2003年全国中学生天文奥林匹克竞赛决赛高年组试卷

姓名____出生日期:____年____月____日所在学校、年级:__________每题10分 cos X=1-X2/2(X以弧度为单位)可能用到的常数或者数值: 1.水星到太阳的距离是0.387天文单位,2003年5光速c=3×108m/s 月7日发生了一次水星凌日,请问在此之后,水星第一万有引力常数G=6.67×10-11m3/kg/s2 次到达东大距和西大距各是大约多少天之后?地球半径6400km 2.月亮绕地球公转的轨道平面和黄道只有一个非     

金星自转演化的一种可能解释

本文从理论上估计了金星由于受太阳东西向潮汐力矩作用,而引起金星自转速率的长期变化;并根据金星探测器对金星大气的探测结果,表明它具有稳定的向西环流,从而可得其对金星自转的影响。本文的讨论,证明了金星形成初期是一快速顺向自转的天体,仅太阳的潮汐力矩不可能解释它的自转演化。如果取金星形成之后初始自转周期T_0=15小时,则大气逆向环流与太阳潮的合力矩作用引起金星自转速率变化为: ω(T)=[1647″+δ_i×19705′.′5sin(4.°58(T_0/T))]/世纪~2{δ_i=+1,金星顺转 δ_i=-1,金星逆转}可以估计经t_1=3.22×10~9年,其自转与目前的轨道周期同步。又经t_2=1.19×10~7年,达今天的逆转243天周期。     

Virgo星系团的Virial质量和运动学分析

本文利用由Binggeli、Sandage和Tammann提供的Virgo团天区星系视向速度所确定的6°核区域的352个成员星系,得出团的Virial质量为μv=2.7×10~(14)μ。总光度L_B=2.0×10~(12)L,质光比μv/L_B=136,以及光度质量μ_L=4.1×10~(13)μ,Virgo团有着和Coma团类似的速度弥散度轮廓,近团中心部分的星系速度弥散度有减小的趋势。团星系呈现明显的形态分层,早型星系较之晚型星系明显向团中心聚集,速度弥散度较小(615:827公里·秒~(-1))。分析表明,Virgo团所经历的动力学演化过程很短,质量分层效应很不显著,是一个年轻的不规则星系团。     

电子回旋脉■和太阳微波毫秒级尖峰辐射

本文提出由非热电子(60keV)的空心束(hollow beam)分布激发回旋脉降作为太阳微波毫秒级尖峰辐射的产生机制。文中求得了非常波模二次谐波的增长率及其随时间的变化、脉泽的饱和时间、饱和波能密度及脉降辐射的方向特征。 结果得到,当磁场强度B=507G,等离子体数密度n_(?)=4×10~9cm~(-3),电子温度T_e=1.4×10~6K,非热电子数密度与热电子数密度之比(n_s/n_e)≈4×10~(-5),磁场标高时,将在2.84GHz频率上产生高亮温度(T_b≈5×10~(15)K)的毫秒级尖峰辐射。     

ISO SWS Spectroscopy of WR 146 (WC6+O)

We have obtained ISO SWS spectroscopy of WR 146 (WC6+O) covering the wavelength range 2.6-20 μm. WC6 wind emission is observed in numerous lines of He II and C IV, as well as in the [Ne III] 15.5 μm line, but not in [Ne II] 12.81 or [Ne V] 14.32 μm. An analysis of these spectra (and complementary radio and optical data) yields for the WC6 star: v∞ = 2700 km s-1; M=2.6×10-5M⊙yr-1; C/He = 0.15; and a neon abundance bound of 3.4×10-3≤Ne/He≤6.8×10-3. The neon abundance is close to that predicted in stellar evolution models of WC stars. This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.     

1983年6月11日月全食日冕凝聚区光谱分析

在凝聚区旋转对称假设下,对1983年6月11日日食日冕凝聚区的光谱进行了分析处理,得到电子密度和温度在凝聚区内的分布.凝聚区中心电子密度比边缘大.不同线对得到的电子密度最大值在1.7～3.5×10~9cm~(-5)之间,而温度场则基本上是均匀的,其值在1.7～2.7×10~6K之间.湍流速度为15～35km/sec.凝聚区与宁静日冕的相对系统流不大于15km/sec.对仪器轮廓的讨论表明其对本身较宽的冕线影响很小.     

三年来我国的授时工作

本文简要地介绍了中国授时工作三年来的工作情况,文章分四个方面进行了介绍。 1.在几个天文台建立了地方原子时,其精度逐年有所提高,秒长的保持主要是利用国产的氢脉泽,秒长的准确度为2×10~(-12),日稳定度优于3×10~(-13)。 2.时间传递:三年来利用各种手段进行大量的时间传递试验。如利用交响乐卫星进行了中、法比对试验,国内搬运钟试验,国内电视同步比对及Loran-C长波比对等,这些试验均取得良好的结果。尤其是利用长波地波模在复杂地面上的传播时延修正达到较高水平,在平滑地面上同步精度为±0.2μs,复杂地面上为±0.5μs。 3.时频设备的研制:研究制做了一系列时频比对设备,达到较好的水平。 4.长、短波时频发播:提高了短波发播控制精度,建立了BPL长波发播台。每日固定时间发播,发播的控制精度优于1×10~(-12),与UTC之差小于2μs。 5.国际联系:多次参加了CCIR第七组会议并向大会提出多篇文稿,邀请美国USNO搬运钟组来华比对。并多次接待来华访问的时频专家。     

新世纪的太阳

太阳活动峰年的到来,激发了广大读者对太阳的关注。太阳是离我们最近的恒星。科学家们对太阳的基本参数已了如指掌,如日地平均距离为149597870千米;太阳的质量为1.9891×10~(30)千克,太阳的平均半径为696000千米等等。本文主要介绍有关太阳的其它一     

太阳X射线爆发与低电离层突然骚扰

本文分析了1981年1月至5月期间记录的低电离层突然骚扰(SID)和太阳X射线爆发数据发现:1.几乎所有的研究情况,每一个低电离层的突然骚扰都是太阳X射线爆发引起的。且SID与太阳X射线爆发之间有着相同的开始和极值时间;2.能够引起低电离层产生较明显的SID的太阳X射线爆发的峰值流量下限对于0.5～4A频段是约4×10~(-3)w/m~2,对1～8A频段是2×10~(-6)w/m~2;3.相关分析表明,太阳X射线爆发的流量变化量与低频记录的突然相位异常(SPA)的变化量之间有好的相关性。根据这个初步的研究有可能利用低频SPA的监测来较好地检测太阳X射线爆发。     

一个爆发日珥速度场的观测研究

用"多云模型"光谱方法分析1991年3月5日喷泉状爆发日珥的Hα光谱观测资料,导出了该日珥视向速度的二维分布;通过速度场分析,我们探测到日珥喷射速度和旋转角速度随高度的分布,结果表明该日珥的蓝移速度占绝对优势,速度变化范围为8～110km/s,速度分布不均衡、不对称,日珥中部和底部速度较大、顶部速度较小;日珥南边缘的速度梯度比北边缘的更大;日珥的喷射除表现为上升运动外还显示出向着观测者的、平均速度约为50km/s的视向运动;该日珥的旋转角速度约为7×10-4rad/s,两者随高度的变化显示出相反的特征。     

地球质量可能在减小

从人造卫星运动的资料分析得知,地心引力常数GM以每年2×10~(-10)的数量在减少,目前还不清楚,这是引力常数G减小,还是地球质量M减小引起的,本文从地球自转的长期变化方面分析来看,很可能是地球质量减小引起的。     

超子对冷中子星物理性质的影响

本文将Walecka(1974)提出的平均场模型推广到包括重子八重态的所有重子情况。讨论了超子对冷中子星物理性质的影响。没有预先假定相互作用的SU(3)对称性,给出了完整的理论结果。对SU(3)对称相互作用情况进行了计算。当ρ=4.43×10~(14)gcm~(-3)时,超子开始出现,其影响是使物态方程有约8％的软化。所得到的中子星最大质量及相应的星体半径、转动惯量和中心密度分别为:2.37M_⊙,11.1km,4.3×10~(45)gcm~2和2.32×10~(15)gcm~(-3)。     

利用长波(BPL)定时的精度分析

本文给出了云南天文台监测长波(BPL)时号的结果。地波定时平均精度达±0.22μw,日校频精度优于2.3×10~(12);天波定时精度为±1.65μs,日校频精度优于1.9×10~(-11)μs。     

2005年北京天文邀请赛试题答案(高年组)

试题原文请参见本刊2005年第四期“奥赛专版”栏目理论题:一、选择题’ D、C、C、A、A、B、A、A、A、C易知Sina=令…a.=巧’(太阳的视角半径),rl=la.u.,几=l秒差距 么R、R、r, aZ rl rZ rz二aZ=丘笠-IAUx15,206265AU=727x10布二、问答题1、解:设太阳的角半径为R,地球到太阳的距离为几太阳的视角直径为a弧度因此此时的太阳张角为2a,=2x727x10一,x6o角秒=0.(X) 87角秒奥赛专版妙2、解:(l)设天体距离为r 49,49矛sin了cos万5000--一一一=一月,r之一=生ZIXIU‘km 5000r,4, 嗡石 ‘ 如果毗=3祀7习.37,则该天体与地球的距离最近时为0.3…     

2003年全国中学生天文竞赛部分试题解答

试题请参见本刊2 Qo3年第5期“奥赛专版”高年组f、玖太阳半径和地球半径分别为R、r,则:L正比于r,Fa正比于(招一卿第-题一:双澡…二蠢巅基截-执象忿{〕囊橇舞…黔奠票膺豁书为吧第一次冲时:al=ZAU第二次冲时:一a2=SAUbl=a1一1=l划bZ二山一1=4A七月亮上中天默坠嘿盟瞿霭春沁=一么珑价之F户地平高度渭夕。度一地理纬度干天体赤纬二一2.51献〔能火姚)Z(鱿x瑞)]二一5等{熬缪拼{{扬殷咚…v二。沐z三30000Oki力Z吕义O、023二6900k犯28瀚黔卿勃根据哈勃定律,退行速度和距离有如下关系:v二HXrH即为哈勃常数。代人上面的数值可求得:H二下/d=…     

新的六极型铯束管

本文简略介绍了一种新的六极型铯束管的结构和性能。新就新在它不用电子倍增器,而是采用高阻放大器(计置院研制),这就在我国首次成功地解决了铯束管长寿命工作中的一个关键问题.束光学用“点源”“点靶”轴对称地配置获得了如下的电参数:Ramseg 谐振信号:9×10~(-12)ARamseg 谐振线宽:190Hz信噪比(平均时间1秒):583铯炉工作温度(℃):95与中国计量科学院研制的线路配合,获得了如下的整机参数:频率稳定度:δg(τ=1h)=1.9×10~(11)/τ~(1/2)[δy(τ=1h)=3.3×10~(-13)]频率准确度:±7×10~(-12)(数据尚不充分)今后再做适当的改进.不难将稳定度提高到1～2×10~(-13)/h,它完全有希望成为我们国产的能长期(1年以上)连续运行的高性能的铯束频标。在国际上,六极型的铯束装置在联邦德国物理技术研究院(PTB)得到了极其成功的应用,该实验室已完成了准确度高达1～2×10~(-14)作用区短到0.8米的铯束频率基准,苏联和日本也研制成功了类似的装置。     

1981年4月27日耀斑环珥的H_α光谱太阳分光照像

云南天文台摄取1981年4月27日太阳西边缘的一个耀斑环珥的H_α光谱太阳分光照像(S~2HG)和H_α色球照像等资料。这些资料揭示了该耀斑环在爆发上升过程中内部运动和宏观运动随时空分布的大致图象: 1.亮度极大前耀斑环南腿系出现右螺旋运动,亮度极大后发展为两腿系的同向旋转运动,角速度约为4×10~(-3)弧度/秒。 2。两环腿的旋转角速度随腿的高度增加而减小。 3.南腿系的旋转跟它下面的N极主黑子的旋转方向一致,表明两者之间可能存在着某种内在的联系。 4.两环腿的同向旋转使环顶部的磁绳不断扭紧,导致Kink不稳定性的迅速发展,它可能是引起环顶瓦解的主要原因。 5.环顶部的H_α辐射强度和它的谱线宽度均大于两腿系,表明那里的某些物理量如N_3/N_2,n_e,T,v_t,等可能大于环腿对应的各物理量,环顶部是最不稳定的地方。     

奇异星壳层塌缩的数值研究

当奇异星表面的电场不足以支撑整个壳层的时候,壳层就有可能全部落入奇异核中.对这一过程的研究,可以为观测上证认奇异星提供一些可能的理论线索.数值计算表明,底部密度为-8.3×1010gcm-3,亦即质量为-3 4×10-6M(?)的壳层在约5.4×10-3s时间内塌缩到奇异核中,可导致一次持续约0.15s的爆发事件.在过程中平均每个重子释放约6.3 MeV的能量,总辐射能则可高达-1046-1047ergs.这可以用来解释宇宙中一些爆发现象.     

2003年10月天象

月初,太阳的视赤纬为-2°56′.4;月末,太阳的视赤纬为-13°53′.9。本月太阳由室女座运行至天秤座。 9日1时00分寒露,太阳的黄经为195°。 24日4时08分霜降,太阳的黄经为210°。 月亮过远地点、近地点的时间分别为14日10时、26日20时。月相为上弦、望、下弦、朔的时间分别为3日3时、10日15时、18日21时、25日21时。6日23时月掩火星,火星位于月亮北面1°J。27日4时月掩金     

1993年10月2日太阳射电爆发事件的证认和分析

分析了１９９３－１０－０２ ０７３９．５－０７４５．０ＵＴ在２．８４０ＧＨｚ－２．５４５ＧＨｚ观测到的一次太阳射射电爆发事件，证认了这次爆发的一部分是微波类Ⅲ型爆发。计算结果表明，这次Ⅲ型爆发是由速度为１．０×１０＾８ｍ／ｓ的相对论性电子束所引起的，产生电子束的源区背景温度为Ｔ－３×１０＾７Ｋ，射电爆发亮温度Ｔｂ＝１０６１２Ｋ，爆发源区的悄度Ｌ－３．４×１０＾２ｋｍ。