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GPS的原理是采用“三点定位法”来定位的.下面我们以二维平面为例,来说明三点定位的原理,假若你到了一个陌生的地方,你可以通过测量出你到某已知地点A的距离a,则你现在就处在以A为圆心、以a为半径的圆周上,如上图(1)所示,如果再测量出你到另一个已知地点B的距b,则你也处在以B为圆心、以b为半径的圆周上,如上图(2)所示,由上图(2)可以看出,你现在的位置只可能是在两圆周的交点O1或O2上,若要惟一确定你的位置,就必须再通过测量出你到第三个已知地点C的距离c,你现在的位置也一定在以C为圆心、以c为半径的第三个圆周上,如上图(3)所示,三圆的交点O1就是你的位置,这就是说,三点定位法需要有三个坐标已知的参考点,并知道被测点到参考点之间的距离,在三维空间中,其定位原理基本与此相同,只是往往要加上一个已知条件:被测量点在地面上,在GPS中,三个参考点就是三颗悬在空中已知位置坐标的卫星,被测量点到它们的距离可以通过接收从卫星发来的无线电波测量出来,则被测点在地面上的位置可由地面接收装置中的电脑计算出来,GPS要由空间卫星系统、地面监控系统、用户接收系统三大部分构成,天上地下协同工作,才能完成定位.空间卫星系统也就是GPS导航卫星群,以俄罗斯“格拉纳斯”全球导航系统为例,按照设计方案,它是由24颗工作卫星组成,它们均匀分布在6个轨道平面上,每个轨道上均匀分布有4颗卫星,每颗卫星每12h绕地球运行一周,假设这些卫星都在离地面某一高度的轨道上做匀速圆周运动,取地球半径R=6400km,地面的重力加速度g=10m/s2.
根据以上信息,请回答下列问题:
①间谍卫星上装有某种遥感照相机,可用来探测军用和民用目标.这种照相机能拍到晚上关灯行驶的汽车,甚至车队已经离开,也瞒不过它.这种遥感照相机敏感的电磁波属于( )
A.可见光波段 B.红外波段
C.紫外波段 D.X波段
②下列有关GPS中卫星的加速度的说法中正确的是
A.因卫星做匀速圆周运动,其加速度为零
B.在卫星只受重力作用,其加速度为重力加速度g
C.若卫星距地面高度H为地球半径R的n倍,则其加速度为
D.若卫星距地面高度H为地球半径R的n倍,则其加速度为
③下列关于导航卫星群中卫星轨道的说法中,正确的是( )
①卫星的轨道平面都垂直于地轴
②卫星的轨道平面都过地心
③地球上除赤道以外的某条纬线可能处于某个卫星的轨道平面内
④地球上某条经线可能处于某个卫星的轨道平面内
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
④“格拉纳斯”全球卫星导航系统的导航卫星群中除24颗工作卫星外,还有些替补卫星在天空运行,当某颗工作卫星出现故障时可及时顶替工作,若某颗替补卫星处在略低于工作卫星的轨道上,则这颗卫星的周期和速度与工作卫星相比较,以下说法正确的是( )
A.替补卫星的周期大于工作卫星的周期,速度大于工作卫星的速度
B.替补卫星的周期小于工作卫星的周期,速度大于工作卫星的速度
C.替补卫星的周期大于工作卫星的周期,速度小于工作卫星的速度
D.替补卫星的周期小于工作卫星的周期,速度小于工作卫星的速度
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选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题纸上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑.如都作答则按A、B两小题评分)
A.(选修模块3—3) (12分)
⑴有以下说法,其中正确的是 .
A.在两分子间距离增大的过程中,分子间的作用力减小
B.布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动
C.晶体一定具有规则形状,且有各向异性的特征
D.温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质
⑵一定质量的理想气体从状态A(p1、V1)开始做等压膨胀变化到
状态B(p1、V2),状态变化如图中实线所示.此过程中气体对外做的功为 ▲ ,气体分
子的平均动能 ▲ (选填“增大”“减小”或“不变”), 气体 ▲ (选填“吸收”或“放出”)
热量.
⑶已知地球的半径R,地球表面的重力加速度g,大气压强p0,空气的平均摩尔质量为M,
阿伏加德罗常数NA.请结合所提供的物理量估算出地球周围大气层空气的分子数.
B.(选修模块3—4) (12分)
⑴下列说法正确的是 ▲
A.泊松亮斑有力地支持了光的微粒说,杨氏干涉实验有力地支持了光的波动说。
B.从接收到的高频信号中还原出所携带的声音或图像信号的过程称为解调
C.当波源或者接受者相对于介质运动时,接受者会发现波的频率发生了变化,这种现象叫多普勒效应。
D.考虑相对论效应,一条沿自身长度方向运动的杆,其长度总比杆
静止时的长度小
⑵如图所示,为黄光、蓝光分别通过同一干涉装置形成的干涉条纹中心部
分。则图甲为 ▲ 产生的干涉条纹(选填“黄光”或“蓝光”).若将两
种颜色的光以同样的入射角入射到两种物质的介面上,图甲对应的色
光发生了全反射,则图乙对应的色光 ▲ (选填“一定”、“可能”或“不
可能”)发生全反射.
⑶图中实线和虚线分别是x轴上传播的一列简谐横波在t=0和t=0.3s时刻的波形图,x=1.2m处的质点在t=0.3s时刻向y轴正方向运动。
求:
①波的传播方向和周期;
②波的传播波速
C. (选修3-5试题) (12分)
⑴(4分)下列说法正确的是 ▲
A.原子核内部某个中子转变为质子和电子,产生的电子从原子核中发射出来,这就是β衰变
B.比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时一定吸收核能
C.根据玻尔理论可知,氢原子辐射出一个光子后,氢原子的电势能增大,核外电子的运动速度减小。
D.德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念,认为一切物体都具有波粒二象性。
⑵(4分))现用下列几种能量的光子的光照射处于
基态的氢原子,A:10.25eV、B:12.09eV、C:
12.45eV,则能被氢原子吸收的光子是 ▲ (填
序号),氢原子吸收该光子后可能产生 ▲ 种
频率的光子.氢原子能级图为:
⑶ (4分) 如图(a)所示,在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车,甲车系一穿过打点
计时器的纸带,当甲车受到水平向右的瞬时冲量时,随即启动打点计时器,甲车运动一
段距离后,与静止的乙车发生正碰并粘在一起运动,纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两
车运动情况如图(b)所示,电源频率为50Hz,求:甲、乙两车的质量比m甲:m乙
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选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题纸上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑.如都作答则按A、B两小题评分)
A.(选修模块3—3) (12分)
⑴有以下说法,其中正确的是 .
A.在两分子间距离增大的过程中,分子间的作用力减小
B.布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动
C.晶体一定具有规则形状,且有各向异性的特征
D.温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质
⑵一定质量的理想气体从状态A(p1、V1)开始做等压膨胀变化到
状态B(p1、V2),状态变化如图中实线所示.此过程中气体对外做的功为 ▲ ,气体分
子的平均动能 ▲ (选填“增大”“减小”或“不变”), 气体 ▲ (选填“吸收”或“放出”)
热量.
⑶已知地球的半径R,地球表面的重力加速度g,大气压强p0,空气的平均摩尔质量为M,
阿伏加德罗常数NA.请结合所提供的物理量估算出地球周围大气层空气的分子数.
B.(选修模块3—4) (12分)
⑴下列说法正确的是 ▲
A.泊松亮斑有力地支持了光的微粒说,杨氏干涉实验有力地支持了光的波动说。
B.从接收到的高频信号中还原出所携带的声音或图像信号的过程称为解调
C.当波源或者接受者相对于介质运动时,接受者会发现波的频率发生了变化,这种现象叫多普勒效应。
D.考虑相对论效应,一条沿自身长度方向运动的杆,其长度总比杆
静止时的长度小
⑵如图所示,为黄光、蓝光分别通过同一干涉装置形成的干涉条纹中心部
分。则图甲为 ▲ 产生的干涉条纹(选填“黄光”或“蓝光”).若将两
种颜色的光以同样的入射角入射到两种物质的介面上,图甲对应的色
光发生了全反射,则图乙对应的色光 ▲ (选填“一定”、“可能”或“不
可能”)发生全反射.
⑶图中实线和虚线分别是x轴上传播的一列简谐横波在t=0和t=0.3s时刻的波形图,x=1.2m处的质点在t=0.3s时刻向y轴正方向运动。
求:
①波的传播方向和周期;
②波的传播波速
C. (选修3-5试题) (12分)
⑴(4分)下列说法正确的是 ▲
A.原子核内部某个中子转变为质子和电子,产生的电子从原子核中发射出来,这就是β衰变
B.比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时一定吸收核能
C.根据玻尔理论可知,氢原子辐射出一个光子后,氢原子的电势能增大,核外电子的运动速度减小。
D.德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念,认为一切物体都具有波粒二象性。
⑵(4分))现用下列几种能量的光子的光照射处于
基态的氢原子,A:10.25eV、B:12.09eV、C:
12.45eV,则能被氢原子吸收的光子是 ▲ (填
序号),氢原子吸收该光子后可能产生 ▲ 种
频率的光子.氢原子能级图为:
⑶ (4分) 如图(a)所示,在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车,甲车系一穿过打点
计时器的纸带,当甲车受到水平向右的瞬时冲量时,随即启动打点计时器,甲车运动一
段距离后,与静止的乙车发生正碰并粘在一起运动,纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两
车运动情况如图(b)所示,电源频率为50Hz,求:甲、乙两车的质量比m甲:m乙
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