跨学科实践：研究航天服【三大题型】-【跨学科实践】2024-2025学年八年级物理下学期项目化专项训练

跨学科实践：研究航天服【两大题型】 【考点一 航天服中的压强】 压强控制：→充气层扩大受力面积 【考点二 航天服中的热防护】 热防护：热传导（隔热层） + 热辐射（镀铝层） 【考点三 航天服中的跨学科融合】 材料科学（轻量化） + 生物（供氧） + 化学（防辐射） 【题型一 航天服中的压强】 1．下面是日常生活中与压强有关事例的描述，其中正确的是（　　） A．图钉帽面积大是为了增大手指对它的压强 B．用吸管吸饮料是利用了嘴的吸力 C．水坝的形状上窄下宽是因为液体的压强随着深度的增加而减小 D．航天员穿航天服的作用之一是利用航天服产生适当的压强，以保障生命安全 2．在太空中，航天服起着至关重要的作用，关于太空中航天服内的气压，下列说法正确的是（    ） A．航天服内的气压与地球表面的气压相同 B．航天服内的气压比太空中的气压高很多 C．航天服内的气压比地球表面的气压低很多 D．航天服内的气压几乎为零 3．宇航员在太空中行走时穿的航天服内要保持一定的气压，某航天服内规定气压为4×104Pa，它表示的物理意义是 ；这个压强约相当于 个标准大气压。 4．2023年6月1日，中国空间站内同时拥有6名航天员在轨，让中国成为在轨人员最多的国家，如图甲所示，本次交接的是神舟十五号和神舟十六号飞船，这再次证明中国今后会像美国人和俄罗斯人一样常驻太空，航天员需要穿着航天服才能在空中行走，为保证航天员的正常工作，则航天服内部的气压约为 。（选填：、或）    5．宇宙飞船在太空中受到外部的气压几乎为 ，为保证宇航员的生命安全，宇航员在太空穿的航天服内要保持一定的气压。中国制造的航天服内的规定气压约为3×104Pa，这约相当于 个标准大气压。 6．由于液体（包括血液）的沸点随气压的降低而 ，所以宇航员在太空行走时穿的航天服内要保持一定的气压，俄罗斯制造的航天服内规定气压为4×104Pa，这约相当于 m高的水柱产生的压强（g=10N/kg）． 7．2022年6月5日，我国神舟十四号成功发射并圆满对接，陈冬、刘洋等航天员后续将实施2~3次的出舱活动。我国航天员出舱穿的航天服内的气压设置为0.4个大气压，约为 Pa，这个压强在地面上时可以支撑 m高的水柱。 8．如图甲，为了适应太空失重环境，航天员在进入太空之前，需要在浮力水槽中接受长时间的水下训练。如图乙是帮助航天员入水和出水的吊装设备，航天员在岸边穿好水槽训练用航天服，并用多个小铅块做好浮力配平后，在B点将航天员缓缓提升，再水平移动至C点并将航天员缓缓放入水中；完成水下训练后，该设备还要帮助航天员回到岸上。在横杆上，AB＝1m，AD＝10m，C为AD杆的中点。    （1）浮力水槽能在地面上模拟太空失重环境的原理是，浸没水中的航天员处于 （填“上浮”“悬浮”或“下沉”）状态时就获得了类似于失重的感觉和效应。当航天员所处的深度为10m时，航天员所受水的压强是 Pa。 （2）在图乙所示，某次水下训练的目的是模拟在失重状态下舱外活动的全过程，航天员需要穿着120公斤的训练用航天服，航天服上还要挂上120公斤的铅块。假设航天员自身质量为75kg，不计电动机和动滑轮的重力。 ①若人体的密度与水的密度相等，则航天员穿上训练用航天服后体积比人体体积增大多少m3？（保留到0.001） ②航天员在岸边被提起来后，从B点水平移动至C点的过程中，在D点处竖直杆受到横杆的压力变化了多少N？ 9．航天员进行失重或微重力训练时，用到的方法是在地面用浮力水槽让宇航员产生漂然感觉，模拟训练航天员在失重时进行工作和维修。浮力水槽模拟失重的原理是，通过增减配重和漂浮器，使宇航员悬浮在水中，获得模拟失重的感觉和效应。一般是将1∶1的航天器放入水槽中，航天员穿上改制的舱外航天服，进行出舱活动程序的模拟和技能的训练。质量为75kg的宇航员，若所带配重及所着模拟宇航服质量为25kg，人自身的密度设为1.05×103kg/m3，ρ水=1×103kg/m3，g=10N/kg。求： （1）宇航员在浮力水槽中训练时所受的浮力； （2）宇航员在水面以下2m深时受到水的压强。 【题型二 航天服中的热防护】 10．2008年9月“神舟”七号航天员成功完成了第一次太空行走，如图所示。航天员走出飞船座舱到太空中工作时，生命保障系统由航天服提供。则下列表述的航天服的作用中，不正确的是（    ） A．防止宇宙射线的辐射 B．改变失重环境 C．保证稳定的气压和通风 D．高真空防热传递和恒定调温 11．阅读材料，回答问题。 探索太空 2024年4月，神舟十八号航天员乘组入驻“天宫”空间站，有两个研究项目十分引人注目。 一个是“闭环水生生态系统实验”研究项目中，航天员把斑马鱼放在封闭的太空鱼缸里，用水生植物给鱼呼吸提供氧气，鱼呼吸产生的二氧化碳和LED灯的光照为水生植物进行光合作用提供条件。另一个是“太空漫步”项目，航天员要穿上舱外航天服，穿航天服前还要穿上一个带有很多管子的“通风液冷服”，以便带走舰外行走时产生的大量热，它一般用水做输运能量的介质。此次的项目研究，或将开启人类太空长期生存的新纪元。 (1)为“金鱼藻”进行光合作用提供光照的LED灯是一种发光二极管（主要材料是锗和硅等元素），它是用 （填“导体”“绝缘体”或“半导体”）材料制成的； (2)舱外航天服内的“通风液冷服”通常用水做输运能量的介质，是利用了水的 的特性。 12．阅读短文，回答问题： 航天服 如图所示，航天服实际上是最小的载人航天器，是航天员走出航天器到舱外作业时必须穿戴的防护装备。舱外航天服质量仅110kg，除了具有舱内航天服所有的功能外，还增加了防辐射、隔热、防微陨石、防紫外线等功能。舱外航天服主要由外套、气密限制层、液冷通风服、头盔、手套、靴子和背包装置等组成，是一种多层次、多功能的个人防护装备。气密限制层是舱外航天服最重要的部分，它能够保持服装气密，限制服装膨胀，使各大关节具有一定的活动度。液冷通风服穿在气密限制层内，在服装的躯干和四肢部位有网状分布的塑料细管，液体流过时可将热量带走。 （1）宇航员身穿航天服到舱外作业时，航天服的质量将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）； （2）宇航员在舱外工作时，航天服内的温度较 （选填“高”或“低”），需要 （选填“升高”或“降低”）温度，使宇航员保持正常的体温； （3）舱外航天服气密限制层的作用是 。 13．舱外航天服实际上是最小的载人航天器，是航天员走出航天器到舱外作业时必须穿戴的防护装备，如图所示。舱外航天服质量仅约110kg，除了具有舱内航天服所有的功能外，还增加了防辐射、隔热、防微陨石、防紫外线等功能。舱外航天服主要由外套、气密限制层、液冷通风服、头盔、手套、靴子和背包装置等组成，是一种多层次、多功能的个人防护装备。气密限制层是舱外航天服最重要的部分，它的作用是保持服装气密，限制服装膨胀，使各大关节具有一定的活动度。液冷通风服穿在气密限制层内，在服装的躯干和四肢部位有网状分布的塑料细管，液体流过时可将热量带走。 （1）舱外航天服的质量相当于 个正常中学生的体重。 A．1    B．2    C．3    D．4     （2）宇航员在舱外工作时，航天服内的温度较 （选填“高”或“低”），需要 （选填“升高”或“降低”）温度，使宇航员保持正常的体温。 （3）舱外航天服气密限制层材料的特点是 。 A．密度小、抗压强度高、伸长率小  B．密度大、抗压强度高、伸长率大 C．密度小、抗压强度低、伸长率大  D．密度大、抗压强度低、伸长率小。 【题型三 航天服中的跨学科融合】 14．跨学科实践·研究航天服航天员在升空、返回或遇到紧急情况时，必须穿上舱内航天服，在舱外必须穿舱外航天服。我国航天员的舱外航天服（如上图所示）是由我国科学家研制的新型航空材料做成的，该材料主要由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成。下列关于该材料的相关叙述错误的是（　　） A．它耐高温、抗氧化 B．它比钢铁轻，但质地较脆 C．它没有固定熔点 D．它是一种新型无机非金属材料 15．当航天员身着航天服在地面上行走时，航天服很沉重；而当航天员在太空出舱行走时，却让人感觉航天服轻飘飘的。当航天服从地球带到太空中其质量（　　） A．变大 B．不变 C．变小 D．变化情况与太空中温度的高低有关 16．如图所示是我国研发的舱外航天服。航天员穿着航天服操作胸前的按钮时会有视野盲区，所以工程师在航天服的袖子上安装了两个小面镜，使航天员可以通过镜子看到按钮，解决视线受阻的问题。造成“视野盲区”的原因及安装两个小面镜所应用的物理知识分别是（    ） A．光的直线传播，光的反射 B．光的折射，光的反射 C．光的直线传播，光的折射 D．光的反射，光的折射 17．“飞天”舱外航天服 北京时间2022年9月17日17时47分，经过约5小时的出舱活动，神舟十四号航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲密切协同，完成出舱活动期间全部既定任务，出舱活动取得圆满成功。如图是航天员蔡旭哲首次出舱并登上小机械臂的照片。 舱外航天服，是航天员在太空行走和工作的交通工具。为方便航天员出舱工作，提高工作效率，我国科研人员精益求精，对服装的关键部件进行了技术创新。 头盔面窗。在太空中，保持视野清晰并非易事。出舱时，有时会遇到﹣100℃的低温，头盔面窗的温度也会下降，而航天员口鼻中散出的热气就会在面窗上结雾，妨碍航天员的视野。为此，科研人员采取通风去湿法、双层面窗法，保障了面窗的透明度。 关节结构。科研人员通过研究虾外壳的结构，创新出套接式的关节结构，既保证各关节强度和气密性，又保证了灵活性。 手套。科研人员先后对材料进行了几十次调配，最终确定了最佳方案。目前，该手套可以轻松握住气闸舱外的栏杆。 气液控制台。它集中了20多种阀门，航天员可以通过高度集成的控制台来控制所有的气路系统。 我国自主研制的“飞天”舱外航天服，彰显着我国航天技术的发展速度。 （1）图中，以地球为参照物，蔡旭哲是 （选填“运动”或“静止”）； （2）宇航员的头盔面窗上若结雾，会结在面窗的 （选填“里面”或“外面”），雾是 （填物态变化的名称）的结果。在“飞天”舱外航天服中，科研人员采取 方法保障了面窗的透明度。 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 跨学科实践：研究航天服【两大题型】 【考点一 航天服中的压强】 压强控制：→充气层扩大受力面积 【考点二 航天服中的热防护】 热防护：热传导（隔热层） + 热辐射（镀铝层） 【考点三 航天服中的跨学科融合】 材料科学（轻量化） + 生物（供氧） + 化学（防辐射） 【题型一 航天服中的压强】 1．下面是日常生活中与压强有关事例的描述，其中正确的是（　　） A．图钉帽面积大是为了增大手指对它的压强 B．用吸管吸饮料是利用了嘴的吸力 C．水坝的形状上窄下宽是因为液体的压强随着深度的增加而减小 D．航天员穿航天服的作用之一是利用航天服产生适当的压强，以保障生命安全 【答案】D 【详解】A．图钉帽面积大，是在压力一定时，增大受力面积来减小对手的压强，故A错误； B．吸管吸饮料时，用力吸时，管内压强减小，饮料在大气压的作用下被压入嘴里，故B错误； C．水坝的形状上窄下宽是因为液体的压强随着深度的增加而增大，故C错误； D．太空中没有气压，宇航员要穿航天服才能产生适当的压强，保障生命安全，故D正确。 故选D。 2．在太空中，航天服起着至关重要的作用，关于太空中航天服内的气压，下列说法正确的是（    ） A．航天服内的气压与地球表面的气压相同 B．航天服内的气压比太空中的气压高很多 C．航天服内的气压比地球表面的气压低很多 D．航天服内的气压几乎为零 【答案】B 【详解】AD．太空中的气压几乎为零，因此航天服内的气压设定是为了适应太空环境，并非简单地模拟地球表面的气压，内设的气压约为地球气压的0.4倍，故AD错误； BC．太空中的气压接近真空，几乎为零。航天服必须维持足够的气压以确保航天员生存。虽然航天服内的气压（约40千帕）比地球表面（约101千帕）低很多，但更强调与太空环境的对比。由于航天服需抵御外部真空，其内部气压必须显著高于太空中的气压（接近零），故B正确，C错误。 故选B。 3．宇航员在太空中行走时穿的航天服内要保持一定的气压，某航天服内规定气压为4×104Pa，它表示的物理意义是 ；这个压强约相当于 个标准大气压。 【答案】 见解析 0.4 【详解】[1][2]物体单位面积上受到的压力叫做压强，某航天服内规定气压为4×104Pa，它表示的是1m2面积上受到的压力是4×104N；1标准大气压是1×105Pa，这个压强约相当于个标准大气压。 4．2023年6月1日，中国空间站内同时拥有6名航天员在轨，让中国成为在轨人员最多的国家，如图甲所示，本次交接的是神舟十五号和神舟十六号飞船，这再次证明中国今后会像美国人和俄罗斯人一样常驻太空，航天员需要穿着航天服才能在空中行走，为保证航天员的正常工作，则航天服内部的气压约为 。（选填：、或）    【答案】 【详解】已知1个标准大气压值约为1×105pa，航天员身着航天服才能在太空中正常工作，则舱外航天服内部的气压约为1个标准大气压，即1×105pa。 5．宇宙飞船在太空中受到外部的气压几乎为 ，为保证宇航员的生命安全，宇航员在太空穿的航天服内要保持一定的气压。中国制造的航天服内的规定气压约为3×104Pa，这约相当于 个标准大气压。 【答案】 0 0.3 【详解】[1]太空是真空，没有大气，大气压为0，宇宙飞船在太空中受到外部的气压几乎为0。 [2]一个标准大气压约为，航天服内的气压约为约为个标准大气压，计算过程如下 6．由于液体（包括血液）的沸点随气压的降低而 ，所以宇航员在太空行走时穿的航天服内要保持一定的气压，俄罗斯制造的航天服内规定气压为4×104Pa，这约相当于 m高的水柱产生的压强（g=10N/kg）． 【答案】 降低 4 【详解】第一空．沸点与气压有关，气压越低，沸点越低，太空中无气压，若宇航员不穿太空服进入太空，体内的血液就会立即沸腾，使人死亡，所以宇航员在太空中行走时穿的宇航服内，要保持一定的气压； 第二空．根据液体压强的计算公式得到水柱的高度 h===4m． 7．2022年6月5日，我国神舟十四号成功发射并圆满对接，陈冬、刘洋等航天员后续将实施2~3次的出舱活动。我国航天员出舱穿的航天服内的气压设置为0.4个大气压，约为 Pa，这个压强在地面上时可以支撑 m高的水柱。 【答案】 4×104 4 【详解】[1]航天服内的气压 p=0.4p0=0.4×1×105Pa=4×104Pa [2]据 知，这个压强在地面上可能支撑水柱的高度 8．如图甲，为了适应太空失重环境，航天员在进入太空之前，需要在浮力水槽中接受长时间的水下训练。如图乙是帮助航天员入水和出水的吊装设备，航天员在岸边穿好水槽训练用航天服，并用多个小铅块做好浮力配平后，在B点将航天员缓缓提升，再水平移动至C点并将航天员缓缓放入水中；完成水下训练后，该设备还要帮助航天员回到岸上。在横杆上，AB＝1m，AD＝10m，C为AD杆的中点。    （1）浮力水槽能在地面上模拟太空失重环境的原理是，浸没水中的航天员处于 （填“上浮”“悬浮”或“下沉”）状态时就获得了类似于失重的感觉和效应。当航天员所处的深度为10m时，航天员所受水的压强是 Pa。 （2）在图乙所示，某次水下训练的目的是模拟在失重状态下舱外活动的全过程，航天员需要穿着120公斤的训练用航天服，航天服上还要挂上120公斤的铅块。假设航天员自身质量为75kg，不计电动机和动滑轮的重力。 ①若人体的密度与水的密度相等，则航天员穿上训练用航天服后体积比人体体积增大多少m3？（保留到0.001） ②航天员在岸边被提起来后，从B点水平移动至C点的过程中，在D点处竖直杆受到横杆的压力变化了多少N？ 【答案】 悬浮 1×105 0.240m3 1260N 【详解】（1）[1]浮力水槽能在地面上模拟太空失重环境的原理是，浸没水中的航天员处于悬浮状态，受到的浮力等于重力，二力平衡，就获得了类似于失重的感觉和效应。 [2]当航天员所处的深度为10m时，航天员所受水的压强是 p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10m＝1×105Pa （2）①[3]根据密度公式得，航天员的体积为 航天员穿上训练用航天服的总重力为 G总＝(m服+m铅+m人)g＝(120kg+120kg+75kg)×10N/kg＝3150N 浸没水中的航天员悬浮时受到的浮力为 F浮＝G总＝3150N 根据浮力公式F浮＝ρ液V排g得整体的体积为 航天员穿上训练用航天服后体积比人体体积增大量为 ΔV＝V'﹣V＝0.315m3﹣0.075m3＝0.240m3 ②[4]以A为支点，航天员在B点时，根据杠杆平衡条件得 G总×AB＝FD×AD 解得 航天员在C点时，根据杠杆平衡条件得 G总×AC＝FD'×AD 解得 在D点处竖直杆受到横杆的压力变化量为 ΔFD＝FD'﹣FD＝1575N﹣315N＝1260N 9．航天员进行失重或微重力训练时，用到的方法是在地面用浮力水槽让宇航员产生漂然感觉，模拟训练航天员在失重时进行工作和维修。浮力水槽模拟失重的原理是，通过增减配重和漂浮器，使宇航员悬浮在水中，获得模拟失重的感觉和效应。一般是将1∶1的航天器放入水槽中，航天员穿上改制的舱外航天服，进行出舱活动程序的模拟和技能的训练。质量为75kg的宇航员，若所带配重及所着模拟宇航服质量为25kg，人自身的密度设为1.05×103kg/m3，ρ水=1×103kg/m3，g=10N/kg。求： （1）宇航员在浮力水槽中训练时所受的浮力； （2）宇航员在水面以下2m深时受到水的压强。 【答案】（1）1000N；（2）2×104Pa 【详解】解：（1）宇航员漂浮，浮力等于重力为 F浮＝G总＝(m人+m物)g＝(75kg+25kg)×10N/kg＝1000N （2）根据p＝ρgh得，宇航员在水面以下2m深时受到水的压强为 p＝ρgh＝1×103kg/m3×10N/kg×2m＝2×104Pa 答：（1）宇航员在浮力水槽中训练时所受的浮力为1000N； （2）宇航员在水面以下2m深时受到水的压强为2×104Pa。 【题型二 航天服中的热防护】 10．2008年9月“神舟”七号航天员成功完成了第一次太空行走，如图所示。航天员走出飞船座舱到太空中工作时，生命保障系统由航天服提供。则下列表述的航天服的作用中，不正确的是（    ） A．防止宇宙射线的辐射 B．改变失重环境 C．保证稳定的气压和通风 D．高真空防热传递和恒定调温 【答案】B 【详解】A．为了防止人体在太空中受到各种宇宙射线的辐射而对人体造成伤害，因此宇航员要穿具有防辐射的宇航服．故A正确，不符合题意； B．在太空中，所有物体都处于失重状态，人无论穿宇航服还是不穿宇航服都不会受到重力的作用．故B错误，符合题意； C．人生活在大气层中，人体要受到大气压的作用，为了适应环境，人体有向外的压强来抵消大气压．由于太空中没有空气，也就没有气压，为了防止人体内部向外的压强对人体造成伤害，所以宇航服要提供稳定的气压．故C正确，不符合题意； D．太空中的温度变化较大，宇航服可以起到保温的作用．故D正确，不符合题意。 故选B。 11．阅读材料，回答问题。 探索太空 2024年4月，神舟十八号航天员乘组入驻“天宫”空间站，有两个研究项目十分引人注目。 一个是“闭环水生生态系统实验”研究项目中，航天员把斑马鱼放在封闭的太空鱼缸里，用水生植物给鱼呼吸提供氧气，鱼呼吸产生的二氧化碳和LED灯的光照为水生植物进行光合作用提供条件。另一个是“太空漫步”项目，航天员要穿上舱外航天服，穿航天服前还要穿上一个带有很多管子的“通风液冷服”，以便带走舰外行走时产生的大量热，它一般用水做输运能量的介质。此次的项目研究，或将开启人类太空长期生存的新纪元。 (1)为“金鱼藻”进行光合作用提供光照的LED灯是一种发光二极管（主要材料是锗和硅等元素），它是用 （填“导体”“绝缘体”或“半导体”）材料制成的； (2)舱外航天服内的“通风液冷服”通常用水做输运能量的介质，是利用了水的 的特性。 【答案】(1)半导体 (2)比热容大 【详解】（1）LED是一种发光二极管，通过电流时不用经过加热灯丝、直接能够发光，即把电能直接转化成光能；LED灯主要由半导体材料制成。 （2）舱外航天服内的通风液冷服''通常用水做输运能量的介质，是因为水的比热容大，在相同情况下，水可以吸收更多的热量。 12．阅读短文，回答问题： 航天服 如图所示，航天服实际上是最小的载人航天器，是航天员走出航天器到舱外作业时必须穿戴的防护装备。舱外航天服质量仅110kg，除了具有舱内航天服所有的功能外，还增加了防辐射、隔热、防微陨石、防紫外线等功能。舱外航天服主要由外套、气密限制层、液冷通风服、头盔、手套、靴子和背包装置等组成，是一种多层次、多功能的个人防护装备。气密限制层是舱外航天服最重要的部分，它能够保持服装气密，限制服装膨胀，使各大关节具有一定的活动度。液冷通风服穿在气密限制层内，在服装的躯干和四肢部位有网状分布的塑料细管，液体流过时可将热量带走。 （1）宇航员身穿航天服到舱外作业时，航天服的质量将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）； （2）宇航员在舱外工作时，航天服内的温度较 （选填“高”或“低”），需要 （选填“升高”或“降低”）温度，使宇航员保持正常的体温； （3）舱外航天服气密限制层的作用是 。 【答案】 不变 高 降低 见解析 【详解】（1）[1]宇航员身穿航天服到舱外作业时，所处位置发生变化，航天服所含物质多少没有变化，所以质量不变。 （2）[2][3]太空中的温差很大，最高可达250℃以上，由此可知宇航员在舱外工作时，航天服内的温度较高，需要降低温度，使宇航员保持正常的体温。 （3）[4]由材料可知，航天服气密限制层可以保持服装气密，限制服装膨胀，使各大关节具有一定的活动度。 13．舱外航天服实际上是最小的载人航天器，是航天员走出航天器到舱外作业时必须穿戴的防护装备，如图所示。舱外航天服质量仅约110kg，除了具有舱内航天服所有的功能外，还增加了防辐射、隔热、防微陨石、防紫外线等功能。舱外航天服主要由外套、气密限制层、液冷通风服、头盔、手套、靴子和背包装置等组成，是一种多层次、多功能的个人防护装备。气密限制层是舱外航天服最重要的部分，它的作用是保持服装气密，限制服装膨胀，使各大关节具有一定的活动度。液冷通风服穿在气密限制层内，在服装的躯干和四肢部位有网状分布的塑料细管，液体流过时可将热量带走。 （1）舱外航天服的质量相当于 个正常中学生的体重。 A．1    B．2    C．3    D．4     （2）宇航员在舱外工作时，航天服内的温度较 （选填“高”或“低”），需要 （选填“升高”或“降低”）温度，使宇航员保持正常的体温。 （3）舱外航天服气密限制层材料的特点是 。 A．密度小、抗压强度高、伸长率小  B．密度大、抗压强度高、伸长率大 C．密度小、抗压强度低、伸长率大  D．密度大、抗压强度低、伸长率小。 【答案】 B 高 降低 A 【详解】（1）[1]一个正常中学生的体重大约为50kg，舱外航天服质量仅约110kg，相当于2个正常中学生的体重。 故选B。 （2）[2][3]太空中的温差很大，最高可达250℃以上，由此可知宇航员在舱外工作时，航天服内的温度较高，需要降低温度，使宇航员保持正常的体温。 （3）[4]舱外航天服气密限制层材料要求又轻、又软、又有弹性，能传热、又能透气。因此舱外航天服气密限制层材料的特点是密度小、抗压强度高、伸长率小。 故选A。 【题型三 航天服中的跨学科融合】 14．跨学科实践·研究航天服航天员在升空、返回或遇到紧急情况时，必须穿上舱内航天服，在舱外必须穿舱外航天服。我国航天员的舱外航天服（如上图所示）是由我国科学家研制的新型航空材料做成的，该材料主要由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成。下列关于该材料的相关叙述错误的是（　　） A．它耐高温、抗氧化 B．它比钢铁轻，但质地较脆 C．它没有固定熔点 D．它是一种新型无机非金属材料 【答案】B 【详解】A．由于外太空环境中的辐射非常强烈，且具有极端温度环境，这些辐射和极端温度会对材料造成损害，导致材料老化、性能下降等问题，因此舱外航天服需要具有耐高温、抗氧化的性能，故A正确，不符合题意； B．舱外航天服为了减轻航天员的重量，需要轻；为了便于活动应有一定的延展性，因此碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成的材料质地比钢铁轻，质地不能脆，故B错误，符合题意； C．航空材料，其主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成的混合物，没有固定熔沸点，故C正确，不符合题意； D．各成分都是由非金属元素组成的无机物，所以是一种新型无机非金属材料，故D正确，不符合题意。 故选B。 15．当航天员身着航天服在地面上行走时，航天服很沉重；而当航天员在太空出舱行走时，却让人感觉航天服轻飘飘的。当航天服从地球带到太空中其质量（　　） A．变大 B．不变 C．变小 D．变化情况与太空中温度的高低有关 【答案】B 【详解】质量是物体的一种属性，不随物体的形状、状态、位置、温度而改变，当航天服从地球带到太空中其质量不变，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 16．如图所示是我国研发的舱外航天服。航天员穿着航天服操作胸前的按钮时会有视野盲区，所以工程师在航天服的袖子上安装了两个小面镜，使航天员可以通过镜子看到按钮，解决视线受阻的问题。造成“视野盲区”的原因及安装两个小面镜所应用的物理知识分别是（    ） A．光的直线传播，光的反射 B．光的折射，光的反射 C．光的直线传播，光的折射 D．光的反射，光的折射 【答案】A 【详解】造成“视野盲区”是由光的直线传播形成的；航天员可以通过镜子看到按钮，这属于平面镜成像，是由光的反射形成的，综上分析知，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 17．“飞天”舱外航天服 北京时间2022年9月17日17时47分，经过约5小时的出舱活动，神舟十四号航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲密切协同，完成出舱活动期间全部既定任务，出舱活动取得圆满成功。如图是航天员蔡旭哲首次出舱并登上小机械臂的照片。 舱外航天服，是航天员在太空行走和工作的交通工具。为方便航天员出舱工作，提高工作效率，我国科研人员精益求精，对服装的关键部件进行了技术创新。 头盔面窗。在太空中，保持视野清晰并非易事。出舱时，有时会遇到﹣100℃的低温，头盔面窗的温度也会下降，而航天员口鼻中散出的热气就会在面窗上结雾，妨碍航天员的视野。为此，科研人员采取通风去湿法、双层面窗法，保障了面窗的透明度。 关节结构。科研人员通过研究虾外壳的结构，创新出套接式的关节结构，既保证各关节强度和气密性，又保证了灵活性。 手套。科研人员先后对材料进行了几十次调配，最终确定了最佳方案。目前，该手套可以轻松握住气闸舱外的栏杆。 气液控制台。它集中了20多种阀门，航天员可以通过高度集成的控制台来控制所有的气路系统。 我国自主研制的“飞天”舱外航天服，彰显着我国航天技术的发展速度。 （1）图中，以地球为参照物，蔡旭哲是 （选填“运动”或“静止”）； （2）宇航员的头盔面窗上若结雾，会结在面窗的 （选填“里面”或“外面”），雾是 （填物态变化的名称）的结果。在“飞天”舱外航天服中，科研人员采取 方法保障了面窗的透明度。 【答案】 运动 里面 液化 通风去湿法、双层面窗法 【详解】（1）[1]蔡旭哲相对于地球有位置的变化，所以以地球为参照物，蔡旭哲是运动的。 （2）[2][3]宇航员呼出的水蒸气遇到冷的面窗会液化形成小水滴附着在面窗的里面。 [4]由阅读资料可知，科研人员采取通风去湿法、双层面窗法，保障了面窗的透明度。 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$