微波通信
电磁波可以用来传递信息,通常用于广播、电视等通信。微波是电磁波家族中的一员,它的性质比中波和短波更接近光波。信息理论表明,作为载体的电磁波,与中波和短波相比,微波在相同的时间内可以传输更多的信息。
用微波传递信息时,必须每隔 左右就要建设一个微波中继站,如图甲所示。信号传递的距离越远,需要的中继站越多。在雪山上、大洋中,根本无法建设中继站,所以人类用地球同步通信卫星做微波通信的中继站来进行通信。如图乙所示,在地球的周围均匀地配置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三颗同步通信卫星作为太空微波中继站,可使地球上任意两点间保持通信,接收地面站传来的电信号,经过处理后,再发送到另一个或几个地面站。现在通过卫星电视,某地举行体育赛事,其他地方的人几乎可以立刻看到现场的画面。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)用微波传递信息时,必须每隔 左右就要建设一个微波中继站,这是因为 (选填序号)。
①多修建中继站,有利于微波产生更多的信息
②微波的传播距离比中波近,只能传播
③微波沿直线传播,不能沿地球表面绕射
(2)如图丙所示, 、 分别是Ⅰ、Ⅱ两颗卫星正下方的地面站,把通信卫星假想成一个平面镜,要使地球上 处地面站接收到 处发送的信号,请仿照光路图,在图中画出平面镜及微波传播的路径和方向。
(3)已知三颗通信卫星距地面的高度都是 ,任意两颗卫星之间的距离都是 .则 处发送的微波信号传送到 处所用的时间是 。
如图为某自动冲水装置的示意图,水箱内有一个圆柱浮筒A,其重为 ,底面积为 ,高度为 。一个重力及厚度不计、面积为 的圆形盖片B盖住出水口并紧密贴合。A和B用质量不计、长为 的轻质细杆相连。初始时,A的一部分浸入水中,轻杆对A、B没有力的作用。水的密度为 ,g取 。
(1)求A所受浮力的大小 。
(2)求A浸入水的深度 。
(3)开始注水后轻杆受力,且杆对A和B的拉力大小相等。当水面升高到某位置时,B刚好被拉起使水箱排水,求此时杆对B的拉力大小F。
(4)水箱开始排水时,进水管停止注水。为增大一次的排水量,有人做如下改进:仅增大B的面积为 。试通过计算说明该方案是否可行?若可行,算出一次的排水量。(水箱底面积 供选用)
小宸利用一个电池组,两只电流表( 和 ),一个开关,一个阻值为 的定值电阻和若干导线,来测量未知电阻 的阻值,他设计好电路并正确操作,发现 、 的示数如图所示。
(1) 、 的示数 、 分别是多少?
(2)在你不确定电路设计的情况下,请判断电阻 可能的阻值为多少?
一辆汽车在 的牵引力作用下做匀速直线运动, 内行驶了 。求这个过程中:
(1)汽车的速度;
(2)汽车牵引力做的功;
(3)汽车牵引力做功的功率。
用电能驱动的电动汽车,方便了广大市民的绿色出行。某新型纯电动汽车说明书中有如下表格(g取 )
装备质量 |
电池总电能 |
电池输出电压 |
续航里程 |
850kg |
|
240V |
360km |
注意:电池电能剩余20%时必须立即充电 |
请根据表格中的参数解答以下几个问题。计算过程中:车上仅有司机1人,车与人总质量以900kg计;实际可利用的电能以电池总电能的80%计;忽略动力以外的电能消耗。
(1)当汽车以 的速度匀速行驶时,阻力刚好是车与人总重的0.02倍,那么此时的阻力是多少N?
(2)请通过计算判断,电池可利用的电能是否能让汽车以 的速度匀速完成续航里程?
(3)如果汽车匀速行驶时的阻力始终与速度的平方成正比,那么汽车以刚好能匀速完成续航里程的速度行驶时,电池的输出电流是多少A?
用天然气灶烧水时,把质量为 、初温为20℃的水,加热到70℃,此过程中天然气完全燃烧放出的热量为 。已知水的比热容为 。求:
(1)水吸收的热量是多少J?
(2)天然气灶烧水时的热效率是多少?