阅读短文
太阳能热水器
太阳能热水器能利用太阳能把水从低温加热到高温，以满足人们日常生活的需要。它具有安全、节能、环保等优点。
如下图a所示，太阳能热水器主要由两部分构成：一部分是由许多根玻璃吸热管组成的集热器，每根玻璃吸热管由双层玻璃管组成，双层玻璃管之间是真空。如下图（b）所示是玻璃吸热管的工作原理图，它的结构与保温瓶的玻璃内胆相似，只是在玻璃吸热管的内表面涂了一层黑色的吸热材料；另一部分是保温储水箱，保温储水箱下部与玻璃吸热管相通。
玻璃吸热管工作原理如图(b)所示：当太阳光入射到黑色的吸热层上时，黑色吸热层能把太阳能更有效地转化为热能，将管内的水加热。向光一侧的水被加热后体积增大、密度变小而向上运动；背光一侧的水由于温度较低、密度较大而向下运动，形成冷热水循环，最终整箱水都升高至一定的温度。玻璃吸热管具有吸热保温作用。
请回答以下问题：
(1)玻璃吸热管内向光一侧的水吸热后体积增大、密度变小，所受到的浮力_____重力。
(2)能否将黑色的吸热材料涂在玻璃吸热管的外表面上?简单说明理由： _
(3)将质量为100kg的初温为20℃的水加热到60℃，求这些水需要吸收多少热量?[水的比热容是4.2×103J/(kg・℃)]
(4) 某品牌太阳能热水器集热器面积为S=2m2，热效率为η=40%（即热水器能将照射到玻璃吸热管上的太阳能的40%转化为水的热能），该地点太阳能辐射到地面的平均功率为P=1.4×103W/m2（即平均每平方米每秒钟太阳辐射能为1.4×103J）。在第（3）小题中水吸收的热量由该热水器提供，求需要加热多少小时?
小益家的豆浆机铭牌和简化电路如图所示。豆浆机工作时加热器先加热，待水温达到 时温控开关闭合，电动机开始打磨且加热器继续加热，直到产出豆浆成品，电源开关自动断开。小益用初温 ，质量 的水和少量豆子制作豆浆，设电源电压为 恒定不变，不计导线的电阻。求：
豆浆机铭牌 |
|
最大容积 |
|
额定频率 |
|
额定电压 |
|
加热器功率 |
|
电动机功率 |
|
（1）从物理学的角度解释热气腾腾的豆浆散发出香味的原因：
（2）加热器单独工作时电路中的电流；
（3）质量为 的水从 加热到 需要吸收的热量 ；
（4）本次制作豆浆共计用了 的时间。如果在温控开关闭合前加热器产生的热量 被水吸收，且不计豆子吸收的热量。求本次制作豆浆共消耗的电能。
如图甲所示，用电动机和滑轮组把密度为 ，体积为 的矿石，从水底匀速整个打捞起来， 取 ，水的密度为 ．求：
（1）矿石的重力；
（2）矿石浸没在水中受到的浮力；
（3）矿石露出水面前，电动机对绳子拉力的功率为 ，矿石上升过程中的 图象如图乙所示，求滑轮组的机械效率；
（4）如果不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦，矿石露出水面后与露出水面前相比，滑轮组机械效率会如何改变？为什么？
阅读短文，回答问题：
火星探测器“天问一号”
火星是太阳系中与地球最相似的行星，有大气，温度适宜，自转周期和地球相近，物体在火星表面受到的重力约为在地球表面重力的二分之一，人类对火星的探测具有重大的科学意义。
2020年4月24日，国家航天局宣布将我国火星探测任务命名“天问”，并将首个探测器命名“天问一号”。天问一号将一次性完成“绕、落、巡”三大任务，这在世界航天史上还没有先例。
“绕”，探测器经过7个月的长途飞行，预计明年2月抵达火星附近，之后沿椭圆轨道绕火星运动，实现火星的环绕探测。离火星最近的点叫近火点，离火星最远的点叫远火点。
“落”，使探测器着陆火星表面将是一个更艰巨的挑战，需在7分钟内，使探测器的时速降至0．我国利用探月的技术积累，通过四个阶段来减速。第一阶段气动减速，给探测器来个急刹车；第二阶段降落伞减速，速度减至 ；第三阶段动力减速，探测器反推发动机点火工作，速度减至 ；第四阶段着陆缓冲，将探测器悬停在空中，对火星表面观察，寻找合适的位置着陆。
“巡”，当探测器到达火星后，放出巡视车，完成对火星表面的拍摄及土壤分析等工作，为下一步探测打好基础。
人类对于未知世界的好奇与探索从没有停息过，仰望璀璨星空，我们追梦不止！
（1）探测器沿椭圆轨道绕火星运动时，不受空气阻力，只发生动能和势能的相互转化。由近火点向远火点运动时，探测器的动能 ，机械能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）探测器着陆前的降落伞减速阶段，速度减至 ；
（3）巡视器降落到火星表面后，巡视器对火星表面的压力和火星对巡视器的支持力 （选填“是”或“不是”）一对平衡力；
（4）在火星上重力与质量的比值为 ，探测器在火星上空悬停时其质量为 ，反推发动机喷出的气体对探测器的作用力大小为 。
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 。
体育课上，小明在同位置用相同的力多次将足球踢出，发现足球斜向上飞出的角度越大，球运动得越高，但并不能运动得越远，这是什么原因呢？
小明向老师请教，老师说：这是常见的种抛体运动，将足球以一定的速度向斜上方踢出，足球所做的运动叫做斜抛运动，其运动轨迹如图甲所示。足球起始运动方向与水平方向的夹角叫做抛射角，抛出点到落地点的水平距离叫做射程，射程与抛出速度和抛射角的大小有关。
若不计空气阻力，请回答下列问题：
（1）足球的质量是0.4kg，它受到的重力是多少？（取g＝10N/kg）
（2）若足球从地面踢出时具有的动能是120J，踢出后能达到的最大高度是5m，足球在最高点时具有的动能是多少？
（3）若足球的射程X与抛出速度v、抛射角θ之间满足公式X ，当足球以20m/s的速度且与水平方向成45°角踢出，足球的射程是多少？（取g＝10N/kg）
（4）足球以30°抛射角踢出，其动能Ek随水平位置s变化关系的图象如图乙所示。若该球在同位置以60°抛射角且与前次大小相同的速度踢出，请你在答题卡的同一坐标中画出此次足球的动能随水平位置变化关系的大致图象。
粤公网安备 44130202000953号