第十九章综合素质评价
一、选择题(每题3分，共30分)
1．目前很多学校上课和下课时不再使用单调的铃声，而是采用不同的乐曲，此时各种乐曲的作用是(　　)
A．提供信息 B．信息传播方式
C．信息传播工具 D．欣赏
2．[2022·临沂]当2022虎年的钟声敲响时，天和核心舱的三位航天员在太空为全国人民送上新年祝福(如图)。他们美好的祝福声传到地球靠的是(　　)
A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．红外线
3．下列关于信息传递的说法正确的是(　　)
A．固定电话、移动电话、广播和电视都是利用导线中的电流传递信息的　
B．声、光和无线电波中，只有无线电波能够传递信息　
C．摄像机拍摄的物体图像，直接通过天线发射传递信息
D．微波通信、卫星通信、光纤通信和网络通信都可以用来传递信息
4．关于电磁波，下列说法错误的是(　　)
A．收音机、电视机和移动电话都是靠电磁波来传递信息的
B．跟水波类似，电磁波也有自己的频率、波长和波速
C．真空中电磁波的波速为3×105 km/s
D．微波炉内的微波是一种波长很长、频率很低的电磁波
5．关于声和电磁波的应用，下列分析正确的是(　　)
A．甲是摩托车的消声器，其作用是在接收处减弱噪声
B．乙是手按在小提琴上一根弦的不同位置，其目的是为了改变声音的音色
C．丙是利用卫星系统进行导航，其信息传播的媒介与“B超”相同
D．丁是利用声呐探测海深，其原理与蝙蝠在夜间正常飞行的原理相同
6．1965年，美国发射通信卫星les－1，由于故障导致卫星进入太空后与地球失去联系，18年后，科学爱好者菲尔威廉偶然捕捉到les－1发出的频率为2.5×108 Hz的信号。该信号(　　)
A．属于超声波，周期为4×10－8 s
B．属于超声波，周期为4×10－9 s
C．属于电磁波，周期为4×10－8 s
D．属于电磁波，周期为4×10－9 s
7．甲、乙分别为两种电磁波，其部分波形如图 (a)所示，其中甲是我们能看得见的红光。结合图 (b)的电磁波谱，下列分析正确的是(　　)
A．乙一定是我们能看得见的另一种色光
B．两种电磁波在真空中的波速可能不同
C．遥控器可以利用乙电磁波遥控电视机
D．医生可以利用乙电磁波拍片诊断病情
8．[2022·常州武进区校级模拟]我国无线通信已经向“5G”升级换代。2～4G、5G电磁波的频段如图所示，2～4G信号为分米波频段，5G信号分为FR1厘米波频段和FR2毫米波频段。与4G相比，5G电磁波在相同时间内传输的信息量约是4G的10倍，其主要原因是5G电磁波(　　)
A．周期更短
B．周期更长
C．传播速度更小
D．传播速度更大
9．我国自行研制的“北斗三号”全球卫星导航系统正式开通以来，运行稳定，持续为全球用户提供优质服务，系统服务能力步入世界一流行列。下列说法正确的是(　　)
A．北斗导航系统是利用超声波实现定位导航的
B．北斗导航系统主要通过传递信息来实现定位导航
C．北斗导航系统传递信息的速度小于光速
D．北斗导航系统能为用户提供定位服务的最小精度为1 km
10．下列关于信息传递的说法正确的是(　　)
A．车载导航系统是利用超声波进行定位和导航的
B．电磁波不能在真空中传播
C．用三颗同步卫星就可以实现全球通信
D．光纤通信只能传播图像信息，不能传播声音信息
二、填空题(每空2分，共38分)
11．固定电话的话筒与对方的听筒之间是________联在电路中的；电话交换机与电话交换机之间传递的是________信号。“隐形飞机”是一种先进的军用飞机，可以防止被雷达发现。隐形飞机的表面有一层特殊材料，它能减少飞机对电磁波的________，使雷达很难发现它。
12．[2022·哈尔滨道里区模拟]某手机网络频率范围是1 920～1 935 MHz。在真空中传播时，1 920 MHz的电磁波的速度__________1 935 MHz的电磁波的速度； 1 920 MHz的电磁波波长__________1 935 MHz的电磁波波长。(均填“大于” “小于”或“等于”)
13．[2022·常熟模拟]下图为机械波某时刻的波形图，振动频率为5 Hz，该波的波长是________m，周期是________s。紫外线________(填“属于”或“不属于”)电磁波。
14．电磁波是一个很大的家族，按其波长由小到大依次是γ射线、X射线、紫外线、________、红外线、________、无线电波。在我们的身边就有许多的________。
15．1966年，华裔物理学家高锟提出用光纤通信的构想。光纤通信是利用特殊技术把表示信息的________信号转变为________信号，让________在________中通过，在接收端再把________信号还原出________信号从而实现________的通信方式。光纤通信与无线电通信相比，光纤通信具有______________________等优点。
三、作图与实验探究题(16题4分，17题6分，18题8分，共18分)
16．下图是一段光导纤维，一束激光从一端射入光导纤维，试在图中画出激光在光导纤维中传播时的情形。
17．电磁波是指在空间传播的交变电磁场，在真空中的传播速度为3×108 m/s。无线电波、红外线、可见光(即人眼能看到的光)、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波，它们的产生方式不相同，波的长度也不同，把它们按波长顺序排列就构成了电磁波谱，如图所示。请根据上述信息及所学知识，结合电磁波谱图回答：
(1)白光(可见光)可以发生色散，分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光，其中波长最长的单色光是________光。广播和电视利用电磁波谱中的________来传递声音和图像。
(2)请观察电磁波谱中各种波的波长与频率的关系，可以得出初步结论：__________________________________________________________________。
(3)请进一步观察和计算电磁波谱中各种波的波长与频率的关系，可以得出结论：__________________________________________________________________。
18．微波炉是现代家庭中常用的烹饪工具之一，接通电源后微波炉内的磁控管能产生频率很高、波长很短的电磁波(微波)。
微波有以下重要特性：①微波的传播速度等于光速；②微波遇到金属物体，会像光遇到镜子一样发生反射，遇到绝缘材料，如玻璃、塑料等，会像光透过玻璃一样顺利通过；③微波遇到含水的食物，能够引起食物内部分子发生剧烈地振动，达到加热食品的目的；④过量的微波照射对人体有害。
(1)阅读短文，在微波炉中加热饭菜时应选用的容器是 ________。
A．不锈钢盆子 B．铁盆子 C．玻璃盆子 D．铜制盆子
(2)微波在真空中传播的速度是________________m/s。请你猜想：微波________(填“具有”或“不具有”)能量。
(3)为安全使用微波炉，应选用________孔插座。
(4)为防止微波泄漏对人体造成伤害，在玻璃炉门内侧应安装________(填“金属网罩”或“非金属网罩”)，你的理由是______________________________________。
四、综合运用题(19、20题各4分，21题6分，共14分)
19．为了测出某时刻火星到地球的距离，科学家们向火星发射了一束频率为 600 MHz的电磁波，7 min后地面雷达接收到了反射波，则此时火星距地球多远？该电磁波的波长是多少？(真空中电磁波的传播速度为3×108 m/s)
20．现在许多长途电话是以地球同步卫星做微波通信的中继站的。打这种长途电话时，会感到对方的反应有些延迟。造成这种延迟的原因之一是无线电波在射向卫星和从卫星返回时需要一定的时间。假设某地球同步通信卫星与地球的距离是36 000 km，请你估算延迟的时间。为什么打市内电话时没有这种延迟？
21．大家都见过水波，光也是一种波。不同颜色的光的波长不同。波长和频率是波的两个重要参数，真空中光波的波速为c，它等于波长λ和频率ν的乘积，即c＝λν，公式中频率的单位是赫兹(Hz)，波长的单位是米(m)，波速的单位是m/s。人眼可以接收到的光波波长在400 nm至780 nm之间，称为可见光。
大气对光的散射有一个特点：波长较短的光容易被散射，波长较长的光不容易被散射。天空是蓝色的，这是因为大气对阳光中波长较短的蓝光散射得较多。傍晚的太阳颜色发红，这是因为傍晚的阳光要穿过厚厚的大气层，蓝光、紫光大部分都被散射掉了，剩下波长较长的红光、橙光透过大气射入我们的眼睛。
(1)________(填物理学家名字)在1666年最先利用三棱镜观察到光的色散，证明了白光不是单色光。
(2)c＝________m/s，真空中一束光波的波长为500 nm，则这束光波的频率是________Hz。
(3)色光的三原色是红、________、蓝。红光的频率比蓝光________(填“高”或“低”)。
(4)红外线的波长可能是________。
A．630 nm 　　　　 B．400 nm
C．700 nm D．1 μm
(5)大雾弥漫时，汽车司机必须开亮雾灯才能保证安全，雾灯的光不容易被空气散射，有较强的穿透作用，能让更远处的人看到。那么，雾灯常用_______。
A．蓝光　 B．紫光
C．黄光　 D．白光
答案
一、1．A　2．C　
3．D　点拨：固定电话是利用导线中的电流传递信息的，而移动电话、广播和电视都是利用电磁波传递信息的，故A错误；传递信息的载体很多，声、光和电磁波都能传递信息，故B错误；摄像机拍摄的物体图像，不能直接通过天线发射传递信息，故C错误；微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信都可以用来传递信息，故D正确。
4．D　点拨：微波的频率范围在3×108～3×1011 Hz之间，其波长较短。
5．D　点拨：消声器是在声源处减弱噪声；按压小提琴琴弦的不同位置可以改变琴弦的长度，从而改变声音的音调；卫星导航利用电磁波，“B超”利用超声波。故ABC错误。声呐是利用超声波的反射来工作的，故D正确。
6．D　点拨：该信号可以在真空中传播，超声波不能在真空中传播，故AB错误；周期与频率成反比，故D正确。
7．C　点拨：甲是我们能看得见的红光，乙的波长比甲长，可能是红外线，红外线肉眼不可见，故A错误；电磁波在真空中的波速是相同的，波长不同，导致频率不同，故B错误；乙电磁波可能是红外线，红外线可以用来遥控，故C正确；医生拍片用的是X射线，比电磁波甲的波长短，故不可能是电磁波乙，故D错误。
8．A　点拨：5G电磁波在相同时间内比4G电磁波传输的信息量更多，最主要的原因是5G信号使用的电磁波频率更高，周期更短，故A正确。
9．B　
10．C　点拨：车载导航系统是利用电磁波进行定位和导航的，故A错误；电磁波可以在真空中传播，故B错误；要想实现全球通信，可以用通信卫星做微波通信的中继站，并在地球周围均匀地配置3颗地球同步通信卫星，故C正确；光纤通信既能传播图像信息，也能传播声音信息，故D错误。
二、11．串；电；反射作用
12．等于；大于　点拨：电磁波在真空中的传播速度与频率无关，1 920 MHz的电磁波在真空中传播的速度与1 935 MHz电磁波的传播速度相同；电磁波的频率越小，波长越长，所以1 920 MHz的电磁波波长大于1 935 MHz的电磁波波长。
13．0.5；0.2；属于
点拨：由题图知，波长λ＝＝0.5 m，周期T＝＝＝0.2 s。紫外线属于电磁波。
14．可见光；微波；电磁波
15．电；光；光波；光导纤维；光；电；信息传递；不容易受外界干扰、能够更好地对传播内容保密、可以同时传播更多的内容
三、16．【解】如图所示。
17．(1)红；无线电波
(2)电磁波谱中各种波的波长随频率增大而减小
(3)电磁波谱中各种波的波长与频率成反比(或波长与频率的乘积是一个定值)
18．(1)C　(2)3×108；具有　(3)三　(4)金属网罩；微波遇到金属物体，会像光遇到镜子一样发生反射
点拨：(3)三孔插座最上面的孔与大地相连，这样在使用的时候就会把用电器的金属外壳与大地相连通，避免用电器一旦漏电时使人发生触电事故。(4)过量的微波照射对人体有害，为防止微波泄漏对人体造成伤害，在玻璃炉门内侧应安装金属网罩，因为微波遇到金属物体，会像光遇到镜子一样发生反射。
四、19．【解】电磁波在真空中的传播速度为c＝3×108 m/s；
电磁波从地球传播到火星的时间t＝＝3.5 min＝3.5×60 s＝210 s；
地球到火星的距离s＝ct＝3×108 m/s×210 s＝6.3×1010 m；
雷达向火星发出的电磁波的波长λ＝＝＝0.5 m。
20．【解】无线电波传播的距离s＝36 000 km×2＝72 000 km，延迟时间为t＝＝＝0.24 s。
打市内电话没有延迟的原因：在市内打电话距离很短，延迟时间很短，人感觉不到。
21．(1)牛顿　(2)3×108；6×1014　(3)绿；低　(4)D　(5)C
点拨：(1)当太阳光经过三棱镜后，会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光，这就是英国物理学家牛顿所做的光的色散实验，他证明了白光不是单色光。
(2)光在真空中的传播速度c＝3×108 m/s，由c＝λν可得，真空中一束光波的波长为500 nm，这束光波的频率ν＝＝＝6×1014 Hz。
(3)色光的三原色是红、绿、蓝。根据可见光的频率特点可知，红光的频率比蓝光低。
(4)可见光的波长在400 nm至780 nm之间，红外线的波长大于780 nm，故红外线的波长可能是1 μm。
(5)雾灯最好用黄色的光，因为雾灯的光应该不容易被空气散射，这样才有较强的穿透能力，才能让更远处的人看到；红光和黄光的波长较长，不容易散射，人眼对红光的敏感程度不如黄光，所以雾灯常用黄光。