2025年高二物理下學期物理與人類命運共同體試題一、單項選擇題（每題4分，共10題）國際空間站能源供應系統(tǒng)中，太陽能電池板將光能轉化為電能的效率約為22%。若某空間站太陽能板總面積為2500平方米，地球軌道附近太陽輻射功率為1.36×103W/m2，則該電池板每天（24小時）可提供的電能最接近（）A.1.5×10?kW·hB.3.8×10?kW·hC.6.2×10?kW·hD.8.5×10?kW·h全球氣候變化監(jiān)測中，衛(wèi)星通過紅外遙感技術測量地球表面溫度。已知紅外輻射的波長λ與熱力學溫度T滿足維恩位移定律λ?T=2.898×10?3m·K。若某區(qū)域地表溫度為27℃，則其輻射的峰值波長約為（）A.9.7×10??mB.3.0×10??mC.1.1×10??mD.2.8×10??m中歐班列軌道對接時，工程師需精確計算列車加速度。若一列質量為5×10?kg的列車，在水平軌道上以額定功率3×10?W啟動，所受阻力恒為車重的0.02倍（g=10m/s2），則列車的最大速度為（）A.15m/sB.25m/sC.30m/sD.40m/s核廢水處理中的物理原理：某核反應堆產生的放射性同位素氚（3H）的半衰期為12.3年。若將含氚廢水儲存61.5年后再排放，其放射性活度將降至初始值的（）A.1/8B.1/16C.1/32D.1/64國際量子通信衛(wèi)星通過單光子偏振態(tài)傳輸信息。若光子在真空中傳播時，其電矢量振動方向每經過3km旋轉90°，則該光子的波長為（）A.1.5kmB.3kmC.6kmD.12km全球地震預警系統(tǒng)利用P波（縱波，v?=6km/s）與S波（橫波，v?=3.5km/s）的傳播時差。若某監(jiān)測站接收到P波與S波的時間間隔為5s，則震源距監(jiān)測站的距離約為（）A.21kmB.35kmC.42kmD.70km新能源汽車充電樁標準統(tǒng)一：我國交流充電樁輸出電壓為220V，電流為30A，若某型號電動車電池容量為60kW·h，充電效率為90%，則充滿電所需時間約為（）A.8.5hB.9.5hC.10.5hD.11.5h南極科考站溫室種植中，用波長為660nm的紅光LED燈補光。已知普朗克常量h=6.63×10?3?J·s，光速c=3×10?m/s，則該紅光光子的能量為（）A.2.0×10?1?JB.3.0×10?1?JC.4.0×10?1?JD.5.0×10?1?J跨洋海底光纜信號傳輸：某光纜中激光在石英玻璃（n=1.45）中的傳播速度為v，若光纜總長5000km，則信號傳輸時間為（）A.0.024sB.0.032sC.0.041sD.0.053s國際空間站離心模擬重力裝置：若某實驗艙繞中心軸旋轉，艙內半徑為10m，要使艙內物體獲得與地球表面相等的重力加速度（g=10m/s2），則旋轉角速度應為（）A.1rad/sB.√2rad/sC.2rad/sD.√10rad/s二、填空題（每空3分，共30分）全球碳排放監(jiān)測中，衛(wèi)星通過測量大氣中CO?分子的紅外吸收光譜。已知CO?的一個振動模式頻率為4.0×1013Hz，該振動對應的能量子ε=________J（保留兩位有效數字）。一帶一路光伏電站建設：某沙漠電站安裝單晶硅電池板（效率23%），若當地平均太陽輻射強度為800W/m2，要實現200kW的輸出功率，需電池板總面積________m2（保留整數）。國際熱核聚變實驗堆（ITER）使用磁場約束等離子體，若環(huán)形磁場的磁感應強度B=5T，等離子體中氘核（電荷量q=1.6×10?1?C，質量m=3.3×10?2?kg）以速度v=2×10?m/s做勻速圓周運動，則軌道半徑r=________m（保留兩位有效數字）。深海探測機器人在馬里亞納海溝（深度11000m）作業(yè)時，所受海水壓強p=________Pa（海水密度ρ=1.03×103kg/m3，g=10m/s2）。全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）中，衛(wèi)星向地面發(fā)送電磁波信號。若某衛(wèi)星距離地面高度為2×10?km，則信號往返時間為________s。核廢料處理中的γ射線防護：某放射性源釋放的γ光子能量為1MeV（1MeV=1.6×10?13J），則該光子的動量大小為________kg·m/s（c=3×10?m/s）。國際空間站太陽能帆板采用可折疊設計，展開后總面積達2500m2，若地球平均太陽輻射功率為1.36×103W/m2，則帆板接收的總功率為________MW?？鐓^(qū)域特高壓輸電：我國±1100kV直流輸電線路的輸電功率為1.2×10?MW，若輸電電流為5×103A，則輸電電壓的有效值為________kV。極地冰芯年代測定：通過測量冰芯中1?C的含量，已知1?C的半衰期為5730年，若某冰芯中1?C的剩余量為初始值的1/8，則該冰芯形成于________年前。國際聯(lián)合粒子物理實驗中，質子在環(huán)形加速器中被加速至動能為7TeV（1TeV=1012eV），已知質子質量m=1.67×10?2?kg，則其速度大小約為________m/s（結果保留一位有效數字，c=3×10?m/s）。三、計算題（共50分）（12分）全球能源互聯(lián)網建設為實現“雙碳”目標，中國與東南亞國家合作建設跨國電網。某高壓輸電線路采用三相交流輸電，線電壓為500kV，輸送功率為1000MW，輸電導線總電阻為20Ω。（1）求輸電電流的有效值；（2）計算輸電線上的功率損耗；（3）若改用±800kV直流輸電，在輸送功率不變的情況下，求功率損耗的減少量，并說明高壓直流輸電在“人類命運共同體”能源合作中的優(yōu)勢。（13分）國際空間站微重力實驗在國際空間站的微重力環(huán)境中，某實驗小組用彈簧振子研究簡諧運動。已知彈簧的勁度系數k=0.5N/m，振子質量m=0.1kg，振幅A=0.2m。（1）求振子的振動周期和最大速度；（2）若該實驗數據通過無線電波發(fā)回地球，已知空間站軌道高度為400km，求信號傳播時間；（3）說明微重力環(huán)境下開展物理實驗對全球科技合作的意義。（13分）核反應堆與全球能源安全某國際合作核電站采用壓水堆技術，核反應方程式為：23?U+1n→1?1Ba+?2Kr+31n+ΔE。已知23?U的質量為235.0439u，1n的質量為1.0087u，1?1Ba的質量為140.9139u，?2Kr的質量為91.8973u（1u=1.66×10?2?kg，c=3×10?m/s）。（1）計算一次核反應釋放的能量ΔE（以J為單位）；（2）若反應堆功率為1000MW，求每秒發(fā)生的核反應次數；（3）從“人類命運共同體”角度，分析國際核技術合作對全球能源安全的重要性。（12分）氣候變化與冰川融化科學家通過衛(wèi)星觀測格陵蘭島冰川融化情況。某冰川區(qū)域的冰面面積為100km2，平均厚度為200m，冰的密度ρ=0.9×103kg/m3。（1）計算該區(qū)域冰川的總質量；（2）若冰川全部融化成水，求水的體積（不考慮蒸發(fā)）；（3）已知冰的熔化熱λ=3.36×10?J/kg，若這些冰川融化吸收的熱量由燃煤提供（煤的熱值q=3×10?J/kg，燃燒效率η=30%