17.2 电磁波及其传播 课时练习
一、单选题
1.下列说法中正确的是( )
A.原子是由原子核和核外电子构成的
B.超导体适合制作滑动变阻器中的电阻丝
C.电磁波在真空中传播的速度为3 ×105m/s
D.银河系、太阳系、原子、原子核,是按空间尺度由小到大排序的
2.关于电磁波的产生,下列说法中正确的是( )
A.导线中没有电流,可以在空间激起电磁波
B.导线中有电流,就可以在空间激起电磁波
C.导线中有迅速变化的电流就可以在空间激起电磁波
D.以上三种情况都可以产生电磁波
3.2017年1月18日,我国发射的世界首颗量子卫星“墨子号”正式交付用户单位使用,“墨子号”与地面控制系统交流靠的是( )
A.次声波 B.X射线
C.红外线 D.电磁波
4.“奋斗百年路,启航新征程”,全国上下举行了庆祝建党100周年的系列活动,我市举办的庆祝晚会精彩纷呈。下列对晚会相关分析错误的是( )
A.演员将邓小平的声音模仿得惟妙惟肖,他主要是模仿邓小平声音的音色
B.美妙的歌声是通过空气传播到现场观众的
C.舞蹈演员的红色裙子在追光灯下虽然闪闪发光,但裙子这时不是光源
D.观众能看清空中表演的5G智能无人机方阵是因为光的镜面反射
5.各大通信公司通过4G网络为客户提供无线视频通话、无线上网等多面服务,这些服务传递信息时是利用了( )
A.红外线 B.紫外线 C.超声波 D.电磁波
6.如图是电磁波家族,真空中各种电磁波的传播速度相同,下列说法正确的是( )
A.红光是红外线 B.108Hz是指电磁波的波长
C.无线电波的波长比X射线的长 D.在真空中γ射线传播速度最快
7.科技引领生活,5G时代已经来临。用于路口的红黄绿三种颜色5G指示灯的连接方式及5G通讯传递信息的形式分别是( )
A.并联;电磁波 B.串联;超声波
C.串联;电磁波 D.并联;超声波
8.2020年8月3日,我国独立自主建立的北斗三号全球卫星导航系统建成,它可向全球免费提供全天候的高质量的定位、导航、测速和授时服务。该系统利用电磁波传递信息,下列说法正确的是( )
A.电磁波在空气中传播的速度是340m/s
B.所有电磁波的波长是相等的
C.电磁波是靠电流的迅速变化产生的
D.声音和电磁波都能在真空中传播
9.“华为”是“中国制造”向“中国智造”发展的典型代表,是中国智慧和民族精神的缩影.今年,华为公司突破重重困难率先在全球布局5G通信.任正非说,5G信号比3G、4G快三四十倍,也就是在相同时间内传输的信息更多,“传输的信息更多”,最主要的原因应是5G信号
A.传输信息更加稳定 B.使用的电磁波频率更高
C.使用模拟信号进行通信 D.在真空中的传播速度大于光速
10.如图,2022年10月12日,新晋“太空教师”陈冬、刘洋、蔡旭哲为广大青少年带来了一场精彩的太空科普课,授课过程中“太空教师”与地面师生之间的互动交流主要依靠( )
A.空气 B.电磁波 C.超声波 D.次声波
二、填空题
11.2021年5月22日,“祝融号”火星车已安全驶离着陆平台,到达火星表面,开始巡视探测并收集火星表面的各种信息,以火星表面为参照物,火星车在巡视的过程中是 (填“静止”或“运动”)的;火星车利用 将信息传回地球。
12.2020年6月23日,我国的北斗卫星导航系统(简称BDS)全球组网完成,该导航系统依靠 传递信息。
13.如图为高速公路ETC电子收费通道。ETC系统采用的是一种短程无线通信方式。它通过接收车载IC卡中的感应天线发射的 (选填“电磁波”或“超声波”)来收录信息。汽车通过高速收费站时,司机看到收费站向后退去,是以 为参照物。在高速行驶中,会听到车窗的缝隙处风的呼啸声,这是空气快速通过车窗缝隙时发生 引起的。
14.Wifi是一种可以将个人电脑、手机等终端设备以无线方式互相连接的技术。常见的连接方式是通过一个无线路由器来实现(如图所示)。无线路由器是通过 向四周有效范围内的终端传递信息,其传播速度 (选填“大于”“等于”“小于”)光速。路由器工作时间长了,外壳发烫,是由于电能转化成了 能。
15.在生活中,很多同学与父母联系时都会用到手机,手机 (填“能“或“不能“)发射电磁波,紫外线和可见光都 (填“是”或“不是”)电磁波.
16.电脑以及网络是现代化社会科技发展的产物,它给人们的生活和工作带来许多便利.使用时电脑必须 联在家庭电路中;用无线网卡上网是通过 传递信号的,其真空中传播的速度约为 m/s;将电脑放到一个抽成真空的玻璃罩中,电脑 (选填“能”或“不能”)上网.
17.使用手机扫码支付是通过 传递信息的,制作手机芯片的材料主要是 (选填“超导体”、“半导体”、“导体”或“绝缘体”)。
18.物体在月球表面附近受到的重力仅为在地球表面附近所受重力的1/6.如图为“玉兔号”月球车,它的质量为140kg,若它在月球表面上方竖直下落6m,则重力对它做的功为 J.它科学探测得到的图象和数据是通过 (选填“声波”或“电磁波”)传递到地球的.
19.如图所示的智能手表是一种新型的通信工具,具有蓝牙同步手机通话、跑步记数、音乐播放、图片处理等功能,深受人们青睐。智能手表通过接收手机发射的 来接听电话.将手表戴在手腕上跑步时,以手表为参照物,路边的树木是 (选填“运动”或“静止”)的。我们听到智能手表播放的音乐,是通过 传入人耳的.手表屏幕显示的彩色画而是由红、 、蓝三种色光混合而成的。
20.2020年7月23日,我国成功发射了“天问一号”火星探测器,并将其送入预定轨道。如图是探测器发射的场景,探测器在加速升空的过程中,其机械能 (选填“增加”、“减少”或“不变”)。探测器在火星上者陆后,释放出火星车对火星进行探测,火星车上的天线发出的电磁波以光速 km/s的速度在太空中传播,最后传回位于天津武清站的地面接收系统。
三、综合题
21.北斗在天心有乾坤
“初夜电光摇北斗”、“北斗阑干南斗斜”优美诗句体现华夏先人对北斗七星的钟爱,我国自主研发卫星导航系统取名北斗卫星导航系统更是具有深远的意义。2020年6月23号9点43分,长征三号乙运载火箭,成功发射北斗系统第五十五颗导航卫星暨北斗三号最后一颗全球组网卫星。至此,北斗三号全球卫星导航系统星座部署比原计划提前半年全面完成。
北斗卫星导航系统是中国版GPS,路痴者的福音,捉迷藏的终结者,徒步者的救命符,对失联者的定位精确度可以大幅提高。北斗卫星导航系统如何做到精确定位的呢?首先,失联者身上需要携带有可以接收卫星讯号的电子设备,如手机、手表等。一颗卫星收到手机信号后,以失联者到卫星的距离确定一个球面,而另一颗卫星亦可以用同样的方式确定另一个球面,失联者必然在两个球面相交的弧线上,当再有第3颗卫星以同样的方式确定一个球面时,即可通过三个球而的交点确定失联者电子设备的准确位置。
那么卫星如何知道电子设备与它的距离呢?卫星信号实际上就是电磁波,它在真空中的传播速度是m/s,卫星发出的信号被地面电子设备接收再返回,利用来回的时间差和波速即可确定电子设备与卫星的距离。然而由于现实情况中电磁波的传播速度会受到大气密度等因素的影响,这个距离会存在不小的误差,因此,除了上文提到的3颗卫星外,还至少需要第4颗卫星提供的数据来修正距离计算中存在的误差,且电子设备可以接收到信号的卫星数量越多,就可以越精确地确定这个电子设备在地面的位置。
图所示,北斗三号系统由24颗中远地球轨道、3颗地球静止轨道和3颗倾斜地球同步轨道,共30颗卫星组成。这套卫星系统可以保证我们在中国境内,甚至在中亚、西亚地区都能实现平均可见北斗卫星颗数在8颗以上,在全球范围内95%的地区其定位精度可达10米,在亚太地区可以缩小到5米。
北斗系统不仅具有高精度定位的能力,它还创新融合了导航与通信能力,具有实时导航、快速定位、精确授时、位置报告和短报文通信服务五大功能。随着5G商用时代的到来,北斗正在工业互联网、物联网、车联冈等新兴应用领域,自动驾驶、自动泊车、自动物流等创新应用层出不穷。北斗与交通运输、农林牧渔、电力能源等传统应用领域业务融合,为我国的经济和社会发展提供更大便利,带来更多可能。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)某一卫星从发出信号到接收到地面某一电子设备返回的信号共经过0.14s,则理论上这颗卫星到这个电子设备的距离是 m,考虑到地球大气层的存在,实际的距离比这个理论值偏 (选填“大”或“小”)。
(2)我自行研制北斗卫星定位系统除了具有定位功能,还具有 功能(请至少填写一项)。
(3)电磁波被广泛应用于现代生活的各个方面,除本文中提及的电磁波的应用以外,请再举一例电磁波的应用。( )
22.汽车是我们家庭常用的交通工具,给我们的生活提供了便利。在汽车的制造及使用中涉及到许多物理知识:
(1)汽油机是汽车的“心脏”,汽油机的 冲程将内能转化为机械能;
(2)用手机APP远程控制汽车时,是通过 来传递信息的;
(3)有的汽车尾部设计安装了导流板,它的上表面平直,底部呈弧形凸起,相当于一个倒置的翅膀,如图所示。当汽车高速行驶时,气体在流速大的地方压强较 ,使汽车能获得较大的抓地力。
23.“洞察号”着陆器(Insight)于2018年5月5日发射升空,经过205天的旅行,在外太空零下269oC下航行了3.01亿英里,于北京时间11月27日凌晨3时54分着陆火星。
①“洞察号”着陆时,是利用向下喷出气流使着陆器的速度减小的,这是运用了力的作用是 的这一知识;
②雷达系统将准确锁定降落点,向“洞察号”的机载计算机反馈高度等信息,由机载计算机运算并指导其着陆过程。下列生物的生存技艺中与雷达的原理相似的是 ;
A.壁虎利用脚上的吸盘攀爬
B.蝙蝠用回声定位的方式捕食
C.南美河流中的电鳗用电击的方式捕猎
③科学家通过研究发现火星上的g值约为3.7N/kg,则质量为400kg的着陆器在火星上的质量是 。
参考答案:
1.A
2.C
3.D
4.D
5.D
6.C
7.A
8.C
9.B
10.B
11. 运动 电磁波
12. 电磁波
13. 电磁波 汽车 振动
14. 电磁波 等于 内
15. 能 是
16. 并,电磁波,3×108,能
17. 电磁波 半导体
18. 1400 电磁波
19. 电磁波 运动 空气 绿
20. 增加 3×105
21. 2.1×107 小 实时导航、快速定位、精确授时、位置报告和短报文通信服务五大功能 略
22. 做功 电磁波 小
23. 相互 B 400kg