2012年广东省天文奥赛高年组答案

2012年“开信杯”广东省第八届中小学生

天文奥林匹克竞赛试题（高年组）

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。在监考老师宣布考试结束时

应停止答卷。交卷时只交答题卡。

2、选择题全部为单项选择，选择一个最接近正确的答案，答错不扣分。用2B铅笔将答题

卡上相应的答案选框涂黑涂满，并用钢笔或签字笔在答题卡上写上姓名、学校、考号等个人

信息。切记勿用钢笔、圆珠笔或自动铅笔涂答题卡，以免影响成绩。

3、总分100分，每题2分，考试时间90分钟。

4、比赛结果将在广东天文学会网站公布。

第I部分 天文热点

1. 10月28日，亚洲最大的全方位可转动射电望远镜在上海天文台正式落成，该望远镜的综

合性能排世界第四，将参与我国探月工程及各项深空探测任务，它的口径为（ C ）米。

A 40米 B 50米 C 65米 D 500米

2.今年5月25日，世界最大的射电天文望远镜SKA选址揭晓，落户 （C）

A.澳大利亚 B.南非 C.澳大利亚和南非 D. 阿根廷和南非

3.2012年8月，国际天文联合会第28届大会在（ D ）举行？

A.法国巴黎 B.巴西里约热内卢 C.捷克布拉格 D.中国北京

4.今年5月25日与国际空间站对接成功，由美国私营公司发射的航天飞船是 （A）

A.天龙号（Dragon） B.猎户座（Orion） C.神州九号 D.进步号（Прогресс）

5.关于神州九号，以下哪项说法错误 （B）

A. 2012年6月16日在酒泉卫星发射中心发射升空

B. 本次任务中，神州九号和天宫一号进行了一次交会对接

C. 神州九号搭载了中国首名女航天员刘洋

D. 本次任务中，中国首次实现了空间手控交会对接

6.今年5月21日发生的日环食，广东大部分地区的见食情况是 （C）

A.偏食，带食日出 B.偏食，带食日落

C.环食，带食日出 D.环食，全程可见

7.嫦娥二号卫星在2011年6月飞向月球第二拉格朗日点后，在今年4月15日，又开始了新

任务，新任务的内容是？ （A）

A.飞掠近地小行星4179并对其进行探测 B.飞往火星轨道，成为火星探测器

C.飞往小行星带，准备飞掠谷神星并进行探测 D.飞往深空，尝试到太阳系边界进行探测

1

8. 8月6日好奇号火星探测器成功地在火星上的（ B ）登陆。

A. 维多利亚陨石坑 B. 盖尔陨石坑

C. 奋进陨石坑 D. 巴林杰陨石坑

9. 10月25日，我国第16颗北斗卫星成功发射，至此，北斗卫星网络已经覆盖中国和大部

分亚太地区，明年将正式提供服务。我国建设该系统的目的是实现（ A ）

A 全球卫星定位和通信 B 全球气象监测和服务

C 监测地球板块运动 D 勘测地球自然资源

10. 2012年邵逸夫天文学奖被颁予美国洛杉矶加州大学戴维•朱维特和麻省理工学院珍•卢，

以表彰他们在上世纪90年代发现（ B ），对研究太阳系最初之形成及追寻短周期彗星来

源提供了宝贵数据。

A. 矮行星 B.柯伊伯带天体 C. 短周期彗星 D. 冥王星的新卫星

11. 8月25日，第一个登上月球的宇航员（ D ）逝世，享年82岁

A 艾伦·谢泼德 B 尤里·加加林 C 巴兹·奥尔德林 D尼尔·阿姆斯特朗

第II部分 基础知识与常识

12. 离地球最近的大行星是（ B ）。

A 水星 B 金星 C 火星 D 土星

13. 对于较暗弱的天体进行天文摄影，由于曝光时间较长，需要望远镜能够跟踪天体。下面

是几种开信光电公司生产的望远镜，如果想要对目视不可见的星云进行长时间曝光拍摄，哪

一种配置最适合？ （ C ）

A 电动赤道仪式天文望远镜（仅可自动跟踪），另配单反数码相机（可手控调节曝光时间）

B 德国赤道仪反射式天文望远镜（仅可手动跟踪），另配单反数码相机

C GOTO天文望远镜（可自动寻星和自动跟踪），另配单反数码相机

D GOTO天文望远镜（可自动寻星和自动跟踪），另配全自动数码相机（曝光时间自动调

节，不可手工调节）

提示：在目视不可见或不易识别的情况下，自动寻星功能就很有必要，能帮助找到目标天体。

数码相机的曝光时间要能手动控制，以便调节到合适的曝光时间。曝光时间不可手动调节的

相机无法胜任暗弱天体的摄影。

14 望远镜的支架可以分为地平式和赤道式，下面哪一款开信光电的望远镜采用赤道式

（ D ）

A B C D

15 上面四款望远镜哪一个是单筒折射望远镜（四个选项顺序同上题）（ C ）

2

16 在寻星镜中将木星调整到十字丝的中心（即视场的中心），然而在主镜中却看不到木星，

但视场中还能清楚地看到星星，原因很可能是 （ B ）

A 从木星发射到主镜的光线被云遮挡，而到寻星镜的光线没有被遮挡

B 寻星镜光轴和主镜光轴不平行

C 主镜后端的目镜焦距没有调好

D 主镜中央被遮挡了（其他部位仍然透光）

17.北落师门是指哪一颗亮星？ （D）

A.狮子座α B.金牛座α C. 牧夫座α D.南鱼座α

18.以下哪个现象最罕见 （B）

A. 日食 B.狮子座流星暴爆发

C. 水星凌日 D.在广州立杆无影

19. 太阳活动周的平均周期大约是（ C ）年。

A 28 B 15 C 11 D 30

20.按照哈勃星系分类，银河系应该属于以下哪类？ （D）

A. 旋涡星系 B.不规则星系 C. 椭圆星系 D. 棒旋星系

21.以下哪个属于太阳系的区域离地球最远？ （C）

A.小行星带 B.柯伊伯带 C.奥尔特云 D.小麦哲伦星云

22.银河系中已知的球状星团大约有多少个？ （B）

A. 10 B.160 C.15000 D.一百万

23. 以下哪个天体上水（无论以何种形式存在）的总量最少？ （D）

A.木卫二 B.土卫二 C.地球 D.水星

24.一颗恒星的周年视差为0.002角秒，它与我们的距离为 （A）

A. 500pc B.2000AU C.2000pc D.500AU

25.真太阳时和平太阳时之间的最大时差大约多少？ （B）

A. 4分钟 B. 17分钟 C. 30分钟 D.66分钟

第III部分 观测与应用

本部分共有5道大题，每题有若干小题，皆为单选题。有的大题会给出与问题有关的阅

读材料供参考。

III-1 流星雨、大气消光和星等

材料一：下面是广东爱好者“小龙哈勃”的一则微博：

“数值模拟显示到公元2370年前后，摩羯座  流星雨将成为一个每小时极大值1000

颗左右的年度流星雨…… 注意是年度流星雨，每年一次的！这个源的流星以高亮度和慢速

著称，每年7月底让天文同好们大呼小叫的亮流星多数来自于它。”这里所说的“每小时极

大值”是指每小时天顶流星数（以下简称ZHR）。下图是预测的ZHR随年份（Year）的变

3

化，图片来源 Jenniskens & Vaubaillon (2010)。

所谓ZHR，是指在流星雨的辐射点位于天顶，没有光污染和无云的理想情况下，观测

者每小时能够看见的流星数目。实际观测时，辐射点通常并不在天顶，并且可能有云，有光

污染，能看见的流星数目必然低于这一数值。

材料二：影响流星雨可见流星数目的一个因素是大气消光。星光到达地面之前，会受到

大气的吸收和散射，使星光强度减弱，这种现象叫做大气消光。观星时会发现，即便在相同

天气情况下，星星在地平高度角较小时，尤其是接近地平时，看起来比它们在中天时要暗一

些，这是因为星光以较小地平高度角入射时，在大气中走的路程较长，受到的大气消光更严

重。对于某一个ZHR值的流星雨，例如ZHR=1000，观测时由于辐射点通常不在天顶，部

分流星将出现在较低的位置，导致部分暗弱的流星看不到了，因此实际看到的群内流星数目

要低于ZHR值。为了便于评估流星雨的强弱，有必要将观测到的流星数换算成ZHR。

粗略的修正公式是：，其中N为实际观测到的流星数，

ZHR

N11

6.5lm



T1Ksin(h)

eff

T为有效观测时间，是群内流星的数目随视星等的分布因子，一般在1.7到3.8之间，lm

eff

表示观测时肉眼能达到的极限星等，它受气象条件、灯光污染等影响，一般小于6.5；K表

示视场被云和障碍物遮蔽的比例，例如30%被遮挡，则K=0.3；h表示辐射点的地平高度角。

材料三：星光的强弱可以用星光的辐射流量密度表示（下面用符号E表示）。星光传到

某处，在该处的辐射流量密度是指在垂直星光方向的单位面积上通过的功率。例如太阳在地

球大气层顶端的辐射流量密度约为1367瓦/平方米，如果把太阳放到比邻星的位置上，流量

密度就降为2.2×10瓦/平方米，可见数值差别巨大。如果对E做常用对数运算，则可以用

-8

数值相差较小的数表示星光强弱，这就是视星等（m），即 m= -2.5lgE + C，C是可任意规定

的参数，考虑两颗星的星等差时C就消失了，即m-m= -2.5lg(E/E)。

1212

26. 根据图中的模拟结果，明年摩羯座α流星雨的ZHR大约是 （A）

A. 10 B.30 C.100 D.250

27. 本世纪以来，哪个流星雨爆发时的ZHR达到或超过24世纪下半叶的摩羯座α流星雨的

ZHR水平 （C）

A.双子座流星雨 B.宝瓶座η流星雨

C.狮子座流星雨 D.英仙座流星雨

提示：狮子座流星雨在2001年爆发时的ZHR最高超过了2000颗/小时。

28. 为了近似处理大气消光所引起的星等变化，我们不妨用一个简化的模型：假设大气密度

均匀，顶端平行于地平面，如III-1题图中下面的图。天顶方向大气厚度为H，让星光从天

顶距z的方向入射，在大气中走的路程为L，忽略大气折射等其他因素的影响。大气消光可

以表示为指数衰减，，式中E为到达地面的辐射流量密度，E*表示星光在大

E/E*e

kL

气外的辐射流量密度，k为常数。若通过测定已知kH=0.2，那么，天顶距为60度时的星等

与天顶方向的星等差多少？( Ｃ ) （注意：e =10）

0.43

A 0.82 B 0.1 C 0.22 D 0.41

提示：沿天顶距z方向的星光在大气中的路程为L=H/cos z。故以z入射时的亮度和天顶方

向入射的亮度比为E/E=e，星等差m-m= -2.5lg E/E=2.5*kH(1/cos z-1)*lg e带入

101010

-kH(1/cos z -1)

kH=0.2, z=60度，得到 m-m≈0.22。

10

4

29 某晚甲、乙、丙三人结伴在无遮挡的开阔地带观测了狮子座流星雨，三人视力接近，当

晚肉眼极限星等约为5.5，他们的有效观测时间都为3小时，记录到的群内流星数目分别是

507，525，512，被云覆盖的天空大约20%，观测期间辐射点的天顶距在10度到40度之间，

根据资料取=2.0。参考材料中的公式，对三人结果平均，修正得到ZHR，哪一个最合理？

（ B ）

（注意：10、20、40、50、70、80度的正弦值分别为0.17、0.34、0.64、0.77、0.94、0.98）

A 430 B 490 C 560 D 1020

提示：将三个群内流星数目平均。注意到天顶距10度到40度之间，取中间值较为合理，

例如天顶距取30度，带入材料中公式进行修正。

天顶

星星

大气顶端

天顶距

z

观测者

L

大气垂直厚度

H

地平

第III-1题图 上图：横轴是年份，纵轴是每小时天顶峰值流星数ZHR；下图：星

光在大气中传播的示意图（天顶距z和地平高度角h互余）。

30 若摩羯座  流星雨真能达到预测的ZHR≈1000的规模，在市区内视野不受遮挡的地点，

若肉眼极限星等达到3.5等，且无云，不考虑其他因素的影响，当辐射点地平高度为50度

时，仅根据材料预测每小时大约能看到多少颗群内流星？（ A ）

A 14-150颗之间 B 50-260颗之间 C 200-450颗之间 D 2200-4900颗之间

提示，逆向用材料中的公式，由ZHR导出单位时间可观星像数目，取=1.8和3.8两个值进

5

行计算，看到的流星数应介于二者之间。

31 在广州，整个夜晚，大气消光对下面哪颗星的星等变化影响最小 （ D ）

A 狮子座  星 B 天蝎座 星 C 大熊座星 D 小熊座 星

提示：北极星的地平高度几乎不变

32 在下面哪个地方，大气消光对星星的星等变化影响最小 （ A ）

A 中国南极昆仑站 B 冰岛 C 广州 D 雅加达

提示：越靠近南极点，星星的周日视运动轨迹上，星星的地平高度变化越小，大气消光引起

的星等变化也越小。

33 下面哪台望远镜可不考虑大气消光对星光的影响 （ B ）

A 夏威夷10米凯克望远镜 B 哈勃太空望远镜

C 云南丽江2.4米望远镜 D 河北兴隆国家天文台基地4米郭守敬望远镜

34 下面哪个现象是由大气消光引起的 （C）

A 晴朗的夜晚星星一闪一闪

B 月亮升起时比在头顶时显得更大

C 月亮在头顶上方时比刚升起时更亮

D 用望远镜目视观测月面，月面亮度突然降低了

35 考虑大气消光的影响，我们希望尽量在天体地平高度较高时进行观测。在广州，某天晚

上从九点开始，小明要对甲、乙、丙、丁四个天体进行观测，每个观测时间30分钟。九点

时，甲位于西南偏西方向，地平高度约30度，乙位于东南偏东方向，地平高度40度；丙和

丁都位于正北方，地平高度分别为15度和70度，下面的观测顺序安排最合理的是（ D ）

A 丙、乙、甲、丁 B 丁、丙、甲、乙 C 丙、甲、丁、乙 D 甲、丁、乙、丙

提示：注意广州的北极星地平高度约23度，因此丙和丁分别位于下中天和上中天，丙的地

平高度角将不断增加，所以最后观测丙比较好。甲的地平高度越来越小，而乙的地平高度会

继续增加。因此可先观测甲。D最合理

III-2.人造天体观测

根据下面的人造天体过境预报回答问题，数据来自Heavens-above网站。其中图一是2012

年7月30到8月9日之间该天体过境事件列表，图二是8月8号过境事件的详细信息。

（名词翻译：Altitude 地平高度，缩写为Alt.，Azimuth 地平方位角，缩写为Az.，Orbit 轨

道，Satellite 人造卫星，Location 地点，period 周期、期间，shadow 影子，Local 当地的，

horizon 地平线，visible 可见的，Brightness 亮度，即视星等，Maximum 最大的）

6

36 哪次过境事件观测条件最好（ C ）

A.8月4号 B.8月5号 C.8月7号 D.8月8号

提示：7号最亮，地平高度能达到很高，最有利观测

37. 8月8号的过境事件（见下页图表），该人造天体从到达地平高度10°到闪光结束，持续

多长时间？最大地平高度是多少（ C ）

A.2m21s，14° B.6m15s，14° C.4m4s，25° D.6m15s，25°

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第III-2大题图，图中曲线代表人造天体轨迹

38.该人造天体的路径没有经过以下哪个星座？ （C）

8

A.狮子座（Leo,Leo） B.室女座（Vir,Virgo）

C.人马座（Sgr,Sagittarius） D.豺狼座（Lup,Lupus）

39. 8月8日夜23:30，哪个星座将看不见？（ B ）

A 仙王 B 室女 C 天琴 D 蛇夫

提示：由上图知道20：02时的各星座的位置，经过3个半小时，室女座落下地平。粗略的

判断办法是通过北极星向室女座最左的星星连线，以此为半径向西旋转，判断多少角度到达

西方地平，换算成经过的时间，应明显小于3个半小时。严格来讲，这种图上等纬度线不是

圆周，但在经度角变化不太大的情况下上述办法可以近似地适用。

III-3. 天体的赤经和天象

材料：在天球赤道坐标系中，天体的坐标用赤经和赤纬表示。（1）取春分日太阳的赤经

为0h；（2）星座大致的赤经范围：天秤座（14h-15h）、天蝎座 (15h-17h )、室女座（11h-14h）、

双子座（5h-7h）、巨蟹座(7h-8h)、双鱼座(23h-1h)；（3）天体的赤经：大角星14h15m、金牛

座毕宿星团（4h27m）、M31 (0h42m)、北斗七星（11h-14h）

假设11月下旬的一个晴朗夜晚，我们到广州从化郊外观星，回答以下问题

40. 以下说法错误的是 （B）

A.日落后不久能在东方的天空看到木星 B. 能在上半夜看到完整的北斗七星

C.金星是晨星 D. 能在日出前看到大角星

41.太阳在当晚所在的位置为 （A）

A.天蝎、天秤附近 B.室女座内

C.巨蟹、双子附近 D.双鱼座内

42.以下哪项不适合作为当晚的拍摄对象 （C）

A.毕宿星团 B.M31仙女座大星系

C.天蝎座M4 球状星团 D. M35双子座疏散星团

43. 在广东地区，当双鱼座中心在子夜零点上中天的时候（ C ）

A.台风频频光临

B.梅雨还没有结束

C.昼夜基本平分

D.大街上的行人都穿上冬装

III-4 月面望远镜

在小山宇哉的漫画作品《宇宙兄弟》中，女天文学家金子·莎朗一直力推在月球表面建

设大型天文望远镜的计划，很可惜该计划在2026年被取消。

44.月球上的小口径望远镜得到的天体影像可以优于地球上同等制作质量的较大口径望远

镜，这主要是由于 （A）

A.月球上没有大气 B.月球比地球更靠近其它天体

C.月球上没有活跃的地质活动造成震动 D.月球上没有人造光源的污染

45.在月球的夜空中，以下哪个天体是最大的月球外天然光污染源 （B）

9

A.火星 B.地球 C.金星 D.木星

46. 真实生活中，如果计划顺利，人类首台月面天文望远镜将会由哪个国家的登陆器于何时

送上月球？ （D）

A.美国，2030年 B.日本，2021年

C.俄罗斯，2016年 D.中国，2013年

III-5 金星凌日

47 今年的金星凌日发生在哪一天 （ D ）

A 3月15日 B 4月30日 C 5月21日 D 6月6日

48.下一次金星凌日发生在哪一年? （C）

A.2016年 B.2047年 C.2117年 D.2125年

49. 观测金星凌日的过程中，在太阳边缘和内行星边缘互相靠近即将接触时，会发现有非常

细的暗“丝”将两个边缘连接，这就是凌日时的“黑滴”现象。在金星和水星凌日中都有人

观测到了黑滴效应。关于黑滴的成因，可以排除的是（ A ）：

A 由于内行星大气的影响 B 由于地球大气层扰动的影响

C 部分望远镜成像质量不够理想 D 太阳圆面上越向边缘亮度越暗

50.关于金星凌日，以下哪项叙述不正确 （D）

A.我们可以通过观测金星凌日测量日地距离

B.我们可以在金星凌日时拍摄到金星的大气层

C. 金星凌日以两次凌日为一组，组内凌日发生间隔约为8年，但是两组之间的间隔却有100

多年

D.金星凌日的过程中，必定有一个时刻金星位于上合的位置

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