”实验舱与“天和”核心舱对接成功，11 月 3 日实验舱完成 转位，“天宫”空间站三舱基本构型在轨建设完成。
A. 昊天 B. 问天 C. 巡天 D. 梦天 7. “奥里西斯王号”小行星探测器成功在小行星贝努上采样后，计划在 2023 年回到地球。如 果一切顺利，它将在______月到达。 A. 6 月 B. 7 月 C. 9 月 D. 11 月
8. 不考虑天气因素，对广东的观测者而言，下列哪个流星雨今年（2023 年）极大当天观测 条件最佳？
A. 象限仪座流星雨 B. 双子座流星雨 C. 宝瓶座η流星雨 D. 猎户座流星雨
9. 2022 年 9 月 9 日，国家航天局、国家原子能机构联合在北京发布嫦娥五号最新科学成果： 中国科学家首次在月球土壤样本中发现新矿物，并命名为“___________”。
A. 吴刚石 B. 广寒石 C. 嫦娥石 D. 桂花石
10. 现在月球上正常运转的巡视器（月球车）有几台？ A. 1 B. 2 C. 4 D. 8
第二部分 基础知识
11. 银河系的恒星数量约有？
A. 200 亿颗 B. 2000 亿颗 C. 20000 亿颗 D. 200000 亿颗
12. “卡门线”是地球大气与外太空分界的其中一种定义，它被设立在海拔________处。
A. 700 km B. 350 km C. 100 km D. 75 km
13. 在“原始”的小行星和陨石中，包含着大量右图所示的近球 状结构，大小多为毫米量级。它们是太阳系形成时，星云中的 尘埃初步集聚形成的结构，主要成分为辉石、斜长石和橄榄石 等。这种结构称为？
A. 球团 B. 星种 C. 球粒 D. 星球
14. 织女星是一颗 A0V 型恒星，其中罗马数字 V 表示织女星的？
A. 光度型 B. 光谱型 C. 光感型 D. 光量型
15. 以下哪个城市看不到赤纬-60°的天体？
A. 堪培拉（149°07′ E, 35°17′ S） B. 吉隆坡（101°42′ E, 3°08' N） C. 汕头（117°03′ E, 23°18' N） D. 阿姆斯特丹（4°53′ E, 52°23' N）
16. 用折射望远镜观测时，如果发现视场太小找不到目标，可以尝试下列哪项操作？
A. 调节目镜和物镜的距离 B. 更换焦距更短的目镜 C. 取出其中一片物镜 D. 更换焦距更长的目镜
17. 若小天体与恒星组成的系统不受外力影响，小天体的运行轨迹可能是下列哪种形状？
A. 梨形 B. 椭圆 C. 圆角矩形 D. 摆线
18. 目前亚洲口径最大的通用光学望远镜是？
A. 日本晴明望远镜 B. 日本昴星团望远镜 C. 云南高美古 2.4 米望远镜 D. 印度阿耶波多 3.6 米望远镜
19. 《宋史·天文志》中记载：“积尸气一星，在鬼宿中，孛孛然入鬼一度半，去极六十九度，在赤道内二十二度”。文中的“积尸气”是指？（提示：“孛孛然”，旺盛的样子，可形容烟雾浓盛）
A. M 13 B. M42 C. M 44 D. M 45
20. 17P/Holmes 彗星轨道半长轴约 3.6 AU，近日点距约 2.0AU。它最远可到达？
A. 小行星带 B. 奥尔特云 C. 柯伊伯带 D. 木星轨道
第三部分 观测与应用
I. 日食预报图
本部分包含第 21-25 小题。请在编号①至⑤的备选答案中，选取最合适的一项填入下图 的方框内。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食甚；②生光；③食分；④带食日落；⑤带食日出；⑥可见全食；⑦可见环食；⑧可见偏 食；⑨日食不可见
21. A. ② B. ④ C. ⑧ D. ⑨
22. A. ② B. ④ C. ⑤ D. ⑨
23. A. ① B. ③ C. ⑥ D. ⑦
24. A. ⑨ B. ⑧ C. ④ D. ③
25. A. ⑤ B. ④ C. ③ D. ①
II. 活动星图
天文社某位同学正准备当晚的观测计划，附录中的图 2-1 是他用活动星图预测观测时 段天空概况的照片。请根据活动星图中的信息回答 26-32 小题。
26. 这位同学打算在当地时间 22:00 开展观测，请问他观测的日期是？
A. 5 月 29 日 B. 6 月 31 日 C. 7 月 31 日 D. 8 月 12 日
27. 以下哪项没有出现在活动星图的可视范围内？
A. 冬季大三角 B. 春季大圆弧 C. 夏季大三角 D. 秋季四边形
28. 图中编号①的大圆是？ A. 天赤道 B. 黄道 C. 银道 D. 地平圈
29. 图中编号②的 1 等星是？ A. 大角星 B. 角宿一 C. 心宿二 D. 北落师门
30. 已知该同学在广东观测。在预测的时间里，以下哪个梅西耶天体的地平高度最高？
A. M7 B. M57 C. M97 D. M104
31. 关于活动星图，下列说法最准确的一项是？
A. 模拟周日视运动时，应顺时针旋转星盘 B. 等高圈以转轴点为圆心 C. 赤纬圈以转轴点为圆心 D. 它可以模拟任何地点的星空 32. 已知天龙座γ的赤经为 17h57m，赤纬为 51°29′，星图中的星空所对应的地方恒星时约 为？
A. 6:05 B. 16:05 D. 17:05 D. 18:05
III. 预报分析
虚拟天文馆（Stellarium）是一款多功能的开源天文模拟软件，在天文爱好者群体中非常 流行。除了可以模拟任何时间地点的星空外，它的天文计算窗口功能还能帮助我们生成一些 过去只能在专业的书刊杂志中才能查阅的数据图表，这在我们自己撰写每月天象、年度预报 和部分特殊天象预报等天文科普材料时显得非常便利。例如，表 3-1 和图 3-1 就是用虚拟 天文馆直接输出的金星预报图表（因星历表更新及选用模型等原因，具体时刻未必精准）， 请结合它们回答 33-38 小题.
33. 结合表 3-1 判断，在每个会合周期里，金星相对恒星背景自东向西运动的现象持续时间 约为？
A. 41 天 B. 117 天 C. 233 天 D. 584 天
34. 由图 3-1 可判断，金星下合发生在？
A. 5 月 8 日 B. 6 月 2 日 C. 8 月 13 日 D. 9 月 6 日
35. 2023 年，金星为“启明星”时在哪天亮度最大？
A. 7 月 7 日 B. 8 月 15 日 C. 9 月 5 日 D. 9 月 19 日
36. 假设地球和金星轨道均为正圆且共面。已知金星轨道半径为 0.72AU， 2023 年 10 月 24 日金星与地球的距离约为？
A. 0.9 AU B. 0.7 AU C. 0.5 AU D. 0.3AU
37. 金星半径约 6050 km，2023 年 10 月 24 日金星的角直径约为？
A. 10 角秒 B. 24 角秒 C. 36 角秒 D. 49 角秒
38.使用焦距 1000mm 的望远镜搭配 6mm 目镜观测时，金星影像的视直径变为？
A. 0.3° B. 0.6° C. 1.1° D. 2.1°
IV. 环状星云
图 4-1 是爱好者拍摄的环状星云的光学照片，在靠近星云的中央位置，有一颗暗淡的星 点，其测光数据如表 4-1 所示。请根据材料回答 39-45 小题。
39. 中央的星点是一颗？
A. 白矮星 B. 中子星 C.脉冲星 D. 蓝巨星
40. 在图 4-1 中央星的右边，箭头所指的位置还有一颗暗弱的星点，它是？
A. 中央星的伴星 B. 中央星的行星 C. 同在环状星云中诞生的恒星 D. 星云的前景星
41. 星云的距离约为？ A. 142 pc B. 430 pc C. 704 pc D. 1300 pc
42. 已知中央星所在区域的总选消光比𝑅𝐵−𝑉 = 5.375，中央星在𝑉波段的消光约为？
A. 0.43 等 B. 1.14 等 C. 2.04 等 D. 5.76 等
43. 结合 41 和 42 小题结果，中央星𝑉波段的绝对星等约为？
A. 8 等 B. 6 等 C. 4 等 D. 2 等
44. 我们近似把𝑉波段星等当作热星等估算，已知太阳的绝对星等𝑀𝑉 = 4.8，结合 43 小题结 果，中央星的光度约为？
A. 0.11 𝐿⊙ B. 0.22 𝐿⊙ C. 0.33 𝐿⊙ D. 0.44 𝐿⊙
45. 天文学家通过分析中央星的光谱得知其表面温度约 12000 K，结合 44 小题，中央星的半 径约为？
A. 0.24 𝑅⊙ B. 0.48𝑅⊙ C. 0.13 𝑅⊙ D. 0.025𝑅⊙
V. 位力定理
位力定理是经典力学中描述稳定系统机械能状态的一个结论。在一个稳定的系统中，系 统平均总动能〈𝐸𝐾〉和平均总势能〈𝐸𝑝 〉总有〈𝐸𝑝 〉 + 2〈𝐸𝐾〉 = 0。这里尖括号代表对时间的平均， 势能零点为无穷远处。位力定理在天文学研究中有诸多应用，现在我们来体验一个简单的例 子。 一个质量为𝑀，半径为𝑅的均匀分布球体的自引力势能为= − 3𝐺𝑀2⁄5𝑅。假设空间中有 一团均匀的球状分布的氢原子气体，内部已达到热动平衡（任一小局部温度相等，受力平衡）， 根据热力学相关知识，气体中每个粒子的平均动能𝜀 = 3𝑘𝑇/2，这里𝑘是玻尔兹曼常数。
46. 气体团的总机械能为（𝑚p是质子质量）？
A. 𝑘𝑇𝑀 𝑚p − 𝐺𝑀2 5𝑅 B. 3𝑘𝑇𝑀 2𝑚p − 3𝐺𝑀2 5𝑅 C. 3𝑘𝑇 2𝑚p − 3𝐺𝑀 5𝑅 D. 3𝑘𝑇𝑀 𝑚p − 3𝐺𝑀2 5𝑅
47. 根据位力定理，这团气体的温度为？
A. 𝐺𝑚p 5𝑘 𝑀 𝑅 B. 2𝐺𝑚p 3𝑘 𝑀 𝑅 C. 3𝐺𝑚p 5𝑘 𝑀 𝑅 D. 𝐺𝑚p 3𝑘 𝑀2 𝑅
48. 如果气体团在外界扰动下，开始缓慢收缩，由 47 小题结论可知这一过程必然会导致气 体温度增加，产生压力抵抗收缩。收缩过程中每一段足够短的时间间隔里，气体团都可以看 作恢复到平衡状态（即所谓的准静态平衡）。在位力定理的约束下，收缩过程中系统释放的 引力势能Δ𝐸𝑝和动能的增加量Δ𝐸𝐾之比为？
A. 1:1 B. 1:2 C. 2:1 D. 5:2
49. 48 小题的结论意味着，收缩过程中，必需通过一定物理途径，把多出的由引力势能转化 而来的能量消耗掉，才能让准静态收缩过程成立。在天体物理中，最常见的方式是通过辐射 释放能量。现在考虑一片达到热动平衡，质量1 𝑀⊙的均匀球状云团，初始半径为 40 AU，它 经过了 1 千万年收缩到1 𝑅⊙。这一过程中它的平均光度约为？
A. 0.02 𝐿⊙ B. 0.05 𝐿⊙ C. 0.12 𝐿⊙ D. 1 𝐿⊙
50. 以下哪种天体主要是通过我们上面探究的机制产生辐射的？ A. AGB 星 B. 发射星云 C. 行星状星云 D. 金牛 T 型星
附录
万有引力常量 𝐺 = 6.67 × 10−11 N m2 ⁄ · kg 普朗克常数 ℎ = 6.63 × 10−34 J · s
波尔兹曼常数 𝑘 = 1.38 × 10−23 J⁄K 斯忒藩-波尔兹曼常数𝜎 = 5.67 × 10−8 W m2 ⁄ · K 4
维恩位移常数 𝑏 = 2.90 × 10−3 m · K 真空光速 𝑐 = 3.00 × 108 m⁄s
辐射常量 𝑎 = 7.57 × 10−16 J m3 ⁄ · K 4 电子质量 𝑚e = 9.11 × 10−31 kg
质子质量 𝑚p = 1.67 × 10−27 kg 中子质量 𝑚n = 1.67 × 10−27 kg
月球质量 𝑀𝑚 = 7.342 × 1022 kg 月球半径 𝑅𝑚 = 1.74 × 103 km
地球质量 𝑀𝐸 = 5.97 × 1024 kg 火星半径 𝑅𝑀𝑎𝑟𝑠 = 3.40 × 103 km
火星质量 𝑀𝑀𝑎𝑟𝑠 = 6.42 × 1023 kg 太阳质量 𝑀⊙ = 1.99 × 1030 kg
太阳光度 𝐿⊙ = 3.90 × 1026 W
万有引力定律
普森公式 𝑚 = −2.5 lg 𝐸 + 常数
活力公式 维恩位移定律 𝜆𝑚𝑎𝑥 = 𝑏/𝑇
距离模数 𝑚 − 𝑀 = 5 lg 𝑑 − 5
II. 活动星图
III. 预报分析
IV. 环状星云
