2020-2021学年第十五章 怎样传递信息——通信技术简介综合与测试单元测试巩固练习
展开北师大版初中物理九年级全一册第十五单元《怎样传递信息——通信技术简介》单元测试卷
考试范围:第十五单元;考试时间:80分钟;总分80分
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共12小题,共24.0分)
1. 如图下列说法正确的是( )
A. 甲图利用水流的形成说明电流的形成,利用了转换的物理方法
B. 乙图夏季白天沿海地区在阳光照射下形成陆海风
C. 丙图通电螺线管右端是S极
D. 丁图电磁波不会污染周围环境
2. 如图所示的四种现象,下列说法正确的是( )
A. 鼓面振动的幅度越大,音调越高
B. 敲击装水量不同的玻璃瓶时,发声的音调相同
C. 发声的音叉激起水花,说明音叉在振动
D. 北斗卫星依靠超声波与地面接收站通讯
3. 下图是电磁波家族,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2.4 ×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
4. 我国2022年正在进行空间站的在轨建造,建成国家太空实验室,并将开展系列太空实验。关于神舟十四号飞船的相关说法,不正确的是( )
A. 火箭在加速上升过程中,动能增大,机械能增大
B. 火箭通过向下喷气获得向上的推力
C. 飞船与空间站交会对接后,飞船相对空间站是运动的
D. 太空实验实况直播通过电磁波传回地面
5. 如图所示是2022年3月23日下午“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲的精彩场面,太空教师翟志刚、王亚平、叶光富再次为广大青少年带来了精彩的太空科普课。下列说法正确的是( )
A. 冰墩墩被航天员带上太空后质量会减少
B. 在中国空间站航天员能用天平测量物体的质量
C. 学生看到航天员的画面是通过超声波传回地球的
D. 图中王亚平所处的舱内的气压约等于1个标准大气压
6. 下图是无人机无线充电模型,当无人机进入充电装置所发电磁波的有效范围内即可充电.甲、乙无人机沿水平方向匀速运动,经过相同时间,它们分别从位置A、B到达位置A’和B’,则( )
A. 无人机甲相对乙向西运动
B. 无线充电装置相对无人机乙向东运动
C. 无人机乙比甲的速度快
D. 在方框区域内,无人机甲充电的时间比乙短
7. 如图所示,手机被置于密闭的玻璃罩内悬浮,致电这台手机时,持续铃响,启动抽气时听到的铃声逐渐变小,直至听不到。重新放气时,人又听到铃声。以下判断正确的是( )
A. 抽气,实现了在声源处防止声音的产生
B. 抽气,使手机无法接收电磁波
C. 听到的铃声逐渐变小,说明振动的频率越来越小
D. 本实验说明声音的传播与空气介质的疏密有关
8. 世界最大单体射电望远镜−“天眼”,已在我国建成使用,它将协助人类“触摸”来自外太空的微弱信号,探索宇宙的奥秘。它接收的是( )
A. 太阳光 B. 电磁波 C. 超声波 D. 次声波
9. 下列事例所涉及的物理知识,说法正确的是( )
A. 100米短跑冲刺到终点不能立即停下来,是由于速度快惯性大的缘故
B. 体育考试投掷实心球是利用惯性
C. 电视机遥控器发射无线电波切换频道
D. 电风扇转动是利用电磁感应现象
10. 下列现象与物理知识对应不合理的是( )
A. 树下的圆形光斑,是光沿直线传播形成的
B. 看到池水“变”浅是光的折射引起的
C. 阳光中的紫外线可以灭菌,也可以使荧光物质发光
D. 水中出现树的倒影,是光的反射现象形成的,水中的“树”比岸上的树小
11. 1965年,美国发射通信卫星les−1,由于故障导致卫星进入太空后与地球失去联系,18年后,科学爱好者菲尔威廉偶然捕捉到les−1发出的频率为2.5×108Hz的信号。该信号( )
A. 属超声波,周期为4×10−8s B. 属超声波,周期为4×10−9s
C. 属电磁波,周期为4×10−8s D. 属电磁波,周期为4×10−9s
12. 下列有关声音和电磁波的说法正确的是( )
A. 声音是由物体振动产生的,音调越高响度越大
B. 安装“噪声监测仪”可以根治噪声污染
C. 声波和电磁波传播都需要介质
D. 手机是利用电磁波传递信息的
第II卷(非选择题)
二、填空题(本大题共4小题,共8.0分)
13. “响尾蛇”导弹是靠跟踪敌机尾部高温气流辐射的________(选填“红外线”“紫外线”或“可见光”),对其进行有效攻击的。验钞机是利用了________(选填“红外线”“紫外线”或“可见光”)能使荧光物质发光的原理工作的。电视遥控器不对准电视机的接收窗口,对着墙壁________(选填“能”或“不能”)实现对电视的遥控。
14. 无人机航拍摄影是以无人驾驶飞机作为空中平台,集成了高空拍摄、遥控、探测技术、视频影像微波传输和计算机影像信息处理的新型应用技术,如图是某架带有高速摄像机小型无人机,其部分参数如表:
参数名称
电池电压
电池容量/mAh
电动机额定功率/W
拍摄速度/帧⋅秒 −1
数据
34
250
20
1100
(1)当无人机在飞行时将______转化为机械能,人们是利用遥控器通过______(选填:“红外线”、“超声波”、“电磁波”)传输信息操控无人机的。
(2)如图所示,交警部门利用无人机进行武汉长江大桥武迅步雪乐昌桥头通行情况的实时监测。一辆小轿车在通行1.5m的过程中,高速摄像机拍摄帧数为110帧,则小轿车的速度是______km/h。
15. 如图是一款无人驾驶的太阳能汽车,它可以实现自动驾驶和远程操控,利用车顶的太阳能电池板提供能源。太阳能是______(填“一次”或“二次”)能源,远程操控太阳能汽车的指令是通过______传递给汽车的,该汽车在干燥的天气里高速行驶一段时间后,发现车身上灰尘很多,这是由于汽车车身与空气摩擦导致车身______而吸引灰尘。
16. 电视机的彩色影像是由红、绿、______三种色光混合而成的,家里的电视机和空调之间是______(选填“串联”或“并联”)的,很多手机有智能遥控功能,可以控制电视机和空调,是因为手机上有发射______(选填“红外线”“紫外线”或“电磁波”)的装置。
三、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
17. 光纤通信就是利用激光在光纤中通过来传递信息.如图所示,光从光纤一端射入,从另一端射出.请补充完未完成的光路.
18. 电视画面的颜色是由红、________、蓝三种色条合成的.电视机的遥控器能发射一种不可见光即________,以实现对电视的控制.若把遥控器对着墙壁调整角度也可以控制电视机,请在图中画出遥控器S发出的不可见光经墙壁反射后到达电视机P的光路图.
四、实验探究题(本大题共2小题,共12.0分)
19. 紫外线可以穿透大气层到达地球表面,图为紫外线的三个波段示意图。某地区冬至正午,测出不同波长紫外线的强度随海拔高度变化情况如下表:
(1)海拔2km,波长为290nm的紫外线,其强度为______ W/m2;
(2)该地区强度最大的紫外线为波段______ (填“UVC”、“UVB”、“UVA”)。
(3)根据表归纳“波长为300nm的紫外线强度与海拔高度的关系。”______ 。
(4)请根据表中数据推测大气对波长为______ nm的紫外线阻挡作用最弱。(选填“280”、“290”、“300”、“390”)
20. 疫情防控期间,小明是班级卫生员,负责使用红外测温仪测量同学们的体温,在测量过程中发现同学们之间的体温相差较大,同一位同学连续三次体温测量值也不一定相同,为了能够提高测量的精准度,小明提出猜想:体温的测量值可能与测量的部位、测量的距离有关,并进行了下面的探究活动:
(1)探究与测温部分的关系时,保持测温仪与人体的_________相同,对四位同学的额头与手腕分别进行了测量,数据记录如表:
实验数据表明,小明的猜想是正确的,小明建议要考虑不同部位对测量结果的影响。
(2) 探究与测温距离的关系时,保持________相同,实验数据如表:
间距(cm)
1
2
3
4
5
10
15
20
25
30
温度(℃)
36.5
36.5
36.5
36.4
36.3
36.1
35.7
35.1
34.7
34.1
由数据可知,在有效测温距离内,所测体温值与测温距离_____(选填“有关”或“无关”),小明建议这种型号测温仪的有效测温距离在__________________cm以内。
(3)小明进行深入探究,找来了如图所示红外测温仪的结构简图,当近距离正对测量时,热辐射体 辐射的红外线通过凸透镜会聚于图中__________________________(填部位名称)中心位置。由此可知,导致温度测量值出现偏差的主要原因是______________________________________________。
五、计算题(本大题共4小题,共32.0分)
21. 如图甲所示,是某型号不锈钢翼型落地晾衣架,这种折叠式晾衣架有一个主晾晒面、两个相同的晾晒翼、共二十多根晾杆.晾晒翼可按需翻折至相应角度,再由折叠卡扣锁定.底部支架的金属管上套有ABS脚垫,起到防滑和保护地板的作用.测得两侧脚垫与地面接触的总面积为80cm2,衣架净重(包含两侧晾晒翼)为4kg且左右质量分布均匀.现将该折叠衣架静置在水平阳台上,两侧晾晒翼放至水平位置,如图乙所示.(g取10N/kg)。
(1)关于该晾衣架,下列说法正确的是______。
A.将晾衣架折叠收纳后,其质量变小
B.为避免折叠卡扣的负荷过大,晾晒翼靠外侧的晾杆不宜晾晒较重的衣物
C.防滑脚垫是通过增大压力的方式增大摩擦力
D.日照暴晒对衣物有一定除菌作用,这利用了红外线
(2)未晾晒衣物时,脚垫对地的压强为多少Pa?
(3)如图乙所示,在左晾晒翼的最外侧晾杆上悬挂一件重为1kg的湿衣物后,左侧脚垫对地的压力将增大多少N?
22. 请阅读《信息高速路》并回答此题。
《信息高速路》现代“信息高速公路”是微波通信、卫星通信和光纤通信等高速、大容量信息传输通道的俗称。
卫星通信是通过微波实现的,当前它已成为国际通信的主要手段之一。微波是电磁波家族中的一员,其在真空中传播速度与光速一样,约为每秒30万千米。微波的传播是沿直线传播,遇到障碍物会被反射和阻挡,需每隔50km左右就要建设一个微波中继站。由于在雪山上、大洋中无法建设中继站,所以人们利用地球同步通信卫星做微波通信的中继站,也就是卫星通信。卫星通信的优点是通信距离远,覆盖范国大,不受地理条件限制,能进行多址通信。但卫星通信也有一些明显的缺点,首先卫星造价较高,而且由于通信卫星定位在距离地面很远的同步轨道上,所以卫星通信会有零点几秒的时间延迟。此外,使用微波通信容易被窃听,保密性较差。
光纤通信弥补了卫星通信的这些缺点,通过激光在光导纤维中传输信号。由于激光的频率远高于微波,所以它根本不受其他无线电波信号的干扰,从而保证了传输的稳定性。而且,光纤传输可以满足大容量、高速通信的需要。一根直径不到1.3cm的由32根光纤组成的光缆,能容许50万对用户同时通话,或者同时传送5000个频道的电视节目。我国目前国内电信网、因特网和有线电视网的主要干线部分已普遍采用了光缆线路,而且还铺设了数条越洋国际光缆。但与卫星通信相比仍具有架设线路受地理条件限制、光缆易被拉断等缺点。
卫星通信和光纤通信相辅相成,成为现代“信息高速公路”的两大支柱。如图表示同时采用两种通信方式越洋传递电子邮件的过程。当然,越洋光缆能使全部过程实现光纤通信。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)微波在真空中的传播速度为______m/s。
(2)地球同步通信卫星作为微波通信的中继站,以地面为参照物它是______的。(选填“运动”或“静止”)
(3)家庭用的有线电视主要是通过______通信方式传输信号的。
(4)微波通信卫星定位在离地球表面3.6×104千米的地球静止轨道上,试用计算说明卫星通信至少会有多少秒的时间延迟?
23. 江苏人民广播电的频率为702kHz,无线电波在空气中传播的速度约为3×108m/s,则南京音乐台节目的波长是多少米?
24. 2020年新冠病毒疫情期间智能配送机器人已实现了无接触配送,它具有形体小巧、机动灵活、高效智能等特点。车身两侧均是可以打开的货仓,用户可通过人脸识别、输入取货码、点击手机APP链接等三种方式取货。“机器人配送小哥”全程都走非机动车道,而且它简直就是个“路路通”哪儿的路都认识,还挺有“礼貌”会主动让人,并且很“懂”交规。支撑配送机器人的环境感知硬件,是位于车顶上的一个激光雷达、卫星导航和位于车辆周边的摄像头。某款配送机器人的部分信息如表所示。
车身净重
200kg
车载电源
12V
最大承载量
100kg
电池容量
摄像头
8个
激光雷达
16线/32线
求:(1)配送机器人利用______来感知前方是否有障碍物(选填“超声波”或“电磁波”),朝向周边的摄像头所成的像是______、______的实像;
(2)若车载电池充满电,能以18km/h的速度行驶36km,求行驶时间______?
(3)配送机器人每个车轮与地面接触面积为50cm2,则满载时对地面压强为多少Pa______?
(4)满载时配送机器人以18km/h速度行驶时,遇到拐弯路段需要自动减速通过弯道,为什么配速机器人满载时拐弯需要减速______?
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、水压使水管中形成水流,类似地,电压使电路中形成电流,采用的是“类比法”,故A错误;
B、由于海水的比热容比陆地上沙石的比热容大,接受太阳辐射能后,海水表面升高的温度少;陆地沙石的比热容相对较小,升高的温度比较多,于是在白天,由于陆地空气温度高,空气上升近地面形成低压,海洋上空形成高压,从而形成从海面吹向陆地的风,形成海陆风,故B错误;
C、丙图是一个通电螺线管,据安培定则可知,该螺线管的右端是S极,左端是N极,故C正确;
D、电磁污染是指天然和人为的各种电磁波的干扰及有害的电磁辐射;由于广播、电视、微波技术的发展,射频设备功率成倍增加,地面上的电磁辐射大幅度增加,已达到直接威胁人体健康的程度,电场和磁场的交互变化产生电磁波,电磁波向空中发射的现象叫电磁辐射,过量的电磁辐射就造成了电磁污染,故D错误。
故选:C。
(1)知道常用的物理学研究方法有:等效法、模型法、比较法、分类法、类比法、控制变量法、转换法;
(2)因为在吸热或放热相同的情况下,物质的比热容越大,温度变化越小,否则温度变化越大,所以分析陆地和海洋气温的高低即可判断;
(3)用右手握住螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极,即可判断;
(4)电磁污染是指天然和人为的各种电磁波的干扰及有害的电磁辐射。
本题考查内容较多,综合性强,难度适中,解题时认真分析即可。
2.【答案】C
【解析】解:
A、响度指声音的强弱或大小,鼓面振动的幅度越大,鼓声的响度越大,而不是音调越高,故A错误;
B、瓶内水量越多,质量越大,越难振动,频率越小,音调越低;所以敲击装水量不同的玻璃瓶时,发声的音调不同,故B错误;
C、声音是由物体的振动产生的,发声的音叉激起水花,说明音叉在振动,故C正确;
D、声音不能在真空中传播,而电磁波可以在真空中传播,所以北斗卫星不能依靠超声波与地面接收站通讯,而是依靠电磁波与地面联系的,故D错误。
故选:C。
(1)声音的三个特征分别是:音调、响度、音色,是从不同角度描述声音的,音调指声音的高低,由振动频率决定;响度指声音的强弱或大小,与振幅和距离有关;音色是由发声体本身决定的一个特性。
(2)声音是由物体的振动产生的,振动停止,发生也停止;
(3)声音不能在真空中传播,而电磁波可以在真空中传播。
本题通过不同的物理情景考查了声与能量、声音的产生、声音的传播以及声音的三个特征:音调、响度和音色,并能够搞清影响它们的因素。
3.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查了电磁波的相关知识,熟练掌握相关基础知识即可正确解题,是一道基础题。
电磁波可以传递信息,可以传递能量;手机蓝牙利用电磁波传递信息的;
电磁波的传播不需要介质,电磁波可以在真空中传播,传播速度约为3×108m/s;
电磁波传播的速度一定,波长与频率成反比。
【解答】
蓝牙通讯使用的甲频率是2.4 ×109Hz,属于电磁波中的无线电波;消毒柜工作时使用的乙频率是1.4×1015Hz,属于紫外线。
A.甲的频率低于乙的频率,则甲的波长比乙的波长长,故A错误;
B.甲、乙都是电磁波,故B正确;
C.乙属于紫外线,属于不可见光,故C错误;
D.真空中甲比乙传播速度相等,故D错误。
4.【答案】C
【解析】解:A、火箭在加速上升过程中,速度在增大,高度在增大,质量不变,动能增大,重力势能增大,机械能增大,故A正确;
B、火箭向下喷出燃气时,给燃气向下的作用力,根据力的作用是相互的,燃气给火箭一向上的作用力,使火箭获得向上的推力,故B正确;
C、飞船与空间站交会对接后,飞船相对于空间站没有位置的变化,所以飞船相对于空间站是静止的,故C错误;
D、由于电磁波可以在真空中传播,而且电磁波能传递信息,所以太空实验实况直播的实况是通过电磁波传到地面的,故D正确。
故选:C。
(1)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,质量越大,高度越高,重力势能越大;机械能=动能+势能;
(2)物体间力的作用是相互的;
(3)在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止;
(4)电磁波可以在真空中传播,而且电磁波可以传递信息。
本题考查了机械能的影响因素、力的作用相互性的应用、电磁波的应用以及运动和静止的相对性,是一道综合题,难度不大。
5.【答案】D
【解析】解:A、质量与位置无关,所以冰墩墩被航天员带上太空后质量不变,故A不正确;
B、天平是利用杠杆原理、与重力有关。所以在失重状态下不能使用天平称量物体的质量,故B不正确;
C、地球上的学生看到航天员的画面是靠电磁波传回地球的,故C不正确;
D、王亚平所处的舱内的气压与地球表面气压差不多,约等于1个标准大气压,适合人们的活动,故D正确。
故选:D。
(1)质量是物体的一种属性,不随形状、状态、位置和温度的变化而变化;
(2)飞船在轨道上飞行时,与地面最大的不同就是“失重”;
(3)电磁波可以传递信息;
(4)适合人类活动的环境气压接近标准大气压。
此题以“天宫课堂”第二课为载体,考查了质量的特点、失重现象、电磁波的应用及气压等知识点,体现了物理知识与科技生活的紧密联系。
6.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了物体运动和静止的相对性,判断物体的运动和静止首先要选择参照物,如果与参照物的位置发生了变化,则物体是运动的,否则是静止的。由图可知甲、乙无人机自西向东运动,甲的速度大于乙的速度,所以无人机甲相对乙向东运动;
相同时间内,路程变化大的物体其运动速度大;路程相同时,速度大的物体运动时间短。
【解答】
AC.如图所示,经过相同时间,它们分别从位置A、B到达位置Aˈ和Bˈ,则在相同时间内甲运动的距离更远,说明无人机甲比乙运动的快,以乙为参照物,甲是向东运动的,故AC错误;
B.以无人机为参照物,无线充电装置是向西运动的,故B错误;
D.因为甲的速度比乙的速度快,所以通过方框区域所用的时间更短,则无人机甲充电的时间比乙短,故D正确。
7.【答案】D
【解析】解:A、声音的传播需要介质,抽气是在传播过程中减弱声音,故A错误;
B、电磁波的传播不需要介质,抽气,手机仍能接收电磁波,故B错误;
C、用抽气机逐渐抽去玻璃钟罩内的空气,铃声逐渐降低,这个实验说明了声音需要介质传播,不能在真空中传播,是响度越来越小,故C错误;
D、图中是将发声体放在真空罩中,随着空气的抽出,声音越来越小,说明声音的传播与空气介质的疏密有关,故D正确。
故选:D。
(1)声音的传播需要介质,抽气,实现了在传播过程中减弱声音;
(2)电磁波的传播不需要介质;
(3)真空不能传声。
本题考查声音的产生,以及传播,难度不大。
8.【答案】B
【解析】解:题干中的“天眼”是通过电磁波来接收信息的,电磁波的传播不需要介质。
故选:B。
本题考查电磁波的传播及应用,属于基础题。
9.【答案】B
【解析】解:
A、百米运动员冲刺到终点后,仍保持原来的运动状态,不能立即停下来,是由于运动员具有惯性,惯性的大小只与物体的质量有关,与运动状态、速度等因素无关,故A错误;
B、实心球被掷出后,由于惯性仍保持原来的运动状态,体育考试投掷实心球是利用惯性,故B正确;
C、家中的电视遥控器是利用红外线来实现对电视机的控制,故C错误;
D、电风扇核心部件是一个电动机,它是利用通电导体在磁场中受到力的作用原理工作的,故D错误。
故选:B。
(1)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性,惯性是物体的一种属性;
(2)家中的电视遥控器是利用红外线来实现对电视机的控制;
(3)电扇的核心部件是一个电动机,电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用原理工作的。
这是一道综合题,考查了惯性的应用、红外线的应用和电动机的工作原理,通过生活情境来考查用到的物理知识,是中考出现比较多的一种考查方式,需要掌握。
10.【答案】D
【解析】解:A、浓密的树荫下出现很多圆形的光斑,这是由于光的直线传播引起的。故A正确;
B、池水看起来比实际浅,这是由于光的折射引起的。故B正确;
C、阳光中的紫外线可以灭菌,也可以使荧光物质发光。故C正确;
D、水中出现树的倒影,是平面镜成像现象,是光的反射现象形成的,水中的“树”是岸上的树的虚像,两者大小相等。故D错误。
故选:D。
(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等;
(2)光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的;
(3)紫外线化学效应强,能杀菌,制成消毒灯;紫外线能合成维生素D,促使钙的吸收;紫外线能使荧光物质发光,制成验钞机来验钞;
(4)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的。物体在平面镜中成倒立等大的虚像。
本题考查了几种光现象及紫外线的应用,注重了物理和生活的联系,考查了学生应用物理知识解决实际问题的能力,属于基础知识的考查。
11.【答案】D
【解析】解:电磁波能在真空中传播,卫星发出的是电磁波;
频率为2.5×108Hz的信号的周期为:T=1f=12.5×108Hz=4×10−9s。
故选:D。
电磁波可以传递信息;根据频率的大小,利用T=1f求出周期。
本题考查了电磁波的应用、频率和周期的关系,属于基础题。
12.【答案】D
【解析】解:
A、声音是物体振动产生的;响度的大小与物体的振幅有关,振幅越大,响度越大,响度与音调高低无关,故A错误;
B、安装“噪声监测仪”可以监测噪声的大小,但不能起到减弱噪声的作用,故B错误;
C、声波的传播需要介质,电磁波的传播不需要介质,故C错误;
D、手机是靠发射和接收电磁波来传递信息的,故D正确。
故选:D。
(1)声音是由物体振动产生的;声音的强弱或大小叫响度,响度的大小与物体的振幅、距离发声体的远近有关。
(2)控制噪声要从三方面着手:防止噪声的产生(即在声源处减弱)、阻断噪声的传播(即在传播过程中减弱)和防止噪声进入耳朵(在人耳处减弱)。
(3)声波的传播需要介质,电磁波的传播不需要介质;
(4)手机、无线对讲机、无线电广播、电视机、网络通信等都要利用电磁波来传递信息;
本题考查了与声学、信息与传播有关的多个知识点,了解相关知识并能与实际例子相结合,是解答的关键。
13.【答案】红外线;紫外线;能
【解析】
【分析】
此题考查了红外线和紫外线的应用,对生活中常见的现象要会分析。
某些动物(如响尾蛇)靠红外线来捕食,它们是根据猎物身上发出的红外线来确定猎物的位置;
紫外线应用:合成维生素D、使荧光物质发光、杀菌;
红外线可以用来进行遥控,电视机遥控器的前端有一个发光二极管,按下不同的键时,可以发出不同的红外线,来实现电视机的遥控。
【解答】
响尾蛇在眼和鼻孔之间具有颊窝,是热能的灵敏感受器,可用来测知周围动物辐射的红外线,进行捕捉猎物;
验钞机能发出紫外线,钞票上涂有荧光物质,荧光物质只有在紫外线照射时,才发光;
电视机遥控器发出的光是红外线,可以遥控电视机,遥控器不对准电视机的接收窗口,如果反射光线进入接收窗口也能起到控制作用。
故答案为:红外线;紫外线;能。
14.【答案】电能 电磁波 54
【解析】解:(1)当无人机在飞行时将电能转化为机械能;人们是利用遥控器通过电磁波传输信息操控无人机的;
(2)由题知,高速摄像机拍摄1帧画面需要时间:t0=11100s;
高速摄像机拍摄帧数为110帧画面需要时间:t=110×11100s=0.1s;
小轿车的速度:v=st=1.5m0.1s=15m/s=54km/h。
故答案为:电能;电磁波;54。
(1)根据题中的相关信息知当无人机在飞行时将电能转化为机械能;广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的;
(2)先根据题中的相关信息:拍摄速度1100帧⋅秒 −1,算出高速摄像机拍摄1帧画面需要时间,由此可知道高速摄像机拍摄帧数为110帧画面需要时间,再利用速度的公式:v=st计算出小轿车的速度。
本题考查的知识点较多,综合性较强。
15.【答案】一次 电磁波 带电(带电荷)
【解析】解:太阳能可以从自然界直接获取,所以太阳能是一次能源;
远程操控太阳能汽车的指令是通过电磁波远程操控太阳能汽车的;
车身与空气摩擦带上电荷,而带电体具有吸引轻小物体的性质,使得车身吸引灰尘。
故答案为:一次;电磁波;带电(带电荷)。
(1)可以从自然界直接获取的能源叫一次能源;不能从自然界直接获取,必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源;
(2)远程操控是靠发射电磁波来传递信息的;
(3)带电体具有吸引轻小物体的性质。
本题考查了能源的分类、电磁波的利用、带电体的性质,考查我们对物理知识的综合理解能力。
16.【答案】蓝 并联 红外线
【解析】解:(1)彩色电视画面的颜色是由红、绿、蓝三种色光合成的;
(2)家里的电视机和空调之间互不影响,是并联的,电视机的遥控器可以发出红外线来遥控电视,不同按钮发出红外线的频率是不同的。
故答案为:蓝;并联;红外线。
(1)红、绿、蓝三种色光叫色光三原色。彩色电视机的丰富多彩的画面是由三原色光混合而成。
(2)家里的电视机和空调之间是并联的;红外线是一种不可见光,它在生活中的应用很广泛,可以做成红外线遥控器、红外线探测仪等。
本题考查了光学知识在生产和生活中的应用,知识得到学以致用,可以加深对知识的理解和提高学习的兴趣。还考查了并联电路。
17.【答案】如图所示
【解析】略
18.【答案】绿;红外线;
如图所示
【解析】
【分析】
本题考查了光学知识在生产和生活中的应用,知识得到学以致用,可以加深对知识的理解和提高学习的兴趣。
(1)红外线的热作用很强,可以制成热谱仪、夜视仪、电视遥控器,可见光和不可见光都遵循光的反射定律;
(2)光的三原色:红、绿、蓝。
【解答】
红绿蓝三色光混合后能产生各种色彩,这三种色光叫做色光的三原色,所以根据色光的混合规律,在电视机中只需要红、绿、蓝三种颜色的电子枪即可配出各种绚丽的色彩来。紫外线也是一种看不见的光,能使荧光物质发光;
遥控器是通过红外线来遥控电视机的;先作出电视机的像点,再连接像点与遥控器,交于墙壁的点为入射点,再连接电视机与入射点,遥控器发出红外线,经过墙壁反射后到达电视机,据此标出传播方向。如下如所示:
故答案为:绿;红外线;
如图所示
19.【答案】(1)7×10−3;(2)UVA;(3)紫外线的强度随海拔高度的增加而增加;(4)390。
【解析】解:(1)由表中数据可知,海拔2km,波长为290nm的紫外线,强度为70×10−4W/m2=7×10−3W/m2;
(2)该地区强度最大的紫外线为海拔2.5km,波长为390nm的紫外线,波段为UVA;
(3)由表中数据可知,波长为300nm的紫外线的强度随海拔高度的增加而增加;
(4)表中波长为390nm的紫外线在各个海波高度均为1000W/m2,故对390nm的紫外线阻挡作用最弱。
故答案为:(1)7×10−3;(2)UVA;(3)紫外线的强度随海拔高度的增加而增加;(4)390。
(1)由表中数据即可得出海拔2km,波长为300nm的紫外线的强度;
(2)该地区强度最大的紫外线为海拔2.5km,波长为390nm的紫外线;
(3)根据数据变化方向得出;
(4)表中波长为390nm的紫外线在各个海波高度均为1000W/m2,故对390nm的紫外线阻挡作用最弱。
本题考查紫外线的有关知识以及数据的分析能力。
20.【答案】(1)距离;
(2)测量部位(测温部位);无关;3;
(3)红外探测器;测量时,没有正对身体,导致红外线无法会聚在红外探测器
【解析】
【分析】
本题结合实际,考查控制变量法、数据分析和凸透镜对光线的作用。
(1)体温的测量值可能与测温的部位、测量的距离有关,由控制变量法,探究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;
(2)学会用控制变量法分析问题;并根据表中数据分析回答;
(3)凸透镜对光线有会聚作用,结合红外测温仪的结构分析回答;平行于主光轴的平行光经凸透镜折射后会聚于焦点。
【解答】
(1)体温的测量值可能与测温的部位、测量的距离有关,由控制变量法,探究与测温部位的关系时,保持测温仪与人体的距离相同;
(2)由控制变量法,探究与测温距离的关系时,保持测温的部位相同,
由数据可知,在有效测温距离在3cm以内,测量的温度都为36.5℃,超过3cm,距离越远,测量的温度越低,在有效测温距离内,所测体温值与测温距离无关;
小明建议这种型号测温仪的有效测温距离在3cm以内;
(3)小明进行深入探究,找来了如图所示红外测温仪的结构简图,图中透镜为凸透镜,对光线有会聚作用,当近距离正对测量时,热辐射体辐射的红外线通过透镜会聚于图中红外探测器中心位置;
由此可知,导致温度测量值出现偏差的主要原因是:测量时,没有正对身体,导致红外线无法会聚与红外探测器。
21.【答案】B
【解析】解:(1)A.质量是物体的特性,不会随着形状的改变而改变,故A错误;
B.晾衣架外侧放较重的衣物时会增加阻力,增加卡扣的负荷,故B正确;
C.防滑脚垫是通过增大接触面的粗糙程度来增加摩擦力的,故C错误;
D.除菌利用了紫外线的杀菌作用而不是红外线,故D错误;
故答案选B;
(2)未晾晒衣物时,脚垫对地面的压力为:F=G=mg=4kg×10N/kg=40N
脚垫对地面的压强为:
p=FS=40N80×10−4m2=5×103Pa
(3)左晾晒翼增加的压力为:ΔG=mg=1kg×10N/kg=10N
以右侧支架B为支点,设地面对左侧脚垫增加的支持力为ΔF,根据杠杆平衡条件可得:
ΔF⋅LAB=ΔG⋅L
即ΔF=ΔG⋅LLAB=10N×140cm100cm=14N
地面对左侧脚垫增加的支持力与左侧脚垫对地面增加的压力是相互作用力,大小相等
故左侧脚垫对地面增加的压力为14N
故答案为:(1)B;(2)5×103Pa;(3)14N
(1)质量与形状无关;阻力的大小会影响到杠杆的平衡;摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;紫外线有杀菌作用;
(2)未晾晒衣服时,计算出脚垫对地面的压力,根据p=FS可计算出脚垫对地面的压强;
(3)选择右侧支架B为支点,根据杠杆平衡条件列出等式,带入数据计算出左侧脚垫对地的压力的增大值。
该题考查的知识点涉及质量、摩擦力、光、压强等知识点,难点是杠杆平衡条件的应用,关键是要准确的选择支点,从而大大简化问题的复杂程度。
22.【答案】3×108 静止 光纤
【解析】解:
(1)材料中说到,微波在真空中传播的速度与光速一样,约为每秒30万千米,
则微波在真空中传播的速度为:c=3×105km/s=3×108m/s;
(2)地球同步通信卫星作为微波通信的中继站,以地面为参照物,它与地面之间没有位置变化,地球同步通信卫星是静止的;
(3)材料中说到,我国目前国内电信网、因特网和有线电视网的主要干线部分已普遍采用了光缆线路,可知家庭用的有线电视主要是通过光纤通信方式传输信号的。
(4)根据v=st可得,卫星通信至少延迟的时间:t=sv=3.6×104×103m×23×108m/s=0.24s。
故答案为:(1)3×108;(2)静止;(3)光纤;(4)卫星通信至少会有0.24s的时间延迟。
(1)材料中说到,微波在真空中传播的速度与光速一样,约为每秒30万千米;
(2)在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止;
(3)材料中说到,我国目前国内电信网、因特网和有线电视网的主要干线部分已普遍采用了光缆线路;
(4)利用速度公式计算卫星通信的延迟时间。
本题考查光纤通信、运动和静止的相对性等,重点考查学生从材料中获取信息并处理信息的能力。
23.【答案】解:波长λ=cγ=300000000m/s702000Hz≈427m。
答:南京音乐台节目的波长是427m。
【解析】根据波速公式:波速=波长×频率计算。
本题考查了利用波速公式:波速=波长×频率的计算。
24.【答案】电磁波 倒立 缩小 2h 1.5×105Pa 配送机器人满载时质量大,惯性大,运动状态不容易改变,转弯时速度太大容易发生翻车,所以要减速通过
【解析】解:(1)由题意可知,配送机器人的环境感知硬件包括激光雷达、卫星导航等,说明配送机器人是利用电磁波来感知前方是否有障碍物;
车辆周边的8个摄像头都是凸透镜,是利用物距大于二倍焦距时成倒立、缩小实像的原理来工作的;
(2)由v=st得配送机器人充满电后行驶的时间:
t=sv=36km18km/h=2h;
(3)配送机器满载时的总重力:
G总=(m车+m载)g=(200kg+100kg)×10N/kg=3000N,
满载时对地面压力:
F=G=3000N,
满载时对地面压强:
p=FS=3000N50×10−4m2×4=1.5×105Pa;
(4)物体具有保持原来运动状态不变的性质叫惯性,配送机器人满载时质量大,惯性大,运动状态不容易改变,转弯时速度太大容易发生翻车,所以要减速通过。
故答案为:(1)电磁波;倒立;缩小;(2)2h;(3)1.5×105Pa;(4)配送机器人满载时质量大,惯性大,运动状态不容易改变,转弯时速度太大容易发生翻车,所以要减速通过。
(1)由题意可知配送机器人利用激光雷达、卫星导航和位于车辆周边的摄像头来感知前方是否有障碍物,根据激光属于电磁波和卫星导航利用电磁波传达信息的进行解答;凸透镜成像规律:当u>2f时,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像机;
(2)知道配送机器人行驶的路程和速度,根据v=st求出配送机器人充满电后行驶的时间;
(3)由表格数据可知,配送机器人的质量和最大承载量,根据G=mg求出配送机器人满载时的总重力即为满载时对地面压力,受力面积等于4个车轮与地面接触面积之和,根据p=FS求出满载时对地面压强;
(4)物体具有保持原来运动状态不变的性质叫惯性,惯性是与质量有关,质量大,惯性大。
本题考查了电磁波的应用、凸透镜成像、速度公式、重力公式、压强公式以及惯性的综合应用等,涉及到的知识点较多,综合性强,有一定的难度。
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