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第21章 信息的传递(易错模拟题汇编)-中考物理一轮复习高频考点精讲与热点题型精练(全国通用)
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1.(2024•泉州模拟)Wi﹣Fi是一种短距离无线网络通信技术,为无线上网提供了极大的方便。Wi﹣Fi传递信息是利用( )
A.电磁波B.超声波C.次声波D.红外线
解:WiFi就是利用了电磁波中的微波技术进行信息传递的。
答案:A。
2.(2023•江门模拟)“北斗”卫星可以为汽车实现厘米级定位导航服务,它们之间信息传递利用的是( )
A.红外线B.紫外线C.微波D.超声波
解:卫星导航系统传递信息利用的是无线电波,无线电波是电磁波的一种,微波属于无线电波的某一波段。
答案:C。
3.(2024•沈阳模拟)近几年来,我国大力推广新能源汽车,利用到了5G、氢能出行、智能车联网、100%清洁电力等高新技术,为经济社会高质量发展发挥积极作用,下列说法正确的是( )
A.氢能源汽车用氢作为燃料是因为氢的比热容大
B.给电动汽车充电的过程中,是将化学能转化为电能
C.5G网络速度比4G更快,但它们的电磁波传播速度是一样
D.汽车周围有一定空气,所以倒车雷达以及北斗导航定位都是利用超声波传递信息
解:A.热值是燃料的特性,反映了燃料燃烧放热的能力,因此采用氢作为燃料是因为氢的热值大,故A错误;
B.给电动汽车充电的过程中,是将电能转化为化学能,故B错误;
C.5G网络速度比4G更快,原因是5G电磁波的波长比4G更短,但它们电磁波传播速度是一样的,故C正确;
D.倒车雷达是利用超声波传递信息,而北斗导航定位系统是利用电磁波传递信息的,故D错误。
答案:C。
4.(2024•东莞模拟)如图是甲、乙两种不同电磁波的传播图象,下列说法正确的是( )
A.甲电磁波振动的波长较长
B.甲、乙两种电磁波的振动频率相同
C.甲电磁波的传播速度较快
D.甲电磁波振动的频率较大
解:甲乙都是电磁波,电磁波速是相等的。
由图知,甲的波长大,乙的波长小,
根据波速=波长×频率,电磁波速不变,甲的波长大,甲的频率小。
答案:A。
5.(2024•珠海模拟)嫦娥二号卫星的微波探测仪可探测“月壤”发出的频率3.0GHz、7.8GHz、19.35GHz和37.0GHz的微波辐射(1GHz=109Hz),下列说法中不正确的是( )
A.微波可传输信息
B.这四种微波在真空中波长一样
C.金属可屏蔽微波
D.这四种微波在真空中传播速度与光速相同
解:A、微波可以传输信息。不符合题意。
B、波长和频率的乘积不变,频率不同,波长不同。符合题意。
C、金属可以屏蔽微波。不符合题意。
D、光是一种电磁波,光速和电磁波速是相同的。不符合题意。
答案:B。
6.(2024•汕头模拟)如图是电磁波及其应用实例,下列说法正确的是( )
A.紫外线是紫色的
B.可见光与无线电波在真空中的传播速度相同
C.电视机遥控器用γ射线遥控
D.体检胸透用的电磁波频率比无线电波低
解:
A、紫外线是紫光以外的光线,肉眼不能看见,故A错误;
B、电磁波在真空中的传播速度相同,故B正确;
C、电视机的遥控器利用了红外线遥控,故C错误;
D、体检胸透用的电磁波频率比无线电波高,故D错误。
答案:B。
7.(2024•宜宾模拟)下列关于电磁波的说法,不正确的是( )
A.电磁波在真空中的传播速度是340m/s
B.中国的北斗卫星导航定位系统是利用电磁波传输信号的
C.“嫦娥五号”探测器能从月球上传输影像图回来,是利用电磁波能在真空中传播
D.中国的“5G技术”世界领先,该技术采用无线电波传输信息,无线电波是电磁波
解:
A、电磁波可以在真空中传播,真空中电磁波的波速是3×108m/s,声音在空气中的传播速度才是340m/s,故A错误;
B、北斗卫星定位系统是利用电磁波传输信号的,故B正确;
C、“嫦娥五号”探测器能从月球上传输影像图,宇宙中是真空环境,说明电磁波能在真空中传播,故C正确;
D、“5G技术”世界领先,该技术采用无线电波传输信息,无线电波是电磁波,故D正确。
答案:A。
8.(2024•广州模拟)波长在1cm至1mm之间的无线电波叫做毫米波,近年来利用毫米波制作的雷达被广泛应用于汽车领域。无线电波频段划分如图。则( )
A.毫米波属于UHF频段的电磁波
B.毫米波在空气中的传播速度为340m/s
C.6×1010Hz毫米波波长比8×1010Hz的波长短
D.UHF和SHF频段电磁波在真空中的传播速度相同
解:A.波长在1cm至1mm之间的无线电波叫做毫米波,即波长为10﹣3m~10﹣2m,根据图中波长确定是极高频波,不是属于UHF频段的电磁波,故A错误;
BD.毫米波也是电磁波,各种电磁波在空气中的传播速度近似等于在真空中的传播速度,大约为3×108m/s,UHF和SHF频段电磁波在真空中的传播速度相同,故B错误,D正确;
C.根据图中知波长越短,频率越高,6×1010Hz毫米波波长比8×1010Hz的波长长;故C错误。
答案:D。
9.(2024•开封二模)如图是一些城市在配送商品时使用的无人驾驶车,该车在送货过程中使用了北斗导航和“5G”通信技术,能自动规避障碍,识别红绿灯信号并做出反应。下列说法中正确的是( )
A.“5G”通信技术是物联网的基础,是靠超声波来实现的
B.无人驾驶车内部核心“芯片”是用超导体材料制作的
C.“5G”信号比“4G”信号在真空中传播速度更快
D.北斗导航是利用电磁波与服务器之间交换信息的
解:A.“5G”通信技术是物联网的基础,是靠电磁波来实现的,故A错误;
B.无人驾驶车内部核心“芯片”是用半导体材料制作的,故B错误;
C.“5G”信号和“4G”信号都是电磁波的一种,各种电磁波在真空中的传播速度相同,故C错误;
D.北斗导航是利用电磁波与服务器之间交换信息的,故D正确。
答案:D。
10.(2024•乌鲁木齐模拟)智能手机与计算机内部处理的都是( )
A.模拟信号B.数字信号C.声信号D.视频信号
解:智能手机与计算机内部处理的都是数字信号,故B正确,ACD错误。
答案:B。
11.(2023•苏州模拟)我国独立自主建立的北斗卫星定位系统,可提供全天候的及时定位服务。该系统利用电磁波传递信息。下列关于电磁波说法正确的是( )
A.所有电磁波的波长相等
B.电磁波不能在玻璃中传播
C.在真空中,无线电波的传播速度小于光的传播速度
D.作为载体,电磁波频率越高,相同时间可以传输的信息越多
解:
A.所有电磁波的波速是一定的,波长λ与频率f成反比,因此各种电磁波的波长是不相等的,故A错误;
B.可见光实质是电磁波,它能在玻璃中传播,因此电磁波能在玻璃中传播,故B错误;
C.无线电波和光分别是电磁波的其中一类,而所有电磁波的波速是一定的,在真空中,它们的传播速度相等,故C错误;
D.从信息理论角度分析可知:作为载体的无线电波,频率越高,相同时间内传输的信息就越多,故D正确。
答案:D。
12.(2024•德州二模)关于现代通信,下列叙述错误的是( )
A.通讯公司研究的5G技术是利用电磁波通信的
B.电磁波的频率越低,在空气中传播的速度越小
C.卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站,进行通信
D.光纤通信是利用激光在光纤中不断反射传递信息的
解:A、通讯公司研究的5G技术是利用电磁波通信的,故A正确;
B、电磁波在空气中的传播速度与频率无关,故B错误;
C、卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站,进行通信,故C正确;
D、光纤通信是利用激光在光纤中不断反射传递信息的,故D正确。
答案:B。
13.(2024•咸宁二模)华为麒麟9000s是华为公司推出的一款高端芯片,被誉为是华为公司迄今为止最强大的芯片,也是全球首款5nm工艺的SC芯片,集成了5G调制解调器,支持5GSA/NSA双模,同时还支持Wi﹣Fi6+和蓝牙5.2等多种连接方式,能够实现高速稳定的网络连接。下列有关该芯片说法正确的是( )
A.芯片制造所用的硅材料是超导体材料
B.Wi﹣Fi信号是电磁波信号
C.5nm=5×10﹣6m
D.该芯片正常工作时将其它形式的能转化为电能
解:A.硅材料属于半导体材料,故A错误;
B.Wi﹣Fi信号是电磁波信号,故B正确;
C.5m=5×10﹣9nm,故C错误;
D.芯片工作时将电能转化为其它形式的能,故D错误。
答案:B。
14.(2024•兰州模拟)关于信息的传递,下列说法不正确的是( )
A.若用超导材料制造输电线可以大大降低电能损耗
B.宇航员在太空中交流时利用超声波传递信息
C.同步通信卫星作为传播微波的中继站,理论上用三颗同步卫星就可以实现全球通信
D.光纤通信是依靠激光在光导纤维内多次反射来传递信息的
解:A、若用超导材料制造输电线可以大大降低电能损耗,故A正确;
B、宇航员在太空中交流时利用电磁波传递信息的,因为超声波不能在真空中传播,故B错误;
C、理论上用三颗同步卫星就可以实现全球通信,故C正确;
D、光纤通信是依靠激光在光导纤维内多次反射来传递信息的,故D正确。
答案:B。
二、填空题(共8小题)
15.(2024•日照模拟)电话信号分 模拟信号 和 数字信号 两种。信号电流的频率、振幅变化的情况跟声音的频率、振幅变化的情况完全一样,这种电流传递的信号叫 模拟信号 。使用不同符号的不同组合表示的信号叫 数字信号 。
解:
电话信号分模拟信号和数字信号两种;
信号电流的频率、振幅变化情况与声音的频率、振幅变化情况完全一样,模仿声信号的电信号,叫做模拟信号;
利用数字的组合来代表信号的信号叫做数字信号。
答案:模拟信号;数字信号;模拟信号;数字信号。
16.(2024•天门模拟)如图是老式电话机的原理图。碳粒话筒相当于一个变阻器,膜片振动把碳粒压紧和放松时,相当于图中膜片带动滑片左右移动,使滑动变阻器的电阻随之发生变化,接通电源后电路中便产生了强弱变化 电流 。听筒中有一个电磁铁,当电流变化时,它的磁场强度会发生变化,对旁边铁质膜片的引力也随着改变,使膜片来回运动。将话筒和听筒 串联 (填“串联”或“并联”)在电路中,二者电流的变化相同,听筒中膜片往返运动的频率跟话筒膜片振动的频率便相同,这样,从听筒中就听到了对方说话的声音。
解:碳粒话筒相当于一个变阻器,膜片振动把碳粒压紧和放松时,相当于图中膜片带动滑片左右移动,使滑动变阻器的电阻随之发生变化,所以由欧姆定律可知,对着话筒说话时电路中便产生了强弱变化的电流;
电磁铁的磁性强弱与电流大小有关,听筒中有一个电磁铁,当电流变化时,它的磁场强度发生变化,对旁边铁质膜片的引力也随着改变,使膜片来回运动。根据串联电路的电流特点和题意可知,应将话筒和听筒串联在电路中,二者电流的变化相同,听筒中膜片往返运动的频率跟话筒膜片振动的频率便相同,这样,从听筒中就听到了对方说话的声音。
答案:电流;串联。
17.(2024•苏州模拟)手机是利用 电磁波 传输信号实现通讯的,该信号 可以 (可以/不可以)在真空中传播。相同时间内,5G通讯传输的信息量约为4G的10倍。在相同介质中,5G信号的传播速度 等于 (大于/等于/小于)4G信号的传播速度。
解:手机是利用电磁波传输信号实现通讯的,该信号可以在真空中传播。相同时间内,5G通讯传输的信息量约为4G的10倍。在相同的介质中,5G信号的传播速度等于4G信号的传播速度。
答案:电磁波;可以;等于。
18.(2024•珠海模拟)科技的发展,将让人类遨游太空的梦想成为现实。当你身穿特制航天服进入太空后,航天服的质量 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”);当你使用5G手机将太空中美丽的画面拍摄下来后,画面将通过 电磁波 (选填“超声波”或“电磁波”)传回地面;太空中的你们不能面对面说话交流是因为 声音不能在真空中传播 。
解:航天服的质量是由它本身物质决定的,而题目中的航天服没有说发生任何变化,故其质量保持不变;电磁波可以在真空中传播,而超声波不能在真空中传播,所以在拍摄下来的画面上只能通过电磁波方式传回地面;太空是真空,所以物体间没有传声介质,故人类不能面对面交流。
答案:不变;电磁波;声音不能在真空中传播。
19.(2024•内江三模)电磁波在真空中的传播速度为 3×105 km/s,用收音机收听某广播电台节目时已知这套节目的发射频率为600KHz,则这套节目用来发射信号的电磁波的波长是 500 m。
解:电磁波在真空中的传播速度为c=3×108m/s=3×105km/s,
发射频率为f=600KHz=6×105Hz,
由c=λf可得,波长λ=cf=3×108m/s6×105Hz=500m。
答案:3×105;500。
20.(2024•洛阳二模)物理学研究成果的应用,深刻地影响着人们的生产生活,对社会发展起到巨大的推动作用。华裔物理学家高锟被誉为“光纤之父”,光纤的发明使通信技术飞速发展,光纤具有传输距离长、高抗干扰等特性,携带信息的光从光纤一端入射后,在光纤的内壁上不断反复 反射 ,直至从另一端射出,这就是光缆通信原理;光在传输的整个过程中能量损失非常 少 (选填“多”或“少”)。
解:携带信息的光从光纤一端入射后,在光纤的内壁上不断反复反射,直至从另一端射出,然后在接收端,检测器收到光信号后把它变成电信号,经解调后恢复原信息,这就是光缆通信原理;光纤通信的优点:通信容量大、传输距离远、信号干扰小,光在传输的整个过程中能量损失非常少。
答案:反射;少。
21.(2023•曲靖二模)如图是无线电广播过程的简易图。话筒把播音员的声音信号转换成电信号,调制解调器把音频信号加载到 高频 电流上发射到空中,收音机接收到各种电磁波并从中选出特定频率的信号。通过解调将 音频 信号留下,通过扬声器把播音员的声音从收音机播放出来。
解:话筒将声信号转化为音频电信号,而后该信号经调制器后加载在高频电磁波上,然后由天线发射到空中;
收音机接收装置收到空中的各种电磁波,并通过调谐器从众多的电磁波中找出特定频率的信号,通过调谐器选出音频电信号,送到扬声器即可发出声音。
答案:高频;音频。
22.(2024•韶关模拟)光纤通信主要利用波长很 短 (选填“短”或“长”)的激光传输信息。如图所示,激光从光纤一端射入,在内壁上多次 反射 ,从另一端射出,把信息传到远方。无线电广播的音频信号在发射出去之前,必须加载到频率更 高 (选填“高”或“低”)的电流信号上。
解:光纤通信主要利用波长很短的激光传输信息。如图所示,激光从光纤一端射入,在内壁上多次反射,从另一端射出,把信息传到远方。无线电广播的音频信号在发射出去之前,必须加载到频率更高的电流信号上。
答案:短;反射;高。
三、解答题(共2小题)
23.(2023•北京模拟)阅读下面的短文,回答问题
地球同步卫星是指位于赤道上空一定高度上与地球保持相对静止的卫星,它与地球转动同步,故称地球同步卫星。地球同步卫星主要用于电话、数据传输、传真和广播电视等项业务。当某卫星地面站向卫星发射微波(电磁波家族中的重要成员)通讯信号后,由于微波能穿透电离层,因此卫星很容易收到信号,并把它放大后发回地面。于是,卫星所覆盖的地区的卫星地面站,就能接受到此信号。在赤道上空约为36000km 的高度上布设3 颗同步卫星,可实现除两极外的全球通讯。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)地球同步卫星在轨道运行时相对于地面是 静止 (选填“运动”或“静止”)的。
(2)同步卫星通讯是利用 微波 来传递信号的。
(3)请你估算一下,从地面发送信号到同步卫星,再由同步卫星发回地面,所需要的最短时间约为多少?
解:(1)同步卫星相对于地面来说没有发生位置的变化,以地面做参照物,同步卫星是静止的;
(2)同步卫星通讯是利用电磁波来传递信号的。
(3)根据v=sv可得无线电波传播的距离:
s=36000km×2=72000km;
所以,从地面发送电磁波信号通过同步卫星返回至少需要的时间:
t=sv=72000km3×105km/s=0.24s。
(4)同步卫星的用途很多,主要用于电话、数据传输、传真和广播电视等项业务。
答案:(1)静止;(2)微波;(3)0.24s。
24.(2022•北京模拟)阅读《微波和微波通信》
微波和微波通信
微波是电磁波家族中的一员,其在真空中传播速度与光速一样为每秒约30万公里。
微波的频率在300MHz﹣300KMHz的范围内,比一般的无线电波中的长波、中波、短波的频率高。不同频率的电磁波,其波长也不同,但传播时都遵循“光速=波长×频率”的规律,微波也不例外。
微波的主要特点是它的似光性、穿透性和非电离性。似光性指它传播时的波束能像光线一样集中地沿直线传播;穿透性指它照射介质时更易深入物质内部;非电离性指它的量子能量还不够大,与物质相互作用时虽能改变其运动状态,但还不足以改变物质分子的内部结构或分子间的键。利用这些特点,微波有广泛的应用,最主要的应用是在军事和通信方面。
微波通信具有通信容量大,投资费用省,建设速度快,抗灾能力强等优点。微波与同属无线电波的中波和短波相比,在相同的时间内可以传输更多的信息。微波的传播是沿直线传播,其绕行能力差,遇到障碍物会被反射和阻挡。用微波传递信息时,需每隔50km左右就要建设一个微波中继站,如图甲所示。要使微波信号传递的距离越远,需要的中继站越多。由于在雪山上、大洋中无法建设中继站,所以人们利用地球同步通信卫星做微波通信的中继站,如图乙所示,在地球的赤道上空的固定轨道上均匀地配置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三颗地球同步通信卫星作为太空微波中继站,就能使通信范围几乎覆盖地球上的各个角落。从地面站向同步卫星Ⅰ发送微波,卫星Ⅰ收到后,经过放大用微波向地面和同步卫星Ⅱ转发,卫星Ⅱ收到后再经过放大用微波向地面和同步卫星Ⅲ转发,覆盖全球所有地面站。
如果在某地举行的体育赛事的电视信号通过卫星传送,其他地方的观众几乎可以立刻看到现场的画面。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)微波在真空中的传播速度为 3×108 m/s。
(2)微波的主要特点是它的似光性、 穿透性 和非电离性。
(3)通讯中用微波传递信息时,下列说法中正确的是 D 。
A.频率越高的微波,其波长越长
B.多修建中继站,有利于微波产生更多的信息
C.微波的传播距离比中波近,只能传播50km
D.频率为300MHz(1MHz=106Hz)的微波,其波长为1m
(4)通过同步卫星传送电视信号,某地举行体育赛事,其他地方的观众几乎可以立刻看到现场的画面。如图丙所示,若A地区举办体育比赛,则B地区能看到转播的电视画面,至少应通过 两 颗同步卫星才能实现。
解:
(1)材料中说到,微波在真空中传播的速度与光速一样,约为每秒30万公里,
则微波在真空中传播的速度为:
c=3×105km/s=3×108m/s;
(2)材料中说到,微波的主要特点是它的似光性、穿透性和非电离性;
(3)A.在同种介质中,不同频率的微波的波速相同,根据“光速=波长×频率”可知,频率越高的微波,其波长越短,故A错误;
B.多修建中继站,有利于微波传播得更远,但是不能产生更多的信息,故B错误;
C.微波的传播绕行能力差,遇到障碍物会被反射和阻挡。用微波传递信息时,需每隔50km左右就要建设一个微波中继站,但并不是只能传播50km,故C错误;
D.频率为300MHz的微波,其波长:
λ=cf=3×108m/s3×108Hz=1m,故D正确。
故选D;
(4)由文中可知,三颗同步卫星可覆盖地球表面,则每颗卫星可覆盖地球表面的13;如图,AB两地区同于地球的同一直径上,所以至少应通过两颗同步卫星才能使B地区看到A地区的体育比赛的转播画面。
答案:(1)3×108;(2)穿透性;(3)D;(4)两。
四、综合能力题(共2小题)
25.(2022•长沙模拟)阅读短文,回答下列问题
拥抱5G时代
5G电话通了,5G手术成功了,5G庭审开庭了……近期,5G“很忙”,形形色色的与5G有关的应用频频在我们视野中出现,5G技术突破了数据传输的瓶颈,实现了端到端的高速率、低时延、广连接,5G技术即将在移动终端大规模推出。无论是1G、2G、3G,还是4G、5G,无论什么黑科技、白科技,博大精深的无线通信技术奥秘全部都蕴含在物理学中的基本公式“c=λ∫”即“光速=波长×频率”(国际单位中,波长的单位为米:频率单位为赫兹)
电磁波的功能特性,是由它的频率决定的,不同频率的电磁波,有不同的用途,频率越高,能使用的频率资源越丰富,其传输速率就越高,同时,频率越高,波长越短,越趋近于直线传播(绕射能力越差),在传播介质中的衰减也越大
5G技术采用了高频段,其最大的问题就是传输距离大幅缩短,覆盖能力大幅减弱,为了解决这一问题,需要增加覆盖同一区域的5G基站的数量,将来我们身边将会出现很多的“微基站”、“天线阵列”,只有这样,同一基站下的两个用户就可以不通过基站直接实现手机间的传输。
(1)电磁波的传播 不需要 (选填“需要”或“不需要”)介质。
(2)5G通信技术是利用了电磁波能传递 信息 这一特点;
(3)国际上主要使用28GHz(G=109)电磁波进行5G商用的频段试验,利用文中提到的知识,估算5G商用电磁波的波长约为 1.1 cm(计算结果保留一位小数)。
解:(1)电磁波的传播不需要介质;
(2)5G通信技术是利用了电磁波能传递信息的特点;
(3)由题知5G信号频率f=28GHz=2.8×1010Hz,根据公式c=λf得:
λ=cf=3.0×108m/s2.8×1010Hz≈1.1×10﹣2m=1.1cm。
答案:(1)不需要;(2)信息;(3)1.1。
26.(2019•宁夏模拟)阅读下面摘自网络的科普短文,回答问题:
月球漫步
月球是离地球最近的天体,月球和地球的环境大不相同,月球表面没有空气,没有风,表面积大约是地球的114,月球的体积只相当于地球体积的149,月球质量约等于地球质量的181,表面重力是地球的16.月球表面大部分被岩石覆盖,月球昼夜间隔大约相当于地球上的14天,月球表面白昼时温度高达150℃,黑夜时低至﹣180℃。
2018﹣2019年的中国上演了一出“嫦娥”登月大戏,和以往不同,嫦娥这次登陆地在月球背面,月球背面电磁环境非常干净,无法直接接收来自地球的信号,在登月之前,先要发射一颗中继卫星保障通讯。
2018年5月21日,嫦娥四号的“开路先锋”鹊桥中继星发射升空进入环绕距月球约6.5万公里的地月拉格朗日L2点使命轨道,12月8日,“嫦娥”开始奔月之旅。12月30日8时55分,嫦娥四号探测器在环月轨道成功实施变轨控制,顺利进入预定的月球背面着陆准备轨道。
2019年1月3日早上,嫦娥四号探测器从距离月面15km处开始实施动力下降,探测器的速度从相对月球1.7km/s逐步下降。在距月面100m处开始悬停,对障碍物和坡度进行识别,并自主避障。在选定相对平坦的区域后,开始缓速垂直下降,10时26分,在反推发动机和着陆缓冲机构的“保驾护航”下,一吨多重的“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面南极﹣﹣艾特肯盆地冯•卡门撞击坑的预选着陆区,11时40分,着陆器获取了世界第一张近距离拍摄的月背影像图并传回地面,嫦娥四号由着陆器和巡视器(又叫月球车)组成,15时7分,工作人员在北京航天飞行控制中心通过“鹊桥”中继星向嫦娥四号发送指令,释放巡视器“玉兔二号”,随即展开探测工作。
2019年2月4日,国际天文学联合会批准嫦娥四号着陆点命名为“天河基地”。图1是科学家们为本次登月绘制的一张“全家福”
请根据上述材料、回答下列问题:
(1)嫦娥四号在选定相对平坦的区域后,在反推发动机的作用下缓速垂直下降。这个下降过程、若使用巨大的降落伞是 不可能 (选填“也有可能”或“不可能”)完成的。工作人员在北京航天飞行控制中心通过 电磁波 作为载体向“鹊桥”中继星发送指令控制嫦娥四号释放巡视器“玉兔二号”,随即展开探测工作:如果某时刻“鹊桥”中继星离地面的高度约为6.6×104km,那么指令从地面传到卫星所用的时间约为 0.22 s。
(2)如图2所示,嫦娥四号探测器在环月轨道运行,相对月球,当“嫦娥四号探测器”从远月点向近月点运动时,它的势能 减小 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(3)四号探测器自主着陆在月球背面,实现人类探测器首次在月球背面软着陆,如图3所示,落月过程中,地球监控中心大屏幕上显示月球迎面而来,“月球迎面而来”是以哪个物体作为参照物的。 D
A.地球 B.月球
C.太阳 D.嫦娥四号探测器
(4)如图4所示是月球巡视器”玉兔二号”,它的质量是139.2kg,当它在月球表面平地上巡视时,与月球表面的接触面积为800cm2,请计算此时“玉兔二号”巡视器对月球表面的压强。
(5)对月球上昼夜温差很大的成因,结合所学物理知识,提出你的两点看法,并做出简要解释。
解:(1)月球表面没有空气,这个下降过程,不可能利用巨大的降落伞完成;
工作人员在北京航天飞行控制中心通过电磁波作为载体向“鹊桥”中继星发送指令控制嫦娥四号释放巡视器“玉兔二号”,随即展开探测工作的;
指令从地面传到卫星所用的时间约为:t=6.6×104km3×105km/s=0.22s;
(2)当“嫦娥四号探测器”从远月点向近月点运动时,在质量不变的情况下,高度变小,重力势能变小;
(3)四号探测器在落月过程中,四号探测器相对于月球的位置不断发生变化,则地球监控中心大屏幕上显示“月球迎面而来”;
(4)月球巡视器”玉兔二号“的质量m=139.2kg,
“玉兔二号”在地球上受到的重力:G=mg=139.2kg×10N/kg=1392N,
由题知月球表面上物体的重力是地球的16,
则月球巡视器”玉兔二号“对月球表面的压力为:F=G′=16G=16×1392N=232N,
月球巡视器”玉兔二号“与月球表面的接触面积为:S=800cm2=0.08m2
故“玉兔二号”巡视器对月球表面的压强为p=FS=232N0.08m2=2.9×103Pa;
(5)观点一:月球上无水,因而不能利用水的比热容大、调节气温能力强的作用;
观点二:月球昼夜间隔长,白天阳光长时间直射使温度不断升高,夜晚长时间散热使温度不断降低。(答案不唯一)
答案:(1)不可能,电磁波,0.22;(2)减小;(3)D;(4)此时“玉兔二号”巡视器对月球表面的压强为2.9×103Pa;(5)观点一:月球上无水,因而不能利用水的比热容大、调节气温能力强的作用;观点二:月球昼夜间隔长,白天阳光长时间直射使温度不断升高,夜晚长时间散热使温度不断降低。
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