银河宇宙线空间依赖的传播模型研究袁强紫金山天文台合作者
2024届江苏省南通市高考模拟高效提分物理试卷(二)
2024届江苏省南通市高考模拟高效提分物理试卷（二）一、单选题 (共7题)第(1)题石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料，它的发现使“太空电梯”缆线的制造成为可能，人类将有望通过“太空电梯”进入太空。
已知悬梯沿地球半径方向延伸到太空，现假设有一“太空电梯”的轿厢悬在赤道上空某处，相对悬梯静止，且做匀速圆周运动，如图所示，那么关于“太空电梯”，下列说法正确的是（ ）A．电梯轿厢悬停在同步卫星轨道时处于完全失重状态B．电梯轿厢在悬梯不同位置悬停，运动周期随高度增大而增大C．电梯轿厢在悬梯不同位置悬停，加速度与轿厢离地球球心距离的二次方成反比D．任意相等时间内轿厢所受合力冲量不为零且大小相等第(2)题J·J·汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子后，还在β衰变、热离子发射效应（指物质受热之后一些电子摆脱原子的束缚飞向远处的现象）和光电效应等现象中也都发现了电子。
在以上现象中，电子来源于原子核内部的是（ ）A．β衰变B．光电效应C．阴极射线D．热离子发射效应第(3)题2023年4月12日，中国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）创造新的世界纪录，成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒。
人造太阳的一种核反应方程为。
下列说法正确的是（ ）A．X粒子是质子B．该反应是裂变反应C．α射线是一种电磁波D．α射线的穿透能力比β射线的穿透能力更弱第(4)题2023年7月10日，经国际天文学联合会小行星命名委员会批准，中国科学院紫金山天文台发现的国际编号为381323号的小行星被命名为“樊锦诗星”。
如图所示，“樊锦诗星”绕日运行的椭圆轨道面与地球圆轨道面不共面，轨道半长轴为3.18天文单位（日地距离为1天文单位），远日点到太阳中心距离为4.86天文单位，若只考虑太阳对行星的引力，下列说法正确的是（ ）A．“樊锦诗星”绕太阳一圈大约需要3.18年B．“樊锦诗星”在远日点的速度大小与地球的公转速度大小之比小于C．“樊锦诗星”在远日点的加速度与地球的加速度大小之比为D．“樊锦诗星”在远、近日点的速度大小之比为第(5)题如图所示，三本完全相同的物理课本a、b、c叠放在倾角为的斜面上处于静止状态，已知每本物理课本的质量为，重力加速度为。
欧阳自远 天体化学
欧阳自远是中国著名的天体化学与地球化学家，被誉为中国月球探测工程的首席科学家。
他出生于1935年，毕业于北京地质学院（现中国地质大学），后在中国科学院地质研究所完成矿床学研究生学业。
欧阳自远长期致力于地球化学、天体化学、比较行星学以及地外物体撞击地球诱发生态环境灾变与生物灭绝等领域的研究。
欧阳自远在天体化学领域有着卓越的贡献。
他的研究涵盖了月球和其他行星的化学组成、结构以及演化过程，这些研究对于人类理解宇宙和地球的形成、演化及生命起源等问题具有重要意义。
他的学术成果在国内外享有很高声誉，多次获得全国科学大会奖、国家自然科学奖、中国科学院自然科学奖等。
此外，欧阳自远还积极参与科普活动，致力于提高公众对科学和天文学的认知。
他曾担任航天科普营荣誉营长，并在多个学术机构中担任要职，包括中国科学院地球化学研究所研究员、北京师范大学-香港浸会大学联合国际学院荣誉院士等。
总之，欧阳自远是中国天体化学领域的杰出代表，他的研究成果和贡献对于推动中国天文学和地球科学的发展具有重要意义。
航天员在太空中生活
航天员在太空中生活航天员在太空，日常生活是怎样的？10月16日，神舟十三号载人飞船成功发射。
翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员在天宫空间站开始为期6个月的太空生活。
航天员在太空的日常是怎样的？未来航天事业将如何发展？针对上述问题，近日，北京航空航天大学人机与环境工程系教授、副主任袁卫星接受记者采访。
饮食类似梳洗不易记者：航天服在制作和设计上有什么特殊要求？航天员出征、舱外工作、返回地球时穿的是同一种航天服吗？袁卫星：航天服是航天员在太空中的必要装备，它分为舱内航天服和舱外航天服。
舱内航天服是指在航天器里面穿着的服装，其主要作用是调节压力和通风。
舱外航天服则是一个小型的航天器，保障航天员在真空条件下正常进行出舱工作的重要装置，它结构复杂，包括生命保障系统、通讯系统、监视系统以及动力系统，以保障压力、氧气、温度和湿度的正常。
记者：在太空上，航天员如何进行洗脸、刷牙、洗澡？袁卫星：航天员在太空中日常的洗漱跟在地面稍有不同。
比如刷牙，最早苏联的航天员通常是用一块湿纸巾沾上牙膏擦牙。
美国的航天员则是通过咀嚼特制的口香糖来代替刷牙。
我们国家的航天员要好一些，使用可食用的牙膏，或刷牙后吐到一个小袋子里。
但是洗澡确实不太方便，只能用湿纸巾进行擦拭，包括洗脸，也是每天早上用湿纸巾擦拭脸部。
梳头和洗头都有特殊的装置，比如说戴一个特殊的帽子，对头发进行揉搓，就可以起到洗头的作用。
记者：人体在长期失重的情况下，会骨头变脆、肌肉萎缩。
这些情况在回到地面后会恢复吗？航天员在太空中如何进行体育锻炼？袁卫星：航天员在太空中因为重力的缺失，钙质流失得较快，特别是脊柱两侧的肌肉，萎缩得比较明显，研究表明，通常会萎缩19%左右。
对于此，航天员在太空中会进行一些体育锻炼，减缓肌肉的萎缩，比如踩单车、在微型的跑步机上跑步、做一些体操运动等。
另外，穿一些特殊的服装也可以减缓肌肉的萎缩。
不过，航天员回到地球后，在重力的作用下，经过一到两个月的时间便可以康复2/3以上。
第9章电波传播模型
jϕ
9.2平面反射传播模型
最小有效天线高度 当天线架设较低时，表面波其主要作用，将表面波起支 配作用的天线高度称为最小有效天线高度。最小有效高 度和波长、极化方式、地面电特性性参数有关。 当f<30MHz时表面波其主要作用，当 30MHz<f<300MHz时电波以空间波和表面波两种方式 传播，当f>300MHz时电波以空间波的方式传播，表面 波可以忽略不计。
1 1 1 1 − = − R ρ Re ρ e
Re =
1
1 1 R − 1− R ρ ρ 1 =R = KR dn 1+ 气对电波传播的影响
• 在考虑大气折射的情况下，只要把电波在均匀大气 中传播时所得到的一系列计算公式中，所用的地球 半径用等效地球半径来代替，则电波就好象在无折 射的大气中一样，沿直线传播。 • 例如，在均匀大气中，视距传播的距离为
大于两天线高度和间的距离当收发天线之差引起的相位差入射波和反射波的路径5dre10jee当天线架设高度与波长相比较高时电波主要以空间波的方式进行传播这是可以忽略表面波工程设计中当频率大于150mhz时通常只考虑直射波和反射波92平面反射传播模型最小有效天线高度当天线架设较低时表面波其主要作用将表面波起支配作用的天线高度称为最小有效天线高度
接收功率的计算
2
h1h2 PA = P∑ 2 D1 D2 d
9.2平面反射传播模型
传播损耗的计算 光滑平面传播损耗的计算
P∑ d4 1 Ls = = 2 2⋅ PA h1 h2 D1 D2
实际地面传播损耗的计算
当地形起伏不超过15m，频率为40MHz的路径或 距离小于60KM频率小于1GHz时 : L p = 120 + 40 lg d − 20 lg h1h2 当频率40 < f < 450MHz时进行修正可得： f L p = 120 + 40 lg d − 20 lg h1h2 + 20 lg 40
2023届天津市南开区高三下学期第二次模拟考试物理高频考点试题(强化版)
2023届天津市南开区高三下学期第二次模拟考试物理高频考点试题（强化版）一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题近年来无人机在军事、工业等领域均有广泛的应用，一质量为m的无人机在执行远程侦察任务，某段时间内该无人机以速度v沿着与水平方向成θ角斜向上的方向匀速直线飞行，重力加速度为g，则（）A．该无人机处于超重状态B．该无人机在运动的过程中机械能守恒C．空气对该无人机作用力的大小为mgD．重力对无人机做功的瞬时功率为mgv第(2)题在某星球表面，宇航员将一物块从距离地面高h处，从静止开始无初速度释放，经时间t落地。
该星球可看作质量分布均匀的球体，半径为R（h<<R），万有引力常量为G，不考虑星球的自转，不计一切阻力，则该星球的密度为（ ）A．B．C．D．第(3)题一群处于（基态）的氢原子吸收频率为、的两种光子后，分别跃迁到和的两能级上（），其对应的能量分别为、，处于m、p两能级的氢原子将向低能级跃迁。
已知普朗克常量为h，下列说法正确的是（ ）A．B．按照玻尔原子理论的基本假设可知，处于m能级的氢原子的核外电子离原子核远一些C．、、和之间的关系式为D．大量处于m、p两能级的氢原子向低能级跃迁时，最多能辐射出种光子第(4)题2023年7月10日，经国际天文学联合会小行星命名委员会批准，中国科学院紫金山天文台发现的、国际编号为381323号的小行星被命名为“樊锦诗星”。
如图所示，“樊锦诗星”绕日运行的椭圆轨道面与地球绕日运行的圆轨道面间的夹角为20.11度，轨道半长轴为3.18天文单位（日地距离为1天文单位），远日点到太阳中心的距离为4.86天文单位。
则（）A．“樊锦诗星”绕太阳一圈大约需要2.15年B．“樊锦诗星”在远日点的速度大于地球的公转速度C．“樊锦诗星”在远、近日点的速度大小之比为D．“樊锦诗星”在近日点的加速度大小与地球的加速度大小之比为第(5)题一列波在不同介质中传播，保持不变的物理量（ ）A．波长B．周期C．波速D．振幅第(6)题在倾角的光滑导体滑轨的上端接入一个电动势，内阻的电源，滑轨间距，将一个质量，电阻的金属棒水平放置在滑轨上。
这颗星属于航天人
我 ，一 名 青 导 弹设 计 专 业 ， 国后 ， 回 在参 与 一 次 火 发展 的 战略科 学 家 ，我 也 常常思 索 ， 怎
年学生时常仰望天空——学校上空出 箭飞行试验遇到技术难题 时，我大胆 样 才能把人才资源优势变为实实在在
病 ， 身体 渐 弱 、 力消 减 的 我 不 使 听 闭 ｆ，养 。 －￣ ｊ ｆ 然而 ， 仍 常 常 以写 信 我
式， 向中央 或有 关部 门提 出建 议 。
年哥本哈根世界气候大会后 ，我
长 文 ， 吁世 界 各 国互 相 协作 ， 呼 确
碳 减 排 目标 实 现 ；最 近 中国 灾害
天 早 已得 到 验证 。
ｏＪ Ｊ， ｌ 这 没有 大气 科 学 界 同仁 的 共 同努 力 ， 我 我 开 风 气 之 先 而 得 出 的研 究 结 论 ， 今 Ｄ ，令 我 思 绪 难平 。我 只希 望 ， 颗
一
属 于 大气 科 学 界 的 “ 气 之 星 ” 能 够 大 ，
或许是冥冥 中自有天意。１ １年， ９６
气 频 发 ， 持 续 关注 ， 笔 写 下应 我 提 策 与 长远 思 考 … …
我 现 在 真 是 心 有 余 而 力 不 足 啊 １５ ７
中 国人 。 果 没 有 国家 好 的科 学 政 策 ， 如
个 人也 无 能Байду номын сангаас为 力Ⅱ 阿ｌ
出 了 “ 球 变化 和 人 类 活 动 “ 全 的课 题 。 全 球 气候 变化 的 复杂 和 对 人 类影 响 的
这 次 命名 不是 给 我 个人 的 ，而 是对 整
阳 ，东 北 实
开启了中国的空间科学新时代——中国科学院紫金山天文台暗物质和空间天文研究部巡礼
开启了中国的空间科学新时代——中国科学院紫金山天文台
暗物质和空间天文研究部巡礼
范一中;马涛;袁强;苏杨
【期刊名称】《大学科普》
【年(卷),期】2024(18)1
【摘要】中国科学院紫金山天文台暗物质和空间天文研究部面向现代天文学及宇宙物理学的重大科学前沿,通过发展先进天文探测器技术并研发空间天文观测设施,致力于解决暗物质粒子的本质、太阳日冕物质加热、超铁元素起源、宇宙线起源、宇宙中丢失的重子物质、中子星物态方程等重大的基础性科学问题。
【总页数】3页(P44-46)
【作者】范一中;马涛;袁强;苏杨
【作者单位】中国科学院紫金山天文台
【正文语种】中文
【中图分类】P14
【相关文献】
1.普及天文科学激发探索精神--中国科学院紫金山天文台苏州观测站、苏州青少年天文观测站侧记
2.紫金山天文台科普巡礼——记中国科学院紫金山天文台科普部
3.暗物质的发现及其粒子探测——记中国科学院暗物质与空间天文重点实验室
4.在空间天气领域我所经历的国际合作——访中国空间科学学会理事长,中国科学院国家空间科学中心原主任吴季
5.中国科学院暗物质与空间天文重点实验室
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黄润乾：一颗执着的“星星”
术，而是考了他从未学过的文字题。
自然，这次考试他得了一个“鸭蛋”。
由于对知识充满了渴望，在填写另一所私立中学的报名单时，家庭拮黄润乾：一颗执着的“星星”◎本刊综合黄润乾，天体物理学家，中国科学院院士，是中国开展恒星结构与演化研究的先驱者。
2008年12月12日，国际永久编号为120569号的小行星被命名为“黄图1 黄润乾（图/《都市时报》）人物简43年11月发明与创新·小学生 大咖二三事科学知识营读高二时，黄润乾就考上了云南大天体物理，因为“懂得天体的一些规律和本质，同样可以把这些知识用到年回国后，黄润乾却没有从事相关工作，而是被安排到中国科学院兰州物理研究所从事国防科学研究。
虽然新的工作与所学专业相差积极迎接新任务，突破了多项技术难关。
年后，黄润乾才被调到云南天文台，重新追逐星空梦。
要知道，多岁，严格地说，在天体物理研究上他才刚刚起步。
这可是艰难的起步啊！但一向不服输的黄润乾坚信，通过自己的努力拼搏，一定会赶上去，成为一名真正的天体物理科学家！辗转追逐星空梦图2 1955年，黄润乾在德国某天文台实习（图/资料图）44 发明与创新·2023大咖二三事. All Rights Reserved.大咖二三事当时，天文学领域有很多新出来了，剩下的都是难啃的硬骨头。
”然而，黄润乾最后还是确定了恒星星结构和演化理论作为自己的研究方向。
恒星演算程序很复杂，每个模型都有几千个子条目，需要借助大内存年代，云南天文台还没有大内存的计算机，许多物理程序无法计算，只能到北京去计算。
黄润乾通常一去就是拼命啃下硬骨头图3 工作中的黄润乾（图/资料图）（实习编辑：李开颜）45年11月发明与创新·小学生 二三事。
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比例具体行为稍微不太一致
➢ 银盘弥散伽马射线存在“超出” ➢ 宇宙线能谱存在空间变化
空间依赖传播模型
两相传播模型
Tomassetti (2012)
硬成分
软成分
两相传播模型
Guo et al. (2016)
两相传播模型：原初宇宙线
两相传播模型：次级宇宙线
两相传播模型：弥散伽马射线
两相传播模型：宇宙线空间变化
两相传2011) Vladimirov et al. (2012) Guo et al. (2016b) Tomassetti (2016) Liu et al. (2017) Ohria & Ioka (2011) Guo & Yuan (2017)
© Igor V. Moskalenko
宇宙线传播：扩散模型
(r ,
t
p, t )
q(r , p)
sources
(SNR,
nuclear
reactions…)
diffusion
[Dxx V ]
convection
diffusive
reacceleration
p
p2D
pp
p
p2
总结
➢ 初级和次级宇宙线能谱在高能段变硬，银 盘伽马射线存在硬成分，宇宙线能谱随空 间位置变化
➢ 传统传播模型解释观测数据存在困难
➢ 空间依赖传播：可以理解硬成分的来源， 同时解释原初，次级粒子超出；可以更好 的描述宇宙线的各向异性，空间宇宙线分 布等
谢谢大家 !
E-loss
p
dp
dt
1 3
p
V
convection
fragmentation
f
d
radioactive decay
传统传播模型能谱
1. 稳恒态传播: ∂N/∂t = 0
2. 与刚度(~能量)相关的传播系数: DXX = D0(R/R 0)δ
3. 加速源注入能谱: q(E) = J0*E-βexp(-E/Emax)
银河宇宙线空间依赖的 传播模型研究
袁强 紫金山天文台 合作者：郭义庆
2017.09.23 山东威海LHAASO(2017)合作组会议
主要内容
1. 传统宇宙线传播 2. 最近实验观测结果 3. 空间依赖传播模型 4. 总结
传统宇宙线传播模型
宇宙线传播图像
加速 扩散和相互作用 太阳系内传播 地球附近探测
高能反质子/质子比例不随能量变化，和B/C不一致
银盘弥散伽马射线超出
Fermi-LAT (2012)
超出只在银盘体现，银晕没有明显超出
(原初)宇宙线空间变化
AMSY0a2ng(2e0t 1a6l.)(2016)
根据弥散伽马射线给出的宇宙线强度和能谱随空间位 置的变化：跟传统传播模型不一致
观测结果总结
4. 原初能谱: F原初(E) ~ q(E)/DXX ~ JE-β-δ exp(-E/Emax)
5. 次级/原初谱比例： F次级(E)/F原初(E): ~E-δ
最近实验观测结果
1. 原初宇宙线粒子谱 2. 次级宇宙线粒子谱 3. 弥散伽马射线
宇宙线能谱200 GV变硬
AMS-02 collaboration, ICRC(2017)
原初电子也存在变硬
Lin et al. (2015)
次级宇宙线：正电子超出
AMS-02 (2013)
Dark matter? Pulsars?
…
次级宇宙线：B/C
AMS-02 (2016)
高能单一幂律行为；TeV/n以上是否存在拐折？
次级宇宙线：反质子/质子比
AMS-02 (2016)
AMS02 (2016)