神奇的“神七”

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2008年9月25日21时10分“神七”直刺苍穹，壮士举步量天，再现中华腾飞。是一个必将载入史册的时刻，因为中华民族又一次放飞了中国和世界的太空梦想，这个夜晚，也一定会使每一个中国人度过一个激情澎湃的不眠之夜，而“神七”也必将成为奥运之后中华民族的又一针强心剂。神七将再一次激起“中国加油”的冲天豪情。众所周知，2008年的是中国的多难之秋，但是，从南方雪灾到四川大地震，一次又一次的灾难并没有击垮中国人民，反而在灾难面前我们的民众显示出前所未有团结，越挫越勇成为我们这个民族永不屈服精神的最好体现。无论是奥运会还是残奥会，中国都不仅出色地完成了世界给予中国的历史使命，而且广泛赢得了世界各国的一致认可和尊重。今晚神七的发射，同样承载了中国和世界人民的飞天梦想，是一次挑战，也是一次大好的机遇，所以，请让我们再一次喊出那出自肺腑的呐喊――“中国加油”。

情景素材一：“神七”在火箭的轰鸣声中直插云霄，火箭底部喷出几千摄氏度高温的烈焰，在几秒钟内就将导流槽中数百吨的水变为蒸气。烈焰与蒸气被压迫着从左右侧的槽口喷出，随即如同巨大的蘑菇云腾空而起，高达数十米的烈焰，一刹那间将整个戈壁辉映得如同白昼。

1. 发射中，火箭加速升空时，下列关于能量变化的说法正确的是（）

A. 动能越来越小 B. 重力势能越来越小

C. 机械能越来越小 D. 机械能越来越大

2. 据悉，“神七”舱体主要使用了重庆西南铝业自主研制的具有坚固、轻巧、美观、易于加工等特点的铝锂合金板材。选用这种材料与下列哪个物理属性无关（）

A． 密度B． 导电性C． 硬度D． 延展性

3. 承担“神七”发射任务的长征二号Ｆ运载火箭，使用液态的四氧化二氮和偏二甲肼作为推进剂，常温下用_______的方法可以使气态燃料被液化。由于航天的特殊要求，该推进剂的密度较_______，热值较_______，当燃料用掉一半后，该推进剂的密度_______，热值_______（选填“变大”或“变小”或“不变”）。

情景素材二：船箭分离后，火箭停止提供动力。在西太平洋担任“神七”测控任务的远望五号船在第一圈测控跟踪时给飞船发出决定飞船命运的指令――“打开太阳能帆板”。太阳能帆板就像飞鸟展开翅膀一样慢慢地打开，正面对准太阳，吸收太阳能，为飞船供电并保证飞船蓄电池的正常充电，使飞船在地球阴影区能够正常运行。2008年9月26日凌晨4点零5分左右，在轨运行的“神七”在第5圈完成了一次变轨，飞船推进舱尾部猛地推出4条红色火焰，飞船由近地点200 km，远地点346 km的椭圆轨道变为半径为343 km的圆形轨道做圆周运动。

1. 远望五号船发出的指令是通过_________（选填“超声波”或“电磁波”）来传递信息的。这种波在真空中的传播速度为_______m/s，其频率越高，波长越_______。当飞船距指挥中心的距离为300 km时，地球指挥中心发射一个指令，经_________s可到达飞船。

2. 若以地球为参照物，“神七”是_________（选填“静止”或“运动”）的。飞船在一个绕地椭圆轨道上运动的过程中，由近地点向远地点运行时，机械能_______，势能_______，动能________，速度_______。（选填“增大”、“减小”或“不变”）；当它在太空绕地匀速飞行的过程中，其动能________（选填“减小”、“不变”或“增加”）。飞船的运动状态________（选填“改变”或“不变”）。

3. “神七”在绕地运行时，会遇到没有太阳照射的情况，飞船表面温度会急剧下降。为有效帮助“神七”渡过黑暗时光，你认为下列哪项措施不可行（）

A． 提高蓄电池性能 B． 通过与空气摩擦生热

C． 节约用电 D． 加强保温措施

情景素材三：2008年9月27日，中国的航天技术进行了历史性的跨步。那就是中国的载人航天飞船“神七”里的一名宇航员出舱了！人们通过卫星电视，见证了这激动人心的一刻在轨道舱泄压，航天员吸氧排氮之后， 16时35分12秒，航天员翟志刚打开舱门，在刘伯明、景海鹏的协助和配合下顺利出舱。他面向舱外摄像机挥手致意，并展示了五星红旗。鲜红的旗帜、银色的飞船、深黑色的太空，构成一幅绝美的图画。在按计划取回舱外装载的试验样品装置、进行太空行走后，顺利返回舱内。17时00分35秒，舱门关闭，出舱活动圆满完成。

1. 翟志刚在太空中挥舞的国旗从地球带入太空后其质量变化情况是______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

2. 北京时间2008年9月27日19时24分，“神七”成功释放了一颗质量约为40 kg的搭载伴飞小卫星。小卫星释放后将绕飞船做匀速运动。运动过程中的小卫星与在地球上相比，其惯性大小_______（填变大、变小或不变）；其受力情况如何_______（填受力平衡或受力不平衡），原因是________________。

3. 全世界电视观众均可通过卫星传输的信号在家里收看出舱壮举。这种卫星称为地球同步通信卫星，这里的“同步”是指卫星（）

Ａ． 相对太阳静止 B． 相对地球静止

C． 相对月球静止 D． 相对航天员静止

4. “神七”的轨道舱内增加了一个“夹层”，这个“夹层”即气闸舱，其作用是帮助航天员在舱内、舱外提供气压缓冲，出舱前要“减压”，从太空返回后要“升压”。人在快速减压环境下容易得减压病，所以在降压的过程中，航天员有一个吸氧排氮的过程。航天员在穿航天服时吸纯氧，需要约半个小时的时间来置换血液里的氮，再减压就安全了。在快速减压的时候，由于氮气在组织血液中溶解度比较低，所以会排出来，形成气泡。这个气泡如果聚集在关节的地方会引起关节的疼痛，如果进入心血管就会引起心血管疾病。这说明气体在气压减低时，体积会_______________。类似于登山运动，海拔越高，气压越_______________，也会对人体造成危害。

5. 航天员翟志刚打开舱门的瞬间，一道蓝光射进舱内，说明光具有_______的特点。不久后，舱门又重新关上。最终，舱门在因为失重不好找着力点的艰难情况下被打开时，一些纸屑状的小东西一下从舱门飞了出去。这是因为轨道舱残留气体的气压比外太空气压_____（选填“高”或“低”），这个门会比较难开，打开后内外气压要平衡会形成一股向_____（选填“内”或“外”）的气流。若徒手打不开舱门，还会考虑用撬棒，因为撬棒是______（选填“省力”或“费力”）杠杆。

6. 透过打开的舱门向外望去，可以看到一片白色、蓝色、绿色交错的晶莹纹理――这就是太空中美丽的地球。这是因为地球大气可以______光，而飞船周围的太空因为没有反射物体而一片漆黑。当翟志刚在飞船外作业时，他和其他航天员之间不能直接对话，必须借助电子通信设备进行交流，这是因为______________________。

情景素材四：“神七”发射成功后，其返回已经成了人们最关心的问题。接到指令的“神七”缓缓水平转动90°，第一次调姿到位。一分钟后，返回推进舱与轨道舱脱离，推进舱按程序点燃发动机制动，完成离轨操作任务，进入返回轨道。此时飞船无动力飞行，自由下降。当飞船飞行高度降至距地球约140 km时，推进舱与返回舱分离。推进舱在穿越大气层时烧毁，返回舱继续下降。当返回舱距地球约100 km，飞船表面和周围气体摩擦产生巨大热量，在飞船表面形成的高温等离子气体层将屏蔽电磁波，使飞船在约240 s的时间内暂时失去与地面的联系，这就是“黑障”。返回舱距离地球约40 km时，黑障消失，返回舱恢复与地面通信联系，继续下降。当返回舱降至离地面约15 km左右的高度时，飞船所受到的空气阻力大体与飞船自身的重力相当。这时飞船的速度由超音速下降到亚音速，并稳定在200 m/s左右，回收着陆系统开始工作，弹出伞舱盖，连续完成拉出引导伞、减速伞、主伞的动作，飞船开始缓缓下降。使返回舱的下降速度逐渐由80 m/s减到40 m/s，然后再减至8~10 m/s。最后，飞船距离地面大约1米时，安装在返回舱底部的4台反推火箭还将进行点火工作，使返回舱速度一下子降到2 m/s以内。

1． 返回舱在进入大气层后与大气剧烈摩擦，使返回舱的表面温度高达1 600 ℃，这是由于返回舱克服阻力做功，将______能转化为______能。而舱内温度须保持在20 ℃左右，这就得归功于返回舱外叫做“烧蚀层”的特殊物质。该层物质在遇热时会迅速______热（选填“放”或“吸”）发生______和______（填物态变化名称），从而带走返回舱表面的大量热量，降低返回舱表面的温度，保持舱内外温度的相对平衡。

2. 返回舱接近地面时，4台反推火箭发动机点火，沿运动方向喷射高温气体。高温气体对飞船施加制动力，使飞船以1~2 m/s的速度软着陆。这说明力的作用是_____

____的，同时也说明力可以改变物体的______________。

3. 2008年9月28日，“神七”返回舱成功返回。在穿越大气层时，回收伞打开，增大阻力，减小下降速度，如图所示。已知回收伞由96根绳子撑起来，每根绳子承受的最大拉力约为3 000 N。假设穿越大气层过程中绳子承受最大拉力，此过程返回舱做匀速运动，求返回舱及航天员的总质量是多少？（伞和绳子的质量忽略不计，g=10 N/kg）

【参考答案见P79】