【专项培优】第二十章电磁波与信息时代（含答案）

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【专项培优】第二十章电磁笔与信息时代
一、单选题
1． 如图是电磁波家族，真空中各种电磁波的传播速度相同。蓝牙通讯使用的甲频率是4×109Hz，消毒柜工作时使用的乙频率是1.4×1015Hz，根据所给信息可推测（　　）
A．甲的波长比乙的波长短 B．甲与乙都是电磁波
C．乙频率属于可见光 D．真空中甲比乙传播速度大
2．汽车导航仪在与“北斗”卫星联系时，利用的是（　　）
A．超声波 B．微波 C．红外线 D．紫外线
3．物理来源于生活，生活中蕴含着物理，关于生活中的物理下列说法中不正确的是（　　）
A．手机、笔记本电脑、智能电视等能用WiFi上网。是利用了电磁波能传递信息
B．吸管被餐巾纸摩擦后能吸引轻小物体，是因为摩擦起电
C．家庭电路中用铜导线而不用铁导线，是因为铜的导电性能比铁好
D．包裹金属导线的绝缘材料不能导电，是因为绝缘材料中没有电子
4．在真空中传播的电磁波具有相同的 （　　）
A．波速 B．波长 C．频率 D．能量
5．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
6．电磁波家族信息如下图所示，其中，无线电波的频率范围在104～3×1011 Hz之间，以下说法正确的是（　　）
A．微波不属于无线电波
B．在真空中，X射线的传播速度比无线电波大
C．X射线的频率比无线电波的高
D．X射线的波长比无线电波的长
7．下列家用电器工作时，利用电磁波的是（　　）
A．电饭煲 B．吹风机 C．微波炉 D．电热毯
8．中国古代的造纸术、指南针、火药、印刷术影响了世界，现代的“新四大发明：高铁、支付宝、共享单车和网购”改变了中国。关于新的四大发明，下列说法中正确的是（　　）
A．甲图中，高铁因为速度快所以惯性大
B．乙图中，支付盒子静止于水平桌面上，它只受到支持力的作用
C．丙图中，共享单车借助电磁波通过全球定位系统（GPS）来实现精确定位
D．丁图中，行驶在平直路面的电动无人快递车关闭电源后会很快停下，说明物体的运动需要力来维持
9．用收音机接收无线电波时，收音机的接收天线收到的是（　　）
A．电磁波 B．图像信号
C．声音信号 D．载有声音信号的电磁波
10．随着信息安全日趋重要，怎样保密通信已成为当今最为紧迫的问题之一.目前我国科学家在利用单光子偏振态进行量子密钥传输研究领域处于世界领先地位.爱因斯坦的光子说认为，光是一份一份地连续传播的，每一份叫做一个光子，每个光子的能量为E=hv，其中 v为光的频率.据此理论，波长为 的单光子能量约为（　　）.
A．10-17J B．10-19 C．10-21 D．10-23
二、填空题
11．1864年，英国青年物理学家　 　 在研究了当时发现的电磁现象的基础上，建立了电磁场理论，并预言了电磁波的存在.1888年德国青年物理学家　 　第一次通过实验证实了电磁波的存在．
12．如图微波炉的玻璃门安装了网状的金属片，这是利用金属容器对　 　（“电磁波”或“超声波”）有屏蔽作用。
13．WiFi是将电脑、手机与互联网以无线方式连接的技术，可进行信息、文件等材料的无线传输，此过程中各种信息是靠　 　来传输的，它在真空中的传播速度是　 　。
14．“天宫一号”空间站能绕着地球运动，是因为受到地球对它的　 　作用；空间站与地面控制中心通过　 　传递信息。
15．改革开放以来，我国科技创新捷报频传。麒麟9905G芯片是华为有自主知识产权的芯片，该芯片采用7　 　（选填“mm”、“μm”或“nm”）工艺制造。C919大型客机汇集了许多先进技术，C919通信导航系统利用　 　实现信息的传递。
16．天问一号是我国自行研制的探测器，负责执行中国第一次自主火星探测任务。天问一号于2020年7月23日由长征火箭发射升空，升空过程探测器相对火箭是　 　的（选填“静止”或“运动”），于2021年2月到达火星，实施火星捕获，并利用　 　（选填“超声波”或“电磁波”）传回首幅火星图像。计划于2021年5月择机实施降轨，后着陆巡视器软着陆火星表面，火星车驶离着陆平台，开展巡视探测等工作，实现中国在深空探测领域的技术跨越。深空探测将推动空间科学、空间技术、空间应用全面发展。
17．智能家居已广泛应用于生活中，手机通过　 　选填“电磁波”或“超声波”远程控制扫地机器人，充电时机器人内置的电池属于　 　选填“用电器”或“电源”。
18． 2023年5月3日，泸州市广大市民手机收到了地震预警信号，预警地震波到达的时间，预警时间为12s，若地震波传播速度约7km/s，则估算震中到泸州的距离为　 　km，我们手机收到预警信号是通过　 　传递信息的，地震时会产生　 　（后两空选填“超声波”、“次声波”或“电磁波”）。
三、科普阅读题
19．如图所示，是我国第一台会“爬陡坡”的全断面硬岩隧道掘进机“永宁号”，掘进机核心部件由刀盘、掘进机构、支撑系统、泥浆循环系统等构成，还配有激光导向仪、水循环系统、5G通信系统等装置。
（1）掘进机安装了锋利的刀盘，是为了　 　（选填“增大”或“减小”）压强；它的钻头常采用硬度　 　（选填“较大”或“较小”）的纳米材料——石墨烯；
（2）利用　 　导向仪可精准控制掘进机掘进方向；
（3）掘进机利用水循环降温，这是利用水的　 　大的原理；通信系统采用5G通信，其电磁波的频率比4G通信电磁波频率　 　（选填“高”或“低”），
四、计算题
20．已知一种波的波长是1mm～10m，它的主要用途是电视、宇航通信．求：
（1）这种波的波速是多少？
（2）这种波的频率是多少？
（3）这种波的周期是多少？
五、综合题
21．乐乐学习了物理，在生活中发现很多现象都蕴含了物理知识：
（1）火车站台上都设有安全线，人应站在安全线外。人若站在安全线内，当火车进站时火车周围的空气 流速加快，压强　 　，人会被外侧空气压向火车；
（2）电视遥控器利用了　 　；倒车雷达利用了　 　，校运会上举行4乘100接力赛，为了 更好的交接棒，运动员交接棒时必须保持　 　；
（3）骑自行车时为了尽快刹车，用力捏车闸是利用　 　从而增大摩擦的方法。
22．阅读下面的短文，回答问题。
多普勒效应
1842年的一天，奥地利一位名叫多普勒的数学家、物理学家正路过铁路交叉处，恰一列火车从他身旁驶过，他发现火车从远而近时鸣笛声变响，音调变尖，而火车从近而远时鸣笛声变弱，音调变低。他对这个物理现象产生了极大兴趣，就进行了研究。他发现当声源与观察者之间存在着相对运动时，观察者听到的声音频率就会不同于声源发声的频率。当声源离观察者远去时，观察者接收到的声波的波长增加，频率变小，音调变得低沉：当声源向观察者靠近时，观察者接收到的声波的波长减小，频率变大，音调就变高，后来人把它称为“多普勒效应”，科学家们经研究发现多普勒效应适用于所有类型的波，包括电磁波。
声波的多普勒效应可用于交通中的测速，交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度。多普勒效应也可以用于医学的诊断，也就是我们平常说的彩超，即彩色多普勒超声，仪器发射一系列的超声波，经人体血管内的血液反射，因为血液流动的速度不同，反射后被仪器接收到的回声的频率就会有不同，用不同颜色标识出，因而彩超既具有二维超声结构图象的优点，又同时提供了血流动力学的丰富信息。根据上述内容回答：
（1）光是一种电磁波，所以光　 　（近填“会”或“不会）发生多普勒效应。
（2）交通中的测速仪和医学中的彩超都是应用多普效应原理工作的，仪器发射的超声波的频率与反射后接收到的回声的频率　 　。（选填“相同”或“不相同”）
（3）有经验的铁路工人从听到火车鸣笛的声调越来越高，判断出火车正在　 　他。（选填“靠近”或“远离”）
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】电磁波的传播；波速、波长和频率的关系
2．【答案】B
【知识点】电磁波的传播
3．【答案】D
【知识点】导体与绝缘体；电磁波在日常生活中的应用
4．【答案】A
【知识点】电磁波的传播
5．【答案】A
【知识点】波速、波长和频率的关系
6．【答案】C
【知识点】波速、波长和频率的关系
7．【答案】C
【知识点】电磁波在日常生活中的应用
8．【答案】C
【知识点】惯性及其现象；力与运动的关系；电磁波在日常生活中的应用
9．【答案】A
【知识点】无线电广播的发射和接收
10．【答案】B
【知识点】波速、波长和频率的关系
11．【答案】麦克斯韦；赫兹
【知识点】电磁波的产生
12．【答案】电磁波
【知识点】电磁波在日常生活中的应用
13．【答案】电磁波；3×108m/s
【知识点】电磁波的传播；电磁波在日常生活中的应用
14．【答案】吸引；电磁波
【知识点】重力及其大小的计算；电磁波在日常生活中的应用
15．【答案】nm；电磁波
【知识点】长度及其测量；信息与信息传播
16．【答案】静止；电磁波
【知识点】运动和静止的相对性；信息与信息传播
17．【答案】电磁波；电源
【知识点】电路的构成及电路图；电磁波在日常生活中的应用
18．【答案】84；电磁波；次声波
【知识点】超声波与次声波；电磁波的产生
19．【答案】增大；较大；激光；比热容；高
【知识点】比热容的定义及其计算公式；增大压强的方法及其应用；电磁波在日常生活中的应用
20．【答案】（1）解：这种波的波速是3×108m/s．
（2）解：这种波的频率是3×1011Hz至3×107Hz之间．
（3）解：这种波的周期是3.3×10﹣12s至3.3×10﹣8s之间．
【知识点】波速、波长和频率的关系
21．【答案】（1）小
（2）红外线；超声波；相对静止
（3）增大压力
【知识点】增大或减小摩擦的方法；流体压强与流速的关系；运动和静止的相对性；信息与信息传播
22．【答案】（1）会
（2）不相同
（3）靠近
【知识点】电磁波的传播；波速、波长和频率的关系
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