同步練習(xí)：19.1最快的“信使”（解析版）（滬粵版）

學(xué)而優(yōu)教有方.1最快的“信使”一、單選題1．電磁波的頻率與波長的大致分布如圖所示，下列說法正確的是（）A．紫外線屬于可見光B．紅外線的波長比可見光的短C．X射線的頻率比無線電波的低D．可見光與γ射線在真空中的傳播速度相等【答案】D【解析】A．由圖可知，紫外線在可見光之外，屬于不可見光，故A錯誤；B．由圖可知，紅外線的波長比可見光長，故B錯誤；C．由圖可知，X射線的頻率比無線電波的大，故C錯誤；D．可見光與γ射線都是電磁波，電磁波在真空中的傳播速度約為，故D正確。故選D。2．2017年9月29日，世界上首條量子保密通信干線“京滬干線”和“墨子號”科學(xué)實驗衛(wèi)星進行了天、地連接，成功實現(xiàn)了洲際量子保密通信，大大地提高了我國的保密技術(shù)水平，那么，在下列說法中正確的是（

）A．在“墨子號”實驗衛(wèi)星的發(fā)射過程中，將重力勢能轉(zhuǎn)化為動能B．在軌運行的“墨子號”衛(wèi)星受到的力是平衡力C．在軌運行的“墨子號”衛(wèi)星內(nèi)部的物體處于失重狀態(tài)，但仍然受重力D．保密通信“京滬干線”和衛(wèi)星“墨子號”之間是通過超聲波實現(xiàn)聯(lián)系的【答案】C【解析】A．衛(wèi)星升空時，質(zhì)量不變，速度變大，故動能變大；同時高度增加，所以重力勢能增加，即燃料的化學(xué)能最終轉(zhuǎn)化為衛(wèi)星的機械能，故A錯誤；B．在軌運行的“墨子號”衛(wèi)星做的是圓周運動，運動方向發(fā)生了變化，不是平衡狀態(tài)，受到的力不是平衡力，故B錯誤；C．“墨子號”衛(wèi)星內(nèi)部的物體處于失重狀態(tài)，是因為受到重力，而重力全部用來提供向心力，所以還是受重力作用的，故C正確；D．電磁波的傳播不需要介質(zhì)，保密通信“京滬干線”和衛(wèi)星“墨子號”之間是通過電磁波實現(xiàn)聯(lián)系，而超聲波不能在真空中傳播，故D錯誤。故選C。3．下列關(guān)于地球同步通信衛(wèi)星的說法中，錯誤的是（

）A．同步衛(wèi)星處于平衡狀態(tài) B．同步衛(wèi)星的機械能守恒C．同步衛(wèi)星相對于地球靜止 D．同步衛(wèi)星使用微波進行通信【答案】A【解析】A．平衡狀態(tài)是指靜止和勻速和勻速直線運動，而同步衛(wèi)星做圓周運動，不是平衡狀態(tài)，故A錯誤，符合題意；B．同步衛(wèi)星只受到重力的作用，高度和速度都不變，機械能不變，所以機械能守恒，故B正確，不符合題意；C．同步衛(wèi)星固定于頻道上空，與地球的自轉(zhuǎn)同步，相對于地球靜止，故C正確，不符合題意；D．同步衛(wèi)星和地球之間是真空，要使用微波進行通信，故D正確；不符合題意．【點睛】理解靜止和勻速直線運動時，運動狀態(tài)不變?yōu)槠胶鉅顟B(tài)，即速度和方向都不能改變．同步衛(wèi)星的圓周運動，運動狀態(tài)一直在改變，不是平衡狀態(tài)．4．下列關(guān)于電磁波的說法，不正確的是（）A．電磁波在真空中的傳播速度是340m/sB．北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)是利用電磁波傳輸信號的C．“嫦娥四號”探測器能從月球上傳輸影像圖，說明電磁波能在真空中傳播D．“5G技術(shù)”世界領(lǐng)先，該技術(shù)采用無線電波傳輸信息，無線電波是電磁波【答案】A【解析】A．電磁波在真空中的傳播速度是3×108m/s，故A錯誤，符合題意；B．電磁波可以傳遞信息，北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)是利用電磁波傳輸信號的，故B正確，不符合題意；C．航天器、衛(wèi)星等都是用電磁波與地面進行通信的，月球周圍是真空，探測器能從月球上發(fā)回月背的影像圖，說明電磁波能在真空中傳播，故C正確，不符合題意；D．5G技術(shù)采用無線電波傳輸信息，無線電波屬于電磁波，故D正確，不符合題意。故選A。5．2021年5月16日，我國自主研發(fā)的“天問一號”火星探測器成功將“祝融號”火星車著落到火星表面，探測器從火星向地球傳遞信息是通過（）A．紅外線 B．超聲波 C．電磁波 D．次聲波【答案】C【解析】因為電磁波的傳播不需要介質(zhì)，且傳播速度快，傳遞距離遠，所以在太空中進行遠距離信息傳遞使用的是電磁波，火星探測器向地球傳遞信息也是通過電磁波傳播的。故選C。6．圖中有關(guān)聲和電磁波的應(yīng)用，分析正確的是（）A．甲是摩托車的消聲器，其作用是在接收處減弱噪聲B．乙是手按在小提琴上一根弦的不同位置，其目的是為了改變音色C．丙是利用衛(wèi)星系統(tǒng)導(dǎo)航，其信息傳播的媒介與“B超”相同D．丁是利用聲吶探測海深，其原理是與蝙蝠在夜間飛行時的原理相同【答案】D【解析】摩托車的消聲器是在聲源處減弱噪聲，A錯；手按在小提琴上一根弦的不同位置，其目的是為了改變弦的長短，從而改變音調(diào)，B錯；衛(wèi)星系統(tǒng)導(dǎo)航，是利用電磁波傳遞信息，“B超”是利用超聲波傳遞信息，所以二者所用的媒介不相同，C錯；聲吶的原理是回聲定位，與蝙蝠在夜間飛行時的原理相同，D對。故選D。7．我國獨立自主建立的北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)，可提供全天候的及時定位服務(wù)．該系統(tǒng)利用電磁波傳遞信息．下列關(guān)于電磁波說法正確的是(

)A．所有電磁波的波長相等B．電磁波不能在玻璃中傳播C．在真空中，無線電波的傳播速度小于光的傳播速度D．作為載體，電磁波頻率越高，相同時間可以傳輸?shù)男畔⒃蕉唷敬鸢浮緿【解析】A．電磁波的頻率很廣，電磁波在真空中的傳播速度一定，故電磁波的波長并不相等，選項A錯誤；B．電磁波不僅能在空氣和玻璃中傳播，還能在真空中傳播，故選項B錯誤；C．光的本質(zhì)就是電磁波，故選項C錯誤；D．作為載體，電磁波頻率越高，其所加在的信息量就大，故相同時間可以傳輸?shù)男畔⒃蕉?，故D正確．二、填空題8．汽車GPS導(dǎo)航儀與通信衛(wèi)星之間通過________來傳遞信息，其在真空中的傳播速度為________m/s；如圖所示是表示音頻、視頻和射頻三種信號的波形示意圖，頻率最高的是________信號．【答案】

電磁波

3×108

射頻【解析】電磁波被廣泛用來傳遞信息，且電磁波可以在真空中傳播．所以汽車GPS導(dǎo)航儀與通訊衛(wèi)星之間通過電磁波來傳遞信息；電磁波在真空中的傳播速度與光速相同，為3×108m/s；如圖所示是表示音頻、視頻和射頻三種信號的波形示意圖，在相同時間內(nèi)變化次數(shù)最多的頻率最高，所以頻率最高的是射頻信號，實際應(yīng)用時射頻信號攜帶著視頻和音頻信號發(fā)射出去，將信息傳遞到遠方．9．衛(wèi)星是通過___________傳遞信息的，它從圖所示位置向近地點運行時勢能___________（選填“增大”、“減小”或“不變”）；站在地面上的人觀察到同步衛(wèi)星靜止不動，選取的參照物是_______．【答案】

電磁波

減小

地面【解析】電磁波可以在真空中傳播，衛(wèi)星是通過電磁波來傳遞信息的．衛(wèi)星從遠地點運行到近地點時，相對高度減小，所以勢能減小，同時速度增大，動能增大．站在地球上的人如果以地球為參照物，同步通信衛(wèi)星與地球之間的相對位置沒有發(fā)生改變，所以觀察到地球同步通信衛(wèi)星在空中靜止不動．10．2021年4月29日，中國天宮空間站天和核心艙發(fā)射成功，標(biāo)志著我國空間站時代已經(jīng)到來。如圖所示，天和核心艙沿橢圓軌道環(huán)繞地球運行，不受空氣阻力，因此機械能守恒。（1）天和核心艙與地面控剛中心通過電磁波傳遞信息，電磁波______（填“能”或“不能”）在真空中傳播；（2）天和核心艙沿橢圓軌道從近地點經(jīng)遠地點再回到近地點的過程中，天和核心艙的動能______（填“減小”“增大”“先減小后增大”或“先增大后減小”）；（3）若天和核心艙在1min內(nèi)運行的路程是456km，則它的平均速度是______m/s?！敬鸢浮?/p>

能

先減小后增大

7600【解析】（1）[1]電磁波的傳播不需要介質(zhì)，可以在真空中傳播。（2）[2]天和核心艙沿橢圓軌道從近地點遠地點的過程中，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能變大，動能減小；從遠地點到近地點的過程中，重力勢能變?yōu)閯幽?，動能增大。?）[3]天和核心艙的平均速度11．2021年5月30日，天舟二號貨運飛船與天和核心艙實現(xiàn)順利對接，對接成功后，以天舟二號為參照物，天和核心艙是______（選填“靜止”或“運動”）的；地面指揮中心通過______（選填“超聲波”或“電磁波”）對二者進行遠程控制?！敬鸢浮?/p>

靜止

電磁波【解析】[1]對接成功后，以天舟二號為參照物，天和核心艙相對于天舟二號的位置沒有發(fā)生變化，所以天和核心艙是靜止的。[2]因為電磁波可以在真空中傳播，所以地面指揮中心通過電磁波對二者進行遠程控制。12．2020年6月23日，我國用長征三號乙運載火箭成功發(fā)射第55顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，完成了“北斗”衛(wèi)星全面組網(wǎng)工作。在衛(wèi)星與火箭分離前，以火箭為參照物，衛(wèi)星是______（選填“靜止”或“運動”）的，“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)利用______（選填“電磁波”、“超聲波”或“紅外線”）向地球傳遞信息?！敬鸢浮?/p>

靜止

電磁波【解析】[1]在衛(wèi)星與火箭分離前，火箭與衛(wèi)星是一體的，故以火箭為參照物，衛(wèi)星的位置沒有發(fā)生變化，故是靜止的。[2]衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)利用電磁波傳播信息，因為電磁波能夠在真空中傳播。13．2020年6月23日，我國北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星成功發(fā)射，能為全球提供導(dǎo)航、定位、授時和短報文等服務(wù)。(1)北斗衛(wèi)星之間利用_____________(填“次聲波”“電磁波”或“超聲波”)相互傳遞信息，實現(xiàn)“星間鏈路”；(2)“北斗+”讓天地互通更加智慧。在某公交年站，一同學(xué)從電子站牌上看到一輛公交車需要時6分鐘行駛3.2千米才能到達某站，由此他預(yù)測該車的速度是_____________千米/小時，該車實際上提前8秒到達此站，它的行駛速度是_________(結(jié)果保留兩位小數(shù))米/秒?！敬鸢浮?/p>

電磁波

32

9.09【解析】(1)[1]廣播、電視、移動通信、衛(wèi)星通信是利用電磁波來傳遞信息的。(2)[2]由可得該車的速度是[3]該車實際上提前8秒到達此站，它的行駛速度是14．2018年5月21日，我國成功發(fā)射“鵲橋”號中繼衛(wèi)星．若某時刻的位置關(guān)系如圖所示，地面制控中心與“鵲橋”相距約46萬公里，“鵲橋”與月球背面相距約6.5萬公里，它們之間是利用________進行通信的，控制中心發(fā)出的指令通過“鵲橋”到達月球背面，大約需要________s.【答案】

電磁波

1.75【解析】太空中沒有空氣，電磁波可以在真空中傳播，所以“鵲橋”與月球背面及地面進行通訊，必須利用電磁波；地面制控中心與“鵲橋”相距約46萬公里，“鵲橋”與月球背面相距約6.5萬公里，測控中心發(fā)出的指令通過“鵲橋”到達月球背面，經(jīng)過路程為：大約需要的時間為：點睛：重點是速度公式的應(yīng)用，注意公式應(yīng)用時，單位要統(tǒng)一，有些同學(xué)沒有養(yǎng)成習(xí)慣，在單位上容易出現(xiàn)問題，注意多練習(xí)，養(yǎng)成良好的習(xí)慣．三、實驗題15．打開收音機的開關(guān)，將旋鈕調(diào)到?jīng)]有電臺的位置，并將音量開大。取一節(jié)舊的干電池和一根導(dǎo)線，靠近收音機，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斷時續(xù)的接觸，如圖所示，會聽到收音機發(fā)出“咔咔”聲(1)這一現(xiàn)象驗證了________的存在；(2)現(xiàn)將收音機放入玻璃罩中，用抽氣機抽去罩中的空氣，重復(fù)以上實驗，卻發(fā)現(xiàn)聽不到收音機發(fā)出的“咔咔”聲，試分析：收音機放在真空玻璃罩中聽不到“咔咔”聲的原因是______；(3)謝老師在一次乘坐鎮(zhèn)江商業(yè)城的電梯時，發(fā)現(xiàn)性能完好的手機接收不到信號，原因是______；(4)請設(shè)計一個實驗驗證你的判斷：______?！敬鸢浮?/p>

電磁波

聲音不能在真空中傳播

電梯對電磁波有屏蔽作用

見解析【解析】(1)[1]迅速變化的電流會在空間激起電磁波，聽到收音機發(fā)出“咔咔”聲驗證了電磁波的存在。(2)[2]聲音的傳播需要介質(zhì)，將收音機放入玻璃罩中，用抽氣機抽去罩中的空氣，發(fā)現(xiàn)聽不到收音機發(fā)出的“咔咔”聲，原因是聲音不能在真空中傳播。(3)[3]電梯是密閉的金屬罩，乘坐電梯時，發(fā)現(xiàn)手機接收不到信號，原因是電梯對電磁波有屏蔽作用。(4)[4]首先將完好的手機設(shè)置到響鈴狀態(tài)后放入密閉的金屬盒內(nèi)，再用另一完好的手機呼叫盒內(nèi)的手機，若聽不到盒內(nèi)的手機聲響，就說明金屬體對電磁波有屏蔽作用。16．根據(jù)下圖所示的實驗，完成下列內(nèi)容：（1）甲圖中銅片是鹽水電池的__________極。（2）乙圖說明二極管具有__________性。（3）丙圖中兩個鉛柱壓緊后能吊起重物，說明__________。（4）丁圖中，真空罩內(nèi)的手機能接收到來電信號，說明電磁波__________。【答案】

正

單向?qū)щ?/p>

分子間有引力

傳播不需要介質(zhì)（可以在真空中傳播）【解析】(1)[1]從圖甲可以看到，銅片接的是電壓表正接線柱，而電壓表正常偏轉(zhuǎn)，那么銅片是鹽水電池的正極；(2)[2]從圖乙可以看到，電流從正極流入時，二極管能夠發(fā)光，從負極流入時，不能發(fā)光，這說明了二極管具有單向?qū)щ娦裕?3)[3]丙圖中兩個鉛柱壓緊后能吊起重物，說明分子間有引力；(4)[4]真空罩內(nèi)是沒有空氣的，即沒有介質(zhì)，但是還是能夠接收到來電信號，說明電磁波傳播不需要介質(zhì)。四、綜合題17．題22圖甲為部分電磁波的頻率分布示意圖。（1）由圖可知，紫外線___________（選填“是”或“不是”）電磁波。它在真空中的傳播速度約為___________m/s。（2）下列實例中，屬于紫外線應(yīng)用的是___________（填字母）。A．遙控器控制電視

B．體檢時拍X光片C．醫(yī)院殺菌消毒燈

D．“測溫槍”測量體溫（3）少量的紫外線照射是有益的，過量的紫外線照射會損傷皮膚。紫外線能使熒光物質(zhì)發(fā)光，小明想檢驗?zāi)撤罆袼獙ψ贤饩€的阻擋作用，利用圖乙所示的實驗裝置在暗室及一定防護下進行實驗。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___________（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)品的說明書要求在玻璃板上均勻涂滿防曬霜，再次打開紫外線燈，熒光物質(zhì)有微弱發(fā)光。由此可推斷，該防曬霜___________（選填“能”或“不能”）阻擋全部紫外線?！敬鸢浮?/p>

是

3.0×108

C

Ⅱ

不能【解析】（1）[1]因為光是電磁波的一種，而紫外線又屬于看不見得光，所以紫外線屬于電磁波。[2]光在真空中的傳播速度是3×108m/s，而紫外線屬于看不見得光，所以紫外線在真空中的傳播速度約為3×108m/s。（2）[3]A．遙控器是利用紅外線可以進行遙控來工作的，故A不符合題意；B．拍X光片利用的是X射線，不屬于紫外線，故B不符合題意；C．醫(yī)院殺菌消毒燈，利用的是紫外線具有殺菌作用，故C符合題意；D．測溫槍的工作原理是利用紅外線的熱效應(yīng)，故D不符合題意。故選C。（3）[4]由題意可知，小明要檢驗?zāi)撤罆袼獙ψ贤饩€的阻擋作用，因為光沿直線傳播，所以應(yīng)該把玻璃板放在紫外線燈和涂有熒光物質(zhì)的硬紙板之間，觀察熒光物質(zhì)的發(fā)光情況；然后在玻璃板上均勻涂滿防曬霜，觀察熒光物質(zhì)的發(fā)光情況，通過對比，得出某防曬霜對紫外線是否有阻擋作用。[5]由題意可知，在玻璃板上均勻涂滿防曬霜，再次打開紫外線燈，熒光物質(zhì)有微弱發(fā)光，說明仍有部分紫外線照射在熒光物質(zhì)上，所以該防曬霜不能阻擋全部紫外線。18．手機是集成度很高的微型高精密接收和發(fā)射高頻電磁波的機器，大致可分為五個部分：聽筒、話筒、控制模組、天線及電源．手機采