苏科版九年级下册 第十七章 电磁波与现代通信
一、单选题
1.在2020年特殊的经济形势下,“新基建”的七大产业担负起了国家经济发展的重大使命,“5G”产业是其中一项。“5G”手机通过电磁波与基站之间进行信息传递,以下有关说法中不正确的是( )
A.电磁波可以在真空中传播
B.电磁波既能传递信息也能传递能量
C.“5G”比“4G”传递信息更快,是因为它所使用的电磁波的波速更快
D.即使先进的“5G”手机,使用过程中也会发热,是因为工作过程中部分电能转化为内能
2.助力北京打造智慧型冬奥会的“北斗+5G”技术,传输语言、符号和图像的载体是( )
A.电磁波 B.超声波
C.次声波 D.红外线
3.现代信息高速公路,是卫星通信和光纤维通信等高速、大容量信息传输通道的俗称,光纤维通信是利用下列哪一种载体传输信息的( )
A.微波 B.光波 C.无线电波 D.B超声波
4.下列与声现象有关的说法中正确的是( )
A.一切发声的物体都在振动
B.公路旁安装“声障墙”是在声源处减弱噪声
C.声和电磁波都可以在真空中传播
D.声音在空气中的传播速度一定是340m/s
5.我国无线通信已经向“5G”升级换代。2-4G、5G电磁波的频段如题图所示,2-4G信号为分米波频段,5G信号分为FR1厘米波频段和FR2毫米波频段。与4G相比,5G电磁波在相同时间内传输的信息量约是4G的10倍,主要原因是5G电磁波( )
A.频率更高 B.频率更低
C.传播速度更小 D.传播速度更大
6.2020年初,无锡一家企业自主研发的声表面波滤波器——移动通讯系统信号收发的核心器件,实现了5G核心器件“无锡造”。其中5G信息的传递是依靠( )
A.电磁波 B.红外线 C.超声波 D.次声波
7.2021年5月15日,祝融号火星车成功降落在火星上,实现了中国航天上史无前例的突破.以下分析正确的是( )
A.火星车上的摄像头是凸透镜 B.火星车在降落过程中相对火星是静止的
C.火星车减速着陆过程质量不断变大 D.火星车与地球间通过超声波传递信息
8.2020年7月23日,“天问一号”探测器由长征五号运载火箭成功发射,2021年5月15日所搭载的火星车“祝融号”着陆火星,并成功传回影像资料。发射过程如图所示,下列说法正确的是( )
A.火箭上升过程中是匀速直线运动
B.“祝融号”在火星上通过超声波与地球通讯
C.火箭开始升空时,周围大量的“白气”是水蒸气液化放热形成的
D.发射现场的喷水降噪系统是在人耳处减弱噪声
9.以下对物理概念及其应用的描述正确的是( )
A.在真空中,5G信号比4G信号的传播速度快
B.物体受到外力作用,其运动状态不一定会发生改变
C.质量相同的两个物体受到相同阻力时,速度大的不容易停下来,故速度大的物体惯性大
D.焦炭的热值为3×10J/kg,其物理意义是完全燃烧1kg的焦炭放出的热量是3×10J/kg
10.在相同时间内,5G通讯传输的信息量约为4G的10倍。与4G相比,5G电磁波( )
A.频率更高 B.频率更低 C.传播速度更小 D.传播速度更大
11.下列说法正确的是( )
A.司南是我国早期的指南针,静止时它的长柄指向南方,也就是指向了地磁的北极
B.“天舟二号”与“天和”核心舱交会对接的过程,是利用超声波传递信息的
C.英国物理学家法拉第第一个发现了电与磁之间的联系
D.电动机是根据电磁感应的原理制成的
12.为了方便市民绿色出行,临沂市区配置了公共自行车,下列相关说法中不正确的是( )
A.用密度小的铝合金材料做车圈,可减轻自行车的质量
B.骑行时,自行车受到的重力和路面对自行车的摩擦力是一对平衡力
C.在水平路面上骑行时,重力对自行车不做功
D.用手机扫码开锁,是利用电磁波来传递信息
13.图中有关声的应用,分析正确的是( )
A.是摩托车的消音器,其作用是在接收处减弱噪声
B.是手按在小提琴上一根弦的不同位置,其目的是改变音色
C.是王亚平空中授课现场,其信息是靠真空传声的
D.是倒车雷达,其原理与蝙蝠在夜间正常飞行的原理相同
14.2018 年12月8日,我国在西昌卫星发射中心,用长征三号乙运载火箭成功发射嫦娥四号探测器。2019 年1月3日,嫦娥四号探测器首次在月球背面成功着陆开启了月球探测的新旅程。如图所示,关于火箭发射过程中涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A.发射塔周围的“白气”是水蒸气液化形成的
B.发射塔周围的“白气”是分子的无规则运动
C.火箭的燃料应具有热值较小的特点
D.我们在电视中看到的这个画面是通过超声波传输的
15.2021年5月15日,祝融号火星车成功降落在火星上,实现了中国航天史无前例的突破。以下分析正确的是( )
A.火星车与地球间通过超声波传递信息
B.火星车在降落过程中相对火星是静止的
C.火星车集热器采用纳米气凝胶1nm=108m
D.火星极地附近的干冰是大气中的二氧化碳气体凝华形成的
二、填空题
16.我们在家收看电视节目,电视机接收到的图像信号和声音信号是利用电磁波以______m/s的速度传递来的。电视机消耗的电能属于______(选填“—次”或“二次”)能源。
17.(1)图甲是一种磁悬浮地球仪摆件,地球仪内部下端装有磁铁,底座内部装有如图乙所示的电磁铁。 a端是电磁铁的______(选填“N”或 “S”)极;右手螺旋定则是法国物理学家安培归纳的,人们用他的名字命名了____ 的单位(填写物理量名称)。
(2)2019年3月,中国青年科学家曹原证实了石墨烯在特定条件下的超导性能,取得了国际超导科研领域的重大突破。利用石墨烯超导的零电阻特性进行远距离输电,将实现电能零耗损。其节能依据的原理是___ (选填“焦耳定律”或“欧姆定律”);下图是家庭电路组成的示意图,其中开关与它所控制的电灯是____(选填“串联”或“并联”)的。
(3)“复兴号”动车组进行了多项技术创新和改进,给人们的旅途生活带来了极大的方便,车厢内实现了WiFi网络全覆盖,WiFi采用的是低强度的____(选填“超声波”或“电磁波”)传输信号,车厢内座椅下方的插座方便了旅客充电的需求,其中三孔插座的连接方式是____。
18.2021年5月29日,我国发射的“天舟二号”货运飞船与“天和”核心舱进行了自主交会对接。对接后若以核心舱为参照物,“天舟二号”货运飞船是______的。飞船是通过______向地面传回信息的。飞船在上升过程中,是将燃料燃烧的化学能转化为______能,再转化为______能。
19.2020年6月23日,我国北斗三号全球卫星导航系统的最后一颗组网卫星成功发射,能为全球提供导航、定位、授时和短报文等服务。
(1)北斗卫星之间利用_____________(填“次声波”“电磁波”或“超声波”)相互传递信息,实现“星间链路”;
(2)“北斗+”让天地互通更加智慧。在某公交年站,一同学从电子站牌上看到一辆公交车需要时6分钟行驶3.2千米才能到达某站,由此他预测该车的速度是_____________千米/小时,该车实际上提前8秒到达此站,它的行驶速度是_________(结果保留两位小数)米/秒。
20.2008年9月25日“神舟七号”飞船成功实现了发射、空间实验和回收工作,如图是当时的一些情景;请你根据图示回答问题:
(1)火箭刚发射时,高温火焰向下喷射到发射台的地面,很多物体遇到这样的高温将会______;为了保护发射台,在发射台底建了一个大水池,让火焰喷射到水中,利用水的______来吸收巨大的热量;我们在电视上看到火箭升空瞬间,伴有迅速扩展的庞大的白色气团是______形成的(填物态变化的名称);
(2)火箭与大气摩擦会产生大量的热,为保护火箭不至于被烧毁,在火箭头部有一层特殊材料,这种材料在高温下会熔化和汽化,从而起到保护作用;这是因为:______;
(3)地面各个测控站能准确用一种波对飞船进行遥控,你认为它是超声波吗?______(填“是”或“不是”),你的理由是______。
三、综合题
21.嫦五奔月,中国腾飞,2020年11月24日凌晨,在的海南文昌航天发射场,火箭全速托举嫦娥五号探测器划过夜空,燃料燃烧时产生巨大燃气向下喷射火箭携带嫦娥五号加速上升,只见火箭迅速穿越地球上厚厚大气层,同时火箭发射塔下巨大水池上方升起团团白雾,场面极其壮观,震撼无比。在地面遥控指挥部的指令下,火箭飞行约2200秒后,将嫦娥五号送入预定的轨道,嫦娥五号将从月球上收集并大约两公斤的月球土壤样品返回地球,那么月壤又是怎样形成的?相信月壤也将向我们展示更多的秘密,我们也将逐渐揭开月亮那一层神秘的面纱。
(1)燃料燃烧时是化学能转化为___________。
(2)火箭穿越大气层时与空气摩擦而发热,这是通过___________方式使火箭的温度上升内能增加。
(3)地面遥控指挥部与嫦娥五号的联系是依靠___________来传播。
22.我们国家发射的嫦娥五号于2020年12月2日凌晨四点五十三分在月球上完成了土壤的钻取采样及封装,月球上有丰富的矿藏资源,而其中最有价值的就是氦-3资源。氦-3是氦的同位素,含有两个质子和一个中子。在几乎没有大气的月球上,太阳风直接落到月球表面,日积月累在月球表面的沙粒、岩石中,氦-3的含量越积越多,成了月球土壤重要的组成部分。氦-3最吸引人类的就是它作为能源材料的优秀“潜质”,它不仅可用于地面核电站,而且特别适合作为火箭和飞船的燃料,用于宇宙航行。从月球土壤中每提取一吨氦-3,可得到6300吨氢、70吨氮和1600吨炭。据估算1kg氦-3便可产生6.84×1013 J的能量,只需要十吨氦-3就能满足全国一年的能源需求。
(1)我国科学家通过______(选填“电磁波”或“超声波”)来控制嫦娥五号月球探测器成功落月并完成土壤的钻取采样及封装。
(2)氦-3释放核能的形式与氢弹一样,它是通过核______释放出巨大能量。2kg氦-3可产生______J的能量,相当于完全燃烧______kg煤放出的热量。(煤的热值是3×107J/kg)
23.请阅读下列材料,回答相关问题
2020年4月24日,中国国家航天局宜布,中国行星探索计划以屈原的长诗“天问”命名,表达了中华民族对于真理追求的坚韧与执着。我国首次火星飞行任务命名为“天问1号”,将开启中国人探索“星辰大海”的伟大征程!
火星在我国古代被称之为“荧惑星”,是太阳系八大行星之一,直径约为地球的53%,质量约为地球的11%,火星表面g约为3.7N/kg。火星地表沙丘、砾石遍布,非常干燥,南北极有以固态的水和二氧化碳组成的冰盖。火星表面的大气密度大约只有地球的1%。火星表面平均温度约为-55℃,从冬天的-133℃到夏日白天的将近27℃,温差很大。火星表面的平均大气压强约为700Pa,比地球上的1%还小。如图是火星车其质量约为240kg,为6轮独立驱动,携带6台载荷,其太阳翼呈蝴蝶翼形。
(1)发射到火星的探测器,进入火星大气层后,若用降落伞减速,为保证减速效果,如果让你选择着陆点,应选择在地势______(选填“较高”或“较低”)的地方。火星探测器与地球之间是利用______来传递信息的;
(2)假如同一物体分别在地球和火星表面以相同的初始速度在相同的水平面上滑行,在火星上滑行的距离会比地球上______(选填“长”或“短”),火星车在火星表面受到的引力约为______N;(g取10N/kg)
(3)有人设想通过加热火星两级的冰盖获得液态水,从而减小地表温差,这是利用了水的什么性质:______;
(4)在火星上水的沸点会比地球上______(选填“高”或“低”),这是火星上没有液态水的原因之一。
24.为了减轻环卫工人的劳动强度,科技人员制造出集激光雷达、摄像头、超声波雷达等传感器于一体,可自主作业,科技含量高的四轮无人驾驶电动清扫车。
(1)激光是一种电磁波,应用于______通信中。
(2)无人驾驶电动清扫车前进和倒车时是通过改变电动机中的______实现的。
(3)若空车的质量为4g,当空车停在地面上,每个车轮与地面的接触面积为50cm2,则车对地面的压强是多少___?(g=10N/kg)
(4)若空车匀速直线行驶的速度为12m/s,牵引力的功率为810W,车受到的阻力为多少______?
25.当开关电灯时,正在工作的喇叭会发出咔嚓咔嚓的响声,这是因为开、关电灯迅速变化的电流产生的 _____ 被喇叭接收到的缘故。如图,箭头表示磁感线方向,“⊙”表示通电导线中电流方向垂直于纸面向外,根据左手定则判断导线的受力方向,并在图上用箭头表示出来。
( )
26.阅读短文,回答问题
月球漫步
月球是离地球最近的天体,也是地球唯一的天然卫星。地球围绕太阳运行的同时,月球也在围绕着地球旋转。地球体积约为月球的体积的49倍,地球质量约为月球质量的81倍,地球表面的吸引力约为月球表面吸引力的6倍,月球表面白天最高温度可达100℃以上,夜间降至-180℃,“嫦娥四号”探测器在月球背面的登陆,使我们对月球有了更深的了解,也标志着我国航天技术又迈上了新的台阶。
如图甲,在反推发动机的“保驾护航”下,“常娥四号”探测器成功着陆月球。探测器还利用“鹊桥”中继星完成与地面的通信,如图乙。
探测器采用了同位素温差发电与热电综合利用技术结合,换句话说,探测器还带了一块“核电池”。当月夜来临,同位素热源将为仪器设备等系统提供能量,这些能量提供给同位素温差发电器,发电器热电换能器的换能效率为10%,输出的电功率恒为2.5W﹔未转化的能量以热传递方式全部提供给系统,用于舱内温度调节,实现在夜晚的时候开展科研观测,进行拍照、取样等活动。
(1)设月球和地球均为密度均匀的球体,则月球的密度比地球的密度______(选填“大”或“小”);“嫦娥四号”登陆月球后对月球平面的压力______(选填“大于”、“小于”或“等于”)其在地球上对水平地面的压力。
(2)关于“嫦娥四号”,下列说法中正确的是______。
A.缓速垂直下降时机械能保持不变
B.缓速垂直下降时反推发动机应向下喷
C.夜晚科研观测拍照时利用了紫外线的热效应
D.为减小月球温差带来的影响,制作探测器舱的外壳应具有良好的导热性
(3)“桥号”中继星通过______(选填“超声波”或“电磁波”)架起地月间沟通的桥梁;若“鹊桥号”距离月球约7.8×107m,小明了解到“嫦娥四号”发射的信号到达地球至少延迟1.76s,则“鹊桥号”距地球约为______m。
(4)为应对月球表面的温度环境,小明利用阻值与温度关系如图丙所示的热敏电阻设计了一个温度保护系统,如图所示,该系统可在温度过高或过低时切断工作电路,若电磁铁的上端为N极,则电源的左端为______(选填“正极”或“负极”);若要增大工作电路的温度工作范围,应将电阻箱R0的阻值调______(选填“大”或“小”)。
(5)在月夜环境下,每秒用于舱内温度调节而传递的热量为______J,若图电路中的电源为上述同位素发电器,忽略螺线管的电阻,R=2Ω,当工作电路刚好被接通时,R两端的电压比R0两端的电压小3V,则激活工作电路时的临界电流值为______A。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【详解】
AB.电磁波传播不需要介质,能在空气中传播,也能在真空中传播,既能传递信息,也能传递能量,AB均正确,但不符合题意;
C.“5G”比“4G”传递信息更快,是因为它的频谱带宽增加了,电磁波的波速是相等的,C错误,符合题意;
D.手机在使用的过程中出现发热现象,是由于电阻做功,电能转化为内能,D正确,但不符合题意。
故选C。
2.A
【详解】
电磁波传播不需要介质,可以在真空中传播,广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的,冬奥会的“北斗+5G”技术,传输语言、符号和图像的载体是电磁波。
故选A。
3.B
【详解】
光从光导纤维的一端射入,在内壁上多次反射,从另一端射出,这样就把它携带的信息传到了远方,所以说光纤通信是利用光波来传输信息的,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.A
【详解】
A.声音是由物体的振动产生的,一切发声的物体都在振动。故A正确;
B.公路旁安装“声障墙”是在传播途中减弱噪声。故B错误;
C.声音不能在真空中传播,电磁波可以在真空中传播。故C错误;
D.声音的传播速度跟介质的种类、温度有关。15℃时,声音在空气中的传播速度是340m/s。故D错误。
故选A。
5.A
【详解】
电磁波在真空中的传播速度为3.0×108m/s,所以它们的速度相等。由题意可知,5G的电磁波频率为4700MHz,2-4G的电磁波频率为1600MHz,所以5G的频率更高。
故选A。
6.A
【详解】
本题考查电磁波及其应用,移动通讯都是利用电磁波。
故选A。
7.A
【详解】
A.火星车上的摄像头镜头相当于一个凸透镜,光经过摄像头成像利用的是凸透镜成像,属于光的折射,成倒立、缩小的实像,与照相机的成像原理相同,故A正确;
B.火星车在降落过程中,火星车相对火星位置发生改变,所以火星车是运动的,故B错误;
C.当火星车减速着陆时,所含物质的量不变,所以火星车质量不变。故C错误;
D.电磁波传播不需要介质,超声波传播需要介质,火星车与地球间利用电磁波传递信息,故D错误。
故选A。
8.C
【详解】
A.火箭上升时,火箭发动机向下喷射的燃气把火箭推向高空,速度越来越大,是加速运动,故A错误;
B.火星和地球之间的空间基本是真空状态,而真空不能传声,不能通过超声波通讯,而是通过电磁波通讯,故B错误;
C.火箭开始升空时,高温的火焰喷射到发射塔下面的水池里,水迅速吸热汽化为水蒸气,水蒸气到空气中放热液化形成“白气”,故C正确;
D.喷水降噪是减弱噪声传播,属于在传播过程中减弱噪声,故D错误。
故选C。
9.B
【详解】
A.在真空中,5G信号和4G信号的传播速度一样块,故A错误;
B.物体受到外力作用,合力为0时,其运动状态不会发生改变,物体受到外力作用,合力不为0时,其运动状态会发生改变,故B正确;
C.质量相同的两个物体受到相同阻力时,两物体的惯性一样大,速度大的不容易停下来,故速度大的物体动能大,故C错误;
D.焦炭的热值为3×10J/kg,其物理意义是完全燃烧1kg的焦炭放出的热量是3×10J,故D错误。
故选B。
10.A
【详解】
ABCD.电磁波在真空中传播速度是c=3×108m/s是不变的,由于c=fλ,因此频率高的波长短、频率低的波长长,因为5G电磁波的波长比4G更短,所以5G电磁波的频率比4G更高,故A符合题意;BCD不符合题意。
故选A。
11.A
【详解】
A.地球是个巨大的磁体,地磁场的北极在地理南极附近,司南是我国早期的指南针,静止时它的长柄指向了地理南极,也就是地磁北极,故A正确;
B.“天舟二号”与“天和”核心舱交会对接的过程,是利用电磁波传递信息的,故B错误;
C.奥斯特第一个发现了电与磁之间的联系,故C错误。
D.电动机是根据通电线圈在磁场中受力的作用的原理制成的,故D错误。
故选A。
12.B
【详解】
A.由公式得,用密度小铝合金材料制成的车圈,可以减轻自行车的质量,故A正确,不符合题意;
B.自行车受到的重力竖直向下,摩擦力在水平方向上,故不是平衡力,故B错误,符合题意;
C.在水平路面上骑行时,在竖直方向上,没有移动距离,故重力对自行车不做功,故C正确,不符合题意;
D.用手机扫码开锁,是利用电磁波来传递信息,故D正确,不符合题意。
故选B。
13.D
【详解】
A.摩托车的消音器,其作用是在声源处减弱噪声,故A错误;
B.小提琴是琴弦振动发出声音的,当在小提琴上不同位置按弦,琴弦振动的快慢会不一样,所以声音的音调就会发生变化,故B错误;
C.太空授课,其信息是靠电磁波传回地球的,真空不能传声,故C错误;
D.倒车雷达利用了超声波的回声定位,其原理与蝙蝠在夜间正常飞行的原理相同,故D正确。
故选D。
14.A
【详解】
AB.“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,不是分子的运动,故A正确,B错误;
C.长征三号乙运载火箭使用的燃料是液态氢,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量,故C错误;
D.电视和卫星之间是利用电磁波传递信息的,故D错误。
故选A。
15.D
【详解】
A.火星车与地球间通过电磁波传递信息,故A错误;
B.火星车在降落过程中相对火星的位置发生了变化,所以火星车相对火星是运动的,故B错误;
C.火星车集热器采用纳米气凝胶
故C错误;
D.火星极地附近的干冰是固态的,是由气态的二氧化碳气体放热凝华形成的,故D正确。
故选D。
16. 二次
【详解】
[1]电视机接收到的图像信号和声音信号是利用电磁波以m/s的速度传递来的,电磁波可以做真空中传播。
[2]电视机消耗的电能是消耗一次能源得到的,属于二次能源。
17. S 电流强度 焦耳定律 串联 电磁波 并联
【详解】
(1)[1]由安培定则和图示知道,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向螺线管的下端,则螺线管的下端为N极、上端a为S极。
[2]右手螺旋定则是英国物理学家安培归纳的,人们用他的名字命名了电流强度的单位。
(2)[3]当导体的温度降至某一低温时,它的电阻突然变为零,这种特性称超导性。由于超导体的电阻为零,由焦耳定律知道,产生的热量为零,所以在用超导体进行远距离输电时不会消耗电能产生热量,减少了在输电过程中的能量损耗,大大节约了能源。
[4]开关为了能控制灯泡,需要与灯泡串联。
(3)[5]根据常识知道,WiFi 利用电磁波传递信息。
[6]插座是连接用电器的,家庭电路中各用电器是并联的,故插座也是并联的。
18. 静止 电磁波 内 机械
【详解】
[1]对接成功后,“天舟二号”货运飞船与“天和”核心舱以相同的速度一起运动,它们之间是相对静止的。
[2]电磁波可以在真空中传播,飞船是通过电磁波向地面传回信息。
[3][4]燃料燃烧时产生大量的热,将化学能转化为内能,使得飞船上升,机械能增大,所以上升过程是将燃料燃烧的化学能转化为内能,再转化为飞船的机械能。
19. 电磁波 32 9.09
【详解】
(1)[1]广播、电视、移动通信、卫星通信是利用电磁波来传递信息的。
(2)[2]由可得该车的速度是
[3]该车实际上提前8秒到达此站,它的行驶速度是
20. 熔化 汽化 液化 熔化和汽化要吸热 不是 真空不能传声
【详解】
(1)[1][2]发射台的地面遇到高温会熔化成液态,所以要在发射台底建水池,利用水汽化来吸收热量。我们看到的白色气团是
[3]小水珠,它是由水蒸气液化而形成的。
(2)[4]火箭头部的特殊材料在熔化和汽化时可以吸收大量热量,从而达到保护火箭的目的,这是利用了熔化和汽化要吸热的原理。
(3)[5][6]对飞船遥控利用的是电磁波,而不是超声波,因为声音的传播需要介质,真空中是不能传声的。
21. 内能 做功 电磁波
【详解】
(1)[1]燃料燃烧时是化学能转化为内能,内能再转化为机械能。
(2)[2]火箭穿越大气层时与空气摩擦而发热,这是通过摩擦做功方式使火箭的温度上升内能增加。
(3)[3]由于电磁波传播不需要介质,地面遥控指挥部与嫦娥五号的联系是依靠电磁波来传播。
22. 电磁波 聚变 1.368×1014 4.56×106
【详解】
(1)[1]声音传播需要介质,所以,地面科技人员对“嫦娥五号”的控制是靠电磁波来传递数据信息的。
(2)[2]人们可利用月球土壤中丰富的氦-3与氘核结合成新的原子核,是核聚变过程。
[3]根据短文知道,“1kg氦-3便可产生6.84×1013 J的能量”故2kg氦-3可产生的能量
[4]由知道,需要完全燃烧煤的质量
23. 较低 电磁波 长 888 水的比热容大 低
【详解】
(1)[1]由题意可知,火星表面大气密度大约只有地球的1%,而降落伞的工作要借助大气的阻力来减速,因此,选择着陆点时,应选择在地势较低的地方,这样更有利于发挥大气阻力的作用。
[2]火星表面大气密度大约只有地球的1%,接近真空,而声音不能在真空中传播,但电磁波可以在真空中传播,因此,火星探测器与地球之间是利用电磁波来传递信息的。
(2)[3]在火星表面g约为3.7N/kg,说明相同质量的物体,与地球上相比,其在火星上的重力更小,从而对水平面的压力更小,则物体与接触面间的摩擦阻力更小,因此,同一物体分别在地球和火星表面以相同的初始速度在相同的水平面上滑行,在火星上滑行的距离会比地球上长。
[4]火星车其质量约为240kg,火星表面g=3.7N/kg,则该物体在火星上的重力为
G=mg=240kg×3.7N/kg=888N
(3)[5]水的比热容大,与相同质量的其它物质相比较,在同样吸放热的情况下,其温度变化小,因此,通过加热火星两极的冰盖获得液态水,可以减小地表温差。
(4)[6]水在一个标准大气压下的沸点为100,气压减小,沸点降低。在火星表面的大气压强比地球表面要小得多,因此,水的沸点会比地球上液态水的沸点低。
【点睛】
本题以火星探测为背景,考查了多个物理知识点的相关应用,体现了物理知识与高科技领域的联系,有一定的现实意义。
24. 光纤 电流方向 2Pa 67.5N
【详解】
(1)[1]激光是一种电磁波,应用于光纤通信中。
(2)[2]无人驾驶电动车清扫车前进和倒车时,是通过改变电动机中电流方向从而改变电动机的转向来实现的。
(3)[3]每个车轮与地面接触面积为50cm2,则总接触面积为
S=50cm2×4=200cm2=2×10-2m2
空车时对地面的压力为
F压=G=mg=×10N/kg=
由压强公式可得,车对地面的压强为
(4)[4]根据
P=Fv
可得,牵引力为
因为清扫车匀速行驶,所以清扫车受力平衡,即阻力
f=F牵引=67.5N
25. 电磁波
【详解】
[1]当开、关电灯的时候,正在工作的喇叭会发出咔嚓咔嚓的声音,这是因为开、关电灯时迅速变化的电流产生的电磁波被喇叭接收到的缘故;
[2]通电导线在磁场中受到的力称为安培力。根据左手定则可知:让四指指向电流方向,磁场方向穿过手心,则大拇指指向为所受力的方向,由此可知导体棒受力的方向为竖直向上;如下图所示。
26. 小 小于 B 电磁波 4.5×108 正极 小 22.5 0.5
【详解】
(1)[1]月球和地球密度之比
<1
ρ月<ρ地
[2]地球表面的吸引力约为月球表面吸引力的6倍,“嫦娥四号”登陆月球后压力关系有
F月<F地
(2)[3]A.嫦娥四号探测器在缓速下降时,速度减小,动能减小,高度减小,重力势能减小,机械能减小,故A错误;
B.向下喷气体,会对气体产生一个向下的推力,根据力的相互性,气体将给探测器一个向上的推力,使其缓速下降,故B正确;
C.夜晚观测拍照是利用红外线的热效应,故C错误;
D.为了减小月球温差带来的影响,制作探测器的外壳应具有良好的隔热性,故D错误。
故选B。
(3)[4]地月之间没有空气,超声波无法传播,电磁波可以真空中传播,“桥号”中继星通过电磁波架起地月间沟通的桥梁。
[5]电磁波到达月球的时间
电磁波到达地球的时间
t2=t-t1=1.76s-0.26s=1.5s
“鹊桥号”距地球
s2=vt2=3×108m/s×1.5s=4.5×108m
(4)[6]已知电磁铁的上端为N极,右手握住螺线管,大拇指指向N极,四指指向电流的方向,则电流从左端流出,即电源的左端为正极。
[7]由图丙知,在温度过高或过低时热敏电阻变大,根据串联电阻的规律和欧姆定律得到,因I、U、一定,故R0+R为一定值,因R变大,故应将电阻箱R0的阻值调小。
(5)[8]根据题意,发电器热电换能器的换能效率为10%,输出的电功率恒为2.5W;故总能量为
未转化的能量以热传递方式全部提供给系统,用于舱内温度调节,故在月夜环境下,每秒用于舱内温度调节而传递的热量为
Q=25W×(1-10%)=22.5J
[9]图丁电路中,两电阻串联,设R0的电压为U0,则R的电压为U0-3V,根据串联电路电压的规律,则电源电压为2U0-3V,由欧姆定律,通过R的电流即电路的电流
①
根据电源输出的电功率恒为2.5W;由P=UI故有
P=(2U0-3V)I
2.5W=(2U0-3V)I②
由①②得到I=0.5A,即激活工作电路时的临界电流值为0.5A。
答案第1页,共2页
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