22. 阅读短文,回答问题.
同步通信卫星
同步通信卫星工作的基本原理如图所示.通信卫星的运行轨道有两种:一种轨道是低或中高轨道,另一种轨道是高达三万六千公里的同步定点轨道,即在赤道平面内的圆形轨道,卫星的运行周期与地球自转一圈的时间相同,在地面上看这种卫星好似静止不动,称为同步定点卫星.卫星通信系统由通信卫星(空间部分)和地面部分(通信地面站)两大部分构成的.在这一系统中,通信卫星实际上就是一个悬挂在空中的通信中继站.它居高临下,视野开阔,它可以“看”到地球最大跨度达$18 000 km$.三颗卫星就可以覆盖地球的几乎全部面积,可进行 24 h 的全天候通信.只要在它的覆盖照射区以内,不论距离远近都可以通信,通过它转发和反射电报、电视、广播和数据等无线信号.通信卫星的种类也越来越多.按服务区域划分,有全球、区域和国内通信卫星;按用途分,有一般通信卫星、广播卫星、海事卫星、跟踪和数据中继卫星以及各种军用卫星.

(1)同步通信卫星的“同步”指的是
(2)同步通信卫星的所在的运行轨道的名称叫作
(3)如图所示,地面站 1 和地面站 2 通信,同步通信卫星的作用是
(4)定点于我国上空的同步通信卫星属于下面的(
A. 全球通信卫星
B. 区域通信卫星
C. 国内通信卫星
D. 洲际通信卫星
(5)如果我国发射的某人造地球通信卫星离地面的高度是 36 000 km,那么某电视台播出的节目信号到达卫星后,再从卫星返回到地面上的“锅盖”接收天线,一共需要时间为
(6)依据你现在的知识设想:未来的卫星通信还能做什么?
同步通信卫星
同步通信卫星工作的基本原理如图所示.通信卫星的运行轨道有两种:一种轨道是低或中高轨道,另一种轨道是高达三万六千公里的同步定点轨道,即在赤道平面内的圆形轨道,卫星的运行周期与地球自转一圈的时间相同,在地面上看这种卫星好似静止不动,称为同步定点卫星.卫星通信系统由通信卫星(空间部分)和地面部分(通信地面站)两大部分构成的.在这一系统中,通信卫星实际上就是一个悬挂在空中的通信中继站.它居高临下,视野开阔,它可以“看”到地球最大跨度达$18 000 km$.三颗卫星就可以覆盖地球的几乎全部面积,可进行 24 h 的全天候通信.只要在它的覆盖照射区以内,不论距离远近都可以通信,通过它转发和反射电报、电视、广播和数据等无线信号.通信卫星的种类也越来越多.按服务区域划分,有全球、区域和国内通信卫星;按用途分,有一般通信卫星、广播卫星、海事卫星、跟踪和数据中继卫星以及各种军用卫星.
(1)同步通信卫星的“同步”指的是
卫星与地球处于相对静止状态
.(2)同步通信卫星的所在的运行轨道的名称叫作
同步定点轨道
,距地球表面36 000
km.(3)如图所示,地面站 1 和地面站 2 通信,同步通信卫星的作用是
相当于微波中继站
.(4)定点于我国上空的同步通信卫星属于下面的(
A
)A. 全球通信卫星
B. 区域通信卫星
C. 国内通信卫星
D. 洲际通信卫星
(5)如果我国发射的某人造地球通信卫星离地面的高度是 36 000 km,那么某电视台播出的节目信号到达卫星后,再从卫星返回到地面上的“锅盖”接收天线,一共需要时间为
0.24
s.(6)依据你现在的知识设想:未来的卫星通信还能做什么?
答案
卫星与地球处于相对静止状态
同步定点轨道
36000
相当于微波中继站
A
0.24
未来的卫星,应该可以作为能量中转站,将能量从一个地方传到另一个地方。
同步定点轨道
36000
相当于微波中继站
A
0.24
未来的卫星,应该可以作为能量中转站,将能量从一个地方传到另一个地方。
解析
【分析】
1. 第(1)题:从短文“卫星的运行周期与地球自转一圈的时间相同,在地面上看这种卫星好似静止不动”的描述,可分析出“同步”的含义。
2. 第(2)题:直接从短文中“另一种轨道是高达三万六千公里的同步定点轨道”提取对应信息。
3. 第(3)题:根据短文“通信卫星实际上就是一个悬挂在空中的通信中继站”,总结卫星的作用。
4. 第(4)题:结合“三颗卫星就可以覆盖地球的几乎全部面积”的内容,判断同步通信卫星的服务类型。
5. 第(5)题:利用速度公式$t=\frac{s}{v}$,先确定信号往返的总路程,再结合光速计算传播时间。
6. 第(6)题:结合卫星通信的特点,发挥合理想象,提出未来的应用方向。
【解析】
(1) 由短文可知,同步通信卫星的运行周期与地球自转周期相同,在地面观测时卫星好似静止不动,所以“同步”指卫星与地球处于相对静止状态。
(2) 根据短文内容,同步通信卫星所在的运行轨道是同步定点轨道,距地球表面的距离为36000km。
(3) 短文明确说明“通信卫星实际上就是一个悬挂在空中的通信中继站”,因此同步通信卫星的作用是相当于微波中继站(通信中继站)。
(4) 同步通信卫星三颗即可覆盖地球几乎全部面积,能够实现全球范围的通信服务,因此定点于我国上空的同步通信卫星属于全球通信卫星,故选A。
(5) 信号传播的总路程:$s = 2×36000km = 72000km = 7.2×10^7m$
已知光速$v = 3×10^8m/s$,根据速度公式$t=\frac{s}{v}$,可得传播时间:
$t=\frac{7.2×10^7m}{3×10^8m/s}=0.24s$
(6) 未来的卫星通信可以作为能量中转站,实现能量的跨区域传输;也可拓展为全球实时高清数据交互、星际通信中继等(合理即可)。
【答案】
(1) 卫星与地球处于相对静止状态
(2) 同步定点轨道;36000
(3) 相当于微波中继站(或通信中继站)
(4) A
(5) 0.24
(6) 示例:作为能量中转站,将能量从一个地方传到另一个地方(合理即可)
【知识点】
同步卫星特点;速度公式应用;卫星通信原理
【点评】
本题以同步通信卫星为载体,既考查了对文本信息的提取整合能力,又结合速度公式进行了简单计算,同时引导学生对科技应用进行拓展思考,体现了物理知识在现代通信科技中的实际应用价值。
【难度系数】
0.7
1. 第(1)题:从短文“卫星的运行周期与地球自转一圈的时间相同,在地面上看这种卫星好似静止不动”的描述,可分析出“同步”的含义。
2. 第(2)题:直接从短文中“另一种轨道是高达三万六千公里的同步定点轨道”提取对应信息。
3. 第(3)题:根据短文“通信卫星实际上就是一个悬挂在空中的通信中继站”,总结卫星的作用。
4. 第(4)题:结合“三颗卫星就可以覆盖地球的几乎全部面积”的内容,判断同步通信卫星的服务类型。
5. 第(5)题:利用速度公式$t=\frac{s}{v}$,先确定信号往返的总路程,再结合光速计算传播时间。
6. 第(6)题:结合卫星通信的特点,发挥合理想象,提出未来的应用方向。
【解析】
(1) 由短文可知,同步通信卫星的运行周期与地球自转周期相同,在地面观测时卫星好似静止不动,所以“同步”指卫星与地球处于相对静止状态。
(2) 根据短文内容,同步通信卫星所在的运行轨道是同步定点轨道,距地球表面的距离为36000km。
(3) 短文明确说明“通信卫星实际上就是一个悬挂在空中的通信中继站”,因此同步通信卫星的作用是相当于微波中继站(通信中继站)。
(4) 同步通信卫星三颗即可覆盖地球几乎全部面积,能够实现全球范围的通信服务,因此定点于我国上空的同步通信卫星属于全球通信卫星,故选A。
(5) 信号传播的总路程:$s = 2×36000km = 72000km = 7.2×10^7m$
已知光速$v = 3×10^8m/s$,根据速度公式$t=\frac{s}{v}$,可得传播时间:
$t=\frac{7.2×10^7m}{3×10^8m/s}=0.24s$
(6) 未来的卫星通信可以作为能量中转站,实现能量的跨区域传输;也可拓展为全球实时高清数据交互、星际通信中继等(合理即可)。
【答案】
(1) 卫星与地球处于相对静止状态
(2) 同步定点轨道;36000
(3) 相当于微波中继站(或通信中继站)
(4) A
(5) 0.24
(6) 示例:作为能量中转站,将能量从一个地方传到另一个地方(合理即可)
【知识点】
同步卫星特点;速度公式应用;卫星通信原理
【点评】
本题以同步通信卫星为载体,既考查了对文本信息的提取整合能力,又结合速度公式进行了简单计算,同时引导学生对科技应用进行拓展思考,体现了物理知识在现代通信科技中的实际应用价值。
【难度系数】
0.7
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