阅读下面的短文,回答问题。
2021年5月15日,由中国航天科技集团研制的火星探测器天问一号,经历十个月太空旅行后,携带其着陆巡视器成功着陆火星乌托邦平原。
“天问一号”探测器总重约5t,由轨道器、着陆器和巡视器组成,着巡组合体主要包括进入舱和“祝融号”火星车。“祝融号”火星车重240kg,携带有地形相机、多光谱相机、次表层探测雷达、磁强计以及成分探测仪等6台科学有效载荷。
从进入火星大气到着陆火星表面是整个火星着陆过程中最为惊险的时刻。天问一号火星着陆分为气动减速、伞系减速、动力减速、悬停避障与缓速下降几个阶段,历时大约9min。由于当时火星距离地球超过3亿公里,天问一号发出的讯号约18min才能传到地球,因此科学家无法作出实时监察或操控,天问一号必须完全依靠自身计算机独立完成着陆全过程。
15日凌晨4时,轨道器首先与着巡组合体分离,轨道器将继续绕火星飞行,为着陆器和地球提供中继通信。经过3h后,在约125km的高度,着巡组合体以11.2°的进入角和4.8km/s的速度进入火星大气。火星大气的密度不到地球大气密度的百分之一,这意味着大气对探测器的减速效果会很不好。虽然大气稀薄,但快速的降落摩擦还是会产生极强的气动加热效应,这将直接导致探测器表面的温度升高至2000℃。经过5min的气动减速后,降落伞打开,探测器进一步充分减速,大约40s后,隔热盾抛离,速度降为250m/s。
到了距离火星表面1.5km时,降落伞和气动外罩一同被抛离,并启动反推火箭进行减速。到了高度为100m时,着巡组合体悬停在空中(如图所示),它所携带的雷达和光学相机会寻找合适的降落点。最终,天问一号于7时18分稳稳地降落于乌托邦平原25.1°N 109.9°E位置处。所携带的“祝融号”成为人类史上第六台探索火星表面的火星车。
意大利的行星科学家奥罗西表示:“祝融号火星车着陆成功,意味着中国只用一次任务就实现了美国耗费数十年历经多次任务实现的目标,这是巨大的飞跃”。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)“天问一号”火星着陆分为气动减速、伞系减速、______ 、悬停避障与缓速下降几个阶段;
(2)在距离火星表面约100m的高度,着巡组合体悬停空中,此时,其所受合力______ ;(选填“为零”或“不为零”)
(3)在距离火星表面约125km的高度,“天问一号”着巡组合体进入火星大气,经过气动减速、伞系减速后,探测器被充分减速。请简要分析探测器能够通过上述两种方式实现减速的原因______ 。
“天问一号”火星着陆
2021年5月15日,由中国航天科技集团研制的火星探测器天问一号,经历十个月太空旅行后,携带其着陆巡视器成功着陆火星乌托邦平原。
“天问一号”探测器总重约5t,由轨道器、着陆器和巡视器组成,着巡组合体主要包括进入舱和“祝融号”火星车。“祝融号”火星车重240kg,携带有地形相机、多光谱相机、次表层探测雷达、磁强计以及成分探测仪等6台科学有效载荷。
从进入火星大气到着陆火星表面是整个火星着陆过程中最为惊险的时刻。天问一号火星着陆分为气动减速、伞系减速、动力减速、悬停避障与缓速下降几个阶段,历时大约9min。由于当时火星距离地球超过3亿公里,天问一号发出的讯号约18min才能传到地球,因此科学家无法作出实时监察或操控,天问一号必须完全依靠自身计算机独立完成着陆全过程。
15日凌晨4时,轨道器首先与着巡组合体分离,轨道器将继续绕火星飞行,为着陆器和地球提供中继通信。经过3h后,在约125km的高度,着巡组合体以11.2°的进入角和4.8km/s的速度进入火星大气。火星大气的密度不到地球大气密度的百分之一,这意味着大气对探测器的减速效果会很不好。虽然大气稀薄,但快速的降落摩擦还是会产生极强的气动加热效应,这将直接导致探测器表面的温度升高至2000℃。经过5min的气动减速后,降落伞打开,探测器进一步充分减速,大约40s后,隔热盾抛离,速度降为250m/s。
到了距离火星表面1.5km时,降落伞和气动外罩一同被抛离,并启动反推火箭进行减速。到了高度为100m时,着巡组合体悬停在空中(如图所示),它所携带的雷达和光学相机会寻找合适的降落点。最终,天问一号于7时18分稳稳地降落于乌托邦平原25.1°N 109.9°E位置处。所携带的“祝融号”成为人类史上第六台探索火星表面的火星车。
意大利的行星科学家奥罗西表示:“祝融号火星车着陆成功,意味着中国只用一次任务就实现了美国耗费数十年历经多次任务实现的目标,这是巨大的飞跃”。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)“天问一号”火星着陆分为气动减速、伞系减速、
(2)在距离火星表面约100m的高度,着巡组合体悬停空中,此时,其所受合力
(3)在距离火星表面约125km的高度,“天问一号”着巡组合体进入火星大气,经过气动减速、伞系减速后,探测器被充分减速。请简要分析探测器能够通过上述两种方式实现减速的原因
更新时间:2021/07/06 21:19:50
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【推荐1】请阅读不辱使命的天宫一号并回答题。
不辱使命的天宫一号天宫一号是中国首个目标飞行器和空间实验室,属载人航天器,于2011年9月29日21时16分3秒在酒泉卫星发射中心发射,天宫一号的发射标志着中国迈入中国航天“三步走“战略的第二步第二阶段即掌握空间交会对接技术及建立空间实验室;同时也是中国空间站的起点,标志着中国已经拥有建立初步空间站,即短期无人照料的空间站的能力。
天宫一号的运行轨道高度在与飞船交会对接时大约距离大气层340公里,无人期间则会适当调高,约370公里,以减小轨道衰减速度,更节约能源。天宫一号绕地球一圈的运行时间约为90分钟。天宫一号在运行轨道上飞行时,可以近似看成是圆周运动。在天宫一号实验舱内,所有跟重力有关的物理现象都消失不见了,这种现象被称为“完全失重状态”。如图所示为天宫一号在轨道上飞行的示意图。
2011年11月,天宫一号与神舟八号飞船成功对接,中国也由此成为世界上第三个自主掌握空间交会对接技术的国家。2012年6月18日,神舟九号飞船与天宫一号目标飞行器成功实现自动交会对接,中国3位航天员首次进入在轨飞行器。2013年6月20日10时14分,航天员聂海胜、张晓光和王亚平在天宫一号的实验舱内开始了太空授课活动,带领着全国观众体验了神奇的太空课堂。如图所示为王亚平太空授课过程中很轻易地制造出的一个“巨大”的水球。
2016年3月16日,天宫一号目标飞行器正式终止数据服务,全面完成了历史使命,进入轨道衰减期。
2018年4月2日8时15分左右,天宫一号目标飞行器再次入大气层,落入区位于南太平洋中部区域,绝大部分器件在入大气层过程中烧蚀销毁,结束了它辉煌的一生。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)根据文中内容,以下说法中正确的是___________
A.天宫一号在运行轨道上飞行时没有惯性
B.天宫一号在运行轨道上飞行时运动状态不变
C.可以在天宫一号的实验舱内用天平称量物体的质量
D.可以在天宫一号的实验舱内用弹簧测力计测量拉力
(2)对于王亚平在天宫一号实验舱内制造的“巨大”的水球,以下说法中正确的是___________
A.这个水球形成的原因是水分子之间存在引力作用
B.这个水球形成的原因是水分子之间存在斥力作用
C.在地面上很难制造出如此巨大的水球,说明在地球上水分子之间没有引力作用
D.如果向这个水球内注入一滴红墨水,经过一段时间整个水球都将变成红色
不辱使命的天宫一号天宫一号是中国首个目标飞行器和空间实验室,属载人航天器,于2011年9月29日21时16分3秒在酒泉卫星发射中心发射,天宫一号的发射标志着中国迈入中国航天“三步走“战略的第二步第二阶段即掌握空间交会对接技术及建立空间实验室;同时也是中国空间站的起点,标志着中国已经拥有建立初步空间站,即短期无人照料的空间站的能力。
天宫一号的运行轨道高度在与飞船交会对接时大约距离大气层340公里,无人期间则会适当调高,约370公里,以减小轨道衰减速度,更节约能源。天宫一号绕地球一圈的运行时间约为90分钟。天宫一号在运行轨道上飞行时,可以近似看成是圆周运动。在天宫一号实验舱内,所有跟重力有关的物理现象都消失不见了,这种现象被称为“完全失重状态”。如图所示为天宫一号在轨道上飞行的示意图。
2011年11月,天宫一号与神舟八号飞船成功对接,中国也由此成为世界上第三个自主掌握空间交会对接技术的国家。2012年6月18日,神舟九号飞船与天宫一号目标飞行器成功实现自动交会对接,中国3位航天员首次进入在轨飞行器。2013年6月20日10时14分,航天员聂海胜、张晓光和王亚平在天宫一号的实验舱内开始了太空授课活动,带领着全国观众体验了神奇的太空课堂。如图所示为王亚平太空授课过程中很轻易地制造出的一个“巨大”的水球。
2016年3月16日,天宫一号目标飞行器正式终止数据服务,全面完成了历史使命,进入轨道衰减期。
2018年4月2日8时15分左右,天宫一号目标飞行器再次入大气层,落入区位于南太平洋中部区域,绝大部分器件在入大气层过程中烧蚀销毁,结束了它辉煌的一生。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)根据文中内容,以下说法中正确的是
A.天宫一号在运行轨道上飞行时没有惯性
B.天宫一号在运行轨道上飞行时运动状态不变
C.可以在天宫一号的实验舱内用天平称量物体的质量
D.可以在天宫一号的实验舱内用弹簧测力计测量拉力
(2)对于王亚平在天宫一号实验舱内制造的“巨大”的水球,以下说法中正确的是
A.这个水球形成的原因是水分子之间存在引力作用
B.这个水球形成的原因是水分子之间存在斥力作用
C.在地面上很难制造出如此巨大的水球,说明在地球上水分子之间没有引力作用
D.如果向这个水球内注入一滴红墨水,经过一段时间整个水球都将变成红色
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【推荐2】阅读短文,回答问题。
在近5分钟的沉寂后,返回舱冲破“黑障”。引导伞、减速伞和主伞依次打开。主伞面积可以覆盖3个篮球场大小,是世界上最大的环帆伞。在降落伞的保护下,返回舱从每秒200米左右减速至每秒8米左右,在最后几米,反推发动机在最佳时机点火“刹车”,速度降至每秒2米左右着陆,飞船内部的缓冲座椅也会为航天员提供落地保护。
(1)返回舱进入“黑障”,舱体与空气剧烈摩擦产生高温高压的______ 层;但依靠舱体表面敷设的烧蚀材料脱落,可以带走热量;
(2)返回舱从每秒200米减速至每秒8米的过程中,主伞受到的阻力______ 伞和返回舱的总重力(选填“大于”或“等于”或“小于”)。最后几米反推发动机点火是利用______ 原理实现“刹车”;
(3)为对抗太空失重环境对航天员的身体的不利影响,写出一项适宜航天员太空锻炼的方式______ 。
穿越“黑障”神舟号返回舱顺利着陆
航天员在太空工作一段时间后就要返回地面进行休整。当飞船从距地面400公里下降到约100公里,进入大气层,即进入“黑障”阶段——舱体与空气剧烈摩擦产生高温高压的电离气体层,气体层像剑鞘一样包裹返回器。在近5分钟的沉寂后,返回舱冲破“黑障”。引导伞、减速伞和主伞依次打开。主伞面积可以覆盖3个篮球场大小,是世界上最大的环帆伞。在降落伞的保护下,返回舱从每秒200米左右减速至每秒8米左右,在最后几米,反推发动机在最佳时机点火“刹车”,速度降至每秒2米左右着陆,飞船内部的缓冲座椅也会为航天员提供落地保护。
(1)返回舱进入“黑障”,舱体与空气剧烈摩擦产生高温高压的
(2)返回舱从每秒200米减速至每秒8米的过程中,主伞受到的阻力
(3)为对抗太空失重环境对航天员的身体的不利影响,写出一项适宜航天员太空锻炼的方式
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【推荐3】阅读短文并回答问题.
雨形成的基本过程是:空气中的水蒸气在高空遇到冷空气凝结成小水滴或小冰晶,小水滴或小冰晶相互碰撞、合并,变得越来越大,大到空气浮力托不住的时候便会降落下来.在下落的过程中,小水滴或小冰晶受到的阻力是变化的,受到的阻力与其速度大小有关,物体的速度越大,其受到的空气阻力越大.当低空温度高于0℃时,小冰晶会熔化.最后落到地面便是雨.由于天然降水会溶解部分空气中的二氧化碳,正常雨水略显酸性.1982年6月,国际环境会议上正式将pH小于5.6的降水定为酸雨.
(1)空气中的水蒸气凝结成小水滴,属于______ 现象(填物态变化的名称).
(2)当空气受到污染时有__________ (填写化学式)进入大气,便会形成硫酸型酸雨.
(3)雨滴下落过程中(不考虑雨滴质量的变化和风速的影响),下列能反映速度变化规律的图像是______ .
雨
雨形成的基本过程是:空气中的水蒸气在高空遇到冷空气凝结成小水滴或小冰晶,小水滴或小冰晶相互碰撞、合并,变得越来越大,大到空气浮力托不住的时候便会降落下来.在下落的过程中,小水滴或小冰晶受到的阻力是变化的,受到的阻力与其速度大小有关,物体的速度越大,其受到的空气阻力越大.当低空温度高于0℃时,小冰晶会熔化.最后落到地面便是雨.由于天然降水会溶解部分空气中的二氧化碳,正常雨水略显酸性.1982年6月,国际环境会议上正式将pH小于5.6的降水定为酸雨.
(1)空气中的水蒸气凝结成小水滴,属于
(2)当空气受到污染时有
(3)雨滴下落过程中(不考虑雨滴质量的变化和风速的影响),下列能反映速度变化规律的图像是
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【推荐1】阅读短文,回答问题。
2024年4月30日,全球最大压缩空气储能项目并网发电,这是我国新型储能技术应用的一个里程碑。
该项目工作原理如下图所示,用电低谷时段,将电网多余的电能通过空气压缩机把空气压缩到地下盐穴中(地下盐层中的洞穴);用电高峰时段,将储存在盐穴中的高压空气释放,驱动空气膨胀机转动,连接发电机发电。该工程就像一个“超级充电宝”,储存1度电最终能放出0.72度电,装机功率300兆瓦。每年发电量可达6亿度,能够保障超过20万户家庭用电需求。每年可节约标准煤约,减少二氧化碳排放约。可连续放电6小时,使用期长达40年。
(1)该项目储能过程中,电网中多余的电能通过电动机转化为___________ 能,再通过空气压缩机转化为___________ 能;
(2)换热器是将热流体的部分内能转移给冷流体的装置,常温高压空气在“换热器2”处___________ 热;
(3)该项目每年节约的标准煤完全燃烧,释放___________ J的能量;(标准煤热值为)
(4)该项目的能量转换效率为___________ %。该项目每年发电6亿度,则消耗___________ 亿度用电低谷时段电网的多余电能;(计算结果保留1位小数)
(5)从工程建设角度,要增加项目储存的能量,请提出一条建议:___________ 。
2024年4月30日,全球最大压缩空气储能项目并网发电,这是我国新型储能技术应用的一个里程碑。
该项目工作原理如下图所示,用电低谷时段,将电网多余的电能通过空气压缩机把空气压缩到地下盐穴中(地下盐层中的洞穴);用电高峰时段,将储存在盐穴中的高压空气释放,驱动空气膨胀机转动,连接发电机发电。该工程就像一个“超级充电宝”,储存1度电最终能放出0.72度电,装机功率300兆瓦。每年发电量可达6亿度,能够保障超过20万户家庭用电需求。每年可节约标准煤约,减少二氧化碳排放约。可连续放电6小时,使用期长达40年。
(1)该项目储能过程中,电网中多余的电能通过电动机转化为
(2)换热器是将热流体的部分内能转移给冷流体的装置,常温高压空气在“换热器2”处
(3)该项目每年节约的标准煤完全燃烧,释放
(4)该项目的能量转换效率为
(5)从工程建设角度,要增加项目储存的能量,请提出一条建议:
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【推荐2】废弃盐矿变身“充电宝”。
2024年4月9日,世界首套300兆瓦级压缩空气储能电站湖北应城压气储能电站示范工程一次并网成功,创造了单机功率、储能规模、转换效率等多项世界纪录。应城压气储能电站利用废弃盐矿作为储气库,打造一个超级“充电宝”,单机功率可达3×105kW,储能容量最大可达,其中约70%的能量可以有效利用。
应城压气储能电站是典型的盐穴型压气储能。压气储能是利用电网负荷低谷时的剩余电能驱动电动机压缩空气,将其储藏在密封设施内。在用电高峰时将高压空气释放出来,驱动膨胀机带动发电机发电。盐穴就是地下盐层被开采后形成的腔穴,不仅密闭性好,稳定性还高,是储存高压空气的理想场所,兼具了使用寿命长、成本低、占地少、安全环保等诸多优势。相比兴建钢罐等压力容器储存的方式,利用盐穴等地下洞穴建设大容量电站,将显著降低原材料、用地等方面的成本。
目前世界上大部分已投运的盐穴型压气储能电站都需要烧煤或天然气来加热空气,这个过程叫做“补燃”,不可避免会产生污染排放以及造成压缩热的损失。应城压气储能电站利用“非补燃”技术,将空气压缩过程中产生的热量进行回收再利用,没有任何燃烧、排放,集全绿色、高效率、低成本于一体,将成为世界压气储能电站的标杆。
在碳达峰碳中和背景下,新能源装机及发电量占比将大幅提升。压气储能作为一项新型的物理储能技术,将向着产业规模化、技术精益化、机制体系化的方向发展。
请根据上述阅读材料,回答下列问题:
(1)应城压气储能电站利用______ 技术,具有全绿色、高效率、低成本等优势;
(2)若应城压气储能电站储能容量达到最大,按每个家庭平均每天用5度电计算,以它现有的转换效率供电,可满足______ 个家庭一天所使用的电能;
A.2.1×105
B.3×105
C.4.2×104
D.6×104
(3)请你写出该超级“充电宝”在储能的过程中所涉及的能量转化过程______ 。
2024年4月9日,世界首套300兆瓦级压缩空气储能电站湖北应城压气储能电站示范工程一次并网成功,创造了单机功率、储能规模、转换效率等多项世界纪录。应城压气储能电站利用废弃盐矿作为储气库,打造一个超级“充电宝”,单机功率可达3×105kW,储能容量最大可达,其中约70%的能量可以有效利用。
应城压气储能电站是典型的盐穴型压气储能。压气储能是利用电网负荷低谷时的剩余电能驱动电动机压缩空气,将其储藏在密封设施内。在用电高峰时将高压空气释放出来,驱动膨胀机带动发电机发电。盐穴就是地下盐层被开采后形成的腔穴,不仅密闭性好,稳定性还高,是储存高压空气的理想场所,兼具了使用寿命长、成本低、占地少、安全环保等诸多优势。相比兴建钢罐等压力容器储存的方式,利用盐穴等地下洞穴建设大容量电站,将显著降低原材料、用地等方面的成本。
目前世界上大部分已投运的盐穴型压气储能电站都需要烧煤或天然气来加热空气,这个过程叫做“补燃”,不可避免会产生污染排放以及造成压缩热的损失。应城压气储能电站利用“非补燃”技术,将空气压缩过程中产生的热量进行回收再利用,没有任何燃烧、排放,集全绿色、高效率、低成本于一体,将成为世界压气储能电站的标杆。
在碳达峰碳中和背景下,新能源装机及发电量占比将大幅提升。压气储能作为一项新型的物理储能技术,将向着产业规模化、技术精益化、机制体系化的方向发展。
请根据上述阅读材料,回答下列问题:
(1)应城压气储能电站利用
(2)若应城压气储能电站储能容量达到最大,按每个家庭平均每天用5度电计算,以它现有的转换效率供电,可满足
A.2.1×105
B.3×105
C.4.2×104
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【推荐3】阅读短文,回答问题:
当你在游乐场乘过山车奔驰之际,你是否会想到:过山车为什么不需要引擎来推动就能“翻山越岭”呢?过山车在开始旅行时,是靠一个机械装置推上最高点的,但在第一次下行后,就再没有任何装置为它提供动力了,从这时起带动它沿轨道行驶的唯一“发动机”就是重力势能。过山车的重力势能在处于最高点时达到最大值,当它开始下行时,它的势能不断减小,动能不断增大;由于摩擦,损耗了少量的机械能,所以随后的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低(如图所示):
(1)过山车从A到B的过程它的重力势能先______ 后______ ,动能先______ 后______ (以上均选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)从过山车在轨道的最低处,运动最快,动能最大,说明物体的动能与______ 有关,后面的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低,这是因为过山车在运动过程中会将部分机械能转化为______ ;
(3)举出一个重力势能和动能相互转化的其他例子______ 。
过山车
当你在游乐场乘过山车奔驰之际,你是否会想到:过山车为什么不需要引擎来推动就能“翻山越岭”呢?过山车在开始旅行时,是靠一个机械装置推上最高点的,但在第一次下行后,就再没有任何装置为它提供动力了,从这时起带动它沿轨道行驶的唯一“发动机”就是重力势能。过山车的重力势能在处于最高点时达到最大值,当它开始下行时,它的势能不断减小,动能不断增大;由于摩擦,损耗了少量的机械能,所以随后的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低(如图所示):
(1)过山车从A到B的过程它的重力势能先
(2)从过山车在轨道的最低处,运动最快,动能最大,说明物体的动能与
(3)举出一个重力势能和动能相互转化的其他例子
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