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科普阅读题 适中0.65 引用2 组卷113
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星辰之上的中国超级“净化器”

2021年10月16日,神舟十三号乘组成功进驻天宫空间站,开启了新的旅程,航天员喝的水从哪里来?

据专家介绍,我国空间站的水资源主要来自三部分:其一,航天员(货运飞船),自来空间站的“环控生保系统”其工作原理图如图乙所示。“环控生保系统”启动后,冷凝水系统会把收集起来的水蒸气凝结成水,存入饮水储水箱,供能天员饮用。尿处理系统采用蒸汽压缩蒸馏技术,这些水经电解系统电解后得到氢气(H2),氢气(H2)在“萨巴蒂尔反应器”中发生化学反应。生成的水再生水。再生水经净化系统深度净化后,也存入饮水储水箱。尿处理系统能够从6升尿液中提取出5升蒸馏水。萨巴蒂尔反应器最大产水速度为2.5升每小时。净化后的水,可以满足在空间站中长期作业的航天员饮用、清洁和制氧等用途。
(1)火箭发射时,会产生频率低于20Hz的 ________(选填“超声波”或“次声波”)。在图甲所示的情形下,三名航天员间交谈 ________(需要/不需要))通过无线电进行;
(2)冷凝水系统中将水蒸气凝结成水,这是一种 _______(填物态变化名称)现象。尿处理系统采用 ___________技术,从“尿”中取得“蒸馏水”的;
(3)若萨巴蒂尔反应器以最大产水速度产水,3h可生产出 ________L再生水;
(4)神舟十三号载人飞船进入离地面高度约400千米的天宫空间站轨道,地球半径约为6400千米,空间站环绕地球飞行一圈(假设轨道为圆形,π值取3)的时间是90min,则空间站环绕地球飞行的平均速度是 _____________km/h;
(5)“环控生保系统”实现了水资源重复利用,这项新技术,还可以利用在哪些方面?_________(列举一例即可)。
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知识点:计算物体运动的速度生活中的汽、液化现象超声波和次声波 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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火星探测器“天问一号”


火星是太阳系中与地球最相似的行星,有大气,温度适宜,自转周期和地球相近,物体在火星表面受到的重力约为在地球表面重力的二分之一,人类对火星的探测具有重大的科学意义。
2020年7月23日,长征五号运载火箭载着我国自主研发的首座火星探测器“天问一号”,在中国文昌航天基地成功发射升空。天问一号将一次性完成“绕、落、巡”三大任务,这在世界航天史上还没有先例。
“绕”,探测器经过7个月的长途飞行,已于今年2月10日来到火星附近,并在近火点实施了刹车制动,成功被火星引力俘获,进入围绕火星运行的轨道,实现火星的环绕探测。离火星最近的点叫近火点,离火星最远的点叫远火点。
“落”,使探测器着陆火星表面将是一个更艰巨的挑战,需在7分钟内,使探测器的时速降至0,我国利用探月的技术积累,通过四个阶段来减速。第一阶段气动减速,给探测器来个急刹车;第二阶段降落伞减速,速度减至342km/h;第三阶段动力减速,探测器反推发动机点火工作,速度减至3.6m/s;第四阶段着陆缓冲,将探测器悬停在空中,对火星表面观察,寻找合适的位置着陆。
“巡”,当探测器到达火星后,放出巡视车,完成对火星表面的拍摄及土壤分析等工作,为下一步探测打好基础。
人类对于未知世界的好奇与探索从没有停息过,仰望璀璨星空,我们追梦不止!
(1)在升空过程中,“天问一号”相对于长征五号是______的;
(2)探测器沿椭圆轨道绕火星运动时,不受空气阻力,只发生动能和势能的相互转化。由近火点向远火点运动时,探测器的动能______,机械能______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)探测器着陆前的降落伞减速阶段,速度减至______m/s;
(4)在地球上重力与质量的比值为g,探测器在火星上空悬停时其质量为m,反推发动机喷出的气体对探测器的作用力大小为______
(5)“天问一号”探测器应用了世界上目前最轻的金属结构材料﹣﹣新型镁锂合金,该合金具有减震、消噪和抗电磁干扰性能,同样大小的新型镁锂合金重量仅是铝合金的一半,关于该材料,下列说法错误的是______
A.该材料对电磁波有屏蔽作用
B.该材料熔点很低
C.镁锂合金材料大幅减轻了卫星重量,显著提高有效载荷,降低了发射成本
D.该材料可有效的降低卫星发射时的噪音
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在2023年10月26日,神舟十七号航天员乘组成功进入了中国空间站。他们是在当天19时34分顺利打开空间站的“家门”,并受到了已经在空间站内的神舟十六号航天员乘组的热烈欢迎。两个航天员乘组在空间站内拍下了“全家福”(图甲),共同向全国人民报平安。期间,两个航天员乘组将共同在空间站工作生活约5天时间,完成各项既定工作,面对在空间站长期工作,航天员喝的水从哪里来?

我国空间站的水资源主要来自三部分:其一,航天员(货运飞船)上行时携带的少量的水。另外的两部分水,自来空间站的“环控生保系统”——其工作原理图如图乙所示。“环控生保系统”启动后,冷凝水系统会把收集起来的水蒸气凝结成水,经净化系统净化后,存入饮水储水箱,供航天员饮用。尿处理系统采用蒸汽压缩蒸馏技术,从“尿”中取得“蒸馏水”,这些水经电解系统电解后得到氢气(H2),氢气(H2)在“萨巴蒂尔反应器”中发生化学反应,生成的水——再生水,再生水经净化系统深度净化后,也存入饮水储水箱。尿处理系统能够从6升尿液中提取出5升蒸馏水。萨巴蒂尔反应器最大产水速度为2.5升每小时。净化后的水,可以满足在空间站中长期作业的航天员饮用、清洁和制氧等用途。
(1)火箭发射时,会产生频率低于20Hz的 ___________(选填“超声波”或“次声波”),在图甲所示的情形下,三名在太空的航天员间交谈 ___________(需要/不需要)通过无线电进行;
(2)冷凝水系统中将水蒸气凝结成水,这是一种 ___________(填物态变化名称)现象。尿处理系统采用 ______________________技术,从“尿”中取得“蒸馏水”的;
(3)若萨巴蒂尔反应器以最大产水速度产水,3h可生产出的再生水由 ___________L尿液提取而来;
(4)神舟十三号载人飞船进入离地面高度约400千米的天宫空间站轨道,地球半径约为6400千米,空间站环绕地球飞行一圈(假设轨道为圆形,π值取3)的时间是90分钟,则空间站环绕地球飞行的平均速度是 ___________km/h。
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太空电梯


2023年,电影《流浪地球2》上映,这是中国科幻电影的里程碑。喷出巨大光柱的行星发动机、无所不知的量子计算机、让人类实现“永生”的“数字生命计划”……不仅呈现了一幕幕宏大震撼的视觉奇观,“太空电梯”更是给人们展示了未来科技的无限可能。
《流浪地球2》中的太空电梯,建在非洲中部西海岸的加蓬,位于赤道线,最高处连接地球同步轨道的太空站,可达3.6万公里。太空电梯的主体是连接太空站和地球发射平台的缆绳结构,可以用来将人和货物从地面运送到太空站。太空电梯的轿厢空间很大,可以容纳许多宇航员来回往返太空,从上电梯后到3.6万千米的高空要花去7天的时间。在返回地球时,为了应对穿越大气层的摩擦生热,电梯舱会在太空中注水,瞬间形成冰盾,把火焰融成冰。避免舱室与大气直接摩擦,节省返回成本。
石墨烯的发明,使建设“太空电梯”成为了可能。石墨烯是一种由碳原子以杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。石墨烯是目前世界上最薄、最坚硬的纳米材料。作为热导体,它比目前任何其他材料的导热效果都好。如果和其他材料混合,石墨烯还可以用于制造更耐热、更结实的电导体,从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性,从柔性电子产品到智能服装,从超轻型飞机材料到防弹衣,甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料。

(1)以地球为参照物,太空站处于______状态;
(2)制造“太空电梯”时,对其中的精密装置测量要求较高,多次测量求平均值可以______(选填“消除误差”、“减小误差”或“避免产生错误”),用超声波可以清洗这些精密零部件,说明超声波可以传递______
(3)宇航员乘坐太空电梯匀速上升时运动状态______(填“不变”或“改变”);
(4)“太空电梯”从地面到达3.6万公里的太空站,运行速度为______km/h(保留到整数位);
(5)电梯舱会在太空中注水,瞬间形成冰盾,此过程涉及的物态变化是______,过程中需要______热量;
(6)石墨烯是目前世界上最薄、最坚硬的纳米材料,针对这一发现,请你提出一个具有价值且可探究的问题:______

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