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电磁场
赫兹
$3×10^8$
$3.84×10^8$
电磁波
微波
光波
光导纤维
A
C
D
B
【分析】
这是一道关于电磁学发展历史的识记类题目,解题时需要回忆电磁学领域中关键科学家的核心贡献。首先明确麦克斯韦在电磁学中的主要成就是建立相关理论并预言电磁波的存在,再回忆是谁通过实验首次证实了电磁波的存在,区分开理论提出与实验验证的对应科学家即可得出答案。
【解析】
在电磁学的发展历程中,1864年英国物理学家麦克斯韦建立了电磁场理论,同时预言了电磁波的存在;1888年德国物理学家赫兹通过实验第一次证实了电磁波的存在。因此两处空白依次应填入“电磁场”和“赫兹”。
【答案】
电磁场;赫兹
【知识点】
电磁学史;电磁场理论;电磁波的证实
【点评】
本题考查电磁学发展史上的重要史实,属于基础识记类题目,需要准确区分不同科学家的贡献,避免混淆理论预言与实验验证的对应人物,是常见的基础考点。
【难度系数】
0.9
【分析】
首先,电磁波在真空中的传播速度与光速相同,这是需要牢记的物理常量,为$3×10^8 \, \mathrm{m/s}$。其次,计算月球与地球间的距离时,已知电磁波的传播速度和传播时间,根据路程计算公式$s=vt$(其中$s$为路程,$v$为速度,$t$为时间),将已知的速度和时间代入公式即可求出距离。
【解析】
1. 电磁波在真空中的传播速度等于光速,即 $ v = 3×10^8 \, \mathrm{m/s} $;
2. 根据路程公式 $ s = vt $,代入$ v = 3×10^8 \, \mathrm{m/s} $,$ t = 1.28 \, \mathrm{s} $,可得:
$ s = 3×10^8 \, \mathrm{m/s} × 1.28 \, \mathrm{s} = 3.84×10^8 \, \mathrm{m} $。
【答案】
$ 3×10^8 $;$ 3.84×10^8 $
【知识点】
电磁波真空传播速度、速度公式应用
【点评】
本题属于物理基础题,主要考查对电磁波在真空中传播速度的记忆以及速度公式的简单应用,知识点较为基础,只要牢记常量并掌握基本公式就能顺利解答。
【难度系数】
0.9
【分析】
首先回忆无线信号的传播媒介,无线电视属于无线传输方式,我们所学的电磁波可以在空间中传播并携带信息,广泛应用于广播电视、无线通信等领域,因此可确定无线电视的图像和声音信号是通过电磁波传播的。
【解析】
无线电视的图像和声音信号是通过电磁波传播的,电磁波能够在空间中传递信息,是广播电视等无线传输领域传递信号的主要载体。
【答案】
电磁波
【知识点】
电磁波的应用
【点评】
本题为基础概念题,考查电磁波在生活中的实际应用,属于常识性知识点,需要学生掌握电磁波在广播电视信号传输中的作用。
【难度系数】
0.9
【分析】
首先回忆移动通信的信息传递方式,移动通信设备(如手机)是通过微波来传递信息的;接着思考光纤通信的原理,光纤通信是借助光波作为信号载体,在光导纤维中完成信息传输的,据此对应题目中的填空位置确定答案。
【解析】
1. 移动通信属于无线通信范畴,通常利用微波(一种高频电磁波)来传递信息,因此第一个空填微波。
2. 光纤通信是将信息加载到光波上,使光波在光导纤维内通过全反射的方式进行传输,所以光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息,对应后面两个空依次为光波、光导纤维。
【答案】
微波;光波;光导纤维
【知识点】
移动通信原理;光纤通信原理
【点评】
本题考查现代通信技术的基础概念,属于识记类题目,需要学生准确掌握移动通信和光纤通信的信息传递载体与传输介质。
【难度系数】
0.8
【分析】
这道题要求选出不是利用电磁波工作的电器,解题思路是逐个分析每个选项的工作原理,判断其是否依赖电磁波来运行:首先回忆电冰箱、微波炉、手机、电视机的工作机制,再对比电磁波的应用场景,最终确定不符合要求的选项。
【解析】
逐一分析各选项:
A. 电冰箱:其工作原理是通过压缩机循环压缩制冷剂,制冷剂在冰箱内部汽化吸收热量,在外部液化放出热量,以此实现制冷,整个过程未利用电磁波;
B. 微波炉:利用微波(属于电磁波的一种)使食物中的水分子高频振动,产生热量来加热食物,利用了电磁波;
C. 手机:通过发射和接收电磁波来传递语音、数据等信号,实现通信功能,利用了电磁波;
D. 电视机:接收电视台发射的电磁波信号,经处理后还原出图像和声音,利用了电磁波。
因此,只有电冰箱没有利用电磁波工作。
【答案】
A
【知识点】
电磁波的应用、电冰箱工作原理
【点评】
本题考查生活中常见电器的工作原理,侧重物理知识在生活中的实际应用,需要学生积累常见电器的运行机制,属于基础识记类题目,有助于提升学生对物理与生活联系的认知。
【难度系数】
0.8
【分析】
要解决这道题,需结合光的传播特性和光纤的工作原理思考:首先,光在同种均匀介质中沿直线传播,但光纤可弯曲,激光能顺利传输必然依赖特殊的传播方式。回忆光纤结构可知,光纤由内芯和包层组成,内芯折射率大于包层,当激光从内芯射向包层界面时,会发生全反射。接着分析选项:水流沿水管流动是机械约束、电流沿导线传播是电荷定向移动,均与光的传播原理不同;折射是光跨介质的传播变化,不符合光纤内的传播逻辑,只有不断反射能实现激光沿弯曲光纤传输。
【解析】
逐一分析各选项:
A选项:水流沿弯曲水管流动依靠水管的机械约束,与光的传播原理完全不同,故A错误。
B选项:电流沿弯曲导线传播是电荷的定向移动,其本质与光的传播无关,故B错误。
C选项:光纤内芯的折射率大于包层,激光在光纤中传播时,会不断经光纤壁发生全反射,从而能沿着弯曲的光纤从一端传到另一端,这是光纤通信的核心原理,故C正确。
D选项:激光在光纤中是通过反射向前传播,并非折射,折射是光从一种介质进入另一种介质时的传播方向改变,与光纤内的传播机制不符,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
光的全反射;光纤通信原理
【点评】
本题考查光纤通信的工作原理,需区分光的反射、折射与水流、电流传播的本质差异,侧重对光的传播特性实际应用的理解,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.7
【分析】
这道题考查信息传递的相关知识,解题时需逐个分析选项,结合信息传递的载体(声、光、电磁波)及不同通信设备的工作原理判断对错:
1. 分析A选项时,回忆声、光传递信息的实例,比如语言交流(声)、信号灯(光)都能传递信息,可判断A错误;
2. 分析B选项时,明确固定电话利用导线电流传信息,但手机、广播、电视是利用电磁波传递信息,并非都依赖导线电流,故B错误;
3. 分析C选项时,清楚摄像机的图像需先转换为电信号,调制到高频电磁波上才能发射,不能直接发射图像,所以C错误;
4. 分析D选项时,确认微波、卫星、光纤通信都是现代常用的通信方式,均可传递信息,因此D正确。
【解析】
逐一分析各选项:
A选项:声(如语言交流)、光(如手势信号)和电磁波都能传递信息,并非只有电磁波可以,A错误;
B选项:固定电话利用导线中的电流传递信息,而手机、广播和电视是利用电磁波传递信息,并非全部依赖导线电流,B错误;
C选项:摄像机拍摄的图像需要先转化为电信号,再调制到高频电磁波上,通过发射天线发射,不能直接将图像发射给电视观众,C错误;
D选项:微波通信利用微波传递信息,卫星通信通过卫星转发电磁波实现信息传递,光纤通信利用激光在光纤中传输信息,这三种方式都可用于传递信息,D正确。
【答案】
D
【知识点】
电磁波的信息传递应用;常见通信方式原理;现代通信技术类型
【点评】
本题围绕信息传递的核心知识点展开,涵盖了多种信息传递载体的应用、不同通信设备的工作原理,需要学生准确区分各类信息传递方式的特点,避免混淆相关概念,是对信息传递基础知识的全面考查。
【难度系数】
0.7
【分析】
首先观察收音机面板,向右调节指针时,面板上的频率刻度值逐渐变大,可知接收的电磁波频率变大。再回忆电磁波的传播规律:电磁波在空气中的传播速度$ c $是恒定的(等于光速,约$ 3×10^8 \, \mathrm{m/s} $),根据电磁波的波速、频率、波长的关系公式$ c = λ f $,变形可得$ λ = \frac{c}{f} $。当$ c $不变时,频率$ f $变大,波长$ λ $会变小,据此对选项进行判断。
【解析】
1. 判断频率变化:由收音机面板的刻度可知,向右调节指针时,该收音机接收的电磁波频率$ f $变大。
2. 结合电磁波的定量关系:电磁波在空气中的传播速度$ c $为定值($ c = 3×10^8 \, \mathrm{m/s} $),根据电磁波的波速、频率、波长的关系公式$ c = λ f $,可推导得出$ λ = \frac{c}{f} $。
3. 分析波长变化:由于$ c $恒定不变,当频率$ f $变大时,由$ λ = \frac{c}{f} $可知,波长$ λ $会变小。
综上,该收音机所接收的电磁波频率变大,波长变小,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
电磁波波频波长关系、调谐接收原理
【点评】
本题结合收音机面板的实际情境,考查电磁波的基本规律,核心是利用电磁波波速、频率、波长的定量关系分析物理量变化,需要学生牢记电磁波在同种介质中传播速度恒定的特性,属于基础应用型题目。
【难度系数】
0.8