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第4章 電磁波與現(xiàn)代通信 章末綜合測(cè)評(píng)(四) (分值：100分　時(shí)間：60分鐘) 一、選擇題(本題共10個(gè)小題，每小題4分，共40分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確．全部選對(duì)的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分) 1．電磁波最重要、最廣泛的應(yīng)用是信息傳遞，最先應(yīng)用的是(　　) A．電視　　　　　　　 B．雷達(dá) C．無(wú)線電廣播 D．無(wú)線電報(bào) 【解析】　最先應(yīng)用電磁波進(jìn)行信息傳遞的是無(wú)線電報(bào)，故D正確． 【答案】　D 2．(多選)下列對(duì)無(wú)線電廣播要對(duì)電磁波進(jìn)行調(diào)制的原因的說(shuō)法正確的是(　　) A．經(jīng)過(guò)調(diào)制后的高頻電磁波向外輻射能量的本領(lǐng)更強(qiáng) B．經(jīng)過(guò)調(diào)制后的電磁波在空間傳播得更快 C．經(jīng)過(guò)調(diào)制后的電磁波在空間傳播波長(zhǎng)才能不變 D．經(jīng)過(guò)調(diào)制后的高頻電磁波才能把我們要告知對(duì)方的信號(hào)有效地傳遞出去 【解析】　調(diào)制是把要發(fā)射的信號(hào)“加”到高頻等幅振蕩上去，頻率越高，傳播信息能力越強(qiáng)，A、D對(duì)． 【答案】　AD 3．主要用于測(cè)距和定位的電磁波技術(shù)是(　　) A．無(wú)線電廣播 B．移動(dòng)電話 C．電視 D．雷達(dá) 【解析】　雷達(dá)是利用電磁波發(fā)現(xiàn)目標(biāo)和測(cè)定目標(biāo)的位置的． 【答案】　D 4．在電磁波傳播過(guò)程中，不變的物理量是(　　) A．頻率　　B．波長(zhǎng) C．振幅　　D．波速 【解析】　電磁波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，頻率不變，波速和波長(zhǎng)及振幅都會(huì)改變． 【答案】　A 5．汶川大地震發(fā)生后，在坍塌的廢墟中有大量傷員，為了盡快救出他們，需要使用生命探測(cè)儀，這種探測(cè)儀器主要接收人體發(fā)出的(　　) A．可見(jiàn)光 B．紅外線 C．紫外線 D．聲音 【解析】　任何物體都能發(fā)射紅外線，溫度越高發(fā)射的紅外線越強(qiáng)，人體比周圍的物體溫度高，發(fā)射的紅外線較強(qiáng)． 【答案】　B 6．如圖1所示，將一光敏電阻連入多用電表兩表筆上，將多用電表的選擇開(kāi)關(guān)置于歐姆擋，用光照射光敏電阻時(shí)表針的偏角為θ，現(xiàn)用手掌擋住部分光線，表針的偏角變?yōu)棣取?，則可判斷(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：17592053】 圖1 A．θ′＝θ B．θ′<θ C．θ′>θ D．不能確定θ和θ′的關(guān)系 【解析】　當(dāng)用手擋住部分光線時(shí)光敏電阻阻值變大，由于多用電表Ω檔的0刻線在右側(cè)，隨著電阻變大指針偏角變小，則有θ′<θ. 【答案】　B 7．真空中電磁波的波速是3.0108 m/s.已知某電磁波的頻率是3.01010 Hz，那么該電磁波在真空中的波長(zhǎng)為(　　) A．1.0102 m B．9.01018 m C．1.010－2 m D．10 m 【解析】　由v＝λf得λ＝＝ m＝1.010－2 m．故C正確． 【答案】　C 8．以下說(shuō)法中不正確的是(　　) A．無(wú)線電波的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，越容易繞過(guò)障礙物 B．無(wú)線電波的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，地面的吸收就越小 C．無(wú)線電波的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，大氣中的電離層越容易反射 D．無(wú)線電波的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，電離層的吸收作用越大 【解析】　電磁波具有波的一般性質(zhì)，同樣有干涉、衍射現(xiàn)象．當(dāng)電磁波的波長(zhǎng)大于或相當(dāng)于障礙物的尺度時(shí)，可繞過(guò)障礙物，A正確．無(wú)線電波的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，地面吸收越小，B正確．電離層的吸收作用隨無(wú)線電波波長(zhǎng)的增大而增大．故C錯(cuò)，D正確，所以應(yīng)選C. 【答案】　C 9．(多選)數(shù)字跑道和數(shù)字跑鞋為運(yùn)動(dòng)健兒們?cè)诳茖W(xué)訓(xùn)練和比賽中發(fā)揮了積極作用．該跑道采用了大面積柔性壓力陣列傳感器、現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)和分布式信息處理技術(shù)，可實(shí)時(shí)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)員步頻、步距、足部觸地時(shí)間、離地時(shí)間、速度、發(fā)力大小、發(fā)力角度等信息，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了訓(xùn)練信息采集和技術(shù)診斷分析系統(tǒng)，為田徑項(xiàng)目提供了一種全新的科學(xué)化訓(xùn)練平臺(tái)．下列關(guān)于數(shù)字跑道的說(shuō)法正確的是(　　) A．傳感器需要有敏感元件和轉(zhuǎn)換電路等組成 B．壓力陣列傳感器應(yīng)該是一種力電傳感器 C．奧運(yùn)會(huì)中應(yīng)用的傳感器智能化程度很高，直接感應(yīng)的是電學(xué)量，不需要力電轉(zhuǎn)換 D．奧運(yùn)會(huì)中應(yīng)用的傳感器智能化程度盡管很高，但傳感器都是將非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量 【解析】　根據(jù)題目情景敘述，跑道上使用的是壓力傳感器，所有的傳感器都要先通過(guò)敏感元件采集信息，然后再由轉(zhuǎn)換電路將采集到的力、熱、光等非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為便于測(cè)量的電壓或電流等電學(xué)量．當(dāng)轉(zhuǎn)換電路采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息處理，并輸出數(shù)字信息時(shí)，這種傳感器就可以稱得上是智能傳感器了． 【答案】　ABD 10．2007年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了法國(guó)和德國(guó)的兩位科學(xué)家，以表彰他們發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻效應(yīng)”．基于巨磁電阻效應(yīng)開(kāi)發(fā)的用于讀取硬盤數(shù)據(jù)的技術(shù)，被認(rèn)為是納米技術(shù)的第一次真正應(yīng)用．在下列有關(guān)其他電阻應(yīng)用的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：17592054】 A．熱敏電阻可應(yīng)用于溫度測(cè)控裝置中 B．光敏電阻是光電傳感器的一部分 C．電阻絲可應(yīng)用于電熱設(shè)備中 D．電阻在電路中主要起到通過(guò)直流、阻礙交流的作用 【解析】　熱敏電阻用于溫控，光敏電阻用于光電傳感器中，電阻絲主要是熱效應(yīng)，故A、B、C說(shuō)法正確，而電阻對(duì)交、直流作用等效，故D說(shuō)法錯(cuò)誤． 【答案】　D 二、填空題(本題共2個(gè)小題，共12分) 11．(6分)當(dāng)光照射到光敏電阻上時(shí)，光敏電阻的阻值________(填“變大”“不變”或“變小”)．半導(dǎo)體熱敏電阻是利用半導(dǎo)體材料的電阻率隨__________變化而改變的特性制成的． 【解析】　光敏電阻是感光元件，它的阻值隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而減小，常用以制造光控開(kāi)關(guān)．熱敏電阻對(duì)溫度反應(yīng)敏感，它的阻值隨溫度的升高而減小． 【答案】　變小　溫度 12．(6分)物理學(xué)在國(guó)防科技中具有重要的意義．例如在導(dǎo)彈攔截試驗(yàn)中利用衛(wèi)星把甲導(dǎo)彈發(fā)射的信息經(jīng)過(guò)地面控制站傳到指揮部，通信距離(往返)達(dá)16萬(wàn)千米，通信所用時(shí)間為_(kāi)_______s．甲導(dǎo)彈飛行時(shí)間為7 min，而衛(wèi)星把信息經(jīng)過(guò)地面控制站傳到指揮部，從指揮部發(fā)出指令到乙導(dǎo)彈雷達(dá)系統(tǒng)需要5 min，乙導(dǎo)彈從發(fā)射到擊中甲導(dǎo)彈的過(guò)程必須在2 min內(nèi)完成．乙的雷達(dá)有效距離為150 km，雷達(dá)從發(fā)出電磁波到接收到電磁波的最長(zhǎng)時(shí)間為_(kāi)_______s，從發(fā)現(xiàn)到擊中目標(biāo)有1 min就夠了．從以上可看出，可以輕松進(jìn)行攔截，這與通信時(shí)間極短有很大關(guān)系． 【解析】　因?yàn)殡姶挪▊鞑サ乃俣葀＝3108 m/s，故通信所用的時(shí)間t1＝＝ s≈0.53 s，雷達(dá)從發(fā)出電磁波到接收到電磁波最長(zhǎng)時(shí)間為t2＝ s＝10－3 s. 【答案】　0.53　10－3 三、計(jì)算題(本題共4個(gè)小題，共48分．解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的不得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中應(yīng)明確寫(xiě)出數(shù)值和單位) 13．(10分)從地球向月球發(fā)射電磁波，地球與月球的距離為3.83105 km，求從發(fā)射到接收反向回來(lái)的電磁波共需要多長(zhǎng)時(shí)間. 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：17592055】 【解析】　電磁波以光速傳播． 設(shè)時(shí)間為t，則： t＝＝ s＝2.55 s. 【答案】　2.55 s 14．(12分)已知某廣播電臺(tái)的頻率是10 000 kHz，求此電臺(tái)發(fā)出的電磁波的波長(zhǎng)是多少？是屬于中波還是短波？(國(guó)際規(guī)定：中波波長(zhǎng)為3 000 m～200 m，短波波長(zhǎng)為200 m～10 m) 【解析】　由c＝λf得λ＝＝ m＝30 m， 因200 m>λ>10 m, 所以屬于短波． 【答案】　見(jiàn)解析 15．(12分)要完成以下工作，你認(rèn)為要用什么傳感器？ (1)電子秤稱量物體的重力； (2)恒溫孵化器要保持禽蛋的溫度在一定范圍內(nèi)； (3)樓道自動(dòng)開(kāi)關(guān)的功能是：晚上，有人經(jīng)過(guò)樓道，開(kāi)關(guān)自動(dòng)接通；白天，不管是否有人經(jīng)過(guò)樓道，開(kāi)關(guān)都是斷開(kāi)的． 【解析】　(1)電子秤稱量物體的重力所用的傳感器是壓力傳感器． (2)恒溫孵化器要保持禽蛋的溫度在一定范圍內(nèi)，所用的傳感器是雙金屬溫度傳感器． (3)樓道自動(dòng)開(kāi)關(guān)所用的傳感器是光敏聲控傳感器． 【答案】　見(jiàn)解析 16．(14分)不同的電視臺(tái)使用不同的射頻范圍進(jìn)行廣播，以避免互相干擾．下面的表格是我國(guó)電視頻道的劃分． 第13頻道至第68頻道屬于微波中的“分米波”，算出第68頻道的波長(zhǎng)范圍，試猜想一下為什么第13頻道至第68頻道會(huì)稱為微波中的“分米波”. 我國(guó)電視頻道的劃分 頻道號(hào) 1 2 … 6 … 68 頻率范圍 48.5～56.5 56.5～64.5 … 167～175 … 950～958 【解析】　根據(jù)λ＝得 λ1＝ m≈0.316 m. λ2＝ m≈0.313 m. 由于波長(zhǎng)為“分米”范圍，所以稱為分米波． 【答案】　見(jiàn)解析