Question

7．“墨子”號量子衛(wèi)星發(fā)射
    2016年8月16日北京時間凌晨1時40分，全球首顆量子科學實驗衛(wèi)星“墨子”號在中國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，除了用這枚衛(wèi)星進行一些科學實驗外，還將在世界上首次實驗衛(wèi)星和地面之間的量子通信，標志著我國在量子通信領(lǐng)域全面領(lǐng)先于世界．衛(wèi)星在大氣層外沿橢圓軌道環(huán)繞地球運行．運動速度大約是每秒8公里．外觀上與通常的衛(wèi)星并無太大區(qū)別，可看成一個立方體，高1.7米、重640千克．衛(wèi)星的對準精度高于普通衛(wèi)星的10倍．
    量子衛(wèi)星首席科學家潘建偉院士說，墨子最早設(shè)計了小孔成像實驗，提出光線沿直線傳播，奠定了光通信、量子通信的基礎(chǔ)．以中國古代偉大科學家的名字命名量子衛(wèi)星，將提升我國的文化自信．

（1）該衛(wèi)星的平均密度為0.13×10³kg/m³
（2）該衛(wèi)星是通過電磁波與地面進行通信聯(lián)系的．
（3）衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運行，有近地點和遠地點，下列說法正確的是C
A．衛(wèi)星在遠地點時速度為零，動能為零
B．衛(wèi)星從近地點向遠地點運動，動能增大，勢能減小
C．衛(wèi)星在大氣層外運行，不受空氣阻力，因此機械能守恒
D．衛(wèi)星從遠地點向近地點運動，動能增大，勢能減小，機械能減小
（4）墨子最早設(shè)計的小孔成像實驗，說明光沿直線傳播．
（5）如圖展示的是火箭發(fā)射時的壯觀情景．火箭發(fā)射時，有大量“白氣”出現(xiàn)，這些“白氣”是水池中的水先汽化后液化形成的（均填物體變化名稱）．

Answer 1

分析 （1）已知正方體的邊長，可以得到體積，已知質(zhì)量和體積，兩者之比是衛(wèi)星的密度；
（2）電磁波可以在真空中傳播，衛(wèi)星通信依靠電磁波；
（3）在動能和勢能相互轉(zhuǎn)化過程中，如果沒有能量損失，機械能守恒；
（4）光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的；
（5）物質(zhì)由液態(tài)變成液態(tài)的過程叫汽化，從氣態(tài)變成液態(tài)的過程叫液化．

解答 解：
（1）衛(wèi)星的體積為V=a³=（1.7m）³=4.913m³，
衛(wèi)星密度為ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{640kg}{4.913{m}^{3}}$≈0.13×10³kg/m³；
（2）電磁波的傳播不需要介質(zhì)，所以衛(wèi)星在大氣層以外飛行過程中靠電磁波傳遞信息；
（3）機械能包括動能和勢能．衛(wèi)星在大氣層以外繞地球沿橢圓軌道飛行過程中，重力勢能和動能相互轉(zhuǎn)化，由于是真空狀態(tài)，沒有空氣阻力，所以機械能守恒．故選C；
（4）小孔成像是光的直線傳播現(xiàn)象；
（5）發(fā)射臺下是水池，而讓火焰噴射到水中，則水是從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的水蒸氣，即發(fā)生汽化，從而能從周圍吸取熱量；這些水蒸氣散發(fā)到空氣中，遇到冷空氣液化成的小水珠就是我們看到的“白氣”．
故答案為：
（1）0.13×10³；（2）電磁波；（3）C；（4）沿直線；（5）汽化；液化．

點評 此題是一道聯(lián)系科技成就的材料題，考查的知識點較多，包含密度的計算、電磁波的應(yīng)用、機械能轉(zhuǎn)化、光的直線傳播和物態(tài)變化現(xiàn)象．題目難度不大，認真閱讀材料，找到有價值信息，是解答此類問題的關(guān)鍵．