7. 通信卫星某时刻与地面间的距离是$3.6×10^{7}m$,由该 卫星发射的电磁波到达地面所需的时间是()。
A.$0.12s$
B.$1.2s$
C.$0.24s$
D.$2.4s$
A.$0.12s$
B.$1.2s$
C.$0.24s$
D.$2.4s$
答案:A
解析:
【分析】
要解决这道题,我们需要明确两个关键信息:一是电磁波在空气中的传播速度近似等于在真空中的速度,即$v=3×10^{8}m/s$;二是已知卫星与地面的距离(电磁波传播的路程),要求传播时间,可利用速度公式的变形公式$t=\frac{s}{v}$来计算。首先确定已知量:路程$s=3.6×10^{7}m$,速度$v=3×10^{8}m/s$,将数值代入公式计算即可得到结果,再对应选项选出正确答案。
【解析】
已知:电磁波传播的路程$s=3.6×10^{7}m$,电磁波的传播速度$v=3×10^{8}m/s$。
根据速度公式$v=\frac{s}{t}$,变形可得传播时间$t=\frac{s}{v}$。
将数值代入公式:
$t=\frac{3.6×10^{7}m}{3×10^{8}m/s}=0.12s$
因此,电磁波到达地面所需的时间是0.12s,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
1. 电磁波的传播速度
2. 速度公式的变形应用
【点评】
本题属于基础计算题,主要考查对电磁波传播速度的记忆以及速度公式的简单应用。解题关键是牢记电磁波在空气中的传播速度,正确运用速度公式的变形进行计算,需注意科学计数法的运算规范,避免指数计算错误。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,我们需要明确两个关键信息:一是电磁波在空气中的传播速度近似等于在真空中的速度,即$v=3×10^{8}m/s$;二是已知卫星与地面的距离(电磁波传播的路程),要求传播时间,可利用速度公式的变形公式$t=\frac{s}{v}$来计算。首先确定已知量:路程$s=3.6×10^{7}m$,速度$v=3×10^{8}m/s$,将数值代入公式计算即可得到结果,再对应选项选出正确答案。
【解析】
已知:电磁波传播的路程$s=3.6×10^{7}m$,电磁波的传播速度$v=3×10^{8}m/s$。
根据速度公式$v=\frac{s}{t}$,变形可得传播时间$t=\frac{s}{v}$。
将数值代入公式:
$t=\frac{3.6×10^{7}m}{3×10^{8}m/s}=0.12s$
因此,电磁波到达地面所需的时间是0.12s,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
1. 电磁波的传播速度
2. 速度公式的变形应用
【点评】
本题属于基础计算题,主要考查对电磁波传播速度的记忆以及速度公式的简单应用。解题关键是牢记电磁波在空气中的传播速度,正确运用速度公式的变形进行计算,需注意科学计数法的运算规范,避免指数计算错误。
【难度系数】
0.8
8. 从无线电波、微波到光波,传递信息的电磁波频率越来,相同时间内可传递的信息量越来越。
答案:高
大
大
解析:
【分析】
首先回忆电磁波家族的频率排序:无线电波频率较低,微波频率高于无线电波,光波频率更高,所以第一个空可确定为“高”。接着思考电磁波频率与信息量的关系,根据信息传递的相关知识,频率越高的电磁波,单位时间内能够承载的信号更多,相同时间内传递的信息量就越大,因此第二个空为“大”。
【解析】
在电磁波谱中,无线电波的频率相对较低,微波的频率高于无线电波,光波的频率又高于微波,因此从无线电波、微波到光波,传递信息的电磁波频率越来越高。根据信息传递的原理,电磁波的频率越高,单位时间内可以承载的信号编码越多,相同时间内可传递的信息量就越大。
【答案】
高;大
【知识点】
电磁波频率特性、信息传递与电磁波的关系
【点评】
本题属于电磁波基础概念题,考查电磁波的频率排序以及频率与信息传递能力的对应关系,需要学生牢记电磁波家族的特性及相关信息传递规律,注重对基础知识的掌握。
【难度系数】
0.8
首先回忆电磁波家族的频率排序:无线电波频率较低,微波频率高于无线电波,光波频率更高,所以第一个空可确定为“高”。接着思考电磁波频率与信息量的关系,根据信息传递的相关知识,频率越高的电磁波,单位时间内能够承载的信号更多,相同时间内传递的信息量就越大,因此第二个空为“大”。
【解析】
在电磁波谱中,无线电波的频率相对较低,微波的频率高于无线电波,光波的频率又高于微波,因此从无线电波、微波到光波,传递信息的电磁波频率越来越高。根据信息传递的原理,电磁波的频率越高,单位时间内可以承载的信号编码越多,相同时间内可传递的信息量就越大。
【答案】
高;大
【知识点】
电磁波频率特性、信息传递与电磁波的关系
【点评】
本题属于电磁波基础概念题,考查电磁波的频率排序以及频率与信息传递能力的对应关系,需要学生牢记电磁波家族的特性及相关信息传递规律,注重对基础知识的掌握。
【难度系数】
0.8
9. 小明在演播现场观看春节联欢晚会,他的座位距舞台$34m$,而小宇在广州的家里通过电视机收看实况直播,演播现场距离小宇家约$2400km$。试通过计算说明,小明和小宇谁先听到演出的声音。
答案:解:小明听到声音的时间$t_1=\frac{s_1}{v_1}=\frac{34\,\mathrm{m}}{340\,\mathrm{m/s}}=0.1\,\mathrm{s}$。
小宇听到声音的时间$t_2=\frac{s_2}{v_2}=\frac{2.4×10^6\,\mathrm{m}}{3×10^8\,\mathrm{m/s}}=0.008\,\mathrm{s}$。
因为$0.008\,\mathrm{s} < 0.1\,\mathrm{s}$,所以小宇先听到声音。
结论:小宇先听到演出的声音。
小宇听到声音的时间$t_2=\frac{s_2}{v_2}=\frac{2.4×10^6\,\mathrm{m}}{3×10^8\,\mathrm{m/s}}=0.008\,\mathrm{s}$。
因为$0.008\,\mathrm{s} < 0.1\,\mathrm{s}$,所以小宇先听到声音。
结论:小宇先听到演出的声音。
解析:
【分析】
要判断小明和小宇谁先听到声音,关键是分别计算两人听到声音所需的时间,比较时间长短,时间短的先听到。小明听到的声音通过空气传播,已知传播距离和空气中的声速,利用速度公式$t=\frac{s}{v}$可计算时间;小宇通过电视机收看直播,声音依靠电磁波传播,电磁波传播速度为光速,已知演播现场到小宇家的距离,同样用速度公式计算传播时间,最后比较两个时间的大小即可得出结论。
【解析】
已知:小明到舞台的距离$s_1=34\,\mathrm{m}$,声音在空气中的传播速度$v_1=340\,\mathrm{m/s}$;演播现场到小宇家的距离$s_2=2400\,\mathrm{km}=2.4×10^6\,\mathrm{m}$,电磁波的传播速度$v_2=3×10^8\,\mathrm{m/s}$。
1. 计算小明听到声音的时间:
$t_1=\frac{s_1}{v_1}=\frac{34\,\mathrm{m}}{340\,\mathrm{m/s}}=0.1\,\mathrm{s}$
2. 计算小宇听到声音的时间:
$t_2=\frac{s_2}{v_2}=\frac{2.4×10^6\,\mathrm{m}}{3×10^8\,\mathrm{m/s}}=0.008\,\mathrm{s}$
3. 比较时间大小:
因为$0.008\,\mathrm{s} < 0.1\,\mathrm{s}$,所以小宇听到声音的时间更短。
【答案】
小宇先听到演出的声音。
【知识点】
速度公式的应用、声速与电磁波速差异
【点评】
本题考查速度公式在实际生活中的应用,核心是区分声音的空气传播和电磁波的传播,解题时需注意单位的统一,通过定量计算比较时间长短得出结论,帮助学生理解不同传播介质的速度差异在实际场景中的影响。
【难度系数】
0.8
要判断小明和小宇谁先听到声音,关键是分别计算两人听到声音所需的时间,比较时间长短,时间短的先听到。小明听到的声音通过空气传播,已知传播距离和空气中的声速,利用速度公式$t=\frac{s}{v}$可计算时间;小宇通过电视机收看直播,声音依靠电磁波传播,电磁波传播速度为光速,已知演播现场到小宇家的距离,同样用速度公式计算传播时间,最后比较两个时间的大小即可得出结论。
【解析】
已知:小明到舞台的距离$s_1=34\,\mathrm{m}$,声音在空气中的传播速度$v_1=340\,\mathrm{m/s}$;演播现场到小宇家的距离$s_2=2400\,\mathrm{km}=2.4×10^6\,\mathrm{m}$,电磁波的传播速度$v_2=3×10^8\,\mathrm{m/s}$。
1. 计算小明听到声音的时间:
$t_1=\frac{s_1}{v_1}=\frac{34\,\mathrm{m}}{340\,\mathrm{m/s}}=0.1\,\mathrm{s}$
2. 计算小宇听到声音的时间:
$t_2=\frac{s_2}{v_2}=\frac{2.4×10^6\,\mathrm{m}}{3×10^8\,\mathrm{m/s}}=0.008\,\mathrm{s}$
3. 比较时间大小:
因为$0.008\,\mathrm{s} < 0.1\,\mathrm{s}$,所以小宇听到声音的时间更短。
【答案】
小宇先听到演出的声音。
【知识点】
速度公式的应用、声速与电磁波速差异
【点评】
本题考查速度公式在实际生活中的应用,核心是区分声音的空气传播和电磁波的传播,解题时需注意单位的统一,通过定量计算比较时间长短得出结论,帮助学生理解不同传播介质的速度差异在实际场景中的影响。
【难度系数】
0.8
10. 如图所示的设备中,利用电磁波工作的是()。

A.洗衣机
B.磁悬浮列车
C.超声波测速仪
D.手机
A.洗衣机
B.磁悬浮列车
C.超声波测速仪
D.手机
答案:D
解析:
【分析】
要解决这道题,我们需要逐个分析每个选项中设备的工作原理,判断其是否利用电磁波工作:
1. 首先回忆各设备的工作机制:洗衣机依靠电动机将电能转化为机械能;磁悬浮列车利用磁极间的相互作用实现悬浮与运行;超声波测速仪利用超声波(机械波)的反射来测速;手机通过发射和接收电磁波传递信息。
2. 然后逐一排除不利用电磁波的选项,最终确定符合要求的设备。
【解析】
A. 洗衣机的核心部件是电动机,工作时将电能转化为机械能,未利用电磁波;
B. 磁悬浮列车利用同名磁极相互排斥的原理实现悬浮和运行,未利用电磁波;
C. 超声波测速仪利用超声波(属于机械波)的反射来测量物体速度,未利用电磁波;
D. 手机通过发射和接收电磁波来传递语音、数据等信息,是利用电磁波工作的设备。
因此,利用电磁波工作的是手机。
【答案】
D
【知识点】
电磁波的应用,磁极间相互作用,超声波的应用
【点评】
本题考查物理知识在生活设备中的应用,需要学生区分电磁波、机械波、磁体相互作用等不同物理原理的应用场景,注重对生活中物理现象的观察和知识积累。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,我们需要逐个分析每个选项中设备的工作原理,判断其是否利用电磁波工作:
1. 首先回忆各设备的工作机制:洗衣机依靠电动机将电能转化为机械能;磁悬浮列车利用磁极间的相互作用实现悬浮与运行;超声波测速仪利用超声波(机械波)的反射来测速;手机通过发射和接收电磁波传递信息。
2. 然后逐一排除不利用电磁波的选项,最终确定符合要求的设备。
【解析】
A. 洗衣机的核心部件是电动机,工作时将电能转化为机械能,未利用电磁波;
B. 磁悬浮列车利用同名磁极相互排斥的原理实现悬浮和运行,未利用电磁波;
C. 超声波测速仪利用超声波(属于机械波)的反射来测量物体速度,未利用电磁波;
D. 手机通过发射和接收电磁波来传递语音、数据等信息,是利用电磁波工作的设备。
因此,利用电磁波工作的是手机。
【答案】
D
【知识点】
电磁波的应用,磁极间相互作用,超声波的应用
【点评】
本题考查物理知识在生活设备中的应用,需要学生区分电磁波、机械波、磁体相互作用等不同物理原理的应用场景,注重对生活中物理现象的观察和知识积累。
【难度系数】
0.7
11. 如图所示的警用巡逻机器人,搭载了$5$个高清摄像头,具备快速测温筛查、循环播报提醒等功能,可实现全景无死角巡逻。该机器人是通过向外界发送信息的;它还能通过识别不同温度的物体辐射强度的不同来实现快速测温。

答案:电磁波
红外线
红外线
解析:
【分析】
首先思考机器人无线传输信息的方式,无线通信通常依靠电磁波来实现,因为电磁波可在空气中传播,能完成远距离的信息传递;再回忆测温相关的物理原理,不同温度的物体辐射的红外线强度存在差异,温度越高,红外线辐射越强,这是红外线热效应的典型应用,据此可确定快速测温的依据。
【解析】
1. 警用巡逻机器人的无线信息传输依赖电磁波,电磁波可以在空气中传播,能满足远距离无线通信的需求,因此该机器人通过电磁波向外界发送信息。
2. 所有物体都会持续辐射红外线,且物体温度不同时,辐射的红外线强度不同,温度越高,红外线辐射强度越大,所以机器人可通过识别红外线强度的差异实现快速测温。
【答案】
电磁波;红外线
【知识点】
电磁波的应用、红外线的热效应
【点评】
本题结合实际科技产品,考查电磁波和红外线在生活中的应用,需要将物理知识与生活场景结合,属于基础应用型题目,侧重对物理常识的考查。
【难度系数】
0.8
首先思考机器人无线传输信息的方式,无线通信通常依靠电磁波来实现,因为电磁波可在空气中传播,能完成远距离的信息传递;再回忆测温相关的物理原理,不同温度的物体辐射的红外线强度存在差异,温度越高,红外线辐射越强,这是红外线热效应的典型应用,据此可确定快速测温的依据。
【解析】
1. 警用巡逻机器人的无线信息传输依赖电磁波,电磁波可以在空气中传播,能满足远距离无线通信的需求,因此该机器人通过电磁波向外界发送信息。
2. 所有物体都会持续辐射红外线,且物体温度不同时,辐射的红外线强度不同,温度越高,红外线辐射强度越大,所以机器人可通过识别红外线强度的差异实现快速测温。
【答案】
电磁波;红外线
【知识点】
电磁波的应用、红外线的热效应
【点评】
本题结合实际科技产品,考查电磁波和红外线在生活中的应用,需要将物理知识与生活场景结合,属于基础应用型题目,侧重对物理常识的考查。
【难度系数】
0.8