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第4章 電磁波與現代通信 章末綜合測評(四) (分值：100分　時間：60分鐘) 一、選擇題(本題共10個小題，每小題4分，共40分．在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確．全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分) 1．電磁波最重要、最廣泛的應用是信息傳遞，最先應用的是(　　) A．電視　　　　　　　 B．雷達 C．無線電廣播 D．無線電報 【解析】　最先應用電磁波進行信息傳遞的是無線電報，故D正確． 【答案】　D 2．(多選)下列對無線電廣播要對電磁波進行調制的原因的說法正確的是(　　) A．經過調制后的高頻電磁波向外輻射能量的本領更強 B．經過調制后的電磁波在空間傳播得更快 C．經過調制后的電磁波在空間傳播波長才能不變 D．經過調制后的高頻電磁波才能把我們要告知對方的信號有效地傳遞出去 【解析】　調制是把要發(fā)射的信號“加”到高頻等幅振蕩上去，頻率越高，傳播信息能力越強，A、D對． 【答案】　AD 3．主要用于測距和定位的電磁波技術是(　　) A．無線電廣播 B．移動電話 C．電視 D．雷達 【解析】　雷達是利用電磁波發(fā)現目標和測定目標的位置的． 【答案】　D 4．在電磁波傳播過程中，不變的物理量是(　　) A．頻率　　B．波長 C．振幅　　D．波速 【解析】　電磁波從一種介質進入另一種介質，頻率不變，波速和波長及振幅都會改變． 【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，需要使用生命探測儀，這種探測儀器主要接收人體發(fā)出的(　　) A．可見光 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，人體比周圍的物體溫度高，發(fā)射的紅外線較強． 【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關置于歐姆擋，用光照射光敏電阻時表針的偏角為θ，現用手掌擋住部分光線，表針的偏角變?yōu)棣取?，則可判斷(　　) 【導學號：17592053】 圖1 A．θ′＝θ B．θ′<θ C．θ′>θ D．不能確定θ和θ′的關系 【解析】　當用手擋住部分光線時光敏電阻阻值變大，由于多用電表Ω檔的0刻線在右側，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．以下說法中不正確的是(　　) A．無線電波的波長越長，越容易繞過障礙物 B．無線電波的波長越長，地面的吸收就越小 C．無線電波的波長越長，大氣中的電離層越容易反射 D．無線電波的波長越長，電離層的吸收作用越大 【解析】　電磁波具有波的一般性質，同樣有干涉、衍射現象．當電磁波的波長大于或相當于障礙物的尺度時，可繞過障礙物，A正確．無線電波的波長越長，地面吸收越小，B正確．電離層的吸收作用隨無線電波波長的增大而增大．故C錯，D正確，所以應選C. 【答案】　C 9．(多選)數字跑道和數字跑鞋為運動健兒們在科學訓練和比賽中發(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、現場總線網絡和分布式信息處理技術，可實時檢測運動員步頻、步距、足部觸地時間、離地時間、速度、發(fā)力大小、發(fā)力角度等信息，在此基礎上構建了訓練信息采集和技術診斷分析系統(tǒng)，為田徑項目提供了一種全新的科學化訓練平臺．下列關于數字跑道的說法正確的是(　　) A．傳感器需要有敏感元件和轉換電路等組成 B．壓力陣列傳感器應該是一種力電傳感器 C．奧運會中應用的傳感器智能化程度很高，直接感應的是電學量，不需要力電轉換 D．奧運會中應用的傳感器智能化程度盡管很高，但傳感器都是將非電學量轉換為電學量 【解析】　根據題目情景敘述，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，然后再由轉換電路將采集到的力、熱、光等非電學量轉換為便于測量的電壓或電流等電學量．當轉換電路采用計算機進行信息處理，并輸出數字信息時，這種傳感器就可以稱得上是智能傳感器了． 【答案】　ABD 10．2007年度諾貝爾物理學獎授予了法國和德國的兩位科學家，以表彰他們發(fā)現“巨磁電阻效應”．基于巨磁電阻效應開發(fā)的用于讀取硬盤數據的技術，被認為是納米技術的第一次真正應用．在下列有關其他電阻應用的說法中，錯誤的是(　　) 【導學號：17592054】 A．熱敏電阻可應用于溫度測控裝置中 B．光敏電阻是光電傳感器的一部分 C．電阻絲可應用于電熱設備中 D．電阻在電路中主要起到通過直流、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，故A、B、C說法正確，而電阻對交、直流作用等效，故D說法錯誤． 【答案】　D 二、填空題(本題共2個小題，共12分) 11．(6分)當光照射到光敏電阻上時，光敏電阻的阻值________(填“變大”“不變”或“變小”)．半導體熱敏電阻是利用半導體材料的電阻率隨__________變化而改變的特性制成的． 【解析】　光敏電阻是感光元件，它的阻值隨光照強度的增強而減小，常用以制造光控開關．熱敏電阻對溫度反應敏感，它的阻值隨溫度的升高而減小． 【答案】　變小　溫度 12．(6分)物理學在國防科技中具有重要的意義．例如在導彈攔截試驗中利用衛(wèi)星把甲導彈發(fā)射的信息經過地面控制站傳到指揮部，通信距離(往返)達16萬千米，通信所用時間為________s．甲導彈飛行時間為7 min，而衛(wèi)星把信息經過地面控制站傳到指揮部，從指揮部發(fā)出指令到乙導彈雷達系統(tǒng)需要5 min，乙導彈從發(fā)射到擊中甲導彈的過程必須在2 min內完成．乙的雷達有效距離為150 km，雷達從發(fā)出電磁波到接收到電磁波的最長時間為________s，從發(fā)現到擊中目標有1 min就夠了．從以上可看出，可以輕松進行攔截，這與通信時間極短有很大關系． 【解析】　因為電磁波傳播的速度v＝3108 m/s，故通信所用的時間t1＝＝ s≈0.53 s，雷達從發(fā)出電磁波到接收到電磁波最長時間為t2＝ s＝10－3 s. 【答案】　0.53　10－3 三、計算題(本題共4個小題，共48分．解答應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．有數值計算的題，答案中應明確寫出數值和單位) 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)射到接收反向回來的電磁波共需要多長時間. 【導學號：17592055】 【解析】　電磁波以光速傳播． 設時間為t，則： t＝＝ s＝2.55 s. 【答案】　2.55 s 14．(12分)已知某廣播電臺的頻率是10 000 kHz，求此電臺發(fā)出的電磁波的波長是多少？是屬于中波還是短波？(國際規(guī)定：中波波長為3 000 m～200 m，短波波長為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】　見解析 15．(12分)要完成以下工作，你認為要用什么傳感器？ (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； (3)樓道自動開關的功能是：晚上，有人經過樓道，開關自動接通；白天，不管是否有人經過樓道，開關都是斷開的． 【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，所用的傳感器是雙金屬溫度傳感器． (3)樓道自動開關所用的傳感器是光敏聲控傳感器． 【答案】　見解析 16．(14分)不同的電視臺使用不同的射頻范圍進行廣播，以避免互相干擾．下面的表格是我國電視頻道的劃分． 第13頻道至第68頻道屬于微波中的“分米波”，算出第68頻道的波長范圍，試猜想一下為什么第13頻道至第68頻道會稱為微波中的“分米波”. 我國電視頻道的劃分 頻道號 1 2 … 6 … 68 頻率范圍 48.5～56.5 56.5～64.5 … 167～175 … 950～958 【解析】　根據λ＝得 λ1＝ m≈0.316 m. λ2＝ m≈0.313 m. 由于波長為“分米”范圍，所以稱為分米波． 【答案】　見解析