实测天体物理期末考

天体物理学考试试题及答案一、选择题1. 在天体物理学中，黑洞是指：A. 恒星的极端形态B. 表面温度很低的天体C. 一种不存在的虚拟物质D. 黑色的行星答案：A2. 以下哪个天体属于行星？A. 太阳B. 木星C. 天王星D. 哈勃望远镜答案：C3. 在宇宙中，最为巨大的天体是：A. 恒星B. 行星C. 行星卫星D. 星系答案：D4. 关于宇宙加速膨胀的理论，最先由哪位天体物理学家提出？A. 爱因斯坦B. 赫勒C. 西蒙斯D. 亚历山大·弗里德曼答案：A5. 下列哪颗行星拥有最多的卫星？A. 地球B. 火星C. 木星D. 土星答案：C二、填空题6. 著名的哈勃空间望远镜发射于（年份）__________年。

答案：19907. 光年是表示（距离/时间）__________的单位。

答案：距离8. 太阳系中最小的行星是__________。

答案：水星9. 地球在太阳系中的位置是第（序数）__________。

答案：三10. “哈勃常数”是用来描述（宇宙膨胀/黑洞）__________现象的常数。

答案：宇宙膨胀三、简答题11. 请简要描述黑洞的形成过程以及其特征。

答：黑洞是一种恒星的极端形态，形成过程通常是在一颗恒星耗尽其核心燃料后，发生大爆炸，核心坍缩形成一个非常小却非常密集的天体。

由于黑洞的引力极其强大，连光线都无法逃脱其吸引，因此外部无法看到其真实面貌，因此被称为“黑洞”。

12. 请简要介绍一下哈勃空间望远镜以及它的重要性。

答：哈勃空间望远镜是一种位于太空中的望远镜，能够避免地面大气对观测的干扰，从而获得更为清晰的图像。

它的重要性在于能够观测到更遥远的宇宙天体，从而帮助科学家研究宇宙的起源、演化等重要问题。

四、综合题13. 请分析地球和其他行星的相同点和不同点，并谈谈你对地球在宇宙中的地位的看法。

答：地球和其他行星的相同之处在于都是围绕太阳运转的天体，具有自身的大气、地壳等特征；不同之处在于地球是宇宙中唯一适合生命存在的行星，具有水、大气等条件。

《观测天体物理学》第一章 习题解答一、填空1. 目前获得天体信息的五个主要渠道(载体)是 电磁辐射 ， 物质采样 ，宇宙射线， 中微子 ， 引力波 。

2.天文台选址定点观测,主要是测定大气的 视宁度 ， 大气积分水气含量，_大气消光天光背景__及___气象参数__。

3. 一个完整的天文光学观测仪器系统包括 望远镜；辐射分析仪；辐射探测器；计算机。

4 .对于地面天文观测，地球大气只有三个“大气窗口”，它们是： 光学 ， 红外 ， 射电 。

5. 现代地面大望远镜一定要有_主动光学___和__自适应光学__的先进技术来克服镜面由于温度变化和重力形变以及地球大气湍流的影响。

6. 哈勃空间望远镜的口径是_2.4__m 的_卡塞格林（R-C ）__式望远镜, 它比地面望远镜的优点是：是不受地球大气的吸收、散射和抖动的影响 。

二、问答题：1. 计算正常情况和黑暗中人眼的理论分辨本领。

(正常情况下,人眼光瞳直径d 为2mm, 黑暗环境中d 为6mm )解答：由分辨本领公式：δ″=140/D正常情况下人眼的分辨角为140/2= 70″ ；黑暗中人眼的分辨角为140/6=23.″3。

2. 美国帕洛马天文台的 5.33 米望远镜（A ＝D/F=5.33/51.6），在卡塞格林焦点上附加目镜,计算最小的目镜焦距以及它的最低放大倍数。

解答：最大放大率 10)5330/"140/("704"/"4max≈⨯=∆⨯=θG 最小目镜焦距 m mm G F f 510660/51600/maxmin ≈== 最低放大倍数886/5330/min ≈==eyed d G 美国5米望远镜附加目镜的最短焦距为5mm; 最低放大倍数为D/d(人眼)=5330/6=888倍3 美国的凯克10米口径望远镜,目视时的分辨率是多少?解答：理论分辨角δ″=140/D=0.014″, 分辨率为1/δ″=71.4。

大学物理天体物理学练习题及答案一、选择题1. 下面哪个选项最准确地描述了地球绕太阳公转的轨道？A. 圆形B. 椭圆形C. 抛物线D. 双曲线2. 下面哪个物理量不是用来衡量星星亮度的？A. 角直径B. 视星等C. 绝对星等D. 流量3. 在星际航行中，时间的流逝会因为相对论效应而发生变化，以下哪个现象中引力效应对时间的流逝产生影响？A. 光的折射B. 光的散射C. 光的衍射D. 光的时空弯曲4. 太阳系中最大的行星是哪个？A. 水星B. 地球C. 木星D. 冥王星5. 天体物理学研究的是哪些天体？A. 星系B. 星球C. 星云D. 所有以上选项二、填空题1. 太阳的表面温度约为________摄氏度。

2. 地球的自转周期约为________小时。

3. 光的速度是________每秒。

4. 霍金黑洞辐射也被称为________效应。

5. 相对论中的最著名方程是________方程。

三、简答题1. 请解释什么是黑洞，并简要描述形成黑洞的过程。

2. 请解释什么是红移和蓝移，并说明它们与宇宙膨胀的关系。

3. 请解释相对论的基本原理，并列举一个与相对论相关的实际应用。

答案：一、选择题1. B2. D3. D4. C5. D二、填空题1. 55002. 243. 2997924584. 哈金斯5. 爱因斯坦的质能方程三、简答题1. 黑洞是一种因引力过于强大而导致周围物质无法逃逸的天体。

形成黑洞通常是由于恒星在燃烧燃料时耗尽能量，无法抵抗引力坍塌。

当恒星质量足够大，坍缩引力无法被其他力量抵消时，就会形成黑洞。

2. 红移和蓝移是描述光的频率或波长相对于观察者的移动而产生的现象。

红移指的是光的频率较低或波长较长，由于光源远离观察者而发生的现象；蓝移则相反，即光的频率较高或波长较短，由于光源靠近观察者而发生的现象。

宇宙膨胀是指整个宇宙空间的扩张，红移是宇宙膨胀的结果，即宇宙中的物体相对于我们的观测位置正在远离，而蓝移则表示物体正在接近。

大学天文学专业《大学物理（二）》期末考试试卷A卷含答案姓名：______ 班级：______ 学号：______考试须知：1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。

2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。

一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O转动，如图射来两个质量相同，速度大小相同，方向相反并在一条直线上的子弹，子弹射入圆盘并留在盘内，则子弹射入后的瞬间，圆盘的角速度_____。

2、均匀细棒质量为，长度为，则对于通过棒的一端与棒垂直的轴的转动惯量为_____，对于通过棒的中点与棒垂直的轴的转动惯量_____。

3、一个半径为、面密度为的均匀带电圆盘，以角速度绕过圆心且垂直盘面的轴线旋转；今将其放入磁感应强度为的均匀外磁场中，的方向垂直于轴线。

在距盘心为处取一宽度为的圆环，则该带电圆环相当的电流为________，该电流所受磁力矩的大小为________ ，圆________盘所受合力矩的大小为________。

4、一质量为0.2kg的弹簧振子, 周期为2s,此振动系统的劲度系数k为_______ N/m。

5、长为、质量为的均质杆可绕通过杆一端的水平光滑固定轴转动，转动惯量为，开始时杆竖直下垂，如图所示。

现有一质量为的子弹以水平速度射入杆上点，并嵌在杆中. ，则子弹射入后瞬间杆的角速度___________。

6、动方程当t=常数时的物理意义是_____________________。

7、一根无限长直导线通有电流I，在P点处被弯成了一个半径为R的圆，且P点处无交叉和接触，则圆心O处的磁感强度大小为_______________，方向为_________________。

8、若静电场的某个区域电势等于恒量，则该区域的电场强度为_______________，若电势随空间坐标作线性变化，则该区域的电场强度分布为 _______________。

大学天文学专业《大学物理（二）》期末考试试卷B卷含答案姓名：______ 班级：______ 学号：______考试须知：1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。

2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。

一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、质点在平面内运动，其运动方程为，质点在任意时刻的位置矢量为________；质点在任意时刻的速度矢量为________；加速度矢量为________。

2、设作用在质量为1kg的物体上的力F＝6t＋3（SI）．如果物体在这一力的作用下，由静止开始沿直线运动，在0到 2.0 s的时间间隔内，这个力作用在物体上的冲量大小Ｉ＝__________________。

3、如图所示，一束自然光入射到折射率分别为n1和n2的两种介质的交界面上，发生反射和折射．已知反射光是完全偏振光，那么折射角r的值为_______________________。

4、图示曲线为处于同一温度T时氦（原子量4）、氖（原子量20）和氩（原子量40）三种气体分子的速率分布曲线。

其中曲线（a）是________气分子的速率分布曲线；曲线（c）是________气分子的速率分布曲线。

5、质量为的物体，初速极小，在外力作用下从原点起沿轴正向运动，所受外力方向沿轴正向，大小为。

物体从原点运动到坐标为点的过程中所受外力冲量的大小为_________。

6、两个相同的刚性容器，一个盛有氧气，一个盛氦气（均视为刚性分子理想气体）。

开始他们的压强和温度都相同，现将3J的热量传给氦气，使之升高一定的温度。

若使氧气也升高同样的温度，则应向氧气传递的热量为_________J。

7、一小球沿斜面向上作直线运动，其运动方程为：，则小球运动到最高点的时刻是=_______S。

8、设在某一过程P中，系统由状态A变为状态B，如果________________________________________，则过程P为可逆过程；如果_________________________________________则过程P为不可逆过程。

大学天体物理考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 太阳系中，哪一颗行星的轨道周期最短？A. 地球B. 火星C. 金星D. 水星答案：D2. 恒星光谱中的吸收线是由什么原因造成的？A. 恒星大气中的元素吸收光B. 星际尘埃散射光C. 恒星大气中的元素发射光D. 星际气体反射光答案：A3. 根据哈勃定律，星系离我们越远，其远离我们的速度越：A. 快B. 慢C. 不变D. 先快后慢答案：A4. 以下哪项不是开普勒定律的内容？A. 行星轨道是椭圆形的B. 行星在近日点运动速度比远日点快C. 所有行星的轨道周期的平方与其轨道半长轴的立方成正比D. 行星的亮度与其到太阳的距离成正比答案：D5. 白矮星的密度非常高，这是因为：A. 白矮星的质量很大而体积很小B. 白矮星是由重元素构成的C. 白矮星的引力非常强D. 白矮星的内部压力非常高答案：A6. 以下哪个天体不属于太阳系？A. 月球B. 谷神星C. 冥王星D. 安杜美达星系答案：D7. 宇宙微波背景辐射的发现支持了哪个宇宙学理论？A. 稳态理论B. 大爆炸理论C. 等离子宇宙理论D. 量子宇宙理论答案：B8. 黑洞的事件视界是指：A. 黑洞的表面B. 黑洞的边界C. 黑洞的中心D. 黑洞的最大引力范围答案：B9. 太阳的能量主要来源于其内部的：A. 核裂变反应B. 核聚变反应C. 化学反应D. 重力压缩答案：B10. 以下哪个是银河系的组成部分？A. 仙女座星系B. 马头星云C. 蟹状星云D. 所有上述选项答案：D二、填空题（每题2分，共20分）11. 天体物理学中，________是用来描述天体之间距离的单位，等于大约1.496×10^8公里。

答案：天文单位12. 一颗恒星的光谱类型为G2V，其中“G2”表示其________，而“V”表示它是一颗________。

答案：光谱分类；主序星13. 根据宇宙学原理，宇宙的大尺度结构是________的。

大学天文学专业《大学物理（下册）》期末考试试题含答案姓名：______ 班级：______ 学号：______考试须知：1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。

2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。

一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、一个力F作用在质量为 1.0 kg的质点上，使之沿x轴运动．已知在此力作用下质点的运动学方程为 (SI)．在0到4 s的时间间隔内， (1) 力F的冲量大小I =__________________． (2) 力F对质点所作的功W =________________。

2、一个质点的运动方程为（SI），则在由0至4s的时间间隔内，质点的位移大小为___________，在由0到4s的时间间用内质点走过的路程为___________。

3、一个半径为、面密度为的均匀带电圆盘，以角速度绕过圆心且垂直盘面的轴线旋转；今将其放入磁感应强度为的均匀外磁场中，的方向垂直于轴线。

在距盘心为处取一宽度为的圆环，则该带电圆环相当的电流为________，该电流所受磁力矩的大小为________ ，圆________盘所受合力矩的大小为________。

4、一质点作半径为R的匀速圆周运动，在此过程中质点的切向加速度的方向______，法向加速度的大小______。

（填“改变”或“不变”）5、一圆锥摆摆长为I、摆锤质量为m，在水平面上作匀速圆周运动，摆线与铅直线夹角，则：(1) 摆线的张力T＝_____________________；(2) 摆锤的速率v＝_____________________。

6、静电场中有一质子(带电荷) 沿图示路径从a点经c点移动到b点时，电场力作功J．则当质子从b点沿另一路径回到a点过程中，电场力作功A＝___________；若设a点电势为零，则b点电势＝_________。

7、两个同振动方向、同频率、振幅均为A的简谐振动合成后振幅仍为A，则两简谐振动的相位差为_______ 。

试卷一一、简要解释下列名词：（每小题 5 分， 共 50 分）1、光度；2、秒差距；3、大气窗口；4、造父变星；5、类星体（QSO）；6、脉冲星；7、微波背景辐射；8、黑洞；9、哈勃关系； 10、射电21厘米谱线二、如果绝对星等的定义是把恒星想象移到100pc处的视星等，则绝对星等与视星等之间的关系将如何表示？（ 10 分）三、普通恒星、中子星、白矮星在静力学平衡的情况下与引力相抗衡的力是什么力？这三种情况下的质量上限大约是多少？（ 10 分）四、画出一颗质量为太阳大小的恒星在赫罗图上的演化轨迹，并简要说明其演化的不同阶段发生的主要物理过程。

在整个恒星演化过程中，起主导作用的力是什么力？为什么？（15 分）五、支持宇宙大爆炸起源的主要观测证据有哪些？（15 分）参考答案一、简要解释下列名词：（每小题 5 分， 共 50 分）1、光度 单位时间、通过天体全部表面向外辐射的（包括各个波段的）总能量2、秒差距 以恒星（或天体）的周年视差为基础来表示的恒星距离单位。

具体说来，一秒差距定义为：如果把恒星置于一个直角三角形的顶点，其相对的直角边为地球到太阳的距离，当这一直角边对恒星的张角为1角秒时，斜边的长度即为一个秒差距（1pc）。

1秒差距（1pc）等于3.26光年。

当此张角为pﾢﾢ（以角秒为单位）时，恒星的距离为1(pc) rp=ﾢﾢ。

3、大气窗口 由于地球大气对电磁波的吸收，能够从宇宙空间穿过大气层而到达地面的电磁波只能是几个特定波段的辐射，即射电、红外和可见光波段。

也就是说，地球大气只是对这几个波段是透明的。

这几个波段就称为大气窗口。

4、造父变星 一种周期性脉动的变星，其光度的变化呈现独特的规律，典型为仙王座星（中文名造父）。

造父变星的光变周期与其光度之间有一个著名的“周-光关系”，可以用来作为“标准烛光”，从而确定恒星（或星系）的距离。

因此造父变星也称为“量天尺”。

5、类星体（QSO）1960年代天文学四大发现之一。

天体物理试题及答案一、单选题（每题2分，共20分）1. 太阳系中最大的行星是：A. 地球B. 木星C. 土星D. 火星答案：B2. 以下哪项不是恒星的主要特性？A. 核聚变B. 质量C. 颜色D. 形状答案：D3. 黑洞的事件视界是指：A. 黑洞的表面B. 黑洞的边界C. 黑洞的内部D. 黑洞的外部答案：B4. 宇宙背景辐射的发现证明了：A. 宇宙大爆炸理论B. 宇宙的永恒不变C. 宇宙的无限大D. 宇宙的收缩答案：A5. 以下哪个天体不属于银河系？A. 太阳B. 仙女座星系C. 地球D. 月球答案：B6. 光年是用来测量：A. 时间B. 距离C. 质量D. 速度答案：B7. 以下哪个天体是太阳系内最大的卫星？A. 木卫一B. 土卫六C. 月球D. 海卫一答案：B8. 宇宙中的暗物质和暗能量：A. 可以被直接观测到B. 只能通过引力效应被间接观测C. 完全无法观测D. 可以通过电磁波观测答案：B9. 以下哪个天体不是由气体和尘埃组成的？A. 星云B. 行星C. 恒星D. 彗星答案：B10. 以下哪个现象不是由引力引起的？A. 潮汐力B. 行星轨道C. 太阳系的形成D. 核聚变答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 银河系的中心是一个巨大的________，其质量约为太阳的400万倍。

答案：黑洞2. 哈勃定律表明，宇宙中的星系都在以________的方式远离我们。

答案：红移3. 根据开普勒第三定律，行星的轨道周期的平方与其轨道半长轴的立方成正比，这个比例常数称为________。

答案：开普勒常数4. 宇宙微波背景辐射的发现者是________和________。

答案：彭齐亚斯、威尔逊5. 恒星的光谱类型从O型到M型，其中O型恒星是最________的。

答案：热6. 宇宙中最基本的元素是________，它占据了宇宙总质量的大部分。

答案：氢7. 太阳系中，最接近太阳的行星是________。

答案：水星8. 恒星的光度与其表面温度和表面积的乘积成正比，这个关系被称为________定律。

天体物理学考试试题及答案考试试题：一、选择题（每题10分，共30题）1. 下列哪个是宇宙中最大的结构？A. 星系团B. 星系C. 行星D. 恒星2. 行星的自转速度与以下哪个因素无关？A. 行星的质量B. 行星的半径C. 行星的密度D. 行星的轴倾角3. 太阳系中距离太阳最远的行星是：A. 金星B. 地球C. 木星D. 冥王星4. 以下哪个是恒星内部核聚变的主要反应？A. 氢融合成氦B. 氦融合成硼C. 碳融合成氮D. 氧融合成硫5. 太阳黑子是指太阳表面的：A. 火山口B. 冷却区域C. 磁场减弱区域D. 粒子密度增加区域二、填空题（每空5分，共20题）1. 宇宙大爆炸理论认为宇宙诞生于约__1__亿年前。

2. 第一颗人造地球卫星是由__苏联__发射的。

3. 目前所发现的最远的星系距离地球约__130__亿光年。

4. 行星逆行是指其轨道方向与__自转__方向相反。

5. 恒星的颜色与其__温度__有关。

6. 星云是由__气体和尘埃__组成的。

7. 太阳系一共有__八__大行星。

8. 黑洞的引力非常强大，连光也无法逃脱其__吸引__。

9. 行星的运动轨道形状多为__椭圆__。

10. __哈勃__太空望远镜是迄今为止最强大的光学望远镜。

三、简答题（每题20分，共5题）1. 简述恒星的演化过程。

2. 什么是红移和蓝移？这些现象对研究宇宙有什么重要意义？3. 为什么行星的自转轴倾角会导致季节的变化？请用图解释。

4. 解释太阳黑子的形成和消失机制。

5. 设想一个带有行星的星系，解释其中一个行星在不同距离外恒星的引力对其运动轨道的影响。

考试答案：一、选择题1. A2. B3. D4. A5. C二、填空题1. 1382. 俄罗斯3. 1384. 公转5. 温度6. 气体和尘埃7. 八8. 吸引力9. 椭圆10. 哈勃三、简答题1. 恒星的演化过程通常经历主序星阶段、红巨星阶段和白矮星阶段。

初始阶段，恒星在主序星阶段通过核聚变将氢融合成氦来维持自身的能量和稳定。