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B
A
半导体
电磁波
振动

电磁波能在真空中传播
不能

密闭的金属容器能屏蔽电磁

解:这是因为日光灯在启动时向外发射的电磁波被收音机接收到,从而产生“咔嚓,咔嚓”的声音。
【分析】
首先明确不同波的传播特性:声波(包含超声波、次声波)传播需要介质,无法在真空中传播;电磁波可在真空中传播。卫星处于太空环境,太空存在真空区域,要实现卫星与大气间的信号传递,信号必须能在真空中传播。据此分析选项:声波类选项因无法在真空传播直接排除,红外线属于电磁波的一种,但卫星通信中用于传递信息的无线信号是电磁波,因此可确定正确选项。
【解析】
1. 排除声波类选项:超声波、次声波都属于声波,声波的传播离不开介质,而卫星所在的太空存在真空环境,声波无法在真空中传播,因此C、D选项不符合要求,予以排除。
2. 确定正确选项:电磁波可以在真空中传播,卫星与大气、地面之间的信号传递依靠电磁波实现,红外线属于电磁波的一种,但题目中描述的“无线信号”指的是电磁波,因此A选项不符合,B选项正确。
【答案】
B
【知识点】
电磁波的传播;声波的传播条件
【点评】
本题结合我国风云三号G星的科技应用场景,考查电磁波与声波的传播特性,要求学生将物理基础知识与实际科技应用结合,理解电磁波在太空通信中的核心作用,属于基础应用型题目,侧重对知识应用能力的考查。
【难度系数】
0.8
【分析】
要解决本题,需结合电磁波的相关公式与特性,对每个选项逐一分析判断:
1. 对于周期与频率的关系,可利用公式$T=\frac{1}{f}$计算判断选项A;
2. 根据波速、波长与频率的关系$c=λ f$,真空中电磁波波速$c$为定值,分析选项B;
3. 回忆电磁波在真空中的传播速度,对比选项C中的数值判断对错;
4. 结合微波的本质(属于电磁波),分析其是否存在电磁污染,判断选项D。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:已知微波频率$f=2×10^9\ \mathrm{Hz}$,根据周期与频率的关系$T=\frac{1}{f}$,可得周期$T=\frac{1}{2×10^9\ \mathrm{Hz}}=5×10^{-10}\ \mathrm{s}$,该选项正确;
选项B:微波属于电磁波,在真空中传播速度$c$为定值($3×10^8\ \mathrm{m/s}$),由$c=λ f$可知,不同频率$f$的微波,波长$λ=\frac{c}{f}$也不同,该选项错误;
选项C:微波在真空中的传播速度为$3×10^8\ \mathrm{m/s}$,340 m/s是声音在空气中的传播速度,该选项错误;
选项D:微波是电磁波,过量的微波辐射会产生电磁污染,该选项错误。
综上,正确答案为A。
【答案】
A
【知识点】
周期与频率的关系、电磁波的传播速度、电磁波的特性
【点评】
本题考查电磁波的基础知识点,涵盖周期与频率的计算、波长与频率的关系、电磁波的传播速度及电磁污染等内容,需要学生熟练掌握电磁波的基本公式与概念,通过逐一排查选项得出结论,属于基础题型。
【难度系数】
0.7
【分析】
我们可以逐个分析每个空的解题思路:
1. 对于第一个空,回忆电子元件的材料知识,发光二极管是常见的半导体元件,半导体材料的导电性可调控,适合制作这类元件;
2. 第二个空,无线对讲机属于无线通信设备,无线通信一般依靠电磁波来传递信息,电磁波能在空气中传播,实现远距离的信息传输;
3. 第三个空,根据声音产生的原理,声音是由物体振动产生的,扬声器的振膜振动才能发出我们听到的声音。
【解析】
1. 发光二极管是由半导体材料制成的,半导体的导电性能介于导体与绝缘体之间,可用于制作多种电子元件;
2. 两对讲机之间属于无线通信,是利用电磁波来传递信息的,电磁波可以在介质中传播,适合无线信息传输;
3. 声音的产生源于物体的振动,听到的声音是由扬声器的振膜振动产生的。
【答案】
半导体;电磁波;振动
【知识点】
半导体材料应用;电磁波传信息;声音的产生
【点评】
本题考查了电学与声学的基础知识点,涵盖了半导体元件、无线通信载体、声音产生的本质,均为教材核心基础内容,需要学生扎实掌握基础知识,注重日常积累。
【难度系数】
0.8
【分析】
解题思路:首先回忆电磁波的核心特性,电磁波传播不需要介质,可在真空中传播;其次明确金属材料对电磁波具有屏蔽作用,而非金属材料(如塑料、纸)无法屏蔽电磁波。
针对第(1)问,抽去玻璃罩内空气后接近真空,依据电磁波传播无需介质的特点,可判断手机能收到信号,进而得出电磁波能在真空中传播的结论。
针对第(2)问,金属容器是导体,会阻断电磁波传播,所以手机无法收到信号;塑料和纸容器不具备屏蔽电磁波的能力,电磁波可正常穿透,因此手机能收到信号,从而得出密闭金属容器能屏蔽电磁波的结论。
最后解释建筑物或电梯的信号问题:结合金属屏蔽电磁波的结论,分析建筑物的钢筋结构、电梯的金属外壳会屏蔽电磁波,导致手机信号减弱或无法接收。
【解析】
(1) 抽去玻璃罩内空气后,罩内接近真空状态。由于电磁波的传播不需要介质,可在真空中传播,所以打电话呼叫罩内的手机,手机能收到呼叫信号,这说明电磁波能在真空中传播。
(2) 金属容器会对电磁波产生屏蔽作用,电磁波无法穿透金属容器到达手机,因此将手机放在密闭金属容器中时,手机不能收到呼叫信号;塑料容器和纸容器不会屏蔽电磁波,电磁波可正常穿透,所以此时手机能收到呼叫信号,这说明密闭的金属容器能屏蔽电磁波。
解释:建筑物的墙体通常含有钢筋等金属结构,电梯一般为金属外壳,这些金属结构会对电磁波产生屏蔽作用,阻碍电磁波的传播,因此在建筑物或电梯中,手机有时会收不到信号或信号较弱。
【答案】
(1) 能;电磁波能在真空中传播
(2) 不能;能;密闭的金属容器能屏蔽电磁波
解释:建筑物的墙体含有钢筋等金属结构,电梯多为金属外壳,这些金属结构会屏蔽电磁波,阻碍电磁波传播,导致手机有时收不到信号或信号较弱。
【知识点】
电磁波的传播;金属对电磁波的屏蔽
【点评】
本题通过实验探究的形式,考查电磁波的传播特性及金属对电磁波的屏蔽作用,同时要求结合结论解释生活中的实际现象,既巩固了物理基础知识,又培养了学生运用物理知识解决实际问题的能力,体现了物理与生活的紧密联系。
【难度系数】
0.6
【分析】
要解释这个现象,我们可以分两步梳理思路:首先明确收音机的工作原理,它是通过接收电磁波来还原声音信号的;其次回忆电磁学相关知识,变化的电流会向外发射电磁波。当日光灯启动时,其电路中的电流会发生剧烈变化,进而产生电磁波,这些电磁波被附近的收音机接收到后,干扰了收音机原本接收的正常信号,因此就会出现“咔嚓,咔嚓”的声音。
【解析】
日光灯在启动过程中,内部电路会出现剧烈变化的电流,根据电磁学原理,变化的电流会向外发射电磁波。而收音机的工作机制是接收外界电磁波并将其转化为声音信号,当日光灯启动时发射的电磁波被收音机接收到后,会干扰收音机的正常信号,从而产生“咔嚓,咔嚓”的声音。
【答案】
这是因为日光灯在启动时向外发射的电磁波被收音机接收到,从而产生“咔嚓,咔嚓”的声音。
【知识点】
变化电流产生电磁波、电磁波的接收
【点评】
本题结合生活中的常见现象,考查电磁波的产生与接收相关知识,引导学生将物理知识与实际生活相联系,培养用物理原理解释生活现象的能力。
【难度系数】
0.6