1、電磁波的產(chǎn)生
(1)電流的迅速變化會(huì)在周圍空間激起電磁波,不變化的電流不能激起電磁波;
(2)可以在真空中或者介質(zhì)中通過(guò)變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互激發(fā),形成電磁波。
(3)常見(jiàn)的電磁波發(fā)射器有廣播電臺(tái)、電視臺(tái),接收器有收音機(jī)、電視機(jī);手機(jī)既可以發(fā)
射電磁波,又可以接收電磁波 。
2、電磁波的傳播與應(yīng)用
(1)電磁波的傳播:電磁波的傳播不需要介質(zhì),電磁波可以在固體、液體、氣體中傳播,也可以在真空中傳播。
(2)電磁波的應(yīng)用:①微波爐:利用電磁波(波長(zhǎng)很短的微波)來(lái)加熱食品。②雷達(dá):利用無(wú)線電波測(cè)定物體位置的無(wú)線電設(shè)備;工作原理:電磁波如果遇到尺寸明顯大于波長(zhǎng)的障礙物就要發(fā)生反射,雷達(dá)就是利用電磁波的這個(gè)原理,波長(zhǎng)越短,傳播直線性越好,反射性能越強(qiáng)。③無(wú)線電波:電磁波中用于廣播、電視和移動(dòng)電話的頻率為數(shù)值數(shù)百千赫茲至數(shù)百兆赫茲的那部分叫做無(wú)線電波(無(wú)線電技術(shù)中使用的電磁波);根據(jù)波長(zhǎng)的不同而有不同傳播特征:分為地波,天波,空間波三種;激光:激光束平行度特別好,在傳播很遠(yuǎn)的距離后仍能保持一定的強(qiáng)度,制成激光測(cè)距雷達(dá);激光束的亮度高,在很小的空間和很短的時(shí)間內(nèi)能集中很大的能量,利用激光束切割物質(zhì),焊接金屬,醫(yī)學(xué)上稱作“光刀”。
3、波速、波長(zhǎng)和頻率的關(guān)系
(1)波速=波長(zhǎng)×頻率,用符號(hào)表示為:c=λf
①c是波速,在真空中是定值,c=3×108m/s;
②λ是波長(zhǎng),相鄰兩個(gè)波峰或波谷之間的距離,單位是m;
③f是頻率,表示單位時(shí)間振動(dòng)的次數(shù),單位是Hz,1kHz=103Hz,1MHz=106Hz。
(2)波速的大小由傳播介質(zhì)的種類決定,電磁波在空氣中的速度接近于真空中的速度;頻率是由發(fā)射電磁波的振源振動(dòng)快慢決定的;不同頻率的電磁波在相同介質(zhì)中傳播的速度是相同的;
(3)由于電磁波在同種介質(zhì)中的傳播速度相同,因此波長(zhǎng)越頻率成反比,即頻率越高波長(zhǎng)越短,頻率越低波長(zhǎng)越長(zhǎng);
(4)可見(jiàn)光、各種射線都是電磁波,電磁波可以向各個(gè)方向傳播。
【考點(diǎn)1 電磁波的產(chǎn)生】
【典例1-1】(2023?臥龍區(qū)校級(jí)一模)下列有關(guān)聲和電磁波的說(shuō)法正確的是( )
A.電磁波是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的
B.安裝噪聲監(jiān)測(cè)儀可以在傳播過(guò)程中減弱噪聲
C.使用B超檢查時(shí),利用聲傳遞信息
D.發(fā)聲體的振幅越大,人聽(tīng)到的聲音就越響亮
【答案】C
【分析】(1)電磁波是由于變化的電流產(chǎn)生。
(2)減弱噪聲有三條途徑,即在三個(gè)不同的位置﹣﹣聲源處、傳播過(guò)程中、人耳處。
(3)聲音可以傳遞信息和能量。
(4)響度跟振幅和距離聲源的遠(yuǎn)近有關(guān)。
【解答】解:A、聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的,電磁波是由于迅速變化的電流產(chǎn)生,故A錯(cuò)誤;
B、噪聲監(jiān)測(cè)儀只能檢測(cè)聲音的大小,不能減弱噪聲,故B錯(cuò)誤;
C、醫(yī)院的B超是利用超聲波探查人體內(nèi)部信息的,說(shuō)明聲音可以傳遞信息,故C正確;
D、響度跟振幅和距離聲源的遠(yuǎn)近有關(guān),故D錯(cuò)誤。
故選:C。
【典例1-2】(2023?碑林區(qū)校級(jí)模擬)如圖,取一節(jié)舊的干電池和一根導(dǎo)線,靠近收音機(jī),將導(dǎo)線的一端與電池的一極相連,再用導(dǎo)線的另一端與電池的另一極時(shí)斷時(shí)續(xù)地接觸。從收音機(jī)里聽(tīng)到了“咔嚓、咔嚓”的聲音,這個(gè)現(xiàn)象反映了迅速變化的電流能在周圍的空間中產(chǎn)生 電磁波 。如果把收音機(jī)放入一個(gè)密閉的金屬盒中,進(jìn)行同樣的操作, 不能 (選填“能”或“不能”)聽(tīng)到咔嚓聲,這說(shuō)明密閉的金屬容器能 屏蔽 電磁波。
【答案】電磁波;不能;屏蔽。
【分析】(1)迅速變化的電流會(huì)在空間激起電磁波;
(2)金屬對(duì)電磁波有屏蔽作用。
【解答】解:導(dǎo)線中電流的迅速變化能在周圍的空間中產(chǎn)生電磁波。
不能聽(tīng)到咔嚓聲,是因?yàn)榻饘賹?duì)電磁波有屏蔽作用。
故答案為:電磁波;不能;屏蔽。
【變式1-1】下列幾種情況中,會(huì)產(chǎn)生電磁波的是( )
A.用電鋸鋸鋁材時(shí)濺出火花
B.用聲吶探測(cè)海底時(shí)接收到海底反射回來(lái)的波
C.敲擊音叉時(shí),音叉高速振動(dòng)
D.家庭電路中開(kāi)燈或關(guān)燈的瞬間
【答案】D
【分析】要解答本題需掌握:變化的電流周圍存在著電磁波。
【解答】解:A、用電鋸鋸鋁材時(shí)濺出火花,是摩擦生熱,故A錯(cuò)誤。
B、用聲吶探測(cè)海底時(shí)接收到海底反射來(lái)的波,是超聲波的應(yīng)用。故B錯(cuò)誤。
C、敲擊音叉時(shí),音叉高速振動(dòng),這是聲音的產(chǎn)生。故C錯(cuò)誤。
D、家庭電路中開(kāi)燈或關(guān)燈的瞬間,有電流變化,會(huì)激起電磁波,故D正確。
故選:D。
【變式1-2】(2023?江都區(qū)二模)如圖是我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室或課堂上做過(guò)的一些實(shí)驗(yàn)。圖甲中收音機(jī)發(fā)出喀喀聲,說(shuō)明了 電磁波 的存在;圖乙中的輕質(zhì)小球被彈開(kāi),說(shuō)明發(fā)聲的音叉在 振動(dòng) ;圖丙中的氣球不會(huì)被刺破,是由于釘子的數(shù)量多,氣球受到的 壓強(qiáng) 小。
【答案】電磁波;振動(dòng);壓強(qiáng)
【分析】(1)迅速變化的電流激發(fā)電磁波。
(2)聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的。
(3)在壓力一定時(shí),受力面積越大,壓強(qiáng)越小。
【解答】解:在實(shí)驗(yàn)室或課堂上做過(guò)的一些實(shí)驗(yàn)。圖甲中收音機(jī)發(fā)出喀喀聲,說(shuō)明了電磁波的存在;圖乙中的輕質(zhì)小球被彈開(kāi),說(shuō)明發(fā)聲的音叉在振動(dòng);圖丙中的氣球不會(huì)被刺破,是由于釘子的數(shù)量多,氣球受到的壓強(qiáng)小。
答案:電磁波;振動(dòng);壓強(qiáng)。
【考點(diǎn)2 電磁波的傳播與應(yīng)用】
【典例2-1】(2023?思明區(qū)二模)華為推出全球首款支持雙向北斗衛(wèi)星消息的智能手機(jī),在無(wú)地面網(wǎng)絡(luò)信號(hào)時(shí),仍可通過(guò)衛(wèi)星發(fā)送和接收信息。在傳遞信息過(guò)程中主要依靠的是( )
A.微波B.紅外線C.X射線D.光導(dǎo)纖維
【答案】A
【分析】電磁波的傳播不需要介質(zhì)。
【解答】解:智能手機(jī)主要靠微波傳遞信息。
故選:A。
【典例2-2】(2023?安化縣二模)2022年11月25日至27日,益陽(yáng)文旅融合發(fā)展大會(huì)在安化東坪召開(kāi),大會(huì)期間進(jìn)行了夜晚無(wú)人機(jī)燈光表演,為人們帶來(lái)了一場(chǎng)視覺(jué)盛宴。如圖所示是無(wú)人機(jī)組成的一個(gè)圖案,地面上的操控人員通過(guò) 電磁波 (選填“超聲波”或“電磁波”)來(lái)控制無(wú)人機(jī)。無(wú)人機(jī)勻速升空時(shí),選擇地面做參照物,無(wú)人機(jī)是 運(yùn)動(dòng)的 (選填“靜止的”或“運(yùn)動(dòng)的”)。
【答案】電磁波;運(yùn)動(dòng)。
【分析】(1)電磁波可以傳遞信息;
(2)研究物體的運(yùn)動(dòng)情況時(shí),首先要選取一個(gè)物體作為標(biāo)準(zhǔn),這個(gè)被選作標(biāo)準(zhǔn)的物體叫做參照物。研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)情況是怎樣的,就看它與參照物的相對(duì)位置是否變化。
【解答】解:如圖所示,地面上的操控人員通過(guò)電磁波來(lái)控制無(wú)人機(jī);無(wú)人機(jī)勻速升空時(shí),選擇地面做參照物,無(wú)人機(jī)相對(duì)于地面位置發(fā)生了變化,所以無(wú)人機(jī)是運(yùn)動(dòng)的。
故答案為:電磁波;運(yùn)動(dòng)。
【變式2-1】(2023?靖邊縣校級(jí)二模)5月18日至19日,中國(guó)—中亞峰會(huì)在陜西省西安市舉行。如圖所示是小林同學(xué)正在家中通過(guò)衛(wèi)星電視收看峰會(huì)新聞,下列說(shuō)法正確的是( )
A.衛(wèi)星電視是靠超聲波傳遞信息的
B.調(diào)節(jié)電視機(jī)的音量是為了改變聲音的音調(diào)
C.電視機(jī)的彩色畫(huà)面是由紅、黃、藍(lán)三種色光組成的
D.小林能判斷出習(xí)主席的聲音是因?yàn)槁曇舻囊羯煌?br>【答案】D
【分析】(1)電磁波能夠傳遞信息;
(2)響度:人耳感覺(jué)到的聲音的大小,它跟發(fā)聲體的振幅有關(guān);
(3)紅、綠、藍(lán)三種色光叫色光三原色,彩色電視機(jī)的豐富多彩的畫(huà)面是由三原色光混合而成;
(4)音色:發(fā)聲體的聲音品質(zhì),由發(fā)聲體本身的特征決定,是區(qū)別聲音的重要標(biāo)志。
【解答】解:A、衛(wèi)星電視是靠電磁波傳遞信息的,故A錯(cuò)誤;
B、調(diào)節(jié)電視機(jī)的音量是為了改變聲音的響度,故B錯(cuò)誤;
C、紅、綠、藍(lán)三種色光叫色光三原色,彩色電視機(jī)的豐富多彩的畫(huà)面是由三原色光混合而成,故C錯(cuò)誤;
D、小林能判斷出習(xí)主席的聲音是因?yàn)槁曇舻囊羯煌?,故D正確。
故選:D。
【變式2-2】(2023?淮陽(yáng)區(qū)校級(jí)三模)(多選)最近幾年,我國(guó)在信息、材料、能源、技術(shù)等領(lǐng)域取得了輝煌的成就,以下說(shuō)法正確的是( )
A.九章量子計(jì)算機(jī)中所有的電子器件都是由超導(dǎo)體制成的
B.新能源汽車的動(dòng)力部件是蓄電池,其工作原理與內(nèi)燃機(jī)的工作原理不相同
C.5G和4G通訊信號(hào)的電磁波在真空中的傳播速度相等
D.深海潛水器“奮斗者”號(hào)可以海底水聲定位利用的是聲音可以傳播能量
【答案】BC
【分析】(1)計(jì)算機(jī)中的電子芯片主要是由半導(dǎo)體材料制成的。
(2)蓄電池工作時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
(3)電磁波在真空中傳播的速度是一定的。
(4)聲吶定位是利用聲音可以傳遞信息。
【解答】解:A、九章量子計(jì)算機(jī)中主要的電子器件是由半導(dǎo)體制成的,故A錯(cuò)誤;
B、新能源汽車的動(dòng)力部件是蓄電池,蓄電池帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)工作將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;內(nèi)燃機(jī)是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,其工作原理與內(nèi)燃機(jī)的工作原理不相同,故B正確;
C、5G和4G通訊信號(hào)的電磁波在真空中的傳播速度相等,故C正確;
D、深海潛水器“奮斗者”號(hào)可以海底水聲定位利用的是聲音可以傳遞信息,故D錯(cuò)誤。
故選:BC。
【變式2-3】(2023?高港區(qū)二模)5月10日21時(shí)22分,“天舟六號(hào)”貨運(yùn)飛船由“長(zhǎng)征七號(hào)”運(yùn)載火箭在文昌航天場(chǎng)發(fā)射升空,11日5時(shí)16分“天舟六號(hào)”貨運(yùn)飛船與“天和”核心艙完成交會(huì)對(duì)接?;鸺l(fā)射時(shí)向下噴出高溫高壓的燃?xì)?,火箭加速上升,說(shuō)明力是 改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 的原因;交會(huì)對(duì)接過(guò)程中,以空間站為參照物,飛船是 運(yùn)動(dòng) 的;地面科研人員是通過(guò) 電磁波 對(duì)整過(guò)交會(huì)對(duì)接過(guò)程實(shí)施監(jiān)控。
【答案】改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài);運(yùn)動(dòng);電磁波。
【分析】(1)物體間力的作用是相互的;
(2)根據(jù)物體與參照物之間是否有位置變化判定物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);
(3)電磁波可以在真空中傳播。
【解答】解:火箭會(huì)向下噴出高溫高壓燃?xì)猓鸺o燃?xì)庖粋€(gè)向下的力,由于物體間力的作用是相互的,燃?xì)饨o火箭一個(gè)向上的力,使得火箭升空,說(shuō)明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因;
交會(huì)對(duì)接過(guò)程中,以空間站為參照物,飛船的位置發(fā)生變化,則飛船是運(yùn)動(dòng)的;
地面科研人員是通過(guò)電磁波對(duì)整過(guò)交會(huì)對(duì)接過(guò)程實(shí)施監(jiān)控。
故答案為:改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài);運(yùn)動(dòng);電磁波。
【考點(diǎn)3 波速、波長(zhǎng)和頻率的關(guān)系】
【典例3-1】(2022秋?越秀區(qū)校級(jí)期末)如圖是電磁波家族,真空中各種電磁波的傳播速度相同。藍(lán)牙通訊使用的甲頻率是4×109Hz,消毒柜工作時(shí)使用的乙頻率是1.4×1015Hz,根據(jù)所給信息可推測(cè)下列正確的是( )
A.甲的波長(zhǎng)比乙的波長(zhǎng)短
B.甲、乙均屬于電磁波
C.甲、乙頻率均屬于無(wú)線電波
D.甲頻率屬于紅外線
【答案】B
【分析】(1)根據(jù)波速公式v=λf分析波長(zhǎng)的大??;
(2)藍(lán)牙通訊、消毒柜工作都利用了電磁波;
(3)根據(jù)圖像分析甲、乙的頻率。
【解答】解:A.由圖可知,甲頻率小于乙頻率,由公式可知,甲的波長(zhǎng)比乙的波長(zhǎng)長(zhǎng),故A錯(cuò)誤;
B.藍(lán)牙通訊使用的電磁波是無(wú)線電波,消毒柜使用的電磁波為紫外線,無(wú)線電波、紫外線都屬于電磁波,故B正確;
CD.由圖可知,甲頻率屬于無(wú)線電波,乙頻率屬于紫外線,故CD錯(cuò)誤。
故選:B。
【典例3-2】(2023?惠州一模)在抗擊新冠病毒期間利用紅外線測(cè)溫儀測(cè)量體溫,紅外線是一種 電磁波 (選填“超聲波”或“電磁波”),它在真空中的傳播速度為 3×105 km/s。身體輻射的紅外線波長(zhǎng)約為10μm,頻率約為 3×1013 Hz。
【答案】電磁波;3×105;3×1013
【分析】(1)紅外線和紫外線都是看不見(jiàn)的光,與可見(jiàn)光一樣,也是一種電磁波。
(2)電磁波在真空或空氣中以光速傳播且保持不變;知道電磁波的波長(zhǎng)、波速、頻率之間的關(guān)系,即:c=λf(c是電磁波的波速,λ是電磁波的波長(zhǎng),f是電磁波的頻率)。
【解答】解:紅外線是一種電磁波;
光在真空或空氣中的傳播速度約為3×108m/s,則紅外線在真空中的傳播速度也為3×108m/s=3×105km/s,
故據(jù)c=λf知,頻率:
f===3×1013Hz。
故答案為:電磁波;3×105;3×1013。
【變式3-1】(2023?武進(jìn)區(qū)校級(jí)模擬)我國(guó)自主研發(fā)的長(zhǎng)波雷達(dá)能探測(cè)到隱身飛機(jī),這種雷達(dá)使用的電磁波頻率在30MHz~300MHz之間。若某型號(hào)雷達(dá)使用頻率為200MHz的電磁波,則該電磁波的周期為( )
A.5×10﹣9sB.2×10﹣8sC.5×10﹣6sD.5×10﹣3s
【答案】A
【分析】根據(jù)T=可求得該電磁波的周期。
【解答】解:已知f=200MHz=2×108Hz,
根據(jù)周期和頻率的關(guān)系可知該電磁波的周期:
T===5×10﹣9s;
故選:A。
【變式3-2】(2023?溧陽(yáng)市校級(jí)一模)如圖為一列波某時(shí)刻的波形圖,振動(dòng)頻率為5Hz,此波波長(zhǎng)是 0.5 m,周期是 0.2 s,若波速為7km/s,則這列波傳播14km,需要 2 s。
【答案】0.5;0.2;2。
【分析】(1)圖中有2.5個(gè)波長(zhǎng),故可求得波長(zhǎng)的大小,根據(jù)f=計(jì)算周期的大小;
(2)根據(jù)速度公式的變形式t=可求出需要的時(shí)間。
【解答】解:由圖可知,1.25m有2.5個(gè)波長(zhǎng),此波波長(zhǎng)是:λ==0.5m,
周期是:T==0.2s;
根據(jù)速度公式得,此波傳播需要的時(shí)間為:t===2s。
故答案為:0.5;0.2;2。
一、選擇題。
1.下列過(guò)程中不能產(chǎn)生電磁波的是( )
A.打開(kāi)或者關(guān)閉電燈時(shí)
B.電爐子在關(guān)閉狀態(tài)時(shí)
C.電冰箱的電路接通或斷開(kāi)時(shí)
D.電飯鍋從加熱狀態(tài)自動(dòng)跳到保溫狀態(tài)時(shí)
【答案】B
【分析】電磁波產(chǎn)生的原因:由方向來(lái)回迅速變化的電流(振蕩電流)產(chǎn)生的。
【解答】解:
打開(kāi)或者關(guān)閉電燈時(shí),電冰箱的電路接通或斷開(kāi)時(shí),電飯鍋從加熱狀態(tài)自動(dòng)跳到保溫狀態(tài)時(shí)都有變化的電流,都有電磁波的產(chǎn)生。故ACD不符合題意。
而電爐子在關(guān)閉狀態(tài)時(shí),電路處于斷路狀態(tài),沒(méi)有電流的變化,因此沒(méi)有電磁波的產(chǎn)生。故B符合題意。
故選:B。
2.據(jù)報(bào)道日本三菱重工業(yè)于2015年2月24日實(shí)施了這一實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)將10千瓦的電力轉(zhuǎn)換成微波,通過(guò)天線傳輸給500米外的面板狀接收裝置,然后再將接收到的微波還原成電力,最終用電力成功點(diǎn)亮發(fā)光二極管。500米的傳輸距離是當(dāng)前日本同類實(shí)驗(yàn)中的最長(zhǎng)距離。有關(guān)說(shuō)法不符合物理知識(shí)的( )
A.微波是一種電磁波
B.發(fā)光二極管是一種半導(dǎo)體材料
C.發(fā)光二極管主要是把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
D.利用技術(shù)實(shí)現(xiàn)宇宙太陽(yáng)能發(fā)電
【答案】C
【分析】(1)微波是指頻率為300MHz﹣3000GHz的電磁波;
(2)制造發(fā)光二極管的主要材料是半導(dǎo)體材料;
(3)發(fā)光二極管工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為光能;
(4)太陽(yáng)能光伏電池可以將光能直接轉(zhuǎn)化為電能。
【解答】解:
A、微波是一種頻率很高的電磁波,故A正確;
B、發(fā)光二極管由半導(dǎo)體材料制成,故B正確;
C、發(fā)光二極管工作時(shí)將電能直接轉(zhuǎn)化為光能,幾乎不轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故C錯(cuò)誤;
D、利用太陽(yáng)能光伏電池可以實(shí)現(xiàn)宇宙太陽(yáng)能發(fā)電,故D正確。
故選:C。
3.(2023?輝縣市二模)2023年2月19日,復(fù)興號(hào)家族中最“抗凍”的CR400BF﹣GZ型復(fù)興號(hào)高寒智能動(dòng)車組在黑龍江運(yùn)行滿一個(gè)月。下列說(shuō)法正確的是( )
A.動(dòng)車加速前進(jìn)時(shí),列車的動(dòng)能不變
B.動(dòng)車勻速前進(jìn)時(shí)坐在列車上的乘客相對(duì)于車站是靜止的
C.動(dòng)車內(nèi)的WiFi網(wǎng)絡(luò)利用的是電磁波傳輸信號(hào)
D.動(dòng)車外形設(shè)計(jì)成流線型是為了增大對(duì)地面的壓力,提高行駛穩(wěn)定性
【答案】C
【分析】(1)動(dòng)能和物體的質(zhì)量及速度有關(guān);
(2)被研究物體相對(duì)于參照物,位置沒(méi)有發(fā)生變化,就說(shuō)物體是靜止的,反之,就說(shuō)它是運(yùn)動(dòng)的;
(3)電磁波的傳播不需要介質(zhì);
(4)流速大的地方壓強(qiáng)小。
【解答】解:A、動(dòng)車加速前進(jìn)時(shí),車的質(zhì)量不變,速度增大,動(dòng)能一直增加,故A錯(cuò)誤;
B、動(dòng)車勻速前進(jìn)時(shí)坐在列車上的乘客相對(duì)于車站位置發(fā)生了改變,所以以車站為參照物,乘客是運(yùn)動(dòng)的,故B錯(cuò)誤;
C、WiFi網(wǎng)絡(luò)采用的是低頻段的電磁波來(lái)傳輸信號(hào)的,故C正確;
D、動(dòng)車外形設(shè)計(jì)成流線型一是可以減小空氣的阻力,二是利用上方空氣流速大、壓強(qiáng)小,下方空氣流速小、壓強(qiáng)大,產(chǎn)生向上的升力,從而減小對(duì)地面壓力,減小摩擦力,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
4.(2023?包頭二模)如圖所示,共享單車給廣大市民的出行提供了方便,也為環(huán)保事業(yè)做出了貢獻(xiàn)。下列關(guān)于共享單車的說(shuō)法中不正確的是( )
A.車輪上的花紋是為了增大摩擦
B.撥動(dòng)車鈴發(fā)聲,當(dāng)停止撥動(dòng)后還能聽(tīng)到短暫的“余音”,這是回聲現(xiàn)象
C.單車中的芯片通過(guò)發(fā)送、接收電磁波,實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星定位
D.剎車過(guò)程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
【答案】B
【分析】(1)增大摩擦的方法:在接觸面粗糙程度一定時(shí),增大壓力;在壓力一定時(shí),增大接觸面的粗糙程度。
(2)一切正在發(fā)聲的物體都在振動(dòng);振動(dòng)停止,發(fā)聲也停止。
(3)衛(wèi)星信息的傳遞是靠電磁波進(jìn)行的。
(4)各種形式的能量都可以相互轉(zhuǎn)化。
【解答】解:A.車輪上的花紋是在壓力一定時(shí),通過(guò)增大接觸面的粗糙程度來(lái)增大摩擦,故A正確;
B.撥動(dòng)車鈴發(fā)聲,當(dāng)停止撥動(dòng)后還能聽(tīng)到短暫的“余音”,這是因?yàn)殁忚K還在振動(dòng),不是回聲現(xiàn)象,故B錯(cuò)誤;
C.電磁波可以傳遞信息,衛(wèi)星信息的傳遞是靠電磁波進(jìn)行的,單車中的芯片通過(guò)發(fā)送、接收電磁波,實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星定位,故C正確;
D.共享單車剎車過(guò)程中,克服摩擦做功,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故D正確。
故選:B。
5.(2023?平原縣二模)如圖是某村第一書(shū)記為當(dāng)?shù)靥禺a(chǎn)直播帶貨的情景,下列說(shuō)法正確的是( )
A.直播使用的手機(jī)攝像頭成的是正立、縮小的實(shí)像
B.手機(jī)屏幕的彩色畫(huà)面是由紅、綠、藍(lán)三種色光組成的
C.為了使網(wǎng)友看清商品細(xì)節(jié),應(yīng)將商品緊貼攝像頭
D.直播畫(huà)面通過(guò)超聲波傳給網(wǎng)友觀看
【答案】B
【分析】(1)手機(jī)攝像頭成的是倒立、縮小的實(shí)像。
(2)色光的三原色是紅、綠、藍(lán)。
(3)為了使網(wǎng)友看清商品細(xì)節(jié),攝像頭應(yīng)該靠近被照的物品,但是物體到鏡頭的距離仍然大于兩倍焦距。
(4)電磁波可以傳遞信息。
【解答】解:A、直播使用的手機(jī)攝像頭成的是倒立、縮小的實(shí)像,故A錯(cuò)誤;
B、手機(jī)屏幕的彩色畫(huà)面是由紅、綠、藍(lán)三種色光組成的,故B正確;
C、為了使網(wǎng)友看清商品細(xì)節(jié),攝像頭應(yīng)該靠近被照的物品,但是物體到鏡頭的距離仍然大于兩倍焦距,故C錯(cuò)誤;
D、直播畫(huà)面通過(guò)電磁波傳給網(wǎng)友觀看,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
6.(2023?越秀區(qū)模擬)下表是不同電磁波的頻率。但人們卻都在說(shuō)“5G網(wǎng)絡(luò)比4G快”,是因?yàn)椋? )
A.相同時(shí)間內(nèi),5G網(wǎng)絡(luò)的波長(zhǎng)比4G網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)
B.相同時(shí)間內(nèi),5G網(wǎng)絡(luò)的頻率范圍比4G網(wǎng)絡(luò)大
C.相同時(shí)間內(nèi),5G網(wǎng)絡(luò)的傳播速度比4G網(wǎng)絡(luò)快
D.相同時(shí)間內(nèi),5G網(wǎng)絡(luò)的信息傳遞量比4G網(wǎng)絡(luò)多
【答案】D
【分析】(1)電磁波的傳播速度c=3×108m/s;
(2)波速、波長(zhǎng)與頻率的關(guān)系:c=λf。
【解答】解:A、由表格數(shù)據(jù)可知,5G信號(hào)的頻率大,由c=λf可知,電磁波頻率越大,波長(zhǎng)越小,故A錯(cuò)誤;
B、雖然相同時(shí)間內(nèi),5G網(wǎng)絡(luò)的頻率范圍比4G網(wǎng)絡(luò)大,但不是5G網(wǎng)絡(luò)比4G快的理由,故B錯(cuò)誤;
C、4G和5G信號(hào)都是電磁波,它們?cè)谡婵罩械膫鞑ニ俣仁窍嗤模紴?×108m/s,故A錯(cuò)誤;
D、相同時(shí)間內(nèi),5G網(wǎng)絡(luò)的信息傳遞量比4G網(wǎng)絡(luò)多,所以我們才說(shuō)“5G網(wǎng)絡(luò)比4G快”,這里的“快”并不是說(shuō)電磁波的傳播速度快,故D正確。
故選:D。
7.(2023?河源一模)天問(wèn)一號(hào)于2021年5月在火星著地,火星車次表層探測(cè)雷達(dá)使用電磁波可以探測(cè)火星土壤的地下分層和厚度。包含兩個(gè)通道,低頻通道(15×106Hz~95×106Hz)可以穿透10~100米的深度;高頻通道(0.45×109Hz~2.15×109Hz)可以穿透3~10米的深度,圖是電磁波家族。( )
A.低頻通道的電磁波在真空中傳播速度是340m/s
B.低頻通道的電磁波波長(zhǎng)比高頻通道電磁波波長(zhǎng)長(zhǎng)
C.低頻通道的電磁波在真空中的波速比高頻通道電磁波慢
D.高頻通道電磁波是X射線
【答案】B
【分析】(1)(3)電磁波在真空中的傳播速度為3×108m/s;
(2)電磁波的頻率越大,波長(zhǎng)越短;
(4)根據(jù)圖像解答。
【解答】解:
AC、電磁波在真空中的傳播速度為3×108m/s;電磁波的傳播速度與頻率無(wú)關(guān),故AC錯(cuò)誤;
B、電磁波的頻率越大,波長(zhǎng)越短,所以低頻通道的電磁波波長(zhǎng)比高頻通道電磁波波長(zhǎng)長(zhǎng),故B正確;
D、由圖可知,高頻通道電磁波是γ射線,故D錯(cuò)誤。
故選B。
8.(2023?天橋區(qū)三模)(多選)2023年4月2日,天龍二號(hào)遙一運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功首飛,并成功將愛(ài)太空科學(xué)號(hào)衛(wèi)星送入預(yù)定軌道,用于開(kāi)展遙感成像實(shí)驗(yàn)等技術(shù)驗(yàn)證,天龍二號(hào)是我國(guó)首款采用三機(jī)并聯(lián)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的運(yùn)載火箭,在全球首次使用液氧煤基航天煤油作為燃料,開(kāi)辟了我國(guó)商業(yè)航天從固體向液體運(yùn)載火箭跨越的新時(shí)代,則以下說(shuō)法正確的是( )
A.煤基航天煤油是一種新型航天燃料,應(yīng)具有較高的熱值
B.該火箭三機(jī)并聯(lián)發(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí),將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
C.火箭在升空過(guò)程中,動(dòng)能減小,勢(shì)能增大,機(jī)械能增大
D.遙感技術(shù)是通過(guò)電磁波從高空或外層空間接收各類信息
【答案】ABD
【分析】(1)燃料的熱值指的是1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量,是燃料本身的一種特性,它與燃料的質(zhì)量以及燃燒條件無(wú)關(guān)。
(2)能量之間可以相互轉(zhuǎn)化。
(3)機(jī)械能包括動(dòng)能與重力勢(shì)能,動(dòng)能與速度、質(zhì)量有關(guān),重力勢(shì)能與高度、質(zhì)量有關(guān)。
(4)電磁波的傳播不需要介質(zhì)。
【解答】解:A、煤基航天煤油是一種新型航天燃料,應(yīng)具有較高的熱值,故A正確;
B、該火箭三機(jī)并聯(lián)發(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí),將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故B正確;
C、火箭在升空過(guò)程中,動(dòng)能增大,勢(shì)能增大,機(jī)械能增大,故C錯(cuò)誤;
D、遙感技術(shù)是通過(guò)電磁波從高空或外層空間接收各類信息,故D正確。
故選:ABD。
二、填空題。
9.(2023?江都區(qū)一模)如圖幾幅圖是課本中的一些實(shí)驗(yàn)裝置圖,請(qǐng)?jiān)陬}中空格處填入相應(yīng)的內(nèi)容。
(1)鋼鋸條以如圖甲所示方式緊壓在桌面上,撥動(dòng)伸出桌面的一端,鋸條由于 振動(dòng) 而發(fā)出聲音;
(2)如圖乙對(duì)碘錘緩慢加熱,書(shū)本上沒(méi)有用酒精燈直接給碘錘加熱,而是采用水浴法對(duì)碘錘加熱的,是因?yàn)榈獾娜埸c(diǎn)比水的沸點(diǎn) 高 (高/低);
(3)如圖丙裝置可探究 電阻絲產(chǎn)生的熱量 跟電阻大小的關(guān)系;
(4)如圖丁說(shuō)明:斷斷續(xù)續(xù)的電流可產(chǎn)生 電磁波 。
【答案】(1)振動(dòng);(2)高;(3)電阻絲產(chǎn)生的熱量;(4)電磁波。
【分析】(1)聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的;
(2)碘的熔點(diǎn)比水的沸點(diǎn)高;
(3)在電流和通電時(shí)間相同時(shí),電阻越大產(chǎn)生的熱量越多;根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置分析;
(4)斷斷續(xù)續(xù)的電流可產(chǎn)生電磁波。
【解答】解:(1)將鋸條緊壓在桌面上,撥動(dòng)伸出桌面的一端,鋸條由于振動(dòng)而發(fā)出聲音;
(2)因?yàn)榈獾娜埸c(diǎn)比水的沸點(diǎn)高,所以采用水浴法對(duì)碘錘加熱;
(3)由圖丙可知,甲、乙兩電阻絲串聯(lián)在電路中,通電時(shí)電流相等、通電時(shí)間相等,可探究電阻絲產(chǎn)生的熱量跟電阻大小的關(guān)系;
(4)當(dāng)導(dǎo)體中有迅速變化的電流時(shí),導(dǎo)體就會(huì)向四周空間發(fā)射電磁波,且電磁波是向空間各個(gè)方向傳播的,斷斷續(xù)續(xù)的電流也可產(chǎn)生電磁波。
故答案為:(1)振動(dòng);(2)高;(3)電阻絲產(chǎn)生的熱量;(4)電磁波。
10.(2022?宿遷模擬)如圖是課本中的一些實(shí)驗(yàn)裝置圖,請(qǐng)?jiān)陬}中空格處填入相應(yīng)的內(nèi)容。
(1)圖a將點(diǎn)燃的蠟燭放在揚(yáng)聲器前方,揚(yáng)聲器發(fā)出有節(jié)奏的音樂(lè),燭焰晃動(dòng)說(shuō)明聲音具有 能量 。
(2)圖b裝置可探究 電流產(chǎn)生的熱量 跟電阻大小的關(guān)系。
(3)圖c說(shuō)明:斷斷續(xù)續(xù)的電流可產(chǎn)生 電磁波 。
(4)圖d是某四沖程汽油機(jī)工作循環(huán)中的一個(gè)沖程,它是 壓縮 沖程。
【答案】(1)能量;(2)電流產(chǎn)生的熱量;(3)電磁波:(4)壓縮。
【分析】(1)聲音能傳遞信息,也能傳遞能量;
(2)串聯(lián)電路中電流相等,產(chǎn)生熱量和電阻大小有關(guān);
(3)電流大小迅速發(fā)生變化會(huì)產(chǎn)生電磁波;
(4)汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)有四個(gè)沖程,分別是吸氣、做功、壓縮和排氣,各沖程的特點(diǎn)不同,因此根據(jù)氣門的狀態(tài)和活塞的運(yùn)行方向確定沖程,同時(shí)還可參考火花塞的狀態(tài)進(jìn)行判斷。
【解答】解:(1)將點(diǎn)燃的蠟燭放在揚(yáng)聲器前方,揚(yáng)聲器發(fā)出有節(jié)奏的音樂(lè),燭焰晃動(dòng)說(shuō)明聲音具有能量;
(2)串聯(lián)電路中電流相等,通電時(shí)間相同,產(chǎn)生熱量和電阻大小有關(guān);
(3)電流大小迅速發(fā)生變化會(huì)產(chǎn)生電磁波;
(4)圖中兩氣門關(guān)閉,活塞向上運(yùn)動(dòng),是汽油機(jī)的壓縮沖程。
故答案為:(1)能量;(2)電流產(chǎn)生的熱量;(3)電磁波:(4)壓縮。
11.(2023春?沭陽(yáng)縣期中)北京時(shí)間2023年4月15日,神舟十五號(hào)航天員乘組進(jìn)行了第四次出艙活動(dòng),航天員費(fèi)俊龍、張陸圓滿完成全部既定工作后安全返回問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙。航天員在返回時(shí),相對(duì)于問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙是 運(yùn)動(dòng) (選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”)的,航天員與地面工作人員的交流是通過(guò) 電磁波 (選填“電磁波”或“聲波”)傳遞信息的。
【答案】運(yùn)動(dòng);電磁波。
【分析】在研究物體的運(yùn)動(dòng)和靜止時(shí),要看物體的位置相對(duì)于參照物是否發(fā)生改變,若改變,則是運(yùn)動(dòng)的,若不改變,則是靜止的;電磁波的傳播不需要介質(zhì),電磁波可以在固體、液體、氣體中傳播,也可以在真空中傳播,電磁波能夠傳遞信息。
【解答】解:返回過(guò)程中,以實(shí)驗(yàn)艙為參照物,航天員與實(shí)驗(yàn)艙的位置發(fā)生了變化,因此航天員是運(yùn)動(dòng)的,航天員與地面工作人員的交流是通過(guò)電磁波傳遞信息的。
故答案為:運(yùn)動(dòng);電磁波。
12.(2023?淮陽(yáng)區(qū)校級(jí)三模)人工智能飛速發(fā)展,智能服務(wù)機(jī)器人也進(jìn)入我們?nèi)粘I?,如圖為某商場(chǎng)的智能服務(wù)機(jī)器人,它能為客戶提供咨詢服務(wù),在與客戶的溝通過(guò)程中為了不打擾到其他客戶,需要改變聲音的 響度 來(lái)減小音量,這是在 聲源 處控制噪聲;智能服務(wù)機(jī)器人在網(wǎng)上查找資料時(shí),其與互聯(lián)網(wǎng)之間是通過(guò) 電磁波 來(lái)傳遞信息的。
【答案】響度;聲源;電磁波
【分析】(1)聲音的大小叫響度,響度與振幅和距離聲源的遠(yuǎn)近有關(guān)。
(2)減弱噪聲的途徑有三種:在聲源處減弱;在傳播過(guò)程中減弱;在人耳處減弱。
(3)電磁波可以傳遞信息。
【解答】解:智能服務(wù)機(jī)器人在與客戶的溝通過(guò)程中為了不打擾到其他客戶,需要改變聲音的響度來(lái)減小音量,這是在聲源處控制噪聲;智能服務(wù)機(jī)器人在網(wǎng)上查找資料時(shí),其與互聯(lián)網(wǎng)之間是通過(guò)電磁波來(lái)傳遞信息的。
故答案為:響度;聲源;電磁波。
13.(2023?玄武區(qū)二模)汽車涉及很多物理知識(shí)。
(1)車上安裝了“北斗衛(wèi)星導(dǎo)航”,它是通過(guò) 電磁波 來(lái)傳遞信息的。
(2)四沖程汽油機(jī)的 做功 沖程的能量轉(zhuǎn)化與圖甲相同,該沖程中 內(nèi) 能轉(zhuǎn)化為 機(jī)械 能。
(3)如圖乙,加裝了尾翼(氣流偏導(dǎo)器,截面如圖丙所示),汽車在高速行駛過(guò)程中對(duì)路面的壓力增大,這是由于尾翼上方空氣流速較 小 (填“大”或“小”)。
【答案】(1)電磁波;(2)做功;內(nèi);機(jī)械;(3)小。
【分析】(1)汽車的導(dǎo)航系統(tǒng)是通過(guò)電磁波來(lái)傳遞信息的;
(2)汽油機(jī)的四個(gè)沖程中做功沖程內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;
(3)氣流偏導(dǎo)器的上方空氣流速小,下方空氣流速大,根據(jù)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系可知空氣對(duì)汽車向下的壓強(qiáng)大于向上的壓強(qiáng),由此氣體對(duì)汽車產(chǎn)生了一個(gè)向下的壓力,使車更好的“抓”住地面。
【解答】解:(1)車上安裝了“北斗衛(wèi)星導(dǎo)航”,是通過(guò)電磁波來(lái)傳遞信息的;
(2)由圖甲知,點(diǎn)火爆炸裝置將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,再將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為蓋子的機(jī)械能,這一過(guò)程中是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,與四沖程汽油機(jī)的做功沖程相同;
(3)由于氣流偏導(dǎo)器上表面平直,下表面凸起,當(dāng)車高速行駛時(shí),氣流偏導(dǎo)器的上方空氣流速小,壓強(qiáng)大;下方空氣流速大,壓強(qiáng)小。
故答案為:(1)電磁波;(2)做功;內(nèi);機(jī)械;(3)小。
14.(2023?高州市二模)2020年6月23日,我國(guó)北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、定位、授時(shí)和短報(bào)文等服務(wù)。北斗衛(wèi)星之間利用 電磁波 (選填“次聲波”、“電磁波”或“超聲波”)相互傳遞信息,實(shí)現(xiàn)“星間鏈路”,它在真空中的傳播速度是 3×108 m/s。若此波波長(zhǎng)是3m,則頻率是 1.0×108 Hz
【答案】電磁波;3×108;1.0×108。
【分析】(1)衛(wèi)星都是通過(guò)電磁波來(lái)傳遞信息的;
(2)電磁波在真空中的傳播速度為3×108m/s,電磁波的波長(zhǎng)、波速和頻率的關(guān)系:c=λf,根據(jù)公式求出電磁波的頻率。
【解答】解:(1)太空是真空,聲音無(wú)法傳播,因此北斗衛(wèi)星是通過(guò)電磁波來(lái)傳遞信息的;
(2)電磁波在真空中的傳播速度為3×108m/s;
若該電磁波的波長(zhǎng)為λ=3m,據(jù)公式c=λf,可得電磁波的頻率為:f===1.0×108Hz。
故答案為:電磁波;3×108;1.0×108。
15.(2022秋?碑林區(qū)校級(jí)月考)如表所示為某品牌工程用綠光激光筆的部分參數(shù),該筆的電池充滿電可以儲(chǔ)存 2.16×104 J電能,該激光筆工作時(shí)的輸出功率為 0.6 W,該激在空氣中傳播的的頻率f約為 6×1014 Hz。(光在空氣中傳播的速度約3×108m/s)
【答案】2.16×104;0.6;6×1014。
【分析】(1)由電池容量3V 2000mA?h及W=UIt求出給電池充滿電后儲(chǔ)存的電能
(2)利用P=UI可求得該激光筆工作時(shí)的輸出功率;
(3)由v=λf可求得該綠光的頻率。
【解答】解:根據(jù)表中電池容量,則給電池充滿電后儲(chǔ)存的電能:W=UIt=3V×2000×10﹣3A×3600s=2.16×104J;
由表格數(shù)據(jù)可知,工作電流I′=200mA=0.2A,
該激光筆工作時(shí)的輸出功率P=UI′=3V×0.2A=0.6W,
由表格數(shù)據(jù)可知,光在空氣中的波長(zhǎng)λ=500nm=5×10﹣7m,
由v=λf可得,該綠光的頻率;
f===6×1014Hz。
故答案為:2.16×104;0.6;6×1014。
三、實(shí)驗(yàn)探究題。
16.(2023?濱湖區(qū)校級(jí)二模)小明用五號(hào)電池 A、B做了如下一些實(shí)驗(yàn)。
(1)如圖甲是小明將電池A放在手掌上,電池的長(zhǎng)度最接近5 cm 。
(2)如圖乙為小明用電池B制作的“神奇轉(zhuǎn)框”,轉(zhuǎn)框的上部中央與電池正極相連,下部緊貼在與電池負(fù)極相連的柱形物兩側(cè),金屬框就可以繞電池及柱形物持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),其原理為 磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線有力的作用 。
(3)如圖丙小明用兩個(gè)電池探究“平面鏡成像特點(diǎn)”,將玻璃板豎直放在水平桌面上,玻璃板前放置電池A,移動(dòng)玻璃板后的電池B,直到 看上去電池B與電池A的像完全重合 ,才能確定A像的位置。將電池A遠(yuǎn)離玻璃板,它的像的大小 不變 (選填“變大”、“變小”或“不變”)。
(4)如圖丁小明在打開(kāi)的收音機(jī)附近,將導(dǎo)線一端與電池B的一極相連,再用導(dǎo)線的另一端與該電池的另一極時(shí)斷時(shí)續(xù)地接觸,能聽(tīng)到“咔咔”的聲音,這驗(yàn)證了 電磁波 的存在,它在真空中傳播的速度為 3×108 m/s。
【答案】(1)cm;(2)磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線有力的作用;(3)看上去電池B與電池A的像完全重合;不變;(4)電磁波;3×108。
【分析】(1)根據(jù)手掌的大小判斷電池A的長(zhǎng)度;
(2)磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線有力的作用;
(3)根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)進(jìn)行解答;
(5)收音機(jī)聽(tīng)到“咔咔”的聲音,是受到電磁波的干擾,迅速變化的電流可以產(chǎn)生電磁波;電磁波在真空中的傳播速度為 3×108 m/s。
【解答】解:(1)已知手掌的長(zhǎng)度約5cm,電池A的長(zhǎng)度略小于手掌的長(zhǎng)度,約5cm;
(2)金屬框可以繞電池及柱形物持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),其原理為磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線有力的作用;
(3)為了比較像與物的大小關(guān)系,應(yīng)玻璃板豎直放在水平桌面上,玻璃板前放置電池A,移動(dòng)玻璃板后的電池B,直到看上去電池B與電池A的像完全重合,這時(shí)說(shuō)明像與物大小相等;
平面鏡成像時(shí),像和物體大小相等,將電池A遠(yuǎn)離玻璃板,它的像的大小不變;
(4)先將導(dǎo)線的一端與電池的負(fù)極相連,再將導(dǎo)線的另一端與正極摩擦,使它們時(shí)斷時(shí)續(xù)地接觸,電路中有時(shí)斷時(shí)續(xù)的電流出現(xiàn),迅速變化的電流產(chǎn)生了電磁波,產(chǎn)生的電磁波被收音機(jī)接收到,于是聽(tīng)到“咔咔”的聲音;電磁波在真空中的傳播速度為 3×108 m/s。
故答案為:(1)cm;(2)磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線有力的作用;(3)看上去電池B與電池A的像完全重合;不變;(4)電磁波;3×108。
17.(2023?潮州模擬)圖甲為部分電磁波的頻率分布示意圖。
(1)由圖可知,紫外線 是 (選填“是”或“不是”)電磁波。它在真空中的傳播速度約為 3×108 m/s,其波長(zhǎng)為 3×10﹣8 m。
(2)下列實(shí)例中,屬于紫外線應(yīng)用的是 C (填字母)。
A.遙控器控制電視
B.體檢時(shí)拍X光片
C.醫(yī)院殺菌消毒燈
D.“測(cè)溫槍”測(cè)量體溫
(3)少量的紫外線照射是有益的,過(guò)量的紫外線照射會(huì)損傷皮膚。紫外線能使熒光物質(zhì)發(fā)光,小明想檢驗(yàn)?zāi)撤罆袼獙?duì)紫外線的阻擋作用,利用圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置在暗室及一定防護(hù)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
步驟一:如圖乙所示,固定好紫外線燈和涂有熒光物質(zhì)的硬紙板,將一塊大小合適的玻璃板放置在 Ⅱ (選填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)區(qū)域,且調(diào)整玻璃板與硬紙板平行;
步驟二:打開(kāi)紫外線燈,熒光物質(zhì)發(fā)光;
步驟三:關(guān)閉紫外線燈,熒光物質(zhì)不發(fā)光;
步驟四:按產(chǎn)品的說(shuō)明書(shū)要求在玻璃板上均勻涂滿防曬霜,再次打開(kāi)紫外線燈,熒光物質(zhì)有微弱發(fā)光。
由此可推斷,該防曬霜 不能 (選填“能”或“不能”)阻擋全部紫外線。
【答案】(1)是;3×108;3×10﹣8;(2)C;(3)Ⅱ;不能。
【分析】(1)不可見(jiàn)光屬于電磁波;電磁波在真空中的傳播速度是3×108m/s;利用v=λf求得波長(zhǎng);
(2)紫外線的作用和用途:紫外線有殺菌的作用,制成消毒燈;紫外線能使熒光物質(zhì)發(fā)光,制成驗(yàn)鈔機(jī);紫外線能合成維生素D能促進(jìn)鈣的吸收;
(3)涂有熒光物質(zhì)的硬紙板可以用來(lái)檢驗(yàn)有沒(méi)有紫外線射到硬紙板上,據(jù)此分析涂有防曬霜的玻璃板的位置;
根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析解答。
【解答】解:(1)紫外線屬于電磁波;電磁波在真空中的傳播速度是3×108m/s;
波長(zhǎng)λ==3×10﹣8m;
(2)B、體檢時(shí)拍X光片,由圖甲可知,X射線不屬于紫外線,故B錯(cuò)誤;
AD、遙控器和的測(cè)溫槍是利用紅外線工作的,故AD錯(cuò)誤;
C、紫外線化學(xué)作用強(qiáng),可以殺死微生物,醫(yī)院殺菌消毒燈是利用紫外線工作的,故C正確;
故選C;
(3)涂有熒光物質(zhì)的硬紙板可以用來(lái)檢驗(yàn)有沒(méi)有紫外線射到硬紙板上,因此應(yīng)將玻璃板放在紫外線燈和硬紙板之間,即Ⅱ位置;
由步驟二、三可知,沒(méi)有紫外線射到硬紙板上時(shí),熒光物質(zhì)不發(fā)光;有紫外線照射到硬紙板上時(shí),熒光物質(zhì)發(fā)光,由步驟四可知,熒光物質(zhì)有微弱發(fā)光,說(shuō)明有少量的紫外線透過(guò)涂有防曬霜的玻璃板射到硬紙板上,因此防曬霜不能阻擋全部紫外線。
故答案為:(1)是;3×108;3×10﹣8;(2)C;(3)Ⅱ;不能。
四、計(jì)算題。
18.(2022?河南模擬)鄭東新區(qū)5G無(wú)人駕駛公交線路為繞龍湖金融島一周。無(wú)人駕駛公交車通過(guò)車載激光雷達(dá)攝像頭等傳感器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛,還支持語(yǔ)音控制。一輛質(zhì)量為12t的無(wú)人駕駛公交車,靜止輪子與地面的總接觸面積為0.6m2,在平直道路上以36km/h的速度勻速行駛,受到的牽引力大小為4×103N。某時(shí)刻車頭上的激光雷達(dá)向正前方的固定障礙物發(fā)射一束激光信號(hào),經(jīng)3×10﹣7s激光雷達(dá)接收到障礙物反射回的信號(hào)(該時(shí)間內(nèi)車行駛的距離忽略不計(jì))。
g取10N/kg。試問(wèn):
(1)車外景物離攝像頭越近,成的像越 大 。該車還可以利用 電磁波 將車輛的實(shí)時(shí)位置信息傳遞給控制中心。
(2)該車靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)大?。?br>(3)發(fā)射激光信號(hào)時(shí)車頭到障礙物多遠(yuǎn)?
(4)該車以36km/h的速度勻速行駛10min牽引力做功多少?
【答案】(1)大;電磁波;
(2)靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)大小為2×106Pa;
(3)此刻車頭到障礙物的距離為45m;
(4)該車以36km/h的速度勻速行駛10min牽引力做功為2.4×107J。
【分析】(1)凸透鏡成實(shí)像時(shí),物距減小,像距增大,像變大;車輛與控制中心通過(guò)電磁波傳遞信息;
(2)汽車不載人時(shí)對(duì)地面的壓力和自身的重力相等,利用p=求出對(duì)地面的壓強(qiáng);
(3)已知經(jīng)3×10﹣7s激光雷達(dá)接收到障礙物反射回的信號(hào),可求得光束到達(dá)障礙物的時(shí)間,由速度公式變形可求得車頭到障礙物的距離;
(4)已知?jiǎng)蛩傩旭倳r(shí)速度,利用W=Fs=Fvt求出牽引力做的功。
【解答】解:(1)車外景物離攝像頭越近,物距越小,像距越大,成的像越大;
該車還可以利用電磁波將車輛的實(shí)時(shí)位置信息傳遞給控制中心。
(2)汽車不載人時(shí)對(duì)地面的壓力:
F=G=mg=1.2×104kg×10N/kg=1.2×105N,
對(duì)地面的壓強(qiáng):
p===2×106Pa;
(3)光束到達(dá)障礙物的時(shí)間t=×3×10﹣7s=1.5×10﹣7s,
由v=可得,車頭到障礙物的距離s=vt=3×108m/s×1.5×10﹣7s=45m;
(4)勻速行駛時(shí)速度v=36km/h=10m/s,
牽引力的做的功W=Fs=Fvt=4×103N×10m/s×10×60s=2.4×107J。
答:(1)大;電磁波;
(2)靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)大小為2×106Pa;
(3)此刻車頭到障礙物的距離為45m;
(4)該車以36km/h的速度勻速行駛10min牽引力做功為2.4×107J。
19.(2023?息縣模擬)如圖所示是鄭東新區(qū)運(yùn)行的5G無(wú)人駕駛智慧公交車“小宇2.0”,它配置的攝像頭、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)可以大大提高駕駛的安全性。假設(shè)“小宇2.0”的部分參數(shù)如表所示,回答下列問(wèn)題。(g取10N/kg)
(1)“小宇2.0”利用 電磁波 進(jìn)行信息傳遞,做出避障、變道等綜合反應(yīng)。用來(lái)驅(qū)動(dòng)車輛前進(jìn)的電動(dòng)機(jī)的工作原理是 通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的作用 。
(2)“小宇2.0”在空車狀態(tài)下對(duì)地面的壓強(qiáng)是多大?
(3)“小宇2.0”以36km/h的速度行駛200km,此過(guò)程中牽引力做了多少功?若這些能量全部由效率為40%的四沖程汽油機(jī)提供,則需要消耗汽油的質(zhì)量是多少?(q汽油=4×107J/kg)
【答案】(1)電磁波;通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的作用;
(2)“小宇2.0”在空車狀態(tài)下對(duì)地面的壓強(qiáng)是3.75×105;
(3)“小宇2.0”以36km/h的速度行駛200km,此過(guò)程中牽引力做了的功是4×108J;若這些能量全部由效率為40%的四沖程汽油機(jī)提供,則需要消耗汽油的質(zhì)量是25kg。
【分析】(1)電磁波能夠傳遞信息;通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的作用,是電動(dòng)機(jī)的制作原理;
(2)“小宇2.0”在空車狀態(tài)下,對(duì)水平路面的壓力等于其重力;利用p=可求得對(duì)地面的壓強(qiáng);
(3)小宇2.0”在空車狀態(tài)下,以36km/h的速度勻速行駛200km,根據(jù)速度公式得出所用時(shí)間,根據(jù)可得牽引力所做的功,
車的發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為40%,根據(jù)可得出燃油完全燃燒放出的熱量,根據(jù)m燃油=得出消耗燃油的質(zhì)量。
【解答】解:(1)“小宇2.0”利用電磁波進(jìn)行信息傳遞,做出避障、變道等綜合反應(yīng);用來(lái)驅(qū)動(dòng)車輛前進(jìn)的電動(dòng)機(jī)的工作原理是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的作用;
(2)“小宇2.0”在空車狀態(tài)下,對(duì)水平路面的壓力為:F壓=G車=m車g=3000kg×10N/kg=3×104N,
對(duì)地面的壓強(qiáng)為:p===3.75×105Pa;
(3)車以v=36km/h=10m/s的速度勻速行駛200km,根據(jù)速度公式得,所用時(shí)間為:t==2×104s,
根據(jù)可得牽引力所做的功為:W=Pt=20×103W×2×104s=4×108J,
發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為40%,則燃油完全燃燒放出的熱量為:Q放==1×109J,
消耗燃油的質(zhì)量為:m燃油==25kg。
答:(1)電磁波;通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的作用;
(2)“小宇2.0”在空車狀態(tài)下對(duì)地面的壓強(qiáng)是3.75×105;
(3)“小宇2.0”以36km/h的速度行駛200km,此過(guò)程中牽引力做了的功是4×108J;若這些能量全部由效率為40%的四沖程汽油機(jī)提供,則需要消耗汽油的質(zhì)量是25kg。
項(xiàng)目
CCTV1廣播臺(tái)
4G頻段
5G頻段
可見(jiàn)光
頻率/Hz
1.061×105
1.88~1.90×109
3.3~3.4×109
4.2~7.8×1014
輸出電壓
3V
工作電流
200mA
電量
2000mA?h
激光在空氣中的波長(zhǎng)λ約
500nm
空車質(zhì)量
3000kg
最大行駛速度
40km/h
滿載量
8人
電動(dòng)機(jī)輸出功率
20kW
最大續(xù)航里程
200km
輪胎與地面總接觸面積
0.08m2

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