中学生天文奥林匹克竞赛题库 .docx

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1、中学生天文奥林匹克竞赛决赛(高年组试卷)中学生天文奥林匹克竞赛决赛注意事项一.请首先按照卷面要求如实、完整地填好自己的姓名、学校等项个人信息。二,本次比赛是闭卷考试。考试时间为4小时。考试开始之后半小时之内不得离开考场。在第一 同学离开考场之后到场的考生成绩无效。三.不得携带书籍、纸张、计算器以及手机、呼机等个人物品进入考场。四.考试期间,严禁与其他同学以语言或其他方式传递信息,严禁查阅除本人试卷、答题纸和草 门发放,并可使用试卷背面作为草稿)之外的任何资料。不得以任何方式对其他考生的答卷产生: 五.考试过程中应听从监考老师的安排和要求,不得擅自讲话或离开座位。如有必须在考试期间 人情况应举手

2、向监考老师示意,经监考老师同意之后在不影响其他考生的情况下提问或说明。对 有疑问可直接在答卷时把自己的观点写在正式的答题纸上,原则上监考老师不应回答对试题本身 去卫生间要举手说明,经过老师批准。两个考场同时只能有一位同学去卫生间。六.答题要求字迹清楚,卷面工整。如果因为答题字迹不清而影响成绩,责任自负。考生仔细阅读考试注意事项之后请在下面签字:我已仔细阅读并理解这个注意事项,并将在考试中遵守考试纪律。考生姓名:2003年7月5日姓名 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=3108 m/

3、s万有引力常数 G=6. 6710-ll m3kgs2地球半径6400 km太阳半径7X105 km太阳质量21030 kg地球质量6 1024kgsin 23.5o = 0.399, cos 23. 5o = 0.917arcsin 0. 387 = 22. 8o , arccos 0. 387 = 67. 2 , arctg 0. 387 = 21.1当Ixl1(比如XI0. 2)时,你可以根据情况选用以下近似公式:(1+x)q= l+ x (Q为任意实数) ex = 1+x ln(l+x)=xlg(l+x)=O. 4343Xxsin x = x (x以弧度为单位)tg X =x (x以弧

4、度为单位)cos X = l-x22 (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, 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体 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 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. 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

5、睛的高度差为L 6C4 .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 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 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 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 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6 .所有Ia型超新星在极亮时的绝对星等大约都是T9. 5等。现在观测到在某旋涡星系里的一次: 星爆

6、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青 0. 023o请由以上数据估计哈勃常数(以km/s/Mpc为单位)。7 .日愚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,日唇指示的时间是12点 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 天的时候,你的手表指示什么时刻?8 . 一个球状星团,其赤经。,赤纬对其成员恒星进行了视向速度观测和自行观测.这些成贞 速度平均值为vr公里/秒,视向速

7、度平方的平均值为vr2(公里/秒)2.它们的赤经变化的平均促 u角秒,赤经变化的平方的平均值为u2(角秒/年)2.求这个球状星团到我们的距离(以秒差距方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)上某个自 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: 秒m等或m等/平方角秒.仙女座星系距离我们约75OkPc,现观测到它的一个星团与其核球上某, 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: 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

8、个区域本身 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)相比起来很笈 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; 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第 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. 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 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

9、道).如果是类似太阳-地球系: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 和它们分别按西方习惯(比如:天琴座 )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 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 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 标、赤道坐标和黄道坐标分别是多少? 考生签字: 交卷时间:

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