2012年全国中学生天文奥林匹克竞赛决赛试题答案

《2012年全国中学生天文奥林匹克竞赛决赛试题答案》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、2012年全国中学生天文奥林匹克竞赛决赛试题答案全国天文奥赛组委会供稿I、选择题II、简答题13、（低年组）星座（答案略）14、（低年组）星野照片参考答案：1）C/2011W3或Lovejoy2）今年的大年初一是1月23日，可以推知12月22日为腊月二十八，因此当天的月相为下弦月（娥眉状）。它位于太阳以西，黎明前从东方升起，照片应拍摄于黎明前。由于观测地是在南半球，下弦月的亮面应该朝向右下方，大致如下图所示。3）根据望远镜分辨率公式：θ=1.22λ/D，可以求出VLT在光学波段的理论分辨角为：θ=1.22λ/

2、D=1.22×550×10-9/8.2弧度=0.017角秒4）望远镜的分辨本领与口径成正比，E-ELT的分辨本领为VLT的42/8.2=5.12倍，分辨率可达0.017/5.12=0.0033角秒。5）这是自适应光学技术上使用的人造引导星，目的是改正大气湍流造成的星像模糊。因此尽管台址的视宁度为0.5"，但使用了自适应光学技术改正大气扰动后，星像分辨率几乎能达到望远镜的理论分辨率极限0.017"。这一技术使得大口径望远镜真正有了用武之地，不至于因为台址的大气视宁度限制而浪费分辨率。15、（低年组和高年组）星等

3、参考答案：先通过口径算出此望远镜的目视极限星等（应该是16等），比冥王星暗2等，得到视亮度为冥王星的1/6.31，即表面积是冥王星的1/6.31，则半径是冥王星的(1/6.31)^0.5=39.8%。16、（低年组和高年组）乌鲁木齐的星空参考答案：1）在乌鲁木齐，天体永不上升的条件为δ<φ-90°=-46.2°，当前，天狼星赤纬δ1=-16°43′＞-46.2°，因此会升起；老人星赤纬δ2=-52°42′＜-46.2°，因此不会升起。2）天狼星上中天时，它的时角t=0，由地方恒星时S=α+t，可得S=α=6h

4、45m时天狼星上中天。春分日（3月20日）地方时与恒星时相差12h，每天缩小3m56s，4月29日距离春分日40天，二者之差缩小2h37m，因此地方时T=S+（12h-2h37m）=16h08m。乌鲁木齐（经度87.6°E）地方时为16h08m时刻，北京时间（120°E标准时）为：T’=16h08m+（120-87.6）×4=18h18m天狼星上中天时的地平高度为：h=90°-φ+δ=29.5°方位角从北点起算，上中天时为180°。3）如图所示，由于岁差的影响，北天极的指向从P变为了P'，由于天狼星与老人星的

5、赤经都接近6h，因此在图示的情况下，它们的赤纬的变化几乎达到最大。可以估算出天狼星的赤纬最大可能变为：δ1'=-16°43′-47°≈-63.7°，老人星的赤纬最大可能变为：δ2'=-52°42′-47°≈-99.7°，即-80.3°。在乌鲁木齐，天体永不上升的条件为δ<φ-90°=-46.2°，大于-63.7°，因此天狼星可能变为永不上升的天体，同理，老人星仍为永不上升天体，不可能升到地平以上。由于这两颗星的赤经都比6h大一些，当P变为P'后，赤纬的实际值要比-63.7°和-80.3°大一点，但是由于估算出

6、的δ1'和δ2'大大小于-46.2°，可以推测精确计算出的δ1'和δ2'依然小于-46.2°，不会改变以上结论。17、（高年组）金星参考答案：1）5月21日金星位于太阳的东边。因为此时是金星下合的前几天。2）如图所示，从5月21日到6月6日，相隔16天，在此期间地球和金星公转的角度分别为：∠ESE'=360°×16/365.2422≈16°，∠VSE'=360°×16/224.7≈26°因此，三角形VSE中，∠VSE=∠VSE'-∠ESE'=10°。已知SE=1，VS=0.723，容易求出：VE=(VS2+E

7、S2-2VS·ES·cos∠VSE)0.5=0.314根据正弦定理可求得：∠VES=23.5°，这就是当日金星与太阳的夹角。3）月亮角直径最小为30'左右，太阳角直径一般为32'左右，有大约88%被遮挡，这大致上就是环食太阳和普通太阳的亮度比。已知太阳的视星等为-26.8等，可以估算出日环食时，太阳的视星等大致为：m1=m0-2.5lg(F1/F0)=-26.8-2.5lg(1-0.88)≈24.5等而金星的亮度为-4等左右，相差20等，即亮度只有太阳的亿分之一，金星会淹没在阳光中，无法拍到。4）根据底片比例

8、尺公式A＝206265/f角秒/mm，容易求出镜头焦距分别为20和150毫米时，CMOS上记录的照片所对应的天空视场分别为：20mm：视场长：A1=206265/20/3600×17.3=50°，宽：B1=206265/20/3600×13=37.5°；150mm：视场长：A2=206265/150/3600×17.3=6.6°，宽：B2=206265/150/3600×13=5°；当时金星与太阳相