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宇宙天文知识竞赛试题及答案

一、单项选择题（每题2分，共40分）

1.以下关于太阳系行星的描述，正确的是：

A.金星是太阳系中表面温度最高的行星

B.木星的卫星数量少于土星

C.海王星的大气主要成分为二氧化碳

D.水星的自转周期等于其公转周期

答案：A（金星温室效应导致表面温度约462℃，高于水星；截至2023年，木星确认95颗卫星，土星83颗；海王星大气以氢、氦为主；水星自转周期58.6天，公转88天）

2.恒星演化末期可能形成的致密天体中，密度最大的是：

A.白矮星

B.中子星

C.黑洞

D.褐矮星

答案：C（黑洞事件视界内的奇点密度理论上趋近于无穷大；中子星密度约101?g/cm3，白矮星约10?g/cm3，褐矮星未达到恒星核反应条件）

3.宇宙微波背景辐射（CMB）的发现支持了以下哪个理论？

A.稳恒态宇宙模型

B.大爆炸理论

C.暴胀理论

D.弦理论

答案：B（1965年彭齐亚斯和威尔逊发现的各向同性微波辐射，温度约2.725K，是大爆炸后约38万年光子退耦的遗迹）

4.以下哪种现象与太阳活动无关？

A.极光

B.地球电离层扰动

C.全球变暖

D.卫星通信中断

答案：C（全球变暖主要由温室气体排放引起；太阳活动（耀斑、日冕物质抛射）会引发极光、电离层扰动和卫星通信问题）

5.关于系外行星探测，“凌日法”主要观测的是：

A.恒星径向速度变化

B.恒星亮度周期性减弱

C.行星直接成像

D.引力透镜效应

答案：B（当行星从恒星前方穿过时，恒星亮度会因行星遮挡而短暂下降，通过监测这种光度变化可发现行星）

6.下列天体中，属于河外星系的是：

A.仙女座大星系

B.猎户座大星云

C.小麦哲伦云

D.昴星团

答案：A（仙女座星系（M31）是本星系群中最大的河外星系；小麦哲伦云是银河系的卫星星系；猎户座星云是银河系内的恒星形成区；昴星团是银河系内的疏散星团）

7.超新星爆发后可能形成的天体不包括：

A.中子星

B.黑洞

C.白矮星

D.星云

答案：C（白矮星是低质量恒星（8倍太阳质量）演化末期的产物；超新星爆发对应大质量恒星（Ⅱ型）或白矮星吸积超临界质量（Ⅰa型），前者形成中子星或黑洞，后者完全瓦解，均不保留白矮星）

8.以下关于月球的描述，错误的是：

A.月球表面布满撞击坑是因为没有大气层

B.月球的引潮力导致地球海洋潮汐

C.月球的自转周期等于公转周期（同步自转）

D.月球的年龄比地球小约10亿年

答案：D（阿波罗计划带回的月岩样本显示，月球形成于约45亿年前，与地球年龄（约45.4亿年）几乎同时，普遍认为源于大碰撞假说）

9.哈勃定律中的“哈勃常数”描述的是：

A.宇宙膨胀速率与距离的关系

B.恒星亮度与距离的关系

C.星系质量与旋转速度的关系

D.超新星亮度与衰退时间的关系

答案：A（哈勃定律表达式为v=H?d，其中v是星系退行速度，d是距离，H?即哈勃常数，当前测量值约70km/s/Mpc）

10.以下哪种望远镜工作在可见光波段？

A.钱德拉X射线天文台

B.詹姆斯·韦伯空间望远镜（红外）

C.阿雷西博射电望远镜（已损毁）

D.甚大望远镜（VLT，可见光/近红外）

答案：D（VLT位于智利帕瑞纳天文台，由4台8.2米口径光学望远镜组成）

11.关于黑洞的“事件视界”，正确的定义是：

A.黑洞的实际表面

B.光无法逃逸的临界半径

C.黑洞周围吸积盘的边界

D.霍金辐射产生的区域

答案：B（事件视界是黑洞的理论边界，任何进入该边界的物质（包括光）都无法逃逸，其半径由史瓦西半径公式R=2GM/c2计算）

12.以下恒星中，寿命最短的是：

A.太阳（G型主序星）

B.参宿四（M型红超巨星）

C.天狼星A（A型主序星）

D.比邻星（M型红矮星）

答案：B（恒星寿命与质量的三次方成反比，参宿四质量约15-20倍太阳质量，主序寿命仅约1000万年；太阳约100亿年，天狼星A约10亿年，比邻星（0.12倍太阳质量）可达数万亿年）

13.以下现象中，由广义相对论预言的是：

A.恒星光谱的多普勒红移

B.光线在引力场中的弯曲

C.恒星的核聚变反应

D.宇宙微波背景辐射的各向异性

答案：B（1919年爱丁顿日食观测证实了光线经过太阳引力场时的偏折，符合广义相对论预言；多普勒红移是狭义相对论效应；核聚变由核物理理论解释；CMB各向异性由暴胀理论和量子涨落解释）

14.小行星带主要位于：

A.水星与金星之间

B.火星与木星之间

C.木星与土星之间

D.海王星轨道之外

答案：B（小行星带位于火星（1.5AU）和木星（5.2AU）之间，集中了约50万颗直径1km的小行星，总质量约为月球的4%）

15.以下关于奥