2025新高考方案一輪物理課時跟蹤檢測(七十一) 光電效應(yīng) 波粒二象性_第1頁
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2025新高考方案一輪物理課時跟蹤檢測(七十一)光電效應(yīng)波粒二象性課時跟蹤檢測(七十一)光電效應(yīng)波粒二象性1.(2024·安康模擬)光電鼠標(biāo)是一種常見的計算機(jī)輸入設(shè)備,其原理利用了光電效應(yīng)。在鼠標(biāo)表面安裝一個光電傳感器,當(dāng)光電傳感器接收到光線,就會產(chǎn)生電信號,從而控制計算機(jī)的操作。關(guān)于光電效應(yīng),下列說法正確的是()A.只要光照射的時間足夠長,任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng)B.入射光的強(qiáng)度越大,從金屬表面逸出的光電子的最大初動能越大C.對于給定的金屬,入射光的頻率越大,逸出功越大D.同一光電管,入射光的波長越長,對應(yīng)的遏止電壓越小2.A、B兩種光子的能量之比為2∶1,它們都能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)。則下列說法正確的是()A.A、B在真空中波長之比為1∶2B.A、B光對應(yīng)的飽和電流之比為2∶1C.A、B光產(chǎn)生的光電子最大初動能之比為1∶2D.A、B光對應(yīng)的遏止電壓之比為2∶13.用甲、乙兩種單色光分別照射鋅板,逸出的光電子的最大初動能分別為Ek、2Ek。已知乙光的頻率是甲光頻率的eq\f(5,4),則鋅板的逸出功為()A.3EkB.eq\f(3,2)EkC.2EkD.eq\f(5,2)Ek4.(多選)如圖所示,分別用a、b兩束單色光照射陰極K均可產(chǎn)生光電流。調(diào)節(jié)滑片P,當(dāng)光電流恰好減小到零時,對應(yīng)的電壓表示數(shù)分別為Ua、Ub,已知Ua<Ub,下列說法正確的是()A.a(chǎn)光的光照強(qiáng)度比b光的光照強(qiáng)度要弱B.a(chǎn)光子動量小于b光子動量C.經(jīng)過同一雙縫干涉裝置得到的圖樣,a光條紋間距小D.若a、b兩束單色光都從同一玻璃磚射向空氣,a光發(fā)生全反射的臨界角大5.(2024·南平模擬)在研究光電效應(yīng)中,當(dāng)不同頻率的光照射某種金屬時,以遏止電壓Uc為縱坐標(biāo),入射光波長的倒數(shù)eq\f(1,λ)為橫坐標(biāo),作出Uc-eq\f(1,λ)圖像如圖所示。其橫軸截距為a,縱軸截距為-b,電子的電荷量為e,光速為c。則()A.普朗克常量為eq\f(be,a)B.該金屬的截止頻率為eq\f(1,b)C.該金屬的逸出功為beD.遏止電壓Uc與入射光波長的倒數(shù)eq\f(1,λ)成正比6.(2023·浙江6月選考)(多選)有一種新型光電效應(yīng)量子材料,其逸出功為W0。當(dāng)紫外光照射該材料時,只產(chǎn)生動能和動量單一的相干光電子束。用該電子束照射間距為d的雙縫,在與縫相距為L的觀測屏上形成干涉條紋,測得條紋間距為Δx。已知電子質(zhì)量為m,普朗克常量為h,光速為c,則()A.電子的動量pe=eq\f(hL,dΔx)B.電子的動能Ek=eq\f(hL2,2md2Δx2)C.光子的能量E=W0+eq\f(chL,dΔx)D.光子的動量p=eq\f(W0,c)+eq\f(h2L2,2cmd2Δx2)7.(2024年1月·吉林、黑龍江高考適應(yīng)性演練)如圖,真空中足夠大的鋁板M與金屬板N平行放置,通過電流表與電壓可調(diào)的電源相連。一束波長λ=200nm的紫外光持續(xù)照射到M上,光電子向各個方向逸出。已知鋁的逸出功W0=6.73×10-19J,光速c=3.0×108m/s,普朗克常量h=6.63×10-34J·s。(1)求光電子的最大初動能Ek(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字);(2)調(diào)節(jié)電壓使電流表的示數(shù)減小到0時,M、N間的電壓為U0;當(dāng)電壓為eq\f(3,4)U0時,求能到達(dá)N的光電子中,初速度與M之間夾角的最小值θ。課時跟蹤檢測(三)自由落體運(yùn)動和豎直上拋運(yùn)動1.(2024·西安高三調(diào)研)某同學(xué)身高1.8m,在運(yùn)動會上他參加跳高比賽,起跳后身體橫著越過了1.8m高的橫桿。據(jù)此可估算出他起跳時豎直向上的速度約為()A.2m/s B.4m/sC.6m/s D.8m/s2.某同學(xué)看到橋上掉下一把鑰匙,此時,一只小船前端恰好在鑰匙正下方20m處,船以2m/s的速度向前運(yùn)動,那么船至少多長才可以讓鑰匙掉在小船上()A.2m B.4mC.6m D.8m3.(2024·煙臺高三檢測)如圖所示,半徑為R的小球從光電門正上方由靜止自由下落,開始時球心到光電門的距離為h,經(jīng)過時間t小球的下邊緣開始擋光,小球擋光的總時間為Δt,不計空氣阻力,下列說法正確的是()A.小球下落的加速度等于eq\f(2h,t2)B.小球下落的加速度大于eq\f(2h,t2)C.球心經(jīng)過光電門時的速度等于eq\f(2R,Δt)D.球心經(jīng)過光電門時的速度大于eq\f(2R,Δt)4.(多選)如圖所示的自由落錘式強(qiáng)夯機(jī)將8~30t的重錘從6~30m高處自由落下,對土進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí)。某次重錘從某一高度自由落下,已知重錘在空中運(yùn)動的時間為t1、從自由下落到運(yùn)動至最低點(diǎn)經(jīng)歷的時間為t2,重錘從地面運(yùn)動至最低點(diǎn)的過程可視為做勻減速直線運(yùn)動,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,則該次夯土作業(yè)()A.重錘開始自由下落時離地高度為eq\f(1,2)gt12B.重錘接觸地面后下降的距離為eq\f(1,2)gt1t2C.重錘接觸地面后的加速度大小為eq\f(gt1,t2-t1)D.重錘在空中運(yùn)動的平均速度大于接觸地面后的平均速度5.(2024·佛山高三模擬)甲、乙兩個小球先后從同一水平面的兩個位置,以相同的初速度豎直向上拋出,小球距拋出點(diǎn)的高度h與時間t的關(guān)系圖像如圖所示。不計空氣阻力,重力加速度為g,則兩小球同時在同一水平線上時,距離拋出點(diǎn)的高度為()A.eq\f(1,2)gt22 B.eq\f(1,2)g(t22-t12)C.eq\f(1,4)g(t22-t12) D.eq\f(1,8)g(t22-t12)6.音樂噴泉是一種為了娛樂而創(chuàng)造出來的可以活動的噴泉,隨著音樂變換,豎直向上噴出的水柱可以高達(dá)幾十米。現(xiàn)有一音樂噴泉,噴出的水經(jīng)2s到達(dá)最高點(diǎn),把水噴射的總高度分成四等份,水通過前兩等份高度用時記為t1,通過最后一等份高度用時記為t2。不計空氣阻力,則eq\f(t2,t1)滿足()A.1<eq\f(t2,t1)<3 B.3<eq\f(t2,t1)<5C.5<eq\f(t2,t1)<7 D.7<eq\f(t2,t1)<97.(2024·滄州高三調(diào)研)打彈弓是一款傳統(tǒng)游戲,射彈花樣繁多,燕子鉆天是游戲的一種,如圖所示,一表演者將彈丸豎直向上射出后,彈丸上升過程中在最初1s內(nèi)上升的高度與最后1s內(nèi)上升的高度之比為9∶1。不計空氣阻力,重力加速度g=10m/s2,則彈丸在上升過程中最初1s內(nèi)中間時刻的速度大小和上升的最大高度分別為()A.45m/s125m B.45m/s75mC.36m/s125m D.36m/s75m8.(2024·云南師大附中模擬)如圖所示,從空中將小球P從a點(diǎn)豎直向上拋出的同時,將小球Q從c點(diǎn)由靜止釋放,一段時間后Q在a點(diǎn)正下方的b點(diǎn)時追上P,此過程中兩小球均未落地且沒有發(fā)生碰撞。若a、b兩點(diǎn)間的高度差為h,c、a兩點(diǎn)間的高度差為2h。不計空氣阻力,重力加速度為g,兩小球均可視為質(zhì)點(diǎn),則小球P相對拋出點(diǎn)上升的最大高度為()A.eq\f(h,6) B.eq\f(h,3)C.eq\f(h,2) D.eq\f(3,4)h9.(2024·九江三校聯(lián)考)如圖所示,地面上方離地面高度分別為h1=6L、h2=4L、h3=3L的三個金屬小球a、b、c,若先后釋放a、b、c,三球剛好同時落到地面上,不計空氣阻力,重力加速度為g,則()A.a(chǎn)與b開始下落的時間差等于b與c開始下落的時間差B.a(chǎn)、b、c三小球運(yùn)動時間之比為eq\r(6)∶2∶1C.a(chǎn)比b早釋放的時間為2(eq\r(3)-eq\r(2))eq\r(\f(L,g))D.三小球到達(dá)地面時的速度大小之比是6∶4∶3課時跟蹤檢測(三十)功能關(guān)系、能量守恒定律的理解及應(yīng)用一、立足基礎(chǔ),體現(xiàn)綜合1.網(wǎng)上熱賣的一款“鋼球永動機(jī)”如圖所示。課時跟蹤檢測(三十八)四種“類碰撞”典型模型研究A卷——質(zhì)量水平評價1.如圖所示,在足夠長的光滑水平面上有一靜止的質(zhì)量為M=2m的斜面體,斜面體表面光滑、高度為h、傾角為θ。一質(zhì)量為m的小物塊以一定的初速度沿水平面向右運(yùn)動,不計沖上斜面過程中機(jī)械能損失。如果斜面固定,則小物塊恰能沖到斜面頂端。如果斜面不固定,則小物塊沖上斜面后能到達(dá)的最大高度為()A.eq\f(h,3) B.eq\f(h,2)C.eq\f(2h,3) D.h2.如圖所示,光滑水平地面上并排放置著質(zhì)量分別為m1=1kg、m2=2kg的木板A、B,一質(zhì)量M=2kg的滑塊C(視為質(zhì)點(diǎn))以初速度v0=10m/s從A左端滑上木板,C滑離木板A時的速度大小為v1=7m/s,最終C與木板B相對靜止,則()A.木板B與滑塊C最終均靜止在水平地面上B.木板B的最大速度為2m/sC.木板A的最大速度為1m/sD.整個過程,A、B、C組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少了57.5J3.(2024·西安模擬)如圖所示,質(zhì)量為m的長木板B放在光滑的水平面上,質(zhì)量為eq\f(1,4)m的木塊A放在長木板的左端,一顆質(zhì)量為eq\f(1,16)m的子彈以速度v0射入木塊并留在木塊中,當(dāng)木塊滑離木板時速度為eq\f(v0,8),木塊在木板上滑行的時間為t,則下列說法錯誤的是()A.木塊獲得的最大速度為eq\f(v0,5)B.木塊滑離木板時,木板獲得的速度大小為eq\f(3v0,8)C.木塊在木板上滑動時,木塊與木板之間的滑動摩擦力大小為eq\f(3mv0,128t)D.因摩擦產(chǎn)生的熱量等于子彈射入木塊后子彈和木塊減少的動能與木板增加的動能之差4.(2024·武漢質(zhì)檢)(多選)如圖所示,光滑水平地面上停放著一輛質(zhì)量為2m的小車,小車的四分之一圓弧軌道在最低點(diǎn)B與水平軌道相切,圓弧軌道表面光滑,半徑為R,水平軌道表面粗糙。在小車的右端固定一個輕彈簧,彈簧的原長小于水平軌道的長度。一個質(zhì)量為m的小球從圓弧軌道與圓心等高的A點(diǎn)開始自由滑下,經(jīng)B到達(dá)水平軌道,壓縮彈簧后被彈回并恰好在B點(diǎn)相對于小車靜止,重力加速度大小為g,下列說法不正確的是()A.小球、小車及彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒,機(jī)械能不守恒B.小球第一次到達(dá)B點(diǎn)時對小車的壓力為eq\f(7,3)mgC.彈簧具有的最大彈性勢能為eq\f(1,2)mgRD.從開始到彈簧具有最大彈性勢能時,摩擦生熱為eq\f(1,2)mgR5.(多選)如圖所示,有一個質(zhì)量為M-m的物體A和一個質(zhì)量為M的物體B用輕彈簧連接,放在光滑的水平地面上。二者初始靜止,彈簧原長為L0,勁度系數(shù)為k,彈性勢能表達(dá)式E彈=eq\f(1,2)kx2(x為彈簧的形變量)?,F(xiàn)用一質(zhì)量為m的子彈沿水平方向以初速度v0打中物體A,并留在物體A中(子彈與物體A達(dá)到相對靜止的時間極短),然后壓縮彈簧至最短,之后彈簧恢復(fù)原長,最后被拉長至最長。則下列說法正確的是()A.整個過程中子彈、物體A、物體B三者組成的系統(tǒng)動量守恒、機(jī)械能守恒B.彈簧被壓縮至最短時物體B的速度大小為eq\f(m,2M)v0C.整個過程中彈簧的最大彈性勢能為eq\f(1,2)mv02eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1-\f(m,2M)))D.物體B的最大加速度大小為eq\f(mv0,M)eq\r(\f(k,2M))6.如圖所示,把一質(zhì)量為m=0.2kg的小球放在高度h=5.0m的直桿的頂端,一顆質(zhì)量m′=0.01kg的子彈以v0=500m/s的速度沿水平方向擊中小球,并穿過球心,小球落地處離桿的距離s1=20m。取重力加速度g=10m/s2,不計空氣阻力。求:(1)小球在空中飛行的時間t和落地瞬間的速度v的大小和方向;(2)子彈落地處離桿的距離s2;(3)子彈穿過小球過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能ΔE。7.(2024·宜春高三調(diào)研)如圖所示,在光滑水平地面上,固定一個傾角θ=30°的斜面,斜面與小球的動摩擦因數(shù)為eq\f(\r(3),3)。在斜面底端附近放有一個勻質(zhì)物塊,物塊的質(zhì)量M=3kg、長度L=0.8m。在物塊內(nèi)部有如圖所示一條左右對稱的均勻細(xì)通道,通道的傾角α=37°?,F(xiàn)在斜面上高h(yuǎn)=2m處有一個質(zhì)量m=1kg的小球正以4m/s的速度沿斜面向上運(yùn)動時,突然獲得一個沿斜面向下的瞬時沖量,小球在t=1s末恰好到達(dá)斜面底部,之后小球進(jìn)入物塊中的通道運(yùn)動。(重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6)(1)求瞬時沖量的大??;(2)已知小球在整個運(yùn)動過程中所經(jīng)過的路徑都平滑相連,小球在細(xì)通道運(yùn)動時所受到的摩擦阻力大小為f=2N。通過計算判斷小球能否通過物塊,并求出小球離開物塊時速度的大小。B卷——重難考法強(qiáng)化8.(2024·長沙高三模擬)如圖所示,質(zhì)量為m=1kg的工件甲靜置在光滑水平面上,其上表面由光滑水平軌道AB和四分之一光滑圓弧軌道BC組成,兩軌道相切于B點(diǎn),圓弧軌道半徑為R=0.824m,質(zhì)量也為m的小滑塊乙靜置于A點(diǎn)。不可伸長的細(xì)線一端固定于O點(diǎn),另一端系一質(zhì)量為M=4kg的小球丙,細(xì)線豎直且丙靜止時O到球心的距離為L=2m?,F(xiàn)將丙向右拉開至細(xì)線與豎直方向夾角為θ=53°并由靜止釋放,丙在O正下方與甲發(fā)生彈性碰撞(之后兩者不再發(fā)生碰撞)。已知重力加速度大小為g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,不計空氣阻力。(1)求丙與甲碰后瞬間各自速度的大?。?2)通過計算分析判斷,碰后甲向左滑動的過程中,乙能否從C點(diǎn)離開圓弧軌道。9.(2023·遼寧高考)如圖,質(zhì)量m1=1kg的木板靜止在光滑水平地面上,右側(cè)的豎直墻面固定一勁度系數(shù)k=20N/m的輕彈簧,彈簧處于自然狀態(tài)。質(zhì)量m2=4kg的小物塊以水平向右的速度v0=eq\f(5,4)m/s滑上木板左端,兩者共速時木板恰好與彈簧接觸。木板足夠長,物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。彈簧始終處在彈性限度內(nèi),彈簧的彈性勢能Ep與形變量x的關(guān)系為Ep=eq\f(1,2)kx2。取重力加速度g=10m/s2,結(jié)果可用根式表示。(1)求木板剛接觸彈簧時速度v1的大小及木板運(yùn)動前右端距彈簧左端的距離x1。(2)求木板與彈簧接觸以后,物塊與木板之間即將相對滑動時彈簧的壓縮量x2及此時木板速度v2的大小。(3)已知木板向右運(yùn)動的速度從v2減小到0所用時間為t0。求木板從速度為v2時到之后與物塊加速度首次相同時的過程中,系統(tǒng)因摩擦轉(zhuǎn)化的內(nèi)能ΔU(用t0表示)。10.(2023·浙江6月選考)為了探究物體間碰撞特性,設(shè)計了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。水平直軌道AB、CD和水平傳送帶平滑無縫連接,兩半徑均為R=0.4m的四分之一圓周組成的豎直細(xì)圓弧管道DEF與軌道CD和足夠長的水平直軌道FG平滑相切連接。質(zhì)量為3m的滑塊b與質(zhì)量為2m的滑塊c用勁度系數(shù)k=100N/m的輕質(zhì)彈簧連接,靜置于軌道FG上。現(xiàn)有質(zhì)量m=0.12kg的滑塊a以初速度v0=2eq\r(21)m/s從D處進(jìn)入,經(jīng)DEF管道后,與FG上的滑塊b碰撞(時間極短)。已知傳送帶長L=0.8m,以v=2m/s的速率順時針轉(zhuǎn)動,滑塊a與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,其他摩擦和阻力均不計,各滑塊均可視為質(zhì)點(diǎn),彈簧的彈性勢能Ep=eq\f(1,2)kx2(x為形變量)。(g取10m/s2)(1)求滑塊a到達(dá)圓弧管道DEF最低點(diǎn)F時速度大小vF和所受支持力大小FN;(2)若滑塊a碰后返回到B點(diǎn)時速度vB=1m/s,求滑塊a、b碰撞過程中損失的機(jī)械能ΔE;(3)若滑塊a碰到滑塊b立即被粘住,求碰撞后彈簧最大長度與最小長度之差Δx。小球從平臺中心小孔P由靜止下落,經(jīng)小孔下方快速旋轉(zhuǎn)的傳動輪加速后,由Q點(diǎn)拋出并落回平臺,每次軌跡如圖中虛線所示。則()A.該“鋼球永動機(jī)”不違背能量守恒定律B.小球在空中上升過程中,處于超重狀態(tài)C.小球在空中上升過程中,速度變化的方向豎直向上D.小球在空中上升過程中,克服重力做功的功率恒定2.嫦娥五號返回艙關(guān)閉推進(jìn)器,沿如圖軌跡以類似“打水漂”的方式兩度進(jìn)入大氣層,途經(jīng)相同高度的A、C兩點(diǎn)時具有的機(jī)械能分別為EA、EC,在B點(diǎn)受空氣作用力FB與重力G,則()A.FB>G,EA>EC B.FB=G,EA>ECC.FB>G,EA=EC D.FB=G,EA=EC3.(多選)如圖所示為高空滑索運(yùn)動,游客利用輕繩通過輕質(zhì)滑環(huán)懸吊沿傾斜滑索下滑。假設(shè)某段下滑過程中游客、滑環(huán)和輕繩整體勻速下滑,速度為v,整體重力為G,不計空氣阻力,在這段下滑過程中下列說法正確的是()A.整體的機(jī)械能守恒B.輕繩保持豎直C.整體重力勢能的減少量等于系統(tǒng)摩擦產(chǎn)生的熱量D.重力的功率為Gv4.潮汐電站是將海洋潮汐能轉(zhuǎn)換成電能的裝置。浙江省溫嶺市的江廈潮汐電站,是我國已建成的最大的雙向(漲潮、落潮時都能發(fā)電)潮汐電站,如圖所示,該電站攔潮壩全長670m,水庫有效庫容270萬立方米,平均潮差5.0m。每天有兩次漲潮,假設(shè)每次到高潮位時開閘發(fā)電,直至將水庫灌滿。等到低潮位時再次開閘發(fā)電,直至將水庫清空。通過海水的重力做功轉(zhuǎn)化為電能,效率為20%,海水的密度取1.0×103kg/m3,重力加速度g取10N/kg,該電站平均一天能發(fā)出的電能為()A.0.5×104度 B.1.5×104度C.2.5×104度 D.2.0×104度5.如圖所示,水平桌面上的輕質(zhì)彈簧一端固定,另一端與小物塊相連,彈簧處于自然長度時物塊位于O點(diǎn)(圖中未標(biāo)出);物塊質(zhì)量m=1kg,彈簧勁度系數(shù)k=100N/m,物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,現(xiàn)用水平向左的力將物塊從O點(diǎn)移至B點(diǎn),彈簧壓縮量xB=9cm,撤去該力后物塊由靜止向右運(yùn)動經(jīng)O點(diǎn)最遠(yuǎn)到達(dá)A點(diǎn),重力加速度g取10m/s2,已知當(dāng)彈簧的形變量為x時,彈簧的彈性勢能為Ep=eq\f(1,2)kx2,則A、B兩點(diǎn)的距離為()A.14cm B.15cmC.17cm D.16cm6.如圖所示為滑雪滑道PQR的示意圖,質(zhì)量為60kg的滑雪愛好者從頂端P靜止滑下,從末端R滑出時速度大小為18m/s,滑行過程中姿勢保持不變,P端相對滑道最低點(diǎn)Q高度為24m,R端相對Q點(diǎn)高度為4m。從P到R滑行過程中,該滑雪愛好者克服阻力做功和重力做功的比值約為(g取10m/s2)()A.0.1 B.0.2C.0.8 D.17.(2024·保定高三調(diào)研)(多選)如圖所示,固定斜面傾角為30°,質(zhì)量為2kg的小物塊自斜面底端以一定初速度沿斜面向上運(yùn)動,加速度大小為10m/s2,物塊沿斜面向上運(yùn)動的最大距離為0.8m。斜面足夠長,g取10m/s2,物塊受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。關(guān)于小物塊在斜面上的運(yùn)動,下列說法中正確的是()A.物塊最終會回到斜面底端B.物塊克服重力做功的平均功率為20WC.合力對物塊做功-16JD.物塊機(jī)械能損失了16J8.(2023·遼寧高考)某大型水陸兩棲飛機(jī)具有水面滑行汲水和空中投水等功能。某次演練中,該飛機(jī)在水面上由靜止開始勻加速直線滑行并汲水,速度達(dá)到v1=80m/s時離開水面,該過程滑行距離L=1600m、汲水質(zhì)量m=1.0×104kg。離開水面后,飛機(jī)攀升高度h=100m時速度達(dá)到v2=100m/s,之后保持水平勻速飛行,待接近目標(biāo)時開始空中投水。取重力加速度g=10m/s2。求:(1)飛機(jī)在水面滑行階段的加速度a的大小及滑行時間t;(2)整個攀升階段,飛機(jī)汲取的水的機(jī)械能增加量ΔE。二、注重應(yīng)用,強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新9.(2024·名校聯(lián)盟高三大聯(lián)考)2023年12月1日發(fā)生了大地磁暴,低層大氣受熱膨脹,導(dǎo)致高層大氣密度增加,增大了對航天器的飛

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