2020-2021学年第二节 让信息“飞”起来同步训练题

这是一份2020-2021学年第二节 让信息“飞”起来同步训练题，共19页。
19.2 让信息“飞”起来

基础巩固
一．选择题
1．从中国高铁铺轨的先进程度和效率，可见中国实力和速度。铺轨机（如图）应用了我国自主研发的“北斗”定位系统。铺轨机与“北斗”定位系统间的信息传递靠的是（　　）

A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．红外线
【答案】A
【解析】我国自主研发的“北斗”定位系统是利用电磁波进行定位的，所以铺轨机与“北斗”定位系统间的信息传递靠的是电磁波，故A正确，BCD错误。
故选：A。
2．2019年3月，我国在西昌发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射第54颗北斗导航卫星，该类卫星在星基增强、短报文通信、精密单点定位等特色服务上发挥关键作用，以下说法正确的是（　　）
①卫星是通过超声波与地面进行通讯
②火箭点火发射时内能转化为机械能
③火箭升空过程中，卫星相对于火箭处于静止状态
④卫星从近地点到远地点运动的过程中，势能减小，动能增大，机械能不变
A．①② B．②③ C．③④ D．①③
【答案】见试题解答内容
【解析】①电磁波可以在真空中传播，超声波不能在真空中传播，所以卫星是通过电磁波与地面进行通讯，故①错误；
②火箭点火发射时产生的燃气内能转化为火箭升空的机械能，故②正确；
③火箭升空过程中，卫星随火箭一起运动，卫星与火箭没有位置的变化，卫星相对于火箭处于静止状态，故③正确；
④卫星从近地点到远地点运动的过程中，质量不变，速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，动能转化为重力势能，机械能不变，故④错误。
综合分析②③正确。
故选：B。
3．2020珠穆朗玛峰高程测量重点依托北斗卫星导航系统，导航系统利用的是（　　）
A．电磁波 B．超声波 C．紫外线 D．次声波
【答案】A
【解析】电磁波可以在真空中传播，可以传递信息，北斗卫星导航系统在实现定位、导航和授时服务时，主要是利用电磁波传递信息的；
故选：A。
4．2020年1月25日，中国电信率先开通火神山医院5G网络。5G通讯靠的是（　　）
A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．紫外线
【答案】A
【解析】卫星和地面的联系靠电磁波，将图片和声音等信号调制到电磁波上，把电磁波当成载体发射回地面。电磁波比超声波、次声波具有更强的穿透力。所以5G手机间的通讯靠的是电磁波，故A正确，BCD错误。
故选：A。
5．2019年11月1日5G正式上线商用。5G即第五代移动通信技术，是最新一代移动通信技术。5G的主要性能是高数据速率、减少延迟，节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。下列相关说法正确的是（　　）
A．5G借助频率更高的光波传输信息
B．5G数据传输速率很快，可达10Gbit/s，即每秒可传输1×107bit
C．5G网络延迟（更快的响应时间），低于1毫秒，即响应时间小于六十分之一秒
D．5G可以满足自动驾驶，远程医疗等实时应用
【答案】D
【解析】A、“传输的信息更多”，也就是在相同时间内传输的信息更多，5G借助频率更高的电磁波传输信息，故A错误；
B、5G数据传输速率很快，可达10Gbit/s，1G＝10亿，10G＝1×1010，即每秒可传输1×1010bit，故B错误；
C、5G网络延迟（更快的响应时间），低于1毫秒，即响应时间小于千分之一秒，故C错误；
D、5G传输快，可以满足自动驾驶，远程医疗等实时应用，故D正确。
故选：D。
6．火神山医院是全世界首家全面使用5G网络的医院，可实现远程指挥远程会诊、远程监护、远程手术和数据传输等业务。5G网络远程传递信息的媒介是（　　）
A．红外线 B．紫外线 C．超声波 D．微波
【答案】D
【解析】A、红外线的主要应用是电视机、空调的遥控器。故A不符合题意；
B、紫外线用来杀毒消菌。故B不符合题意；
C、超声波是声波，不能携带电磁波信号。故C不符合题意；
D、微波是电磁波，5G网络远程传递信息的媒介是就是电磁波，故D符合题意。
故选：D。
7．如图所示，是我国自主研发的新型隐形战斗机，首次使用我国自主研制的具有坚固、轻巧、美观、易于加工等特点的钛锂合金材料。下列关于隐形战斗机及这种材料的说法中，正确的是（　　）

A．隐形战斗机的机身材料能较好地反射雷达发射的电磁波
B．隐形战斗机的机身材料能较好地吸收雷达发射的超声波
C．隐形战斗机选用钛锂合金，利用了这种材料的透光性好
D．隐形战斗机选用钛锂合金，利用了这种材料的硬度大、密度小
【答案】D
【解析】AB、隐形飞机机身材料对雷达发射的电磁波具有良好的吸收作用，防止被雷达发现，故AB错误；
CD、因为钛锂合金材料具有坚固、轻巧、美观、易于加工等特点，坚固说明其硬度大，轻巧说明了其密度小，所以隐形战斗机选用钛锂合金，就是利用了这种材料的硬度大、密度小的特点，不是利用其透光性好，并且题目没有说钛锂合金具有透光性好的特点，故C错误，D正确。
故选：D。
8．我国空间站将于2022年前后完成建造。关于空间站，以下说法正确的是（　　）
A．不受任何力
B．与地面通讯是利用电磁波
C．做匀速直线运动
D．在舱内可以用弹簧测力计测重力
【答案】B
【解析】AC、空间站在太空中沿一定的轨道运转，受到力的作用，运动方向在不断的变化，故AC错误；
B、太空没有空气，空间站靠电磁波与地面通讯，故B正确；
D、空间站在太空中处于失重状态，在舱内不可以用弹簧测力计测重力，故D错误。
故选：B。
9．2019年10月1日，中华人民共和国成立70周年阅兵式在北京天安门广场隆重举行。如图所示，下列关于阅兵式的说法中错误的是（　　）
A．阅兵式现场画面是通过电磁波向全球直播的
B．以“70”字样飞过天安门上空的其中任一直升机为参照物，其他直升机相对静止
C．东风﹣41洲际战略核导弹在阅兵式上首次亮相，核导弹用的核能是可再生能源
D．徒步方队每步75厘米，每分钟112步，米秒不差!他们的速度为1.4m/s
【答案】C
【解析】A、阅兵式现场画面是通过电磁波向全球直播的，故A正确；
B、以“70”字样飞过天安门上空的其中任一直升机为参照物，其他直升机与作为参照物的飞机之间没有位置变化，所以它们相对静止，故B正确；
C、核能使用后，在短期内不能补充，属于不可再生能源，故C错误；
D、徒步方队每步的距离为：75cm＝0.75m，每分钟112步，即每分钟运动距离为：0.75m×112＝84m，则速度为：v＝＝＝1.4m/s，故D正确。
故选：C。
10．2020央视春晚实现全媒体传播，并在4K、5G、VR、AR、Al等方面进行技术创新，是一场艺术与科技完美结合的春晚，关于此次春晚，下面说法正确的是（　　）
A．5G是利用超声波传递信息的
B．手机通过wifi收看春晚，是利用电磁波传递信息的
C．春晚节目中，杂技演员被抛出到空中后仍能继续运动，是由于惯性的作用
D．春晚舞台上的灯与灯之间是相互串联的
【答案】B
【解析】A、电磁波能传递信息，5G就是利用电磁波传递信息的，故A错误；
B、手机通过wifi收看春晚，是利用电磁波传递信息的，故B正确；
C、杂技演员被抛出到空中后仍能继续向上运动，这是因为演员被抛出后仍具有惯性，仍要保持原来的运动状态，但不能说由于惯性作用，故C错误；
D、春晚舞台上的灯与灯之间是相互不影响的，是并联的，故D错误。
故选：B。
二．填空题
11．如图所示为2019年12月7日，在我国太原卫星发射中心快舟一号火箭携带六颗卫星，成功发射并进入预定轨道的情景。火箭加速上升过程中将燃料燃烧产生的　 　能转化成机械能，火箭上的六颗卫星在火箭加速上升时相对火箭是　 　（填“运动”或“静止”）的。卫星进入预计轨道后，会发射　 　（填“电磁波”或“超声波”）宣告发射成功。

【答案】内；静止；电磁波。
【解析】
（1）火箭在加速上升过程中，燃料燃烧将化学能转化为燃气的内能，再转化为火箭的机械能；
火箭上的六颗卫星在火箭加速上升时，卫星和运载火箭是一体的，在一起飞行，它们之间没有位置的变化，所以卫星相对于火箭是静止的；
（2）因为电磁波可以传递信息且可以在真空中传播，所以卫星进入预计轨道后，会发射电磁波宣告发射成功。
故答案为：内；静止；电磁波。
12．为有效控制疫情，又不耽误学习，小明用手机上网课是通过　 　来传递信息的；他写字时用的笔属于　 　杠杆。
【答案】电磁波；费力。
【解析】手机是靠电磁波来传递信息的；
写字时，笔杆的支点和动力作用点都在手指上，二者距离较近，而阻力作用点是笔端，距离支点较远，动力臂小于阻力臂，所以相当于费力杠杆。
故答案为：电磁波；费力。
三．综合能力题（共2小题）
13．2020年2月2日上年，空军8架运输机相继从沈阳、兰州、广州和南飞抵武汉天河机场，驰圾湖北抗击疫情，据悉，8架飞机共运输795名医疗人员、58吨物资，第一架飞机于8时5分顺利降落。抵达武汉后，军队支援湖北医疗队迅速进入工作状态，接诊当日即收治病患71人，这是运﹣20大型运输机首次参加非战争军事行动，也是中国空军首次成体系大规模出动现役大中型运输机执行紧急空运任务。运﹣20飞机是中国国产新一代军用大型运输机，享有“鲲鹏”之称，可在复杂气象条件下执行各种物资和人员的长距离航空运输任务。
（1）“鲲鹏”先后到达天河机场，需要地面与飞行员的密切协调，他们是通过　 　传递信息的。
（2）飞机降落时现场记者听到了巨大的轰鸣声，它是由于物体　 　产生的。
（3）“鲲鹏”是国内现有的最大的运输机，最大起飞重量220吨，它是利用　 　原理获得升力的。
【答案】（1）电磁波；（2）振动；（3）流体流速越快，压强越小。
【解析】（1）电磁波可以传递信息，地面与飞行员的密切协调，他们是通过电磁波传递信息的；
（2）声音是由物体的振动产生的，飞机降落时现场记者听到了巨大的轰鸣声，它是由于物体振动产生的；
（3）空气快速流过机翼时，相同时间，空气经过上方路程长，空气流速大，而空气经过下方路程短，流速小，因为流速越大的位置压强越小，使机翼的上下表面产生压强差，飞机在压强差作用下，产生向上的升力。
故答案为：（1）电磁波；（2）振动；（3）流体流速越快，压强越小。
14．如图所示为某品牌四旋翼无人机，它采用4个电机带动旋翼（螺旋桨）转动，对下方空气施力的同时获得升力。该无人机设有一键起降和返航、空中悬停、超声波传感器、气压传感器等功能，还拥有北斗定位系统。携带的摄像机可以进行高清拍摄并实时把信号传到遥控器显示器。下表是某小型无人机的部分参数：
参数名称
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
24
2500
40
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）
（1）北斗定位系统利用　 　传递信息，其在真空中的传播速度为　 　m/s。
（2）超声波传感器可探测无人机在飞行时遇到的障碍物，无人机悬停时，向某一山峰发射超声波，10s后收到回波，无人机距离山峰的距离　 　。（v声＝340m/s）
（3）气压传感器可通过测定大气压值获知无人机所处的高度这是因为：高度越高，大气压越　 　。
（4）无人机上面装有高清摄像机，所成的像是倒立的、　 　的实像。
（5）该无人机电池最多可提供　 　kW•h的电能。

【答案】见试题解答内容
【解析】（1）北斗定位系统利用电磁波来传递信息，其在真空中的传播速度为3×108m/s；
（2）v＝340m/s，t＝×10s＝5s，
由v＝得：
s＝vt＝340m/s×5s＝1700m；
（3）大气压的大小与高度有关，高度越高，气压越小，根据大气压的数值可以测定无人机的高度；
（4）高清摄像机，u＞2f，成倒立、缩小的实像，与照相机原理相同；
（5）无人机提供的电能为：
W电＝UIt＝24V×2500mAh＝24V×2.5A×3600s＝216000J＝0.06kW•h。
故答案为：（1）电磁波； 3×108；（2）1700m； （3）低； （4）缩小； （5）0.06。

重点突破
一．选择题
1．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
【答案】D
【解析】
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。
2．北京时间2019年4月10日，史上首张黑洞照片公布（如图）。黑洞是一种天体，它因质量巨大而具有的超强引力，使得光也无法逃脱它的势力范围。下列关于黑洞的说法中正确的是（　　）

A．黑洞的质量跟太阳差不多
B．黑洞可以用天文望远镜直接观测到
C．拍射黑洞的望远镜收集到的是电磁波
D．黑洞在宇宙中是静止的
【答案】C
【解析】
A、黑洞是一种天体，它的质量巨大，比太阳的质量大得多，故A错误；
B、黑洞由于自身的密度极大导致光无法逃脱，所以黑洞是不向外界发光的，不能用天文望远镜直接观测到，故B错误；
C、生成黑洞照片，首先要把位于不同地点的望运镜观测出来的数据送到同一个地方。接着要将海量数据进行比对，保证不同地点的数据观测具有同时性；而且为了保证结果的准确性，在最终数据处理的时候，科学家们在两个不同的地方分别处理、验证。之后，科学家就通过计算机处理得到一个光子在空间分布上的强度图，并将强度图赋予不同的颜色，这就出现了我们现在看到的黑洞照片了，所以拍射黑洞的望远镜收集到的是电磁波，故C正确；
D、宇宙中的任何物质都是运动的，所以黑洞在宇宙中也是运动的，故D错误。
故选：C。
3．如图甲所示，这是《航拍中国》中无人机拍摄的庆阳志塬美景，图乙是拍摄中所用的旋翼式无人机。下列关于这款无人机的说法正确的是（　　）

A．无人机在空中悬停时，旋翼相对于机身是静止的
B．此无人机飞行时是通过电磁波控制的
C．无人机匀速下降时，重力势能转化为动能
D．景物经摄像头成正立、缩小的实像
【答案】B
【解析】
A．无人机在空中悬停时，旋翼在不断转动，旋翼与机身之间的相对位置发生变化，所以旋翼相对于机身是运动的，故A错误；
B、无人机与地面控制中心的联系属于无线电通信，所以此无人机飞行时是通过电磁波控制的，故B正确；
C、无人机匀速下降时，质量不变，速度不变，则动能不变；同时高度减小，重力势能减小，所以在该过程中，重力势能没有转化为动能，故C错误。
D、无人机拍照时，景物位于摄像头的两倍焦距之外，成倒立、缩小的实像，故D错误。
故选：B。
4．中国高铁、移动支付、共享单车、鲲龙AG600水陆两栖飞机……当今中国，科技进步使生活更精彩。下列说法正确的是（　　）
A．“复兴”号高速列车因为速度很大所以惯性很大
B．鲲龙AG600水陆两栖飞机在高空所受的大气压强，比水面附近的大气压强大
C．使用共享单车时，用手机扫描二维码开锁，二维码位于手机摄像头的一倍焦距以内
D．用手机进行移动支付时，是利用电磁波传递信息的
【答案】D
【解析】
A、惯性大小只跟物体的质量大小有关，跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系，“复兴”号高速列车不管速度多大，只要质量不变，其惯性大小就不会改变。故A错误；
B、大气压随着高度的增加而减小，所以鲲龙AG600水陆两栖飞机在高空所受的大气压强，比水面附近的大气压强小。故B错误；
C、物体到摄像头的距离大于二倍焦距，成倒立缩小的实像，应用是照相机；故C错误；
D、用手机进行移动支付时，它传递信息是通过电磁波来实现的，故D正确。
故选：D。
5．2020年是我国5G网络建设的关键年份，5G网络的逐渐成熟迎来了5G市场的换机热潮。关于5G手机，下列说法正确的是（　　）
A．5G手机主要利用电磁波进行通信
B．5G手机电池在充电时，化学能转化为电能
C．开会时手机静音，是在传播过程中减小噪声
D．5G网络中的电磁波传播速度大于3×108m/s
【答案】A
【解析】
A、5G手机主要利用发射及接收电磁波来传递信息的，故A正确；
B、5G手机电池在充电时，电能转化为化学能，故B错误；
C、把手机调成静音是在声源处减弱噪声，故C错误；
D、电磁波在真空或空气中的传播速度是3×108m/s，故D错误。
故选：A。
6．2020年5月19日，为抢救濒危病人，常州医生朱鼎暴露在X光（电磁波的一种）下近1小时，之后才穿上铅制防护服继续抢救直至病人转危为安。朱鼎事后流了鼻血，好在身体未受其它严重伤害。铅制防护服能阻碍X光传播，下列现象同样是阻碍电磁波传播的是（　　）
①放在真空罩内的手机仍能接收到呼叫信号
②放在密闭金属盒内的收音机，不能接收到电台信号
③微波炉炉门上的玻璃覆盖有金属网，可以防止微波泄漏
④用导线时断时续地连接旧干电池的两极，附近的收音机发出咔啦咔啦的声音
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
【答案】B
【解析】
①放在真空罩内的手机仍能接收到呼叫信号，推理可得电磁波可以在真空中传播，不合题意；
②放在密闭金属盒内的收音机，不能接收到电台信号，说明密闭金属盒可以屏蔽电磁波，符合题意；
③微波炉炉门上的玻璃覆盖有金属网，可以防止微波泄漏，说明密闭金属盒可以屏蔽电磁波，符合题意；
④用导线时断时续地连接旧干电池的两极，附近的收音机发出咔啦咔啦的声音，说明变化的电流可以产生电磁波，不合题意。
故②③符合题意。
故选：B。
7．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
【答案】C
【解析】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。
8．疫情防控期间，四川省教育资源公共服务平台于2020年2月3日开通“停课不停学数字教育资源专区”，学生通过电视、手机、电脑等进行学习均利用了电磁波。下列关于电磁波说法正确的是（　　）
A．电磁波传播需要介质
B．电磁波可传递信息
C．电磁波的频率越高，传播速度就越大
D．电磁波不能传递能量
【答案】B
【解析】A、电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，故A错误；
B、电磁波可以在真空中传播，可以传递信息，北斗卫星导航系统在实现定位、导航和授时服务时，主要是利用电磁波传递信息的，故B正确；
C、不同的电磁波在真空或空气中的传播速度是相同的，都为3×108m/s，故C错误；
D、电磁波即能传递能量，又能传递信息，故D错误；故选：B。
9．微波是一种高频电磁波，对物质具有选择性加热的特性。它对玻璃、塑料和瓷器，几乎是穿越而不被吸收；对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热；而对金属类物品，则会反射微波。微波炉利用微波加热食物，下列说法错误的是（　　）
A．微波炉利用热传递加热食物
B．微波炉的玻璃炉门内侧装有金属制成的屏蔽网
C．微波炉中微波会对人体造成伤害
D．微波在真空中的传播速度约为3×108m/s
【答案】A
【解析】
A、微波炉利用微波加热食物，而不是通过加热器皿将热传递给食物，故A错误；
BC、由于微波遇到金属物体，会像光遇到镜子一样地发生反射；而对于玻璃、塑料和瓷器，微波几乎是穿越而不被吸收，所以为了避免微波会对人体造成伤害，在炉门内侧装有金属屏蔽网，故BC正确；
D、微波的传播速度等于光速，其速度为3×108m/s；故D正确。故选：A。
10．2020年初，无锡一家企业自主研发的声表面波滤波器﹣﹣移动通讯系统信号收发的核心器件，实现了5G核心器件“无锡造”。其中5G信息的传递是依靠（　　）
A．红外线 B．电磁波 C．超声波 D．次声波
【答案】B
【解析】
5G信号的传输属于无线网络传输，比如手机信号的传递，依靠的都是电磁波，故B正确故选：B。
二．填空题
11．我国京雄高铁采用新型铺轨机铺轨，此铺轨机首次应用了我国自主研发的“北斗”定位系统。铺轨机与“北斗”定位系统间的信息传递靠的是　 　在铺轨过程中，以地面为参照物，铺轨机是　 　的。
【答案】电磁波；运动。
【解析】
（1）我国自主研发的“北斗”定位系统是利用电磁波进行定位的，所以铺轨机与“北斗”定位系统间的信息传递靠的是电磁波；
（2）若以地面为参照物，铺轨机与地面的位置在不断发生变化，所以说它是运动的。
故答案为：电磁波；运动。
12．2020年5月27日11时，我国2020珠峰高程测量登山队8名冲顶队员成功登顶珠峰，标志着2020珠峰高程测量取得关键性胜利。
（1）此次科研人员携带的高原冰雪探测雷达系统，主要是利用天线发射和接收高频电磁波来探测地面雪深，电磁波在真空中的波速为　 　m/s。
（2）如图所示，科研人员正背着器材攀登珠峰，以　 　为参照物，科研人员身上背着的器材是静止的。科研人员在匀速向上攀登珠峰的过程中，其机械能　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。如果科研人员质量为50kg，他身上的器材质量也为50kg，则他从珠峰大本营（海拔高度5200m）攀登到珠峰顶（海拔高度8848m）的过程中，克服重力做功为　 　J．（g取10N/kg）

【答案】（1）3.0×108；（2）科研人员；增大；3.648×106。
【解析】
（1）电磁波在真空中的波速为3.0×108m/s；
（2）科研人员正背着器材攀登珠峰，科研人员与器材间没有位置的变化，所以以科研人员为参照物，科研人员身上背着的器材是静止的；
科研人员在匀速向上攀登珠峰的过程中，质量不变、速度不变、动能不变，高度增加，重力势能增加，其机械能增加；
科研人员和器材的总质量为：m总＝50kg+50kg＝100kg，
总重力为：G总＝m总g＝100kg×10N/kg＝1000N，
从珠峰大本营攀登到珠峰顶的过程中，克服重力做功为：
W＝G总h＝1000N×（8848m﹣5200m）＝3.648×106J。
故答案为：（1）3.0×108；（2）科研人员；增大；3.648×106。
三．实验探究题
13．阅读下列材料，回答文后问题：
许多城市近年来陆续出现了一种哈罗助力单车。这种单车设计有一个小型光电机，透过人踩动单车、获得能量转化为电能，源源不断地为蓄电池充电，上城时蓄电池为单车提供部分动力，从而起到省力作用。哈罗助力单车采用扫二维碼开锁，原理如图乙，只要你用手机上的APP扫描车身上对应的二维码，APP识二维码后将车辆信息发送给后台云端服务管理系统，后台云端服务管理系统通过无线通信方式发送解镇指令，触发电子控制模块，开启机械锁的控制插销，锁便打开。
哈罗单车一般采用前鼓利后随动闸刹车系统，这种副车系统长时间制动会引起刹车部件发热，降低刹车性能，有人提议应该采用安全性能更高的通风盘式碟利系统，通风盘式刹车是在碟刹盘面上钻出许多圆形通风孔，或是在盘的端面。上割出通风槽，在持续刹车时利用风流作用加速降温，减小因发热引起的刹车衰减，停距离比鼓刹缩短15%一20%，制动性能好。
（1）APP识别二维码后，通过　 　（选填“电磁波”或“超声波”）将车辆信息发送给后台云端管理系统。
（2）哈罗单车通过人踩动单车，获得能量转化为电能，此过程中的能量转化与　 　（选填“发电机”或“电动机”）相同。
（3）通风盘式碟刹系统性能比鼓刹更好的原因是：　
　 。

【答案】（1）电磁波；（2）发电机；（3）在持续刹车时利用风流作用加速降温，减小因发热引起的刹车衰减，刹车距离更短，更安全。
【解析】
（1）APP识别二维码后，通过电磁波将车辆信息发送给后台云端管理系统；
（2）哈罗单车通过人踩动单车，获得能量转化为电能，是机械能转化为电能，发电机利用机械能转化为电能；
（3）通风盘式刹车是碟刹盘面上钻出许多圆形通风孔，通风槽在持续刹车时利用风流作用加速降温，减小因发热引起的刹车衰减，停距离比鼓刹缩短15%一20%，制动性能好。
故答案为：（1）电磁波；（2）发电机；（3）在持续刹车时利用风流作用加速降温，减小因发热引起的刹车衰减，刹车距离更短，更安全。
四．综合能力题
14．阅读材料：全球最大静音科考船“东方红3”船入列
央广网青岛2019年10月25日消息：我国自主研发、建造的新型深远海综合科学考察船“东方红3”船25日在青岛入列。作为全球最大静音科考船，其综合科考能力达到了世界先进水平。
“东方红3”号是国内首艘、世界第4艘获得船舶水下辐射噪声最高等级﹣静音科考级（Silent﹣R）证书的科考船，同时也是世界上获得这一等级证书的排水量最大的海洋综合科考船。
“东方红3”船2013年由教育部立项建设，2019年6月交付使用。其船长103.8米、宽18米，排水量为5600吨。船上安装有先进的AESA雷达系统，具有全球无限航区航行能力，最大服务航速15节（1节等于每小时1海里，也就是每小时行驶1.852千米），海上自持力长达60天，可持续航行15000海里，载员110人，甲板作业面积和实验室工作面积均超过600平方米。“东方红3”船总工艺师荣延德介绍说，该船是我国目前排水量最大，定员最多，综合科考功能最完备的新一代海洋综合科考船。
荣延德还介绍说，“东方红3”船底部装了很多声学设备，航行过程中的气泡会干扰探测效果。为了防止气泡干扰，我们在整个船型设计上采取了一个直艏，它能够防止气泡掀覆到船底，同时侧推封盖可以减少气泡的产生，从而降低噪音。当船行驶时，水下20米以外的鱼群都感觉不到它的存在。（g＝10N/kg，ρ海水＝1.03×103kg/m3）

（1）当“东方红3”船从外海驶入内河时，船将　 　一些（选填“上浮”或“下沉”）。假设“东方红3”船满载排水量为5600吨，则满载时它受到的浮力为 　N。
（2）“东方红3”船的雷达系统是利用　 　探测目标的电子设备。
（3）假如“东方红3”船从青岛驶向大连（大约有480海里），需要约　 　h。
（4）“东方红3”船降低噪音的主要途径是　 　。
（5）水下20米的鱼群受到海水的压强为　 　Pa。
【答案】见试题解答内容
【解析】
（1）“东方红3”船从外海驶入内河时，始终处于漂浮状态，受到的浮力和自身的重力相等，
由船的重力不变可知，船受到的浮力不变，因为ρ海水＞ρ河水，
由F浮＝ρ液gV排可知，排开河水的体积比排开海水的体积大，所以，船要下沉一些；
“东方红3”船满载时受到的浮力：
F浮＝G排＝m排g＝5600×103kg×10N/kg＝5.6×107N；
（2）“东方红3”船的雷达系统是利用电磁波探测目标的电子设备；
（3）由v＝得，路程行驶时间为：
t＝＝＝32小时；
（4）由“在整个船型设计上采取了一个直艏，它能够防止气泡掀覆到船底，同时侧推封盖可以减少气泡的产生，从而降低噪音”知，船型设计最大可能避免了声音的产生，所以是在声源处减弱噪声；
（5）水下20米的鱼群受到海水的压强为：
p＝ρ海水gh＝1.03×103kg/m3×10N/kg×20m＝2×105Pa。
故答案为：（1）下沉；5.6×107；（2）电磁波；（3）32；（4）在声源处；（5）2×105。
15．阅读《5G时代》，回答问题。
5G时代
首届世界5G大会于2019年11月在北京举行。本次大会以“5G改变世界，5G创造未来”为主题，以“国际化、高端化、专业化”为特色，以推进国内外5G应用发展为主线，推出了“智慧城市”、“智慧交通”、“智能制造”、“智慧医疗”等六大主题展览，以及5G仿生机器狗等“黑科技”，描述了5G为社会和生活带来的改变。
“5G”代表什么呢？5G是第五代移动通信技术的简称，是最新一代蜂窝移动通信技术。它的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接，也是继4G系统之后的延伸。5G网络的优势，在于数据传输速率远远高于以往的蜂窝网络，比当前的有线互联网还要快。另一个优点是较低的网络延迟，响应时间低于1毫秒。由于数据传输更快，5G网络将不仅仅能为手机用户提供服务，而且还将成为家庭和办公网络的提供商，与有线网络提供商形成竞争。
博大精深的无线通信技术中的奥秘是什么呢？它全部都蕴含在物理学的基本公式“c＝λf”中，即“光速＝波长×频率”，在国际单位制中，波长的单位为“米（m）”，频率的单位为“赫兹（Hz）”。电磁波的功能特性是由它的频率决定的，不同频率的电磁波，有不同的用途。频率越高，能使用的频率资源越丰富，其传输速率就越高，同时，频率越高，波长越短，越趋近于直线传播，绕射能力越差，在传播介质中的衰减也越大。
由于5G技术采用了高频段传输，其最大的问题就是传输距离大幅缩短，覆盖能力大幅减弱。为了解决这一问题，需要增加覆盖同一区域的5G基站的数量。全国已经建设5G基站11.3万个，将来会更多，将来我们身边将会出现很多的“微基站”、“天线阵列”，这样同一基站下的两个用户就可以不通过基站直接实现手机间的传输。
5G的应用并不仅仅局限于消费端，更广阔的市场在于工业互联网领域的应用，如5G智慧工厂、自动驾驶等。目前，自动驾驶是市场焦点之一，车辆利用5G通讯网络可在一、两公里之外提前感知交通信号灯，为无人驾驶提供支持。另外，中国联通已与中国商飞共同打造了5G智慧工厂，实现了飞机制造质量、效率和动力的大幅提升。
阅读上文，回答下列问题：
（1）车辆利用5G通讯网络可在一、两公里之外提前感知交通信号灯，为无人驾驶提供支持。如图所示，是用于路口的5G指示灯，则红黄绿指示灯的连接方式以及5G通讯传递信息的形式分别为（　 　）
A．串联、超声波
B．串联、电磁波
C．并联、超声波
D．并联、电磁波
（2）电磁波在真空中的传播速度为　 　m/s。若使用频率为25吉赫兹（GHz）的电磁波进行5G商用的频段试验，其中1GHz＝109Hz，请利用短文中的知识，计算5G商用电磁波的波长为　 　m。
（3）5G技术高频段传输数据遇到的困难是什么　 　。

【答案】见试题解答内容
【解析】
（1）根据生活经验可知，交通指示灯中的三个灯不会同时亮，即可以单独工作，且工作时互不影响，所以可以判断出红黄绿指示灯是并联的；5G通讯是利用电磁波来传递信息的，故选：D；
（2）电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s，
光速＝波长×频率，物理学中的基本公式为“c＝λf”；
5G商用电磁波频率为25GHz＝25×109Hz，且c＝3×108m/s，
则5G商用电磁波的波长λ＝＝＝0.012m。
（3）由短文材料可知，5G技术高频段传输数据遇到的困难是传输距离大幅缩短，覆盖能力大幅减弱。
故答案为：（1）D；（2）3×108；0.012；（3）传输距离大幅缩短，覆盖能力大幅减弱。