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2019-2020年高中物理第6章電磁波與信息時(shí)代章末綜合測(cè)評(píng)魯科版選修 一、選擇題(本題共8個(gè)小題，每小題6分，共48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6分，選不全的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分．) 1．電視機(jī)遙控系統(tǒng)中接收信號(hào)的設(shè)備用的是哪種類型的傳感器(　　) A．電容式傳感器　　　　　 B．電感式傳感器 C．電壓式傳感器 D．紅外線傳感器 【解析】　電視機(jī)遙控是通過紅外線的發(fā)射和接收實(shí)現(xiàn)的，故選D. 【答案】　D 2．電磁波與我們的生活密切相關(guān)．下列關(guān)于電磁波及其應(yīng)用的說法中正確的是(　　) A．電磁波不會(huì)產(chǎn)生污染 B．電磁波不能在真空中傳播 C．電飯煲是利用電磁波來(lái)加熱食物的電器 D．雷達(dá)是利用電磁波測(cè)定物體位置的無(wú)線電設(shè)備 【解析】　電磁波會(huì)污染人類生活空間，給人類帶來(lái)麻煩，對(duì)人體健康構(gòu)成威脅，故A錯(cuò)．電磁波能在真空中傳播，B錯(cuò)．電飯煲是利用電流的熱效應(yīng)工作的，C錯(cuò)．雷達(dá)是利用電磁波工作的，D對(duì)． 【答案】　D 3．敏感元件產(chǎn)生的電信號(hào)很弱，?；祀s有干擾信號(hào)，需要進(jìn)行放大和濾波處理．那么，需要下列哪種設(shè)備來(lái)完成這樣的功能(　　) A．敏感元件 B．計(jì)算機(jī) C．顯示屏幕 D．模擬電路 【解析】　由敏感元件產(chǎn)生的電信號(hào)是很微弱的，?；祀s有干擾信號(hào)，為了方便處理，首先要將信號(hào)進(jìn)行放大和濾波處理，這個(gè)工作由附加的模擬電路來(lái)完成，經(jīng)過處理的模擬信號(hào)隨后轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，輸入微型處理器或計(jì)算機(jī)，故D項(xiàng)正確． 【答案】　D 4．下列關(guān)于無(wú)線電波的敘述正確的是(　　) A．無(wú)線電波是波長(zhǎng)從幾十千米到幾毫米的電磁波 B．無(wú)線電波在任何介質(zhì)中傳播速度均為3.0108 m/s C．無(wú)線電波不能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象 D．無(wú)線電波由真空進(jìn)入介質(zhì)傳播時(shí)，波長(zhǎng)變短 【解析】　無(wú)線電波的波長(zhǎng)是從幾十千米到幾毫米的電磁波，故選項(xiàng)A正確；干涉、衍射是一切波都具有的特性，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；無(wú)線電波由真空進(jìn)入介質(zhì)時(shí)，波速變小，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由v＝λf知，頻率不變，波速變小，波長(zhǎng)變短，故選項(xiàng)D正確． 【答案】　AD 5．關(guān)于雷達(dá)的特點(diǎn)，下列說法正確的是(　　) A．雷達(dá)所用無(wú)線電波的波長(zhǎng)比長(zhǎng)波的波長(zhǎng)更長(zhǎng) B．雷達(dá)只有連續(xù)發(fā)射無(wú)線電波，才能發(fā)現(xiàn)目標(biāo) C．雷達(dá)的顯示屏上可以直接讀出障礙物的距離 D．雷達(dá)在能見度低的黑夜將無(wú)法使用 【解析】　雷達(dá)所用無(wú)線電波是微波波段，波長(zhǎng)比短波波長(zhǎng)短，A錯(cuò)誤，雷達(dá)發(fā)射脈沖信號(hào)測(cè)距離，其結(jié)果可從顯示屏上直接讀出，B、D錯(cuò)誤，C正確． 【答案】　C 6．當(dāng)電冰箱的電路接通或斷開時(shí)，可從附近的收音機(jī)中聽到“喀喀”的雜音，這是因?yàn)?　　) A．電路通、斷時(shí)，發(fā)出的聲音被收音機(jī)所接收 B．電路通、斷時(shí)，發(fā)出的電流被收音機(jī)所接收 C．電路通、斷時(shí)，發(fā)出的電磁波被收音機(jī)所接收 D．電路通、斷時(shí)，發(fā)出的振蕩電流被收音機(jī)所接收 【解析】　當(dāng)電冰箱的電路接通或斷開時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一定頻率的電磁波，當(dāng)被收音機(jī)接收到就會(huì)聽到“喀喀”的雜音． 【答案】　C 7．如圖1所示是一種油箱內(nèi)油面高度檢測(cè)裝置的示意圖．圖中油量表由電流表改裝而成，金屬杠桿的一端接浮標(biāo)，另一端觸點(diǎn)O接滑動(dòng)變阻器R.當(dāng)油箱內(nèi)油面下降時(shí)，下列分析正確的有(　　) 圖1 A．觸點(diǎn)O向下滑動(dòng) B．觸點(diǎn)O向上滑動(dòng) C．電路中的電流增大了 D．電路中的電流減小了 【解析】　當(dāng)滑箱內(nèi)油面下降時(shí)，浮標(biāo)下降，由杠桿可以看出觸點(diǎn)O向上滑動(dòng)，變阻器R的阻值變大，電流減小，所以選項(xiàng)BD正確． 【答案】　BD 8．?dāng)?shù)字跑道已在北京奧運(yùn)會(huì)田徑競(jìng)走、跳遠(yuǎn)和三級(jí)跳等重點(diǎn)奧運(yùn)項(xiàng)目中投入使用，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 二、非選擇題(本題共4個(gè)小題，共52分，解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中應(yīng)明確寫出數(shù)值和單位．) 9．(12分)下面列出了一些醫(yī)療器械的名稱和這些器械運(yùn)用的物理知識(shí)(用A、B、C……表示)，請(qǐng)將相應(yīng)的字母填在運(yùn)用這種現(xiàn)象的醫(yī)療器械后面的空格上． (1)X光機(jī)：________； (2)紫外線燈：________； (3)理療醫(yī)用“神燈”照射傷口，可使傷口愈合得較好．這里的“神燈”是利用________． A．光的全反射 B．紫外線有很強(qiáng)的熒光效應(yīng) C．紫外線有殺菌消毒作用 D．X射線有很強(qiáng)的貫穿能力 E．紅外線有顯著的熱作用 F．紅外線波長(zhǎng)較長(zhǎng)易發(fā)生衍射 【解析】　(1)X光機(jī)是用來(lái)透視人的體內(nèi)器官的，因此需要具有較強(qiáng)穿透力的電磁波，但又不能對(duì)人體造成太大的傷害，因此采用了穿透能力比較強(qiáng)又不會(huì)給人體造成太大傷害的X射線，選擇選項(xiàng)D. (2)紫外線燈主要是用來(lái)殺菌的，因此它應(yīng)用的是紫外線的殺菌作用而非熒光作用，因此選擇選項(xiàng)C. (3)“神燈”又稱紅外線燈，主要用于促進(jìn)局部血液循環(huán)，它利用的是紅外線的熱效應(yīng)，使人體局部受熱，血液循環(huán)加快，因此選擇選項(xiàng)E. 【答案】　(1)D　(2)C　(3)E 10．(8分)利用光敏電阻制作的光傳感器，記錄了傳送帶上工件的輸送情況，如圖2(甲)所示為某工廠成品包裝車間的光傳感記錄器，光傳感器B能接收到發(fā)光元件A發(fā)出的光．每當(dāng)工件擋住A發(fā)出的光時(shí)，光傳感器就輸出一個(gè)電信號(hào)，并在屏幕上顯示出電信號(hào)與時(shí)間的關(guān)系，如圖2(乙)所示，若傳送帶始終勻速運(yùn)動(dòng)， 每?jī)蓚€(gè)工件間的距離為0.1 m，則傳送帶運(yùn)動(dòng)的速度是________ m/s；該傳送帶每小時(shí)輸送________個(gè)工件． 圖2 【解析】　由圖(乙)可知，傳送帶每0.5 s內(nèi)傳送1個(gè)工件，每1 s內(nèi)傳送兩個(gè)工件． 傳送帶的速度v＝＝＝0.2 m/s. 每小時(shí)輸送工件數(shù)為23 600＝7 200(個(gè))． 【答案】　0.2　7 200 11．(16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)開關(guān)的功能是：晚上，有人經(jīng)過樓道，開關(guān)自動(dòng)接通；白天，不管是否有人經(jīng)過樓道，開關(guān)都是斷開的． 【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)開關(guān)所用的傳感器是光敏聲控傳感器． 【答案】　見解析 12．(16分)某雷達(dá)工作時(shí)，發(fā)射電磁波的波長(zhǎng)為λ＝20 cm，每秒脈沖數(shù)n＝5 000，每個(gè)脈沖持續(xù)時(shí)間t＝0.02 μs，問電磁波的振蕩頻率為多少？最大的偵察距離是多少？ 【解析】　一般在空氣中傳播時(shí)，電磁波的傳播速度就認(rèn)為等于光速c＝3.0108 m/s. 由公式c＝λf得： f＝＝1.5109 Hz. 雷達(dá)工作時(shí)發(fā)射電磁脈沖，每個(gè)脈沖持續(xù)時(shí)間t＝0.02 μs，在兩個(gè)脈沖時(shí)間間隔內(nèi)，雷達(dá)必須接收反射回來(lái)的電磁脈沖，否則會(huì)與后面的電磁脈沖重疊而影響測(cè)量． 設(shè)最大偵察距離為s，則2s＝cΔt，而Δt＝ s＝200 μs?0.02 μs(脈沖持續(xù)時(shí)間可以略去不計(jì))，所以s＝＝3104 m. 【答案】　f＝1.5109 Hz　最大的偵察距離為3104 m