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第十九章《電磁波與信息時(shí)代》單元測(cè)試試卷滿分:100分時(shí)間:90分鐘題型選擇題填空題實(shí)驗(yàn)題計(jì)算題題號(hào)1781415171820分值21302425一、單選題(每小題3分,共21分)一、單選題1.2020年6月23日,中國(guó)“北斗系統(tǒng)”的收官之星“北斗3號(hào)”順利升空。下列說(shuō)法正確的是()A.在衛(wèi)星發(fā)射過(guò)程中,火箭與北斗衛(wèi)星之間是相對(duì)靜止的B.在衛(wèi)星發(fā)射過(guò)程中,火箭是勻速直線上升的C.在太空空間站工作的宇航員,觀測(cè)到某顆星球的運(yùn)動(dòng)速度接近1光年D.北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是利用超聲波進(jìn)行工作的【答案】A【解析】A.在衛(wèi)星發(fā)射過(guò)程中,火箭與北斗衛(wèi)星之間沒(méi)有位置變化,所以它們是相對(duì)靜止的,故A正確;B.在衛(wèi)星發(fā)射過(guò)程中,火箭做變速運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;C.光年是光在一年中通過(guò)的路程,是距離單位,不是速度單位,故C錯(cuò)誤;D.超聲波不能在真空中傳播,電磁波可以在真空中傳播,而太空中沒(méi)有空氣,所以北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是利用電磁波進(jìn)行工作的,故D錯(cuò)誤。故選A。2.“摘星星的媽媽回來(lái)了!”2022年4月16日,“神舟十三號(hào)”載人飛船制動(dòng)減速、從大氣層外自由滑行進(jìn)入返航軌道;返回艙進(jìn)入大氣層后自由降落,與空氣劇烈摩擦產(chǎn)生上千攝氏度的高溫;又經(jīng)系列降落傘繼續(xù)減速、在四臺(tái)反推發(fā)動(dòng)機(jī)保護(hù)下平穩(wěn)著陸在內(nèi)蒙古東風(fēng)著陸場(chǎng)。整個(gè)過(guò)程中,艙壁的燒蝕材料、高性能隔熱材料和艙內(nèi)恒溫系統(tǒng)的共同作用保持了返回艙內(nèi)溫度的正常;除“黑障”時(shí)段外,地面系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)著返回艙的位置。在上述過(guò)程中,下列關(guān)于返回艙說(shuō)法不正確的是()A.在大氣層外自由滑行的階段仍受重力B.在進(jìn)入大氣層之后機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C.外壁的燒蝕材料吸熱液化以有效降溫D.位置通過(guò)電磁波被地面系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)【答案】C【解析】A.在地球附近的物體都受到重力的作用,所以在大氣層滑行的返回艙會(huì)受到重力的作用,故A正確,不符合題意;B.進(jìn)入大氣層時(shí),返回艙克服空氣阻力做功,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,艙壁內(nèi)能增加,溫度升高,故B正確,不符合題意;C.外壁的燒蝕材料克服摩擦做功的過(guò)程中,由固態(tài)變成氣態(tài),是升華過(guò)程,需要吸收大量的熱量,從而達(dá)到降溫效果,故C錯(cuò)誤,符合題意;D.因?yàn)檎婵詹荒軅髀?,所以不能使用超聲波傳遞信息;返回艙的位置是通過(guò)電磁波傳遞到地面的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的,故D正確,不符合題意。故選C。3.車(chē)載導(dǎo)航可以利用北斗導(dǎo)航系統(tǒng)配合電子地圖來(lái)進(jìn)行,導(dǎo)航儀和衛(wèi)星間傳輸?shù)男盘?hào)是()A.超聲波 B.電磁波 C.次聲波 D.電流【答案】B【解析】導(dǎo)航儀和衛(wèi)星間傳輸?shù)男盘?hào)是通過(guò)電磁波來(lái)傳遞信息的,超聲波和次聲波不能在真空中傳播,故ACD不符合題意,B符合題意。故選B。4.我國(guó)航空航天事業(yè)取得了舉世矚目的成就,如圖所示,元宵佳節(jié),航天員王亞平在太空中為我們演奏了一曲優(yōu)美動(dòng)聽(tīng)的《茉莉花》,下列說(shuō)法正確的是()A.演奏前,往往需要調(diào)整古箏琴弦的松緊程度,是為了改變發(fā)出聲音的響度B.演奏時(shí),我們能聽(tīng)到優(yōu)美動(dòng)聽(tīng)的歌曲是靠聲波傳回地球的C.太陽(yáng)光照射到空間站上,光在真空中的傳播速度是D.優(yōu)美的琴聲在任何時(shí)候都不會(huì)成為噪聲【答案】C【解析】A.調(diào)整古箏琴弦的松緊程度,是為了改變琴弦振動(dòng)的頻率,從而改變發(fā)出聲音的音調(diào),故A錯(cuò)誤;B.我們能聽(tīng)到航天員演奏的優(yōu)美動(dòng)聽(tīng)的歌曲是靠電磁波傳回地球的,故B錯(cuò)誤;C.光速是宇宙中最快的速度,真空中的光速為3×108m/s,故C正確;D.優(yōu)美的琴聲雖然動(dòng)聽(tīng),如果打擾了人們正常的學(xué)習(xí)、休息和工作,就屬于噪音,故D錯(cuò)誤。故選C。5.2023年5月10日21時(shí)22分,天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船成功發(fā)射。11日,飛船與空間站組合體完成交會(huì)對(duì)接,隨后航天員開(kāi)展貨物轉(zhuǎn)運(yùn)等工作。下列相關(guān)說(shuō)法正確的是()A.飛船在加速升空的過(guò)程中,慣性逐漸變大B.飛船沿軌道繞地球運(yùn)行,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不再改變C.飛船與空間站完成交會(huì)對(duì)接后,飛船相對(duì)于空間站是靜止的D.空間站中的航天員通過(guò)超聲波與地面控制中心傳遞信息【答案】C【解析】A.火箭點(diǎn)火后速度越來(lái)越快,其質(zhì)量不變,所以慣性大小不變,故A錯(cuò)誤;B.飛船沿軌道繞地球運(yùn)行,方向不斷改變,因此運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變,故B錯(cuò)誤;C.飛船與空間站完成交會(huì)對(duì)接后,飛船相對(duì)于空間站的位置沒(méi)有發(fā)生變化,飛船相對(duì)于空間站是靜止的,故C正確;D.空間站中的航天員通過(guò)電磁波與地面控制中心通信,故D錯(cuò)誤。故選C。6.聲音是一種常見(jiàn)的現(xiàn)象,與我們的生活密切相關(guān),以下有關(guān)聲音的說(shuō)法正確的是()A.“公共場(chǎng)所不要大聲說(shuō)話”是要求人們說(shuō)話的聲音音調(diào)要低一些B.公路旁安裝隔音墻是在聲源處減弱噪聲C.在《爸爸去哪兒》節(jié)目中,孩子們很容易辨別出爸爸發(fā)出的聲音,主要是爸爸聲音的音色不同D.女航天員王亞平在天宮一號(hào)上講課的聲音是通過(guò)超聲波傳回地球的【答案】C【解析】A.“公共場(chǎng)所不要大聲說(shuō)話”是要求人們說(shuō)話的聲音響度要小一些,故A錯(cuò)誤;B.減弱噪聲的途徑有三個(gè):在聲源處,在傳播過(guò)程中,在人耳處;公路旁安裝隔音墻是在傳播過(guò)程中減弱噪聲,故B錯(cuò)誤;C.辨別聲音是靠音色,所以在《爸爸去哪兒》節(jié)目中,孩子們很容易辨別出爸爸發(fā)出的聲音,主要是爸爸聲音的音色不同,故C正確;D.由于真空不能傳聲,女航天員王亞平在天宮一號(hào)上講課的聲音是通過(guò)電磁波傳回地球的,故D錯(cuò)誤。故選C。7.2023年5月30日5月30日上午9時(shí)31分,搭載神舟十六號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F遙十六運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射,景海鵬、朱楊柱、桂海潮三名航天員順利進(jìn)入太空。在太空中對(duì)地面進(jìn)行視頻直播時(shí)下列分析正確的是()A.主要通過(guò)音調(diào)辨別不同航天員B.航天員講課是利用聲傳遞能量C.調(diào)大直播電視音量是增大響度D.在地面上聽(tīng)到景海鵬的聲音,說(shuō)明真空可以傳聲【答案】C【解析】A.不同的人說(shuō)話發(fā)聲的音色是不同的,所以是通過(guò)音色辨別不同航天員的,故A錯(cuò)誤;B.航天員講課能獲取信息,所以是利用聲傳遞信息,故B錯(cuò)誤;C.音量也叫響度,所以調(diào)大直播電視音量就是為了增大響度,故C正確;D.在地面上聽(tīng)到景海鵬的聲音,是通過(guò)電磁波傳播到地面的,不能說(shuō)明真空可以傳聲,故D錯(cuò)誤。故選C。二、填空題(每空2分,共30分)8.在網(wǎng)絡(luò)通信中,計(jì)算機(jī)與服務(wù)器、服務(wù)器與服務(wù)器之間都是通過(guò)信號(hào)進(jìn)行信息傳遞的,固定和交換機(jī)之間的信號(hào)是通過(guò)信號(hào)進(jìn)行信息傳遞的?!敬鸢浮繑?shù)字模擬【解析】[1][2]在網(wǎng)絡(luò)通信中,各種信號(hào)的傳遞方式有數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)兩種,在計(jì)算機(jī)與服務(wù)器、服務(wù)器與服務(wù)器之間都是通過(guò)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行信息傳遞的,固定和交換機(jī)之間的信號(hào)是通過(guò)模擬信號(hào)進(jìn)行信息傳遞的。9.已經(jīng)進(jìn)入“5G”時(shí)代,所謂“5G”指的是第五代移動(dòng)通信技術(shù)?!?G”傳遞信息的載體是頻率更高的(填“超聲波”或“電磁波”);中科技含量最高的元件是芯片,芯片的核心部分主要是由(填“導(dǎo)體”、“半導(dǎo)體”或“絕緣體”)材料制成的;智能傳遞信息的電信號(hào)采用(填“模擬”或“數(shù)字”)信號(hào)?!敬鸢浮侩姶挪ò雽?dǎo)體數(shù)字【解析】[1]是通過(guò)接收和發(fā)射電磁波來(lái)實(shí)現(xiàn)通訊的。[2]芯片是由半導(dǎo)體制成的,具有單向?qū)щ娦?。[3]數(shù)字信號(hào)不易失真,易于加密,抗干擾能力強(qiáng),的聲音、圖像信息都是數(shù)字信號(hào)。10.如圖是新型“光導(dǎo)纖維照明系統(tǒng)”,讓太陽(yáng)光先通過(guò)可過(guò)濾部分紫外線的玻璃球罩,再通過(guò)鏡將光會(huì)聚到光導(dǎo)纖維里,將太陽(yáng)光導(dǎo)入室內(nèi)不同的地方。光通過(guò)光導(dǎo)纖維時(shí),在其內(nèi)部發(fā)生的是(選填“反射”或“折射”)現(xiàn)象?!敬鸢浮客雇阜瓷洹窘馕觥縖1]由圖可知鏡片對(duì)光線具有會(huì)聚作用所以安裝的是凸透鏡。[2]光導(dǎo)纖維是通過(guò)光的反射傳輸信息的,所以光在光導(dǎo)纖維中發(fā)生光的反射。11.電視遙控器是用來(lái)遙控電視機(jī)的;驗(yàn)鈔機(jī)是利用了能使熒光物質(zhì)發(fā)光的原理工作的。【答案】紅外線紫外線【解析】[1]家中的電視機(jī)遙控器是利用紅外線來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電視的控制的。[2]能使熒光物質(zhì)發(fā)光的是紫外線,驗(yàn)鈔機(jī)就是根據(jù)這一原理制成的。12.發(fā)聲的音叉放入水中濺出水花,說(shuō)明聲音是由于物體產(chǎn)生的;我國(guó)航天員王亞平在“天宮一號(hào)”為全國(guó)中小學(xué)生授課,她講課的聲音是通過(guò)傳回地球的。【答案】振動(dòng)電磁波【解析】[1]發(fā)聲的音叉放入水中濺出水花,說(shuō)明音叉在振動(dòng),由此可以推導(dǎo)出聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的。[2]真空不能傳聲,太空沒(méi)有空氣,故王亞平講課的聲音是通過(guò)電磁波傳回地球的。13.上課時(shí)老師發(fā)現(xiàn)小明在跟同桌聊天,為了不影響其他同學(xué)聽(tīng)課,老師及時(shí)制止了小明講話這種行為,這是在(選填“人耳”或“聲源”)處減弱噪聲;天宮課堂的授課老師發(fā)出的聲音是通過(guò)電磁波傳到地面的,其傳播速度是m/s。【答案】聲源3.0×108【解析】[1]老師及時(shí)制止了小明講話,是防止噪聲的產(chǎn)生,屬于在聲源處減弱噪聲。[2]電磁波可以在真空中傳播,且真空中速度最快為3.0×108m/s。14.人類探索宇宙的步伐從末停止,有望在夏季從休眠狀態(tài)蘇醒的祝融號(hào)是中國(guó)第一輛火星車(chē),如圖是祝融號(hào)傳送回地球的第一張照片,這些數(shù)據(jù)和信息是通過(guò)(選填“超聲波”、“電磁波”)傳遞到地球的,這張照片歷經(jīng)4天才傳送到地球。其中一個(gè)原因就是傳輸信號(hào)會(huì)有延遲,地球到火星最短距離約是5460萬(wàn)公里,這意味著,地球指揮中心收到祝融號(hào)發(fā)回的圖像至少延遲s,事實(shí)上祝融號(hào)與地面通信還要借助天問(wèn)一號(hào)的環(huán)繞器等設(shè)備,實(shí)際信息傳送時(shí)間就大大增長(zhǎng)了?!敬鸢浮侩姶挪?82【解析】[1]超聲波的傳播必須借助介質(zhì),不能在真空中傳播;電磁波能在真空中傳播。祝融號(hào)將信息以電磁波形式傳遞到地球的。[2]已知地球到火星最短距離約是萬(wàn)公里電磁波的傳播速度為從祝融號(hào)發(fā)出信號(hào)到地球測(cè)控站接收所用時(shí)間為三、實(shí)驗(yàn)題(每空2分,共24分)15.爸爸在路由器的“黑管”上套了一個(gè)碗狀信號(hào)增強(qiáng)器,小華發(fā)現(xiàn)在路由器周?chē)煌恢?,Wi﹣Fi分析儀檢測(cè)到的信號(hào)強(qiáng)度不同,影響信號(hào)增強(qiáng)效果的因素有哪些呢?小華作出如下猜想:猜想一:與信號(hào)增強(qiáng)器的材料有關(guān);猜想二:與信號(hào)增強(qiáng)器的凹面朝向有關(guān);為了驗(yàn)證猜想一,小華進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):“黑管”發(fā)出穩(wěn)定信號(hào)后,將不同材質(zhì)的信號(hào)增強(qiáng)器凹面朝向Wi﹣Fi分析儀,同時(shí)直線移動(dòng)分析儀直到接收到50dB信號(hào)強(qiáng)度,測(cè)出分析儀到路由器的距離,記錄數(shù)據(jù)如下表:材質(zhì)無(wú)陶瓷不銹鋼鐵鋁分析儀到路由器距離6m9m13m14m16m(1)實(shí)驗(yàn)中可以通過(guò)反映它的增強(qiáng)效果;分析表中數(shù)據(jù)可知:相同條件下,材質(zhì)的增強(qiáng)效果更好一些;(2)為了驗(yàn)證猜想二,小華等“黑管”發(fā)出穩(wěn)定信號(hào)后,分析信號(hào)增強(qiáng)器凹面和凸面一側(cè)距“黑管”相同距離處用Wi﹣Fi分析儀檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度,發(fā)現(xiàn)凹面一側(cè)信號(hào)的強(qiáng)度始終大于凸面一側(cè),這說(shuō)明猜想二是(選填“正確”或“錯(cuò)誤”)的;(3)實(shí)驗(yàn)后,小華認(rèn)為碗狀信號(hào)增強(qiáng)器對(duì)路由器信號(hào)的增強(qiáng)效果除了跟材料有關(guān),可能還跟其他因素有關(guān);他另取一個(gè)大小形狀均相同的鋁制碗狀信號(hào)增強(qiáng)器,將它的表面用刀劃成坑坑洼洼,進(jìn)行實(shí)驗(yàn);這樣操作的目的是研究碗狀信號(hào)增強(qiáng)器對(duì)路由器信號(hào)的增強(qiáng)效果與是否有關(guān)。
【答案】分析儀到路由器距離鋁正確信號(hào)增強(qiáng)器表面的粗糙程度【解析】(1)[1]實(shí)驗(yàn)中可以通過(guò)分析儀到路由器距離反映它的增強(qiáng)效果,距離越大,效果越好。[2]分析表中數(shù)據(jù)可知:相同條件下,鋁材質(zhì)的增強(qiáng)效果更好一些。(2)[3]發(fā)現(xiàn)凹面一側(cè)信號(hào)的強(qiáng)度始終大于凸面一側(cè),這說(shuō)明猜想二是正確的。(3)[4]小華另取一個(gè)大小形狀均相同的鋁制碗狀信號(hào)增強(qiáng)器,將它的表面用刀劃成坑坑洼洼,進(jìn)行實(shí)驗(yàn);這樣操作的目的是研究碗狀信號(hào)增強(qiáng)器對(duì)路由器信號(hào)的增強(qiáng)效果與信號(hào)增強(qiáng)器表面的粗糙程度是否有關(guān)。16.請(qǐng)完成與下列實(shí)驗(yàn)有關(guān)的填空:
(1)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以確定物體所受重力的方向始終是的;(2)如圖乙所示,物理學(xué)家帕斯卡曾經(jīng)做過(guò)一個(gè)著名的“裂桶”實(shí)驗(yàn):在一個(gè)密閉的、裝滿水的木桶的桶蓋上插入一根細(xì)長(zhǎng)的管子,從樓房的陽(yáng)臺(tái)上往管子里灌水,只灌了幾杯水,桶竟裂開(kāi)了。此實(shí)驗(yàn)證明了液體的壓強(qiáng)與有關(guān);(3)由如圖丙的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知:電磁鐵的磁性強(qiáng)弱跟有關(guān);(4)如圖丁是小明“探究電磁波的傳播特性”的裝置。能接收到呼叫信號(hào)的是放在(真空罩/金屬盒)中的。【答案】豎直向下液體的深度線圈匝數(shù)真空罩【解析】(1)[1]裝置放在水平桌面上,逐漸改變木板與桌面的夾角α,觀察到懸線OA的方向不變,始終為豎直方向,從實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象可以得出:重力的方向總是豎直向下的。(2)[2]帕斯卡裂桶實(shí)驗(yàn)是在一個(gè)密閉的、裝滿水的木桶的桶蓋上插入一根細(xì)長(zhǎng)的管子,從樓房的陽(yáng)臺(tái)上往管子里灌水,只灌了幾杯水,桶竟裂開(kāi)了,說(shuō)明液體壓強(qiáng)與深度有關(guān),深度越大,液體壓強(qiáng)越大。(3)[3]由圖可知,甲、乙兩個(gè)電磁體串聯(lián)在電路中,電流大小相同,而甲的線圈匝數(shù)多,吸引的大頭針多,說(shuō)明電流一定時(shí),電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)有關(guān)。(4)[4]電磁波遇到金屬會(huì)被反射,將放在金屬盒中,打呼叫金屬盒中的,這時(shí)不能收到呼叫信號(hào);而在真空罩內(nèi)的能收到呼叫信號(hào),說(shuō)明金屬容器能屏蔽電磁波,電磁波在真空中能傳播。17.小明用五號(hào)電池A、B做了如下一些實(shí)驗(yàn):
(1)如圖甲為小明用電池B制作的“神奇轉(zhuǎn)框”,轉(zhuǎn)框的上電部中央與電池正極相連,下部緊貼在與電池負(fù)極相連的柱形物兩側(cè),金屬框就可繞電池及柱形物持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。柱形物的材料應(yīng)具有較好的導(dǎo)電性、(填物理屬性);(2)用細(xì)線吊住電池A,將一本《物理》課本放在課桌面上,若發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象,則可以判斷課桌面是水平的;(3)如圖乙所示,小明在打開(kāi)的收音機(jī)附近,將導(dǎo)線一端與電池B的一極相連,再用導(dǎo)線的另一端與該電池的另一極時(shí)斷時(shí)續(xù)地接觸,從收音機(jī)中能聽(tīng)到“咔咔”的聲音,這驗(yàn)證了的存在,它在真空中傳播的速度為m/s?!敬鸢浮看判源怪奔?xì)線與課本平行電磁波3×108【解析】(1)[1]金屬框繞電池及柱形物持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)是因?yàn)橥妼?dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的作用,要有電流與磁性,因此柱形物的材料應(yīng)具有較好的導(dǎo)電性、磁性。(2)[2]重力的方向總是豎直向下,用細(xì)線吊住電池A,將一本《物理》課本水平垂直放在課桌面上,若發(fā)現(xiàn)細(xì)線與課本平行,則可以判斷課桌面是水平的。(3)[3]如圖乙所示,小明在打開(kāi)的收音機(jī)附近,將導(dǎo)線一端與電池B的一極相連,再用導(dǎo)線的另一端與該電池的另一極時(shí)斷時(shí)續(xù)地接觸,電路中有時(shí)斷時(shí)續(xù)的電流出現(xiàn),迅速變化的電流產(chǎn)生電磁波,產(chǎn)生的電磁波被收音機(jī)接受,于是從收音機(jī)中能聽(tīng)到“咔咔”的聲音。[4]電磁波在真空中傳播的速度與光速相同,為3×108m/s。四、計(jì)算題(18題8分,19題8分,20題9分,共25分)18.2019年1月3日,嫦娥四號(hào)成功登陸月球背面,全人類首次實(shí)現(xiàn)月球背面軟著陸運(yùn)動(dòng),保證了嫦娥四號(hào)與地球的全天候正常通信。如圖甲所示:(1)若某時(shí)刻中繼星“鵲橋”與地球相距,中繼星“鵲橋”與月球相距,北京地面控制中心發(fā)出的指令需要多少時(shí)間才能傳送到月球背面的嫦娥四號(hào)?已知無(wú)線電信號(hào)的傳播速度為。(2)如圖乙“玉兔二號(hào)”巡視器用時(shí)90min行駛了270m,刷新了記錄。求“玉兔二號(hào)”巡視器的平均速度為多少m/min?【答案】(1)1.8s;(2)3m/min【解析】解:(1)中繼衛(wèi)星距離地球約,距離月球,傳播速度為,由速度公式可得,傳播時(shí)間(2)“玉兔二號(hào)”巡視器的平均速度答:(1)北京地面控制中心發(fā)出的指令需要1.8s才能傳送到月球背面的嫦娥四號(hào);(2)“玉兔二號(hào)”巡視器的平均速度為3m/min。19.中國(guó)空間站為“五艙”結(jié)構(gòu),由載人飛船、貨運(yùn)飛船、核心艙及兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙組成,空間站在距離地面400~450km的高度繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)。已知空間站繞地球一周運(yùn)行的距離為4.32×104km,繞地球運(yùn)行速度為8×103m/s。(
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