2008 年全国中学生天文奥林匹克竞赛决赛(笔试部分)
低年组2008年5月2日 08:30-11:30
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（未填写考生编号、姓名、出生日期、签字者每缺一项扣 10 分，
填错者酌情扣分；姓名与签字明显不同者取消参赛资格）。在监考老师宣布考试结束时间到
的时候，应停止答卷。
2.答题应直接写在试卷上。草稿应尽量写在试卷空白的地方，或者写在专门发的草稿纸
上（由考生自己注明考生姓名、考生编号和草稿纸的页数和编号）。不得自己携带草稿纸进
入考场（使用自带草稿纸者扣 20 分）。考试结束后所有的试卷和草稿纸均不得带出考场。
3.第I 部分为单选题（低年组做第 01-10 题，高年组做第 04-13 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。每道题答对得 4 分，答错或多选扣 4 分，选
“E”（不知道）得 0 分，不选或者填写除 A-E 之外的其他单个选项扣 1分。第 II 部分为计
算或简答题（低年组做第 14-18 题；高年组做第 16-23 题，其中 21-23 题是专为IOAA 选拔
队员的附加题），须写出解题的中间步骤和计算过程，每题满分为 16分。高年组附加题单
独计分，不计入决赛和邀请赛成绩。
4.在答卷时，可以使用不带编程功能的科学计算器。
5.涉及观测地点的题目，如果没有特别说明，可以按在杭州考虑（地理纬度 30 度左右）。
交卷时间（考生填写）：_____________ 考生签名：_____________
I. 选择题（40 分；低年组做第 01-10 题，高年组做第 04-13 题）
01. 最早发明的天文望远镜是（ ）式望远镜。
（A）折射 （B）反射 （C）折反射 （D）反折射 （E）不知道
02. 本次邀请赛期间最活跃的流星群与（ ）彗星有关。
（A）恩克 （B）哈雷 （C）55P （D）海尔-波普 （E）不知道
03. 如果把地球的大小看成是一个篮球，那月球的大小相当于一个（ ）。
（A）小米粒 （B）乒乓球 （C）足球 （D）大教室 （E）不知道
04. 光线从银河系的一端传到另外一端需要的时间大概是（ ）年。
（A）不到 5千 （B）10 万 （C）200 万 （D）超过 1000 万 （E）不知道
05. 如果天荒坪最近几天都是晴天，那理论上在以下哪个时间附近能够观测到最多的流
星（ ）。
（A）5月 4日 22 时 （Ｂ）5 月5日 4 时
（Ｃ）5 月5日 22 时 （Ｄ）5 月6日 4 时 （E）不知道
06. 中国今年最可能发射的人造天体的名称是（ ）。
（A）嫦娥二号 （B）东方红三号
（C）风云四号 （D）神舟七号 （E）不知道
07. 今年是望远镜发明（ ）周年。
（A）125 （B）280 （C）400 （D）750 （E）不知道
08. 以下哪些名称不位于月球朝向地球的这一面？（ ）
（A）祖冲之环形山 （B）第谷环形山
（C）雨海 （D）风暴洋 （E）不知道
09. 以下有关小行星命名的说法哪句话最为准确？（ ）
（A）小行星命名主要是发现者个人意愿的体现
（B）小行星一般以发现者的名字命名
（C）不能以抽象的名词命名小行星
（D）小行星命名是一项崇高的国际荣誉
（E）不知道
10. 不借助望远镜，理论上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（ ）。
（A）不超过一百天文单位 （B）几千光年
（C）几千万光年 （D）几十亿光年 （E）不知道
11. 北黄极附近的某恒星，某日发现其和两月前相比相对于遥远恒星背景移动了 0.04
角秒。那么它相对于我们的距离是（ ）秒差距。
（A）12.5 （B）25 （C）50 （D）100 （E）不知道
12. 在杭州观测，赤经 3 小时、赤纬 15 度的天体哪天半夜 12 点左右位于正南方向？
（ ）
（A）2月 5日 （B）5 月5 日
（C）8月 5日 （D）11月 5 日 （E）不知道
13. 在杭州用小型望远镜观测以下哪个梅西叶天体时最有可能碰巧观测到同步卫星？
（ ）
（A）M2 （B）M31 （C）M42 （D）M81 （E）不知道
II. 简答题（80 分；低年组做第 14-18 题，高年组做第 16-23 题。其中 21-23
题为高年组 IOAA 选拔题目，分数另计）
14.（低年级组）【肉眼和望远镜】 某人肉眼的瞳孔直径在黑暗时能放大到 6 毫米，他
使用一台口径 10 厘米的天文望远镜，请问他用望远镜观测时的分辨率是肉眼的多少倍，观
测到的恒星比肉眼要暗多少倍？
15.（低年级组）【卫星掩土星】 一名人造天体观测者在北京某地（东经 116°0′0″，
北纬 40°0′0″）观测一次某卫星掩土星的天象。当时，土星位于南偏西 30°，地平高度
65°。观测的实际情况是，该卫星从西北方低空出现，逐渐升高并往西南高空的土星飞去，
可惜并未掩上土星，而是从土星旁边飞过。它离土星最近时正好也飞到最高处，此时它的方
位角为南偏西 30°，地平高度 66°。然后它逐渐下降，消失在东南方低空。根据预报，最
高点时该卫星到观测地的距离是 400 公里，如果这个预报是正确的，试问这次该观测者若想
观测到该卫星掩上土星，且要保证移动的距离最短，那么应往哪个方向移动多远？请给出必
要的计算步骤。
16.（低年级组+高年级组）【星座】 列出你所知道的有关双子座的尽可能多的信息。
比如：在天球中的位置，有关的神话传说，星座大致的形状（画图），在某个特定日期或者
月份升起和落下的大致时间，该星座里著名的亮星和特殊天体，尽可能多的相邻的星座名称，
等等。
17.（低年级组+高年级组）【日食】 以 2008 年日全食为例，按发生时间的先后顺序详
细描述日食整个过程中五个时期的名称、概念和位于日食带中心某观测地点看到的观测现
象。如果同时在月球表面也有观测者观测地球的话，参照地球上观测月食过程的不同时期的
名称和概念，月面观测者在前述日食过程的五个时期的同时看到的应该是什么情况（名称和
观测现象）？
18.（低年组+高年组）【流星雨】代号为 XYZ 的某流星群为反太阳源的一部分（辐射点
位于黄道上，与太阳的黄经差为 180°），某位同学在 6 月22 日晚对其进行了目视观测。
观测地点坐标为东经 112.5°，北纬 23.5°。目视极限星等 5.8。在北京时间 19:30 至
23:30 期间观测到 44 颗流星，记录如下：
北京时间 星等 群属 速度 北京时间 星等 群属 速度
19:47:15 4 群内 2 22:19:58 -2 偶发 4
20:15:18 2 偶发 1 22:27:10 3 群内 1
20:23:20 2 群内 2 22:27:53 5 群内 1
20:23:55 5 群内 2 22:28:41 4 群内 1
20:24:00 4 群内 3 22:28:50 5 群内 1
20:26:11 0 群内 2 22:29:17 4 群内 2
20:26:33 3 群内 1 22:29:30 0 偶发 5
20:27:23 5 群内 2 22:30:46 5 群内 1
20:27:39 -1 群内 1 22:30:57 5 群内 2
20:28:41 1 群内 1 22:31:09 4 群内 1
20:29:04 2 群内 2 22:31 28 3 群内 2
20:30:23 3 群内 2 22:31:40 4 偶发 5
20:30:54 4 群内 2 22:32:25 5 群内 2
20:31:39 5 群内 1 22:32:59 4 群内 1
20:32:10 2 群内 2 22:33:41 1 群内 2
20:36:01 5 群内 2 22:34:13 -2 群内 2
20:39:30 3 群内 1 22:34:48 0 群内 2
20:49:12 4 群内 2 22:35:28 4 群内 2
20:55:43 5 群内 2 22:36:39 3 群内 2
20:59:06 1 偶发 5 22:36:53 5 群内 2
21:17:35 2 群内 3 22:49:15 -3 偶发 4
22:15:41 5 群内 2 23:02:49 5 群内 2
请根据以上数据完成下面问题（低年组只需完成 a，b，c；高年组需完成 a，b，c，d，
e）：
a）完成下面目视流星观测报表表格：
C -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 总 星等
XYZ
数目
偶发
b）画出 XYZ流星雨在本观测时段观测流量随时间变化的曲线（横坐标 UTC，纵坐标为
流量）。
c）从数据中我们可以推测出该流星群的极大时间大约发生在何时？
d）假设由于遮挡、视力等因素的影响，该同学漏掉了 40%的流星，请计算 ZHR 值。
e）流星雨的r 值是指该流星雨的群内流星星等每暗一等，流星数目增加的倍数，这是
衡量某个流星体群成员大小分布的重要参数。请根据观测数据计算该流星雨的 r值。
19.（高年级组）【双星】 天文学家发现一颗恒星的亮度呈周期性（周期约为 8 天）的
下降，降幅最大为 1.5％，亮度下降持续约 3.84小时后，又恢复正常。它的视向速度变化
非常接近于正弦曲线，变化幅度约为 20m/s。天文学家据此推断这颗恒星有一颗小质量伴星，
a）求伴星的半径（以R⊙为单位）；
b）求伴星的质量（以m⊙为单位）。天文学家已通过光谱观测得出主星的半径为 1.2R⊙。2.8
提示：可能用到的质光关系：对于L<L⊙的恒星，L/ L⊙≈（m/m⊙） ；对于L>L⊙的恒星，L/ L⊙≈4（m/m⊙） 。（应列出必要的计算式并画出示意图）
20.（高年级组）【深度巡天】 国际上有两个观测小组，他们分别对不同的天区进行深
度观测：法国的 CFHTLS-Deep 小组的主要科学目标是寻找超新星，当观测完成时他们能在直
径为 1.16 角秒的天区内，探测到相当于 28.2 等恒星的流量（28.2 等/1.16 角秒）；美国国
家天文台 Deep Wide-Field Survey （NDWFS）巡天的主要目标是研究宇宙大尺度结构的形
成与演化，他们的探测器能在直径为 2 角秒的天区内，探测到相当于 26 等恒星的流量（26.0
等/2 角秒）。通过计算说明哪个巡天的深度更深。 下面是高年组附加题,由于帖子限字数,没发跟上帖连一起,就再下面跟上啦~
21.（高年组附加）【后羿射日】 在中国古代的神话传说中，有后羿射日的故事——那
时天上有九个太阳，由于地上过于炎热，后羿便射掉了其中的八个，只留下一个。现在我们
假设这个神话故事是真的，即当时天上真的有九个太阳，且每颗太阳的一切的物理、化学性
质（如质量，光度等等）都与现在我们头顶上的太阳完全相同。当时的九个太阳都在距离现
今的太阳很近的地方运动（你不必考虑它们之间复杂的运动关系及可能存在的物质交流，只
需建立一个这样的模型：这九颗太阳紧密地分布在太阳系的中心）。那时地球的轨道为圆轨
道，且那时地球上一年的长度和现在是一样的。太阳常量 W，可取 ，太阳质量 。
a）如题干所说，有九个太阳的时候，地球上真的比现在要热吗？通过计算证明你的观
点是正确的；
b）如果后羿在几秒钟内就一气射下了八颗太阳（这里的“射下一个太阳”应该理解为
“在一瞬间让一个太阳连同它的物理化学性质等彻底的消失”，而且我们做出假设，如果射
下若干个太阳，那么余下的太阳仍旧集中在它们先前的位置附近），那么，天上确实是只有
一颗太阳了。请你通过计算以及必要的分析，简要描述一下当时后羿这样做之后、以及几千
年以后地球的气候将是什么样子。
c）如题干，倘若后羿当时在几秒钟内一口气射掉了若干颗太阳：
i ）讨论剩下的太阳的数量与射掉太阳之后地球上一年的长度的关系；
ii）为了使地球上具有和今天相对接近的适合人类居住的温度，他当时可以选择射下几
颗太阳？
22.（高年组附加）【沙罗周期】 古代的巴比伦人根据对日食的长期观测，发现日月食
的发生有一个 223 个朔望月的周期，被称为“沙罗周期”。经过一个沙罗周期之后，太阳、
月亮、地球的相对位置又回复到和原来几乎相同的位置上，因此地球上就会看到和上次相类
似的日、月食。1991 年7 月11 日，一次日全食发生于黄白交点的降交点附近，地球上全食
持续时间最长处的位置是北纬 21°59′N、西经105°13.0′，当地的食甚时刻为世界时
h m s h m s h m s
19 06 04.7 ，此时太阳、月亮的赤经、赤纬分别为：07 22 12.8 、22°05′、48.5″和07 22 12.5 、
22°05′33.3″。请估算一个沙罗周期后发生日食时，地球上食分最大处的地理经纬度和食
甚的时刻，分别给出世界时和当地地方时，并指出可能的误差来源。提示：交点年（太阳从
一个黄白交点经过到回到这个交点所需的时间）为 346.62003 天，朔望月的长度平均为
29.530588 天，黄白交角取为 5°09′。
23.（高年组附加）【飞行天文台】 有人设想将中等口径的望远镜搭载在客机上，在高
空对星体目标进行观测，从而降低大气对望远镜观测的影响。假设现在有一个足够大的客机，
巡航速度最高为每小时 800 千米，上载一固定指向的望远镜，在赤道上空 20 千米对某恒星
进行飞行观测。如果单纯靠飞机的巡航跟踪（水平飞行），该恒星有可能实现保持于望远镜
的视野中不动么？如果不能的话，至少要换到多高的纬度才可以实现飞机对星体的巡航跟踪
呢？（只考虑被观测的星体不靠近南北天极时的情况） 辛苦了，这贴加入精华！ 好题！就我们这里有
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