2025年大学《空间科学与技术》专业题库—— 太空中的微重力实验与应用.docxVIP

2025年大学《空间科学与技术》专业题库——太空中的微重力实验与应用

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每题2分，共20分）

1.下列哪种方法不属于目前常用的产生微重力环境的方式？

A.自由落体

B.抛物线飞行

C.中性浮力

D.等离子体悬浮

2.微重力环境下，液体表面张力主要受以下哪个因素影响最大？

A.液体种类

B.温度

C.重力

D.表面活性剂

3.下列哪个现象是微重力环境下晶体生长不同于地面环境的主要特征？

A.晶体生长速度加快

B.晶体形状更规则

C.晶体缺陷增多

D.晶体生长方向不受限制

4.在微重力环境下，下列哪种物质更容易形成球形？

A.液体

B.固体

C.气体

D.晶体

5.微重力环境下，燃烧过程与地面环境相比，主要区别是：

A.火焰温度更高

B.火焰形状更规则

C.燃烧速度更快

D.需要更少的氧气

6.下列哪个领域不是微重力应用的典型领域？

A.材料科学

B.生物医学

C.农业科技

D.能源工程

7.载人航天器中，用于产生微重力环境的设备是：

A.生命保障系统

B.发电系统

C.返回系统

D.失重训练设施

8.下列哪个概念与微重力环境下的等离子体物理研究密切相关？

A.液体表面张力

B.对流

C.等离子体双极性

D.晶体缺陷

9.空间站中进行细胞培养实验，主要利用微重力环境的哪个特点？

A.细胞生长速度加快

B.细胞形态改变

C.细胞不受重力影响

D.细胞凋亡率降低

10.下列哪个技术不属于空间遥感技术？

A.光学遥感

B.微波遥感

C.激光雷达

D.声波遥感

二、填空题（每空1分，共10分）

1.微重力环境通常指重力加速度小于______的环境。

2.微重力环境下，物质密度会______（增加/减少/不变）。

3.等离子体在微重力环境下更容易形成______。

4.微重力实验中，常用的实验设备包括______、______和______。

5.载人航天器中，用于维持航天员生命活动的系统是______。

三、简答题（每题5分，共20分）

1.简述微重力环境下液体表面张力变化的原因。

2.简述微重力环境下晶体生长的优势。

3.简述微重力生物医学研究的意义。

4.简述空间站中进行微重力实验的意义。

四、计算题（每题10分，共20分）

1.某微重力实验在失重飞机上进行，飞机进行抛物线飞行时，飞行高度为10km，飞行速度为900km/h，求实验过程中产生的微重力加速度（g约为9.8m/s2）。

2.某微重力实验中，将一个质量为0.5kg的物体放置在实验平台上，实验平台产生的加速度为0.01g，求物体所受的表观重力。

五、论述题（10分）

设计一个利用微重力环境进行蛋白质晶体生长的实验方案，并说明该方案的优势。

试卷答案

一、选择题

1.D

2.A

3.D

4.A

5.B

6.D

7.A

8.C

9.C

10.D

二、填空题

1.0.05g

2.不变

3.球形

4.微重力科学实验平台，中性浮力模拟失重实验舱，失重飞机

5.生命保障系统

三、简答题

1.解析思路：从液体表面张力产生的原因入手，即分子间作用力。微重力环境下，重力对分子间作用力的影响减弱，导致表面张力相对增强。

2.解析思路：从晶体生长的条件和微重力环境对晶体生长的影响入手，例如不受重力影响，晶体生长方向不受限制，缺陷减少等，从而得出晶体生长更规则、纯度更高的结论。

3.解析思路：从微重力环境对生物体的影响入手，例如细胞生长、骨骼发育等，以及利用微重力环境进行生物医学研究可以揭示重力对生物体的影响机制，开发新的药物和治疗方法等。

4.解析思路：从微重力环境对物质性质的影响入手，例如材料合成、晶体生长等，以及利用微重力环境进行实验可以弥补地面实验的不足，推动空间科学技术的发展。

四、计算题

1.解析思路：利用失重飞机做抛物线飞行时，加速度近似等于重力加速度g，因此微重力加速度约为9.8m/s2。

2.解析思路：利用牛顿第二定律F=ma，物体所受的表观重力即为物体所受的合力，F=mg-ma，其中g为表观重力加速度，g为重力加速度，a为实验平台产生的加速度。

五、论述题

解析思路：设计蛋白质晶体生长实验方案