搭载首颗新一代北斗导航卫星的长征三号丙运载火箭(如图)在西昌卫星发射中心点火发射,成功地将北斗卫星导航系统第17颗卫星送入工作轨道,标志着我国北斗卫星导航系统由区域运行向全球拓展的启动实施。预计到2020年我国将建成覆盖全球的北斗卫星导航系统,可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并具短报文通信能力,其定位精度10m,测速精度0.2m/s,授时精度10ns。
北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成,北斗卫星导航系统的空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成。5颗静止轨道卫星定点位置为东经58.75°、80°、110.5°、140°、160°,离地面的高度约为3.60×104km;30颗非静止轨道卫星中有27颗是中轨道卫星,中轨道卫星轨道离地面高度约为2.15×104km。
(1)北斗卫星导航系统由空间段、
(2)北斗卫星导航系统的空间段由
(3)卫星发射过程可简化为点火加速、离开大气层后关闭发动机自由上升和调整姿态三个阶段。第17颗北斗导航卫星点火发射时,相对长征三号丙运载火箭是
(4)第17颗北斗导航卫星加速升空过程中,卫星的动能将
(5)若从地面向静止轨道卫星发送电磁波信号,至少需要
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2020年11月24日,我国在文昌航天发射场,用长征五号遥五运载火箭成功发射嫦娥五号探测器,顺利将探测器送入预定轨道。长征五号遥五运载火箭所用燃料为液态的氢和氧。科技人员在运载火箭上安装了“箭载摄像机”记录火箭飞行情况。图甲是摄像机拍到的火箭上升时的一幅照片。探测器落月前先进入环月轨道,图乙是探测器绕月飞行的图片,探测器利用自身携带的激光测距仪向月球发出激光信号,自动测量离月球的距离和选择落月地点,月球表面是真空。月球上的引力大约是地球上的六分之一,探测器登陆月球后,挖取约的土壤样品封装并带回地球。(1)科技人员一般采用
(2)“箭载摄像机”拍摄照片时镜头的焦距为f,为保证成像清晰,镜头到感光元件的距离v满足的条件是
(3)图乙中皎洁的月亮
(4)月球土壤样本抵达地球后质量将
(1)火箭使用氢氧发动机是因为氢燃料的
(2)嫦娥六号和地球之间通信是利用
(3)角反射镜用于地球和月球之间的距离测量,若从地球向月球发射激光,激光到达月球并返回地球共需2.56s,则地球和月球间距离
(4)嫦娥六号实施近月制动的简图如图所示(v为前进方向),四个喷口A、B、C、D可以向相应方向喷出气体,则喷口
深中通道是集“桥、岛、隧、水下互通”于一体的世界级集群工程。项目采用东隧西桥方案,项目全长约24km,主要由长6.8km的特长海底钢光混凝土沉管隧道、主跨1666m伶仃洋大桥、长约13km非通航孔桥、东、西人工岛等关键构造物组成。采用设计速度100km/h的双向8车高速公路技术标准,计划于2024年建成通车。在建造“沉管隧道”时,先在陆地上预制“沉管”构件;用浮运的方法运输,即将“沉管”两端密封,密封的“沉管”如同一个巨大的长方体空心箱子漂浮在水面上,用拖轮拖至预沉位置;定位后、将这些构件沉放在预先没挖好的沟槽中并联接起来,回填砂石,拆除隔墙形成限道、“沉管”标准管节长度165米、漂浮时排水量约8万吨;单个管节由2500多个独立仓格构成、工艺参数控制及施工组织难度大。
(1)深中通道建成后,如果以设计的最高速度通过全长,需要(2)若轿车在水平桥面上急速行驶,则根据轿车呈现的流线型外形可判断,轿车对桥面的压力
(3)吊装船吊着“沉管”并向其内部灌水使之沉入水中。在“沉管”下沉过程中,其所受水的压强
(4)密封的“沉管”灌水前,沉管标准管节漂浮在水面上受到的浮力是
(5)若“沉管”的实心体积以32000m3计算,则“沉管”钢壳混凝土的平均密度为
(6)漂浮在水面上的“沉管”拖至预定位置,需要灌水下沉,在到达江底之前过程中,受到的浮力F随时间t的变化图像可能是
A.B.
C.D.
(2)图甲是“天宫”空间站绕地球转动的轨迹,由远地点运动到近地点的过程中,空间站的重力势能
(3)图乙所示,左侧电子枪的电流方向为
(4)电能是空间站的生命力,我国采用的三结砷化镓太阳能电池组成的太阳能光伏发电系统,它由4对太阳翼帆板组成,放置在实验舱末端的桁架上。一对太阳翼帆板展开面积可达,光电转换效率可达30%以上,若太阳翼帆板平均每平方米的面积上每秒接收600焦耳的太阳能,则供电功率可达
登陆火星仰望星空,我们追梦不止……
2021年5月15日,我国发射的“祝融号”火星车登陆火星表面。登陆一颗陌生的星球,大体分为“绕”、“着”、“巡”三步。“绕”:探测器经过漫长的旅程,实现对登陆星球的环绕飞行。“着”:探测器着陆星球表面的过程。“巡”:探测器到达星球表面后,放出巡视车,完成对星球表面的拍摄及土壤分析等工作。其中最困难的一步就是“着”,这个过程中要使探测器的速度在短短的几分钟内降至零,通常要先后经历“气动减速”、“降落伞减速”、“动力减速”三个阶段。火星是太阳系中与地球最相似的行星,表面有大气层,温度适宜,火星表面引力为地球表面引力的38%。(1)探测器环绕火星运动的轨道是一个椭圆,如图乙所示。当探测器运行到“远火点”时,它的势能(2)探测器着陆星球表面的过程,能通过“气动减速”、“降落伞减速”的原因是因为火星表面有
月背“软着陆”“嫦娥”硬功夫
2019年1月3日,“嫦娥四号”探测器降落在月球背面的预选着陆区。并通过“鹊桥”中继星传回了世界上第一张近距离拍摄的月背影像图,揭开了古老月背的神秘面纱。“嫦娥四号”成为人类第一个着陆月球背面的探测器。
2018年12月30日,飞行控制中心对“嫦娥四号”实施降轨控制,使其进入月近点高度约15公里。远月点高度约100公里的绕月椭圆形着陆准备轨道。2019年1月3日早上,在近月轨道15公里处调整登陆姿态。由于月球上没有空气,所以用反推火箭发动机作用,垂直下降。在距离月面100米处,“嫦娥”稍作停留,悬停在空中,用激光探测器进行测距和定位,而后缓缓落下,10时26分精准立在月背着陆点之上。22时22分,“嫦娥四号”着陆器与巡视器顺利分离,“玉兔二号”巡视器驶抵月球表面,着陆器上监视相机拍下了“玉兔二号”在月背留下的第一行“脚印”,通过“鹊桥”中继星顺利传回地面。
(1)反推发动机制动原理是根据力的作用是
(2)“嫦娥四号”在绕月着陆准备轨道从远月点向近月点运动过程中速度
(3)如图,若地面测控中心与“鹊桥”相距46万公里,“鹊桥”与月球背面相距约6.5万公里,他们之间是利用
电动汽车
电动汽车是以车载电池为动力的车辆,用电动机驱动车轮行驶。电动汽车的电池为电动机供电,同时也给汽车的空调、车灯等耗电系统供电,动力电池容量的大小很大程度上影响电动汽车充电一次行驶的最大路程,即续航里程,单位质量电池中储存的电能叫做电池的能量密度,增加续航里程最直接的方式就是增加电池质量。电池质量越大,储存的电能就越多,但是汽车总质量越大,行驶过程中能耗就越高。为了避免电池损坏,通常电池消耗电能不得超过最大电能的80%。(1)电动汽车行驶时,动力电池把
(2)电动汽车内由电池供电的电动机、空调、车灯的连接方式是
(3)如果某电动汽车的总质量为1200kg,其中电池质量为300kg,电池的能量密度为0.15kW·h/kg,汽车以某一速度匀速行驶时,阻力为车重的0.05倍,则该车的续航里程为
(4)为了增加电动汽车的续航里程下列做法不可行的是
A.增加电池带电量
B.整车轻量化
C.降低传动摩擦
D.增大耗电系统功率
【推荐2】石墨烯——改变世界的神奇新材料
石墨烯(Graphene)是碳的同素异形体,堆叠在一起的石墨烯层(大于10层)即形成石墨,层间通过分子间的作用力保持在一起,晶面间距0.335纳米。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景,被认为是一种未来革命性的材料。最常见的石墨烯取暖壁画就是石墨烯的应用,其原理很简单,将近乎透明的石墨烯发热膜加入其中,通电后能使壁画表面温度快速达到90℃,使所在空间迅速温暖起来,且加热无死角。具有使用寿命长、保温持久等优势并且安全系数高,具有独特防爆免烫和温控保护装置(温度达到设定温度可自动切断电源或保温)。
(1)从材料的导电性能说,这种石墨烯属于
(2)石墨烯取暖壁画在工作的过程中,将电能转化为
(3)石墨烯取暖壁画中的温控保护装置,在电路中的作用相当于电路中的一个
(4)石墨烯取暖壁画使所在空间暖和起来,是通过
(5)石墨烯取暖壁画相比传统采暖方式更节能、环保,除此之外,请在文中再找出一个它的优势:
中国太空站
2023年10月26日11时14分,搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,飞船顺利入轨。神舟十七号飞船入轨后,于17时46分成功对接于空间站天和核心舱前向端口,神舟十七号3名航天员已顺利进驻中国空间站。12月21日,神舟十七号航天员汤洪波、唐胜杰、江新林密切协同,完成了天和核心舱太阳翼修复试验等既定任务.太阳翼作为空间站的“翅膀”,是一座太空“发电站”,为空间站提供充足的能量。
中国已经能够为宇航员提供120多种中式美食,为保证食品能经受住太空特殊环境因素的影响,很多食物需要使用真空冷冻干燥技术处理。在约零下30~50℃的低温真空状态下使预先冻结食品中的水分不经过冰的熔化,直接变为水蒸气被除去,从而避免营养、香气和维生素的流失。(1)神舟十七号飞船向空间站天和核心舱前向端口靠近的过程中,以天和核心舱为参照物,神舟十七号飞船是
(2)航天员汤洪波、唐胜杰携带装备出舱后,不借助于无线电,两人
(3)生活中我们常吃食品干燥处理:通过加热、烘干等方式直接去除食品中的水分,该过程中的主要物态变化是
(4)根据已学的物理知识,航天员在太空站实验舱中进行以下基本测量,你认为能够完成的是
①用刻度尺测量长度 ②用温度计测量温度 ③用秒表测量时间
祝融飞天
2021年5月22日10时40分,中国第一辆火星车“祝融号”安全驶离着陆平台,成功“打卡”火星表面,正式开启火星探测之旅。你知道吗,其实“祝融号”火星巡航速度非常的慢,仅每小时40米,而这也是有原因的。早在5月15日,天问一号着陆巡视器就已成功软着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区,“祝融号”火星车建立了对地通信。当天一着陆,“祝融号”火星车就直接向家人报告“我已着陆,感觉良好”,并用随身携带的相机拍了一些照片,为了应对火星表面的低气压以及昼夜温差,研制团队为火星车配置了两套集热器,并采用了纳米气凝胶保温。火星沙尘沉积将影响太阳电池阵发电,为此,研制团队专门针对光照、沙尘等情况,设计了蝶形四展太阳翼,配置了特殊的电池等。
(1)祝融号在火星上的巡航速度大约与
A.蜗牛的爬行速度 B.人行走的速度 C.汽车在高速上行驶的速度
(2)因为火星上的昼夜温差较大,所以能量的损耗也比较大,中国科学家因此制造了一个和“祝融号”相似的“双胞胎”,模拟它登陆火星时的情况,确认登陆方式是安全时,才让“祝融号”正式在火星上登陆,这是运用了
A.控制变量法 B.等效替代法
(3)祝融号将拍摄到的照片传回地球通过
A.电磁波 B.超声波
(4)“祝融号”安全驶离着陆平台过程中,“祝融号”相对着陆平台是
(5)请从上述材料中找出“祝融号”可能在火星上遇到的问题,模仿范例格式,写出对应的物理问题和方案(任写一条)。
问题 | 解决方案 |
火星上会有比较坚硬的石块,祝融号的轮子可能会受到损害。 | 用硬度大的材料做祝融号的车轮。 |
|
“胶囊胃镜”全称为“遥控胶囊内镜系统”,被誉为“完美胃部检查的胶囊内镜机器人”。胶囊机器人另一个名字为磁控胶囊内镜,重为0.05N。它只需患者随水吞下,经过15 分钟左右便可完成胃部检查。典型的胶囊内窥镜包含几个主要组件:外壳,光学窗口,LED阵列,光学透镜,CMOS图像传感器,射频发射器,天线和电源。医生通过胶囊胃镜系统,可以实时精确操控的体外磁场来控制胶囊机器人在胃内的运动,改变胶囊姿态,按照需要的角度对病灶重点拍摄照片,从而达到全面观察胃黏膜并做出诊断的目的。在这个过程中,图像被5G无线传输至便携记录器,数据导出后,还可继续回放以提高诊断的准确率。(1)小白同学口服一个胶囊机器人,这个胶囊机器人长约2.7
(2)如图所示,画出胶囊机器人在胃中所受重力示意图
(3)胶囊机器人在胃中每下降1cm,重力做功W=
(4)如果小白医生想扫描更大范围时,应操作机器人
(5)小白医生在远程无线操控机器人时,通过
【推荐3】高压电线下打手机安全吗
有这样一则消息,青岛某建筑工人在大约3m高的平房顶上做防水工程时,准备接手机电话,手机发生爆炸导致烧伤,其烧伤面积达到了70%.对于事发原因,有工友认为是施工的上方有高压线造成的.对此,人们进行了猜测.
猜测1:可能是拿着手机的时候,靠高压线太近,导致触电引起手机爆炸.
猜测2:可能是手机的电磁波,将人头顶的空气电离,给高压电建了个“绿色通道”,导致触电.
阅读完下面的资料,你就能判断上面的猜想是否正确了.
①目前高压线缆在城市中大量以“遁地”形式出现,这种线缆是带有绝缘层的.但还有一种架空高压线,使用的是裸露的导线,而直接将空气作为绝缘介质.对于这种架空高压线,发生的很多事故都是由于直接触摸或误闯非绝缘区造成的,因此与高压线路保持安全距离是保命的诀窍.为保证线路和人身安全,我国对高压线缆的架设有详尽的规定,并将高压线缆周围一定距离设置为安全区域.下表是我国《110kV-500kV高压架空线路设计技术规程》中对国内高压线与人或物的安全距离做出的限值要求,前面所述事故现场的高压线是按照国家规定架设的.
②手机在使用的时候会向外发送无线电波.手机信号使用的无线电波频率为1GHz、2GHz左右.一般来说,电磁波的频率越高,电离作用就越强.像我们常说的紫外线可以使空气电离产生臭氧,它的频率在几十万到几千万GHz.相比之下,手机无线电波的频率太低了,在电离空气方面,它的能力太弱了.
(1)根据上述材料,回答下列问题.
①与紫外线相比,手机信号使用的无线电波的电离作用较
②下列判断正确的是
A.猜测1正确 B.猜测2正确
C.猜测1和2都正确 D.猜测1和2都不正确
(2) 在生活中为尽量避免手机爆炸,你认为应怎样做更安全