内容正文:
10.2电磁波的应用
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.我们生活环境中有大量声波和电磁波,下列关于声波和电磁波的说法中正确的是( )
A.收音机既能接收声波,也能接收电磁波
B.声波和电磁波都是频率越高,传播速度越大
C.抽成真空的玻璃罩能同时屏蔽声波和电磁波
D.手机导航通常用周围网络辅助定位,其信息传递的媒介与“B超”不同
2.关于无线电广播信号的发射和接收,下列说法正确的是( )
A.话筒把声音信号转换成音频电信号后,直接通过天线发射出去
B.话筒把声音信号转换成音频电信号后,需要加载到高频电流上再发射出去
C.无线电广播是利用超声波传输信息的
D.调制器可以将声音信号从高频信号中取出
3.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.声波和电磁波的传播都需要介质
D.手机是利用电磁波传递信息的
4.我国已有几十颗通信卫星镶嵌在浩瀚太空,联结成一条“太空丝绸之路”,为我国所倡导的“一带一路”提供全方位通信服务,通信卫星与地面间信息传输的媒介是( )
A.光波 B.次声波 C.电磁波 D.超声波
5.关于光现象的叙述中,下列说法正确的是( )
A.交通岗信号灯能指挥交通,说明光能够传递能量
B.用光束照射放在白纸上的平面镜,平面镜看上去较暗,说明发生了光的折射
C.通过昆虫箱能观察昆虫的尾部和腹部,利用了光的直线传播的原理
D.看远处的物体时,像成在视网膜的后面,是患有远视眼的缘故
6.智能手机的“蓝牙”功能使用2.4×109Hz这个波段的电磁波进行通讯,如图所示是电磁波家族,则下列表述正确的是( )
A.“蓝牙”功能使用的电磁波是蓝光,所以叫“蓝”牙
B.“蓝牙”功能使用的电磁波在真空中传播速度比紫外线要快
C.“蓝牙”功能使用的电磁波的频率比X射线的频率高
D.“蓝牙”功能使用的电磁波的波长比红外线的波长长
7.北京时间2025年4月25日1时17分,神舟十九号航天员乘组顺利打开“家门”,欢迎远道而来的神舟二十号航天员乘组入驻“天宫”。随后,两个航天员乘组拍下“全家福”,共同向全国人民报平安。空间站中航天员的“平安语”传到地面是利用了( )
A.电磁波 B.光导纤维 C.超声波 D.次声波
8.关于声现象,下列说法中正确的是( )
A.“闻其声,知其人”判断的依据是人发出声音的音调
B.太空中的空间站是通过向地面发射超声波来传递信息的
C.蝙蝠是发出次声波来躲避障碍物的
D.“隔墙有耳”,说明固体能传声
9.无人机航拍具有高清晰、大比例尺、小面积、高现势性的优点,下列说法正确的是( )
A.无人机航拍是利用超声波传输信号的
B.无人机远距离航拍时镜头到被摄物体的距离要大于镜头焦距的两倍
C.无人机远距离航拍镜头所成的像是倒立、缩小的实像,和投影仪成像的特点相同
D.无人机降落过程中,降落点附近的物体在镜头内所成的像会变小
10.5月30日,天舟二号货运飞船与太空中的天和核心舱顺利实现自主快速交会对接,是我国航空航天科技的重大技术升级。它们之间的信息传递是利用( )
A.电磁波 B.次声波 C.超声波 D.光导纤维
二、填空题
11.发声的音叉放入水中溅出水花,说明声音是由于物体 产生的;“闻其声而知其人”,说明不同的人声音的 不同;我国航天员王亚平在“天宫一号”为全国中小学生授课,她讲课的声音是通过 传回地球的。
12.手机已经进入“5G”时代,所谓“5G”指的是第五代移动通信技术。“5G”手机传递信息的载体是频率更高的 (选填“超声波”或“电磁波”);长时间使用手机会造成 污染。
13.信息理论表明,作为载体的无线电波,频率 ,在相同时间内传输的信息就 。
14.2020 年 11 月 24 日,我国用长征五号遥五运载火箭成功发射嫦娥五号探测器(如图甲)。火箭加速上升的过程,探测器的机械能 。火箭用液态氢作燃料,若液态氢的热值为1.4×108J/kg,则500 kg 液态氢完全燃烧放出的热量是 J。12 月 6 日,雷达引导嫦娥五号实现“太空牵手”——上升器成功与轨道器和返回器组合体在月球轨道进行交会对接(如图乙)。雷达是通过 传递信息的。
15. 不能传声,月球上(太空中)的宇航员只能通过 交谈;
三、实验题
16.学习了声波和电磁波的传播,我们知道电磁波比声波在空气中传播得快得多,能支持这一结论的大自然或生活中的例子有 。
为了进一步了解声波和电磁波的传播特点,小明做了以下实验。
器材:抽气机、较大的集气瓶、两部可以通话的手机、橡胶管、玻璃管、较厚的铁盒子和铝盒子等。
步骤一:如图,将一部手机悬吊在集气瓶中,用另一部手机拨通该手机,既可以听到手机铃声也可以看到手机指示灯闪烁。
步骤二:用抽气机抽出集气瓶中的空气,再重复步骤一,发现只看见手机指示灯闪烁,听不见铃声。
步骤三:将集气瓶中的手机放入一个较厚的铁盒子中,再用另一部手机拨通该手机,发现手机信号明显减弱,甚至拨打不通。
步骤四:将集气瓶中的手机放入一个较厚的铝盒子中,再重复步骤三,发现手机信号依然明显减弱,甚至拨打不通。
(1)多次重复以上实验过程,比较步骤一和步骤二可以得出的结论:① ;② 。
(2)分析步骤三和步骤四,可以得出的结论: 。
四、综合题
17.如图微波炉是人们用来加热食品的常用灶具。微波是一种高频电磁波,它能穿透陶瓷、玻璃、耐热塑胶等材料。
(1)微波炉的玻璃门安装了网状的金属片,这是利用金属容器对 (选填“电磁”或“超声”)波有屏蔽作用。
(2)微波炉能够加热食物,这说明电磁波具有 ,食物中的水分子在微波的作用下剧烈振动,使食物的 能增加、 升高。
(3)微波炉如果在使用时有微波泄漏,会对人体产生一定的危害。请你利用身边的器材,检验家里的微波炉是否有微波泄漏,请简述你的检验方法: 。
18.图(a)(b)所示是家用微波炉及其铭牌。小徐对微波加热食物的原理感到好奇,查阅资料后得知:(a)水分子会发生振动,振动的固有频率为 2450MHz(1 MHz=106赫兹),若受到频率相同或相近的波激发,水分子的热运动会加剧;(b)微波的振动频率为 300MHz ~300000 MHz,可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料,但遇到金属就会发生反射。
(1)该微波炉正常工作0.1小时,耗电 度;
(2)结合所学知识及上述信息,简述微波加热食物的原理: ;
(3)若要加热牛奶到60℃左右,应将牛奶倒入 中,再放入微波炉加热;
A.耐高温的玻璃杯
B.耐高温的不锈钢杯
C.耐热温度 50℃ 的一次性纸杯
19.2021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 ?
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《10.2电磁波的应用》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
D
C
D
D
A
D
B
A
1.D
【详解】A.收音机只能接收电磁波,故A错误;
B.声速和频率无关,电磁波传播速度是固定的,是3.0×108m/s,故B错误;
C.抽成真空的玻璃罩不能传播声波,但可以传播电磁波,故C错误;
D.手机导航通常用电磁波定位,“B超”是运用超声波工作的,故D正确。
故选D。
2.B
【详解】A话筒的作用确实是把声音信号转换成音频电信号,但是音频电信号的频率较低,具有的能量较小,而且这种频率的信号很难直接通过天线发射出去。所以,它不能直接通过天线发射,故A错误;
B.在实际的无线电广播信号发射过程中,话筒将声音信号转换成音频电信号后,需要加载到高频电流上,这个过程叫做调制。加载了音频信号的高频电流产生的电磁波才能向空间更广泛地传播,也就是通过天线发射出去,故B正确;
C.无线电广播是利用电磁波来传输信息的,而不是超声波。超声波是一种频率高于20000Hz的声波,它不能在真空中传播,并且它的传播距离和传播范围不如电磁波适合广播通信,故C错误;
D.调制器的作用是把音频电信号加载到高频电流上,而从高频信号中取出声音信号的是解调器,不是调制器,故D错误。
故选B。
3.D
【详解】A.声音由物体振动产生,但音调(由频率决定)和响度(由振幅决定)是声音的两个独立特性,音调高不代表响度大,故A错误;
B.噪声监测仪仅能监测噪声的强弱,无法根治噪声污染,故B错误;
C.声波的传播需要介质,但电磁波可以在真空中传播(无需介质),故C错误;
D.手机是利用电磁波传递信息的,故D正确。
故选D。
4.C
【详解】电磁波能够在真空中传播,通信卫星与地面间信息传输是依靠电磁波来完成的,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5.D
【详解】A.交通岗信号灯能指挥交通,说明光能够传递能信息,故A错误;
B.用光束照射放在白纸上的平面镜,平面镜看上去较暗,说明平面镜发生了镜面反射,而白纸发生了漫反射,故B错误;
C.昆虫箱内部有一平面镜,昆虫的尾部和腹部可在平面中成等大的虚像,故通过昆虫箱能观察昆虫的尾部和腹部,利用了光的反射,故C错误;
D.远视眼的晶状体变薄,对光的折射能力变弱,看远处的物体时像成在视网膜的后方,故D正确。
故选D。
6.D
【详解】A.“蓝牙”功能使用2.4×109Hz这个波段的电磁波,在无线电波的范围内,不在可见光范围,故A错误;
B.紫外线也是电磁波,电磁波在真空中传播速度为一定值3.0×108m/s,故B错误;
CD.根据c=λf,c为定值,所以波长与频率成反比,由图可知,“蓝牙”功能使用的电磁波的频率比红外线、X射线的频率低,波长比红外线、X射线长,故C错误,D正确。
故选D。
7.A
【详解】空间站与地面之间是真空,真空不能传声,声音的传播需要介质,故空间站中宇航员的“平安语”是通过电磁波传到地面的,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8.D
【详解】A.音色与振动体的材料和结构有关,是声音的本质特征之一,“闻其声,知其人”判断的依据是人发出声音的音色,故A错误;
B. 声音传播需要介质,真空不能传声,电磁波传播不需要介质,太空中的空间站是通过向地面发射电磁波来传递信息的,故B错误;
C.超声波有良好的反射性,蝙蝠是发出超声波来躲避障碍物的,故C错误;
D.声音可以在固体、液体、气体中传播,“隔墙有耳”,说明固体能传声,故D正确。
故选D。
9.B
【详解】A.超声波不适合在空气中远距离传播,无人机航拍是利用电磁波传输信号的,故A错误;
B.无人机远距离航拍时是照相机的成像原理,物距大于二倍焦距,则镜头到被摄物体的距离要大于镜头焦距的两倍,故B正确;
C.无人机远距离航拍镜头所成的像是倒立、缩小的实像,而投影仪成倒立放大的实像,故C错误;
D.无人机降落过程中,降落点附近的物体靠近镜头,物距变小,根据凸透镜成实像时物近像远像变大的规律可知,在镜头内所成的像会变大,故D错误。
故选B。
10.A
【详解】由于电磁波可以在真空中传播,所以天舟二号货运飞船与太空中的天和核心舱之间是利用电磁波来进行信息传递的,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
11. 振动 音色 电磁波
【详解】[1]发声的音叉放入水中溅出水花,说明发声的音叉在振动,声音是由于物体振动产生。
[2]“闻其声而知其人”,说明不同的人发出的声音的音色不同,可以根据音色辨别发声体。
[3]声音的传播需要介质,不能在真空中传播,而电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播,我国航天员王亚平在“天宫一号”为全国中小学生授课,她讲课的声音是通过电磁波传回地球的。
12. 电磁波 电磁
【详解】[1][2]由于电磁波传播范围广,传播速度快,所以手机是利用电磁波传递信息的;由于手机能够发射和接收电磁波,所以长时间使用手机会造成电磁污染,损害人体健康。
13. 越高 越多
【详解】[1][2]从信息理论角度分析可知,无线电波的频率越高,相同时间内传输的信息就越多,在相同时间内,光纤通信比微波通信传递的信息量大得多。
14. 增大 7.0×1010 电磁波
【详解】[1]火箭加速上升,加速的过程,速度增大,动能增大;高度增大,重力势能也增大,机械能是动能和势能的总和,因此也增大。
[2]500 kg 液态氢完全燃烧放出的热量是
[3]在太空中,雷达是通过电磁波传递信息的。
15. 真空 无线电话(电磁波)
【解析】略
16. 见解析 声音的传播需要介质,真空不能传声 电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播 金属对电磁波有屏蔽作用
【详解】[1]在暴风雨天气,我们总是先看到闪电,过一段时间才听到雷声,说明电磁波比声波在空气中传播得快得多。
[2][3]集气瓶中有空气时,既可以听到手机铃声也可以看到手机指示灯闪烁。用抽气机抽出集气瓶中的空气,再重复步骤一,发现只看见手机指示灯闪烁,听不见铃声。说明声音的传播需要介质,真空不能传声。电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播。
[4]将集气瓶中的手机放入金属盒子中,发现手机信号依然明显减弱,甚至拨打不通,说明金属对电磁波有屏蔽作用。
17.(1)电磁
(2) 能量 内 温度
(3)见解析
【详解】(1)网状金属片能阻隔电磁波的传播,利用金属导体对电磁波的反射和吸收特性,防止微波泄漏,同时允许可见光透过以便观察食物。
(2)[1][2][3]微波炉产生的电磁波具有能量。食物中的水分子在微波电场作用下摩擦碰撞,将电磁波的能量转化为食物的内能,从而使食物的温度升高。
(3)利用手机可以检验微波炉是否有微波泄漏,用手机拨打家里的固定电话,当固定电话的铃声响起时,将手机放入微波炉内,并关上炉门,观察家里的固定电话的铃声。
18. 0.08 见解析 A
【详解】(1)[1]由图(b)知道,该微波炉的额定功率是800W,由 知道,该微波炉正常工作0.1小时,消耗电能
(2)[2]根据题意知道,微波炉加热食物的原理是:食物中含有水分子,微波炉的微波频率与水分子固有频率相同,水分子受到频率相同微波激发,水分子热运动加剧,内能增加,温度升高。
(3)[3]根据题意知道“微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料,但遇到金属就会发生反射”,所以,要加热牛奶时,需要把牛奶倒入耐高温的玻璃杯中,再放入微波炉加热,故A符合题意。
故选A。
19. 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
学科网(北京)股份有限公司
$