内容正文:
2026年山东省青岛市中考物理自主招生考试物理
二十三、信息的传递
一、单选题
1.市面上有一款音乐控制器,可以用它来创作音乐,人拿着控制器,触摸的位置、晃动的方向或幅度不同时都能产生不同的数据,通过蓝牙将这些数据传给主机,主机将数据编译成声音并输出.关于该音乐控制器,下列说法正确的是
A.音乐控制器是声源
B.音乐控制器与主机的数据传输利用的是声波
C.主机输出声音的频率越高,音调就越高
D.有规律地摇晃音乐控制器时,主机输出的声音一定为乐音
2.信号弹一般在战争中使用,通常用来传递信息,是带颜色的,中国的是一红,二绿,三点白,白天用红光具有很好的穿透性,所以在遇到阴雨大雾天气的时候就不会影响到信号的传递。下列说法正确的是( )
A.信号弹的三种色光都属于复色光
B.红光比绿光的波长长,频率大
C.雨后彩虹是光的反射原理形成的
D.信号弹以电磁波的形式向外传播
3.众所周知,知己知彼,百战不殆。战争时期,及时获取敌方准确、有效的情报信息很可能决定一场战争胜败。信息传播工具如:电报、电话等的使用无疑发挥着重要的作用。我国近代历史上更是涌现出诸多可歌可泣、爱国护国的共产党员,谍报工作者的英雄事迹,值得千古流传。下列说法错误的是( )
A.电话话筒和听筒的工作原理不同
B.听筒是利用磁场对通电导体有力的作用原理工作的
C.电报,电话是利用电磁波传递信息的
D.和平年代,各国家的长治久安也需要相关情报信息的获取
4.获得2007年诺贝尔物理学奖科学家的主要贡献是( )
A.发现“巨磁电阻效应” B.发现“宇宙微波背景辐射黑体形式和各向异性”
C.发现“强粒子渐近自由现象” D.提出“光子相干量子理论”。
5.下列数据中最接近实际情况的是( )
A.人正常步行的平均速度为10m/s
B.光在真空中的传播速度为340m/s
C.无线电波在空气中的传播速度约为
D.“神舟七号”飞船进入太空轨道时的速度约为
6.关于光的传播,正确的说法是( )
A.在任何情况下,光都是沿直线传播的
B.光在水中传播的速度比在空气中的速度小
C.光在真空中的速度相当于1分钟绕地球赤道七圈半的速度
D.传播同样的距离,光所需要的时间比无线电波短
7.如图所示,神舟十七号航天员乘组惊喜“现身”春晚,献唱儿歌《大闹天宫》,在太空向理想致敬,也向全球华人送来新春的美好祝愿。空间站的信息传回地面利用的是( )
A.红外线 B.电磁波 C.次声波 D.超声波
8.2025年央视春晚以一场前所未有的科技盛宴,让全球观众领略了中国科技创新的无限魅力。在这场盛大的文化与科技交融的舞台上,宇树人形机器人、峰飞航空eVTOL载人飞行器、赛力斯M9汽车灯光变化以及无人机灯光秀等尖端科技轮番登场,为观众呈现了一场视觉与科技的双重盛宴。如图所示是无人机水平飞行过程中,机上悬挂小球的细线向左偏,且小球与无人机保持相对静止,不计空气阻力,则在飞行过程中( )
A.小球的机械能一定增大
B.小球的运动状态保持不变
C.无人机导航系统通过电磁波接收定位信号
D.若剪断细线,小球将向左下方运动
9.关于“12V 4W”的小灯泡L1和“9V 3W”的小灯泡L2,下列说法正确的是( )
A.Ll和L2正常工作时的电阻一样大
B.Ll和L2串联在一起使用时,两灯消耗的功率一样多
C.Ll和L2并联在一起使用时,两灯消耗的功率一样多
D.L2串联一个9Ω的电阻接在12V电路中,也能正常发光
10.如图所示,这款“自拍神器”可三脚架支撑可伸缩可折叠,还可手持蓝牙遥控器拍照,为人们外出旅游拍照带来极大便利。下列关于利用自拍杆拍照的说法,错误的是( )
A.增大物距,减小像的大小,从而增大取景范围
B.用蓝牙遥控器遥控拍照,是利用了电磁波传递信息
C.某同学照了半身像后,想拍全身像,他应该远离自拍杆
D.某同学照了全身像后,想拍半身像,他应该远离自拍杆
二、多选题
11.中国空间站持续开展空间科学实验,为人类探索宇宙奥秘贡献了中国智慧。下列说法正确的是( )
A.飞船与空间站对接后,相对于空间站是静止的
B.航天员太空授课是利用超声波与地面传递信息
C.空间站离地球的距离,比月球离地球的距离更近
D.空间站上的太阳能电池板将太阳能转化为内能
12.如图所示,2024年5月3日17时27分,长征五号遥八运载火箭携带嫦娥六号月球探测器从中国文昌航天发射场成功发射。飞行约37分钟后,将嫦娥六号探测器送入地月转移轨道,由此开启世界首次月背“挖宝”之旅。下列说法正确的是( )
A.火箭应选用密度小、热值大的燃料
B.火箭点火时,底座的温度升高,含有的热量增大
C.火箭升空时,向下喷气获得推力的过程与内燃机的压缩冲程相似
D.地面监控通信系统通过电磁波监控火箭发射过程
13.随着停课不停学网上教学活动的开展,如图所示的这个小图标,迅速蹿红师生两界,下列说法中正确的是( )
A.当你用眼睛看这个图片时会在视网膜上成正立缩小的实像
B.长时间看电脑休息一下跳望远处景物时,晶状体会变薄
C.我们看到电脑屏幕的彩色画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成的
D.我们听到老师上网课的声音是利用声传递信息
14.共享电动自行车为人们出行带来便利,这个常见的交通工具利用了很多物理原理。其中正确的是( )
A.骑行中为了更轻便,蓄电池将电能转化成了车辆的机械能
B.为降低车速需要用力捏刹车闸,此时动能转化成了重力势能
C.为控制乱停乱放,还车时通过电磁波可以确定车辆位置信息
D.人踩动单车可以发电,物理原理是电磁感应
15.微波炉是一种利用微波将食物加热的厨房电器。微波炉利用高频的微波辐射,通过在食物中引起分子振动而加热食物。水分子的“两端”分别带有正电荷和负电荷。电场会使水分子的正电荷端指向同一个方向。微波电场的正、负极方向每秒钟转换49亿次,水分子也不停地随之转换方向。随着水分子不断转向,彼此发生碰撞,相互摩擦进而产生热量。陶瓷和玻璃容器中不含水分,因而不会发热,但变热的食物会通过热传导使它们变热。下列说法正确的是( )
A.透过炉门看到炉内的食物是利用光的反射现象
B.水分子不断转向,是利用了电荷间的相互作用
C.用微波炉给食物加热,将电能转化为食物的内能
D.微波炉加热食物产生的高频微波是一种电磁波
三、实验题
16.爸爸在路由器的“黑管”上套了一个碗状信号增强器,小华发现在路由器周围不同位置,Wi﹣Fi分析仪检测到的信号强度不同,影响信号增强效果的因素有哪些呢?小华作出如下猜想:
猜想一:与信号增强器的材料有关;
猜想二:与信号增强器的凹面朝向有关;
为了验证猜想一,小华进行了如下实验:“黑管”发出稳定信号后,将不同材质的信号增强器凹面朝向Wi﹣Fi分析仪,同时直线移动分析仪直到接收到50dB信号强度,测出分析仪到路由器的距离,记录数据如下表:
材质
无
陶瓷
不锈钢
铁
铝
分析仪到路由器距离
6m
9m
13m
14m
16m
(1)实验中可以通过 反映它的增强效果;分析表中数据可知:相同条件下, 材质的增强效果更好一些;
(2)为了验证猜想二,小华等“黑管”发出稳定信号后,分析信号增强器凹面和凸面一侧距“黑管”相同距离处用Wi﹣Fi分析仪检测信号强度,发现凹面一侧信号的强度始终大于凸面一侧,这说明猜想二是 (选填“正确”或“错误”)的;
(3)实验后,小华认为碗状信号增强器对路由器信号的增强效果除了跟材料有关,可能还跟其他因素有关;他另取一个大小形状均相同的铝制碗状信号增强器,将它的表面用刀划成坑坑洼洼,进行实验;这样操作的目的是研究碗状信号增强器对路由器信号的增强效果与 是否有关。
17.小亮发现进入电梯后手机信号会变弱,老师告诉小亮这是因为密闭的电梯对手机信号有屏蔽作用。小亮想知道不同材质的密闭容器对手机信号是否都有屏蔽作用,他设计如下实验进行探究。
步骤一:收集纸盒、塑料盒、木盒、装茶叶的铁盒、铝质饭盒和锡箔纸做成的密闭盒子。
步骤二:将一部手机分别放入密闭盒中,用另一部手机拨打该手机并记录现象如下表。
盒子材质
纸
塑料
木头
铁
铝
锡箔
能否打通
能
能
能
不能
不能
不能
步骤三:从铁盒、铝盒和锡箔纸盒中拿出手机,手机立刻打通。
(1)手机是用 传递信息的。通过实验,可得出初步结论: 。
(2)过量的电磁波辐射对人体有害。小亮调查发现很多地方需要进行电磁波屏蔽,如:为减少微波泄漏,微波炉玻璃门上安装有致密的细金属网;医院CT室为防止射线泄漏,房门用含有铅板夹层的厚钢板制成。根据以上信息,请你提出一个可探究的科学问题: 。
四、计算题
18.孝敬长辈是我们中华民族的传统美德。肖肖春节放假回家,到商场为年迈的父母选购扫地机器人。服务员向肖肖推荐了如图甲所示的一款扫地机器人。
正常工作电压
15V
电池总容量
5100mA·h
正常工作功率
36W
(1)如图乙所示,服务员通过手机APP对扫地机器人进行操控的过程中利用 传递信息。该机器人的主要部件是电动机,电动机的工作原理是: ;
(2)如右表所示是该扫地机器人铭牌上的部分内容,充满电后电池储存的电量是多少;
(3)当检测到电池容量低至10%时该机器人会自动返回充电。在充满电后到主动寻找充电器期间,电池总容量能够持续供应该机器人大约正常工作多少小时?(结果保留两位小数)
19.如图所示为中国最新研发的无人超级拖拉机,它通过北斗卫星导航定位进行耕作。该拖拉机发动机输出功率为,总质量为,最大可提供的动力。拖拉机静止在水平土地上时与地面的总接触面积为。(g取,燃油的热值取)
(1)该拖拉机的动力是柴油机,它在工作过程中,把燃料燃烧放出的 能转化为机械能;它在耕作时,是利用 (选填“超声波”“次声波”“电磁波”或“激光”)接收北斗导航信号进行定位的;
(2)求该拖拉机静止时对水平地面的压强 ;
(3)求该拖拉机以最大动力匀速直线运动所用时间 ;
(4)该拖拉机工作时,发动机效率为,若拖拉机以最大动力匀速直线运动,求至少需要消耗多少的燃油 。
五、综合题
20.2021年5月15日,我国首个火星探测器——“天问一号”在火星成功着陆,迈出了我国星际探测征程的重要一步。
“天问一号”包括环绕器和着陆巡视器两部分。为了让着陆视器准确进入火星着陆轨道,首先需要环绕器在携带着陆巡视器的情况下进入着陆轨道。实施两器分离后,着陆巡视器则进入火星大气层,完成系列着陆动作;环绕器则需要迅速抬升轨道,再次进入环火轨道,成为着陆巡视器与地球的通信中继站,进行火星环绕探测,并及时将火星上的图片信息传回地球。
(1)环绕器能将图片信息传回到地球上,主要是因为电磁波能在 中传播的特点。
(2)着陆巡视器从距火星表面约100m处开始的运动可以看作是匀速直线运动,则此过程中着陆巡视器受到的阻力 火星对它的重力,它的机械能 (选填“增大”、“减少”或“不变”)。
(3)着陆巡视器上搭载的“祝融号”火星探测车质量为240kg,共有6个轮子与火星表面接触,每个轮子与地面的接触面积约为250cm2,如果火星对表面物体的吸引力约为地球的0.4倍。求“祝融号”对火星表面产生的压强 。
(4)若“祝融号”在火星表面匀速直线行驶,速度为200m/h,所受阻力为车重的0.1倍。求“祝融号”行驶15min做了多少功 ?
21.2025年2月20日,中国实践25号卫星于3.6万千米高空为即将退役的北斗G7卫星加注了142kg肼类燃料,如图所示,预计可让北斗G7卫星的使用寿命延长8年,开创了太空探索新纪元。实践25号卫星的模块化分级存储舱内存有1.3t用于加注的肼类燃料。请根据以上信息回答下列问题:
(1)实践25号卫星升空过程中,它携带的1.3t肼类燃料的质量 (选填“变大”“变小”或“不变”)。加注燃料时,以G7卫星为参照物,实践25号卫星是 的。地面控制站与实践25号卫星是通过 传递信息的。
(2)实践25号卫星的发动机点火工作时,向后喷出高温高压的燃气,此过程相当于四冲程内燃机的 冲程,是利用 能对外做功的。
(3)某肼类燃料的热值q=4.25×107J/kg,若完全燃烧10kg该燃料,能放出多少热量?
22.神舟系列飞船完成载人飞行任务后,航天员如何安全返回地球?且看科技含量十足的返回舱如何带航天员安全“回家”,如图1所示。
返回舱从进入大气层开始,经历了三个重要阶段。
第一阶段:返回舱与大气层剧烈摩擦,速度从7.9千米每秒逐渐降至几百米每秒,实现“超级减速”。
第二阶段:当返回舱距离10km左右时,降落伞打开,使返回舱速度从200m/s降至约7m/s。
第三阶段:返回舱降至距地面1m时,底部的反推发动机接收指令点火,产生向上的推力,使返回舱速度降至1~2m/s实现“温柔”着地。
请根据上述介绍,回答下列问题:
(1)要实现航天员安全“回家”,返回舱降低高度的三个阶段共同的核心任务是 ;
(2)返回舱在某阶段需通过舱内测距装置向地面发射信号,当返回舱接收到地面反射信号,即可测出此时其所在高度。若信号采用电磁波,接收到反射信号时的位置如图2所示;若信号采用超声波,请在答题卡的虚线框内画出返回舱接收到反射信号时的大致位置 。由此判断,返回舱实时测距装置发射的是 波;
(3)返回舱表面涂有防热材料,通过烧蚀带走因与大气剧烈摩擦产生的大量热量,但仍有部分热量传至舱内使其温度升高。你认为在返回舱的设计上如何保持舱内温度适宜?(写出两条设计办法即可)( )
(4)第一阶段的“超级减速”过程中,请比较内能增加量E1和返回舱重力势能减少量E2的大小关系,并说明理由。(忽略返回舱质量的变化)( )
六、科普阅读题
23.阅读短文,回答问题。
察打一体无人机
无侦﹣10是中国研制的一款高空隐形察打一体无人机,搭载新一代涡扇发动机,飞行速度可达300m/s,战场响应快。飞机采用以光纤传输信号的光传操纵系统。该机最大起飞重量3.2吨,主要用于电子侦察,对敌方信号进行侦查和定位,载弹量要逊色一些,只有400kg。翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值;热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比,而推进效率则是指发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与其获得的机械能之比,飞机航行时所受阻力与速度的关系见表一,部分技术参数见表二。(g取10N/kg)
表一:
速度v/(m/s)
100
150
200
阻力f/N
500
1125
2000
表二:
热效率η1
推进效率η2
航空燃油的热值q
40%
60%
J/kg
(1)飞机光传操纵系统中的传输媒介是 (选填“导体”“绝缘体”或“半导体”);飞机表面能 (选填“反射”或“吸收”)对方雷达发射的电磁波从而实现隐身;
(2)关于无人机,下列说法中不正确的 ;
①遥控无人机是通过电磁波来传递信息的
②机翼做成流线型是为了减小空气的阻力
③当飞机顺风起飞时,更有利于飞机升空
④飞机在一定高度匀速飞行投弹时机械能变小
(3)飞机的推重比是指飞机以最大航行速度匀速飞行时的推力与最大起飞重力的比值,则无侦﹣10的推重比约为 %(保留整数);
(4)该飞机的翼载为500kg/m2,则机翼面积为 m2。当飞机以200m/s的速度沿水平方向正常巡航0.5h,耗油 kg;
(5)为保证飞行安全,当飞机降低到一定高度时开启警示灯。如图乙是小明设计的模拟电路(电源电压恒定),压敏电阻R与离地高度h的关系见表三。
表三:
高度h/m
150
400
450
电阻R/Ω
20
50
200
当飞机降低到距地面450m时,开关S闭合警示灯亮,灵敏电流计示数为0.02A;当飞机距地面400m时,灵敏电流计示数为0.04A;当飞机距地面150m时,警示灯开始明暗交替变化。应将压敏电阻R串联在图乙电路中的 (选择“A”或“B”)位置,另一位置接入灵敏电流计(高度表)。当警示灯处于较暗状态时的电功率是 W(电磁铁线圈、衔铁电阻忽略不计,警示灯电阻不随温度变化)。
24.阅读短文,回答问题。
智能道闸——助力汽车进出管理
如图甲是小区大门口常见的一种智能道闸,它由车辆识别系统、闸机和地感系统三部分组成。道闸的横杆具有强度高、耐腐蚀和重量轻等特点。
当车辆靠近道闸时,摄像头采集到车辆信息,与系统内已有信息进行比对,给闸机的电动机发出是否放行指令。或由管理员通过遥控器控制是否放行。车辆放行后,进入地感线圈区域时,路面下的线圈中电流发生变化,这个变化信号通过检测器传给闸机,横杆不会落下。
为让横杆平稳起落,需给电动机进行减速,减速系统内部结构如图乙所示。首先电动机通过转轴末端的单头蜗杆A(相当于齿数为1的齿轮)带动蜗轮B实现第一次减速;接着与蜗轮同轴的齿轮C再带动与之啮合的齿轮D,实现第二次减速,横杆通过连杆实现起降。减速比是描述减速程度的重要参数,可用后一个齿轮的齿数与前一个齿轮齿数的比值来计算。该闸机的第一次减速比应该为蜗轮B的齿数与1的比值,若数值为,即表示蜗杆A转n转,蜗轮B转1转。整个系统的减速比可用每次减速比的乘积得到。
为了提高横杆的转动效果,通常还在闸机箱体内连杆末端一侧,安装弹簧辅助电动机工作。
(1)以下的材料中最适合用作道闸横杆的是( )
A.铁质材料 B.泡沫材料
C.铝合金材料 D.玻璃材料
(2)闸机中的遥控接收器和电动机是 (串/并)联的。
(3)车辆进入时,为了避免被横杆砸伤,地感线圈安装的大致位置是 。
A.横杆下方区域 B.道闸外面5m处 C.道闸里面5m处
(4)若某智能道闸电动机的转速为3000r/min,蜗轮B的齿数为240,齿轮C的齿数为40,齿轮D的齿数为50,则该道闸整个系统的减速比是 ,道闸横杆起杆(从水平位置转动到竖直位置)时间约为 s。
(5)道闸起杆时间过长,请你针对此现象提出合理的改进措施: 。
试卷第2页,共22页
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2026年山东省青岛市中考物理自主招生考试物理
二十三、信息的传递
一、单选题
1.市面上有一款音乐控制器,可以用它来创作音乐,人拿着控制器,触摸的位置、晃动的方向或幅度不同时都能产生不同的数据,通过蓝牙将这些数据传给主机,主机将数据编译成声音并输出.关于该音乐控制器,下列说法正确的是
A.音乐控制器是声源
B.音乐控制器与主机的数据传输利用的是声波
C.主机输出声音的频率越高,音调就越高
D.有规律地摇晃音乐控制器时,主机输出的声音一定为乐音
【答案】C
【详解】A、被触摸晃动的音乐控制器可以产生数据资料,不能产生声音,主机将从控制器上获取的这些数据资料编译成声音并输出,所以主机是声源,故A错误;
B、音乐控制器通过蓝牙与主机相连,利用的是电磁波,故B错误;
C、影响音调的因素是频率,频率越高,音调越高,故C正确;
D、有规律的摇晃音乐控制器时,主机可以输出美妙的声音,但如果这些美妙的声音影响到人们正常的休息、学习和工作,也属于噪声,故D错误.
2.信号弹一般在战争中使用,通常用来传递信息,是带颜色的,中国的是一红,二绿,三点白,白天用红光具有很好的穿透性,所以在遇到阴雨大雾天气的时候就不会影响到信号的传递。下列说法正确的是( )
A.信号弹的三种色光都属于复色光
B.红光比绿光的波长长,频率大
C.雨后彩虹是光的反射原理形成的
D.信号弹以电磁波的形式向外传播
【答案】D
【详解】A.信号弹是带颜色的,中国的是一红,二绿,三点白,三种色光中红色、绿色是单色光,白色属于复色光,故A错误;
B.各种色光在空气中的传播速度相同,由可知,红光比绿光的波长长,频率小,故B错误;
C.雨后彩虹是光的色散原理形成的,色散的实质是光的折射,故C错误;
D.信号弹以光的形式向外传播,光也是电磁波,因此信号弹以电磁波的形式向外传播,故D正确。
故选D。
3.众所周知,知己知彼,百战不殆。战争时期,及时获取敌方准确、有效的情报信息很可能决定一场战争胜败。信息传播工具如:电报、电话等的使用无疑发挥着重要的作用。我国近代历史上更是涌现出诸多可歌可泣、爱国护国的共产党员,谍报工作者的英雄事迹,值得千古流传。下列说法错误的是( )
A.电话话筒和听筒的工作原理不同
B.听筒是利用磁场对通电导体有力的作用原理工作的
C.电报,电话是利用电磁波传递信息的
D.和平年代,各国家的长治久安也需要相关情报信息的获取
【答案】C
【详解】AB.电话装置是由听筒、话筒和电池组组成,它们应串联在电路中;电话的话筒主要作用把声音的信号转变为强弱变化的电流的信号传递出去,原理是电磁感应;再通过听筒把强弱变化的电流信号变成声音信号,把传输的声音还原出来,原理是磁场对电流有力的作用,故AB正确,不符合题意;
C.电报,电话是利用电路中的电流传递信息的,故C错误,符合题意;
D.和平年代,各国家也需要相关情报信息的获取,综合研判,以维护国家的长治久安,故D正确,不符合题意。
故选C。
故答案为:A
4.获得2007年诺贝尔物理学奖科学家的主要贡献是( )
A.发现“巨磁电阻效应” B.发现“宇宙微波背景辐射黑体形式和各向异性”
C.发现“强粒子渐近自由现象” D.提出“光子相干量子理论”。
【答案】A
【详解】获得2007年诺贝尔物理学奖科学家的主要贡献是发现“巨磁电阻”效应。,法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔因发现“巨磁电阻”效应共同获得2007年诺贝尔物理学奖。这一发现对于磁性材料的研究和应用具有重要意义,特别是在数据存储技术方面,巨磁电阻效应的应用极大地提高了数据存储的密度和速度,对于现代信息技术的发展产生了深远的影响。这两位科学家的贡献不仅体现在理论上的突破,还在于他们的研究成果成功地推动了技术的进步和应用,因此获得了诺贝尔物理学奖的认可,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.下列数据中最接近实际情况的是( )
A.人正常步行的平均速度为10m/s
B.光在真空中的传播速度为340m/s
C.无线电波在空气中的传播速度约为
D.“神舟七号”飞船进入太空轨道时的速度约为
【答案】C
【详解】A.人正常步行的平均速度为1.1m/s,约合4km/h,故A不符合题意;
B.光的传播不需要介质,光在真空中的传播速度为,故B不符合题意;
C.无线电波也是电磁波,其在空气中的传播速度约为3,故C符合题意;
D.“神舟七号”飞船进入太空轨道时的速度约为11.7km/s,故D不符合题意。
故选C。
6.关于光的传播,正确的说法是( )
A.在任何情况下,光都是沿直线传播的
B.光在水中传播的速度比在空气中的速度小
C.光在真空中的速度相当于1分钟绕地球赤道七圈半的速度
D.传播同样的距离,光所需要的时间比无线电波短
【答案】B
【详解】A.光在同一种均匀介质中沿直线传播,故A错误;
B.光在水中传播的速度是光在空气中传播速度的3/4 ,光在水中的速度小于在空气中的速度,故B正确;
C.赤道周长约为4×107m,光在真空中的传播速度约为3×108m/s,光在真空中的速度相当于1s中绕地球七圈半的速度,故C错误;
D.光与无线电波都是电磁波,它们的传播速度相同,传播同样的距离,光与无线电波需要的时间相等,故D错误。
故选B。
7.如图所示,神舟十七号航天员乘组惊喜“现身”春晚,献唱儿歌《大闹天宫》,在太空向理想致敬,也向全球华人送来新春的美好祝愿。空间站的信息传回地面利用的是( )
A.红外线 B.电磁波 C.次声波 D.超声波
【答案】B
【详解】A.大气对红外线辐射传输主要是的影响吸收和散射,红外线仅仅适合短距离的通讯,不适合远距离的,故太空和地球的通讯只能是电磁波,故A不符合题意。
B.电磁波可以在真空中传播,也可以用于通讯,他们美好的祝福声传到地球靠的是电磁波,故B符合题意;
CD.声波不能在真空中传播,故CD不符合题意。
故选B。
8.2025年央视春晚以一场前所未有的科技盛宴,让全球观众领略了中国科技创新的无限魅力。在这场盛大的文化与科技交融的舞台上,宇树人形机器人、峰飞航空eVTOL载人飞行器、赛力斯M9汽车灯光变化以及无人机灯光秀等尖端科技轮番登场,为观众呈现了一场视觉与科技的双重盛宴。如图所示是无人机水平飞行过程中,机上悬挂小球的细线向左偏,且小球与无人机保持相对静止,不计空气阻力,则在飞行过程中( )
A.小球的机械能一定增大
B.小球的运动状态保持不变
C.无人机导航系统通过电磁波接收定位信号
D.若剪断细线,小球将向左下方运动
【答案】C
【详解】A.由图可知,小球受到非平衡力的作用,运动速度会发生变化,由于不能确定无人机的飞行方向,无法判断小球是加速还是减速;小球的机械能包括动能和重力势能,由于小球与无人机相对静止且水平飞行,高度不变,动能变化,小球的机械能不守恒,但不能确定是增大还是减小,故A不符合题意;
B.小球的运动状态由其速度大小和方向决定,虽然小球与无人机保持相对静止,但无人机水平飞行过程中细线向左偏,说明小球受到了非平衡力的作用,其运动状态发生了改变,故B不符合题意;
C.无人机导航系统通常是通过接收卫星发射的电磁波信号来进行定位和导航的,故C符合题意;
D.若剪断细线,小球由于具有水平方向的速度,且只受重力作用,所以小球将做平抛运动,但不能确定是向左还是向右运动,故D不符合题意。
故选C。
9.关于“12V 4W”的小灯泡L1和“9V 3W”的小灯泡L2,下列说法正确的是( )
A.Ll和L2正常工作时的电阻一样大
B.Ll和L2串联在一起使用时,两灯消耗的功率一样多
C.Ll和L2并联在一起使用时,两灯消耗的功率一样多
D.L2串联一个9Ω的电阻接在12V电路中,也能正常发光
【答案】D
【详解】A.由可得,两灯泡的电阻分别为
两灯泡正常工作的电阻不相等,故选项A错误;
B.Ll和L2串联在一起使用时,因串联电路中各处的电流相等,所以,由P=I2R可知,两灯泡的电阻不相等时,消耗的功率不相等,故选项B错误;
C.Ll和L2并联在一起使用时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由可知,两灯泡的电阻不相等时,消耗的功率不相等,故选项C不符合题意;
D.L2串联一个9Ω的电阻时,当灯泡正常发光时电路中的电流
由可得,定值电阻两端的电压
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压
U=U2+UR=9V+3V=12V
故D正确。
故选D。
10.如图所示,这款“自拍神器”可三脚架支撑可伸缩可折叠,还可手持蓝牙遥控器拍照,为人们外出旅游拍照带来极大便利。下列关于利用自拍杆拍照的说法,错误的是( )
A.增大物距,减小像的大小,从而增大取景范围
B.用蓝牙遥控器遥控拍照,是利用了电磁波传递信息
C.某同学照了半身像后,想拍全身像,他应该远离自拍杆
D.某同学照了全身像后,想拍半身像,他应该远离自拍杆
【答案】D
【详解】A.手机的镜头为凸透镜,根据凸透镜在成实像的条件下,“物远像近像变小”,即增大物距,减小像的大小(像距变小),从而可以增大取景范围,故A正确,A不符合题意;
B.蓝牙遥控是一种短距离的无线电通讯技术,是利用了电磁波传递信息的,故B正确,B不符合题意;
C.某同学照了半身像后,想拍全身像,即所成的像要变小,根据“物远像近像变小”,应增大物距,他应该远离自拍杆,故C正确,C不符合题意;
D.某同学照了全身像后,想拍半身像,即所成的像要变大,根据“物近像远像变大”,他应减小物距,即他应该靠近自拍杆,故D错误, D符合题意。
故选D。
二、多选题
11.中国空间站持续开展空间科学实验,为人类探索宇宙奥秘贡献了中国智慧。下列说法正确的是( )
A.飞船与空间站对接后,相对于空间站是静止的
B.航天员太空授课是利用超声波与地面传递信息
C.空间站离地球的距离,比月球离地球的距离更近
D.空间站上的太阳能电池板将太阳能转化为内能
【答案】AC
【详解】A.飞船与空间站对接后,与空间站一起同步运动,故飞船相对于空间站位置不发生改变,是静止的,故A正确;
B.航天员太空授课是利用电磁波与地面传递信息,而不是超声波,声波无法在真空中传播,故B错误;
C.空间站和月球相比,月球离地球更远。空间站距离地球上空大约400公里,而月球距离地球约38万公里,400公里的距离和38万公里相差了950倍。故C正确;
D.空间站上的太阳能电池板将太阳能转化为电能,故D错误。
故选AC。
12.如图所示,2024年5月3日17时27分,长征五号遥八运载火箭携带嫦娥六号月球探测器从中国文昌航天发射场成功发射。飞行约37分钟后,将嫦娥六号探测器送入地月转移轨道,由此开启世界首次月背“挖宝”之旅。下列说法正确的是( )
A.火箭应选用密度小、热值大的燃料
B.火箭点火时,底座的温度升高,含有的热量增大
C.火箭升空时,向下喷气获得推力的过程与内燃机的压缩冲程相似
D.地面监控通信系统通过电磁波监控火箭发射过程
【答案】AD
【详解】A.火箭应选用密度小、热值大的燃料,相同质量燃料放出的热量更多,切密度小,质量较小,故A正确;
B.火箭点火时,底座的温度升高,内能增大,热量是过程量,不能用含有去描述,故B错误;
C.火箭升空时,向下喷气获得推力与内燃机的做功冲程相似,故C错误;
D.由于电磁波可以传递信息,且可以在真空中传播,因此地面监控通信系统是利用电磁波去传递信息,故D正确。
故选AD。
13.随着停课不停学网上教学活动的开展,如图所示的这个小图标,迅速蹿红师生两界,下列说法中正确的是( )
A.当你用眼睛看这个图片时会在视网膜上成正立缩小的实像
B.长时间看电脑休息一下跳望远处景物时,晶状体会变薄
C.我们看到电脑屏幕的彩色画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成的
D.我们听到老师上网课的声音是利用声传递信息
【答案】BC
【详解】A.人的眼睛相当于一架照相机,用眼睛看这个图片时,会在视网膜上成倒立、缩小的实像,故A错误;
B.跳望远处景物时,睫状体放松,晶状体变薄,对光的偏折能力减弱,远处物体射来的光会聚在视网膜上,眼睛就可以看清远处的物体,故B正确;
C.光的三原色是红、绿、蓝,手机屏幕上的彩色画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成,故C正确;
D.电磁波可以传递信息,我们听到老师上网课的声音是利用电磁波传递过来的,故D错误。
故选BC。
14.共享电动自行车为人们出行带来便利,这个常见的交通工具利用了很多物理原理。其中正确的是( )
A.骑行中为了更轻便,蓄电池将电能转化成了车辆的机械能
B.为降低车速需要用力捏刹车闸,此时动能转化成了重力势能
C.为控制乱停乱放,还车时通过电磁波可以确定车辆位置信息
D.人踩动单车可以发电,物理原理是电磁感应
【答案】ACD
【详解】A.骑行中为了更轻便,直接依靠电力前进,此时蓄电池将电能转化成了车辆的机械能,故A正确;
B.为降低车速需要用力捏刹车闸,此时机械能转化成了内能,故B错误;
C.为控制乱停乱放,还车时通过卫星定位即电磁波可以确定车辆位置信息,故C正确;
D.人踩动单车可以发电,物理原理类似于发电机即电磁感应现象。故D正确。
故选ACD 。
15.微波炉是一种利用微波将食物加热的厨房电器。微波炉利用高频的微波辐射,通过在食物中引起分子振动而加热食物。水分子的“两端”分别带有正电荷和负电荷。电场会使水分子的正电荷端指向同一个方向。微波电场的正、负极方向每秒钟转换49亿次,水分子也不停地随之转换方向。随着水分子不断转向,彼此发生碰撞,相互摩擦进而产生热量。陶瓷和玻璃容器中不含水分,因而不会发热,但变热的食物会通过热传导使它们变热。下列说法正确的是( )
A.透过炉门看到炉内的食物是利用光的反射现象
B.水分子不断转向,是利用了电荷间的相互作用
C.用微波炉给食物加热,将电能转化为食物的内能
D.微波炉加热食物产生的高频微波是一种电磁波
【答案】BCD
【详解】A.光在炉门玻璃上要发生折射,所以看到炉内的食物是光的折射现象,故A错误;
B.由题意可知:水分子的“两端”分别带有正电荷和负电荷,微波电场的正、负极方向不断改变,水分子也不停地随之转换方向,是电场对电荷有力的作用,即利用了电荷间的相互作用,故B正确;
C.用微波炉给食物加热,消耗电能,食物获得内能,将电能转化的内能,故C正确;
D.微波是电磁波的一种,微波炉加热食物产生的高频微波也是一种电磁波,故D正确。
故选BCD。
三、实验题
16.爸爸在路由器的“黑管”上套了一个碗状信号增强器,小华发现在路由器周围不同位置,Wi﹣Fi分析仪检测到的信号强度不同,影响信号增强效果的因素有哪些呢?小华作出如下猜想:
猜想一:与信号增强器的材料有关;
猜想二:与信号增强器的凹面朝向有关;
为了验证猜想一,小华进行了如下实验:“黑管”发出稳定信号后,将不同材质的信号增强器凹面朝向Wi﹣Fi分析仪,同时直线移动分析仪直到接收到50dB信号强度,测出分析仪到路由器的距离,记录数据如下表:
材质
无
陶瓷
不锈钢
铁
铝
分析仪到路由器距离
6m
9m
13m
14m
16m
(1)实验中可以通过 反映它的增强效果;分析表中数据可知:相同条件下, 材质的增强效果更好一些;
(2)为了验证猜想二,小华等“黑管”发出稳定信号后,分析信号增强器凹面和凸面一侧距“黑管”相同距离处用Wi﹣Fi分析仪检测信号强度,发现凹面一侧信号的强度始终大于凸面一侧,这说明猜想二是 (选填“正确”或“错误”)的;
(3)实验后,小华认为碗状信号增强器对路由器信号的增强效果除了跟材料有关,可能还跟其他因素有关;他另取一个大小形状均相同的铝制碗状信号增强器,将它的表面用刀划成坑坑洼洼,进行实验;这样操作的目的是研究碗状信号增强器对路由器信号的增强效果与 是否有关。
【答案】 分析仪到路由器距离 铝 正确 信号增强器表面的粗糙程度
【详解】(1)[1]实验中可以通过分析仪到路由器距离反映它的增强效果,距离越大,效果越好。
[2]分析表中数据可知:相同条件下,铝材质的增强效果更好一些。
(2)[3]发现凹面一侧信号的强度始终大于凸面一侧,这说明猜想二是正确的。
(3)[4]小华另取一个大小形状均相同的铝制碗状信号增强器,将它的表面用刀划成坑坑洼洼,进行实验;这样操作的目的是研究碗状信号增强器对路由器信号的增强效果与信号增强器表面的粗糙程度是否有关。
17.小亮发现进入电梯后手机信号会变弱,老师告诉小亮这是因为密闭的电梯对手机信号有屏蔽作用。小亮想知道不同材质的密闭容器对手机信号是否都有屏蔽作用,他设计如下实验进行探究。
步骤一:收集纸盒、塑料盒、木盒、装茶叶的铁盒、铝质饭盒和锡箔纸做成的密闭盒子。
步骤二:将一部手机分别放入密闭盒中,用另一部手机拨打该手机并记录现象如下表。
盒子材质
纸
塑料
木头
铁
铝
锡箔
能否打通
能
能
能
不能
不能
不能
步骤三:从铁盒、铝盒和锡箔纸盒中拿出手机,手机立刻打通。
(1)手机是用 传递信息的。通过实验,可得出初步结论: 。
(2)过量的电磁波辐射对人体有害。小亮调查发现很多地方需要进行电磁波屏蔽,如:为减少微波泄漏,微波炉玻璃门上安装有致密的细金属网;医院CT室为防止射线泄漏,房门用含有铅板夹层的厚钢板制成。根据以上信息,请你提出一个可探究的科学问题: 。
【答案】 电磁波 不同材质的密闭容器对手机信号的屏蔽效果不同 电磁波屏蔽效果与材料有关吗
【详解】(1)[1][2]手机是人们常用的通讯工具,它传递信息依靠的是电磁波;根据表格中的数据可知,纸盒、塑料盒、木盒对手机信号没有屏蔽作用,而铁盒、铝盒和锡箔纸盒对手机信号有屏蔽作用,所以可得出初步结论:不同材质的密闭容器对手机信号的屏蔽效果不同。
(2)[3]根据题中的信息,可提出可探究的科学问题:电磁波屏蔽效果与材料有关吗?
四、计算题
18.孝敬长辈是我们中华民族的传统美德。肖肖春节放假回家,到商场为年迈的父母选购扫地机器人。服务员向肖肖推荐了如图甲所示的一款扫地机器人。
正常工作电压
15V
电池总容量
5100mA·h
正常工作功率
36W
(1)如图乙所示,服务员通过手机APP对扫地机器人进行操控的过程中利用 传递信息。该机器人的主要部件是电动机,电动机的工作原理是: ;
(2)如右表所示是该扫地机器人铭牌上的部分内容,充满电后电池储存的电量是多少;
(3)当检测到电池容量低至10%时该机器人会自动返回充电。在充满电后到主动寻找充电器期间,电池总容量能够持续供应该机器人大约正常工作多少小时?(结果保留两位小数)
【答案】(1) 电磁波 通电线圈在磁场中受力转动
(2)2.754×105J
(3)1.91h
【详解】(1)[1]服务员通过手机APP对扫地机器人进行操控的过程中利用电磁波传递信息,手机可以发出电磁波。
[2]电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动,将电能转化为机械能。
(2)充满电后电池储存的电量
(3)在充满电后到主动寻找充电器期间,电池消耗的电能
由得,该机器人正常工作时间
19.如图所示为中国最新研发的无人超级拖拉机,它通过北斗卫星导航定位进行耕作。该拖拉机发动机输出功率为,总质量为,最大可提供的动力。拖拉机静止在水平土地上时与地面的总接触面积为。(g取,燃油的热值取)
(1)该拖拉机的动力是柴油机,它在工作过程中,把燃料燃烧放出的 能转化为机械能;它在耕作时,是利用 (选填“超声波”“次声波”“电磁波”或“激光”)接收北斗导航信号进行定位的;
(2)求该拖拉机静止时对水平地面的压强 ;
(3)求该拖拉机以最大动力匀速直线运动所用时间 ;
(4)该拖拉机工作时,发动机效率为,若拖拉机以最大动力匀速直线运动,求至少需要消耗多少的燃油 。
【答案】(1) 内 电磁波
(2)
(3)250s
(4)
【详解】(1)[1]燃料燃烧过程中将内能转化为机械能。
[2]北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能,它是利用电磁波传递信息的。
(2)该拖拉机静止时对水平地面的压力
该拖拉机静止时对水平地面的压强
(3)该拖拉机以最大动力匀速直线运动所做的功
该拖拉机以最大动力匀速直线运动所用时间
(4)燃油完全燃烧放出的热量
至少需要消耗燃油的质量
五、综合题
20.2021年5月15日,我国首个火星探测器——“天问一号”在火星成功着陆,迈出了我国星际探测征程的重要一步。
“天问一号”包括环绕器和着陆巡视器两部分。为了让着陆视器准确进入火星着陆轨道,首先需要环绕器在携带着陆巡视器的情况下进入着陆轨道。实施两器分离后,着陆巡视器则进入火星大气层,完成系列着陆动作;环绕器则需要迅速抬升轨道,再次进入环火轨道,成为着陆巡视器与地球的通信中继站,进行火星环绕探测,并及时将火星上的图片信息传回地球。
(1)环绕器能将图片信息传回到地球上,主要是因为电磁波能在 中传播的特点。
(2)着陆巡视器从距火星表面约100m处开始的运动可以看作是匀速直线运动,则此过程中着陆巡视器受到的阻力 火星对它的重力,它的机械能 (选填“增大”、“减少”或“不变”)。
(3)着陆巡视器上搭载的“祝融号”火星探测车质量为240kg,共有6个轮子与火星表面接触,每个轮子与地面的接触面积约为250cm2,如果火星对表面物体的吸引力约为地球的0.4倍。求“祝融号”对火星表面产生的压强 。
(4)若“祝融号”在火星表面匀速直线行驶,速度为200m/h,所受阻力为车重的0.1倍。求“祝融号”行驶15min做了多少功 ?
【答案】 真空 等于 减小 6.4×103Pa 4.8×103J
【详解】(1)[1]真空不能传声,但电磁波可以在真空中传播,故环绕器能将图片信息传回到地球上,主要是因为电磁波能在真空中传播的特点。
(2)[2]因为着陆巡视器从距火星表面约100m处开始的运动可以看作是匀速直线运动,则此时着陆巡视器受到的重力和阻力是一对平衡力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上。故此过程中着陆巡视器受到的阻力等于火星对它的重力。
[3]此过程中,陆巡视器的速度不变,动能不变,高度降低,重力势能减小,机械能是动能和势能之和,故它的机械能减少。
(3)[4]由题意知,着陆巡视器上搭载的“祝融号”火星探测车质量为240kg,共有6个轮子与火星表面接触,每个轮子与地面的接触面积约为250cm2,如果火星对表面物体的吸引力约为地球的0.4倍。 则“祝融号”对火星表面产生的压强为
(4)[5]由题意知,“祝融号”在火星表面匀速直线行驶,速度为200m/h,所受阻力为车重的0.1倍。
因为“祝融号”在火星表面匀速直线行驶,所以阻力等于牵引力为
F=f=0.1G=0.1×0.4×240kg×10N/kg=96N
则“祝融号”行驶15min做了的功为
21.2025年2月20日,中国实践25号卫星于3.6万千米高空为即将退役的北斗G7卫星加注了142kg肼类燃料,如图所示,预计可让北斗G7卫星的使用寿命延长8年,开创了太空探索新纪元。实践25号卫星的模块化分级存储舱内存有1.3t用于加注的肼类燃料。请根据以上信息回答下列问题:
(1)实践25号卫星升空过程中,它携带的1.3t肼类燃料的质量 (选填“变大”“变小”或“不变”)。加注燃料时,以G7卫星为参照物,实践25号卫星是 的。地面控制站与实践25号卫星是通过 传递信息的。
(2)实践25号卫星的发动机点火工作时,向后喷出高温高压的燃气,此过程相当于四冲程内燃机的 冲程,是利用 能对外做功的。
(3)某肼类燃料的热值q=4.25×107J/kg,若完全燃烧10kg该燃料,能放出多少热量?
【答案】(1) 不变 静止 电磁波
(2) 做功 内
(3)4.25×108J
【详解】(1)[1]质量是物体的一种基本属性,不随物体的位置变化而变化,所以实践25号卫星升空过程中,它携带的1.3t肼类燃料的质量不变。
[2]加注燃料时,以G7卫星为参照物,实践25号卫星相对于G7卫星的位置没有发生变化,所以实践25号卫星是静止的。
[3]地面控制站与实践25号卫星是通过电磁波传递信息的,因为电磁波可以在真空中传播。
(2)[1][2]实践25号卫星的发动机点火工作时,向后喷出高温高压的燃气,此过程中燃气推动卫星运动,相当于四冲程内燃机的做功冲程,是利用内能对外做功的,因为燃料燃烧将化学能转化为内能,然后内能对外做功,转化为机械能。
(3)由题意,根据燃料燃烧放热公式可知,完全燃烧10kg该燃料放出的热量
22.神舟系列飞船完成载人飞行任务后,航天员如何安全返回地球?且看科技含量十足的返回舱如何带航天员安全“回家”,如图1所示。
返回舱从进入大气层开始,经历了三个重要阶段。
第一阶段:返回舱与大气层剧烈摩擦,速度从7.9千米每秒逐渐降至几百米每秒,实现“超级减速”。
第二阶段:当返回舱距离10km左右时,降落伞打开,使返回舱速度从200m/s降至约7m/s。
第三阶段:返回舱降至距地面1m时,底部的反推发动机接收指令点火,产生向上的推力,使返回舱速度降至1~2m/s实现“温柔”着地。
请根据上述介绍,回答下列问题:
(1)要实现航天员安全“回家”,返回舱降低高度的三个阶段共同的核心任务是 ;
(2)返回舱在某阶段需通过舱内测距装置向地面发射信号,当返回舱接收到地面反射信号,即可测出此时其所在高度。若信号采用电磁波,接收到反射信号时的位置如图2所示;若信号采用超声波,请在答题卡的虚线框内画出返回舱接收到反射信号时的大致位置 。由此判断,返回舱实时测距装置发射的是 波;
(3)返回舱表面涂有防热材料,通过烧蚀带走因与大气剧烈摩擦产生的大量热量,但仍有部分热量传至舱内使其温度升高。你认为在返回舱的设计上如何保持舱内温度适宜?(写出两条设计办法即可)( )
(4)第一阶段的“超级减速”过程中,请比较内能增加量E1和返回舱重力势能减少量E2的大小关系,并说明理由。(忽略返回舱质量的变化)( )
【答案】 减速 电磁 见解析 见解析
【详解】(1)[1]由题意知,第一阶段:返回舱速度从7.9千米每秒降至几百米每秒;第二阶段:返回舱速度从200m/s降至约7m/s;第三阶段:返回舱速度降至1~2m/s实现“温柔”着地。因此要实现航天员安全“回家”,返回舱降低高度的三个阶段共同的核心任务是降低速度。
(2)[2][3]由题意知,返回舱在某阶段需通过舱内测距装置向地面发射信号,当返回舱接收到地面反射信号,即可测出此时其所在高度。若信号采用电磁波,接收到反射信号时的位置如图2所示;若信号采用超声波,由于声波的速度远小于电磁波的速度,当超声波信号传到地面再返回时需要更长的时间,因此返回舱受到信号时,距离地面已非常接近,因此为了返回舱能安全着陆,返回舱实时测距装置发射的是电磁波,如图所示:
(3)[4]为了保持舱内温度适宜,可以在返回舱表面涂一层导热性能好,熔点高,比热容大的吸热材料,通过熔化吸热,降低舱内的温度或通过热辐射的方式,将舱体表面的热量导到散热区,通过吸热型物态变化处理热量,以降低舱内温度。
(4)[5]由题意可知,第一阶段:返回舱与大气层剧烈摩擦,速度从7.9千米每秒逐渐降至几百米每秒,实现“超级减速”。因此返回舱的重力势能减小,动能减小,通过摩擦转化为内能,因此内能增加量E1大于返回舱重力势能减少量E2。
六、科普阅读题
23.阅读短文,回答问题。
察打一体无人机
无侦﹣10是中国研制的一款高空隐形察打一体无人机,搭载新一代涡扇发动机,飞行速度可达300m/s,战场响应快。飞机采用以光纤传输信号的光传操纵系统。该机最大起飞重量3.2吨,主要用于电子侦察,对敌方信号进行侦查和定位,载弹量要逊色一些,只有400kg。翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值;热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比,而推进效率则是指发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与其获得的机械能之比,飞机航行时所受阻力与速度的关系见表一,部分技术参数见表二。(g取10N/kg)
表一:
速度v/(m/s)
100
150
200
阻力f/N
500
1125
2000
表二:
热效率η1
推进效率η2
航空燃油的热值q
40%
60%
J/kg
(1)飞机光传操纵系统中的传输媒介是 (选填“导体”“绝缘体”或“半导体”);飞机表面能 (选填“反射”或“吸收”)对方雷达发射的电磁波从而实现隐身;
(2)关于无人机,下列说法中不正确的 ;
①遥控无人机是通过电磁波来传递信息的
②机翼做成流线型是为了减小空气的阻力
③当飞机顺风起飞时,更有利于飞机升空
④飞机在一定高度匀速飞行投弹时机械能变小
(3)飞机的推重比是指飞机以最大航行速度匀速飞行时的推力与最大起飞重力的比值,则无侦﹣10的推重比约为 %(保留整数);
(4)该飞机的翼载为500kg/m2,则机翼面积为 m2。当飞机以200m/s的速度沿水平方向正常巡航0.5h,耗油 kg;
(5)为保证飞行安全,当飞机降低到一定高度时开启警示灯。如图乙是小明设计的模拟电路(电源电压恒定),压敏电阻R与离地高度h的关系见表三。
表三:
高度h/m
150
400
450
电阻R/Ω
20
50
200
当飞机降低到距地面450m时,开关S闭合警示灯亮,灵敏电流计示数为0.02A;当飞机距地面400m时,灵敏电流计示数为0.04A;当飞机距地面150m时,警示灯开始明暗交替变化。应将压敏电阻R串联在图乙电路中的 (选择“A”或“B”)位置,另一位置接入灵敏电流计(高度表)。当警示灯处于较暗状态时的电功率是 W(电磁铁线圈、衔铁电阻忽略不计,警示灯电阻不随温度变化)。
【答案】 绝缘体 吸收 ③ 14 6.4 60 B 0.25
【详解】(1)[1]飞机采用以光纤传输信号的光传操纵系统,光纤是一种由玻璃制成的纤维,玻璃不容易导电,是绝缘体。
[2]具有隐形功能的战机可以有效避开雷达的探测,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。
(2)[3]①电磁波广泛运用于无形信号传输,遥控无人机是通过接收和发射电磁波来传递信息的,故①正确,不符合题意;
②飞机流线型机翼设计可以减小气体的阻力,故②正确,不符合题意;
③飞机逆风起飞比顺风起飞时更容易获得向上的升力,有利于飞机升空,故③错误,符合题意;
④飞机在一定高度匀速飞行投弹时,飞机质量变小,高度和速度不变,动能和重力势能变小,机械能变小,故④正确,不符合题意。
故选③。
(3)[4]飞机的最大航行速度:v=300m/s,飞机的最大起飞质量
m=3.2t=3200kg
由G=mg可得,飞机的最大起飞重力
由表一知,阻力与速度的关系为
当飞机以速度为300m/s匀速直线飞行时,所爱的牵引力等于阻力,为
飞机的推重比是指飞机以最大航行速度匀速飞行时的推力与最大起飞重力的比值,所以无侦﹣10的推重比
(4)[5]翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值,飞机的翼载为:N=500kg/m2,则机翼面积为
[6]由表一可知,当飞机以200m/s的速度沿水平方向正常巡航0.5h,推力F′=f′=2000N,由W=Fs=Fvt得,飞机的推进功
W=F′v′t=2000N×200m/s×0.5×3600s=7.2×108J
由推进效率则是指发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与其获得的机械能之比可知,飞机机械能
由热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比可得,燃油燃烧放出的热量
由Q=qm可得,消耗的燃油质量
(5)[7]由表三可知,压敏电阻的阻值随高度的降低而减小,若将它串联在图乙电路中的B位置,当高度降低时,压敏电阻阻值减小,通过电路的电流变大,电磁铁的磁性增强,当高度降低到某一数值时,电磁铁把衔铁被吸下,动触点AB接触,压敏电阻和电磁铁被短路,电路电流增大,警示灯会变亮,同时电磁铁由于没有电流通过,磁性迅速消失,衔铁在弹簧弹力的作用下弹起,动触点AB分离,警示灯中电流变小,警示灯回到原来的亮度,然后由于电磁铁通电后磁性增强,重新把衔铁吸下,警示灯重新变亮,周而复始,从而实现指示灯闪烁的作用;如果把压敏电阻接在A位置,由于电磁铁线圈、衔铁电阻忽略不计,无论衔铁是否被吸下,通过警示灯的电流不变,灯的亮度不变,故压敏电阻要接在B位置。
[8]离地面450m时,压敏电阻的阻值R1=200Ω,电路电流I1=0.02A;离地面400m时,压敏电阻的阻值R2=50Ω,电路电流I2=0.04A;电源电压恒为
U=I1(RL+R1)=0.02A×(RL+200Ω)……①
U=I2(RL+R2)=0.04A×(RL+50Ω)……②
联立①②解得:
U=6V,RL=100Ω
当高度降到150m,由表三可知压敏电阻的值R=20Ω,指示灯开始闪烁,警示灯在闪烁的过程中较暗时压敏电阻和电磁铁与警示灯串联接入电路,电路的总电阻
R总=RL+R=100Ω+20Ω=120Ω
电路电流
警示灯在闪烁的过程中较暗时的电功率
24.阅读短文,回答问题。
智能道闸——助力汽车进出管理
如图甲是小区大门口常见的一种智能道闸,它由车辆识别系统、闸机和地感系统三部分组成。道闸的横杆具有强度高、耐腐蚀和重量轻等特点。
当车辆靠近道闸时,摄像头采集到车辆信息,与系统内已有信息进行比对,给闸机的电动机发出是否放行指令。或由管理员通过遥控器控制是否放行。车辆放行后,进入地感线圈区域时,路面下的线圈中电流发生变化,这个变化信号通过检测器传给闸机,横杆不会落下。
为让横杆平稳起落,需给电动机进行减速,减速系统内部结构如图乙所示。首先电动机通过转轴末端的单头蜗杆A(相当于齿数为1的齿轮)带动蜗轮B实现第一次减速;接着与蜗轮同轴的齿轮C再带动与之啮合的齿轮D,实现第二次减速,横杆通过连杆实现起降。减速比是描述减速程度的重要参数,可用后一个齿轮的齿数与前一个齿轮齿数的比值来计算。该闸机的第一次减速比应该为蜗轮B的齿数与1的比值,若数值为,即表示蜗杆A转n转,蜗轮B转1转。整个系统的减速比可用每次减速比的乘积得到。
为了提高横杆的转动效果,通常还在闸机箱体内连杆末端一侧,安装弹簧辅助电动机工作。
(1)以下的材料中最适合用作道闸横杆的是( )
A.铁质材料 B.泡沫材料
C.铝合金材料 D.玻璃材料
(2)闸机中的遥控接收器和电动机是 (串/并)联的。
(3)车辆进入时,为了避免被横杆砸伤,地感线圈安装的大致位置是 。
A.横杆下方区域 B.道闸外面5m处 C.道闸里面5m处
(4)若某智能道闸电动机的转速为3000r/min,蜗轮B的齿数为240,齿轮C的齿数为40,齿轮D的齿数为50,则该道闸整个系统的减速比是 ,道闸横杆起杆(从水平位置转动到竖直位置)时间约为 s。
(5)道闸起杆时间过长,请你针对此现象提出合理的改进措施: 。
【答案】 C 串 A 300 1.5 更换具有更低减速比的减速系统(或更高转速的电动机)
【详解】(1)[1]考虑道闸横杆需要具备的特性,包括强度高、耐腐蚀和重量轻。在这四个选项中:铁质材料虽然强度高,但重量较大,且耐腐蚀性能不如铝合金;泡沫材料显然强度不够,不适用于此场景;铝合金材料强度高、耐腐蚀,并且重量相对较轻,符合所有要求;玻璃材料虽然耐腐蚀,但强度不够,且容易碎裂,不适合做横杆。
故选C。
(2)[2]在闸机中,遥控接收器用于接收遥控信号,而电动机用于驱动横杆起落。遥控器和识别系统都能控制电动机,两者并联后与电动机串联。
(3)[3]
车辆放行后,进入地感线圈区域时,路面下的线圈中电流发生变化,这个变化信号通过检测器传给闸机,横杆不会落下,地感线圈安装的大致位置是横杆下方区域。
故选A。
(4)[4]首先,计算第一次减速比。由于蜗杆A的齿数为1,蜗轮B的齿数为240,所以第一次减速比为
接着,计算第二次减速比,齿轮C的齿数为40,齿轮D的齿数为50,所以第二次减速比为
整个系统的减速比是两次减速比的乘积,即
[5]电动机的转速为3000r/min,即每秒转50r。经过300倍的减速,横杆每秒转
道闸横杆起杆(从水平位置转动到竖直位置)需要转动,那么所需时间就是
(5)[6]针对道闸起杆时间过长的问题,一个合理的改进措施是更换具有更低减速比的减速系统或更高转速的电动机。这样可以在保证横杆平稳起落的同时,减少起杆所需的时间。
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