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贵州2024年中考理科综合(物理)22题专项训练
1.图甲所示是起重船“振华30”,排水量25万吨,具备单臂固定起吊12000吨、单臂全回转起吊7000吨的能力,世纪工程——港珠澳大桥沉管的安放安装就是由“振华30”完成。是中国制造的世界最大起重船,被誉为“大国重器”,是一种用于水上起重作业的工程船舶,广泛应用于海上大件吊装、桥梁工程建设和港口码头施工等领域。
(1)在起重船顶端安装有定滑轮,其作用是 。
(2)接着,“振华30”将的沉管缓慢吊起,在吊起过程中,沉管2min上升了12m。求沉管上升的速度?
(3)安装沉管过程中,“振华30”将6000吨的沉管从运输船上吊起,如图乙所示,吊起沉管后,“振华30”主船体浸入水中的体积增大还是减小?为什么?( )
(4)“振华30”在沉管安装过程中,若因为流向原因,造成洋流仅对船左侧产生F=5.5×104N的冲击力,如图丙所示,为了保持船体平稳,需开启“侧推器”,让水从船体 (选填“左”或“右”)侧喷出,说说你做此判断的理由:
2.阅读下面短文,回答问题。
量子通信
基于卫星平台的量子通信是构建覆盖全球量子通信网络最为可行的手段。其主要通信流程是:量子信号从地面上发射并穿透大气层﹣﹣中转卫星接收到量子信号并按需要将其转发到另一个中转卫星﹣﹣量子信号从该中转卫星上再次穿透大气层到达地球某个角落的指定接收地点。量子通信是一种传输高效的通信方式,是一种保密性非常高的通信技术。近日,中国的多支研究团队与奥地利科学院塞林格研究组合作,利用“墨子号”量子科学实验卫星,在中国和奥地利之间首次实现距离达7600公里的洲际量子密钥分发,并利用共享密钥实现加密数据传输和视频通信。
在实验中,“墨子号”分别与河北兴隆、奥地利格拉茨地面站进行了星地量子密钥分发,通过指令控制卫星作为中继,建立了兴隆地面站与格拉茨地面站之间的共享密钥,获取共享密钥量约800kB,每秒更新一次加密密钥。基于共享密钥,中奥联合团队在北京到维也纳之间演示了图片加密传输,并建立了一套加密视频通信系统,利用该系统成功举行了75分钟的洲际量子保密视频会议。
“墨子号”卫星与不同国家和地区的地面站之间实现成功对接,表明通过“墨子号”卫星与全球范围任意地点进行量子通信的可行性与普适性,并为形成卫星量子通信国际技术标准奠定了基础。
(1)接收量子信号的中转卫星在工作过程中运动状态 。(选填“改变”或“不改变”)
(2)文中“量子信号”其本质就是光的另一种形态表象。请说出将“量子信号”从中国传到奥地利要借助一颗或多颗中转卫星的理由 。
(3)依据文中的介绍,请猜想量子通信将来广泛应用的领域,并说明猜想的理由 。
3.阅读《全反射与光导纤维》回答问题:
全反射与光导纤维
1870年,英国科学家丁达尔做了一个有趣的实验:如图1所示,让一股水流从玻璃杯侧壁的细口自由流出,以一束细光束沿水平方向从开口处的正对面射入水中。丁达尔发现,细光束不是穿出这股水流射向空气,而是顺从地沿着水流弯弯曲曲地传播,这是光的全反射造成的结果。
当光从光密介质(如水、玻璃等)斜射入光疏介质(如空气等)时,同时发生折射和反射,折射角大于入射角。如果入射角逐渐增大,折射光离法线会越来越远,而且越来越弱,反射光却越来越强。当入射角增大到某一角度时,折射角会先增大到90°,此时,折射光完全消失,只剩下反射光,这种现象叫光的全反射,如图2所示,这时的入射角叫作临界角。
华裔物理学家高锟正是依据这一原理,提出用光导纤维(简称光纤)传递信息的设想,并因此获得2009年诺贝尔物理学奖。光纤由内芯和外套两部分组成,如图3所示。当光从内芯射向外套时,会在内芯与外套的界面上发生全反射,于是光会在内芯中沿着锯齿形路线传播,使光从光纤的一端传向另一端。
光纤在现代技术中有着广泛的应用。如果把光纤集成束,使纤维在两端排列的相对位置一样,图像就可以从一端传到另一端,如图4所示。医学上用这种光纤制成内窥镜,用来检查人体胃、肠等脏器内部。此外,光也可以像无线电波那样,作为载体来传递信息。载有声音、图像数字信号的激光从光纤一端输入,就可以传到千里之外的另一端,实现光纤通信。
目前,我国已进入全面应用光纤通信的时代,已建成的光缆线路与通信卫星、微波接力站、普通电缆相结合,构成了现代国家的“神经系统”。
(1)光从空气斜射入玻璃时, (选填“能”或“不能”)发生全反射现象;
(2)光纤传递信息是利用了光的 现象;
(3)光纤的内芯和外套相比,内芯属于 (选填“光疏”或“光密”)介质;
(4)请你举例说出