随着科学技术水平的不断进步，相信在不远的将来人类能够实现太空移民。为此，科学家设计了一个巨...

随着科学技术水平的不断进步，相信在不远的将来人类能够实现太空移民。为此，科学家设计了一个巨型环状管道式空间站。空间站绕地球做匀速圆周运动，人们生活在空间站的环形管道中，管道内部截面为圆形，直径可达几千米，如图(a)所示。已知地球质量为M，地球半径为R，空间站总质量为m，G为引力常量。

(1)空问站围绕地球做圆周运动的轨道半径为2R，求空间站在轨道上运行的线速度大小;

(2)为解决长期太空生活的失重问题，科学家设想让空间站围绕通过环心并垂直于圆环平面的中心轴旋转，使在空问站中生活的人们获得“人工重力”。该空间站的环状管道内侧和外侧到转动中心的距离分别为r1、 r2，环形管道壁厚度忽略不计，如图(b)所示。若要使人们感受到的“人工重力”与在地球表面上受到的重力一样(不考虑重力因地理位置不同而产生的差异且可认为太空站中心轴睁止)，则该空间站的自转周期应为多大:

(3)为进行某项科学实验，空间站需将运行轨道进行调整，先从半径为2R的圆轨道上的A点(近地点)进行第一次调速后进人椭圆轨道。当空间站经过椭圆轨道B点(远地点)时，再进行第二次调速后最终进人半径为3R的圆轨道上。若上述过程忽略空间站质量变化及自转产生的影响，且每次调速持续的时间很短。

①请说明空间站在这两次调速过程中，速度大小是如何变化的；

②若以无穷远为引力势能零点，空间站与地球间的引力势能为，式中r表示空间站到地心的距离，求空间站为完成这一变轨过程至少需要消耗多少能量。

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随着科学技术水平的不断进步，相信在不远的将来人类能够实现太空移民。为此，科学家设计了一个巨型环状管道式空间站。空间站绕地球做匀速圆周运动，人们生活在空间站的环形管道中，管道内部截面为圆形，直径可达几千米，如图（a）所示。已知地球质量为M，地球半径为R，空间站总质量为m，G为引力常量。

（1）空间站围绕地球做圆周运动的轨道半径为2R，求空间站在轨道上运行的线速度大小；

（2）为解决长期太空生活的失重问题，科学家设想让空间站围绕通过环心并垂直于圆环平面的中心轴旋转，使在空间站中生活的人们获得“人工重力”。该空间站的环状管道内侧和外侧到转动中心的距离分别为r1、r2，环形管道壁厚度忽略不计，如图（b）所示。若要使人们感受到的“人工重力”与在地球表面上受到的重力一样（不考虑重力因地理位置不同而产生的差异且可认为太空站中心轴静止），则该空间站的自转周期应为多大；

（3）为进行某项科学实验，空间站需将运行轨道进行调整，先从半径为2R的圆轨道上的A点（近地点）进行第一次调速后进人椭圆轨道。当空间站经过椭圆轨道B点（远地点）时，再进行第二次调速后最终进人半径为3R的圆轨道上。若上述过程忽略空间站质量变化及自转产生的影响，且每次调速持续的时间很短。

①请说明空间站在这两次调速过程中，速度大小是如何变化的；

②若以无穷远为引力势能零点，空间站与地球间的引力势能为，式中r表示空间站到地心的距离，求空间站为完成这一变轨过程至少需要消耗多少能量。

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下列说法中，表述正确的是（　　　 ）

A. 气体的体积指的是气体的分子所能够到达的空间的体积，而不是该气体所有分子的体积之和

B. 理论上，第二类永动机并不违背能量守恒定律，所以随着人类科学技术的进步，第二类永动机是有可能研制成功的

C. 外界对气体做功时，其内能可能会减少

D. 给自行车打气，越打越困难主要是因为胎内气体压强增大，而与分子间的斥力无关

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设想随着科学技术的发展，人类不断向月球“移民”，经过较长时间后，月球和地球仍可视为均匀的球体，总人数不变，且地球的总质量仍大于月球的总质量．月球仍按原轨道运动，则与“移民”前相比，以下说法中错误的是

A. 地球与月球间的万有引力将变小

B. 月球绕地球运动的周期将变长

C. 月球绕地球运动的线速度将变小

D. 月球绕地球运动的加速度将变小

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下列关于热现象和热现象的规律的说法正确的是________．

A．布朗运动就是液体分子的热运动

B．气体如果失去容器的约束就会散开，这是因为气体分子存在斥力的缘故

C．随着制冷技术的不断发展，不远的将来可以使温度降低到－274℃

D．热机中燃气的热能不可能全部变成机械能

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自20世纪以来，随着人类天文观测技术的不断进步，地球自转中的各种变化相继被天文学家发现，经过长时间的观察和计算，天文科学家观察到地球自转速度存在长期减慢的趋势。5.43亿年前，地球每天的时间是0.37小时，5.43亿年以来，地球每天的时间越来越长，平均每年增加0.00015秒，经过5.43亿年的缓慢进化，现在，地球的一天的时间已经增加变化成了23小时56分。假设这种趋势会持续下去，地球的其它条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比

A. 距地面的距离变大

B. 向心加速度变大

C. 线速度变大

D. 角速度变大

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下列说法正确的是________

A、随着科学技术的不断进步，总有一天能实现热量自发地从低温物体传到高温物体

B、气体压强的大小跟气体分子的平均动能，分子的密集程度这两个因素有关

C、不具有规则几何形状的物体一定不是晶体

D、空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和气压，水蒸发越慢

E、温度一定时，悬浮在液体中的固体颗粒越小，布朗运动越明显

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用石墨烯制作超级缆绳，人类搭建“太空电梯”的梦想有望在本世纪实现。科学家们设想，通过地球同步轨道站向地面垂下一条缆绳至赤道基站，电梯仓沿着这条缆绳运行实现外太空和地球之间便捷的物资交换。下列有关电梯仓的说法正确的是

A. 电梯仓停在地球同步轨道站，缆绳对它有作用力

B. 电梯仓停在地球同步轨道站，缆绳对它无作用力

C. 电梯仓停在中间位置，缆绳对它有沿绳指向地心的作用力

D. 电梯仓停在中间位置，缆绳对它有沿绳背向地心的作用力

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用石墨烯制作超级缆绳，人类搭建“太空电梯”的梦想有望在本世纪实现。科学家们设想，通过地球同步轨道站向地面垂下一条缆绳至赤道基站，电梯仓沿着这条缆绳运行实现外太空和地球之间便捷的物资交换。下列有关电梯仓的说法正确的是

A. 电梯仓停在地球同步轨道站，缆绳对它有作用力

B. 电梯仓停在地球同步轨道站，缆绳对它无作用力

C. 电梯仓停在中间位置，缆绳对它有沿绳指向地心的作用力

D. 电梯仓停在中间位置，缆绳对它有沿绳背向地心的作用力

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近年来，随着人类对火星的了解越来越多，美国等国家都已经开始进行移民火星的科学探索，并面向全球招募“单程火星之旅”的志愿者。若某物体在火星表面做自由落体运动的时间是在地球表面同一高度处自由落体时间的1．5倍，已知地球半径是火星半径的2倍。

（1）求火星表面重力加速度与地球表面重力加速度的比值。

（2）如果将来成功实现了“火星移民”，求出在火星表面发射载人航天器的最小速度与地球上卫星最小发射速度的比值。

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