课件16张PPT。电磁波的传播与机械波的问题 家用电器类问题 热敏电阻的型号及其特点 课件36张PPT。电磁波谱 波长 频率 一定顺序 波长 频率 反 γ射线 紫外线 无线电波 很小 大于1mm 微波 短波 中短波 中波 长波 无线电波的传播及应用 地球表面 长波 中波 波长越长 电离层 长波 短波 太强 短波 直线传播 中继站 微波 超短波 长波 中波 微波 物体位置 微波 遥感遥测 电磁辐射的危害 导航 信息传输 电视 人体健康 越大 越高 越近 越长 对电磁波的理解 电磁波的传播及应用 课时作业(十七)课件28张PPT。人类“通信”的历程 烽火狼烟 击鼓鸣金 飞鸽传书 光速 信息高速公路及互联网 通信容量 传输稳定 抗灾能力 中继站 覆盖面 通信距离 地理环境 国际 区域 国内 频带 容量 中继距离 抗干扰性好 保密性强 移动体 移动体 固定体 移动电话 千百万台 信息高速公路 处理 应用 安全性 知识产权 对通信方式的理解 课时作业(十八)课件36张PPT。外部信息 电信号 非电学量 测量信息输入 各种信息 电路处理 电信号 湿度 声音 位移 流量 自动化 温度传感器 压力传感器 气体传感器 射线传感器 电阻 电感 红外线 敏感元件 转换元件 物理信息 电信号 电信号 数字信号 自动化 生产 传感器及其工作原理 常用传感器 课时作业(十九)综合检测(六)
第6章 电磁波与信息时代
(分值:100分 时间:60分钟)
一、选择题(本题共8个小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得6分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分.)
1.电视机遥控系统中接收信号的设备用的是哪种类型的传感器( )
A.电容式传感器 B.电感式传感器
C.电压式传感器 D.红外线传感器
【解析】 电视机遥控是通过红外线的发射和接收实现的,故选D.
【答案】 D
2.电磁波与我们的生活密切相关.下列关于电磁波及其应用的说法中正确的是( )
A.电磁波不会产生污染
B.电磁波不能在真空中传播
C.电饭煲是利用电磁波来加热食物的电器
D.雷达是利用电磁波测定物体位置的无线电设备
【解析】 电磁波会污染人类生活空间,给人类带来麻烦,对人体健康构成威胁,故A错.电磁波能在真空中传播,B错.电饭煲是利用电流的热效应工作的,C错.雷达是利用电磁波工作的,D对.
【答案】 D
3.敏感元件产生的电信号很弱,常混杂有干扰信号,需要进行放大和滤波处理.那么,需要下列哪种设备来完成这样的功能( )
A.敏感元件 B.计算机
C.显示屏幕 D.模拟电路
【解析】 由敏感元件产生的电信号是很微弱的,常混杂有干扰信号,为了方便处理,首先要将信号进行放大和滤波处理,这个工作由附加的模拟电路来完成,经过处理的模拟信号随后转换成数字信号,输入微型处理器或计算机,故D项正确.
【答案】 D
4.关于电磁波的传播速度,以下叙述正确的是( )
A.波长越长,传播速度越快
B.频率越高,传播速度越快
C.发射量越大,传播速度越快
D.所有电磁波在真空中的传播速度都一样快
【解析】 电磁波在真空中的传播速度都一样,都为3×108 m/s,即与频率、波长、发射量都无关.
【答案】 D
5.关于雷达的特点,下列说法正确的是( )
A.雷达所用无线电波的波长比长波的波长更长
B.雷达只有连续发射无线电波,才能发现目标
C.雷达的显示屏上可以直接读出障碍物的距离
D.雷达在能见度低的黑夜将无法使用
【解析】 雷达所用无线电波是微波波段,波长比短波波长短,A错误,雷达发射脉冲信号测距离,其结果可从显示屏上直接读出,B、D错误,C正确.
【答案】 C
6.当电冰箱的电路接通或断开时,可从附近的收音机中听到“喀喀”的杂音,这是因为( )
A.电路通、断时,发出的声音被收音机所接收
B.电路通、断时,发出的电流被收音机所接收
C.电路通、断时,发出的电磁波被收音机所接收
D.电路通、断时,发出的振荡电流被收音机所接收
【解析】 当电冰箱的电路接通或断开时,会产生一定频率的电磁波,当被收音机接收到就会听到“喀喀”的杂音.
【答案】 C
7.有一些办公大楼的大门能“看到”人的到来或离开而自动开和关,其中利用了下面哪种传感器( )
A.生物传感器 B.红外传感器
C.温度传感器 D.压力传感器
【解析】 利用红外线传感器可进行非接触测量,自然界几乎所有的物体都能辐射波长0.76 μm~1 000 μm的红外线,因此被广泛应用.人体能发射波长一定的红外线,当人走进传感器控制区域时,传感器就会感知,控制电路产生相应动作.
【答案】 B
8.随着生活质量的提高,自动干手机已进入家庭,洗手后,将湿手靠近自动干手机,机内的传感器便驱动电热器加热,使热空气从机内吹出,将湿手烘干.某型号干手机的说明书中有如下一段文字:“功能与特点:采用红外线感应原理,即感应即动作,卫生、方便.超高温保护,即过热、过电流双重保护.采用内热式的再循环原理,低噪音、高转速、烘干能力强.高强度塑钢外壳,牢固可靠,美观大方.”据此可判断( )
A.自动干手机内装有由温度传感器组成的保护电路
B.自动干手机是靠位移传感器来感知使用者手的靠近
C.自动干手机消耗的电能转化为空气的内能及动能
D.自动干手机是靠红外线传感器来感知使用者手的靠近
【解析】 由说明书中“功能与特点”的第二项可知,自动干手机具有过热保护功能,其中必然要用温度传感器来感知热空气的温度,温度过高从而自动控制电路断开,A项正确;由说明书中“功能与特点”的第一项可知,D项正确,B项错误;从能量守恒的角度知C项正确.
【答案】 ACD
二、非选择题(本题共4个小题,共52分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分.有数值计算的题,答案中应明确写出数值和单位.)
9.(12分)下面列出了一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理知识(用A、B、C……表示),请将相应的字母填在运用这种现象的医疗器械后面的空格上.
(1)X光机:________;
(2)紫外线灯:________;
(3)理疗医用“神灯”照射伤口,可使伤口愈合得较好.这里的“神灯”是利用________.
A.光的全反射
B.紫外线有很强的荧光效应
C.紫外线有杀菌消毒作用
D.X射线有很强的贯穿能力
E.红外线有显著的热作用
F.红外线波长较长易发生衍射
【解析】 (1)X光机是用来透视人的体内器官的,因此需要具有较强穿透力的电磁波,但又不能对人体造成太大的伤害,因此采用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大伤害的X射线,选择选项D.
(2)紫外线灯主要是用来杀菌的,因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用,因此选择选项C.
(3)“神灯”又称红外线灯,主要用于促进局部血液循环,它利用的是红外线的热效应,使人体局部受热,血液循环加快,因此选择选项E.
【答案】 (1)D (2)C (3)E
10.(8分)利用光敏电阻制作的光传感器,记录了传送带上工件的输送情况,如图1(甲)所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器,光传感器B能接收到发光元件A发出的光.每当工件挡住A发出的光时,光传感器就输出一个电信号,并在屏幕上显示出电信号与时间的关系,如图1(乙)所示,若传送带始终匀速运动,
每两个工件间的距离为0.1 m,则传送带运动的速度是________ m/s;该传送带每小时输送________个工件.
图1
【解析】 由图(乙)可知,传送带每0.5 s内传送1个工件,每1 s内传送两个工件.
传送带的速度v===0.2 m/s.
每小时输送工件数为2×3 600=7 200(个).
【答案】 0.2 7 200
11.(16分)要完成以下工作,你认为要用什么传感器?
(1)电子秤称量物体的重力;
(2)恒温孵化器要保持禽蛋的温度在一定范围内;
(3)楼道自动开关的功能是:晚上,有人经过楼道,开关自动接通;白天,不管是否有人经过楼道,开关都是断开的.
【解析】 (1)电子秤称量物体的重力所用的传感器是压力传感器.
(2)恒温孵化器要保持禽蛋的温度在一定范围内,所用的传感器是双金属温度传感器.
(3)楼道自动开关所用的传感器是光敏声控传感器.
【答案】 见解析
12.(16分)某雷达工作时,发射电磁波的波长为λ=20 cm,每秒脉冲数n=5 000,每个脉冲持续时间t=0.02 μs,问电磁波的振荡频率为多少?最大的侦察距离是多少?
【解析】 一般在空气中传播时,电磁波的传播速度就认为等于光速c=3.0×108 m/s.
由公式c=λf得:
f==1.5×109 Hz.
雷达工作时发射电磁脉冲,每个脉冲持续时间t=0.02 μs,在两个脉冲时间间隔内,雷达必须接收反射回来的电磁脉冲,否则会与后面的电磁脉冲重叠而影响测量.
设最大侦察距离为s,则2s=c·Δt,而Δt= s=200 μs?0.02 μs(脉冲持续时间可以略去不计),所以s==3×104 m.
【答案】 f=1.5×109 Hz 最大的侦察距离为3×104 m
1.关于电磁波,下列说法正确的是( )
A.光不是电磁波
B.电磁波需要有介质才能传播
C.只要有电场和磁场,就可以产生电磁波
D.真空中,电磁波的传播速度与光速相同
【答案】 D
2.电视各频道所用的传递图像信号的电磁波波段属于( )
A.长波 B.中波
C.短波 D.微波
【解析】 因为微波段是利用空间波传播的,空间波在传输过程中受外界干扰最小,在视频传输、移动电话等方面很适合应用.故电视信号应用微波.
【答案】 D
3.下列各组电磁波,按波长由长到短的正确排列是( )
A.γ射线、红外线、紫外线、可见光
B.红外线、可见光、紫外线、γ射线
C.可见光、红外线、紫外线、γ射线
D.紫外线、可见光、红外线、γ射线
【解析】 在电磁波谱中,电磁波的波长从长到短排列顺序依次是:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线,由此可判定选项B正确.
【答案】 B
4.下列通信工具不是利用电磁波传递信号的是( )
A.卫星电视 B.有线电话
C.雷达通信 D.无线电广播
【解析】 有线电话是通过线路传播的,它不是利用电磁波来传递信号的.
【答案】 B
5.当电磁波的频率增加时,它在真空中的速度将( )
A.减小 B.增大
C.不变 D.以上都不对
【解析】 任何频率的电磁波在真空中的传播速度都相同.
【答案】 C
6.下列有关雷达的说法正确的是( )
A.雷达不是利用电磁波测定物体位置的装置
B.雷达是利用电磁波遇到障碍物会发生反射的特性工作的
C.雷达是利用电磁波遇到飞机等金属物会发生电磁感应的特性工作的
D.雷达只能测定运动目标的位置,不能测定静止目标的位置
【解析】 雷达发出的电磁波遇到障碍物时要发生反射,雷达就是通过接收反射回来的电磁波,确定障碍物的位置、距离以及移动目标的速度,选项B正确.
【答案】 B
7.关于长波的下列说法中正确的是( )
A.长波是电磁波谱中波长最短的电磁波
B.长波能够很好地绕过几乎所有的障碍物,最适合的传播方式是地波传播
C.电离层对长波的反射作用和吸收作用都很强
D.长波的波长长、频率低;电磁辐射强度越小,对人的危害就越小
【解析】 长波的波长最长,因此选项A不正确.波长越长,越容易绕过各种障碍物,电离层的反射作用越明显,电离层的吸收作用越强,因此,B、C是正确的.电磁波的辐射强度越大,波长越短,频率越高,与电器的距离越近,接触时间越长,对人体的危害就越大,因此D答案是正确的.故正确答案是B、C、D.
【答案】 BCD
8.宇航员在太空离开航天飞机的密封舱从事修复卫星等工作时,必须通过无线电对讲机交谈传递信息,这是因为( )
A.宇航员穿着全封闭式增压宇航服,他们之间无法直接对话
B.舱外宇航员和航天飞机内的宇航员之间相隔距离较远
C.在远离地面的太空没有空气
D.利用无线电波传递信息较慢
【解析】 电磁波能在真空中传播,而声波则需要介质才能传播,所以宇航员在没有空气的太空中交流必须利用电磁波来完成.
【答案】 C
9.波长为300 m的电磁波,以下分析正确的是( )
A.它的传播速度总是3×108 m/s
B.它的频率是106 Hz
C.它在水中传播的波长仍为300 m
D.它在水中传播时的频率大于106 Hz
【解析】 该电磁波的频率f== Hz=106 Hz,B对,在水中波速和波长变小,而频率不变.
【答案】 B
10.手机放在电视机旁边,当有电话来时,电视机画面会出现一些“雪花”,这是为什么?并且长时间通话,有出现头晕的情况,这是为什么?
【解析】 手机信号是以微波形式发射和接收的,放在电视机旁的手机接收信号时,干扰了电视机对电磁波的接收.长时间通话出现头晕这是因为长时间通话受到过量电磁辐射对人体会造成危害.
【答案】 见解析
11.江苏人民广播电台的频率是702 kHz,电磁波在空气中传播的速度约为3×108 m/s, 则江苏台节目的波长是多少米?
【解析】 由c=λf,得λ== m=427.35 m.
【答案】 427.35 m
12.“为了您和他人的安全,请您不要在飞机上使用手机和手提电脑”,这句提醒警示语是坐过飞机的乘客都听到过的语言.因为有些空难事故就是由于某位乘客在飞机的飞行中使用手机所造成的.1996、1998年都出现过此类事件,1999年广州白云机场飞机降落时,机上有四位旅客同时使用了手机.使飞机降落偏离了8度,险些造成事故.
根据资料回答问题:
请问为什么在飞机上不能使用手机和手提电脑呢(包括游戏机)?
【解析】 由于手机在使用时要发射电磁波,对飞机产生电磁干扰,而飞机上的导航系统是非常复杂的,抗干扰能力不是很强,所以如果飞机上的乘客使用了手机,对飞机导航系统产生电磁干扰,那么后果将十分可怕.所以,在飞机上不要使用手机和手提电脑(包括游戏机).
【答案】 见解析
1.发明电话的是( )
A.莫尔斯 B.爱迪生
C.赫兹 D.贝尔
【解析】 由人类“通讯”历程史可知,贝尔发明了电话,故D正确.
【答案】 D
2.光纤通信具有的优点是( )
A.频带宽,容量大 B.中继距离长
C.抗干扰性好,保密性强 D.传输质量高,成本也高
【解析】 光纤通信由于具有频带宽、容量大、中继距离长、抗干扰性好,保密性强、成本低、传输质量高等许多优点,成为当今世界最有发展前途的通信技术,故A、B、C正确.
【答案】 ABC
3.大量信息的存储和多用户的使用,对信息安全提出了严峻的挑战,下列四项中对计算机系统的信息危害最大的是( )
A.内存大小 B.计算机病毒
C.电脑的存储速度 D.电脑的计算速度
【解析】 由于网络的巨大开放性,信息安全将会受到严重危害,其中计算机病毒像“幽灵”一样笼罩在广大计算机用户心头,给人们造成巨大的心理压力,极大地影响了现代计算机的使用效率,由此带来的无形损失是难以估量的.
【答案】 B
4.在下列装置中,既能发射又能接收电磁波的是( )
A.收音机 B.移动电话
C.固定电话 D.电视机
【解析】 收音机和电视机只能接收电磁波,固定电话接收和发送的是电流信号,只有移动电话可发射和接收电磁波.
【答案】 B
5.在光纤通信中,用来传递信息的光应该是( )
A.普通光源发出的光 B.太阳光
C.激光 D.以上三种光
【解析】 激光具有很好的单色性和方向性,是理想的通信光源.
【答案】 C
6.关于信息高速公路,下列说法正确的是( )
A.信息高速公路是为邮车设计的专用公路
B.信息高速公路是车辆可高速通行的公路
C.信息高速公路是由光纤、卫星与微波通信等技术与设备组成的高速信息传输通道
D.信息高速公路上信息传播速度接近超音速飞机的速度
【解析】 信息高速公路是由光纤、卫星与微波通信等技术与设备组成的高速信息传输通道,故A、B错C对,信息高速公路上信息的传播速度接近光速,故D错.
【答案】 C
7.数字信号比模拟信号具有的优点是( )
A.抗干扰能力强 B.容易加密
C.便于计算机处理 D.传输简单
【解析】 数字信号比模拟信号具有的优点是抗干扰能力强,容易加密和便于计算机处理.
【答案】 ABC
8.光纤通信是一种现代通信手段,它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务.目前,我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络.下列说法正确的是( )
A.光纤通信利用光作为载体来传播信息
B.光导纤维传递光信号是利用光的衍射原理
C.光导纤维传递光信号是利用光的色散原理
D.目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝
【解析】 光纤通信是把信号加在激光上在光导纤维中传输,广泛应用的光导纤维是一种非常细的石英玻璃丝,光导纤维传递光信号是利用光的全反射原理,故A、D正确,B、C错误.
【答案】 AD
9.下列关于电磁波的说法正确的是( )
A.电磁波必须依赖介质传播
B.电磁波可以发生衍射现象
C.电磁波不会发生偏振现象
D.电磁波无法携带信息传播
【解析】 电磁波可以在真空中传播,能发生干涉、衍射、偏振等现象,并且它可以传递信息,可知只有B选项正确.
【答案】 B
10.当今时代,对我们工作和生活影响最大的电磁波技术是( )
A.电视 B.互联网
C.移动电话 D.无线电广播
【解析】 移动电话可以拨打电话,收发短消息,上网等等.也能够接听电话,它正在改变着我们的社会,改变着我们的生活,给人们工作和生活带来有利与不利的影响.
【答案】 C
11.20世纪90年代中期,世界最大的计算机互联网——因特网出现了爆炸式的发展,数据通信的业务量飞速发展,以因特网为基础的信息业务将从根本上改变我们的生活和工作方式,请你谈谈互联网对我们生活的影响.
【答案】 互联网的积极作用已家喻户晓,消极作用正逐步暴露.人们的交流越来越频繁、便利,互联网使人类进入了信息社会,信息的获取、加工、储存、传播越来越方便容易,提高了社会生产力水平,改变了人们的生产、生活甚至思维的方式.但是,也使原本完全不同的文化正日益融合同化,“文化生态”面临失衡,“文化的多样性”受到挑战,而且发达国家正利用其掌握的高新技术,在“全球经济一体化”的口号下,向世界各地输出他们的文化、思想、价值观念,并进一步影响着世界政治经济格局的变迁.
1.下列物理量中是电学量的是( )
A.压力 B.声音
C.温度 D.电流强度
【解析】 压力、声音、温度等都是非电学量,而电流强度是电学量.故选D.
【答案】 D
2.空调实际利用了下面哪种传感器( )
A.压力传感器 B.温度传感器
C.光传感器 D.磁传感器
【解析】 空调器中利用温度和湿度传感器分别“感觉”室内的温度和湿度的变化,故选B.
【答案】 B
3.火灾报警器使用的是( )
A.光传感器 B.温度传感器
C.红外线传感器 D.超声波传感器
【解析】 火灾时烟雾会使光线发生变化,引起传感器报警.
【答案】 A
4.电子秤使用的是( )
A.超声波传感器 B.温度传感器
C.压力传感器 D.红外线传感器
【解析】 电子秤的使用需要将被称物体对受压面的压力信息的大小转换成电信号处理,故C项正确.
【答案】 C
5.下列说法正确的是( )
A.热敏电阻和热电阻都是温度敏感元件,二者具有相同的电阻—温度特性
B.传感器是由敏感元件、处理电路及辅助电源组成的装置
C.温度传感器是一种将外部温度信号转换为电信号的电子装置
D.向空调传递室内温度信息的设备是一种湿度传感器
【解析】 热敏电阻和热电阻具有不同的电阻—温度特性.热敏电阻的特性是电阻值随温度升高而减小,而热电阻的特性是电阻值随温度升高而增大,故A错,向空调传递室内温度信息的是一种温度传感器,故D错,B、C选项正确.
【答案】 BC
6.普通电熨斗中用到的传感器是( )
A.温度传感器 B.生物传感器
C.压力传感器 D.声音传感器
【答案】 A
7.交通警察用来检测驾驶员酒精含量的检测器使用的传感器是( )
A.温度传感器 B.压力传感器
C.湿度传感器 D.气体传感器
【解析】 交通警察用检酒器检测驾驶员呼气中酒精含量,使用了气体传感器.
【答案】 D
8.关于电子秤中应变式力传感器的说法中正确的是( )
A.应变片是由导体材料制成的
B.当应变片的表面拉伸时,其电阻变大,反之,变小
C.传感器输出的是应变片上的电压
D.外力越大,输出的电压差值也越大
【解析】 应变片多用半导体材料制成,故选项A错,B对.传感器输出的是上、下两应变片上的电压差,并且 随着外力的增大,输出的电压差值也就越大,故C错,D对.
【答案】 BD
9.用遥控器调换电视机频道的过程,实际上就是传感器把光信号转换为电信号的过程.下列属于这类传感器的是( )
A.红外报警装置
B.走廊照明灯的声控开关
C.自动洗衣机中的压力传感装置
D.电饭煲中控制加热和保温的温控器
【解析】 红外线报警器是当有人或物通过时,将红外线遮住,从而使得光信号被遮住,有光电效应则无电流通过,红外线报警器则通过另外的装置联系采取一定的动作.
【答案】 A
10.某学生在用恒温箱进行实验时,发现恒温箱的温度持续升高,无法自动控制.经检查,恒温箱控制器没有故障.参照图6-3-4.下列对故障判断正确的是( )
恒温箱温度自动控制系统示意图
图6-3-4
A.只可能是热敏电阻出现故障
B.只可能是温度设定装置出现故障
C.热敏电阻和温度设定装置都可能出现故障
D.可能是加热器出现故障
【解析】 从题图中所给的电路结构可以推断,如果加热器出现故障,则无法工作,温度不会持续升高,所以选项D错误.如果热敏电阻出现故障,对温度变化没有反应,可能导致温度持续升高;如果温度设定装置出现故障,对热敏电阻所测量的温度变化不能作出正确判断,控制器就不会控制加热器停止加热,也会导致温度持续升高,所以选项C正确,选项A、B错误.
【答案】 C
11.如图6-3-5所示,R1是一个温度升高电阻变小的热敏电阻,下列说法正确的是( )
图6-3-5
A.当R1处温度升高时,电压表电压升高
B.当R1处温度升高时,电压表电压降低
C.当R1处温度降低时,电压表电压没有明显变化
D.当R1处温度降低时,电压表电压降低
【解析】 当R1处温度升高时,R1变小,电路中总电阻减小,电流增大,R2两端电压变大,A正确,B、C错误;同理D正确.
【答案】 AD
12.传感器是指________________,其任务是________,其工作过程是
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________.
【答案】 将不易测量的非电学量转化为便于测量的电学量的一类元件 信息采集和转化 利用对某物理量敏感的元件感受信息,并将感受到的信息按一定的规律转化成便于测量的电信号