熱點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、天文觀測與研究、極端天氣與自然災(zāi)害

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I意點解讀

可控核聚變研究進展

中國環(huán)流三號：2023年8月25日，“中國環(huán)流三號”首次實現(xiàn)100萬安培等離子體電流下的高約束模

式運行，再次刷新中國磁約束聚變裝置運行紀(jì)錄。

ITER計劃：國際熱核聚變實驗堆(ITER)計劃旨在通過國際合作建造世界上最大的托卡馬克裝置，以

驗證核聚變能的科學(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)運行，這是

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

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、建造周期短等優(yōu)點，受到越

來越多的關(guān)注。

航天領(lǐng)域成就

天舟七號貨運飛船：2024年1月17日晚成功發(fā)射，為中國空間站的運營提供了必需的補給物資和科研

支持。

快舟一號運載火箭：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

空間快速響應(yīng)能力。

天文觀測與研究

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)象與太陽活動、地球

磁場等物理知識相關(guān)。

引力波探測：引力波是一種時空漣漪，由有質(zhì)量的物體的加速運動而產(chǎn)生。我國的引力波探測計劃也在

積極推進中。

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)。

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

極端天氣與自然災(zāi)害

暴雨洪澇災(zāi)害：強降水引發(fā)的洪澇災(zāi)害與流體力學(xué)中的水流運動、浮力等知識相關(guān)。

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

<1

拓展培優(yōu)練

一、單選題

1.（2024?四川綿陽?一模）"嫦娥五號"帶回的月壤中蘊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?三模）近日，中國科學(xué)家在人造太陽領(lǐng)域取得了重大突破，新一代人造太陽“中國環(huán)流

三號”成功完成了一系列實驗，并取得了重大科研進展，標(biāo)志著我國掌握了可控核聚變高約束先進控制技

術(shù)。若兩個笊核對心碰撞發(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）2023年4月12日，中國有"人造太陽"之稱的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置

（EAST）創(chuàng)下新紀(jì)錄，實現(xiàn)403秒穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束模式等離子體運行，為可控核聚變的最終實現(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"中國環(huán)流三號首次實現(xiàn)100萬安培等離子體電

流下的高約束模式運行，標(biāo)志著我國在可控核聚變領(lǐng)域達到了國際領(lǐng)先水平。"人造太陽”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個氤原子核，經(jīng)過12.46年后剩下50個病原子核

5.（2024?湖北?二模）2023年8月，"中國環(huán)流三號”首次實現(xiàn)100萬安培等離子體電流下的高約束模式運

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

A.輕核聚變過程，原子核的比結(jié)合能變大

B.輕核聚變在常溫常壓下即可自發(fā)地進行

C.輕核聚變過程，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）我國自主研發(fā)的“玲瓏一號”是全球首個陸上商用小型核反應(yīng)堆，未來或?qū)?yīng)用于我國

的核動力航母。"玲瓏一號"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由高能級向低能級躍遷放出的

D.y射線的頻率比X射線的頻率低

7.（2024?江蘇?模擬預(yù)測）我國玲龍一號（ACP100）為全球首個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）"靈樓準(zhǔn)擬泛銀河，剩摘天星幾個"，曾經(jīng)，古人對天宮充滿向往，如今，夢

想走進現(xiàn)實，中國空間站被稱為“天宮"，中國貨運飛船是"天舟"，2022年5月10日01時56分，天舟四

號貨運飛船被長征七號運載火箭成功送入太空，8時54分，天舟四號成功相會"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，地球為球體根據(jù)題目的已知條件，（G未知）下列說法錯誤

的是（）

A.可以求出天舟四號的線速度B.可以求出地球的質(zhì)量

C,可以求出地球的半徑D.可以求出天舟四號的周期

9.（2024?湖南懷化?二模）北京時間2024年1月18日1時46分，天舟七號貨運飛船成功對接于空間站天

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

的軌道上做勻速圓周運動，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個月大概下降

2km,空間站安裝有發(fā)動機，可對軌道進行周期性修正。假設(shè)中國空間站正常運行軌道高度為人，經(jīng)過一

段時間軌道高度下降了A/z（M■h）,在這一過程中其機械能損失為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。規(guī)定距地球無限遠處為地球引力零

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

r

地心距離。則下列說法中正確的是（）

A.〃中國空間站〃受阻力影響高度下降后運行速率減小

〃中國空間站〃正常在軌做圓周運動的線速度大小為、國-

B.

7R+h

GMm

C."中國空間站"正常在軌做圓周運動的動能大小為Q

GMmGMm

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

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

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

道，至此天目一號氣象星座階段組網(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?山東濟南?二模）2024年1月5日，我國“快舟一號”運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火升空，以

"一箭四星"方式，將"天目一號"掩星探測星座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）。我國的第一顆衛(wèi)星"東方紅一號”于1970年4月24日在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心由長征一號運

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

半徑為6400km,下列說法正確的是（）

A."東方紅一號"衛(wèi)星運動的周期小于“天目一號"衛(wèi)星運動的周期

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

C."天目一號"衛(wèi)星的運行速度可能大于7.9km/s

D."天目一號"衛(wèi)星從發(fā)射到進入預(yù)定軌道的整個過程均處于失重狀態(tài)

12.（2024?重慶北倍?模擬預(yù)測）2024年1月，我國使用運載火箭成功將"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

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年中國利用FAST發(fā)現(xiàn)了納赫茲引力波，其來源于星系中心的質(zhì)量非常大

的黑洞相互繞轉(zhuǎn)的時候發(fā)出來的引力波。假設(shè)宇宙中發(fā)現(xiàn)了一對相互繞轉(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做勻速圓周運動。若黑洞P、Q的質(zhì)量分別為M/、M2,則黑洞P、Q（）

A.轉(zhuǎn)動的周期不同B.做勻速圓周運動的向心力大小不同

C.軌道半徑之比為D.動能之比為

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

向外輻射能量。經(jīng)過一段時間，兩顆中子星的間距減小為原來的p倍，運行周期變?yōu)樵瓉淼膓倍，若兩星

可視為質(zhì)量均勻分布的球體，則利用牛頓力學(xué)知識可得（）

23

A.p2q3=1B.不~=1C.p"=1D.-^-=1

qQ

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

之一.急動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過程中的

t

急動度j隨時間/的變化規(guī)律.下列關(guān)于汽車運動的說法正確的是（）

A.05s內(nèi)，汽車做加速度減小的加速運動

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）新能源汽車無線充電技術(shù)的優(yōu)點包括安全可靠、充電場地的空間利用率高、智

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

固定在汽車底盤上，當(dāng)兩個線圈靠近時可實現(xiàn)無線充電，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。

若不計線圈及導(dǎo)線電阻，下列說法正確的是（)

A.為保護受電線圈不受損壞，可以在車底板加裝金屬護板

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)實驗裝置。該裝

置需要將高速運動的離子變成中性粒子，沒有被中性化的離子對實驗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。"偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)"的原理簡圖如圖1所示，包含中性粒子和帶電離子的

混合粒子進入由一對平行帶電極板構(gòu)成的勻強電場區(qū)域，混合粒子進入電場時速度方向與極板平行，極板

右側(cè)存在勻強磁場區(qū)域。離子在電場磁場區(qū)域發(fā)生偏轉(zhuǎn)，中性粒子繼續(xù)沿原方向運動，到達接收器。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，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

場的磁感應(yīng)強度的大小及

（2）以下極板左端點為坐標(biāo)原點建立坐標(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，單位時間內(nèi)通過y軸單位長度進入電場的離子數(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.求極板的長度L,并分析落在x軸上坐標(biāo)為xx+Ax范圍內(nèi)的離子，進入電場時通過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，若單位時間內(nèi)落在下極板尤位置附近單位長度上的離子數(shù)

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

小于x,貝!!(尤+Ax)2xx2+2xAx)

y

混二二二二

合中接

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系統(tǒng)

回收

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模）新

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18.

應(yīng)

產(chǎn)生感

磁感線

，切割

線圈

電機

拽發(fā)

組拖

機械

會讓

系統(tǒng)

回收

此時

行，

續(xù)前

會繼

慣性

由于

汽車

時，

踏板

加速

質(zhì)

。將

關(guān)閉

系統(tǒng)

回收

動能

時，

于Uc

壓低

當(dāng)電

充電，

為電池

機可以

，電

c時

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