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第10章 电磁波与信息技术 单元综合能力测评卷
一、单选题
1．如图所示，嫦娥六号成功着陆月球背面，在鹊桥二号中继星的支持下，实现人类首次月球背面地表采样返回。下列说法中正确的是（ ）
A．采集的样品返回地球后质量会减小
B．太阳能电池主要将光能转化为内能
C．控制中心利用电磁波最终实现对嫦娥六号的控制
D．嫦娥六号下降过程中，相对于月球表面是静止的
2．我国的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能，它传递信息是利用（ ）
A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．可见光
3．4G是第四代移动通信技术的简称，与以前产品相比，传输速度更快，下列说法正确的是（ ）
A． 它是靠电磁波来传递信息的
B．传播速度是340m/s
C．人听声是依据音调来区分打电话的人
D．4G没有电磁波辐射
4．如图所示是我国自主研制的隐身战斗机歼-35A，其与地面通信是利用 （ ）
A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．光导纤维
5．关于能源、信息和材料，下列说法正确的是（ ）
A．核电站的反应堆中发生的是核聚变
B．倒车雷达是利用电磁波传递信息的
C．超导体可以用于制作电炉的发热体
D．光纤可以传递图像信号和声音信号
6．北斗卫星导航系统是我国自主研制的全球卫星定位与通信系统，已经初步具备区域导航、定位和授时功能。完全建成后可在全球范围内全天候、全天时为用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具有短报文通信功能。下列关于北斗导航卫星系统说法正确的是（ ）
A．北斗卫星导航系统传送信息的速度与光速相同
B．北斗卫星导航系统的空间段采用光纤传送信息
C．北斗卫星导航系统采用超声波为汽车导航
D．北斗卫星导航系统现已全面建成
7．关于如图四幅图，描述正确的是（ ）
A． 图中，甲站在干燥的木桌上，乙站在地上，则甲、乙都会触电
B．图中，司南的勺柄指南，表示指向地磁的南极
C．图中，环卫工人用扫帚打扫街道时，既不能省力，也不能省距离
D．图中，神舟十三号航天员首次出舱活动，他们在舱外必须借助电磁波进行交流
8．下列说法正确的是（ ）
A．微波可以沿地球表面绕射传播
B．在光纤通信中用普通光线传递信息
C．通信卫星的作用就是做微波通信的中继站
D．无线电波的波长越长，相同时间内传输的信息就越多
9．下列说法中，正确的是（ ）
A．超导材料不能用来制作电动机线圈
B．太阳能属于不可再生能源
C．无线Wi﹣Fi利用超声波传递信息
D．半导体是制成集成电路的主要材料之一
10．如题图中，某新能源汽车配置了北斗卫星导航系统和太阳能穹顶，则下列说法正确的是（ ）
A．太阳能是一次能源，太阳内部发生的是核聚变
B．穹顶将太阳能直接转化为机械能
C．太阳光在空气中的速度约340m/s
D．导航系统利用超声波接收卫星信号
二、填空题
11．如图是当下流行的骨传导无线耳机，它是通过 与手机进行通信，再通过耳机引起颌骨的 来传递声音。制作耳机的塑料材料是 （选填“导体”或“绝缘体”）。
12．手机已广泛应用于现代生活，手机通讯靠 传送信息，其传播速度 （选填“大于”“等于”“小于”）光速。
13．太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，光波 （填“属于”或“不属于”）电磁波，光在真空中的传播速度是 m/s．
14．电视信号的传递过程是：先用摄像机把场景所反射的光和传出的声音转换成为 ，再加到电磁波上，通过天线发射到空中．
15．我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟万米深处多次成功坐底，标志着我国在载人深潜领域达到了世界领先水平。
（1）大洋万米深处的声音是由物体的 产生的， 在海水中的传播速度 （填“大于”“小于”或“等于”）340 m/s。“奋斗者”号的画面是通过微细光缆传给海面上的保障船的，说明 波可以传递信息。
（2）为保障“奋斗者”号在水下平稳运行不易侧翻，应将密度较小的浮力材料安装在“奋斗者”号的 （填“顶”或“底” ）部。“奋斗者”号坐底时可视为悬浮状态，当抛掉其舱底外部质量为2t、密度为8×103kg/m3的压载铁后开始加速上升，此时“奋斗者”号受力 （填“平衡”或“不平衡”）；当海水的阻力增大到一定值时，“奋斗者”号开始匀速上升，此时其受到的海水的阻力为 N（海水的密度取1×103kg/m3）。
16．我们通过电视机看世界杯足球赛。电视信号是通过 传递过来的；比赛时，足球在下落过程中，重力势能转化为 。（空气阻力不计）
17． 光纤通信主要利用波长很 （选填“短”或“长”）的激光传输信息。如图所示，激光从光纤一端射入，在内壁上多次 ，从另一端射出，把信息传到远方，无线电广播的音频信号在发射出去之前，必须加载到频率更 （选填“高”或“低”）的电流信号上。
18． 高速公路ETC收费系统通过接收车载IC卡中的感应天线发射的 波选填“电磁”或“超声”来收录信息。手电筒使用的发光二极管是用 体选填“超导”或“半导”材料制成的。
三、计算题
19．中央人民广播电台第一套节目的发射波长约为258.4m，请计算出它的频率是多少？
20．某无线电波的波长为200km，则其频率是多少？波长为300km的无线电波完成一次电流振荡所需要的时间是多少？
四、实验探究题
21．按要求完成填空：
（1）如图甲所示，电流表的读数为 A。
（2）如图乙所示，真空罩内的手机能接收到来电信号，说明电磁波 （选填“能”或“不能”）在真空中传播。
（3）如图丙所示，将一支2B铅笔芯掰成长短不同的两段接入图中A、B两点间，可探究电阻大小与 的关系，实验中可通过观察 准确判断出铅笔芯电阻的大小。
22．阅读短文，回答问题.
无人机作为空中平台，以高分辨率高速摄像机、轻型光学相机、激光扫描仪等设备获取信息，用计算机对图像信息进行处理，并按照一定精度要求制作成图像.无人机航拍影像具有高清晰、高现实性的优点.下表是某小型无人机的部分参数：
参数名称 最大飞行半径/km 最大巡航速度/（km·h-1） 电池电压/V 电池容量/mAh 电动机额定功率/W 拍摄速度/（帧·秒-1）
数据 5 50 34 250 20 11000
（电池容量=放电电流×放电时间，例如，1mAh是指以1mA的电流能连续工作1h；帧·秒-1是指每秒拍摄的画面数）
（1）人们是利用遥控器通过 . 传输信息操控无人机的，其有效操控距离至少为 km.
（2）小轿车在高速公路上限速120km/h. 如图甲所示，交警部门利用无人机进行高速公路通行情况的实时监测，一辆小轿车在通行0.5m的过程中，高速摄像机拍摄帧数为110帧，据此判断小轿车是否超速？ （选填“是”或“否”）.
甲 乙
（3）如图乙，是无人机竖直向上运动的v-t图像，由图像可知，在0-5s内，无人机受到的升力 （选填“>”“=”或“<”）重力.
（4）电动机是控制无人机飞行状态的关键动力设备，当它正常工作时，12s内消耗的电能是 J. 已知电动机消耗的功率是电源总功率的50%，则无人机在空中以额定功率飞行的时间不能超过 h.
（5）为增加小型无人机的巡航时间，请从研制方面，提出一条合理化建议：
.
23．电磁波家族如图所示：
（1）家庭网络中，小红觉得5GWiFi比2.4GWiFi网速更快，则相关正确的表述是 ____；（单选，填字母）
A．5G比2.4G的传播速度更快
B．5G比2.4G的频率更高
C．5G比2.4G的波长更长
D．5G和2.4G分别用电磁波、声波传递信息
（2）微波炉是利用电磁波加热食物的，食物（忽略质量变化）加热后内能 （选填“增加”，“减少”），食物中水分发生了哪种物态变化而变少 ？
（3）我们看到的太阳光也属于电磁波，太阳能是 （选填“可再生”，“不可再生”）能源。
五、综合题
24．阅读下面材料，并回答材料下面的问题
光纤是光导纤维的简写，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具．前香港中文大学校长高锟和George A．Hockham首先提出光纤可以用于通讯传输的设想，高锟因此获得2009年诺贝尔物理学奖．
光导纤维是由纯度极高的石英玻璃（主要成分是二氧化硅）拉制而成的（如图26甲所示），粗细大致与人的头发相当，有的直径只有几微米．光纤通信的原理是利用光的全反射现象．当光从玻璃中射向空气时，折射角会大于入射角，并且随着入射角的增大，折射光线越来越暗，反射光线能量越来越强，当入射角大于某一角度时，折射光线消失，全部光线都反射回玻璃中，这就是光的全反射现象．表面上看，光好像在玻璃中弯曲前进（如图26乙）．
一根光纤的潜在带宽可达20THz．采用这样的带宽，只需一秒钟左右，即可将人类古今中外全部文字资料传送完毕．诺贝尔奖评委会这样描述：“光流动在细小如线的玻璃丝中，它携带着各种信息数据向每一个方向传递，文本、音乐、图片和视频因此能在瞬间传遍全球．”
（1）计算机通过光纤接入互联网，光纤的作用是（ ）
A．输电 B．通信 C．导热 D．照明
（2）光纤是利用光波在光导纤维中的全反射原理而达成的光传导工具．光波 电磁波（选填“属于”或“不属于”），光在真空中的传播速度为 m/s．
（3）根据文中全反射的定义，请你判断：当光从空气射入水中，逐渐增大入射角时， 发生全反射（选填“会”或“不会”）．
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第10章 电磁波与信息技术 单元综合能力测评卷
一、单选题
1．如图所示，嫦娥六号成功着陆月球背面，在鹊桥二号中继星的支持下，实现人类首次月球背面地表采样返回。下列说法中正确的是（ ）
A．采集的样品返回地球后质量会减小
B．太阳能电池主要将光能转化为内能
C．控制中心利用电磁波最终实现对嫦娥六号的控制
D．嫦娥六号下降过程中，相对于月球表面是静止的
【答案】C
【解析】【解析】A选项分析：质量作为物质的固有属性，不随物体的形状变化、状态改变或位置移动（如从月球返回地球）而发生变化，因此采集的月球样品返回地球后质量保持不变，该选项表述错误。
B选项分析：太阳能电池的工作原理是将接收到的光能直接转换为电能，而非化学能，因此该选项关于能量转换的表述存在错误。
C选项分析：电磁波具有在真空中传播的特性且能承载信息，地面控制中心正是通过电磁波链路，经由鹊桥二号中继卫星实现对嫦娥六号探测器的遥测与控制，该选项陈述正确。
D选项分析：在着陆下降阶段，嫦娥六号与月球表面的相对距离持续减小，存在明显的相对位置变化，因此以月球表面为参照物时探测器处于运动状态，该选项的运动判定错误。
综上所述，正确答案为C。
【分析】物体相对运动：物体与参照物运动状态不一致，所以物体相对参照物运动，物体与参照物运动状态不一致，所以物体相对参照物静止；
能量转化：根据物体起始状态具有的能量和最终状态具有的能量进行判断，如太阳能电池是将太阳能转化为电能；
信息的传递：无线网络通信依靠电磁波来传递信息。
2．我国的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能，它传递信息是利用（ ）
A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．可见光
【答案】C
【解析】【解答】卫星与地球之间为真空，真空不能传声，卫星传递信息是利用不可见光，即电磁波。
故答案为：C。
【分析】卫星与地球之间为真空，真空不能传声。
3．4G是第四代移动通信技术的简称，与以前产品相比，传输速度更快，下列说法正确的是（ ）
A． 它是靠电磁波来传递信息的
B．传播速度是340m/s
C．人听声是依据音调来区分打电话的人
D．4G没有电磁波辐射
【答案】A
【解析】【解答】手机4G通信是利用电磁波来传递信息，A符合题意；电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s，B不符合题意；音色反映了声音的品质与特色，我们能够辨别发声体就是根据声音的音色进行判断的，C不符合题意；4G信号本身就是电磁波，只要是电磁波就存在电磁辐射，D不符合题意.
故答案为：A。
【分析】手机无线上网是利用电磁波来传递信息的.
电磁波在真空中的传播速度是一定的，和光速相同，即c=3×108m/s.
不同物体声有别，音色不同来辨别.发声体的材料和结构不同发出的声音的音色不同.
电磁波在生活中无处不在，且过量的电磁波是有害的，特别是对于儿童来说危害更大，故应辩证的看待电磁波的应用.
4．如图所示是我国自主研制的隐身战斗机歼-35A，其与地面通信是利用 （ ）
A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．光导纤维
【答案】A
【解析】【解答】现代战斗机与地面通信主要是依靠电磁波来实现的。电磁波可以在真空中传播，且传播速度快，能够满足飞机与地面之间远距离、高速率的信息传输需求，歼-35A与地面通信是利用电磁波。
而超声波和次声波都属于机械波，它们的传播需要介质，在真空中无法传播，且传播速度相对较慢，传播距离也有限，不适合用于飞机与地面之间的通信。
光导纤维是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具，需要铺设专门的线路，无法应用于飞机与地面这种移动且距离不固定的通信场景中。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选：A。
【分析】 电磁波的传播不需要介质，电磁波可以在固体、液体、气体中传播，也可以在真空中传播。
5．关于能源、信息和材料，下列说法正确的是（ ）
A．核电站的反应堆中发生的是核聚变
B．倒车雷达是利用电磁波传递信息的
C．超导体可以用于制作电炉的发热体
D．光纤可以传递图像信号和声音信号
【答案】D
【解析】【解答】A．核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的，A不符合题意；
B．汽车上倒车雷达是利用超声波传递信息的，不是利用电磁波，B不符合题意；
C．当电阻为零时，不会产生电热，所以不能利用超导体制作电炉的发热体，C不符合题意；
D．光是电磁波，电磁波既可以传递声音信号，也可以传播图象信号，所以光纤可以传递图象信号和声音信号，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】核电站主要是核裂变释放能量；倒车雷达利用超声波传递信息；电流通过超导体不会发热；电磁波可以传递声音信和图象信号。
6．北斗卫星导航系统是我国自主研制的全球卫星定位与通信系统，已经初步具备区域导航、定位和授时功能。完全建成后可在全球范围内全天候、全天时为用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具有短报文通信功能。下列关于北斗导航卫星系统说法正确的是（ ）
A．北斗卫星导航系统传送信息的速度与光速相同
B．北斗卫星导航系统的空间段采用光纤传送信息
C．北斗卫星导航系统采用超声波为汽车导航
D．北斗卫星导航系统现已全面建成
【答案】A
【解析】【解答】AB．北斗卫星导航系统是利用电磁波传送信息的，电磁波的速度与光速相同，都是3.0×108m/s，A符合题意，B不符合题意。
C．北斗卫星导航系统采用电磁波为汽车导航，C不符合题意；
D．由题，北斗卫星导航系统已经初步具备区域导航、定位和授时功能。完全建成后可在全球范围内全天候、全天时为用户提供服务，因此北斗卫星导航系统还没有全面建成，D不符合题意。
故答案为：A。
【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.
现代社会为信息社会，信息的传播离不开电磁波，故应掌握电磁波的性质及应用，如：无线电广播、电视、手机都是靠电磁波来传递信息的，微波炉利用微波加热食物等.
7．关于如图四幅图，描述正确的是（ ）
A． 图中，甲站在干燥的木桌上，乙站在地上，则甲、乙都会触电
B．图中，司南的勺柄指南，表示指向地磁的南极
C．图中，环卫工人用扫帚打扫街道时，既不能省力，也不能省距离
D．图中，神舟十三号航天员首次出舱活动，他们在舱外必须借助电磁波进行交流
【答案】D
【解析】【解答】 A、图①中，甲站在干燥的木桌上，一只手接触火线，身体的其他部位没有与大地连通，不构成通路，不会触电，乙站在地上，人接触的是零线，与大地之间没有电压，不会触电，故A错误；
B、图②中，司南的勺柄指南，受地磁场作用，指向地理的南极，故B错误；
C、图③中，环卫工人用扫帚打扫街道时，扫帚的动力臂比阻力臂短，是费力杠杆，但是省距离，故C错误；
D、图④中，真空不能传声，神舟十三号航天员首次出舱活动，他们在舱外必须借助电磁波进行交流，故D正确。
故选：D。
【分析】 人体触电是由于人体直接和间接与火线连通造成的；指南针指南是指向地理的南极；使用时，动力臂比阻力臂短，是费力杠杆；电磁波可以传递信息。
8．下列说法正确的是（ ）
A．微波可以沿地球表面绕射传播
B．在光纤通信中用普通光线传递信息
C．通信卫星的作用就是做微波通信的中继站
D．无线电波的波长越长，相同时间内传输的信息就越多
【答案】C
【解析】【解答】解：A、由于微波的性质更接近于光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射，故A选项说法错误
B、光纤通信是利用激光传输信息的，故B选项说法错误．
C、通信卫星的作用就是做微波通信的中继站，此说法正确
D、作为载体的无线电波，频率越高，相同时间内传输的信息就越多．故D说法错误
故选C．
【分析】光纤通信利用光导纤维传播信号，光在光导纤维中经多次反射向前传播，激光的频率高，传输的信息量大．
电磁波的信息传递量跟频率的关系：电磁波的频率越高，同时间内传输的信息就越多．
9．下列说法中，正确的是（ ）
A．超导材料不能用来制作电动机线圈
B．太阳能属于不可再生能源
C．无线Wi﹣Fi利用超声波传递信息
D．半导体是制成集成电路的主要材料之一
【答案】D
【解析】【解答】A．超导材料没有电阻，电流流过导体时，不会产生焦耳热，可制作电动机线圈，A不符合题意；
B．可以在自然界里源源不断地得到，把它们称为可再生能源，太阳能属于可再生能源，B不符合题意；
C．无线Wi﹣Fi是利用电磁波传递信息的，C不符合题意；
D．半导体可以制成大规模的集成电路，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】超导材料没有电阻，电流流过导体时，不会产生焦耳热，可制作电动机线圈。
像风能、水能、太阳能等可以在自然界里源源不断地得到，把它们称为可再生能源。化石能源、核能等能源会越用越少，不能在短期内从自然界得到补充，称为不可再生能源。
现代通信，如无线上网、4G通信、蓝牙三种网络通信技术、手机通信等都是利用电磁波传递信息的。
半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，具有一些特殊的物理性质。
10．如题图中，某新能源汽车配置了北斗卫星导航系统和太阳能穹顶，则下列说法正确的是（ ）
A．太阳能是一次能源，太阳内部发生的是核聚变
B．穹顶将太阳能直接转化为机械能
C．太阳光在空气中的速度约340m/s
D．导航系统利用超声波接收卫星信号
【答案】A
【解析】【解答】A.太阳能是从自然界直接获取的，为一次能源，太阳内部发生的是核聚变，故A正确；
B.穹顶将太阳能直接转化为电能，故B错误；
C.太阳光在空气中的速度约3×108m/s，故C错误；
D.导航系统利用电磁波接收卫星信号，故D错误。
故选A。
【分析】（1）直接从自然界获取的能源为一次能源，对一次能源进行加工得到的能源为二次能源。根据太阳能量的来源判断；
（2）根据能量转化的知识判断；
（3）根据光的传播速度判断；
（4）根据电磁波的应用判断。
二、填空题
11．如图是当下流行的骨传导无线耳机，它是通过 与手机进行通信，再通过耳机引起颌骨的 来传递声音。制作耳机的塑料材料是 （选填“导体”或“绝缘体”）。
【答案】电磁波；振动；绝缘体
【解析】【解答】当下流行的骨传导无线耳机，它是通过电磁波与手机进行通信，再通过耳机引起颌骨的振动来传递声音。
制作耳机的塑料材料是绝缘体。
【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；声音是由物体振动产生的，物体的振动必然会产生声音；导电性良好的物体称为导体，金属、石墨、大地是导体；导电性很差的物体为绝缘体，橡胶、玻璃、塑料是常见的绝缘体。
12．手机已广泛应用于现代生活，手机通讯靠 传送信息，其传播速度 （选填“大于”“等于”“小于”）光速。
【答案】电磁波；等于
【解析】【解答】解：手机已广泛应用于现代生活，手机通讯靠电磁波传送信息，其传播速度等于光速。
故答案为：电磁波；等于
【分析】光就是电磁波，电磁波就是光，光在真空中的传播速度最快为3×10^8m/s，光在水中的传播速度为真空的3/4，光在玻璃中的传播速度为真空的2/3。
13．太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，光波 （填“属于”或“不属于”）电磁波，光在真空中的传播速度是 m/s．
【答案】可再生；属于；
【解析】【解答】解：太阳能可以源源不断的得到，是可再生能源；
光波是一种电磁波，电磁波在真空中的传播速度很快，大约为3×108m/s；
故答案为：可再生；属于；3×108．
【分析】解决此题要知道能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；
光波是一种电磁波，电磁波在真空中的传播速度很快，大约为3×108m/s．
14．电视信号的传递过程是：先用摄像机把场景所反射的光和传出的声音转换成为 ，再加到电磁波上，通过天线发射到空中．
【答案】电信号
【解析】【解答】解：电视信号的传递过程是：先用摄像机把场景所反射的光和传出的声音转换成为电信号，再加到电磁波上，通过天线发射到空中．
故答案为：电信号．
【分析】首先要摄像机把场景所反射的光和传出的声音信号转换成音频电信号，然后再通过调制器将音频信号加载到高频电流上，利用天线发射到空中．
15．我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟万米深处多次成功坐底，标志着我国在载人深潜领域达到了世界领先水平。
（1）大洋万米深处的声音是由物体的 产生的， 在海水中的传播速度 （填“大于”“小于”或“等于”）340 m/s。“奋斗者”号的画面是通过微细光缆传给海面上的保障船的，说明 波可以传递信息。
（2）为保障“奋斗者”号在水下平稳运行不易侧翻，应将密度较小的浮力材料安装在“奋斗者”号的 （填“顶”或“底” ）部。“奋斗者”号坐底时可视为悬浮状态，当抛掉其舱底外部质量为2t、密度为8×103kg/m3的压载铁后开始加速上升，此时“奋斗者”号受力 （填“平衡”或“不平衡”）；当海水的阻力增大到一定值时，“奋斗者”号开始匀速上升，此时其受到的海水的阻力为 N（海水的密度取1×103kg/m3）。
【答案】（1）振动；大于；光
（2）顶；不平衡；1.75×104
【解析】【解答】（1）声音都是由物体的振动产生的，大洋万米深处的声音同样是由物体的振动产生的。
15℃时空气中的声速是340m/s，声音在海水中的传播速度大于在空气中，即大于340 m/s。
“奋斗者”号的画面是通过微细光缆传给海面上的保障船的，光缆利用的是光的反射，即利用光波传递信息。
（2）为保障“奋斗者”号在水下平稳运行不易侧翻，则需要降低重心，故应将密度较小的浮力材料安装在“奋斗者”号的顶部。
静止状态和匀速直线运动状态称为平衡状态，故加速上升时“奋斗者”号受力不平衡。
当“奋斗者”号坐底时可视为悬浮状态，此时浮力等于重力，抛掉其外部的压载铁后，即“奋斗者”号质量减小2t，则重力减小
G减=mg=2000kg×10N/kg=2×104N
体积减小V减= = =0.25m3
则“奋斗者”号减小的浮力F浮=ρ海gV减=1×103kg/m3×10N/kg×0.25m3=2.5×103N
当海水的阻力增大到一定值时，“奋斗者”号开始匀速上升，则此时“奋斗者”号受力平衡，即减小的重力等于减小的浮力加上阻力，即F阻=G减-F浮=2×104N-2.5×103N=1.75×104N
【分析】（1）①声音由物体的振动产生的，②V液大于V气，③光缆是通过光波传递信息；
（2）①重心一般集中在质量较大的地方，物体的重心越低越稳；②物体做加速运动，受非平衡力作用；③奋斗号匀速上升时，对它进行受力分析，由平衡条件F阻=G减-F浮求出阻力大小。
16．我们通过电视机看世界杯足球赛。电视信号是通过 传递过来的；比赛时，足球在下落过程中，重力势能转化为 。（空气阻力不计）
【答案】电磁波；动能
【解析】【解答】电视、广播、手机、卫星导航等都是利用电磁波传递信息的。
我们通过电视机看世界杯足球赛。电视信号是通过电磁波传递过来的；
比赛时，足球在下落过程中，质量不变，高度降低，速度增大，所以重力势能转化为动能。
故答案为：电磁波；动能.
【分析】现代社会为信息社会，信息的传播离不开电磁波，故应掌握电磁波的性质及应用，如：无线电广播、电视、手机都是靠电磁波来传递信息的，微波炉利用微波加热食物等.
动能大小的影响因素：质量、速度.质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度.
17． 光纤通信主要利用波长很 （选填“短”或“长”）的激光传输信息。如图所示，激光从光纤一端射入，在内壁上多次 ，从另一端射出，把信息传到远方，无线电广播的音频信号在发射出去之前，必须加载到频率更 （选填“高”或“低”）的电流信号上。
【答案】短；反射；高
【解析】【解答】光纤通信主要利用波长很短的激光传输信息。如图所示，激光从光纤一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，把信息传到远方。无线电广播的音频信号在发射出去之前，必须加载到频率更高的电流信号上。
故答案为：短；反射；高。
【分析】光纤通信是利用频率很高的激光多次反射来传递信息的。
音频信号要加载到频率很高的电磁波上才能将信息传递出去。
18． 高速公路ETC收费系统通过接收车载IC卡中的感应天线发射的 波选填“电磁”或“超声”来收录信息。手电筒使用的发光二极管是用 体选填“超导”或“半导”材料制成的。
【答案】电磁；半导
【解析】【解答】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电磁波来收录信息。手电筒使用的发光二极管是用半导体材料制成。
故答案为：电磁；半导。
【分析】本题考查的是电磁波与超声波区别、超导体与半导体区别。电流迅速变化会产生电磁波。电磁波的传播不需要介质，可在真空中传播。 电磁波应用于微波炉、手机、雷达、卫星、广播电视转播等。微波、光波都是电磁波。
导电性能介于导体和绝缘体之间，称做半导体，如硅、锗；物质在低温时，电阻就变成了0，这就是超导现象。
三、计算题
19．中央人民广播电台第一套节目的发射波长约为258.4m，请计算出它的频率是多少？
【答案】解：频率γ= = ≈1.16×106Hz．
答：中央人民广播电台第一套节目的发射波的频率是1.16×106Hz．
【解析】【分析】电磁波的波速c=3×108m/s，由波速公式：波速=波长×频率；计算频率．
20．某无线电波的波长为200km，则其频率是多少？波长为300km的无线电波完成一次电流振荡所需要的时间是多少？
【答案】解：波长为200km，则其频率γ= = =1500Hz；
波长为300km的无线电波的频率γ= = =1000Hz，周期T= = =0.001s．
答：某无线电波的波长为200km，则其频率是1500Hz；波长为300km的无线电波完成一次电流振荡所需要的时间是0.001s．
【解析】【分析】电磁波的波速c=3×108m/s，由波速公式：波速=波长×频率计算频率，频率与周期的关系：周期×频率=1．
四、实验探究题
21．按要求完成填空：
（1）如图甲所示，电流表的读数为 A。
（2）如图乙所示，真空罩内的手机能接收到来电信号，说明电磁波 （选填“能”或“不能”）在真空中传播。
（3）如图丙所示，将一支2B铅笔芯掰成长短不同的两段接入图中A、B两点间，可探究电阻大小与 的关系，实验中可通过观察 准确判断出铅笔芯电阻的大小。
【答案】（1）0.8
（2）能
（3）导体长度；电流表示数
【解析】【解答】（1）根据甲图可知，电流表的量程为0~3A，分度值为0.1A，则电流表的示数为0.8A；
（2）如图乙所示，真空罩内的手机能接收到来电信号，说明电磁波能在真空中传播。
（3）如图丙所示，将一支2B铅笔芯掰成长短不同的两段接入图中A、B两点间，则导体的长度大小不同，那么可探究电阻大小与导体长度的关系，实验中可通过观察电流表示数准确判断出铅笔芯电阻的大小。
【分析】（1）根据甲图确定电流表的量程和分度值，根据指针位置读出示数；
（2）根据真空罩内为真空分析；
（3）导体的电阻与材料、长度、横截面积和温度等有关，根据描述分析哪个因素发生改变即可。在实验中，导体的电阻越大，则通过电路的电流越小，则灯泡的亮度越弱。
22．阅读短文，回答问题.
无人机作为空中平台，以高分辨率高速摄像机、轻型光学相机、激光扫描仪等设备获取信息，用计算机对图像信息进行处理，并按照一定精度要求制作成图像.无人机航拍影像具有高清晰、高现实性的优点.下表是某小型无人机的部分参数：
参数名称 最大飞行半径/km 最大巡航速度/（km·h-1） 电池电压/V 电池容量/mAh 电动机额定功率/W 拍摄速度/（帧·秒-1）
数据 5 50 34 250 20 11000
（电池容量=放电电流×放电时间，例如，1mAh是指以1mA的电流能连续工作1h；帧·秒-1是指每秒拍摄的画面数）
（1）人们是利用遥控器通过 . 传输信息操控无人机的，其有效操控距离至少为 km.
（2）小轿车在高速公路上限速120km/h. 如图甲所示，交警部门利用无人机进行高速公路通行情况的实时监测，一辆小轿车在通行0.5m的过程中，高速摄像机拍摄帧数为110帧，据此判断小轿车是否超速？ （选填“是”或“否”）.
甲 乙
（3）如图乙，是无人机竖直向上运动的v-t图像，由图像可知，在0-5s内，无人机受到的升力 （选填“>”“=”或“<”）重力.
（4）电动机是控制无人机飞行状态的关键动力设备，当它正常工作时，12s内消耗的电能是 J. 已知电动机消耗的功率是电源总功率的50%，则无人机在空中以额定功率飞行的时间不能超过 h.
（5）为增加小型无人机的巡航时间，请从研制方面，提出一条合理化建议：
.
【答案】（1）电磁波；5
（2）是
（3）>
（4）240J；0.2125h
（5）减轻无人机的质量
【解析】【解答】（1）遥控无人机利用电磁波，传输信息，根据最大飞行半径，得出有效操控距离至少为5km；
（2）由于拍摄速度为11000帧/s，高速摄像机拍摄帧数为110帧，用时小轿车在通行0.5m，则速度为；由于高速公路上限速120km/h，判断小轿车超速了；
（3）根据图乙，在0-5s内，无人机在加速向上运动，受到非平衡力，此时受到的升力>重力；
（4）根据电动机额定功率，计算12s内消耗的电能W=Pt=20W×12s=240J；根据电动机消耗的功率是电源总功率的50%，计算电源总功率，电池容量为W=UIt=34V×0.25A·h，则无人机以额定功率飞行的时间不能超过；
（5）小型无人机的巡航时间受自身重力影响，减轻无人机的质量，可以增加巡航后时间。
【分析】（1）无人机利用电磁波传递信息；
（2）根据拍摄的帧数和拍摄速度，可以计算时间；利用，计算速度，判断是否超速；
（3）无人机加速上升时，受到向上的升力大于重力；
（4）根据W=Pt，计算电能；根据电压和电池容量的乘积，计算储存电能多少，利用，计算工作时间；
（5）减少自身质量，可以增加无人机的巡航时间。
23．电磁波家族如图所示：
（1）家庭网络中，小红觉得5GWiFi比2.4GWiFi网速更快，则相关正确的表述是 ____；（单选，填字母）
A．5G比2.4G的传播速度更快
B．5G比2.4G的频率更高
C．5G比2.4G的波长更长
D．5G和2.4G分别用电磁波、声波传递信息
（2）微波炉是利用电磁波加热食物的，食物（忽略质量变化）加热后内能 （选填“增加”，“减少”），食物中水分发生了哪种物态变化而变少 ？
（3）我们看到的太阳光也属于电磁波，太阳能是 （选填“可再生”，“不可再生”）能源。
【答案】（1）B
（2）增加；汽化
（3）可再生
【解析】【解答】（1）5G网络比4G网络的频率更高，波长更短，但在空气中的传播速度是相同的，B符合题意，ACD不符合题意，故答案为：B。
（2）微波炉是利用电磁波加热食物的，通过热传递的方式使加热后的食物内能增加，食物中水因发生汽化变成水蒸气而减少。
（3）在几十亿年内，太阳能是取之不尽、用之不竭的理想能源，因此太阳能是可再生能源。
【分析】（1）不同种类的电磁波，传播速度相同，波长和频率不同；
（2）物体吸收热量后内能增大；液体变为气体，是汽化现象；
（3）太阳能是可再生资源。
五、综合题
24．阅读下面材料，并回答材料下面的问题
光纤是光导纤维的简写，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具．前香港中文大学校长高锟和George A．Hockham首先提出光纤可以用于通讯传输的设想，高锟因此获得2009年诺贝尔物理学奖．
光导纤维是由纯度极高的石英玻璃（主要成分是二氧化硅）拉制而成的（如图26甲所示），粗细大致与人的头发相当，有的直径只有几微米．光纤通信的原理是利用光的全反射现象．当光从玻璃中射向空气时，折射角会大于入射角，并且随着入射角的增大，折射光线越来越暗，反射光线能量越来越强，当入射角大于某一角度时，折射光线消失，全部光线都反射回玻璃中，这就是光的全反射现象．表面上看，光好像在玻璃中弯曲前进（如图26乙）．
一根光纤的潜在带宽可达20THz．采用这样的带宽，只需一秒钟左右，即可将人类古今中外全部文字资料传送完毕．诺贝尔奖评委会这样描述：“光流动在细小如线的玻璃丝中，它携带着各种信息数据向每一个方向传递，文本、音乐、图片和视频因此能在瞬间传遍全球．”
（1）计算机通过光纤接入互联网，光纤的作用是（ ）
A．输电 B．通信 C．导热 D．照明
（2）光纤是利用光波在光导纤维中的全反射原理而达成的光传导工具．光波 电磁波（选填“属于”或“不属于”），光在真空中的传播速度为 m/s．
（3）根据文中全反射的定义，请你判断：当光从空气射入水中，逐渐增大入射角时， 发生全反射（选填“会”或“不会”）．
【答案】（1）B
（2）属于；3×108
（3）不会
【解析】【解答】解：（1）光纤网络是光纤通信的载体，因此光纤的主要作用是通信．
（2）光纤是利用光波在光导纤维中的全反射原理而达成的光传导工具．光波属于电磁波，光在真空中的传播速度为3×108m/s；
（3）由于当光从空气射入水中，折射角小于入射角，所以不会发生全反射；若当光从水中射入空气，折射角大于入射角，所以会发生全反射；
故答案为：（1）B；（2）属于；3×108；（3）不会；
【分析】（1）现代通信有微波通信、卫星通信、网络通信和光纤通信，每种通信的名字都是以传递信息的载体来命名．
（2）光波是一种电磁波，电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s．
（3）据发生全反射的条件分析即可．
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