太空电梯

2023年，电影《流浪地球2》上映，这是中国科幻电影的里程碑。喷出巨大光柱的行星发动机、无所不知的量子计算机、让人类实现“永生”的“数字生命计划”……不仅呈现了一幕幕宏大震撼的视觉奇观，“太空电梯”更是给人们展示了未来科技的无限可能。

《流浪地球2》中的太空电梯，建在非洲中部西海岸的加蓬，位于赤道线，最高处连接地球同步轨道的太空站，可达3.6万公里。太空电梯的主体是连接太空站和地球发射平台的缆绳结构，可以用来将人和货物从地面运送到太空站。太空电梯的轿厢空间很大，可以容纳许多宇航员来回往返太空，从上电梯后到3.6万千米的高空要花去7天的时间。在返回地球时，为了应对穿越大气层的摩擦生热，电梯舱会在太空中注水，瞬间形成冰盾，把火焰融成冰。避免舱室与大气直接摩擦，节省返回成本。

石墨烯的发明，使建设“太空电梯”成为了可能。石墨烯是一种由碳原子以杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。石墨烯是目前世界上最薄、最坚硬的纳米材料。作为热导体，它比目前任何其他材料的导热效果都好。如果和其他材料混合，石墨烯还可以用于制造更耐热、更结实的电导体，从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性，从柔性电子产品到智能服装，从超轻型飞机材料到防弹衣，甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料。

（1）以地球为参照物，太空站处于{#blank#}1{#/blank#}状态；

（2）制造“太空电梯”时，对其中的精密装置测量要求较高，多次测量求平均值可以{#blank#}2{#/blank#}（选填“消除误差”、“减小误差”或“避免产生错误”），用超声波可以清洗这些精密零部件，说明超声波可以传递{#blank#}3{#/blank#}；

（3）宇航员乘坐太空电梯匀速上升时运动状态{#blank#}4{#/blank#}（填“不变”或“改变”）；

（4）“太空电梯”从地面到达3.6万公里的太空站，运行速度为{#blank#}5{#/blank#}km/h（保留到整数位）；

（5）电梯舱会在太空中注水，瞬间形成冰盾，此过程涉及的物态变化是{#blank#}6{#/blank#}，过程中需要{#blank#}7{#/blank#}热量；

（6）石墨烯是目前世界上最薄、最坚硬的纳米材料，针对这一发现，请你提出一个具有价值且可探究的问题：{#blank#}8{#/blank#}。

（1）她去书店用时多少分钟？

（2）她在全程中的平均速度为多大？

古老的光

宇宙中恒星间的距离都非常大。为了表达起来方便一些，天文学家使用一个非常大的距离单位——光年，它等于光在1年内传播的距离。离太阳系最近的恒星是半人马座的“比邻星”（只能在南半球看到），它距离我们4.3光年。也就是说，我们现在观测到的比邻星的光，是4.3年前发出的，经过了4年多才到达我们的眼睛。

银河系中有超过1000亿颗的恒星。在银河系之外，离我们最近的星系是大、小麦哲伦云（只能在南半球看到），它们距离我们16万~19万光年。想一想，我们今天看到的麦哲伦云的光，是它们什么时候发出的？那时候人类在进化过程中正处于哪个阶段？

秋天的夜晚，我们可以在东北方向的天空找到一个亮斑，看起来像个纺锤，那就是仙女座大星云（图）。它是北半球唯一可用肉眼看到的银河外星系，与我们的距离是225万光年。

光—宇宙的使者，它不仅告诉我们宇宙的现在，而且还在告诉我们遥远的过去。

请根据上述材料，回答下列问题：

（1）光在真空中的传播速度约为{#blank#}1{#/blank#}m/s；

（2）比邻星距离地球约为{#blank#}2{#/blank#}。（填写正确选项前的字母）

A.4×10¹⁹m B.4×10¹⁶m C.4×10¹²m D.4×10⁹m

（3）随着我国探索太空的科学技术不断发展，我们的目光将触及到宇宙更深处。请你列举一项我国已经完成或正在进行中的航天工程：{#blank#}3{#/blank#}。

（1）计算司机在作出反应时间内汽车运动的距离；

（2）计算司机从发现障碍物到汽车完全停下来整个过程的平均速度；

（3）若在高速公路上行驶，车速达到30m/s，刹车距离是在普通公路上的2倍，为了避免追尾事故，两辆汽车必须保持至少多远的距离?