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第二十一章 电磁波及其应用 单元综合强化训练卷
一、单选题
1．“蓝牙技术”（Bluetooth），即近距离无线连接技术，如大家熟悉的蓝牙耳机就是利用该技术，蓝牙耳机与手机之间信息传递利用的是（ ）
A．超声波 B．红外线 C．微波 D．激光
2．生活处处皆物理，处处留心皆学问。下列说法中正确的是（ ）
A．在街头设置噪声监测仪，可有效减弱噪声
B．汽车的水箱中用水做冷却剂，是因为水是绝缘体
C．我国的北斗卫星定位系统是利用超声波来传递信号
D．破窗锤的敲击端做成锥状，是通过减小受力面积来增大压强
3．关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．电磁波在空气里传播速度是340 m/s
B．光不属于电磁波
C．电磁波能传递声音信息
D．电磁波不能在真空中传播
4．关于信息的传递，下列有关说法正确的是（ ）
A．在真空中，5G信号比4G信号的传播速度快
B．北斗导航系统主要通过电磁波传递信息来实现定位导航
C．光纤通信是光在光导纤维中多次折射传递信息
D．电磁波只能传递声音信号，不能传递图像信号
5．如图所示，无人机“夜空画师”把深圳创意飞到天上去，彰显科技“硬核力”！下列错误的是（ ）
A．其定位利用电磁波传递信息
B．空中悬停时，没有力对无人机做功
C．锂电池充电时，化学能转化为电能
D．无人机灯光来自LED灯，它是半导体
6．如图共享单车的出现给广大市民的出行提供了方便，也为环保事业做出了贡献。下列关于共享单车说法中不正确的是（ ）
A．开锁时手机扫码是凸透镜成像， 为使像变大， 手机应靠近二维码
B．拨动车铃发声，当停止拨动后还能听到短暂的“余音”，这是回声现象
C．共享单车向前骑行过程中，后轮受到的摩擦力向前
D．单车中的芯片通过发送、接收电磁波，实现卫星定位
7．关于卫星通信的说法正确的是（ ）
A．卫星通信就是利用卫星来向地面发射电磁波
B．通信卫星相当于一个太空微波中继站．它是用来转发地面站发送来的信号的
C．卫星通信发送广播信号
D．卫星通信接收电视信号
8．下列利用电磁波工作的是（ ）
A．“北斗”卫星导航系统 B．电熨斗
C．电铃 D．倒车雷达
9．2020年11月24日4时30分，中国在文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，顺利将探测器送入预定轨道。2020年12月17日，嫦娥五号任务轨道器与返回器分离，返回器携带月球样品返回地球。下列说法正确的是（ ）
A．火箭升空过程中机械能不变
B．火箭升空过程中机械能转化为内能
C．控制中心是通过电磁波来控制嫦娥五号任务轨道器
D．嫦娥五号任务轨道器是通过超声波来控制返回器的
10．我国独立自主建立的北斗卫星定位系统，可提供全天候的及时定位服务．该系统利用电磁波传递信息．下列关于电磁波说法正确的是（ ）
A．所有电磁波的波长相等
B．电磁波不能在玻璃中传播
C．在真空中，无线电波的传播速度小于光的传播速度
D．作为载体，电磁波频率越高，相同时间可以传输的信息越多
二、填空题
11． 中国空间站开展“天宫课堂”直播授课，利用 波与地面师生进行互动交流，极大地激发了青少年的科学兴趣。中国花样游泳队在巴黎奥运会上夺冠，运动员在水中能跟随音乐节拍整齐划一地变换队形，说明声可以传递 。
12．如图是小明某次步行后手机“微信运动”功能记录的数据。如果小明此次步行时间是3000s，步长是0.5m，那么他步行的速度是 m/s；若以身上的手机为参照物，小明是 的，用手机上网课是利用 来传递信息的。
13．现在许多人都喜欢自驾游。人们在外出旅游时，用北斗卫星导航是通过 （选填“电磁波”或“声波”）传递信息。行驶在公路上的汽车相对于远处美丽的大山是的 （选填“运动”或“静止”）
14．如图是一款“运动手环”，其主要部分是一段内置有一小块磁铁的密闭的空心塑料管，管外缠绕着线圈。戴着这种手环走路时塑料管跟着手一起运动，磁铁则在管内反复运动，线圈中便会产生电流，液晶上就会显示出运动的步数。此过程利用了 原理，将 能转化为电能。计步的数据还可通过 传送到手机上。
15．建设具有国际先进水平的空间站，解决较大规模的 长期有人照料的空间站应用问题，是我国载人航天工程“三步走”发展战略中第三步的任务目标 2020年5月5日18时，长征五号B运载火箭在海南文昌首飞成功，正式拉开我国载人航天工程第三步任务的序幕 如图所示，是火箭首飞时的情景∶该火箭起飞后，火箭相对于发射架是 的；地面控制中心通过 波向它发出指令；火箭升空过程中，发动机的工作原理相当于四冲程内燃机的 冲程 此过程，火箭箭体与空气摩擦会发热，这是通过 改变箭体的内能
16．根据人教版初中物理教材电与磁内容绘制的知识结构如图甲所示。
（1）图甲中A为发电机的原理，即 ；B为广播、移动电话传递信息的载体，即 ；
（2）图乙为两个磁极间的磁感线分布情况。根据磁感线的方向可知，这是一对 （填“同名”或“异名”）磁极，位于图中C点的小磁针静止时北极指向 （填“上”或“下”）方。
17．小宇打开家中的冰箱门，看到冰箱内的指示灯亮着，而压缩机并没有工作，从而他判断出冰箱内的指示灯和压缩机是 （选填“串联”或“并联”）的；小宇家空调器的工作状态可通过遥控器发出的 指令控制（选填“声波”或“电磁波”）。
18．观察电视机后面的插口，找出标记着“A”或者“audio in”的插口，它表示音频信号的输入口，“audio out”表示 ，“V”或“video in”表示 ，“video out”表示
三、计算题
19．声波在空气中传播的速度是340m/s，波形图如图所示．问：该声波的频率是多少？
20．通过阅读，解答下列问题。
“翼龙”无人机
“翼龙”无人机是我国自主研制的一种中低空、长航时、多用途无人机。 图甲所示是无人机的图片，下表为其部分技术参数。
翼龙无人机采用正常式气动布局， 大展弦比中单翼，V型尾翼，机身尾部装有一台活塞式发动机。翼龙无人机的展弦比较大，因此升力较大、诱导阻力较小，巡航升阻比较大，可以长时间在空中滞留。 无人机具备全自主平台，可携带各种侦察、测距、电子对抗设备及小型空地打击武器，可广泛应用于如灾情监视、军事活动等科学研究领域。
（1）问题一：翼龙无人机将灾情监视、军事活动等信息通过 （选填“声波”或“电磁波”）及时传递到指挥中心；无人机可以长时间在空中滞留的原因： 。
问题二：若翼龙无人机携带小型空地打击武器向地面目标投掷炸弹时，你认为无人机应在目标正上方投弹还是要提前投掷，并说明理由 。
问题三：翼龙无人机满载燃油，并以最大载荷量停在水平跑道上蓄势待发，此时无人机轮胎与地面接触的总面积为0.04 m2。 求：
（2）无人机对水平跑道的压强 （g取10 N/kg）；
（3）当无人机起飞后在额定功率下沿水平方向正常巡航时所受的阻力 。
（4）问题四：活塞式发动机是无人机的核心部件，为了确保无人机的飞行速度不超过最大值，工程师给发动机装上了能控制油门大小的限速器，其简化电路如图乙所示，其中R的阻值随飞行速度变化的图象如图丙所示。 若电源电压恒为 12 V，R0的阻值为15 Ω，当无人机达到最大飞行速度时，R0的电功率是多少 ？（电磁铁电阻忽略不计）
四、作图题
21．在下面图中是表示某一段光导纤维，一束激光从一端射入光导纤维，试在图中 画出激光在光导纤维中传播时的情形．
22．如图，这是电视的发射过程与接收过程简图，分别指出哪个是发射过程？哪个是接收过程？并在方框中填上专业术语（如：音频放大、接收机、发射机、摄像机、显像管等）．
五、实验探究题
23．2024年11月17 日，我国自主设计建造的首艘大洋钻探船“梦想”号在广州市正式入列，如题图所示. “梦想”号满载时排水量为42 600 t，它使用卫星及声呐定位，能在海上的固定点正常作业.(取
（1）卫星定位利用的是 (选填“超声波”或“电磁波”).
（2）“梦想”号发动机螺旋桨向后推水而使船获得前进的力，说明力的作用是 .
（3）满载时，“梦想”号受到水的浮力约为 N.当它从珠江驶向大海的过程中，受到的浮力 ，排开水的体积 .(后两空选填“变大” “变小”或“不变” )
（4）风压指的是垂直于气流方向的平面所受到风的压力，常用单位是N/m2，它的大小与风速的二次方成正比.当风速为8 m/s时，风压可达到40 N/m2.当海风的风速为16m/s时，“梦想”号上面积为2m2的玻璃窗受到海风的压力为 N.
24．如图所示，探究电磁波的产生和传播特性。
（1）用导线接触电池两端，听到收音机发出的“咔咔”声，说明 的存在。
（2）将手机放在真空罩中，用抽气机抽去罩中的空气，打电话呼叫罩内的手机，发现手机 （选填能”或“不能”）收到呼叫信号，说明 。
（3）将手机放到金属盆中，扣上金属米箩，打电话呼叫盆中的手机，手机 （选填“能”或“不能”）收到呼叫信号；再将手机放在纸盒中，打电话呼叫，手机能收到呼叫信号，说明 。
25．小明用五号电池 A、B做了如下一些实验。
（1）如图甲是小明将电池A放在手掌上，电池的长度最接近5 ；
（2）如图乙为小明用电池B制作的“神奇转框”，转框的上部中央与电池正极相连，下部紧贴在与电池负极相连的柱形物两侧，金属框就可以绕电池及柱形物持续转动，其原理为 ；
（3）如图丙小明用两个电池探究“平面镜成像特点”，将玻璃板竖直放在水平桌面上，玻璃板前放置电池A，移动玻璃板后的电池B，直到 ，才能确定A像的位置。将电池A远离玻璃板，它的像的大小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（4）如图丁小明在打开的收音机附近，将导线一端与电池B的一极相连，再用导线的另一端与该电池的另一极时断时续地接触，能听到“咔咔”的声音，这验证了 的存在，它在真空中传播的速度为 m/s。
六、综合题
26．据近期新闻报道，南京街头出现了一款智能下水管道机器人（如图甲所示），其上装有摄像头和探照灯，能将水管内拍射到的影像无线传输至路面的接收装置中（如图乙所示），以便对管道及时检测修补．
（1）摄像头拍射到的影像是通过 传输到地面的．
（2）机器人最大行驶速度为30cm/s，则要通过一段120m长的管道，至少需要多长时间？
（3）若机器人的质量为15kg，车轮和水平管道地面的总接触面积是40cm2，则它对管道地面的压强是多少帕？（g取10N/kg）
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第二十一章 电磁波及其应用 单元综合强化训练卷
一、单选题
1．“蓝牙技术”（Bluetooth），即近距离无线连接技术，如大家熟悉的蓝牙耳机就是利用该技术，蓝牙耳机与手机之间信息传递利用的是（ ）
A．超声波 B．红外线 C．微波 D．激光
【答案】C
【解析】【解答】蓝牙是一种短距离的的无线通信技术，是利用电磁波中的微波来传递信息的。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选：C。
【分析】 电磁波能够传播信息，广播、电视、通讯等都是利用电磁波来传递信息的，微波是电磁波中波长较短的。
2．生活处处皆物理，处处留心皆学问。下列说法中正确的是（ ）
A．在街头设置噪声监测仪，可有效减弱噪声
B．汽车的水箱中用水做冷却剂，是因为水是绝缘体
C．我国的北斗卫星定位系统是利用超声波来传递信号
D．破窗锤的敲击端做成锥状，是通过减小受力面积来增大压强
【答案】D
【解析】【解答】A．在街头设置噪声监测仪只能用来监测声音强弱等级，不能减弱噪声，A不符合题意；
B．水箱中用水做冷却剂，是因为水有较大的比热容，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，B不符合题意；
C．我国的北斗卫星定位系统是利用电磁波来传递信号，C不符合题意；
D．破窗锤的敲击端做成锥状，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】噪声监测仪不能减弱噪声；水的比热容较大，吸热能力强；卫星利用电磁波传递信息；压力一定时，减小受力面积可以增大压强。
3．关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．电磁波在空气里传播速度是340 m/s
B．光不属于电磁波
C．电磁波能传递声音信息
D．电磁波不能在真空中传播
【答案】C
【解析】【解答】A、电磁波的传播速度是3×108m/s，故A错误；
B、电磁波包括光波、微波、短波、中长波等，光属于电磁波，故B错误；
C、人们常用电磁波传递信息，故C正确；
D、电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，也可以在各种介质中传播，故D错误．
故选：C．
【分析】电磁波看不见、摸不着，但它确实存在，电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s，电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，也可以在各种介质中传播；人们常用电磁波传递信息．
4．关于信息的传递，下列有关说法正确的是（ ）
A．在真空中，5G信号比4G信号的传播速度快
B．北斗导航系统主要通过电磁波传递信息来实现定位导航
C．光纤通信是光在光导纤维中多次折射传递信息
D．电磁波只能传递声音信号，不能传递图像信号
【答案】B
【解析】【解答】A.5G信号比4G信号都是电磁波，在真空中传递速度相同，A不符合题意；
B．电磁波在真空中能够传播，且速度快，故北斗导航系统主要通过电磁波传递信息来实现定位导航，B符合题意；
C．光纤通信是光在光导纤维中多次反射传递信息，C不符合题意；
D．电磁波不仅能传递声音信号，还能传递图像信号，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】5G和4G只是频率不同，但都是电磁波，真空中电磁波传播速度相同均等于光速。
电磁波可以在真空中传播，所以对于没有空气的情况下的信息传递一般都是通过电磁波实现的；电磁波能传递声音信号，也能传递图像信号。
光纤通信是利用激光从光纤的一端射入，在内壁上多次反射后在另一端放射出来，然后在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息。
5．如图所示，无人机“夜空画师”把深圳创意飞到天上去，彰显科技“硬核力”！下列错误的是（ ）
A．其定位利用电磁波传递信息
B．空中悬停时，没有力对无人机做功
C．锂电池充电时，化学能转化为电能
D．无人机灯光来自LED灯，它是半导体
【答案】C
【解析】【解答】解：A、无人机定位利用电磁波传递信息，故A正确；
B、无人机在空中悬停时，受到力的作用，但是没有在力的方向上通过距离，没有力做功，故B正确；
C、锂电池充电时，电能转化为化学能，故C错误；
D、LED的发光元件是由半导体材料制成的，故D正确。
故选：C。
【分析】 （1）广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。
（2）功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离。
（3）锂电池充电时，电能转化为化学能。
（4）LED是由半导体材料制成的。
6．如图共享单车的出现给广大市民的出行提供了方便，也为环保事业做出了贡献。下列关于共享单车说法中不正确的是（ ）
A．开锁时手机扫码是凸透镜成像， 为使像变大， 手机应靠近二维码
B．拨动车铃发声，当停止拨动后还能听到短暂的“余音”，这是回声现象
C．共享单车向前骑行过程中，后轮受到的摩擦力向前
D．单车中的芯片通过发送、接收电磁波，实现卫星定位
【答案】B
【解析】【解答】A.根据“物近像远大”的规律可知，为使像变大，应该减小物距，即手机靠近二维码，故A正确不合题意；
B.拨动车铃发声，当停止拨动后还能听到短暂的“余音”，这是车铃仍然在振动，而不是回声，故B错误符合题意；
C.当共享单车行驶时，后面的车轮相对地面向后运动，因此受到地面的摩擦力向前，故C正确不合题意；
D.单车中的芯片通过发送、接收电磁波，实现卫星定位，故D正确不合题意。
故选B。
【分析】（1）根据“物近像远大，物远像近小”的规律判断；
（2）声音遇到障碍物后被反射回来形成回声；
（3）摩擦力的方向总是与相对运动的方向相反；
（4）根据电磁波的应用判断。
7．关于卫星通信的说法正确的是（ ）
A．卫星通信就是利用卫星来向地面发射电磁波
B．通信卫星相当于一个太空微波中继站．它是用来转发地面站发送来的信号的
C．卫星通信发送广播信号
D．卫星通信接收电视信号
【答案】B
【解析】【解答】解：卫星通信就是利用卫星作为中继站来转发无线电波而进行的两个或多个地球站之间的通信，不是用来向地面发射电磁波的，也不是用来发送广播信号的，也不是用来接收电视信号的，故B正确，ACD错误．
故选B．
【分析】卫星通信是一种利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波而进行的两个或多个地球站之间的通信．
8．下列利用电磁波工作的是（ ）
A．“北斗”卫星导航系统 B．电熨斗
C．电铃 D．倒车雷达
【答案】A
【解析】【解答】解：A、北斗导航卫星系统是利用电磁波来传递信息的，故A符合题意；
B、电流流过电炉丝时电炉丝发热，电熨斗是利用电流的热效应工作的．故B不符合题意
C、电铃工作时，电磁铁通电流时，电磁铁具有磁性，吸引衔铁，电铃响．电铃是利用电流的磁效应来工作的．故C不符合题意；
D、倒车雷达它在工作时会发出超声波，这些声波遇到障碍物时会反射回来，根据回声到来的方位，可以确定障碍物的位置，故D不符合题意；
故选A．
【分析】（1）电磁波在生活中有着广泛的应用，如：无线电广播、电视、手机都是靠电磁波来传递信息的；
（2）电流流过导体时导体发热，这种现象是电流的热效应．
（3）电流流过导体时导体周围产生磁场，这种现象是电流的磁效应．
（4）回声是声音在传播过程中遇到障碍物，从而反射回来的现象，声呐就是利用这一特点工作的．
9．2020年11月24日4时30分，中国在文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，顺利将探测器送入预定轨道。2020年12月17日，嫦娥五号任务轨道器与返回器分离，返回器携带月球样品返回地球。下列说法正确的是（ ）
A．火箭升空过程中机械能不变
B．火箭升空过程中机械能转化为内能
C．控制中心是通过电磁波来控制嫦娥五号任务轨道器
D．嫦娥五号任务轨道器是通过超声波来控制返回器的
【答案】C
【解析】【解答】A．火箭升空过程中，速度变大，重力势能变大，故机械能变大，A不符合题意；
B．火箭升空过程中，燃料的内能转化机械能，B不符合题意；
C．控制中心是通过电磁波来控制嫦娥五号任务轨道器，C符合题意；
D．嫦娥五号任务轨道器是通过电磁波来控制返回器的，超声波并不能在真空中传播，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】传统的有线通信是靠电子传递信息，无线通信是靠电磁波来传递信息的。
10．我国独立自主建立的北斗卫星定位系统，可提供全天候的及时定位服务．该系统利用电磁波传递信息．下列关于电磁波说法正确的是（ ）
A．所有电磁波的波长相等
B．电磁波不能在玻璃中传播
C．在真空中，无线电波的传播速度小于光的传播速度
D．作为载体，电磁波频率越高，相同时间可以传输的信息越多
【答案】D
【解析】【解答】 电磁波的频率很广，电磁波在真空中的传播速度一定，故电磁波的波长并不相等，A不符合题意；电磁波不仅能在空气和玻璃中传播，还能在真空中传播，B不符合题意；光的本质就是电磁波，C不符合题意；作为载体，电磁波频率越高，其所加在的信息量就大，故相同时间可以传输的信息越多，D符合题意。
故答案为：D
【分析】电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场，由于电磁场本身具有物质性，因此电磁波传播时不需要介质.
电磁波频率越高，其所加在的信息量就大.
二、填空题
11． 中国空间站开展“天宫课堂”直播授课，利用 波与地面师生进行互动交流，极大地激发了青少年的科学兴趣。中国花样游泳队在巴黎奥运会上夺冠，运动员在水中能跟随音乐节拍整齐划一地变换队形，说明声可以传递 。
【答案】电磁；信息
【解析】【解答】电磁波能传递信息，并且电磁波的传播不需要介质，中国空间站开展“天宫课堂”直播授课，就是利用电磁波与地面师生进行互动交流，极大地激发了青少年的科学兴趣。声可以传递信息，声可以传递能量，运动员根据音乐节奏变换队形，体现了声波能够传递信息（指令或节拍）。
【分析】电磁波能传递信息，电磁波的传播不需要介质；声可以传递信息和能量。
12．如图是小明某次步行后手机“微信运动”功能记录的数据。如果小明此次步行时间是3000s，步长是0.5m，那么他步行的速度是 m/s；若以身上的手机为参照物，小明是 的，用手机上网课是利用 来传递信息的。
【答案】1；静止；电磁波
【解析】【解答】由“微信运动”功能记录的数据可知，步数为6000步，步长 ，所以步行距离为3000m，根据 得 小明和身上的手机的相对位置没有发生改变，所以以手机为参照物小明是静止的。手机通信是利用电磁波传递信息的。
【分析】已知小明的路程和运动的时间，利用速度公式求解速度；描述物体的运动状态，需要事先选取参照物，如果物体相对于参照物位置发生了改变，那么物体就是运动的，如果物体相对于参照物位置没有发生改变，那么物体就是静止的；传统的有线通信是靠电子传递信息，无线通信是靠电磁波来传递信息的。
13．现在许多人都喜欢自驾游。人们在外出旅游时，用北斗卫星导航是通过 （选填“电磁波”或“声波”）传递信息。行驶在公路上的汽车相对于远处美丽的大山是的 （选填“运动”或“静止”）
【答案】电磁波；运动
【解析】【解答】（1）用北斗卫星导航是通过电磁波传递信息。
（2）行驶在公路上的汽车相对于远处美丽的大山的位置不断改变，因此是运动的。
【分析】（1）根据电磁波的应用解答；
（2）根据参照物的知识解答。
14．如图是一款“运动手环”，其主要部分是一段内置有一小块磁铁的密闭的空心塑料管，管外缠绕着线圈。戴着这种手环走路时塑料管跟着手一起运动，磁铁则在管内反复运动，线圈中便会产生电流，液晶上就会显示出运动的步数。此过程利用了 原理，将 能转化为电能。计步的数据还可通过 传送到手机上。
【答案】电磁感应；机械；电磁波
【解析】【解答】戴着这种手环走路时塑料管跟着手一起运动，磁铁则在管内反复运动，线圈中便会产生电流，液晶上就会显示出运动的步数。此过程利用了电磁感应的原理，此过程消耗机械能，获得电能，将机械能转化为电能。这种手环可发射电磁波，计步的数据通过电磁波传送到手机上。
【分析】导体在磁场中切割磁感线可以产生感应电流，是电磁感应现象，将机械能转换为电能；运动手环利用电磁波传递信息。
15．建设具有国际先进水平的空间站，解决较大规模的 长期有人照料的空间站应用问题，是我国载人航天工程“三步走”发展战略中第三步的任务目标 2020年5月5日18时，长征五号B运载火箭在海南文昌首飞成功，正式拉开我国载人航天工程第三步任务的序幕 如图所示，是火箭首飞时的情景∶该火箭起飞后，火箭相对于发射架是 的；地面控制中心通过 波向它发出指令；火箭升空过程中，发动机的工作原理相当于四冲程内燃机的 冲程 此过程，火箭箭体与空气摩擦会发热，这是通过 改变箭体的内能
【答案】运动；电磁；做功；做功
【解析】【解答】火箭起飞后，火箭与发射架之间的位置发生变化，故火箭相对于发射架是运动的。电磁波可以传递信息，地面控制中心通过电磁波向它发出指令。火箭是利用自身携带的燃料（推进剂），在发动机中燃烧产生高温高压的燃气，故火箭发动机的工作原理相当于四冲程内燃机的做功冲程。火箭箭体与空气摩擦会发热，这是通过做功改变箭体的内能
【分析】物体间有位置变化是运动的，地面通过电磁波控制火箭运行；内燃机的做功冲程，将内能转化为机械能；物体间摩擦是做功改变内能。
16．根据人教版初中物理教材电与磁内容绘制的知识结构如图甲所示。
（1）图甲中A为发电机的原理，即 ；B为广播、移动电话传递信息的载体，即 ；
（2）图乙为两个磁极间的磁感线分布情况。根据磁感线的方向可知，这是一对 （填“同名”或“异名”）磁极，位于图中C点的小磁针静止时北极指向 （填“上”或“下”）方。
【答案】（1）电磁感应；电磁波
（2）同名；上
【解析】【解答】
（1）第1空 图甲中A为发电机的原理，即 电磁感应；
第2空 移动电话传递信息的载体，即 电磁波；
（2）第1空 如图乙， 根据磁感线的方向可知，这是一对同名磁极；
第2空 位于图中C点的小磁针静止时北极指向上方。
【分析】
（1）发电机的原理时电磁感应；移动电话时用电磁波传递信息；
（2）根据磁感线反方向可判断两个磁极是N级，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
17．小宇打开家中的冰箱门，看到冰箱内的指示灯亮着，而压缩机并没有工作，从而他判断出冰箱内的指示灯和压缩机是 （选填“串联”或“并联”）的；小宇家空调器的工作状态可通过遥控器发出的 指令控制（选填“声波”或“电磁波”）。
【答案】并联；电磁波
【解析】【解答】由题意可知，冰箱内的指示灯亮着，而压缩机并没有工作，所以冰箱内的指示灯和压缩机可以独立工作，互不影响，因此它们是并联的。
空调器的工作状态可通过遥控器发出的红外线进行控制，红外线属于电磁波。
【分析】并联电路各部分独立工作，互不影响；红外线属于电磁波。
18．观察电视机后面的插口，找出标记着“A”或者“audio in”的插口，它表示音频信号的输入口，“audio out”表示 ，“V”或“video in”表示 ，“video out”表示
【答案】音频输出；视频输入；视频输出
【解析】【解答】有些电视机或VcD机的背后的插孔旁边标有英文，audio in是指音频输入，audio out是指音频输出，video in是指视频输入，video out是指视频输出．
故本题答案为：音频输出，视频输入，视频输出．
【分析】要解答本题需掌握：音频、视频的输入和输出符号．
三、计算题
19．声波在空气中传播的速度是340m/s，波形图如图所示．问：该声波的频率是多少？
【答案】解：
由图知，波长λ=4m×2=8m，
频率γ= = =42.5Hz．
答：该声波的频率是42.5Hz．
【解析】【分析】从图看出波长的大小，再根据波速=波长×频率来计算频率．
20．通过阅读，解答下列问题。
“翼龙”无人机
“翼龙”无人机是我国自主研制的一种中低空、长航时、多用途无人机。 图甲所示是无人机的图片，下表为其部分技术参数。
翼龙无人机采用正常式气动布局， 大展弦比中单翼，V型尾翼，机身尾部装有一台活塞式发动机。翼龙无人机的展弦比较大，因此升力较大、诱导阻力较小，巡航升阻比较大，可以长时间在空中滞留。 无人机具备全自主平台，可携带各种侦察、测距、电子对抗设备及小型空地打击武器，可广泛应用于如灾情监视、军事活动等科学研究领域。
（1）问题一：翼龙无人机将灾情监视、军事活动等信息通过 （选填“声波”或“电磁波”）及时传递到指挥中心；无人机可以长时间在空中滞留的原因： 。
问题二：若翼龙无人机携带小型空地打击武器向地面目标投掷炸弹时，你认为无人机应在目标正上方投弹还是要提前投掷，并说明理由 。
问题三：翼龙无人机满载燃油，并以最大载荷量停在水平跑道上蓄势待发，此时无人机轮胎与地面接触的总面积为0.04 m2。 求：
（2）无人机对水平跑道的压强 （g取10 N/kg）；
（3）当无人机起飞后在额定功率下沿水平方向正常巡航时所受的阻力 。
（4）问题四：活塞式发动机是无人机的核心部件，为了确保无人机的飞行速度不超过最大值，工程师给发动机装上了能控制油门大小的限速器，其简化电路如图乙所示，其中R的阻值随飞行速度变化的图象如图丙所示。 若电源电压恒为 12 V，R0的阻值为15 Ω，当无人机达到最大飞行速度时，R0的电功率是多少 ？（电磁铁电阻忽略不计）
【答案】（1）电磁波；无人机的展弦比较大，因此升力较大、诱导阻力较小，巡航升阻比较大；提前投掷
（2）1.6×104N
（3）1500N
（4）3.456W
【解析】【解答】问题一：无人机信息传递给指挥中心，应用的是电磁波；无人机的展弦比较大，因此升力较大、诱导阻力较小，巡航升阻比较大，可以长时间在空中滞留；
问题二：无人机投弹时，应提前投掷，由于惯性炸弹离开飞机在下落时仍要保持原来和飞机相同的速度继续向前飞行，若在目标的正上方投掷，炸弹被扔出后，会落在目标的前方；
问题三：(1)由表中数据可得，无人机满载燃油时的总重力：
G总＝m总g＝(300kg+200kg+1100kg)×10N/kg＝1.6×104N，对水平跑道的压力：F压＝G＝1.6×104N，
对水平跑道的压强：p＝ ＝4×105Pa；(2)由表中数据可知，无人机正常巡航速度：v＝180km/h＝50m/s，由P＝ ＝Fv得，正常巡航时牵引力：F牵＝ ＝1500N，无人机水平匀速正常巡航时受力平衡，所以阻力：f＝F牵＝1500N；
问题四：由表中数据知，无人机的最大飞行速度为280km/h，由图丙知，此时R＝10Ω，
由图乙知，R与R0、电磁铁串联，电磁铁电阻忽略不计，由串联电路特点和欧姆定律可得，此时电路中电流：I＝ ＝0.48A，所以此时R0的电功率：
P0＝I2R0＝(0.48A)2×15Ω＝3.456W。
【分析】（1）电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场，由于电磁场本身具有物质性，因此电磁波传播时不需要介质.
惯性：物体保持运动状态不变的性质叫惯性.质量是物体惯性的唯一量度.
（2）利用p=求得压强大小；
（3）根据P=Fv可求牵引力，根据力的平衡可知阻力大小；
（4）R与R0、电磁铁串联，电磁铁电阻忽略不计，由串联电路特点和欧姆定律可得电路中的电流，再利用P=UI=＝I2R求得电功率.
四、作图题
21．在下面图中是表示某一段光导纤维，一束激光从一端射入光导纤维，试在图中 画出激光在光导纤维中传播时的情形．
【答案】解：如图所示：
【解析】【解答】激光在光导纤维中传播时的情形，遵循光的反射定律，满足反射角等于入射角，光路图如下：
【分析】光导纤维进行光学通信利用光在不停地发生全反射，利用光的反射定律作图即可.
22．如图，这是电视的发射过程与接收过程简图，分别指出哪个是发射过程？哪个是接收过程？并在方框中填上专业术语（如：音频放大、接收机、发射机、摄像机、显像管等）．
【答案】解：
【解析】【解答】解：根据对电视发射和接收知识的了解，来填图．
故答案为：
【分析】电视用电磁波传递图像信号和声音信号．声音信号的产生、传播、接收跟无线电广播的工作过程相似．图像信号的工作过程是：（1）发射
摄像机：把图像变成电信号．
发射机：把电信号加载到频率很高的电流上．
天线：能过发射天线发射到空中．（2）接收
天线：电视机的接收天线把这样的高频信号接收下来．
电视机：通过电视机把图像信号取出并放大．
显像管：把它还原成图像．
五、实验探究题
23．2024年11月17 日，我国自主设计建造的首艘大洋钻探船“梦想”号在广州市正式入列，如题图所示. “梦想”号满载时排水量为42 600 t，它使用卫星及声呐定位，能在海上的固定点正常作业.(取
（1）卫星定位利用的是 (选填“超声波”或“电磁波”).
（2）“梦想”号发动机螺旋桨向后推水而使船获得前进的力，说明力的作用是 .
（3）满载时，“梦想”号受到水的浮力约为 N.当它从珠江驶向大海的过程中，受到的浮力 ，排开水的体积 .(后两空选填“变大” “变小”或“不变” )
（4）风压指的是垂直于气流方向的平面所受到风的压力，常用单位是N/m2，它的大小与风速的二次方成正比.当风速为8 m/s时，风压可达到40 N/m2.当海风的风速为16m/s时，“梦想”号上面积为2m2的玻璃窗受到海风的压力为 N.
【答案】（1）电磁波
（2）相互的
（3）4.26×108；不变；变小
（4）320
【解析】【解答】（1）卫星定位是通过卫星与地面设备之间传递信息来实现的，在真空中也能传播信息。超声波属于声波，声波的传播需要介质，不能在真空中传播；而电磁波可以在真空中传播，所以卫星定位利用的是电磁波；
（2）“梦想”号发动机螺旋桨向后推水，对水施加了一个向后的力，同时水给船一个向前的力使船前进，这说明物体间力的作用是相互的；
（3）根据阿基米德原理F浮=G排=m排g，已知满载时排水量
m排=42600t = 42600×103kg=4.26×107kg，
则“梦想”号满载时受到水的浮力：
当船从珠江驶向大海时，船始终处于漂浮状态，F浮=G，船的重力不变，所以受到的浮力不变；
根据阿基米德原理可知，浮力不变，液体密度变大，则排开海水的体积变小；
（4）风对玻璃窗的压P的大小与风速v的二次方成正比，设p = kv2，当v = 8m/s时，p = 40N/m2，代入可得：
40N/m2=k(8m/s)2，
解得：
当风速v'=16m/s时，风压：
“梦想”号上面积为2m2的玻璃窗受到海风的压力为：
【分析】（1）电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播；
（2）物体间力的作用是相互的；
（3）根据计算满载时，“梦想”号受到水的浮力；根据浮沉条件分析“梦想”号从珠江驶向大海的过程中浮力的变化；根据阿基米德原理分析排开水的体积的变化；
（4）风压P的大小与风速v的二次方成正比，设p = kv2，当v = 8m/s时，p = 40N/m2，代入可得k值；当风速v'=16m/s时，利用计算风压，根据计算“梦想”号上面积为2m2的玻璃窗受到海风的压力。
24．如图所示，探究电磁波的产生和传播特性。
（1）用导线接触电池两端，听到收音机发出的“咔咔”声，说明 的存在。
（2）将手机放在真空罩中，用抽气机抽去罩中的空气，打电话呼叫罩内的手机，发现手机 （选填能”或“不能”）收到呼叫信号，说明 。
（3）将手机放到金属盆中，扣上金属米箩，打电话呼叫盆中的手机，手机 （选填“能”或“不能”）收到呼叫信号；再将手机放在纸盒中，打电话呼叫，手机能收到呼叫信号，说明 。
【答案】（1）电磁波
（2）能；电磁波能在真空中能传播
（3）不能；金属容器能屏蔽电磁波
【解析】【解答】解：（1）实验中，先将导线的一端与电池的负极相连，再将导线的另一端与正极接触，使它们时断时续地接触，电路中有时断时续的电流出现，迅速变化的电流产生了电磁波，产生的电磁波被收音机接收到，听到“咔咔”的声音，说明电磁波的存在。（2）用抽气机抽去罩中的空气，打电话呼叫罩内的手机，手机也能收到呼叫信号。因为电磁波能在真空中能传播。（3）因为电磁波遇到金属会被反射。将手机放在金属容器（如饼干筒）中，打电话呼叫容器中的手机，这时手机不能收到呼叫信号；又因为电磁波遇到绝缘材料会像光透过玻璃一样穿透，故将手机放在塑料容器或纸容器中，再打电话呼叫容器中的手机，这时，手机能收到呼叫信号。
故答案为：（1）电磁波；（2）能；电磁波能在真空中能传播；（2）不能；金属容器能屏蔽电磁波。
【分析】本题主要考查的是电磁波的产生，电磁波存在的证明方法等，要知道只有迅速变化的电流才容易产生电磁波，电磁波在真空中能传播，电磁波遇到金属会被反射，电磁波遇到绝缘体会穿透.
25．小明用五号电池 A、B做了如下一些实验。
（1）如图甲是小明将电池A放在手掌上，电池的长度最接近5 ；
（2）如图乙为小明用电池B制作的“神奇转框”，转框的上部中央与电池正极相连，下部紧贴在与电池负极相连的柱形物两侧，金属框就可以绕电池及柱形物持续转动，其原理为 ；
（3）如图丙小明用两个电池探究“平面镜成像特点”，将玻璃板竖直放在水平桌面上，玻璃板前放置电池A，移动玻璃板后的电池B，直到 ，才能确定A像的位置。将电池A远离玻璃板，它的像的大小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（4）如图丁小明在打开的收音机附近，将导线一端与电池B的一极相连，再用导线的另一端与该电池的另一极时断时续地接触，能听到“咔咔”的声音，这验证了 的存在，它在真空中传播的速度为 m/s。
【答案】（1）cm
（2）磁场对通电导线有力的作用
（3）看上去电池B与电池A的像完全重合；不变
（4）电磁波；3×108
【解析】【解答】（1）大拇指指甲的宽度为1cm左右，将电池长度与其比较可知，电池的长度接近5cm；
（2）如图乙为小明用电池B制作的“神奇转框”，转框的上部中央与电池正极相连，下部紧贴在与电池负极相连的柱形物两侧，金属框就可以绕电池及柱形物持续转动，其原理为磁场对通电导线有力的作用；
（3）①图丙小明用两个电池探究“平面镜成像特点”，将玻璃板竖直放在水平桌面上，玻璃板前放置电池A，移动玻璃板后的电池B，直到看上去电池B与电池A的像完全重合，才能确定A像的位置。
②根据“物像等大”的规律可知，将电池A远离玻璃板，它的像的大小不变。
（4）如图丁小明在打开的收音机附近，将导线一端与电池B的一极相连，再用导线的另一端与该电池的另一极时断时续地接触，能听到“咔咔”的声音，这验证了电磁波的存在，它在真空中传播的速度为 3×108m/s。
【分析】（1）长度的国际单位为m，比它大的单位为km，比它小的单位有dm、cm、mm、μm和nm；
（2）根据电动机的工作原理解答
（3）①当镜面后面的物体和前面物体的像完全重合时，不但能确定像的位置，还能比较像和物体的大小关系。
②根据“物像等大”分析解答。
（4）根据电磁波的产生和传播速度解答。
六、综合题
26．据近期新闻报道，南京街头出现了一款智能下水管道机器人（如图甲所示），其上装有摄像头和探照灯，能将水管内拍射到的影像无线传输至路面的接收装置中（如图乙所示），以便对管道及时检测修补．
（1）摄像头拍射到的影像是通过 传输到地面的．
（2）机器人最大行驶速度为30cm/s，则要通过一段120m长的管道，至少需要多长时间？
（3）若机器人的质量为15kg，车轮和水平管道地面的总接触面积是40cm2，则它对管道地面的压强是多少帕？（g取10N/kg）
【答案】（1）电磁波
（2）解：因为v= 得，t= = =400s
（3）解：机器人的重力G=mg=15kg×10N/kg=150N，
机器人对管道地面的压强p= = =3.75×104Pa
【解析】【解答】（1）摄像头拍射到的影像是通过电磁波传输到地面的．
【分析】（1）摄像头拍射到的影像是通过电磁波传输到地面的．（2）根据公式v= 的变形公式计算；（3）机器人对水平地面的压力等于它的重力，求出机器人着地时接触面的面积，然后应用压强公式可以求出压强．
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