内容正文:
15.1电磁波
一、单选题
1.“望舒之辇”是清华大学载人月球车的设计方案,灵感来源于古代传说中的月亮女神望舒,同时融入了秦始皇陵铜车马的关键元素,体现了中国文化的博大精深。下列说法正确的是( )
A.航天员看到同伴是因为发生了光的反射
B.望舒之辇与地球联系,依的是超声波
C.望舒之辇在月球上的影子是由光的折射形成的
D.皎洁的月亮是光源
2.5月30日上午9时31分,搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射,景海鹏、朱杨柱、桂海潮三名航天员顺利进入太空,下列相关说法正确的是( )
A.卫星与地面间的通信是通过超声波完成的
B.火箭在加速上升过程中将动能转化为重力势能
C.火箭的燃料燃烧越充分,其热值越大
D.燃气对火箭的作用力与火箭对燃气的作用力是一对相互作用力
3.生活处处有物理,下列生活常识最接近实际的一项是( )
A.家用电冰箱的工作电流为1A
B.手机电池电压为37V
C.家用电视机的电功率约为1000W
D.电磁波的传播速度约为3.0×103m/s
4.北斗3号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心发射成功(如图),它是北斗3号系列第三颗地球同步卫星,主要用于无线电导航、无线电测定等,关于卫星下列说法正确的是( )
A.该卫星在加速升空的过程中,机械能不变
B.该卫星进入同步轨道后,相对地表静止
C.该卫星运行一周的时间约为365天
D.该卫星与地面基站可通过超声波传递信息
5.2023年4月15日,神舟十五号航天员乘组进行了第四次出舱活动,如图所示。在地面工作人员和舱内航天员邓清明的密切配合下,两名出舱航天员费俊龙、张陆圆满完成全部既定工作,安全返回问天实验舱。在出舱活动中,关于声音的描述,下列说法正确的是( )
A.航天员听到地面工作人员指令打开舱门,说明真空可以传播声音
B.声音以340m/s的速度在两名出舱的航天员之间传播
C.舱内航天员可以听出舱外哪位航天员在说话是因为他们俩的音色不同
D.天地互动交流利用了声音传递能量
6.下列有关声和电磁波的说法正确的是( )
A.声和电磁波都能传递信息且都能在真空中传播
B.通过响度分辨不同乐器演奏的声音
C.摩托车的消声器,其作用是在传播过程中减弱噪声
D.利用卫星系统导航,其信息传播的媒介与“B超”不同
7.下列关于声和电磁波的说法正确的是( )
A.声和电磁波都能传递信息且都能在真空中传播
B.在音乐会上,我们通过音色来辨别出不同乐器发出的声音
C.航海渔船利用声呐探测鱼群,是利用电磁波回声定位的
D.摩托车的消声器,其作用是在传播过程中减弱噪声
8.电磁波是一个大家族,如图是它们的家族谱。对电磁波的认识,下列分析正确的是( )
A.红外线比紫外线频率高
B.可见光是一种电磁波
C.电磁波的频率越高,波长越长
D.真空中不同电磁波的传播速度不同
9.2018年6月14日,中继卫星“鹊桥”顺利进入以地月拉格朗日点为中心的halo轨道。2019年1月3日,嫦娥四号探测器成功登陆月球(如图所示)。至此,中国实现了人类历史上首次月球背面软着陆和巡视探测,首次实现了月球背面同地球的中继通信。下列说法正确的是( )
A.以“鹊桥”为参照物,嫦娥四号是静止的
B.嫦娥四号在月面着陆过程中,如果关闭发动机将做匀速直线运动
C.“鹊桥”在halo轨道上运动时,地球和月球对它的万有引力是一对平衡力
D.halo轨道的半径足够大,才能实现地面测控站与嫦娥四号之间的中继通信
10. 2023 年8月 29 日搭载自主知识产权麒麟9000S 芯片的华为Mate60Pro发布,卫星通话是它的最大卖点,遥遥领先也是它的宣传口号,成为国产手机的骄傲。Mate60Pro手机采用锂离子聚合物5000mA·h不可拆卸式电池, 电池工作电压为3.7V。手机支持有线最大超级快充(20V/4.4A), 兼容11V/6A 或10V/4A 或10V/2.25A 或4.5V/5A或5V/4.5A超级快充。下列说法正确的是( )
A.制作自主知识产权的麒麟9000S 芯片的主要材料是超导体
B.卫星通话利用的是电磁波,其在真空中的传播速度是
C.仅充电10分钟,便可充满50%的广告是夸大其词,假的
D.锂离子聚合物电池“容量 5000mA·h”一次充满电储存电能为: 3.96×106J
二、填空题
11.2024年3月2日,经过约8小时的出舱活动,神舟十七号航天员乘组紧密协作,在空间站机械臂和地面科研人员的配合下,顺利完成首次在轨航天器舱外设施维修任务。如图所示,航天员在舱外交流对话需要通过 传递信息,航天员与船舱之间通过安全绳连接,若不小心飘离船舱,航天员往回拉安全绳即可返回,这是利用了力的作用是 的。
12.人们利用如图所示的同步卫星转播电视节目。“同步卫星”中“同步”的意思是“以 为参照物,它是静止的”;同步卫星转播电视节目是利用 来传递声音和图象信号的。
13.如图,发射升空的火箭为了防止穿越大气层时被烧毁,在其表面涂有一层特殊的涂料,这种涂料在高温下发生熔化时 (选填“吸收”或“放出”)热量;北斗导航系统中拥有55颗卫星,它们是通过 传递信息的。
14.无人机已成为加强疫情防控的一支“奇兵”,工作人员会利用无人机进行巡视和喷洒消毒液,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,该无人机携带的摄像机可以进行高清拍摄并实时把信号传到遥控显示器;
① 遥控无人机定位、通信都是通过 波来实现的,其升空原理与 (选填“风筝” “火箭”或“热气球”)相同;
② 能否利用该无人机在月球表面飞行进行地貌勘探,请说明理由。
15.阅读短文,回答问题。
嫦娥工程
在嫦娥四号探月过程中,探测器搭载着“玉兔二号”月球车从距离月面15km处开始减速下降,经历了近700s的落月过程,实现人类探测器在月球背面首次软着陆,查阅资料知道:同一物体在地球上所受重力是月球上的6倍,月球表面昼夜温差极大,月球车以太阳能为能源,面对月球表面真空等极端环境仍能将勘测的信息传回地球。由于月夜温度极低(可达-183℃),电子设备无法正常工作,所以它将进入休眠状态,等到月昼来临,它将自主唤醒,进入工作状态。
如图甲,在反推发动机的“保驾护航”下,“嫦娥四号”探测器成功着陆月球。探测器还利用“鹊桥”中继星完成与地面的通信,如图乙。
(1)月球车通过 波将信息传回地球,月球车以太阳能为能源,太阳能电池板将太阳能转化为 能;
(2)关于“嫦娥四号”,下列说法中正确的是 。
A.减速垂直下降时机械能保持不变
B.夜晚科研观测拍照时利用了紫外线的热效应
C.减速垂直下降时反推发动机应向下喷气
D.为减小月球温差带来的影响,制作探测器舱的外壳应具有良好的导热性
(3)“玉兔二号”月球车质量为135kg,共有6个轮子,当月球车停在月球水平表面时,它受到的重力为 N,若每个轮子与月球表面的受力面积为100cm2,则月球车对月球表面的压强为 Pa。(g地取10N/kg)
(4)白天月球车有时也利用储存在蓄电池里的能量进行工作,下表为月球车电池的一些参数,电池储存能量减少到10%时,月球车匀速返回充电,返回过程中受到的阻力为360N。月球车正常移动时的功率是 W,剩余电池容量的80%用于克服阻力做功,为确保月球车能顺利返回充电,需要充电时离充电座最远为 m。
输入电压
12V
运行模式
连续运动
电池容量
15A·h
正常移动速度
5cm/s
(5)图丙中图1是月球车的温度报警电路,电压U恒为12V,一个虚线框内为热敏电阻,另一个为电阻箱,其中热敏电阻的阻值随温度变化的关系图线如图2所示。报警电路要求:①输出电压随温度升高而增大;
②当输出电压≥8V时,便触发报警器(未画出)报警。图中热敏电阻应接在框 (选填“1”或“2”)内:要求环境温度为38℃时开始报警,则电阻箱应调至 kΩ。
16.(1)如图1所示是常见的液体蚊香电热器。电热器工作时,加热片的温度升高,其内能改变的方式是 ,驱蚊液吸热发生 (填物态变化名)。此蚊香电热器使用两孔插口,主要是由于它的 (选填序号:①发热功率低②外壳的材料是塑料)。
(2)远程信息传递技术为我们的生活增添了便利:“天宫课堂”直播是通过发送、接收 实现“天地对话”的;防疫期间使用的测温枪能识别人体发出的 ,无需接触即可快速测温;导盲手杖通过发射 探测周围障碍物的情况并处理成语音信号进行导航。
(3)如图2所示,沿斜面向上匀速拉一个重5N的物体到斜面顶端,斜面长1.0m,高0.3m,拉力做功为2J,则使用该斜面所做的额外功为 J,这个斜面的机械效率是 。匀速拉动过程中拉力大小 摩擦力(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
三、综合题
17.随着科技的发展,无人驾驶技术日趋成熟。如图所示是利用5G网络实现远程无人驾驶的纯电动汽车,其满载质量为1.4t,车轮与路面接触的总面积为700cm2,该车满载在水平路面上以90km/h的速度匀速直线行驶10min,行驶过程中汽车受到的阻力为车重的0.05倍。汽油热值q=4.5×107J/kg,g取10N/kg,求:
(1)无人驾驶导航系统是利用 波来传递信息的;
(2)该车满载静止在水平路面上时对路面的压强;
(3)这段时间内牵引力做的功;
(4)若其他条件不变,这段时间内汽车的牵引力由机械效率为28%的汽油机来提供,则需要完全燃烧汽油多少kg?(结果保留两位有效数字)
四、科普阅读题
18.阅读《中国第五代战斗机——歼—20》回答问题。
“歼—20”作为中国第五代战斗机,融合了全球优秀战斗机的特点,具备了很强的隐形性能、机动性能等。“歼—20”外部涂有能够吸收电磁波的特殊涂料,表面平整光滑,缝隙处理严丝合缝,总体外形做成流线型。这些技术使得歼—20的隐身水准非常了得,雷达反射截面积只有。除此之外,它还拥有良好的大仰角升力特性,较大的瞬时攻角与滚转率,并采用先进的光传操纵系统,以光信号的形式传输信号,可随时保证飞机与地面的联系。“歼—20”配备了大功率雷达,为解决放热问题,采用了新一代液体冷却系统。该飞机最大起飞质量为37t,最大飞行高度达20km,最大航行速度达2.5倍声速(约合3000km/h),大油量为10t,飞行时飞机所受阻力的大小与速度的关系见下表:
速度
100
200
300
400
飞行阻力
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)歼—20飞机表面能 (选填“反射”或“吸收”)对方雷达发射的电磁波,从而实现电磁隐身;
(2)除了外部有隐身涂层和缝隙结合紧密可以减少歼—20雷达反射截面积之外, 也是影响雷达反射截面积大小的重要因素之一;
(3)从飞行时飞机所受阻力的大小与速度的关系表中可以得出:飞行速度越大,受到的飞行阻力越 (选填“大”或“小”);
(4)某空域出现警情,歼—20以最大航行速度从距离事发地600公里的某机场出发,飞机需要飞行 min就可以到达事发地。
五、简答题
19. 小明的妈妈用微波炉加热食物时,正在附近听收音机的爷爷发现声音变得嘈杂不清,请你辨释原因。
六、实验探究题
20.2024年11月17 日,我国自主设计建造的首艘大洋钻探船“梦想”号在广州市正式入列,如题图所示. “梦想”号满载时排水量为42 600 t,它使用卫星及声呐定位,能在海上的固定点正常作业.(取
(1)卫星定位利用的是 (选填“超声波”或“电磁波”).
(2)“梦想”号发动机螺旋桨向后推水而使船获得前进的力,说明力的作用是 .
(3)满载时,“梦想”号受到水的浮力约为 N.当它从珠江驶向大海的过程中,受到的浮力 ,排开水的体积 .(后两空选填“变大” “变小”或“不变” )
(4)风压指的是垂直于气流方向的平面所受到风的压力,常用单位是N/m2,它的大小与风速的二次方成正比.当风速为8 m/s时,风压可达到40 N/m2.当海风的风速为16m/s时,“梦想”号上面积为2m2的玻璃窗受到海风的压力为 N.
参考答案
1.A
2.D
3.A
4.B
5.C
6.D
7.B
8.B
9.D
10.B
11.电磁波;相互
12.地球;电磁波
13.吸收;电磁波
14.电磁;火箭;不能,因为月球表面是真空,无人机无法获得升力。
15.电磁;电;C;225;3750;18;144;2;0.8
16.做功;汽化;②;电磁波;红外线;超声波;0.5;75%;大于
17.电磁;2×105Pa;1.05×107J;0.83
18.吸收;物体的形状;大;11.76
19.微波炉利用电磁波工作,这些电磁波,干扰了收音机接收电台的电磁波,听到杂音。
20.(1)电磁波
(2)相互的
(3)4.26×108;不变;变小
(4)320
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