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“神舟”四号飞船于2002年12月30日凌晨在酒泉载人航天发射场发射升空，按预定计划在太空飞行了6天零18小时，环绕地球108圈。北京航天指挥控制中心统一调度分布在三大洋的四艘“远望”号航天测量船及各有关地面测控站，对飞船进行了持续跟踪测量与控制。飞船在太空成功地实施了太阳能帆板展开、轨道运动、姿态确定等数百个动作，成功实施变轨，并进行了两次轨道维持。
“神舟”四号是我国载人航天工程第三艘正样无人飞船，除没有载人外，技术状态与载人飞船完全一致。在这次飞行中，载人航天应用系统、航天员系统、飞船环境控制与生命保障分系统全面参加了试验，先后在太空进行了对地观测、材料科学、生命科学试验及空间天文和空间环境探测等研究项目；预备航天员在发射前也进入飞船进行了实际体验。飞船在轨飞行期间，船上各种仪器设备性能稳定，工作正常，取得了大量宝贵的飞行试验数据和科学资料。
1.酒泉载人航天发射场位于我国（）
（A）甘肃省 （B）宁夏回族自治区
（C）青海省 （D）新疆维吾尔自治区
2.我国自1999年11月20日发射首枚神舟号飞船以来，每次发射神舟号飞船的时间都选在比较寒冷的冬季，其原因是_______________。
3.这次“神舟”四号仍用长征二号F运载火箭发射
（1）下面说法正确的是（）
（A）火箭发射升空阶段，飞船内座椅对拟人载荷的作用大于拟人载荷对座椅的作用力
（B）火箭发射升空阶段，飞船内拟人载荷对座椅的作用力大于拟人载荷所受的重力
（C）火箭发射升空阶段，飞船内拟人载荷对座椅的作用力小于拟人载荷所受的重力
（D）火箭发射的原理和我们过年时放“烟花”一样，都利用了反冲
（2）为了减少不必要的能量消耗，发射“神舟”四号飞船时仍应采用以往的发射方式（）
（A）采取相对地面竖直向上发射，使飞船尽快穿过大气层，再进入轨道
（B）因为地球的自转方向是自西向东，采取由西向东发射
（C）因为地球绕太阳公转方向是自西向东，采取由东向西发射
（D）因为我国的酒泉卫星发射中心位于北半球，采取由北向南发射，使飞船尽快到达赤道上空
（3）“长征二号F”运载火箭是多级火箭。使用多级火箭目的是（）
（A）火箭要克服地球的引力
（B）火箭要克服空气的阻力
（C）考虑火箭制作时的各种技术原因
（D）上述三种原因都存在
（4）“长征二号F”运载火箭用的是液氢燃料，助燃剂是液氧，请写出燃烧的化学反应方程式：_______________。
（5）“长征二号F”运载火箭，可用偏二甲肼（化学式为C[，2]H[，8]N[，2]）做燃料，此燃料燃烧时跟氧化剂N[，2]O[，4]反应，生成二氧化碳、氮气和水，此反应的化学方程式是___________。
（6）火箭推进器中盛有强还原剂液态肼（N[，2]H[，4]）和强氧化剂液态双氧水，当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量的热。已知0.4mol液态肼跟足量液态双氧水反应，放出256.652kJ的热量。该反应的热化学方程式为___________。此反应用于火箭推进，除释放大量的热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是___________。
（7）运载火箭的四个助推器燃料用完后，助推器空壳要及时抛掉。假设抛掉前瞬间火箭速度为v，加速度为a，助推器空壳质量为m，其他部分质量为M，则抛掉后瞬间火箭速度为_____，加速度为___________。
4.飞船进入远地点343km，近地点200km的椭圆轨道，飞行5圈后进行变轨，然后开始在343km的圆轨道上自主飞行。飞船由近地点200km处椭圆变轨到远地点343km圆轨道上飞行（）
（A）速度变小，周期变长，角速度变小，势能增加
（B）速度变大，周期变短，角速度变大，势能增加
（C）速度变小，周期变长，角速度变小，势能减少
（D）速度变大，周期变短，角速度变大，势能减少
5.载人飞船使用的是一种新型化学电源——氢氧燃料电池。其构造如图所示：
两电极均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙逸出，并在电极表面放电，则a是___________极，b是___________极，电极反应式分别为___________、___________飞船上宇航员的生活用水用燃料电池提供，已知这种电池发1度电时能生成350g水，试计算能量转化率
如果这种电池的输出电压为1.2V，要使标有“1.2V、1.5W”字样的小灯泡连续发光1h，则消耗标准状况下的氢气的体积是多少L？
6.在轨道上为了将燃料已烧完的推进火箭和载人航天飞船分开，采用引爆爆炸螺栓中的炸药，炸断螺栓，同时将推进火箭和载人航天飞船分别向前和向后推，在此以后（）
（A）火箭和航天飞船仍在同一圆轨道上运行
（B）火箭将进入较低轨道，而航天飞机将进入较高道
（C）火箭将进入较高道，而航天飞船将进入较低道
（D）火箭将成为自由落体而坠落，航天飞船仍在原轨道运行
7.“神舟”四号在343km圆轨道上自行飞行了6天零18小时，环绕地球108圈，现取地球半径R=6.4×10[3]km，地球质量M=6.0×10[24]kg，引力常量
假定“神舟”四号飞船在圆轨道上做匀速圆周运动，则飞船运行的轨道半径和飞行速度分别为（）
8.空间环境特有的微重力，高能辐射是新型药物的天然“梦工厂”。在环绕轨道飞行的“神舟”四号飞船轨道舱内空间是微重力环境，这是指（）
（A）飞船内物体所受的重力远比在地面时小，可以忽略
（B）飞船内物体所受的重力与地面时相比不会是数量级上的差别
（C）飞船内物体也在绕地球做匀速圆周运动，地球对物体的万有引力恰好提供了它所需要的向心力
（D）飞船内物体能漂浮在舱中，好像重力消失了一样
9.淋巴细胞在体外___________进行繁殖，___________产生抗体，骨髓瘤细胞在体外___________进行无限繁殖（均填“能”、“不能”），但太空婚礼使它的融合成新动物细胞，空间试验获得成功，原因是___________。
10.高能辐射亦称太阳辐射，主要来源于宇宙的___________。
11.“神舟”四号返回舱里还有一套气囊。返回舱一旦落入水中，3t重的返回舱不会沉入水底，气囊不可低估的作用是（）
（A）为宇航员供氧气
（B）返回舱着落时增加缓冲时间
（C）气囊的浮力作用使返回舱漂在水中
（D）返回时释放气体获得反冲力
12.飞船中开展微波遥感对地探测，如地面降水、土地水分、海面温度、海面风速等信息指标，这些利用了微波的___________特性。
13.载人飞行时，宇航员在气密轨道舱内工作和生活，需要消耗氧气并产生热量，维持人体代谢，每名宇航员平均每天消耗约600L氧气，产生12000kJ的热量，飞船环控生保系统需要不断地补充氧气和降温除湿，以维持座舱的大气环境，一般是用高压液态氧提供氧气，请写出宇航员进行有氧呼吸的反应方程式：___________。宇航员呼出的二氧化碳可用碱（NaOH）吸收，反应方程式是：___________。
14.载人航天飞船在发射升空和降落时，如果宇航员保持直立姿态，则他的心血管系统会受到何种影响？你认为宇航员应采取什么姿态？
15.宇航员所在的轨道舱和返回舱都是密封的，宇航员吸入氧气，呼出二氧化碳，如果二氧化碳浓度过高，会使宇航员困乏、呼吸频率加快，严重的会引起窒息。为使二氧化碳浓度降低而保持舱内氧气的适当比例，可以在舱内放入（）
（A）Na[，2]O[，2]（B）Na[，2]CO[，3]
（C）NaOH （D）氧气瓶
16.在飞船中为了使宇航员得到一个稳定的、良好的生存环境，一般在飞船内安装了盛有Na[，2]O[，2]颗粒的装置，它的用途是再生氧气。如用KO[，2]（超氧化钾）代替Na[，2]O[，2]能达到同样的目的，反应产物也很相似。
①写出KO[，2]与CO[，2]反应的化学方程式___________。
②计算Na[，2]O[，2]和KO[，2]分别与CO[，2]反应，产生等量的氧气，所需Na[，2]O[，2]与CO[，2]质量比为1∶___________（精确至小数点后一位）。
17.北京时间2003年1月5日19时6分，“神舟”四号飞船在完成预定空间科学和技术试验任务后，在内蒙古古中部地区准确着陆。至此，我国载人航天工程第四次飞行试验获得圆满成功。
飞船着落场选在内蒙中部地区，考虑到其有独特的：
（1）地形特点______________________
（2）气候特点______________________
18.飞船要从环绕轨道返回地面，必须让推进舱尾部即喷气发动机喷嘴朝向飞行方向，点燃发动机制动，发动机关闭后的一段时间，飞船速度___________，高度___________。
19.在载人航天飞船返回地球表面的过程中，有一段时间（约两分钟）航天飞船会和地面失去无线电联系，称作“黑障区”，惹祸的是（）
（A）航天飞船加速度太大，减速太快
（B）航天飞船表面温度太高
（C）航天飞船和空气摩擦产生高温，使易熔金属和空气形成等离子体层
（D）航天飞船为下落安全关闭无线电通讯系统
20.为防止进入大气层的飞船被烧坏，一般要在返回舱表面涂一层特殊的防热涂层，遇高温时汽化，___________（选填：吸收或放出）热量。
21.载人航天飞船返回大气层时，由于速度很大，和空气摩擦会产生高热，为了保护载人航天飞船，采用下列哪些措施是可行的（）
（A）返回开始阶段利用反推力火箭使载人航天飞船调整到适当的返回角度，并减速
（B）使载人航天飞船钝圆部朝向前进方向
（C）在朝向前进方向的部分安装一层易熔金属，高温时蒸发吸收热量
（D）刚开始返回即张开降落伞
22.“神舟”四号无人飞船的返回舱在将要着陆之前，由于空气阻力的作用，有一段匀速下落的过程，设返回舱所受空气阻力f与其速度v的平方成正比，与其迎风面的横截面积S成正比，比例系数为k，返回舱的质量为m。则在返回舱匀速下落的过程中所受空气的阻力f和速度v分别为（）
23.吊在降落伞下的载人航天飞船返回舱下落速度仍达14m/s。为实现软着陆，在返回舱离地面约1.5m时启动5个反推力小火箭，若返回舱重3t，则每支火箭的平均推力约为多大？
参考答案及提示
1.（A）
2.适于位于太平洋、印度洋和大西洋上指定海域的3艘测量船观测。因我国所处北半球的冬季，正是南半球的春季。反之，海况极为恶劣，很难开展观测。
3.（1）（B、D）（2）（A）（3）（D）
6.（B）
（提示：火箭和载人航天飞船已进入轨道，此时
由于爆炸，使载人航天飞船加速，航天飞船将脱离原轨道做离心运动，上升到较高的轨道上，在上升过程中动能转化为重力势能，航天飞船减速，运载火箭则因减速降到较低的轨道上绕地球运行，在下降过程中重力势能转化为动能，运载火箭加速。）
7.（C）
8.（BCD）
9.不能，能，能。在微重力条件下，细胞在融合液中的重力沉降现象消失。
10.电磁波辐射
11.（BC）
12.显著的穿透和反射
14.飞船在发射升空和降落时处于超重状态，在超重状态下，人如果直立头部血液会流向下肢，血液淤积在下肢静脉中，影响血液向心脏回流，心脏输血量减少，动脉血压降低，造成脑部供血不足，轻则引起头晕，视物模糊，反应迟钝，操纵准确度下降；重则意识丧失，完全失去控制航天飞船的能力。因而，宇航员在发射和降落阶段应采取平卧姿态。
15.（A）（提示：应放入过氧化钠Na[，2]O[，2]，反应方程式：
吸收了二氧化碳，放出氧气，保持了空气中氧气和二氧化碳的适宜比例。如果携带氧气瓶，虽然解决了吸氧问题，但呼出的二氧化碳仍会使舱内空气中二氧化碳浓度增大。）
17.（1）内蒙古中部地区属沙质草地，地势平坦开阔，区内没有大河；（2）为中温带大陆气候，全年干燥，少雨多风，能见度高，当地人烟烯少。
18.增加，降低
19.（C）（提示：航天飞船下降到大气层内后，仍有很大的速度，和空气摩擦发热使易熔金属蒸发，和空气电离成为等离子体。等离子体由正、负离子组成，大量的等离子体形成的等离子体云对电磁波有屏蔽作用，航天飞船被等离子体云包围时地面发射的电磁波不能进入航天飞船内，宇航员接收不到地面的信号，航天飞船发射的电磁波地面也接收不到）
20.吸收 21.（ABC）
提示：返回开始必须选择适当的时机启动反推力火箭，使载人航天飞船以合适的角度进入大气层，若进入时角度太小会像在水面上打水漂一样，航天飞船重新弹起，不能返回；若进入角度太大则减速太快，发热过快而烧毁。钝圆形迎空气面积较大，有利于减速，因而载人航天飞船一面制成钝圆形，进入大气层中以钝圆形一面朝向前进方向。固态物质蒸发变成气态时要吸收热量，载人航天飞船钝圆部分就安装一层易熔的固态物质，迎着空气的一面温度最高，使固态物质蒸发吸热，从而保护载人航天飞船，不使温度过高。载人航天飞船进入大气层的前一阶段速度很大，减速很快，航天飞船受到很大的作用力，如果张开降落伞，伞将被撕毁，因而降落伞只能在载人航天飞船进入接近地面的大气层并且速度已大大降低时才张开，使载人航天飞船进一步减速。
22.（B）
23.F=4.5×10[4]N
（提示：设软着陆的末速度为0，加速度大小为a，由0-v[2]=-2as，解得a=65.3m/s[2]。由牛顿第二定律有5F-mg=ma，得F=m（a+g）/5=4.5×10[4]N。）