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  • 1. (2023·禅城模拟) 阅读短文,回答下列问题。

    极目一号

    2022年5月15日凌晨1点26分,中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4300米的科考营地顺利升空。凌晨4点40分,达到9032米,超过珠峰8848.86米的高度,创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。

    据介绍,执行此次观测任务所使用的浮空艇,是我国自主研发的系留浮空器,长55米、高19米,浮空艇体积为9000立方米,总重量约2.625吨,地面锚泊车重90吨,通过地面锚泊设备系缆控制升空和驻空(如图甲)。浮空艇有两个气囊,一个是主气囊,里面充氦气(氦气密度比空气小很多),下边腹部还有一个小的副气囊,里面充空气,通过调节副气囊的空气垫就可以调节压力(如图乙)。

    1. (1) 浮空艇的整体外形呈现白色,因为在白天使用时,白色可以反射光线、减少 (选填“红外线”或“紫外线”)的吸收,使浮空艇内部气体升温不会过快。
    2. (2) 因为大气压随海拔升高而 ,所以在升空过程浮空艇为了保持内外气压差处在安全范围,副气囊需要 (选填“排出”或“注入”)空气。
    3. (3) 若浮空艇携带的科研器材质量175kg,囊内气体的总质量为4t,则未升空前,浮空艇受到空气的浮力为 N,系留缆绳对浮空艇在竖直方向的拉力为 N。(不同海拔下大气压和空气密度见下表,g取10N/kg)

      海拔/m

      4000

      4300

      4500

      5000

      6000

      7000

      8000

      9000

      大气压/kPa

      57.6

      55

      53.4

      50

      43.2

      36.7

      30.9

      26.8

      空气密度/kg/m3

      0.82

      0.8

      0.78

      0.74

      0.66

      0.59

      0.53

      0.47

    4. (4) 气囊内的气压可以用公式近似表示,其中p表示气压,单位Pa,t表示气体温度,单位℃,V表示气体体积,单位m3 , 系数k随副气囊空气质量变化而变化的情况如图丙所示。假设气囊内气压均匀,且等于外界气压,温度恒为27℃,则浮空艇从7000m上升到9000m,气囊内空气质量变化约为 kg。

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