2004年全国中学生天文奥林匹克竞赛决赛试卷答案

求2004年全国中学生天文奥林匹克竞赛决赛试卷（高年组）~

2004年全国中学生天文奥林匹克竞赛决赛试卷（高年组）

（2005年05月25日 11:41）
来源：北京天文馆
2004年5月3日，北京

准考证编号___________ 姓名_______________ 出生日期：_________年____月____日

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答卷，并认真、完整填写有关信息及交卷时间并签字。在监考老师宣布考试结束时间到的时候，应停止答卷。交卷时请将考卷从中间左右对折。
2. 选择题每题选择一个最接近正确的答案，将对应的字母填在括号之内。选择题每道题答对得4分，选“(E) 不知道”得0分，不选或选不存在的答案扣1分，答错扣4分。问答题应在答题纸上注明题号，然后给出主要的解题过程和最终答案。问答题每题满分为10分，回答错误或不回答不得分。每页答题纸均应顺序编号并填写考生姓名和准考证编号。草稿可写在试卷正面旁边的空白处或试卷和答题纸的背面。所有试卷和答题纸（包括草稿）均应上交。

可能用到的常数：
光速 c=3×108 m/s 万有引力常数 G=6.67×10-11 m3/kg/s2 1天文单位=1.5×108 km
地球质量=6×1024 kg 地球半径=6400 km 太阳质量=2×1030 kg 太阳半径=7×105 km

当|x|<<1(比如|x|<0.2)时, 你可以根据情况选用以下近似公式：
ex = 1+x (1+x)α = 1+α*x (α为任意实数) ln(1+x)=x lg(1+x)=0.4343*x
sin x = x (x以弧度为单位) tg x =x (x以弧度为单位) cos x = 1-x*x/2 (x以弧度为单位)

一、 选择题：

01. 下面星座中（ ）是与狮子座相邻的星座。
(A) 金牛座 (B) 巨蟹座 (C) 小熊座 (D) 猎户座 (E) 不知道

02. 神舟四号飞船于2002年12月30日0时40分发射，2003年1月5日19时16分成功着陆。神舟五号飞船与神舟四号飞船的轨道基本一致，那么神舟四号飞船一共环绕地球飞行了（ ）。
(A) 不到10圈 (B) 25圈左右 (C) 110圈左右 (D) 超过200圈 (E) 不知道

03. 一般来说，彗星的彗尾的方向和彗星的运动方向（ ）。
(A) 一致 (B) 相差90度左右 (C) 相反 (D) 没有关系 (E) 不知道

04. 古书上说“斗柄东指，天下皆春；斗柄南指，天下皆夏；斗柄西指，天下皆秋；斗柄北指，天下皆冬”。这指的是每天（ ）看到的天象。
(A) 傍晚时 (B) 半夜时 (C) 凌晨时 (D) 任何时间 (E) 不知道

05. 2004年4月23日18时发生“金星合月”的天象。这指的是金星和月球（ ）。
(A) 视位置最接近 (B) 方位角相等 (C) 赤经相等 (D) 黄经相等 (E) 不知道

06. 仙女座大星系是银河系的姐妹星系，距离我们大约1Mpc。如果它发的光相当于里面有100亿个太阳，我们会看到仙女座大星系的总亮度为（ ）等。
(A) 0 (B) 2 (C) 5 (D) 10 (E) 不知道
07. 以下不正确的说法是（ ）。
(A) 对地球上的观测者而言，整个20世纪没有发生过金星凌日
(B) 我国发射的第一颗人造卫星“东方红一号”目前仍在绕地球轨道上运行
(C) 澳大利亚近80岁的彗星猎手布雷德菲尔德不久以前使用25厘米反射望远镜目视发现了C/2004 F4彗星
(D) 由地球绕太阳一周其自转轴方向的变化可以求出北极星到太阳的距离
(E) 不知道

08. 观测发现有一个天体颜色和太阳很相似。利用各种可能手段估计它的距离, 进而估计它的绝对星等, 发现它的绝对星等要比太阳暗几个星等。这颗星最可能属于（ ）。
(A) 红巨星 (B) 白矮星 (C) 彗星 (D) 小行星 (E) 不知道

09. 在2004年5月5日凌晨的月全食观测中，按重要性的大小排列，需要考虑的因素依次是（ ）。
(A) 观测地点、天气、安全 (B) 天气、观测地点、安全
(C) 天气、安全、观测地点 (D) 安全、天气、观测地点 (E) 不知道

10. 到目前为止发现的木星卫星的总数大致是（ ）。
(A) 30左右 (B) 40左右 (C) 60左右 (D) 90左右 (E) 不知道

二、问答题（需给出解题步骤）：

11. 假设一颗小行星2003年3月12日在午夜上中天时被发现，昨天晚上观测到该小行星又一次在午夜上中天。试求该小行星到太阳的距离(假定圆轨道)。

12. 三颗质量各为太阳质量1/3的恒星是以它们为顶点的一个边长为1AU的等边三角形，并在它们所构成的平面内绕共同质心转动, 求其转动周期。

13. 2050年的一次太空探测中，飞船上的宇航员准备在距离一颗小行星很远的地方发射一个相对于小行星速度为V的探测器，使得这个探测器在小行星的引力作用下接近小行星，并能够恰好贴着小行星的表面着陆。已知这颗小行星质量为M，半径为R。为达到上述要求，宇航员应该选择瞄准距b为多大? （不考虑太阳的引力作用。瞄准距b定义为小行星到探测器初速度方向所在直线的垂直距离。）

14. SOHO是一颗可以对太阳活动进行每天24小时不间断监测的卫星，它总是位于太阳和地球之间，太阳和地球的连线上一点(严格地说，为了避免太阳对卫星与地面通讯的干扰，卫星要偏离太阳和地球的连线一些，这里我们不考虑这些细节)，也就是说其绕太阳运转的周期和地球的一样是1年。试估算SOHO卫星到地心的距离(可以认为地球和卫星轨道都是圆的)。

15. 晚上用一架一百万像素的数码相机拍摄10公里远处山路上迎面开来的一辆开着前面大灯的轿车。相机镜头口径是1.2厘米，对应20度×20度的视场。请问所拍的相片上能不能分辨出那辆车的前灯是两个?

16. 请对北京（东经120度，北纬40度）和海口（东经110度，北纬20度）两个不同的观测地点大致排出分别在2004年3月21日和2004年10月30日两天晚上对下述8个天体（括号内是它们的赤道坐标）进行光学观测的时间和顺序。① 仙女座α（0小时，+30度）；② M45 （4小时，+25度）；③ 天狼星（7小时，-20度）；④ 南十字座β（13小时， -60度）；⑤ 天蝎座δ（16小时， -20度）；⑥ 仙王座β（21小时，+70度）；⑦ 月球（两天的坐标分别为1小时，+1度和4小时，+24度）；⑧ 灶神星（两天的坐标分别为21小时，-17度和23小时，-16度）。

本人交卷时答题纸（不含试卷）共______页。
问答题里有解答过程和答案的是第______________________题，没做的是第__________________题。

交卷时间：2004年5月3日下午_______时_______分 签名：___________________


2003年全国中学生天文奥林匹克竞赛决赛(高年组试卷)
--------------------------------------------------------------------------------

2006-4-10 11:15:28 文章来源:七宝中学 浏览次数:275
--------------------------------------------------------------------------------

2003年全国中学生天文奥林匹克竞赛决赛(高年组试卷)

（2003年7月5日 北京）

姓名_______________ 出生日期：_________年____月____日
所在学校、年级：__________________________________________________

每题10分。请用发的答题纸答卷，自己编页码，每页注明考生姓名。注意事项见另页说明。

可能用到的常数或者数值：

光速 c=3×108 m/s
万有引力常数 G=6.67×10-11 m3/kg/s2
地球半径 6400 km
太阳半径 7×105 km
太阳质量 2×1030 kg
地球质量 6×1024kg
sin 23.5°= 0.399， cos 23.5°= 0.917
arcsin 0.387 = 22.8°，arccos 0.387 = 67.2°，
arctg 0.387 = 21.1°

当|x|<<1(比如|x|<0.2)时, 你可以根据情况选用以下近似公式：
(1+x)α= 1+α×x (α为任意实数)
ex = 1+x
ln(1+x)=x
lg(1+x)=0.4343×x
sin x = x (x以弧度为单位)
tg x =x (x以弧度为单位)
cos x = 1-x2/2 (x以弧度为单位)

1. 水星到太阳的距离是0.387天文单位，2003年5月7日发生了一次水星凌日，请问在此之后，水星第一次到达东大距和西大距各是大约多少天之后？

2. 月亮绕地球公转的轨道平面和黄道只有一个非常小的夹角。请问，上弦月发生在一年的什么时候(比如几月份左右)，在上中天时可以有最大的地平高度？(假设你在北京观测)。

3. 春分前后，你到赤道附近的海滨城市度假。你起了一个大早，兴致勃勃地站在海滩上看海上日出。当看到太阳上边缘跃出海面的一刹那，你开始计时并迅速伏倒在沙滩上。等你再一次看到太阳上边缘跃出海面的时候，停止计时。请问这段记录的时间间隔有多长？假定你站着和伏着时眼睛的高度差为1.60米。

4. 在距地球10光年的一颗恒星的一个行星上产生了和我们相似的文明，他们有和我们相同的星等系统。他们正在好奇地寻找他们之外的行星系统，非常巧，我们的太阳是他们长期监测的一个目标。他们试图通过行星凌星引起的恒星星等的变化来探测可能存在的行星，如果他们可以测到0.001星等的光变，地球有可能被他们以这种方式发现吗？为什么？

5. 有一颗小行星近日点为2AU，远日点为5AU。地面上某望远镜对其有两次观测，都是在位于冲的时候，一次冲恰逢它在近日点，另一次冲则恰逢它在远日点。请问这两次观测到的此颗小行星的星等差多少？

6. 所有Ia型超新星在极亮时的绝对星等大约都是-19.5等。现在观测到在某旋涡星系里的一次Ia型超新星爆发事件，测得这颗超新星极亮时的视星等为15.5等。通过对此星系的光谱观测得知此此星系红移为0.023。请由以上数据估计哈勃常数(以km/s/Mpc为单位)。

7. 日晷是古代利用太阳位置来计时的一种工具。在太阳到中天的时候，日晷指示的时间是12点，而实际上你会发现当地时间一般不会是12点，而且这两者的差异随季节不同而不同。
(1) 请问造成这两者差别的可能原因有哪些？
(2) 如果地球轨道是圆的，在春分那天太阳到中天的时候，你把手表 调到了12点整。第二天太阳又到中天的时候，你的手表指示什么时刻？

8. 一个球状星团,其赤经α, 赤纬δ, 对其成员恒星进行了视向速度观测和自行观测. 这些成员星视向速度平均值为公里/秒,视向速度平方的平均值为(公里/秒)2. 它们的赤经变化的平均值为每年角秒,赤经变化的平方的平均值为(角秒/年)2. 求这个球状星团到我们的距离(以秒差距为单位)。

9. 在天文中常用面星等来表示面源的亮度. 如果我们在某波段观测到一个面源(如星系)上某个区域每平方角秒的流量和一颗在该波段视星等为m的恒星流量相同, 我们就说面源的这个区域的面星等为每平方角秒m等或m等/平方角秒. 仙女座星系距离我们约750kpc, 现观测到它的一个星团与其核球上某个区域落在了同一视线方向, 测量得到它们迭加起来的面亮度为19等/平方角秒. 分析表明这个星团和银河系里距离我们为7.5kpc的一个面亮度为20等/平方角秒的星团类似. 请问仙女座星系核球那个区域本身的面亮度是多少等/平方角秒(只需要把式子列出,不必计算最终结果)?

10. 太阳的寿命大约是100亿年, 主要在主序阶段度过, 其它阶段(如红巨 星阶段)相比起来很短暂. 在主序阶段的恒星的光度L和恒星的质量M有很好的关系,大致是L正比于M3.5. 请估计一颗两倍太阳质量的恒星的寿命.

11. 探测太阳系外行星系统的一种方法是视向速度法. 由于恒星和其行星绕 它们的质心做周期转动, 恒星的视向速度会发生周期性变化, 这样引起的多普勒效应可以通过对恒星进行光谱观测而探测到. 如果有一颗一个太阳质量的恒星, 它有一颗行星距它5AU, 质量大约是这颗恒星的千分之一(类似于太阳-木星系统), 那么这颗恒星视向速度变化的幅度最大有多少? (假定圆形轨道). 如果是类似太阳-地球系统呢?

12. 给出图一中各星座的名称，并在图上画出以下天体的位置：M13, M51, M81, M101；北天极，北黄极，北银极。给出JBO流星雨的名称并在图中画出JBO极大时辐射点的位置。

13. 指出图二中三个黄道星座的名称。在图上标出黄道和天赤道的位置。给出图上最亮的四颗恒星的星等和它们分别按西方习惯（比如：天琴座α）和中国传统惯例（比如：织女）的中文名称。

14. 推算今天晚上12点的地方恒星时。如果今晚在北京郊区进行光学观测，给出选择观测天体的大致的坐标范围。

15. 今晚12点在北京观测火星，它的地平高度、方位角（从南点起算）、赤经、赤纬、亮度、所在星座各是多少？下一次火星大冲的时间是什么时候，当时火星在什么星座？当天晚上12点在北京观测它的地平坐标、赤道坐标和黄道坐标分别是多少？

第1题应为(D) 翟志刚
第2题应为(C) 400
第3题应为(C) 88
第4题应为(C) 下午7点
第5题应为(D) 广州
第6题应为(A) 未涂或涂错准考证号
第7题应为(B) 3
第8题应为(D) 天宫
第9题应为(D) 探索我们的宇宙
第10题应为(A) 4月上旬
第11题应为(B) 3月28日
第12题应为(D) 大犬和小犬
第13题应为(D) 心宿二和参宿四
第14题应为(B) 南河三，双子座
第15题应为(B) 北极星
第16题应为(D) 室女座星系团
第17题应为(D) 2035
第18题应为(B) 上午9点半
第19题应为(B) 30
第20题应为(B) 狮子座
第21题应为(D) 发现太阳系外行星存在生命的初步证据
第22题应为(A) 土星冲日
第23题应为(C) 木卫三
第24题应为(C) 20万
第25题应为(B) 火星和木星
第26题应为(A) 英仙座
第27题应为(D) 美国
第28题应为(C) 6万
第29题应为(C) 78
第30题应为(C) 25

B啊这个是挨着的

正确答案是B，源自于希腊神话的典故
主神宙斯与凡人结合生下希腊历史上最著名的英雄赫拉克勒斯。天后赫拉（宙斯他媳妇）妒忌，想置赫拉克勒斯于死地，便提出要求其完成12件功绩，第一件是杀死尼阿密巨狮，巨狮受赫拉差遣死斗赫拉克勒斯，不过最后还被打死，第二件功绩是杀死九头蛇希德拉，在赫拉克勒斯与希德拉死斗时赫拉又派一只巨蟹助战，可惜后来都被赫拉克勒斯杀死。赫拉为了纪念这些巨兽的忠诚把他们一同升上天空分别成为狮子座，长蛇座和巨蟹座，赫拉克勒斯则被宙斯变为武仙座！所以在楼主的问题里要选择B：巨蟹座

---

汾阳市15115801084： 全国中学生天文奥赛试题？
沈勇唯他： 1、午夜上中天,表示小行星处于“冲日”的位置上,即小行星-地球-太阳成一条直线.由此可以算出小行星的轨道周期q,这样就等于知道了小行星的轨道半径,与地球的距离也就可以算出来了.小行星到太阳的距离就等于sqrt(q/365)乘以地球到太阳的距离.具体需要根据那天的日期了 2、北斗七星的长度是24°,如果这样问的话就选C 3、C逆行 冲日之前外行星在地球公转方向的前方,因为地球比外行星公转的快,所以在冲日时地球追上外行星,并会超过,超过之后在地球上看,外行星落后于地球了,即逆行了. 4、A 这是个常识,没什么原因.铱星最亮时能达到-8等 恒星时=太阳时+太阳赤经-12 时 月亮的方位角怎么了?

汾阳市15115801084： 单凭肉眼目视观测可能看到的最远的天体或天文现象离我们的距离大概是( ) - ？
沈勇唯他： 这题答案为D. 决赛选择题1-10题(就是低年组要做的)答案:ABBBB DCAAD

汾阳市15115801084： 几岁可以参加天文奥赛 - ？
沈勇唯他： 我这里摘录了北京天文馆2015年天文奥赛报名的通知事项: http://www.bjp.org.cn/art/2015/1/8/art_95_4102.html 其中有写到对于年龄的限制: “参赛条件:2015 年全国中学生天文奥林匹克竞赛的参赛选手应为在2003年12月31日之前出生(经...

汾阳市15115801084： 拿到中国天文奥赛的奖项能不能有参加北大自主招生的资格 - ？
沈勇唯他： 可以. 根据北京大学自主招生简章来看,奥赛获奖的科目有数学、物理、化学、生物学、信息学几个科目,具有这几个科目内的奥赛奖项的均有资格报考自主招生. 具体的招生对象如下: 1、有发明创造或参加科技类、人文社科类竞赛全国决赛或国际比赛获得优异成绩者; 2、在我校自主招生专业范围内有相关学科特长、创新潜质,并在国内外相关专业学习实践活动中取得优异成绩者; 3、在高中阶段参加全国中学生学科奥林匹克竞赛(数学、物理、化学、生物学、信息学)全国决赛获得优异成绩者.

汾阳市15115801084： 今年日全食食甚的时间大概是北京时间( ).A .早上6点半 B .上午9点半 C .中午12点半 D . 下午5点 - ？
沈勇唯他： (B) 上午9点半 今年应该指的是2009年的吧,2009年全国中学生天文奥林匹克竞赛预赛试卷的题目

汾阳市15115801084： 2009年全国中学生天文奥林匹克竞赛决赛的举办城市 - ？
沈勇唯他： 广州

汾阳市15115801084： 09年全国中学生天文奥林匹克竞赛预赛试卷及答案 - ？
沈勇唯他： 第1题应为(D) 翟志刚 第2题应为(C) 400 第3题应为(C) 88 第4题应为(C) 下午7点 第5题应为(D) 广州 第6题应为(A) 未涂或涂错准考证号 第7题应为(B) 3 第8题应为(D) 天宫 第9题应为(D) 探索我们的宇宙 第10题应为(...

汾阳市15115801084： 2007年全国中学生天文奥赛试题及答案 - ？
沈勇唯他： 01. 2006年《天文爱好者》杂志增刊的主题是( ). (A) UFO (B) 业余天文 (C) 学校天文 (D) 2006年没有出增刊 (E) 不知道02. 在2006年第11届国际天文奥林匹克竞赛中,中国队获得的金牌和银牌总数为( ).(A) 0块 (B) 1块 (C) ...

汾阳市15115801084： 请问谁知到每一届全国中学生奥林匹克天文竞赛的官方指定天文望远镜? - ？
沈勇唯他： 星朗特astromaster 130EQ镜筒 CG-4赤道仪 08,09年指定用镜