熱點(diǎn)02可控核聚變研究、核能技術(shù)發(fā)展、航天領(lǐng)域成就、新能源

汽車發(fā)展、天文觀測(cè)與研究、極端天氣與自然災(zāi)害

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I意點(diǎn)解讀

可控核聚變研究進(jìn)展

中國(guó)環(huán)流三號(hào)：2023年8月25日，“中國(guó)環(huán)流三號(hào)”首次實(shí)現(xiàn)100萬(wàn)安培等離子體電流下的高約束模

式運(yùn)行，再次刷新中國(guó)磁約束聚變裝置運(yùn)行紀(jì)錄。

ITER計(jì)劃：國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆(ITER)計(jì)劃旨在通過(guò)國(guó)際合作建造世界上最大的托卡馬克裝置，以

驗(yàn)證核聚變能的科學(xué)和技術(shù)可行性。

核能技術(shù)發(fā)展

華能石島灣高溫氣冷堆核電站：2023年12月，華能石島灣高溫氣冷堆核電站正式投入商業(yè)運(yùn)行，這是

我國(guó)首座第四代核電站，也是全球首個(gè)將四代核電技術(shù)成功商業(yè)化的示范項(xiàng)目。

小型核反應(yīng)堆研發(fā)：小型模塊化反應(yīng)堆(SMR)具有安全性高、靈活性強(qiáng)、建造周期短等優(yōu)點(diǎn)，受到越

來(lái)越多的關(guān)注。

航天領(lǐng)域成就

天舟七號(hào)貨運(yùn)飛船：2024年1月17日晚成功發(fā)射，為中國(guó)空間站的運(yùn)營(yíng)提供了必需的補(bǔ)給物資和科研

支持。

快舟一號(hào)運(yùn)載火箭：2024年1月5日以“一箭四星”方式成功將四顆衛(wèi)星送入預(yù)定軌道，展現(xiàn)了我國(guó)

空間快速響應(yīng)能力。

天文觀測(cè)與研究

北京懷柔拍攝到的極光：2023年12月1日晚，北京懷柔地區(qū)拍攝到極光，這一現(xiàn)象與太陽(yáng)活動(dòng)、地球

磁場(chǎng)等物理知識(shí)相關(guān)。

引力波探測(cè)：引力波是一種時(shí)空漣漪，由有質(zhì)量的物體的加速運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生。我國(guó)的引力波探測(cè)計(jì)劃也在

積極推進(jìn)中。

新能源汽車發(fā)展

電池技術(shù)創(chuàng)新：新能源汽車的核心是電池技術(shù)，目前正在不斷研發(fā)更高能量密度、更安全可靠的電池材

料和電池結(jié)構(gòu)。

自動(dòng)駕駛技術(shù)：自動(dòng)駕駛技術(shù)涉及到多個(gè)物理原理，如傳感器原理、激光雷達(dá)原理、毫米波雷達(dá)原理等。

極端天氣與自然災(zāi)害

暴雨洪澇災(zāi)害：強(qiáng)降水引發(fā)的洪澇災(zāi)害與流體力學(xué)中的水流運(yùn)動(dòng)、浮力等知識(shí)相關(guān)。

地震災(zāi)害：地震的發(fā)生與地殼運(yùn)動(dòng)、板塊構(gòu)造等物理知識(shí)相關(guān)。

<1

拓展培優(yōu)練

一、單選題

1.（2024?四川綿陽(yáng)?一模）"嫦娥五號(hào)"帶回的月壤中蘊(yùn)藏著非常稀有的能源物質(zhì);He,洱e是一種清潔的可

控核聚變?nèi)剂?。已?He與；H聚變時(shí)的核反應(yīng)方程為：；H+；Hef；He+：H。己知;H的比結(jié)合能為1Q9

MeV,；He的比結(jié)合能為2.57MeV,；He的比結(jié)合能為7.07MeV。則該核聚變反應(yīng)釋放的核能約為

（）

A.3.3MeVB.4QMeVC.17.6MeVD.18.4MeV

2.（2024?山東煙臺(tái)?三模）近日，中國(guó)科學(xué)家在人造太陽(yáng)領(lǐng)域取得了重大突破，新一代人造太陽(yáng)“中國(guó)環(huán)流

三號(hào)”成功完成了一系列實(shí)驗(yàn)，并取得了重大科研進(jìn)展，標(biāo)志著我國(guó)掌握了可控核聚變高約束先進(jìn)控制技

術(shù)。若兩個(gè)笊核對(duì)心碰撞發(fā)生核聚變，核反應(yīng)方程為:H+；H-＞；He+X。其中笊核的比結(jié)合能為氮核

的比結(jié)合能為瓦，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.X為質(zhì)子

B.該核反應(yīng)前后核子的總質(zhì)量相等

C.該核反應(yīng)釋放的核能為3當(dāng)-4瓦

D.氫核的比結(jié)合能及小于笊核的比結(jié)合能區(qū)

3.（2024?江蘇,模擬預(yù)測(cè)）2023年4月12日，中國(guó)有"人造太陽(yáng)"之稱的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置

（EAST）創(chuàng)下新紀(jì)錄，實(shí)現(xiàn)403秒穩(wěn)態(tài)長(zhǎng)脈沖高約束模式等離子體運(yùn)行，為可控核聚變的最終實(shí)現(xiàn)又邁出

了重要的一步，以下反應(yīng)中屬于核聚變的是（）

A.；4N+；Hef?o+；H

B.92U-NoTh+2He

C.:H+：HTHe+；n

D.rU+in^Ba^Ke+3^n

4.（2024?浙江寧波?二模）2023年8月，新一代"人造太陽(yáng)"中國(guó)環(huán)流三號(hào)首次實(shí)現(xiàn)100萬(wàn)安培等離子體電

流下的高約束模式運(yùn)行，標(biāo)志著我國(guó)在可控核聚變領(lǐng)域達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。"人造太陽(yáng)”內(nèi)部發(fā)生的一種

核反應(yīng)，其反應(yīng)方程為:H+：H7；He+X+17.6MeV,已知:H的比結(jié)合能為&,；H的比結(jié)合能為E2,

:He的比結(jié)合能為E3,光在真空中的傳播速度為c。下列說(shuō)法正確的是（）

A.核反應(yīng)方程中X為［e

B.；He的結(jié)合能為17.6MeV

C.核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損可表示為4區(qū)-（2：+3爸）

C

D.半衰期為12.46年，現(xiàn)有100個(gè)氤原子核，經(jīng)過(guò)12.46年后剩下50個(gè)病原子核

5.（2024?湖北?二模）2023年8月，"中國(guó)環(huán)流三號(hào)”首次實(shí)現(xiàn)100萬(wàn)安培等離子體電流下的高約束模式運(yùn)

行，標(biāo)志著我國(guó)在可控核聚變領(lǐng)域達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。下列關(guān)于核聚變的說(shuō)法正確的是（）

A.輕核聚變過(guò)程，原子核的比結(jié)合能變大

B.輕核聚變?cè)诔爻合录纯勺园l(fā)地進(jìn)行

C.輕核聚變過(guò)程，生成物的質(zhì)量大于反應(yīng)物的質(zhì)量

D.與核裂變反應(yīng)相比，核聚變的產(chǎn)能效率更低

6.（2024?江西?一模）我國(guó)自主研發(fā)的“玲瓏一號(hào)”是全球首個(gè)陸上商用小型核反應(yīng)堆，未來(lái)或?qū)?yīng)用于我國(guó)

的核動(dòng)力航母。"玲瓏一號(hào)"中有一種核反應(yīng)方程是^U+^n-BBa+iKr+Sl+Y，則（）

A.；6口比堞Ba的比結(jié)合能大

B.核反應(yīng)方程中的尤等于88

c.y射線是鈾235由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷放出的

D.y射線的頻率比X射線的頻率低

7.（2024?江蘇?模擬預(yù)測(cè)）我國(guó)玲龍一號(hào)（ACP100）為全球首個(gè)陸上商用小型模塊化核反應(yīng)堆，核反應(yīng)方

程為置U+[XT魯Ba+器Kr+3；X,其中X為C）

A.HB.pC.nD.e

8.（2024?四川眉山?模擬預(yù)測(cè)）"靈樓準(zhǔn)擬泛銀河，剩摘天星幾個(gè)"，曾經(jīng)，古人對(duì)天宮充滿向往，如今，夢(mèng)

想走進(jìn)現(xiàn)實(shí)，中國(guó)空間站被稱為“天宮"，中國(guó)貨運(yùn)飛船是"天舟"，2022年5月10日01時(shí)56分，天舟四

號(hào)貨運(yùn)飛船被長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭成功送入太空，8時(shí)54分，天舟四號(hào)成功相會(huì)"天宮"（空間站天和核心

艙），天和核心艙距離地面約九=390km,地球北極的重力加速度為g,地球赤道表面的重力加速度為g°,

地球自轉(zhuǎn)的周期為T,天和核心艙軌道為正圓，地球?yàn)榍蝮w根據(jù)題目的已知條件，（G未知）下列說(shuō)法錯(cuò)誤

的是（）

A.可以求出天舟四號(hào)的線速度B.可以求出地球的質(zhì)量

C,可以求出地球的半徑D.可以求出天舟四號(hào)的周期

9.（2024?湖南懷化?二模）北京時(shí)間2024年1月18日1時(shí)46分，天舟七號(hào)貨運(yùn)飛船成功對(duì)接于空間站天

和核心艙后向端口，中國(guó)空間站基本構(gòu)型由"T"字型升級(jí)為"十"字型。"中國(guó)空間站”在距地面高400km左右

的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在此高度上有非常稀薄的大氣，因氣體阻力的影響，軌道高度1個(gè)月大概下降

2km,空間站安裝有發(fā)動(dòng)機(jī)，可對(duì)軌道進(jìn)行周期性修正。假設(shè)中國(guó)空間站正常運(yùn)行軌道高度為人，經(jīng)過(guò)一

段時(shí)間軌道高度下降了A/z（M■h）,在這一過(guò)程中其機(jī)械能損失為AE。已知引力常量為G,地球質(zhì)量

為地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,空間站質(zhì)量為機(jī)。規(guī)定距地球無(wú)限遠(yuǎn)處為地球引力零

勢(shì)能點(diǎn)，地球附近物體的引力勢(shì)能可表示為"，其中M為地球質(zhì)量，機(jī)為物體質(zhì)量，廠為物體到

r

地心距離。則下列說(shuō)法中正確的是（）

A.〃中國(guó)空間站〃受阻力影響高度下降后運(yùn)行速率減小

〃中國(guó)空間站〃正常在軌做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小為、國(guó)-

B.

7R+h

GMm

C."中國(guó)空間站"正常在軌做圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能大小為Q

GMmGMm

D.“中國(guó)空間站〃軌道高度下降M時(shí)的機(jī)械能損失加二2(R+h-Ah)~2(R+h)

10.（2024?浙江湖州?二模）北京時(shí)間2024年1月5日19時(shí)20分，我國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用快舟一號(hào)

甲運(yùn)載火箭，成功將天目一號(hào)氣象星座15-18星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進(jìn)入距地面高度約500km的預(yù)定軌

道，至此天目一號(hào)氣象星座階段組網(wǎng)完畢。取地球同步衛(wèi)星距地面高度3.6x104km,則氣象星座15-18星

()

A.與地球同步衛(wèi)星具有相同的動(dòng)能

B.比地球同步衛(wèi)星具有更大的繞行角速度

C.與地球同步衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期之比為

D.環(huán)繞地球的速度大于第一宇宙速度

11.（2024?山東濟(jì)南?二模）2024年1月5日，我國(guó)“快舟一號(hào)”運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火升空，以

"一箭四星"方式，將"天目一號(hào)"掩星探測(cè)星座15~18星送入預(yù)定軌道（軌道近似為圓軌道，高度在

400~600km之間）。我國(guó)的第一顆衛(wèi)星"東方紅一號(hào)”于1970年4月24日在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心由長(zhǎng)征一號(hào)運(yùn)

載火箭送入工作軌道（近地點(diǎn)距地球表面的距離441km、遠(yuǎn)地點(diǎn)距地球表面的距離2368km）。已知地球的

半徑為6400km,下列說(shuō)法正確的是（）

A."東方紅一號(hào)"衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的周期小于“天目一號(hào)"衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的周期

B.”東方紅一號(hào)"衛(wèi)星的加速度大小可能等于“天目一號(hào)"衛(wèi)星的加速度大小

C."天目一號(hào)"衛(wèi)星的運(yùn)行速度可能大于7.9km/s

D."天目一號(hào)"衛(wèi)星從發(fā)射到進(jìn)入預(yù)定軌道的整個(gè)過(guò)程均處于失重狀態(tài)

12.（2024?重慶北倍?模擬預(yù)測(cè)）2024年1月，我國(guó)使用運(yùn)載火箭成功將"愛因斯坦探針衛(wèi)星"送入預(yù)定軌

道，用于捕捉愛因斯預(yù)言的黑洞、引力波等天文現(xiàn)象。該衛(wèi)星在距地面約600km的軌道上繞地球穩(wěn)定運(yùn)

行，已知地球半徑為6.4x103]^,同步衛(wèi)星的軌道半徑約為4.2x104km,則該衛(wèi)星（）

A.處于完全失重狀態(tài)，所受合力為零B.運(yùn)行速度大于7.9km/s

C.向心加速度約為地球表面重力加速度的￡倍D.運(yùn)行周期約為地球自轉(zhuǎn)周期的返倍

3236

13.（2024?福建莆田?三模）2023年中國(guó)利用FAST發(fā)現(xiàn)了納赫茲引力波，其來(lái)源于星系中心的質(zhì)量非常大

的黑洞相互繞轉(zhuǎn)的時(shí)候發(fā)出來(lái)的引力波。假設(shè)宇宙中發(fā)現(xiàn)了一對(duì)相互繞轉(zhuǎn)的超大質(zhì)量雙黑洞P與Q系統(tǒng)，

兩黑洞繞它們連線上某點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若黑洞P、Q的質(zhì)量分別為M/、M2,則黑洞P、Q（）

A.轉(zhuǎn)動(dòng)的周期不同B.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小不同

C.軌道半徑之比為D.動(dòng)能之比為

14.（2024?福建廈門?三模）兩顆中子星繞二者連線上的某點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)組成雙星系統(tǒng)，并以引力波的形式

向外輻射能量。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，兩顆中子星的間距減小為原來(lái)的p倍，運(yùn)行周期變?yōu)樵瓉?lái)的q倍，若兩星

可視為質(zhì)量均勻分布的球體，則利用牛頓力學(xué)知識(shí)可得（）

23

A.p2q3=1B.不~=1C.p"=1D.-^-=1

qQ

15.（2024?云南?模擬預(yù)測(cè)）我國(guó)的新能源汽車發(fā)展迅速，多項(xiàng)指標(biāo)處于世界領(lǐng)先地位，“急動(dòng)度〃就是其中

之一.急動(dòng)度是描述加速度變化快慢的物理量，即/=如圖為某新能源汽車由靜止開始啟動(dòng)過(guò)程中的

t

急動(dòng)度j隨時(shí)間/的變化規(guī)律.下列關(guān)于汽車運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的是（）

A.05s內(nèi)，汽車做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)

B.05s內(nèi)，汽車加速度變化量大于2m/s?

C.0~10s內(nèi)，汽車在5s時(shí)的速度最大

D.510s內(nèi)，汽車所受的合外力為定值

16.（2024?浙江溫州?三模）新能源汽車無(wú)線充電技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)包括安全可靠、充電場(chǎng)地的空間利用率高、智

能化程度高、維護(hù)和管理方便等。圖甲為某國(guó)產(chǎn)品牌汽車無(wú)線充電裝置，供電線圈固定在地面，受電線圈

固定在汽車底盤上，當(dāng)兩個(gè)線圈靠近時(shí)可實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電，其工作原理如圖乙所示。某課外學(xué)習(xí)小組查閱資

料得知，當(dāng)輸入端“b接上380V正弦交流電后，電池系統(tǒng)cd端的電壓為600V,電池系統(tǒng)的電流為20A。

若不計(jì)線圈及導(dǎo)線電阻，下列說(shuō)法正確的是（)

A.為保護(hù)受電線圈不受損壞，可以在車底板加裝金屬護(hù)板

B.若輸入端成接上380V直流電，也能正常充電

C.供電線圈和受電線圈匝數(shù)比可能為19：30

D.M端的輸入功率大于12kW

二、解答題

17.（2024?北京西城?一模）我國(guó)的東方超環(huán)（EAST）是研究可控核聚變反應(yīng)的超大型科學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。該裝

置需要將高速運(yùn)動(dòng)的離子變成中性粒子，沒有被中性化的離子對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置有很大的破壞作用，因此需要利

用"偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)"將其從粒子束中剝離出來(lái)。"偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)"的原理簡(jiǎn)圖如圖1所示，包含中性粒子和帶電離子的

混合粒子進(jìn)入由一對(duì)平行帶電極板構(gòu)成的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，混合粒子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)速度方向與極板平行，極板

右側(cè)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。離子在電場(chǎng)磁場(chǎng)區(qū)域發(fā)生偏轉(zhuǎn)，中性粒子繼續(xù)沿原方向運(yùn)動(dòng)，到達(dá)接收器。已知

離子帶正電、電荷量為外質(zhì)量為“，速度為V,兩極板間距為乩離子和中性粒子的重力可忽略不計(jì)，不

考慮粒子間的相互作用。

（1）兩極板間不加電壓，只利用磁場(chǎng)使離子發(fā)生偏轉(zhuǎn)，若恰好所有離子均被圖1中的吞噬板吞噬，求磁

場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及

（2）以下極板左端點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，沿板建立x軸，垂直板建立y軸，如圖1所示。假設(shè)離子在

混合粒子束中是均勻分布的，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)y軸單位長(zhǎng)度進(jìn)入電場(chǎng)的離子數(shù)為/在兩極板間加電壓

U,恰好所有離子均被吸附在下極板。

a.求極板的長(zhǎng)度L,并分析落在x軸上坐標(biāo)為xx+Ax范圍內(nèi)的離子，進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)通過(guò)y軸的坐標(biāo)范

圍。

b.離子落在極板上的數(shù)量分布呈現(xiàn)一定的規(guī)律，若單位時(shí)間內(nèi)落在下極板尤位置附近單位長(zhǎng)度上的離子數(shù)

量為公，求"，隨x變化的規(guī)律，在圖2中作出公-x圖像，說(shuō)明圖線與橫軸所圍面積的物理意義。（若Ar遠(yuǎn)

小于x,貝!!(尤+Ax)2xx2+2xAx)

y

混二二二二

合中接

性收

?！?/p>

子粒器

束X子

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。其

系統(tǒng)

回收

動(dòng)能

術(shù)是

的技

重要

一項(xiàng)

時(shí)代

汽車

能源

模）新

義?一

京順

4?北

（202

18.

應(yīng)

產(chǎn)生感

磁感線

，切割

線圈

電機(jī)

拽發(fā)

組拖

機(jī)械

會(huì)讓

系統(tǒng)

回收

此時(shí)

行，

續(xù)前

會(huì)繼

慣性

由于

汽車

時(shí)，

踏板

加速

質(zhì)

。將

關(guān)閉

系統(tǒng)

回收

動(dòng)能

時(shí)，

于Uc

壓低

當(dāng)電

充電，

為電池

機(jī)可以

，電

c時(shí)

高于U

電壓

輸入

變器

當(dāng)逆

電流，

直方

處于豎

屬導(dǎo)軌

L的金

寬為

平行

水平

模型，

的理想