19.2让信息“飞”起来
同步练习
一.选择题
1.在防治新冠病毒疫情期间,上级部门要求“停课不停学”,通过“空中课堂”开展教学活动,同学们通过手机观看各种直播平台的教学课程是利用了( )
A.超声波
B.次声波
C.激光
D.电磁波
2.我国无线通信已经向“5G”升级换代。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.辐射功率更大
B.使用的电磁波频率更高
C.使用模拟信号进行通信
D.传播速度大于光速
3.下列说法正确的是( )
A.两个物体相互摩擦一定能带上等量的同种电荷
B.磁感线是存在于磁场周围的真实曲线
C.电磁波在真空中传播的速度和光速相同
D.飞驰的小轿车一定比满载静止的大货车惯性要大
4.在2020年特殊的经济形势下,“新基建”的七大产业担负起了国家经济发展的重大使命,“5G”产业是其中一项。“5G”手机通过电磁波与基站之间进行信息传递,以下有关说法中不正确的是( )
A.电磁波可以在真空中传播
B.电磁波既能传递信息也能传递能量
C.“5G”比“4G”传递信息更快,是因为它所使用的电磁波的波速更快
D.即使先进的“5G”手机,使用过程中也会发热,是因为工作过程中部分电能转化为内能
5.下列关于声和电磁波的说法正确的是( )
A.电磁波在真空中的传播速度约为340m/s
B.医生通过听诊器给病人诊病时,只利用了声传递能量
C.人们通过乐器发声时的响度和音调,来区别不同乐器的发声
D.拨动绷紧的橡皮筋,橡皮筋嗡嗡作响,说明声音是由物体的振动产生的
6.如图是电磁波家族。目前主流的无线wifi网络常用的频率约是2.4GHz(=2.4×109Hz)。根据所给信息,可以推测wifi信号( )
A.频率比可见光小
B.属于红外线
C.波长比可见光短
D.在真空中传播的速度比可见光小
7.最近中国航天打响了5G争夺战的第一炮,他们计划在2020执行一个代号为虹云工程的计划,即通过发射一百多颗卫星组网形成5G卫星通讯网,从而覆盖整个地球的5G网络。如今很多学者都将5G时代的物联网技术定义为了第四次科技革命的导火索,关于5G卫星通信传递信息是利用( )
A.超声波
B.次声波
C.激光
D.电磁波
8.小明一家开车去旅游,汽车行驶在平直的公路上,下列说法中错误的是( )
A.汽油机是以汽油为燃料的内燃机
B.汽车里安装的GPS全球卫星定位接收装置,接收的是电磁波
C.匀速行驶时,汽车所受的牵引力和阻力是一对平衡力
D.汽车应使用比热容较小的物质作冷却液
9.下列关于声和电磁波的描述,正确的是( )
A.只要物体振动,我们就能听到声音
B.汽车安装消声器,是在传播过程中减弱噪声
C.人们根据音调来辨别不同乐器的声音
D.WiFi无线信号是通过电磁波来传递信息的
10.电磁波家族成员很多,如图所示的无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线,γ射线等,电磁波与人们的工作和生活密不可分,已经渗透到我们生活的各个方面。下列说法错误的是( )
A.大气中的臭氧层阻挡了部分紫外线进入地面,保护生物
B.电烤炉能产生大量红外线烤熟食物
C.医院透视用的X射线的频率比做肝手术的γ射线刀的频率要高
D.手机用的无线电波与电视屏出来的红绿蓝光波在真空中传播的速度相同
二.填空题
11.电磁波家族有无线电波、红外线、可见光、紫外线等,它们的
相同(选填“频率”、“波长”或“波速”),它们都
(选填“能”或“不能”)在真空中传播。
12.“Fast”射电望远镜被誉为“中国天眼”。2019年10月1日,“天眼”之父南仁东被追授“时代楷模”荣誉称号。“中国天眼”的直径约500m,方圆5公里内不允许设置任何无线电设备,说明它接收是
(“电磁波”或“声波”);它能接收到137亿光年外的信号,接近于宇宙的边缘,甚至可以搜索星际通讯信号,由此可推知光年是
单位。
13.如图所示是我国首台5G氢燃料无人驾驶拖拉机,它依托5G网络通过
(填“超声波”或“电磁波”)实现远程控制,采用氢燃料提供动力是因为氢的
(填“比热容”或“热值”)大。以行进中的拖拉机为参照物,路旁的树是
的。
14.辽宁号航母的舰载机歼﹣15,速度可达声速的2.35倍。歼﹣15飞行时,以
为参照物,飞行员是静止的。隐形战机能够躲避雷达的追踪,主要是由于隐形战机对电磁波有较强的
作用(选填“吸收”或“反射”)。
15.阅读短文,回答问题。
月背初探
月球,是地球唯一的卫星。月球体积大约是地球的1/49,质量大约是地球的1/81,月球与地球的平均距离约38.44万千米,大约是地球直径的30倍。
科学家认为,月球背面更为古老,对研究月球和太阳系的早期历史具有重要价值.2019年1月3日10点26分,在反推发动机和着陆缓冲机构的“保驾护航”下,一吨多重的“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面南极﹣艾特肯盆地冯?卡门撞击坑的预选着陆区(东经177.6度、南纬45.5度附近)。世界第一张近距离拍摄的月背影像图通过“鹊桥”中继星传回地球,这揭开了古老月背的神秘面纱。
“鹊桥”中继星负责地球与“嫦娥四号”通信的中继接力,被放置在地月拉格朗日2点,距离地球约48万千米,距离月球约8万千米。
(1)根据文中对月球和地球基本数据的对比描述,可知月球的平均密度相比地球要
(选填“大”或“小”)一些;
(2)如图甲所示,反推发动机向下喷出燃气,“嫦娥四号”缓速垂直下降。在此过程中,“嫦娥四号”所受向上阻力的施力物体是
;“嫦娥四号”的机械能
(选填“增大“,“减小”或“不变“);
(3)“嫦娥四号”将所拍摄的月背影像图传回地球的路径如图乙所示,求此次图象传输所需时间约为
s(答案保留一位小数)。
三.解答题
16.如图所示,悬浮灯泡是依靠电磁作用来悬浮和转动的灯泡。将悬浮灯泡放在木质底座的上方,它能发光,与此同时,还会感受到一个向上的力,当灯泡到达底座中心上方的位置时,灯泡会一边发光一边保持稳定缓慢旋转;当不使用灯泡时,底座还可以用来当无线充电器给手机充电。
(1)悬浮灯泡使用了磁悬浮技术,设计中灯泡和木质底座内各安装了一个磁铁,若灯泡底部为磁铁的S极,则木质底座上端为磁铁的
(选填“S极”或“N极”)。
(2)木质底座施加给灯泡一个向上的力,这样可以
(选填“增大”或“减小”)灯泡旋转时底部与木质底座间的摩擦力。
(3)木质底座可发射无线电波,无线电波的波长比紫外线的波长
,在真空中传播速度为
m/s。
(4)利用电机带动底座中的磁铁旋转,可以用来给手机充电,这利用了
原理,列举一个生活中与此原理相同的应用:
。
17.阅读短文,回答问题。2020年2月10日,由兵工集团联合发起设立的全球领先的时空智能基础设施﹣﹣﹣千寻位置公司正式发起“飞翼行动”,搭建无人机战疫平台,驰援抗疫一线。无人机能够对需要的区域进行喷药消毒、巡检喊话等防疫作业,同时北斗高精度定位技术也助力此次战疫,按照系统生成的航点以及飞行路径,能够执行厘米级精度的飞行,实现精准喷洒。如图所示,2020年2月12日,首架基于北斗高精度的“疫情区应急作业”无人机降落武汉金银潭医院,将医疗和防疫物资送到一线医护人员手中。
(1)北斗卫星和无人机之间信息传递依靠什么信号来完成?
(2)无人机在需要的区域进行喷药消毒、巡检喊话等防疫作业。
①在喷药消毒过程中,无人机水平匀速直线飞行,这时无人机的机械能是如何变化的?请说明原因。
②人们能听到喊话声,说明什么物质可以传声?
18.无需wifi信号,点亮LED灯就能上网,复旦大学成功实现了这一国际前沿通讯技术。如图,在LED灯中安装一个微芯片,便可让其变成无线网络发射器。点亮LED灯,灯光下的电脑通过一套特制的接收装置接收光信号即可上网。
(1)点亮LED灯上网
(选填“是”或“不是”)利用电磁波传播信号的;
(2)无线电波波长
可见光的波长,在真空中传播速度
(选填“大于”、“等于”或“小于”)可见光的传播速度。
参考答案
一.选择题
1.解:电磁波可以传递信息和能量,电磁波能够在真空中传播,所以手机是利用电磁波来传递信息的。
故选:D。
2.解:“传输的信息更多”,也就是在相同时间内传输的信息更多,最主要的原因是5G信号使用的电磁波频率更高,故B正确,ACD错误。
故选:B。
3.解:A、两个物体相互摩擦一定能带上等量的异种电荷,故A错误;
B、为了描述磁场的性质而引入了磁感线的概念,可形象地表示磁场的性质,磁感线不是磁场中真实存在的线,故B错误;
C、真空中电磁波的传播速度与光速相同,均为3×108m/s,故C正确;
D、惯性只与物体的质量有关系与速度大小无关,故D错误。
故选:C。
4.解:A、电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播,故A正确;
B、电磁波既可以传递信息,又可以传递能量,例如微波炉就是利用电磁波传递能量的,故B正确;
C、5G
和
4G
技术使用的电磁波在真空中传播速度都一样,都为3×108
m/s,故C错误;
D、在使用手机的过程中,由于手机有一定的电阻,根据焦耳定律可知,会产生一定的热量,即一部分电能转化为内能,故D正确。
本题选错误的;
故选:C。
5.解:
A、电磁波在真空中的传播速度为3.0×108m/s,故A错误;
B、医生通过听诊器给病人诊病,是利用了声波可以传递信息,故B错误;
C、每个发声体发出声音的音色是不同的,所以人们通过乐器发声时的音色,来区别不同乐器的发声,故C错误;
D、拨动绷紧的橡皮筋,橡皮筋振动产生声音,这表明声音是由物体的振动产生的,故D正确。
故选:D。
6.解:A、wifi信号的频率约是2.4GHz=2.4×109Hz,由图知wifi信号的频率比可见光小,故A正确;
B、读图可得,wifi信号的频率约是2.4GHz=2.4×109Hz,该信号属于无线电波,不是红外线,故B错误;
C、由图可知,无线电波的频率小于可见光的频率,波速一定,根据c=λf可知,无线wifi的波长大于可见光的波长,故C错误;
D、各种电磁波在真空中的速度都是相同的,为c=3×108m/s,故D错误。
故选:A。
7.解:电磁波可以传递信息和能量,电磁波能够在真空中传播,所以5G卫星通信是利用电磁波来传递信息的。
故选:D。
8.解:
A、汽油机是以汽油为燃料的内燃机,故A正确;
B、汽车中安装的GPS全球卫星定位系统接收装置是利用电磁波来进行定位和导航的,故B正确;
C、在平直公路上匀速行驶的汽车,在水平方向上受到的牵引力和阻力,二力符合二力平衡的条件,因此二力是一对平衡力,故C正确;
D、汽车发动机在工作过程中会产生大量的热,为了使汽车发动机温度不至于过高,应该使用比热容大的物质作冷却液,故D错误。
故选:D。
9.解:A、物体振动能产生声音,我们要想听到声音,则必须有传播声音的介质,故A错误;
B、汽车安装消声器,是在声源处减弱噪声,故B错误;
C、不同乐器发出的音色是不同的,我们根据音色来辨别不同乐器的声音,故C错误;
D、WiFi
无线信号是通过电磁波来传递信息的,故D正确。
故选:D。
10.解:A、大气中的臭氧层阻挡了部分紫外线的进入地面,保护生物,故A正确;
B、火炉在发出红光的同时发出大量的红外线,可以烤熟食物,故B正确;
C、由图中可知γ射线要比X射线的频率要高,故C错误;
D、电磁波在真空中的传播速度都相同,故D正确。
故选:C。
二.填空题
11.解:
电磁波家族有无线电波、红外线、可见光、紫外线等,它们的波速相同,它们都能在真空中传播。
故答案为:波速;能。
12.解:
方圆5公里内不允许设置任何无线电设备,说明无线电设备发出或接收的电磁波对FAST射电望远镜正常工作时有干扰作用,因此FAST射电望远镜正常工作时收集从天体投射来的电磁波并汇集到望远镜上;因为光年是光在一年里通过的路程,所以光年是长度单位。
故答案为:电磁波;长度。
13.解:(1)5G无线网络是通过电磁波传递信息的;
(2)运载火箭用液态氢做燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量;
(3)以行进中的拖拉机为参照物,路旁的树是相对于拖拉机位置不断发生变化,所以路旁的树是运动的。
故答案为:电磁波;热值;运动。
14.解:
(1)飞行员始终坐在飞机里,他与飞机的位置没有发生变化,所以飞行员以飞机为参照物是静止的;
(2)“隐形战机”可以有效避开雷达的追踪,主要是它表面有一种特殊材料,能够增强对电磁波的吸收,减弱电磁波反射回雷达。
故答案为:飞机;吸收。
15.解:
(1)因为月球的体积只相当于地球体积的,即V月=V地,月球质量约等于地球质量的即m月=m地,
ρ月:ρ地=:=:=<1,所以月球的密度小;
(2)反推发动机工作时向下喷射燃气,对燃气有向下的作用力,根据力的作用是相互的,可知“嫦娥四号”对火箭有向上的反作用力,所以“嫦娥四号”能缓缓落下,所以“嫦娥四号”所受向上阻力的施力物体是向下喷射的燃气;
“嫦娥四号”缓速垂直下降过程中,其质量不变,则探测器的速度减小,高度下降,故动能减小,重力势能变小,故机械能逐渐减小;
(3)根据v=得此次图象传输所需时间:
t==≈1.9s。
故答案为:(1)小;(2)向下喷射的燃气;减小;(3)1.9。
三.解答题
16.解:(1)悬浮灯泡利用同名磁极相互排斥,故灯泡底部为磁铁的S极,则木质底座上端为磁铁的S极;
(2)木质底座施加给灯泡一个向上的力,底座与接触面间的压力减小,摩擦力减小;
(3)按照波长从长到短的顺序,可分为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线,故无线电波的波长比紫外线的波长长;电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s;
(4)利用电机带动底座中的磁铁旋转,可以用来给手机充电,这利用了发电机原理,生活中与此原理相同的应用:自行车的充电灯。
故答案为:(1)S极;(2)减小;(3)长;3×108;(4)发电机;自行车的充电灯。
17.答:(1)北斗卫星和无人机之间是靠电磁波传送信息;
(2)①无人机在喷药消毒的过程中是在同一高度匀速飞行,飞机的速度和高度均不变,但质量变小,所以无人机的动能减小,重力势能减小,无人机的机械能减小;
②人们能听到喊话声,说明空气可以传声。
18.解:(1)点亮LED灯,灯光下的电脑通过一套特制的接收装置接收光信号即可上网,所以点亮LED灯上网是利用电磁波传播信号的。
(2)由图可知,无线电波的频率小于可见光的频率,无线电波波长大于可见光的波长。各种电磁波在真空中的传播速度都等于3×108m/s。
故答案为:(1)是;(2)大于;等于。