内容正文:
第二十一章 电磁波及其应用
目 录
1
一、电磁波的海洋 1
二、广播、电视和移动通讯 5
三、卫星通讯和光纤通讯 9
12
21
一、电磁波的海洋
1.“人工智能+”成为新质生产力引擎。如图所示的新型智能笔,无需连接数据线即可将获取的信息传输到手机或电脑上,并处理成文本或音频的形式。新型智能笔中的芯片主要使用了 材料;智能笔和手机、电脑之间通过 传递信息。
【答案】半导体;电磁波
解析:(1)新型智能笔中的芯片主要使用了半导体材料。
(2)智能笔和手机、电脑之间是通过电磁波传递信息的。
【点拨】(1)根据半导体材料的性质和用途解答;
(2)根据电磁波的应用解答。
2.某智能手机支持卫星通话功能,可以在无地面网络的情况下通过 与卫星连接拨打和接听卫星电话。大多数科技产品需要有芯片的支持才能发展。芯片是利用 材料制成的,利用这种材料做成的二极管具有单向导电性。
【答案】电磁波;半导体
解析:微波传递信息量大,移动通信、卫星通信都是利用微波来传递信息,微波属于电磁波;制作芯片的料制是半导体材。故第1空填:电磁波;第2空填:半导体。【点拨】微波通信是电磁波传递信息;芯片的材料属于半导体。
3.电磁波具有信息特征和能量特性。以下设备中,主要利用电磁波的信息特征工作的是( )
A.微波炉 B.卫星电话 C.激光刀 D.紫外理疗
【答案】B
解析:A.微波炉是利用电磁波的能量来加热食物的,故A不符合题意;
B.卫星电话是利用电磁波来传递信息的,故B符合题意;
C.激光刀将光能转化为热能切割或烧灼组织,利用电磁波传递能量,故C不符合题意;
D.利用紫外线可以传递能量照射皮肤,进而杀菌、促进维生素D合成,故D不符合题意。
故选B。
【点拨】激光是电磁波,电磁波可以传递信息,如远距离通信,可以传递能量,如微波炉的使用。
4. 2025年3月,长征八号遥六运载火箭以“一箭十八星”的方式将“千帆星座”第五批组网卫星送入预定轨道,卫星传递信息利用的载体是
A.超声波 B.次声波 C.电磁波 D.红外线
【答案】C
解析:卫星传递信息利用的载体是电磁波。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【点拨】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。
5.2023年9月21日下午,“天宫课堂”第四课在中国空间站开讲,新晋“太空教师”——神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮为广大青少年带来一节精彩的太空科普课。关于他们在太空讲课的描述,下列说法中正确的是( )
A.地球上的学生听到桂海潮的声音是靠超声波传回地球的
B.在天宫中,声音传播的速度为3.0×10°m/s
C.桂海潮讲课的声音很大是因为真空传声效果好
D.同学们从太空课堂学到了很多科学知识说明声音能传递信息
【答案】D
解析:声音的传播需要介质,真空不能传声;电磁波可在真空中传播,声音能传递信息。
A:地球上的学生听到声音是通过电磁波(无线电波)传回地球的,超声波不能在真空中传播,A错误。
B:天宫中有空气介质,声音传播速度约为340m/s,3.0x108m/s是电磁波的传播速度,B错误。
C:真空不能传声,不存在“真空传声效果好”的情况,C错误。
D:同学们通过声音学到科学知识,说明声音能传递信息,D正确
综上,答案为 D
【点拨】本题核心是声音的传播条件、速度及声音的信息传递功能的综合考查。需明确:声音传播依赖介质(真空不能传声),电磁波可在真空中传递信号:声音的“信息传递”属性在实际场景中的体现。解题时需结合太空(真空环境)的特点,区分声音与电磁波的传播规律,进而判断各选项的正误。
6.2025年3月12日,我国在海南商业航天发射场成功使用长征八号运载火箭以一箭18星的方式,将“千帆星座”计划第五批组网卫星送入预定轨道,标志着此次发射任务取得了圆满成功。这一里程碑式的成就为“千帆星座”这一宏大的卫星网络构建计划注入了强劲的动力。下列说法正确的是( )
A.火箭发射升空的过程中机械能是守恒的
B.火箭升空瞬间会看到巨大的白色“气团”,这是液化现象
C.卫星网络通信使用的电磁波属于波长长、频率高的微波
D.火箭内燃料燃烧越充分,其热值越大
【答案】B
解析: A、火箭发射升空的过程中,速度增大,高度增加,动能和重力势能都增大,机械能增大,机械能不守恒,A错误。
B、火箭升空瞬间,周围的水蒸气遇冷液化形成巨大的白色“气团”,这是液化现象,B正确。
C、卫星网络通信使用的电磁波属于波长短、频率高的微波,C错误。
D、热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的燃烧程度无关,D错误。
综上选B。
【点拨】 本题主要考查机械能守恒、物态变化、电磁波以及热值的相关知识,需要对每个选项逐一分析判断。
7. 2025年春晚,科技融合传统文化的舞蹈节目《秧BOT》引发较大关注。如图1所示,这款宇树H1机器人名叫福兮,表演转手绢不亚于专业舞者,一出场便引爆全网。机器人能在一秒钟使手绢垂直旋转不会掉的秘密就在于它的关节扭矩,关节扭矩是指作用在关节上使关节产生转动效应的力的力矩。扭矩(T)等于力(F)与力臂(r )的乘积,即T-FXr.专业的举重运动员在屈膝发力的瞬间,关节扭矩可达350N·m,福兮腿部关节扭矩可达360N·m,手臂关节扭矩可达75N·m。这就是它能够瞬时转得又快又稳的原因。
(1)机器人内部的控制芯片主要由 (填“半导体”或“超导体”)制成的:为保证演出效果,便于监控机器人的状态,机器人通过 波将工作数据传递到控制系统:
(2)为了使机器人跳舞更灵活,它的双臂关节连接处要尽量 (选填“增大”或“减小”)摩擦。
(3)如图2,机器人搬运货物,它的前臂相当于一根杠杆,支点在肘关节处,其原理如3图所示,当前臂从水平位置向上提起重物时,在θ角增大到90〫的过程中,动力F1逐渐 (填“增大”、“减小”或“不变”):机器人的前臂长度为338mm,当水平搬运物体时,最多可搬起 N的重物(忽略摩擦和前臂的重力.结果保留整数)。
(4)图4是某款人形机器人站在地板上做下蹲、起跳和间落动作的示意图,图5是地板所受压力随时间变化的图像。根据图像分析可知,机器人离开地面至上升到最大高度所用的时间为 (用图像中的符号表示)
【答案】(1)半导体;电磁波
(2)减小
(3)减小;222
(4)
解析:(1)芯片的制作材料为半导体,通过电磁波进行信息传递;
(2) 为了使机器人跳舞更灵活,它的双臂关节连接处要尽量减小摩擦力,使得动作更加丝滑;
(3) 当前臂从水平位置向上提起重物时,在θ角增大到90〫的过程中,阻力和阻力臂不变,动力臂逐渐增加,动力F1逐渐 减小; 手臂关节扭矩可达75N·m , 机器人的前臂长度为338mm ,所以最多提起重物;
(4)起跳后,对地面的压力为0,即的时间段,所以上升到最大高度所用时间为。
【点拨】1、半导体的应用:常用作发光二极管;
2、滑动摩擦力影响因素:控制压力相等的情况下,接触面表面越粗糙,滑动摩擦力越大;控制接触面粗糙程度相等的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。
3、杠杆原理的应用:杠杆的平衡条件为:动力*动力臂=阻力*阻力臂。
8.如图所示,进入机场前,旅客的行李都要进行安全检查。当行李进入检查机时,会被X射线照射成像,显示在屏幕上。X射线是一种
A.超声波 B.可见光
C.频率极高的电磁波 D.次声波
【答案】C
解析: 当行李进入检查机时,会被X射线照射成像,显示在屏幕上。X射线是一种 电磁波,C正确,ABD错误;
综上选C。
【点拨】激光、射线是电磁波,在真空中的传播速度是3×108m/s;波长、波速、频率之间的关系为c=λf,无线电波的频率越高,波长越短。
二、广播、电视和移动通讯
9.通信系统一般由通信网络和通信终端组成.下列关于通信系统的网络和终端的说法中正确的是( )
A.电话机是通信系统的网络部分
B.电话交换机是通信系统的终端部分
C.电话线是通信系统的终端部分
D.电话交换机是通信系统的网络部分
【答案】D
解析: A、电话机是用于发送和接收语音信息的设备,属于通信系统的终端部分,并非网络部分,所以选项A错误。
B、电话交换机是用于连接不同电话线路,实现通话连接的设备,属于通信系统的网络部分,并非终端部分,所以选项B错误。
C、电话线是用于传递电信号的传输线路,属于通信系统的网络部分,并非终端部分,所以选项C错误。
D、电话交换机是通信网络中用于实现线路连接和信号交换的关键设备,属于通信系统的网络部分,所以选项D正确。
综上选D。
【点拨】 要解决本题,需明确通信系统中网络部分与终端部分的定义及对应设备。通信网络是实现信息传递的公共传输系统,包含交换机、传输线路等;通信终端是用于发送和接收信息的设备,如电话机、手机等。据此对每个选项进行分析判断。
10.北京冬奥会期间,所有场馆都将实现全覆盖便于进行实时转播,境内接力火炬以及比赛使用的车辆将全部使用氢燃料,下列说法正确的是( )
A.信号是利用超声波传递信息的
B.信号是利用电磁波传递信息的
C.信号传播速度快不需要时间
D.氢燃料是二次能源
【答案】B
解析:电磁波用于无线通信,B正确,ACD错误
综上选B
【点拨】电磁波的应用、能源的分类判识选项
1、电磁波的应用:无线网络通信依靠电磁波来传递信息,传播速度为3*108m/s;
2、一次能源:可以从自然界直接获取,如太阳能、水能、风能,氢能
11. 如图所示为我国最先进的励形战机“歼20”,它的表面有一层用特种复合材料制成的隐身涂料,可以让敌方射来的电磁浅向个指定的角度反射,甚至可以做到让电磁波在它的表面爬行面不反射,从而实现比传统隐身材料高出上百倍的隐身能力,这种材料能够 (选填”增强”或“减弱”)对电磁波的吸收;同时它的表面制成特殊形状,雷达发出的电磁波遇到飞机时,被飞机反射目雷达设备的电磁波强度 (选填“增强”或“减弱”),从而使敌方雷达不能发现。
【答案】增强;减弱
解析:战机“歼20”,表面有隐身涂料,让电磁波不反射,隐身材料增强吸收电磁波的能力;地面雷达发出的电磁波遇到飞机时,被飞机反射回雷达设备的电磁波强度减弱,使敌方雷达不能发现。
【点拨】隐身材料使飞机吸收电磁波,减少电磁波的反射。
12. 如图是无线电广播工作过程的简易图,其通过 把音频信号加载到高频电流上发射到空中;收音机天线接收到电磁波后,由 选出的信号含有高频电流成分,通过解调将其滤去,将音频信号显下,并经放大后被送到扬声器里。
【答案】调制器;调谐器
解析:无线电广播工作时,通过调制器把音频信号加载到高频电流上发射到空中;天线接收到电磁波后,由调谐器选出的信号含有高频电流成分,经放大后被送到扬声器里。
【点拨】无线电广播通过调制器加载信号,收音机利用调谐器解调信号。
13. Wi-Fi为无线上网提供了极大的方便。Wi-Fi传递信息利用的是( )
A.电磁波 B.超声波 C.次声波 D.红外线
【答案】A
解析:Wi-Fi传递信息利用的是电磁波,故A正确,BCD错误。
故选:A。
【点拨】电磁波可以传递信息。
14.下列四种通信中属于网络通信的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
解析:A.是微波通信;B.是卫星通信;C.是光导纤维通信;D.是网络通信。故选D。
【点拨】 微波通信是直接使用微波作为介质进行的通信,不需要固体介质,当两点间直线距离内无障碍时就可以使用微波传送。在赤道上空等间隔分布的3颗地球静止轨道通信卫星可以实现除两极部分地区外的全球通信。 光导纤维通信简称光纤通信,原理是利用光导纤维传输信号,以实现信息传递的一种通信方式。网络是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起,组成数据链路,从而达到资源共享和通信的目的。通信是人与人之间通过某种媒体进行的信息交流与传递。网络通信是通过网络将各个孤立的设备进行连接,通过信息交换实现人与人,人与计算机,计算机与计算机之间的通信。
15.在党中央和国务院的亲切关怀和大力支持下,我国启动了农村卫星电视“村村通”工程,生活在边远山区的广大农民在家里可清楚地看到中央电视台的多套电视节目和各省市的卫星电视节目。
小明的奶奶家住农村,放寒假了,小明到奶奶家过春节,看到奶奶家的电视节目频道跟自己家里差不多,非常好奇,便在叔叔的带领下参观了当地的卫星电视接收系统,如图所示的是小明参观完后绘制的一张简图。
(1)锅形天线是用来接收来自 的信号的,在调试或使用时,“锅口” (选填“能”或“不能”)朝水平方向或朝下。
(2)能将电视节目信号变得更清楚的设备是 。
(3)一般的电视机除了能接收有线信号外,还可直接接收 信号。
【答案】(1)卫星;不能
(2)放大器
(3)无线
解析:(1)锅形天线是用来接收来自卫星的信号的,故在调试或使用时,“锅口”大致是朝斜上放置,不能朝水平方向或朝下。
(2)能将电视节目信号变得更清楚的设备是放大器。
(3)一般的电视机除了能接收有线信号外,还可直接接收无线信号。
【点拨】(1)电视机天线是用来接收来自卫星的信号;
(2)放大器可以将电视机接收的信号变清楚;
(3)电视机可以接收有线信号,也可以接收无线信号。
三、卫星通讯和光纤通讯
16.北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星定位与通信系统(BDS)。许多公交车安装了BDS系统,通过BDS系统可显示汽车的行驶方向、车速、与后车距离等信息。实现BDS系统与卫星信号传输的是( )
A.可见光 B.微波 C.红外线 D.紫外线
【答案】B
解析:在卫星通信中,利用通信卫星做微波通信的中继站。BDS接收器通过接收卫星发射的微波信号,实现定位并导航。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【点拨】卫星通信,利用了微波传递信息。
17.下列有关信息和材料的说法正确的是( )
A.光导纤维是传输电信号的器件
B.半导体材料可用来制作输电导线
C.超导材料的显著特性之一是零电阻特性
D.空间站驻留人员用超声波将信息传回地面
【答案】C
解析:A.光导纤维是传输激光即电磁波信号的器件,不是传输电信号的器件,故A错误;
B.半导体导电性较差,不能用来制作输电导线,故B错误;
C.超导材料的显著特性之一是在特殊条件下零电阻特性,故C正确;
D.电磁波能够在真空中传播,空间站驻留人员用电磁波将信息传回地面,故D错误。
故选C。
【点拨】1、半导体的应用:常用作发光二极管;
2、超导体:在特殊情况电阻为0,所以电饭锅中的电热丝不是由超导材料制成的, 用超导体材料制作输电线能够减少电能的损失。
3、信息的传递:无线网络通信依靠电磁波来传递信息.
18.
(1)请用笔画线表示导线,将图中的电灯、开关和插座(插座准备接大功率用电器)接入家庭电路中,开关仅控制电灯,电路要满足安全用电的要求。
(2)通信用的激光一般在特殊的管道——光导纤维里传播,光导纤维是很细很细的玻璃丝。
①如图,光从光导纤维的一端射入,激光在光导纤维中经过多次后 (选填:“反射”、“折射”、“色散”),从另一端射出。这样就把它携带的信息沿着光纤传到了远方:
②光在光导纤维里传播的速度 光在真空中传播的速度 (选填“大于”、“等于”或“小于”),
【答案】(1)
(2)反射;小于
解析:(1)连接三孔插座时,左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线;灯泡的开关连接在火线上,再连接灯泡,灯泡的侧壁连接零线,如图;
(2)①图中,光在光导纤维中发生反射,并向前传递;光的传播速度在真空中最快,在光导纤维中,传播的速度比真空中的速度慢。
【点拨】(1)连接插座时,左零右火上接地,灯泡的开关连接在火线上;
(2)光在真空中,传播的速度最快。
19.雪峰山景区为保障游客安全,在险峻路段安装了智能监控系统。该系统通过 波将实时画面传输至控制中心;同时,利用光纤网络回传数据,在光纤通信中,激光信号从发射端靠光纤壁持续地 (选填“直线传播”“反射”或“折射”)到达接收端,这样就把信息传到远方。
【答案】电磁;反射
解析:电磁波可以传递信息,且电磁波可以在真空中传播,所以,该系统通过电磁波将实时画面传输至控制中心;
光纤通信是利用激光从光纤的一端射入,在内壁上经过多次反射后在另一端放射出来,然后在接收端检测器收到光信号后把它变换成电信号,经解调后恢复原信息,这样就把信息传到远方。
【点拨】(1)电磁波可以传递信息,可以在真空中传播;
(2)光纤通信的原理是光的反射。
20.我国能前往月球背面采集样品,是因为有“鹊桥”中继卫星为探月任务提供了强有力的通信支持。如下图所示,请你为“鹊桥”选址,将其位置选定在 (选填“A”“B”或“C”)点,可以实现地面指挥中心与月球背面的通信中转。
【答案】C
解析:为了实现地面指挥中心与月球背面的通信中转,则信号能从卫星反射到月球的背面,由光的反射定律可知,将“鹊桥”中继卫星的位置选定在C点,可以实现地面指挥中心与月球背面的通信中转。
故答案为:C。
【点拨】根据光的反射定律分析解答。
21.北斗卫星导航系统与地面光纤通信共同组成现代通信。手机打开地图软件后,能借助卫星导航和拨打微信电话,卫星是通过 与地面站通信的。进入家庭的光纤,也能给我们提供便捷的上网服务,承载着信息的光在光导纤维内壁上会多次 来传递信息。
【答案】电磁波;反射
解析:太空中是真空环境,北斗卫星导航系统时,利用电磁波传递信息。
光纤通信是激光从光纤的一端射入,在内壁上多次反射后在另一端放射出来,同时进行信息的传递,利用了光的反射。故第1空填:电磁波;第2空填:反射。
【点拨】北斗导航利用电磁波传递信息;光导纤维利用光的反射传递信息。
22.五十年前,华裔物理学家高锟在光导纤维通信领域取得突破性的进展并因此获得年的诺贝尔物理学奖。光纤传播信息利用的原理是( )
A.光的反射 B.光的折射
C.光的直线传播 D.光的色散
【答案】A
解析:光导纤维通信是利用光线在光导纤维中反射前进,传递信息,A符合题意。
故答案为:A.
【点拨】光线通信利用了光的反射现象。
23.关于卫星通信和光纤通信,下列说法中正确的是( ).
A.卫星通信是利用通信卫星作为微波通信中继站的一种通信方式
B.卫星通信使我们得到世界各地的信息,说明它比光纤通信容量大
C.由于激光沿直线传播,所以光纤通信中使用的光导纤维必须是直的
D.卫星通信的优点是覆盖面大,通信距离长,保密性好
【答案】A
解析:A、卫星通信是通过通信卫星作为微波通信的中继站来实现通信的,A正确;
B、卫星通信能获取世界各地信息,是因为其覆盖面大;而光纤通信的容量比卫星通信更大,B错误;
C、在光纤通信中,光信号是在光导纤维内通过多次全反射来传播的,传播路径为折线,并非必须是直的,C错误;
D、卫星通信的缺点是保密性不好,而光纤通信的保密性好,D不符合题意。
故选A。
【点拨】卫星通信通过卫星传递信息;光纤通信通过光的反射传递信息。
24.如图所示为无线电广播的工作过程,请仔细观察并回答以下问题:
(1)图甲是表示无线电广播的 过程,它是由 完成的.在这一过程中话筒把播音员的 信号转换成 信号,然后用 把音频电信号加载到高频 上,再通过 发射到空中.
(2)图乙是表示无线电广播的 过程.收音机天线收到各种各样的 后,通过转动调谐器旋钮,选出 的信号,再解调出音频信号,由 把音频信号转换成声音,我们就听到了广播电台的节目.
【答案】(1)发射;广播电台;声音;电流;调制器;电磁波;天线
(2)接收;电磁波;特定频率;扬声器
解析:(1)图甲中,是无线电广播的发射过程,是由广播电台完成的。话筒通过电磁感应现象,把播音员的声音信号转换成电流信号,通过调制器把音频电信号加载到高频电磁波上,再通过天线发射到空中;
(2)图乙中,是无线电广播的接收过程,收音机天线收到电磁波后,通过转动调谐器旋钮,选出不同频率的信号,再通过解调器解调出音频信号,通过扬声器把音频信号转换成声音,我们就听到了广播电台的节目。
【点拨】(1)发生无线电波信号时,广播电台把声音转化为电信号,通过调制器将信号发射出去;
(2)接收无线电波时,通过解调器解调出无线电波信号,再通过扬声器将声音放出。
25.如图所示,打开收音机的开关,将旋钮调到没有电台的位置,并将音量开大.取一节旧的干电池和一根导线,靠近收音机,将导线的一端与电池的一极相连,再用导线的另一端与电池的另一极时断时续地接触,会听到收音机发出“咔咔”声,这一现象验证了____的存在.现将收音机放入玻璃罩中,用抽气机抽去罩中的空气,重复以上实验,却发现听不到收音机发出的“咔咔”声,试分析:
(1)收音机放在真空玻璃罩中听不到“咔咔”声的原因是 .
(2)谢老师在一次乘坐厢式电梯时,发现性能完好的手机接收不到信号,请问这是什么原因?请设计一个实验验证你的判断(简述实验方法).
(3)有一位先生总结自己的手机信号时戏说道:“室内没有室外有,雨天没有晴天有,乡下没有城里有.”这虽然是一种戏说,但仔细一想却很有道理,你能猜想这几句话中所反映的对电磁波传播有影响的因素吗?
【答案】(1)不是因为电磁波传不到收音机处,而是收音机产生的声音不能通过真空传播出来,真空不能传声
(2)电梯对电磁波有屏蔽作用.
验证方法:将手机设置到响铃状态后放入密闭的金属容器中,再用另一个手机呼叫盒内的手机,如果听不到盒内手机的响声,就说明金属容器对电磁波有屏蔽作用
(3)“室内没有室外有”可能是楼房的钢筋结构对电磁波的屏蔽作用.“雨天没有晴天有”可能是电磁波的传播受到了天气的影响.“乡下没有城里有”可能是基地台建在城区,乡下离基地台太远,信号太弱.
解析:(1)声音的传播需要介质,收音机放在真空玻璃罩中,听不到声音,不是因为电磁波传不到收音机处,而是收音机产生的声音不能通过真空传播出来,真空不能传声;
(2)乘坐厢式电梯时,手机接收不到信号,是电梯对电磁波有屏蔽作用;
验证方法:将手机设置到响铃状态后放入密闭的金属容器中,再用另一个手机呼叫盒内的手机,如果听不到盒内手机的响声,就说明金属容器对电磁波有屏蔽作用;
(3)根据有无电磁波信息,判断其影响因素,“室内没有室外有”可能是楼房的钢筋结构对电磁波的屏蔽作用;“雨天没有晴天有”可能是电磁波的传播受到了天气的影响.“乡下没有城里有”可能是基地台建在城区,乡下离基地台太远,信号太弱。
【点拨】【学找切入点】要知道电磁波的发射、传播、接收的相关知识,同时要知道电磁波与声音的传播是不同的.这告诉我们比较法是一种重要的学习方法以及学习要紧密联系实际.
26.阅读短文,回答问题:
多普勒效应
1842年的一天,奥地利一位名叫多普勒的数学家、物理学家正路过铁路交叉处,恰逢一列火车从他身旁驶过,他发现火车从远而近时鸣笛声变响,音调变尖, 而火车从近而远时鸣笛声变弱,音调变低。他对这个物理现象产生了极大兴趣,
就进行了研究。他发现当声源离观察者远去时,观察者接收到的声波的频率变小,音调变得低沉;当声源向观察者靠近时,观察者接收到的声波的频率变大,音调就变高,后来人把它称为“多普勒效应”。科学家们经研究发现多普勒效应适用于所有类型的波,包括电磁波。
声波的多普勒效应可用于交通中的测速,交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波,同时测量反射波的频率,根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度。多普勒效应也可以用于医学的诊断,也就是我们平常说的彩超,即彩色多普勒超声。仪器发射一系列的超声波,经人体血管内的血液反射,因为血液流动的速度不同,反射后被仪器接收到的回声的频率就会有所不同,用不同颜色标识出,因而彩超既具有二维超声结构图像的优点,又同时提供了血流动力学的丰富信息。
(1)光是一种电磁波,所以光 (选填“能”或“不能”)发生多普勒效应。
(2)交通中的测速仪和医学中的彩超都是应用多普勒效应原理工作的,仪器发射的超声波的频率与反射后接收到的回声的频率. (选填“相同”或“不同”)。
(3)实际测量中,若正在鸣笛的汽车静止,警察径直向这辆鸣笛的汽车处走过去, (选填“能”或“不能”)发生多普勒现象。
(4)战场上,有经验的士兵从听到炮弹呼啸的声调越来越低,判断出炮弹正在 (选填“靠近”或“远离”)他,这说明声音可以传递
【答案】(1)能
(2)不同
(3)能
(4)远离;信息
解析:解:(1)由材料中的“科学家们经研究发现多普勒效应适用于所有类型的波,包括电磁波”可知,光是一种电磁波,所以光也能发生多普勒效应;
(2)多普勒效应也可以用于医学的诊断,仪器发射一系列的超声波,经人体血管内的血液反射,因为血液流动的速度不同,所以仪器发射的超声波的频率与反射后接收到的回声的频率不相同;
(3)当声源静止、观察者向声源运动时,波源与观察者之间有相对运动,就一定能观察到多普勒效应;
(4)只有声源和观察者靠近时,音调会变高,若两者远离,则频率减小,因此战场上,有经验的士兵从听到炮弹呼啸的声调越来越低,判断出炮弹正在远离他;这说明声音可以传递信息。
故答案为:(1)能;(2)不同;(3)能;(4)远离;信息。
【点拨】 (1)根据“科学家们经研究发现多普勒效应适用于所有类型的波,包括电磁波”可得出结论;
(2)因为血液流动的速度不同,反射后被仪器接收到的回声的频率就会有所不同;
(3)根据多普勒效应的原理分析;
(4)根据多普勒效应是指波源或观察者发生移动,而使两者间的位置发生变化,使观察者收到的频率发生了变化;声音能够传递信息,也能够传递能量。
27.我们生活在光的世界里,光每时每刻都在为人类服务,下列属于利用光来传输文字、图像信息的是( )
A.植物的光合作用
B.太阳能汽车
C.太阳能热水器
D.光纤
【答案】D
解析: A.植物的光合作用,利用二氧化碳、水和光能合成有机物和能量、氧气,故A不合题意;
B.太阳能汽车,将太阳能转化为汽车的机械能,故B不合题意;
C.太阳能热水器,将太阳能转化为热能,故C不合题意;
D.光纤利用激光的全反射传输文字、图像信息,故D符合题意。
故选D。
【点拨】分析各个选项中包含的物理原理,然后与题目要求进行对照即可。
28.使用蓝牙耳机接听手机来电,信号传输示意图如图,蓝牙通信的电磁波( )
A.是蓝光
B.波长比手机通信的电磁波短
C.在真空中传播速度为340 m/s
D.在真空中传播速度比手机通信的电磁波小
【答案】B
解析:A.根据图片可知,蓝牙通信的电磁波频率不在可见光频率范围内,不是蓝光,故A错误;B.蓝牙通信的电磁波频率比手机通信的电磁波频率大,所以其波长比手机通信的电磁波短,故B正确;
CD.电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s,蓝牙通信用的是电磁波,能在真空中传播,在真空中的传播速度为3×108m/s,故CD错误。
故选B。
【点拨】根据题目给出的电磁波谱图,明确蓝牙通信所用电磁波的波长范围;再根据电磁波在真空中的传播速度均等于光速分析判断。
29.近年来,我国科技领域取得了重大成就,下列说法不正确的是
A.甲图,机器人可以灵活自如的扭秧歌,是通过超声波实现控制的
B.乙图,国产C919大型客机机翼的设计利用了流体压强与流速关系
C.丙图,“奋斗者”号载人潜水器通过改变浮力大小实现下潜
D.丁图,Deepseek的AI技术可以提高国产芯片短板,芯片是半导体材料制成
【答案】A,C
解析:A. 机器人可以灵活自如的扭秧歌,是通过电磁波实现控制的,故A选项是不正确的,符合题意;
B.国产C919大型客机机翼的设计利用了流体压强与流速的关系,机翼上方空气流速大,压强小,下方流速小,压强大,产生向上的升力,故B选项是正确的,不符合题意;
C.奋斗者号载人潜水器是通过改变自身重力大小来实现下潜的,而不是通过改变浮力大小,故C选项是不正确的,符合题意;
D. Deepseek的AI技术可以提高国产芯片短板,芯片是半导体材料制成,故D选项是正确的,不符合题意。
故选AC。
【点拨】(1)电磁波可以传递信息;
(2)在流体中,流速越大的位置,压强越小;
(3)载人潜水器是通过改变自身重来实现浮沉的;
(4)芯片是半导体材料制成。
30.下列关于无线电广播“收音”的顺序的说法中,正确的是( )
A.调谐→检波→接收天线→扬声器
B.调谐→接收天线→检波→扬声器
C.接收天线→调谐→检波→扬声器
D.接收天线→检波→调谐→扬声器
【答案】C
解析:解:无线电广播“收音”的顺序是:天线接收电磁波;调谐器选出某一频率的电磁波;从高频电磁波中取出音频电信号,放大后送到扬声器;扬声器把音频电信号转换成声音.
故选C.
【点拨】在无线电广播中,人们先将声音信号转变为电信号,然后将这些信号由高频振荡的电磁波带着向周围空间传播.而在另一地点,人们利用接收机接收到这些电磁波后,又将其中的电信号还原成声音信号,这就是无线广播的大致过程.
31.自动驾驶汽车是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车,正不断走进我们的生活。
(1)汽车在行驶过程中,以车为参照物,车上的人是 的,轮胎表面有凹凸不平的花纹,是为了 (选填“增大”或“减小”)车轮与地面的摩擦力,防止打滑。
(2)自动驾驶车的摄像头是车的“眼睛”图,它的工作原理与 相同。(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”),车顶的激光雷达可以接收北斗卫星的 (选填“超声波”、“次声波”或“电磁波”)信号,对车辆实现 (选填“厘米”或“千米”)级的定位,
(3)挡风玻璃上有一种电加热除雾装置,它由5条阻值均为12Ω的电阻丝并联而成,简化结构如图所示,该装置接在12V的汽车电池上,加热除雾时电路中的总电流是 A,加热功率是 W。
【答案】(1)静止;增大
(2)照相机;电磁波;厘米
(3)5;60
解析:解:(1)人和车没有发生相对运动,以车为参照物,车上的人是静止的。
有花纹为了增大接触面的粗糙程度,在压力一定时,进而增大摩擦。
(2)物体在二倍焦距外,像在一倍焦距与二倍焦距之间,成倒立缩小实像,与照相机原理相同。
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。
北斗定位今后不光会靠卫星,还有一张细密的地面站网辅助,让定位精确到几厘米。
(3)5电阻并联,总阻值为
总电流为
加热功率为P=U电I=12V×5A=60W。
故答案为:(1)静止;增大;(2)照相机;电磁波;厘米;(3)5;60。
【点拨】 (1)物体相对于参照物的位置没有变化,物体是静止的。
有花纹为了增大接触面的粗糙程度,进而增大摩擦。
(2)物体在二倍焦距外,像在一倍焦距与二倍焦距之间,成倒立缩小实像。
电磁波可以在真空中传播,可以传递信息;
北斗定位今后不光会靠卫星,还有一张细密的地面站网辅助,让定位精确到几厘米。
(3)根据电阻并联的特点得出总阻值为,根据欧姆定律得出总电流,根据P=UI得出加热功率。
(1)[1]以车为参照物,人和车没有发生相对运动,车上的人是静止的。
[2]有花纹为了增大接触面的粗糙程度,进而增大摩擦。
(2)[1]物体在二倍焦距外,像在一倍焦距与二倍焦距之间,成倒立缩小实像,与照相机原理相同。
[2]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。
[3]北斗定位今后不光会靠卫星,还有一张细密的地面站网辅助,让定位精确到几厘米。
(3)[1]5电阻并联,总阻值为
总电流为
[2]加热功率为
32.我国很多地区的农业已进入智能化时代,农用机械可以通过北斗导航系统实现精准作业。如图为一架无人机在农田中喷洒农药时的情景。北斗导航系统中是利用 (选填“超声波”或“电磁波”)传递信息的。从无人机实时传回的视频中看到“大地扑面而来”,这是以 (选填“大地”或“无人机”)为参照物。无人机喷洒农药完毕,匀速下降过程中,无人机的重力势能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】电磁波;无人机;减小
解析: 解:北斗导航系统中是利用电磁波传递信息的。从无人机实时传回的视频中看到“大地扑面而来”,这是以无人机为参照物,大地与无人机的位置发生变化。
无人机喷洒农药完毕,匀速下降过程中,质量不变,高度降低,所以无人机的重力势能减小。
故答案为:电磁波;无人机;减小。
【点拨】 电磁波可以传递信息;物体相对于参照物的位置变化了,物体是运动的,相对于参照物的位置不变,物体是静止的。
根据影响重力势能的两个因素:质量、高度的变化,来判断物体重力势能的变化。
33.(2025·海南)2025年5月29日,我国首个“液氧甲烷+不锈钢+海上软肴陆回收”火箭,在山东烟台成功完成了首次海上飞行回收试验。本次飞行试验顺利完成点火起飞、满推力爬升、变推力调节、发动机一次关机、自由下降滑行、发动机二次启动、减速至海西悬停、海西软着陆8个工作阶段。请运用有关物理知识,完成13-15题。
(1)火箭使用的燃料甲烧是天然气的主要成分,天然气属于 (选填“可再生”或“不可再生″)能源;利用甲烷作为燃料主要是因为它的热值 (选填“大”或“小”)。
(2)下降过程火箭速度减小,其机械能 (选填 “增加”“减少”或“不变”):控制中心利用 波向火箭传递信息。
(3)火箭所受重力为G,在海面悬停时,向下喷火获得的反推力为F。则F G(填“>”,“<”或“=”):火箭从接触水面到完全漫入水中所受的浮力 ( 选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1)不可再生;大
(2)减小;电磁
(3)>;增大
【详解】(1)天然气使用后,短期内不可再生属于不可再生能源,甲烷热值大,所以利用其作为燃料;
(2)下降过程中,速度减小,高度减小,所以动能和重力势能均减小,机械能属于动能和势能之和,所以机械能减小。控制中心联系火箭属于远距离无线传播,传播的介质为电磁波;
(3)火箭起飞,需要有向上的力,则反作用力F>G,根据F浮=ρ液gV排, 火箭从接触水面到完全漫入水中,排开水的体积增加,所以浮力增加。
【名师点拨】1、可再生能源:使用后短期可以恢复的能源、如风能、太阳能、不可再生能源:使用内短期不能再生的能源,如核能、化石能源;
2、机械能:机械能为动能和重力势能之和,当质量不变时,动能和速度成正比,速度不变时,动能和质量成正比;当质量不变时,重力势能和高度成正比,高度不变时,重力势能和质量成正比;
3、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大。
(1)天然气使用后,短期内不可再生属于不可再生能源,甲烷热值大,所以利用其作为燃料;
(2)下降过程中,速度减小,高度减小,所以动能和重力势能均减小,机械能属于动能和势能之和,所以机械能减小。控制中心联系火箭属于远距离无线传播,传播的介质为电磁波;
(3)火箭起飞,需要有向上的力,则反作用力F>G,根据F浮=ρ液gV排, 火箭从接触水面到完全漫入水中,排开水的体积增加,所以浮力增加。
34.(2025·淄博)下列关于能源、信息、宇宙和粒子的说法正确的是( )
A.风能、水能都属于可再生能源
B.石油、太阳能都属于清洁能源
C.手机、声呐都利用电磁波传递信息
D.银河系、太阳、地球、中子、分子是按照尺度由大到小的顺序排列的
【答案】A
【详解】 A、可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用的能源。风能、水能能够不断地从自然界中获取,所以都属于可再生能源。故A正确;
B、清洁能源是指不排放污染物、能够直接用于生产生活的能源。石油燃烧会产生污染物,不属于清洁能源;太阳能不排放污染物,属于清洁能源。故B错误
C、手机是利用电磁波传递信息;声呐是利用超声波传递信息,不是电磁波。故C错误;
D、按照尺度由大到小的顺序排列应该是银河系、太阳、地球、分子、中子。 故D错误。
综上选A。
【名师点拨】 本题主要考查能源、信息、宇宙和粒子的相关知识,需要对每个选项所涉及的概念进行分析判断。
35.(2025·无锡)如图所示,是目前世界上能实现可控飞行的最小无线机器人,该机器人由两部分组成,一部分是用3D打印出来的主体结构,由四个螺旋桨叶片和一个平衡环组成,质量为14.7mg;另一部分是小水磁体,质量为6.3mg根据设计的飞行路径,向机器人发射电磁波,在变化的磁场作用下,小永磁体被吸引和排斥,带动螺旋桨旋转并产生足够升力,让机器人完成离地飞行、悬停等动作。下列说法中错误的是( )(g 取 10N/kg)
A.该机器人重2.1×10-4N
B.电磁波传播的是周期性变化的电磁场
C.该机器人在真空中也能飞行
D.该机器人悬停时受到平衡力作用
【答案】C
【详解】A、 机器人总质量为 m=14.7mg + 6.3mg = 21 mg= 2.1×10−5 kg ,根据重力公式计算可知机器人重力G=mg= 2.1×10−5 kg×10N/kg= 2.1×10−5N,故A错误;
B、电磁波是周期性变化的电磁场在空间中的传播,故B正确;
C、 机器人通过螺旋桨旋转产生升力,而螺旋桨旋转依赖空气的阻力(或空气动力)。在真空中没有空气,螺旋桨无法产生足够的升力,因此机器人在真空中不能飞行,故C错误。
D、机器人悬停时,受到平衡力,故D正确;
综上选C。
【名师点拨】 本题综合考查重力计算、电磁波性质、真空环境对飞行的影响及平衡力概念。解题关键是准确把握各知识点的核心逻辑:重力计算需注意单位换算;电磁波的本质是周期性变化的电磁场;真空无空气无法提供螺旋桨升力;悬停时受力平衡。
36.(2025·滨州)如图所示,不同频率范围的无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等都属于 (选填“超声波”或“电磁波”),在我们的生活中发挥着重要作用。
【答案】电磁波
【详解】 无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等都属于 电磁波。
【名师点拨】 本题考查对电磁波谱的认识,需要明确不同频率范围的无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线所属的类别 。
37.(2025·南京)2025年5月29日,长征三号乙运载火箭托举天问二号探测器直冲霄汉.地面控制中心通过 波与探测器传递信息,这种波在真空中的传播速度是 .探测器在随火箭加速升空过程中,机械能 .以地面为参照物,探测器是 的。
【答案】电磁波;3×108m/s;增加;运动
【详解】无限远距离通信使用电磁波传递信息,电磁波在真空的传播速度为3×108m/s,探测器深空加速过程中,高度和速度均增加,所以机械能增加,地面为参照,探测器的位置发生变化,所以二者相对运动。
【名师点拨】 本题主要考查电磁波的应用、传播速度,机械能的变化以及运动和静止的相对性。需要分别分析每个空对应的知识点。
38.(2025·福建) 科创小组制作遥控“泵喷式”船模,当船向后喷水时,船获得向前的推力,表明物体间力的作用是 的。遥控发射器利用 波控制船。
【答案】相互;电磁
【详解】 (1)当船向后喷水时,水受到船向后的作用力,同时水会给船一个向前的反作用力,这体现了力的作用是相互的。
(2)遥控发射器通过天线将电磁波发射出去,船模上的接收机接收到电磁波信号后,将其转换为相应的控制信号,从而实现对船模的控制。
【名师点拨】 (1)相互性(相互作用力):任何两个物体之间的作用总是相互的,施力物体同时也一定是受力物体。
(2)根据电磁波的特点和应用解答。
39.(2025·青海)物理学在能源、信息、材料等领域的发展中有重要作用,下列说法错误的是
A.中国实现了珠穆朗玛峰峰顶 5G 网络覆盖,5G 信号传递利用了次声波
B.青海绿电资源丰富,目前主要利用的有水能、太阳能、风能
C.在光导纤维制成的光缆中,用激光短时间内可以传递大量信息
D.“华龙一号”是中国核电技术走向世界的国家名片,它利用核裂变发电
【答案】A
【详解】 A.5G信号传递利用的是电磁波,而不是次声波,故A错误符合题意;
B.青海有丰富的水资源、光照充足、风力资源,目前主要利用的有水能、太阳能、风能,故B正确不合题意;
C.激光频率高,在光导纤维制成的光缆中,用激光短时间内可以传递大量信息,故C正确不合题意;
D.“华龙一号”利用核裂变发电,核裂变是可控的,故D正确不合题意。
故选A。
【名师点拨】A.根据电磁波的特点和应用判断;
B.根据自然界能量储备的知识判断;
C.根据信息传递的知识判断;
D.根据核能利用的知识判断。
40.(2025·湖北)小华乘飞机途中用手机在飞行模式下检测到如图所示数据。下列说法正确的是
A.“分贝检测”检测的是声音的音色
B.8518m高度的大气压强比地面的小
C.剩余里程的平均速度预计为876km/h
D.手机接收导航卫星的声波信号确定经纬度
【答案】B
【详解】 A.分贝是用来表示声音响度的单位,即“分贝检测”检测的是声音的响度,故A错误;
B.大气压随高度的升高而减小,则8518m高度的大气压强比地面的小,故B正确;
C.剩余里程的速度应该是剩余里程726.1km与剩余飞行时长1h的比值,876km/h是飞行的瞬时速度,故C错误;
D.手机接收导航卫星的电磁波信号确定经纬度,故D错误。
故选B。
【名师点拨】 A.人们以分贝为单位来表示声音的等级。
B.大气压随高度的升高而减小;
C.根据飞机仪表盘的数据的含义判断;
D.根据电磁波的特点和应用判断。
41.(2025·济南)2025年5月22日,神舟二十号航天员乘组完成第一次出舱活动,创下空间站建成后人轨出舱间隔时间最短纪录。下列说法正确的是
A.在舱外活动时航天员和地面控制中心通过电磁波传递信息
B.在舱外活动时航天员的质量为零
C.空间站的太阳能帆板工作时将太阳能转化为电能
D.空间站的太阳能帆板工作时利用的太阳能是不可再生能源
【答案】A,C
【详解】A、 电磁波能在真空中传播,舱外处于真空环境,航天员和地面控制中心通过电磁波传递信息,该说法正确。
B、 质量是物体所含物质的多少,其大小与物体的位置无关。在舱外活动时,航天员所含物质的多少未改变,所以质量不为零,该说法错误。
C、 空间站的太阳能帆板工作时,是将太阳能转化为电能来提供电力,该说法正确;
D、 太阳能是取之不尽、用之不竭的能源,属于可再生能源,该说法错误。
综上选AC。
【名师点拨】 本题综合考查了电磁波、质量、能量转化和能源分类的知识点,解题关键是准确掌握各知识点的定义与特点,通过对每个选项的细致分析得出正确结论。
42.(2025·乐山) 关于能源和电磁波,下列说法正确的是( )
A.电能是一次能源
B.核电站是利用聚变的链式反应发电的
C.5G通信利用电磁波传递信息
D.电视机遥控器发出的红外线不属于电磁波
【答案】C
【详解】 A.电能是由机械能、内能、光能转化来的,属于二次能源,故A错误;
B.由于核聚变还不可控,现在的核电站是利用核裂变的链式反应发电的,故B错误;
C.5G通信利用电磁波传递信息的,故C正确;
D.电视机遥控器发出的红外线属于电磁波的一种,故D错误。
故选C。
【名师点拨】 A.一次能源是指可以从自然界直接获取的能源;二次能源是指无法从自然界直接获取,必须经过一次能源的消耗才能得到的能源;
B.由于核聚变还不可控,现在的核电站是利用核裂变反应发电的;
C.电磁波可以传递能量和信息;
D.电磁波是一个大家族,红外线也是电磁波的一种。
43.(2025·镇江)我国通信领域5GA、6G等关键技术研发和国际标准研制均处于全球第一阵营,5G手机与通信基站通过 波进行通讯,将其放置于 (选填“金属”或“玻璃”)罩中可屏蔽信号。为了控制不同光照下手机屏幕的亮度,应选用 敏电阻构成自动控制电路。
【答案】电磁;金属;光
【详解】5G手机与通信基站通过电磁波进行通讯,电磁波是信息传递的载体;金属具有屏蔽电磁波的特性,能阻止电磁波的传播,而玻璃对电磁波屏蔽作用弱,所以置于金属罩中可屏蔽信号;光敏电阻的阻值会随光照强度变化而变化,利用这一特性可构成自动控制电路,从而控制不同光照下手机屏幕的亮度。
【名师点拨】手机、网络、卫星、电视都是通过电磁波传递信息的;金属具有屏蔽电磁波的特性;光敏电阻的阻值会随光照强度变化而变化。
44.(2025·徐州)2025年5月14日,我国成功发射了12颗太空计算卫星,全球首个具备实时运算能力的“天算星座”正式组网。网内卫星之间的数据传输可以通过( )
A.电磁波 B.超声波 C.次声波 D.声波
【答案】A
【详解】A、 电磁波的传播不需要介质,在真空中可以传播。卫星处于太空(真空环境),电磁波能实现卫星间的通信与数据传输,所以A正确。
BCD超声波、次声波以及声波属于声音,声音不能在真空中传播,故BCD错误。
综上选A。
【名师点拨】 要解决本题,需明确不同波的传播特性:电磁波能在真空中传播,而声波(包括超声波、次声波)只能在固体、液体、气体中传播,真空无法传播。结合卫星间数据传输的环境(太空为真空),分析各选项是否符合传播条件。
45.(2025·宜宾) 2025年5月29日1时31分,我国使用长征三号乙运载火箭成功将“天问二号”送入预定轨道,开启了对小行星2016HO3以及主带彗星311P的探测与采样返回之旅。下列说法正确的是( )
A.加速升空过程中,“天问二号”克服重力做功
B.加速升空过程中,“天问二号”的机械能守恒
C.在深空探测过程中,“天问二号”通过电磁波与地面联系
D.燃料的化学能全部转化为长征三号乙运载火箭的机械能
【答案】A,C
【详解】A.加速升空过程中,“天问二号” 受到竖直向下的重力,且在竖直向上的方向上有移动距离,所以“天问二号”克服重力做功,故A正确;
B.加速升空过程中,“天问二号”的质量不变,速度增大,高度增大,动能增大,重力势能增大,所以机械能增大,故B错误;
C.电磁波的传播不需要介质,在深空探测过程中,“天问二号”通过电磁波与地面联系,故C正确;
D. 由于存在能量损耗,燃料的化学能不可能全部转化为长征三号乙运载火箭的机械能,故D错误。
故选AC。
【名师点拨】1.做功的两个必要因素是力和物体在力的方向移动的距离;
2.动能影响因素:质量和速度;
重力势能影响因素:质量和高度;
机械能是物体的动能和势能的总和;
3.电磁波的传播不需要介质,利用电磁波可以传递信息。
46.(2025·南通)2025年5月29日,“天问二号”探测器成功发射。它对近地小行星进行探测时,探测的信息通过 传回地面;它利用发动机向外喷出燃气获得动力,来调整飞行姿态,这说明了力的作用是 的,还说明力可以改变物体的 ;探测器所装的太阳能电池板将光能转化为 能,为它提供能量。
【答案】电磁波;相互;运动状态;电
【详解】 电磁波能在真空中传播,且具有传递信息的功能,所以探测的信息通过电磁波传回地面。 探测器利用发动机向外喷出燃气获得动力,燃气对探测器产生推力,同时探测器对燃气也有反作用力,这体现了力的作用是相互的。 探测器通过发动机喷气调整飞行姿态,即改变自身的运动状态,说明力可以改变物体的运动状态。 太阳能电池板工作时,将光能转化为电能,从而为探测器提供能量。
【名师点拨】 本题综合考查了电磁波、力的相关知识及能量转化,解题关键是准确理解各知识点的概念与应用,如电磁波的传播特性、力的相互性与作用效果、能量转化的方向等。
47.(2025·绵阳)6G即第六代移动通信系统,传输速度更快、网络连接更稳定,从2020年到2024年,我国在6G专利申请数量上一直保持全球第一。6G传输信息使用的是( )
A.无线电波 B.紫外线 C.X射线 D.超声波
【答案】A
【详解】 6G传输信息属于无线远距离传输信息,属于电磁波中的无线电波传送信息,故A正确,BCD错误;
综上选A。
【名师点拨】信息的传递:无线网络通信依靠电磁波来传递信息。
48.(2025·上海市) 地球上的科学家可以通过 和“嫦娥六号”进行交互,“嫦娥六号”在降落到月球表面过程 中,相对月球是 (选填“运动”或“静止”)的,“嫦娥六号”在采集月壤时,会在月球表面留下了“压痕”,说明力可以使物体发生 。
【答案】电磁波;运动;形变
【详解】我国“嫦娥六号”探测器在月球表面成功着陆,电磁波可以传递信息,获得的信息通过电磁波传送到地球控制中心。以月球表面为参照物,“嫦娥六号”的位置是改变的,故是运动的;“嫦娥六号”在采集月壤时,在月面留下了压痕,说明力的作用可以使物体的形状改变。
【名师点拨】声音的传播需要介质,无法在真空中传播;物体相对于参照物位置的改变,是运动物体运动方向和速度大小的变化都属于运动状态的改变。
49.(2025·资阳)2024至2025年期间我国在多个领域取得了显著的科技创新成果涵盖能源航天人工智能、生物医药材料科学生态环境、科学观测与考察等关键领域以下是部分领域的代表性成果
①我国高海拔宇宙线观测站"拉索"(LHAASO)在天鹅座恒星形成区发现了一个巨型超高能γ射线泡状结构,并从中找到了能量高于 1 亿亿电子伏宇宙线起源的候选天体。
②"探索三号"综合科考船能力的综合装备、冰区深海声学探测、通信及定位装备,船舶动力定位系统等国产化技术的攻关和搭载。
③EAST 装置被称为"人造太阳",模拟太阳内部的核聚变反应,对可控核聚变相关问题开展探索性研究。2025 年 1 月,中国科学院磁约束核聚变大科学工程团队成功实现了超过 1 亿度 1066 秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行,再次创造了托卡马克装置高约束模运行新的世界纪录。
④"国和一号"是依托"大型先进压水堆核电站"国家科技重大专项开发的具有完全自主知识产权的三代非能动压水堆核电技术。"国和一号"示范工程 1 号机组于 2024 年 9 月实现首次并网发电,为我国自主核电型号"国和一号"批量化建设奠定了坚实基础。关于上述内容,下列说法正确的是
A."拉索"观测到的γ射线是一种无线电波,其传播不需要介质
B."拉索"能够发现巨型超高能γ射线泡状结构和候选天体,"探索三号"能够进行冰区深海声学探测,说明电磁波和声波均具有传递信息的作用
C.EAST 装置和"国和一号"对核能的利用方式一致,均采用核聚变的方式
D.太阳能源于核能,两者均属于一次能源和不可再生能源
【答案】B
【详解】A、 γ射线是一种电磁波,故A错误;
B、 拉索”通过电磁波(γ射线属于电磁波)传递信息来发现巨型超高能γ射线泡状结构和候选天体 , “探索三号”通过声波传递信息进行冰区深海声学探测。这表明电磁波和声波均具有传递信息的作用, 故B正确;
C、 “国和一号”采用的是核裂变方式进行工作, EAST装置模拟太阳内部的核聚变反应 ,故C错误;
D、太阳能属于可再生能源,故D错误。
综上选B。
【名师点拨】 本题考查电磁波与声波的特性、核能利用方式、能源分类等知识点。通过对每个选项涉及的概念辨析.
50.(2025·河北)2025年5月14日,我国太空计算星座021任务12颗卫星成功发射,开启了全球“太空计算时代”的新篇章。卫星均搭载星间通信系统,它们之间是利用 传递信息的。在太空运行时,卫星 (选填“具有”或“不具有”)惯性。
【答案】电磁波;具有
【详解】卫星之间是通过电磁波传递信息的,卫星具有质量,所以具有惯性。
【名师点拨】1、惯性是物体的基本属性,只有物体重力有关,当物体速度发生变化时,由于惯性物体保持原来运动状态的属性,利用惯性的实例:运动员助跑起跳,乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害,惯性不是力,不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述。
2、信息的传递:无线网络通信依靠电磁波来传递信息。
51.(2025·山东) 近年来,我国探月工程不断取得突破性成果,并计划于2035年前基本建成月球科研站。为支撑月球科研站等深空探测重大工程。2025年4月29日,“天都一号”通导技术试验星成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验,有效拓展了激光测距技术的观测窗口,过程示意如图。确究人员表示未来嫦娥八号将会携带试验装置登陆月球开展试验,比如聚焦太阳光熔化月壤,获得可以用于月球科研站建设的材料等。月球环境近似为真空。g月大约是地球上g的。
(1)聚焦太阳光熔化月壤过程是 能转化为 能;
(2)测控站与“天都一号”间的信号传递利用的是 ;
(3)假定激光站和“天都一号”之间为真空环境,激光站发射激光和收到回波信号的时间间隔为2.5s,求激光站与“天都一号”间的距离;(激光的传播速度取)
(4)小明畅想未来在月球科研站内的生活:“未来在月球上,我的质量变小了,完成引体向上更轻松了。”请你对小明的畅想作出评析。
【答案】(1)太阳;内
(2)电磁波
(3)解:已知激光站发射激光和收到回波信号的时间间隔为2.5s,则激光站与“天都一号”间的距离。
(4)质量是物体的一种基本属性,与形状、状态、所处空间位置无关,因此在月球上质量不变;月球上g月大约是地球上g的,根据G=mg,在质量m不变的情况下,重力G会变小,做引体向上时需要克服的重力变小,所以完成引体向上会更轻松,小明说质量变小是错误的,说完成引体向上更轻松是正确的。
【详解】 (1)聚焦太阳光熔化月壤过程,是太阳能转化为内能,使月壤熔化;
(2)电磁波可以在真空中传播,月球是真空环境,测控站与“天都一号”间的信号传递利用的是电磁波;
(4)质量是物体的属性,与位置无关,未来在月球上,人的质量不变,g月大约是地球上g的,由G=mg可知人的重力变小,引起向上克服重力变小,小明说质量变小了,是错误的,完成引体向上更轻松了,因此小明的畅想是正确的。
【名师点拨】 (1)聚焦太阳光熔化月壤过程,是太阳能转化为内能;
(2)电磁波可以传递信息,电磁波可以在真空中传播;
(3)根据s=vt得到激光站与“天都一号”间的距离;
(4)质量是物体本身的一种属性,只有在所含物质的多少发生变化时才会改变,如果只是改变了形状、状态、位置则不会发生改变。
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第二十一章 电磁波及其应用
目 录
1
一、电磁波的海洋 1
二、广播、电视和移动通讯 3
三、卫星通讯和光纤通讯 6
7
11
一、电磁波的海洋
1.“人工智能+”成为新质生产力引擎。如图所示的新型智能笔,无需连接数据线即可将获取的信息传输到手机或电脑上,并处理成文本或音频的形式。新型智能笔中的芯片主要使用了 材料;智能笔和手机、电脑之间通过 传递信息。
2.某智能手机支持卫星通话功能,可以在无地面网络的情况下通过 与卫星连接拨打和接听卫星电话。大多数科技产品需要有芯片的支持才能发展。芯片是利用 材料制成的,利用这种材料做成的二极管具有单向导电性。
3.电磁波具有信息特征和能量特性。以下设备中,主要利用电磁波的信息特征工作的是( )
A.微波炉 B.卫星电话 C.激光刀 D.紫外理疗
4. 2025年3月,长征八号遥六运载火箭以“一箭十八星”的方式将“千帆星座”第五批组网卫星送入预定轨道,卫星传递信息利用的载体是
A.超声波 B.次声波 C.电磁波 D.红外线
5.2023年9月21日下午,“天宫课堂”第四课在中国空间站开讲,新晋“太空教师”——神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮为广大青少年带来一节精彩的太空科普课。关于他们在太空讲课的描述,下列说法中正确的是( )
A.地球上的学生听到桂海潮的声音是靠超声波传回地球的
B.在天宫中,声音传播的速度为3.0×10°m/s
C.桂海潮讲课的声音很大是因为真空传声效果好
D.同学们从太空课堂学到了很多科学知识说明声音能传递信息
6.2025年3月12日,我国在海南商业航天发射场成功使用长征八号运载火箭以一箭18星的方式,将“千帆星座”计划第五批组网卫星送入预定轨道,标志着此次发射任务取得了圆满成功。这一里程碑式的成就为“千帆星座”这一宏大的卫星网络构建计划注入了强劲的动力。下列说法正确的是( )
A.火箭发射升空的过程中机械能是守恒的
B.火箭升空瞬间会看到巨大的白色“气团”,这是液化现象
C.卫星网络通信使用的电磁波属于波长长、频率高的微波
D.火箭内燃料燃烧越充分,其热值越大
7. 2025年春晚,科技融合传统文化的舞蹈节目《秧BOT》引发较大关注。如图1所示,这款宇树H1机器人名叫福兮,表演转手绢不亚于专业舞者,一出场便引爆全网。机器人能在一秒钟使手绢垂直旋转不会掉的秘密就在于它的关节扭矩,关节扭矩是指作用在关节上使关节产生转动效应的力的力矩。扭矩(T)等于力(F)与力臂(r )的乘积,即T-FXr.专业的举重运动员在屈膝发力的瞬间,关节扭矩可达350N·m,福兮腿部关节扭矩可达360N·m,手臂关节扭矩可达75N·m。这就是它能够瞬时转得又快又稳的原因。
(1)机器人内部的控制芯片主要由 (填“半导体”或“超导体”)制成的:为保证演出效果,便于监控机器人的状态,机器人通过 波将工作数据传递到控制系统:
(2)为了使机器人跳舞更灵活,它的双臂关节连接处要尽量 (选填“增大”或“减小”)摩擦。
(3)如图2,机器人搬运货物,它的前臂相当于一根杠杆,支点在肘关节处,其原理如3图所示,当前臂从水平位置向上提起重物时,在θ角增大到90〫的过程中,动力F1逐渐 (填“增大”、“减小”或“不变”):机器人的前臂长度为338mm,当水平搬运物体时,最多可搬起 N的重物(忽略摩擦和前臂的重力.结果保留整数)。
(4)图4是某款人形机器人站在地板上做下蹲、起跳和间落动作的示意图,图5是地板所受压力随时间变化的图像。根据图像分析可知,机器人离开地面至上升到最大高度所用的时间为 (用图像中的符号表示)
8.如图所示,进入机场前,旅客的行李都要进行安全检查。当行李进入检查机时,会被X射线照射成像,显示在屏幕上。X射线是一种
A.超声波 B.可见光
C.频率极高的电磁波 D.次声波
二、广播、电视和移动通讯
9.通信系统一般由通信网络和通信终端组成.下列关于通信系统的网络和终端的说法中正确的是( )
A.电话机是通信系统的网络部分
B.电话交换机是通信系统的终端部分
C.电话线是通信系统的终端部分
D.电话交换机是通信系统的网络部分
10.北京冬奥会期间,所有场馆都将实现全覆盖便于进行实时转播,境内接力火炬以及比赛使用的车辆将全部使用氢燃料,下列说法正确的是( )
A.信号是利用超声波传递信息的
B.信号是利用电磁波传递信息的
C.信号传播速度快不需要时间
D.氢燃料是二次能源
11. 如图所示为我国最先进的励形战机“歼20”,它的表面有一层用特种复合材料制成的隐身涂料,可以让敌方射来的电磁浅向个指定的角度反射,甚至可以做到让电磁波在它的表面爬行面不反射,从而实现比传统隐身材料高出上百倍的隐身能力,这种材料能够 (选填”增强”或“减弱”)对电磁波的吸收;同时它的表面制成特殊形状,雷达发出的电磁波遇到飞机时,被飞机反射目雷达设备的电磁波强度 (选填“增强”或“减弱”),从而使敌方雷达不能发现。
12. 如图是无线电广播工作过程的简易图,其通过 把音频信号加载到高频电流上发射到空中;收音机天线接收到电磁波后,由 选出的信号含有高频电流成分,通过解调将其滤去,将音频信号显下,并经放大后被送到扬声器里。
13. Wi-Fi为无线上网提供了极大的方便。Wi-Fi传递信息利用的是( )
A.电磁波 B.超声波 C.次声波 D.红外线
14.下列四种通信中属于网络通信的是( )
A.
B.
C.
D.
15.在党中央和国务院的亲切关怀和大力支持下,我国启动了农村卫星电视“村村通”工程,生活在边远山区的广大农民在家里可清楚地看到中央电视台的多套电视节目和各省市的卫星电视节目。
小明的奶奶家住农村,放寒假了,小明到奶奶家过春节,看到奶奶家的电视节目频道跟自己家里差不多,非常好奇,便在叔叔的带领下参观了当地的卫星电视接收系统,如图所示的是小明参观完后绘制的一张简图。
(1)锅形天线是用来接收来自 的信号的,在调试或使用时,“锅口” (选填“能”或“不能”)朝水平方向或朝下。
(2)能将电视节目信号变得更清楚的设备是 。
(3)一般的电视机除了能接收有线信号外,还可直接接收 信号。
三、卫星通讯和光纤通讯
16.北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星定位与通信系统(BDS)。许多公交车安装了BDS系统,通过BDS系统可显示汽车的行驶方向、车速、与后车距离等信息。实现BDS系统与卫星信号传输的是( )
A.可见光 B.微波 C.红外线 D.紫外线
17.下列有关信息和材料的说法正确的是( )
A.光导纤维是传输电信号的器件
B.半导体材料可用来制作输电导线
C.超导材料的显著特性之一是零电阻特性
D.空间站驻留人员用超声波将信息传回地面
18.
(1)请用笔画线表示导线,将图中的电灯、开关和插座(插座准备接大功率用电器)接入家庭电路中,开关仅控制电灯,电路要满足安全用电的要求。
(2)通信用的激光一般在特殊的管道——光导纤维里传播,光导纤维是很细很细的玻璃丝。
①如图,光从光导纤维的一端射入,激光在光导纤维中经过多次后 (选填:“反射”、“折射”、“色散”),从另一端射出。这样就把它携带的信息沿着光纤传到了远方:
②光在光导纤维里传播的速度 光在真空中传播的速度 (选填“大于”、“等于”或“小于”),
19.雪峰山景区为保障游客安全,在险峻路段安装了智能监控系统。该系统通过 波将实时画面传输至控制中心;同时,利用光纤网络回传数据,在光纤通信中,激光信号从发射端靠光纤壁持续地 (选填“直线传播”“反射”或“折射”)到达接收端,这样就把信息传到远方。
20.我国能前往月球背面采集样品,是因为有“鹊桥”中继卫星为探月任务提供了强有力的通信支持。如下图所示,请你为“鹊桥”选址,将其位置选定在 (选填“A”“B”或“C”)点,可以实现地面指挥中心与月球背面的通信中转。
21.北斗卫星导航系统与地面光纤通信共同组成现代通信。手机打开地图软件后,能借助卫星导航和拨打微信电话,卫星是通过 与地面站通信的。进入家庭的光纤,也能给我们提供便捷的上网服务,承载着信息的光在光导纤维内壁上会多次 来传递信息。
22.五十年前,华裔物理学家高锟在光导纤维通信领域取得突破性的进展并因此获得年的诺贝尔物理学奖。光纤传播信息利用的原理是( )
A.光的反射 B.光的折射
C.光的直线传播 D.光的色散
23.关于卫星通信和光纤通信,下列说法中正确的是( ).
A.卫星通信是利用通信卫星作为微波通信中继站的一种通信方式
B.卫星通信使我们得到世界各地的信息,说明它比光纤通信容量大
C.由于激光沿直线传播,所以光纤通信中使用的光导纤维必须是直的
D.卫星通信的优点是覆盖面大,通信距离长,保密性好
24.如图所示为无线电广播的工作过程,请仔细观察并回答以下问题:
(1)图甲是表示无线电广播的 过程,它是由 完成的.在这一过程中话筒把播音员的 信号转换成 信号,然后用 把音频电信号加载到高频 上,再通过 发射到空中.
(2)图乙是表示无线电广播的 过程.收音机天线收到各种各样的 后,通过转动调谐器旋钮,选出 的信号,再解调出音频信号,由 把音频信号转换成声音,我们就听到了广播电台的节目.
25.如图所示,打开收音机的开关,将旋钮调到没有电台的位置,并将音量开大.取一节旧的干电池和一根导线,靠近收音机,将导线的一端与电池的一极相连,再用导线的另一端与电池的另一极时断时续地接触,会听到收音机发出“咔咔”声,这一现象验证了____的存在.现将收音机放入玻璃罩中,用抽气机抽去罩中的空气,重复以上实验,却发现听不到收音机发出的“咔咔”声,试分析:
(1)收音机放在真空玻璃罩中听不到“咔咔”声的原因是 .
(2)谢老师在一次乘坐厢式电梯时,发现性能完好的手机接收不到信号,请问这是什么原因?请设计一个实验验证你的判断(简述实验方法).
(3)有一位先生总结自己的手机信号时戏说道:“室内没有室外有,雨天没有晴天有,乡下没有城里有.”这虽然是一种戏说,但仔细一想却很有道理,你能猜想这几句话中所反映的对电磁波传播有影响的因素吗?
26.阅读短文,回答问题:
多普勒效应
1842年的一天,奥地利一位名叫多普勒的数学家、物理学家正路过铁路交叉处,恰逢一列火车从他身旁驶过,他发现火车从远而近时鸣笛声变响,音调变尖, 而火车从近而远时鸣笛声变弱,音调变低。他对这个物理现象产生了极大兴趣,
就进行了研究。他发现当声源离观察者远去时,观察者接收到的声波的频率变小,音调变得低沉;当声源向观察者靠近时,观察者接收到的声波的频率变大,音调就变高,后来人把它称为“多普勒效应”。科学家们经研究发现多普勒效应适用于所有类型的波,包括电磁波。
声波的多普勒效应可用于交通中的测速,交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波,同时测量反射波的频率,根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度。多普勒效应也可以用于医学的诊断,也就是我们平常说的彩超,即彩色多普勒超声。仪器发射一系列的超声波,经人体血管内的血液反射,因为血液流动的速度不同,反射后被仪器接收到的回声的频率就会有所不同,用不同颜色标识出,因而彩超既具有二维超声结构图像的优点,又同时提供了血流动力学的丰富信息。
(1)光是一种电磁波,所以光 (选填“能”或“不能”)发生多普勒效应。
(2)交通中的测速仪和医学中的彩超都是应用多普勒效应原理工作的,仪器发射的超声波的频率与反射后接收到的回声的频率. (选填“相同”或“不同”)。
(3)实际测量中,若正在鸣笛的汽车静止,警察径直向这辆鸣笛的汽车处走过去, (选填“能”或“不能”)发生多普勒现象。
(4)战场上,有经验的士兵从听到炮弹呼啸的声调越来越低,判断出炮弹正在 (选填“靠近”或“远离”)他,这说明声音可以传递
27.我们生活在光的世界里,光每时每刻都在为人类服务,下列属于利用光来传输文字、图像信息的是( )
A.植物的光合作用
B.太阳能汽车
C.太阳能热水器
D.光纤
28.使用蓝牙耳机接听手机来电,信号传输示意图如图,蓝牙通信的电磁波( )
A.是蓝光
B.波长比手机通信的电磁波短
C.在真空中传播速度为340 m/s
D.在真空中传播速度比手机通信的电磁波小
29.近年来,我国科技领域取得了重大成就,下列说法不正确的是
A.甲图,机器人可以灵活自如的扭秧歌,是通过超声波实现控制的
B.乙图,国产C919大型客机机翼的设计利用了流体压强与流速关系
C.丙图,“奋斗者”号载人潜水器通过改变浮力大小实现下潜
D.丁图,Deepseek的AI技术可以提高国产芯片短板,芯片是半导体材料制成
30.下列关于无线电广播“收音”的顺序的说法中,正确的是( )
A.调谐→检波→接收天线→扬声器
B.调谐→接收天线→检波→扬声器
C.接收天线→调谐→检波→扬声器
D.接收天线→检波→调谐→扬声器
31.自动驾驶汽车是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车,正不断走进我们的生活。
(1)汽车在行驶过程中,以车为参照物,车上的人是 的,轮胎表面有凹凸不平的花纹,是为了 (选填“增大”或“减小”)车轮与地面的摩擦力,防止打滑。
(2)自动驾驶车的摄像头是车的“眼睛”图,它的工作原理与 相同。(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”),车顶的激光雷达可以接收北斗卫星的 (选填“超声波”、“次声波”或“电磁波”)信号,对车辆实现 (选填“厘米”或“千米”)级的定位,
(3)挡风玻璃上有一种电加热除雾装置,它由5条阻值均为12Ω的电阻丝并联而成,简化结构如图所示,该装置接在12V的汽车电池上,加热除雾时电路中的总电流是 A,加热功率是 W。
32.我国很多地区的农业已进入智能化时代,农用机械可以通过北斗导航系统实现精准作业。如图为一架无人机在农田中喷洒农药时的情景。北斗导航系统中是利用 (选填“超声波”或“电磁波”)传递信息的。从无人机实时传回的视频中看到“大地扑面而来”,这是以 (选填“大地”或“无人机”)为参照物。无人机喷洒农药完毕,匀速下降过程中,无人机的重力势能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
33.(2025·海南)2025年5月29日,我国首个“液氧甲烷+不锈钢+海上软肴陆回收”火箭,在山东烟台成功完成了首次海上飞行回收试验。本次飞行试验顺利完成点火起飞、满推力爬升、变推力调节、发动机一次关机、自由下降滑行、发动机二次启动、减速至海西悬停、海西软着陆8个工作阶段。请运用有关物理知识,完成13-15题。
(1)火箭使用的燃料甲烧是天然气的主要成分,天然气属于 (选填“可再生”或“不可再生″)能源;利用甲烷作为燃料主要是因为它的热值 (选填“大”或“小”)。
(2)下降过程火箭速度减小,其机械能 (选填 “增加”“减少”或“不变”):控制中心利用 波向火箭传递信息。
(3)火箭所受重力为G,在海面悬停时,向下喷火获得的反推力为F。则F G(填“>”,“<”或“=”):火箭从接触水面到完全漫入水中所受的浮力 ( 选填“增大”“减小”或“不变”)。
34.(2025·淄博)下列关于能源、信息、宇宙和粒子的说法正确的是( )
A.风能、水能都属于可再生能源
B.石油、太阳能都属于清洁能源
C.手机、声呐都利用电磁波传递信息
D.银河系、太阳、地球、中子、分子是按照尺度由大到小的顺序排列的
35.(2025·无锡)如图所示,是目前世界上能实现可控飞行的最小无线机器人,该机器人由两部分组成,一部分是用3D打印出来的主体结构,由四个螺旋桨叶片和一个平衡环组成,质量为14.7mg;另一部分是小水磁体,质量为6.3mg根据设计的飞行路径,向机器人发射电磁波,在变化的磁场作用下,小永磁体被吸引和排斥,带动螺旋桨旋转并产生足够升力,让机器人完成离地飞行、悬停等动作。下列说法中错误的是( )(g 取 10N/kg)
A.该机器人重2.1×10-4N
B.电磁波传播的是周期性变化的电磁场
C.该机器人在真空中也能飞行
D.该机器人悬停时受到平衡力作用
36.(2025·滨州)如图所示,不同频率范围的无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等都属于 (选填“超声波”或“电磁波”),在我们的生活中发挥着重要作用。
37.(2025·南京)2025年5月29日,长征三号乙运载火箭托举天问二号探测器直冲霄汉.地面控制中心通过 波与探测器传递信息,这种波在真空中的传播速度是 .探测器在随火箭加速升空过程中,机械能 .以地面为参照物,探测器是 的。
39.(2025·青海)物理学在能源、信息、材料等领域的发展中有重要作用,下列说法错误的是
A.中国实现了珠穆朗玛峰峰顶 5G 网络覆盖,5G 信号传递利用了次声波
B.青海绿电资源丰富,目前主要利用的有水能、太阳能、风能
C.在光导纤维制成的光缆中,用激光短时间内可以传递大量信息
D.“华龙一号”是中国核电技术走向世界的国家名片,它利用核裂变发电
40.(2025·湖北)小华乘飞机途中用手机在飞行模式下检测到如图所示数据。下列说法正确的是
A.“分贝检测”检测的是声音的音色
B.8518m高度的大气压强比地面的小
C.剩余里程的平均速度预计为876km/h
D.手机接收导航卫星的声波信号确定经纬度
41.(2025·济南)2025年5月22日,神舟二十号航天员乘组完成第一次出舱活动,创下空间站建成后人轨出舱间隔时间最短纪录。下列说法正确的是
A.在舱外活动时航天员和地面控制中心通过电磁波传递信息
B.在舱外活动时航天员的质量为零
C.空间站的太阳能帆板工作时将太阳能转化为电能
D.空间站的太阳能帆板工作时利用的太阳能是不可再生能源
42.(2025·乐山) 关于能源和电磁波,下列说法正确的是( )
A.电能是一次能源
B.核电站是利用聚变的链式反应发电的
C.5G通信利用电磁波传递信息
D.电视机遥控器发出的红外线不属于电磁波
43.(2025·镇江)我国通信领域5GA、6G等关键技术研发和国际标准研制均处于全球第一阵营,5G手机与通信基站通过 波进行通讯,将其放置于 (选填“金属”或“玻璃”)罩中可屏蔽信号。为了控制不同光照下手机屏幕的亮度,应选用 敏电阻构成自动控制电路。
44.(2025·徐州)2025年5月14日,我国成功发射了12颗太空计算卫星,全球首个具备实时运算能力的“天算星座”正式组网。网内卫星之间的数据传输可以通过( )
A.电磁波 B.超声波 C.次声波 D.声波
45.(2025·宜宾) 2025年5月29日1时31分,我国使用长征三号乙运载火箭成功将“天问二号”送入预定轨道,开启了对小行星2016HO3以及主带彗星311P的探测与采样返回之旅。下列说法正确的是( )
A.加速升空过程中,“天问二号”克服重力做功
B.加速升空过程中,“天问二号”的机械能守恒
C.在深空探测过程中,“天问二号”通过电磁波与地面联系
D.燃料的化学能全部转化为长征三号乙运载火箭的机械能
46.(2025·南通)2025年5月29日,“天问二号”探测器成功发射。它对近地小行星进行探测时,探测的信息通过 传回地面;它利用发动机向外喷出燃气获得动力,来调整飞行姿态,这说明了力的作用是 的,还说明力可以改变物体的 ;探测器所装的太阳能电池板将光能转化为 能,为它提供能量。
47.(2025·绵阳)6G即第六代移动通信系统,传输速度更快、网络连接更稳定,从2020年到2024年,我国在6G专利申请数量上一直保持全球第一。6G传输信息使用的是( )
A.无线电波 B.紫外线 C.X射线 D.超声波
48.(2025·上海市) 地球上的科学家可以通过 和“嫦娥六号”进行交互,“嫦娥六号”在降落到月球表面过程 中,相对月球是 (选填“运动”或“静止”)的,“嫦娥六号”在采集月壤时,会在月球表面留下了“压痕”,说明力可以使物体发生 。
49.(2025·资阳)2024至2025年期间我国在多个领域取得了显著的科技创新成果涵盖能源航天人工智能、生物医药材料科学生态环境、科学观测与考察等关键领域以下是部分领域的代表性成果
①我国高海拔宇宙线观测站"拉索"(LHAASO)在天鹅座恒星形成区发现了一个巨型超高能γ射线泡状结构,并从中找到了能量高于 1 亿亿电子伏宇宙线起源的候选天体。
②"探索三号"综合科考船能力的综合装备、冰区深海声学探测、通信及定位装备,船舶动力定位系统等国产化技术的攻关和搭载。
③EAST 装置被称为"人造太阳",模拟太阳内部的核聚变反应,对可控核聚变相关问题开展探索性研究。2025 年 1 月,中国科学院磁约束核聚变大科学工程团队成功实现了超过 1 亿度 1066 秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行,再次创造了托卡马克装置高约束模运行新的世界纪录。
④"国和一号"是依托"大型先进压水堆核电站"国家科技重大专项开发的具有完全自主知识产权的三代非能动压水堆核电技术。"国和一号"示范工程 1 号机组于 2024 年 9 月实现首次并网发电,为我国自主核电型号"国和一号"批量化建设奠定了坚实基础。关于上述内容,下列说法正确的是
A."拉索"观测到的γ射线是一种无线电波,其传播不需要介质
B."拉索"能够发现巨型超高能γ射线泡状结构和候选天体,"探索三号"能够进行冰区深海声学探测,说明电磁波和声波均具有传递信息的作用
C.EAST 装置和"国和一号"对核能的利用方式一致,均采用核聚变的方式
D.太阳能源于核能,两者均属于一次能源和不可再生能源
50.(2025·河北)2025年5月14日,我国太空计算星座021任务12颗卫星成功发射,开启了全球“太空计算时代”的新篇章。卫星均搭载星间通信系统,它们之间是利用 传递信息的。在太空运行时,卫星 (选填“具有”或“不具有”)惯性。
51.(2025·山东) 近年来,我国探月工程不断取得突破性成果,并计划于2035年前基本建成月球科研站。为支撑月球科研站等深空探测重大工程。2025年4月29日,“天都一号”通导技术试验星成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验,有效拓展了激光测距技术的观测窗口,过程示意如图。确究人员表示未来嫦娥八号将会携带试验装置登陆月球开展试验,比如聚焦太阳光熔化月壤,获得可以用于月球科研站建设的材料等。月球环境近似为真空。g月大约是地球上g的。
(1)聚焦太阳光熔化月壤过程是 能转化为 能;
(2)测控站与“天都一号”间的信号传递利用的是 ;
(3)假定激光站和“天都一号”之间为真空环境,激光站发射激光和收到回波信号的时间间隔为2.5s,求激光站与“天都一号”间的距离;(激光的传播速度取)
(4)小明畅想未来在月球科研站内的生活:“未来在月球上,我的质量变小了,完成引体向上更轻松了。”请你对小明的畅想作出评析。
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