人教版物理选修1-1第四章第四节信息化社会同步训练B卷新版

第三节电磁波的发射和接收第四节信息化社会1.了解无线电广播发射和接收技术中,调制、调幅、调频、调谐、解调的含义．(重点＋难点)2.了解摄像管的基本结构以及电视广播发射和接收过程．了解移动通信的基本过程及基站的作用．(重点)3.了解常见传感器及其应用,体会传感器的应用给人们带来的方便．(重点)4.了解信息的拾取、传递、处理、记录的基础知识及信息时代给人们带来的变革．,[学生用书P63])一、无线电波的发射1．载波振荡器产生的高频交变电流是用来携带声音、图像等信息的,这个高频电磁波叫做载波．2．调制把信息加到载波上就是使载波随信号而改变,这种技术叫调制．使高频载波的振幅随信号改变的调制方式叫调幅；使高频载波的频率随信号改变的调制方式叫调频．3．发射无线电发射机中的振荡器能产生频率很高的交变电流．高频交变电流流经天线时,在空间产生高频率的电磁场．电磁场在空间中的传播,就产生了电磁波,即发射了电磁波．1．能不能直接发射带有声音、图像等信息的电磁波？提示：不能．声音、图像等信息通过声电转换、光电转换等方式直接转换成的电信号频率很低,向外传播辐射的本领很弱,无法传播到较远的地方．二、无线电波的接收1．调谐从众多电磁波中把自己需要的电磁波选出来的过程叫调谐．2．解调从接收到的高频振荡电流中分离出所携带信号的过程叫解调．三、电视1．1927年,英国发明家贝尔德表演了从远处传来的活动图像,标志着电视的诞生．2．电视的发射系统发射出载有摄像头扫描来的视频电流和声音信号．3．电视机接收到载有图像和声音信号的电磁波,还原出图像和声音．四、移动通信每个移动电话都有一个电磁波发射器同时也有一个电磁波接收器使双方得到信息,当然还要有固定的无线电台转接．2．两个人在同一地点用手机通话时,信号是直接相互传播的吗？提示：不是．两个人在同一地点用手机通话时,信号也要通过附近的基站传到总机,总机对信号处理后再传给基站发射出来,由另一手机接收．不过此时两手机共用一个基站．五、信息的拾取和传感器1．现代信息技术的三大基础是信息的拾取、传输和处理．2．传感器：能像人的感觉器官那样感受外界信息,并能按照一定的规律和要求把这些信息转换成可用输出信息的器件或装置,就叫传感器．六、信息的传递电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输,也可以进行无线传输．光的频率比无线电波的频率高得多,因此光缆可以传递大量信息．七、信息的处理和数字通信电信号分为模拟信号和数字信号,数字信号抗干扰能力强,容易加密,便于计算机处理．八、信息的记录随着信息存储技术的发展,存储容量迅速增加,信息的存储和读出速度大大提高,信息存储的可靠性也不断增强．我们可以把各种信息大量存储起来,方便地提供给不同需要的人．九、数字电视数字电视是利用数字信号传送的高清晰电视,可以给我们带来更清晰的图像,更富临场效果的声音．十、信息时代20世纪90年代中期,世界上最大的计算机互联网——因特网出现了爆炸式的发展,信息作为一种重要的资源改变了我们的生活和工作方式．电视、移动通信[学生用书P64]1．电视(1)电视系统主要由摄像机将影像(包括伴音)的光、声音转变为电信号——视频电流．(2)电视信号的发射视频电流通过调制,加到高频载波上,然后通过天线把载有图像信号的高频信号发射出去．在电视发射端,还同时发射伴音信号．(3)电视信号的接收在电视接收端,天线收到电磁波后产生感应电流,经过调谐、解调等处理,将得到的图像信号送到显像管,还原成景物的像．(4)电视节目的发送和接收过程示意图如图所示．2．移动通信(1)移动电话机既是一个电磁波发射器,又是一个电磁波接收器,可以拨打电话,也能够接听电话．(2)手持移动电话的体积很小,发射功率不大,它的天线也很简单,灵敏度不高,因此,它跟其他用户通话要靠较大的固定无线电台转接．移动通信的过程如图所示．(1)电视系统主要由摄像机和接收机组成．把图像各个部位分成一系列小点,称为像素,每幅图像至少要有几十万个像素；(2)我国电视广播标准采用每秒钟传送25帧画面,每帧由625条线组成．关于电视接收的原理,下列说法中正确的是( )A．电视接收天线接收到的电磁波中包含有图像信号和伴音信号B．电视接收天线接收到的电磁波经过处理还原成图像,天线上并不产生感应电流C．电视接收机接收到电磁波,通过电子枪的扫描显示电视节目的图像信号和伴音信号D．电视接收机接收到电磁波,经扬声器得到电视节目的伴音信号[关键提醒] 解答这类题的关键是了解电视机的基本原理．[解析] 电视机接收到的电磁波是带有图像信号和伴音信号的高频电流,故A项对,B项错；图像信号和伴音信号必须经过处理,才可经显像管和扬声器得到图像和声音,故C、D项错．[答案] A几种传感器的工作原理[学生用书P65]1．温度传感器温度传感器是用得最多的传感器之一,它能把温度的高低转变成电信号,通常是利用物体的某一物理性质随温度的变化而改变的特性制成的．这种传感器中常用热敏电阻、光敏电阻和双金属片．(1)热敏电阻：阻值因温度而改变．(2)光敏电阻：阻值因光照而减小．(3)双金属片：用两种不同热膨胀系数的金属片贴合而成．温度变化时,两种金属片伸长不一样而发生弯曲．2．压力传感器电容器的电容随两极板间距离的变化而变化,据此将电容器一个电极固定,让另一个电极随压力变化而变化,制成压力传感器．3．红外线传感器红外线传感器接收携带着信息的红外线,转换成电信号,从而得知辐射源的相关参数或信息．利用红外线传感器可实现无接触测量．自然界几乎所有的物体都能辐射波长在0.76 μm～1 000 μm 的电磁波即红外线,因此红外线传感器不仅被广泛用于航空摄影、卫星遥感、遥测等高科技领域,也被广泛用于日常生活中．自动门、生命探测器、非接触式红外测温仪、家电遥控系统以及防盗、防火报警器等均使用了红外线传感器．4．生物传感器生物传感器是利用各种生物或生物物质的特性做成的,用以检测与识别生物体内化学成分的传感器．生物或生物物质主要是指各种酶、微生物、抗体等,分别对应酶传感器、微生物传感器、免疫传感器等等．生物传感器最典型的应用是在医疗卫生行业,医院中各种进行生化分析检验的仪器大多要用到生物传感器．传感器是将感受到的非电学量转化为电学量的元件,不同的传感器感受到的信息不同转化成的电学量也不一定相同．下列说法正确的是( )A．话筒使用了温度传感器B．全自动洗衣机的水位控制装置中使用了红外线传感器,这种传感器的作用是控制电路的通断C．电子秤所使用的测力装置是力传感器D．半导体热敏电阻常用做温度传感器,因为温度越高,它的电阻值越大[关键提醒] 弄清各种传感器的工作原理和传感器的用途是解答这类题的关键．[解析] 话筒的作用是将声信号转换为电信号,故A错；洗衣机中的水位控制装置中使用的是压力传感器,故B错；电子秤用的是力传感器,故C对；半导体热敏电阻有两类,正温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而增大,负温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而减小,故D错．[答案] C(多选)如图是一个自动门红外线传感器安装示意图,下列说法正确的是( )A ．当人进入位置甲时,传感器会启动门B ．当人进入位置乙时,电动门停止运动C ．当人在位置甲、位置乙以外时,门关闭D ．此红外线传感器只能在白天使用解析：选ABC.人体能发射波长一定的红外线,当人走进传感器控制区域时,传感器就会启动门,由于人体的温度大体恒定,故不管白天、晚上所发射的红外线是一样的,都能使用．电磁波与运动学综合的应用[学生用书P66]如果你想利用通过同步卫星转发信号的无线电话与对方通话,你讲完电话后,至少要等多长时间才能听到对方通话？(已知地球质量M ＝6.0×1024kg,地球半径R ＝6.4×106m,万有引力常量G ＝6.67×10－11N ·m 2/kg 2)[审题指导] 由v ＝s t 得t ＝sv ,因电磁波的传播速度c 已知,要求解时间t,关键求电磁波所走过的路程s,此路程恰是卫星所在高度的4倍．[解析] 同步卫星是相对地面静止的卫星,它的运动周期是T ＝24 h,设卫星离地面的高度为h,它运动的向心力是地球对它的万有引力,即G Mm （R ＋h ）2＝m(R ＋h)⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 2 所以：h ＝3GMT 24π2－R,代入数据,求得：h ＝3.59×107m,最短时间通信应是通话人均在同步卫星的正下方,这时,无线电波的传播距离最短,最短距离是：s ＝2h,听到对方回话应是4h,所以t ＝4h v ＝4×3.59×1073×108s ＝0.48 s. [答案] 0.48 s电磁波在真空中传播速度是恒定不变的,在实际运用中常用来测量距离,这部分的知识,需要结合运动学的知识进行求解．要注意用电磁波测距时,电磁波所走的路程与所测距离的倍数关系．[随堂检测] [学生用书P66]1．把经过调制的高频电流变为信号电流的过程叫( )A．调幅B．调频C．调谐D．解调解析：选D.将信号从高频电磁波中取出的过程是解调．2．如图所示是在济南经十路名士豪庭附近的过街天桥,市民争相体验感应扶梯．与其他过街天桥不同,为了方便老年人、残疾人,该过街天桥首次加设室外感应扶梯．有人乘坐时,扶梯以原有设计速度运行；无人乘坐时,扶梯则自动减速或停止运行．与全天运行的自动扶梯相比,感应扶梯可省电60%.你认为该扶梯之所以能自动控制,最有可能利用的是下列哪种传感器( )A．温度传感器B．湿度传感器C．压力传感器D．声传感器解析：选 C.根据扶梯有人时运行,无人时会减速或停止的特点分析,最有可能借助于压力传感器来控制．3．下列关于信息化社会的说法不正确的是( )A．现代信息技术的三大基础是信息的拾取、传输和处理B．传感器能代替、补充、延伸人的感觉器官功能C．日光灯的启动器利用了双金属温度传感器D．光敏电阻传感器无光照射时电路中电流大,有光照射时电路中电流小解析：选D.光敏电阻传感器无光照射时电路中电流小,有光照射时电路中电流大,D错,其他选项均正确．4．如图所示为电视接收过程示意图,其工作过程顺序正确的是( )A．解调—放大—调谐—显示B．调谐—放大—解调—显示C．调谐—解调—放大—显示D．放大—调谐—解调—显示解析：选C.电视接收机首先利用电谐振通过调谐把空间高频电流选出来,然后解调,取下信号,最后经放大后再传给显像管显像,所以正确的顺序是C.5．将普通光敏电阻R、数字电流表A、电源E按下图连接．闭合开关S,当太阳光直接照射光敏电阻R时,电流表示数为I1；当用课本挡住直射到光敏电阻R上的太阳光时,电流表示数为I2；当用黑纸把光敏电阻R完全包裹起来时,电流表示数为I3.则I1________I2________I3(填“＞”“＝”或“＜”)．解析：光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,光直接照射光敏电阻R时,电阻最小；用黑纸把光敏电阻R完全包裹起来时,电阻最大,故I1最大,I3最小．答案：＞＞[课时作业] [学生用书P111(单独成册)]一、单项选择题1．电台将播音员的声音转换成如图甲所示的电信号,再加载到如图乙所示的高频载波上,使高频载波的振幅随电信号改变(如图丙所示)．这种调制方式称为( )A．调幅B．调谐C．调频D．解调解析：选A.将声音信号加在高频载波上,使高频载波振幅随声音信号而变化的方法为调制中的调幅．故选项A正确．2．下列关于手机的说法正确的是( )A．手机仅能发射电磁波B．手机仅能接收电磁波C．手机既能发射电磁波又能接收电磁波D．以上说法都不对解析：选C.手机能发射电磁波,也能接收电磁波．当手机与其他用户通话时,必须需要基站中转,故A、B错误,C正确．3．电视机换台时,实际上是在改变( )A．电视台的发射频率B．电视机的接收频率C．电视台发射的电磁波的波速D．电视机接收的电磁波的波速解析：选B.电视机接收电磁波是利用电磁波的频率不同收看到不同的电视频道,所以是改变电视机的接收频率．4．传感器已广泛应用在生产、生活中．下列关于传感器的说法正确的是( )A．冰箱控温系统使用了温度传感器B．电容式话筒使用了温度传感器C．日光灯启动器使用了光传感器D．火警报警器使用了压力传感器解析：选A.冰箱控温系统使用了温度传感器,A正确；电容式话筒使用了声传感器,B错；日光灯启动器里有一个双金属温度传感器,C错；火警报警器使用了烟雾传感器,D错．5．自动门、生命探测器、家电遥控系统、防盗防火报警器都使用了( )A．温度传感器B．生物传感器C．红外线传感器D．压力传感器解析：选C.自动门、生命探测器、家电遥控系统、防盗防火报警器都利用了红外遥感技术感知物体,故选项C正确．6．数字信号与模拟信号的不同之处是( )A．数字信号在大小上不连续,时间上连续,而模拟信号则相反B．数字信号在大小上连续,时间上不连续,而模拟信号则相反C．数字信号在大小和时间上均不连续,而模拟信号则相反D．数字信号在大小和时间上均连续,而模拟信号则相反解析：选C.数字信号只有点“·”与画“—”,在大小和时间上不连续,而模拟信号是连续的．7．下列关于电视的工作原理说法中错误的是( )A．电视信号的发射、接收过程是：景物→电信号→电磁波→电信号→图像B．摄像机在一秒内要传递24帧画面C．显像管是将电信号还原成景物的像的关键部件D．画面更换迅速和视觉暂留现象使人们在荧光屏上看到的是活动影像解析：选B.电视信号的发射、接收过程是：景物→电信号→电磁波→电信号→图像,故A正确．摄像机在1秒内要传递25帧画面,故B错误．显像管的作用是将电信号还原成景物的像,故C正确．因为画面更换迅速和视觉暂留现象,使人们在屏上看到的是活动影像,故D正确．8．关于甲、乙两部移动电话之间的通话,下列说法正确的是( )A．甲、乙发出的信号直接被对方收到B．甲、乙发出的信号被基站接收到后直接传输到对方C．只有主叫方发出信号,被叫方不发出信号,只能接收信号D．甲、乙发出的信号都要由基站接收,送到移动交换中心再由移动交换中心转送到基站,由基站发送到对方解析：选D.每一部移动电话既是无线电发射台,又是接收台,但它们之间不能直接通话,移动电话跟其他用户的通话要依靠基站,通话过程中,移动台与附近的基站建立联系,再由基站与移动业务交换中心连接,通过基站、移动业务交换中心和中继线转接传输信号,就可以实现任意两个移动用户之间的通信联系,从而构成一个自成体系的移动电话网．二、多项选择题9．下列说法中正确的是( )A．发射图像信号不需要调制过程B．接收到的图像信号要经过调谐、解调C．电视信号包括图像信号和伴音信号D．电视信号中的图像信号和伴音信号的传播速度不同解析：选BC.发射图像和声音信号都需要调制,A错；电视信号中的图像信号和伴音信号都以无线电波的形式发送,所以传播速度相同,D错．10．下列关于基站的说法正确的是( )A．最早建立的通信站称为基站B．用于转接移动电话的固定无线电台叫做基站C．基站只是一个固定的天线D．基站的作用是把较弱的信号放大解析：选BD.手机的发射信号比较弱,通过基站放大信号并转接,是一个固定无线电台,故选项B、D正确,C错误；最早建立的通信站是烽火台,A选项错误．11．下列关于数字电视的说法正确的是( )A．采用数字信号通信抗干扰能力较强,容易加密,便于计算机处理B．我国古代的“烽火台”发出的信号是模拟信号C．在数字信号通信中,同一条通信线路不能综合传输声音、图像和各种数据D．数字电视和模拟电视的功能差别在于数字电视图像的清晰度高,声音更趋于临场效果的声音解析：选AD.我国古代的“烽火台”发出的是不连续的数字信号,只要你把图像、声音和其他数据转化成数字信号,就可以在同一条通信线路中综合传输．三、非选择题12．要完成以下工作,你认为要用什么传感器？(1)电子秤称量物体的重力；(2)恒温孵化器要保持禽蛋的温度在一定范围内；(3)楼道声控灯自动开关的功能是：晚上,有人经过楼道开关自动接通；白天,不管是否有人经过楼道,开关都是断开的．解析：(1)中是力转化为电信号,所以所用的传感器是压力传感器；(2)中要保持恒温,要用双金属温度传感器；(3)要用声音传感器和光敏电阻传感器．答案：(1)压力传感器(2)温度传感器(3)声音传感器和光敏电阻传感器。

（精心整理，诚意制作）第四节信息化社会建议用时实际用时满分实际得分90分钟100分一、选择题（本题包括2小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得10分，选对但不全的得5分，有选错或不选的得0分，共20分）1.唱卡拉OK用的话筒内有传感器，其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号.下列说法正确的是（）A.该传感器是根据电流的磁效应进行工作的B.该传感器是根据电磁感应原理进行工作的C.膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变D.膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电流2.用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程，下列属于这类传感器的是（）A.红外线警报器B.走廊照明灯的声控开关C.自动洗衣机中的压力传感装置D.电饭煲中控制加热和保温的温控器二、填空题（本题共12小题，每小题5分，共60分.请将正确的答案填到横线上）3.传感器感受的通常是，如、、、、速度、等；而它输出的大多是，如电压、、等.4.人的五种感觉为、、、、.5.完成下列人的感觉与传感器的关系：6.电饭煲、自动门、卫星遥感分别应用了传感器、传感器、传感器.7.光敏电阻（硫化镉）的电阻率与所受光照的有关，随光照的增大，电阻率.8.金属的电阻率随温度的升高而.用金属丝可以制作传感器，称为.9.与金属不同的是，有些半导体的导电能力随温度的升高而，故可以用半导体材料制作.10.与热敏电阻相比，金属热电阻的好，测温范围，但较差.11.如图4-4-1所示，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，再将电表的两支表笔与受温度影响的负温度系数热敏电阻R t的两端相连，这时指针恰好指在刻度盘的正中间，若往R t上擦一些酒精，指针将向（选填“左”或“右”）转动；若用吹风机向R t吹热风，指针将向（选填“左”或“右”）转动.图4-4-112.如图4-4-2所示，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，再将电表的两支表笔分别与光敏电阻R g的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的中央，若用不透光的黑纸将R g包裹起来，表针将向（选填“左”或“右”）转动；若用手电筒光照射R g，表针将向（选填“左”或“右”）转动.图4-4-213.如图4-4-3所示是测定压力的电容式传感器，当待测压力F作用于可动膜片电极上时，可使膜片产生形变，从而引起电容的变化.如果将电容器与灵敏电流计、电源串联，组成闭合电路.当F向上压膜片电极时，电容器的电容将增大，电流计示数.（选填“有”或“无”）图4-4-3 电容式传感器14.如图4-4-4所示：图4-4-4（1）图a是的电容式传感器，原理是.（2）图b是的电容式传感器，原理是.（3）图c是的电容式传感器，原理是.（4）图d是的电容式传感器，原理是.三、计算题（本题共2小题，共20分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）15.（15分）数字信号与模拟信号相比，有什么优点？16.（15分）请用下列仪器：热敏电阻、学生电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线等设计一个由温度控制小灯泡发光与熄灭的电路.第四节信息化社会得分：一、选择题题号 1 2答案二、填空题3．4．5．6．7．8．光，温度降低，磁性减弱，S2被弹开、小灯泡熄灭，从而达到由温度控制灯泡的发光与熄灭.（注：电路中继电器画的仅是一个简略图，实际并不是如此，另外，此处仅给出一种设计方案，如有其他思想与设计方案，读者可自行完成）图4-4-5。

同步检测十第四章电磁波及其应用综合（时间：90分钟满分：100分）一、选择题（本题共10小题.每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1.(2008江苏学业水平模拟测试，21)关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是A.把电场和磁场放在一起，就会在周围空间产生电磁场B.收音机和手机所接收的信号都属于电磁波C.电磁波频率越高，传播速度越大D.透视用的X射线是X光，不是电磁波答案：B解析:变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，电磁波的速度为光速，X射线也是电磁波，故选B.2.某电路中电场随时间变化的图象如下图所示，能发射电磁波的电场是答案：D解析:A是稳定的电场,不产生磁场，所以不产生电磁波.B、C的电场都是均匀变化的，会产生稳定的磁场，而稳定的磁场不会产生电场，所以不会产生电磁波.D是振荡的电场，会产生振荡的磁场，电场和磁场交替产生，在空间传播，就能形成电磁波.3.电磁波和声波相比较，下列说法正确的是A.电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质B.由空气进入水中时，电磁波速度变小，声波速度变大C.由空气进入水中时，电磁波波长变小，声波波长变大D.电磁波和声波在介质中的传播速度，都是由介质决定，与频率无关答案：ABC解析:此题考查电磁波和声波的区别.可从它们的特点上分析，A、B符合物理事实,所以正确.根据v=λf，电磁波速度变小，频率不变，波长变小，声波速度变大，频率不变，波长变大，所以C正确.电磁波在介质中的速度，与介质有关，也与频率有关，在同一介质中频率越大，波速越小，所以D错误.4.一种电磁波的波长约为1 m，它属于电磁波的区域是A.无线电波B.可见光C.X射线D.γ射线答案：A解析:本题很明显的是波长1 m较大，而无线电波的区域为波长大于1 mm的区域，所以是无线电波，A对.5.下列关于光和无线电波的说法中正确的是A.光和无线电波在真空中的传播速度相同B.光和无线电波的传播都不需要介质C.光和无线电波遇到障碍物都可以发生反射D.光可以反射，无线电波不会反射答案：ABC解析:光和无线电波都属电磁波，而电磁波传播需介质，在真空中的速度都是c=3×108 m/s，所以A、B正确.电磁波也具有波的特点,即能反射、干涉、衍射,所以C对D错.6.关于电磁波的调制技术,下列说法不正确的是A.使高频载波的振幅随信号改变的调制叫做调幅B.使高频载波的频率随信号改变的调制叫做调幅C.中、短波段的无线电广播，使用的是调幅方式D.调幅波的优点是抗干扰能力强，传递过程中失真比较小答案：D 解析:调频波的振幅不变，抗干扰能力比较强，传递过程中失真比较小，所以不正确的是D.7.关于电视机,下列说法正确的是A.图象信号是用调频波发射的，声音信号是用调幅波发射的B.都是调频波C.图象信号是用调幅波发射的，声音信号是用调频波发射的D.都是调幅波答案：C 解析:电视机的图象信号是用调幅波发射的，而声音信号是用调频波发射的，声音比较好听.8.下面元件属于温度传感器应用的是A.电熨斗B.电饭锅C.测温仪D.鼠标器 答案：ABC 解析:除鼠标器以外的均是属温度传感器.9.如果你用心总结，就会发现机械波和电磁波有许多可比之处，小王同学对此作了一番比较后，得到如下结论，你认为错误的是A.机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播B.机械波可能是纵波，也可能是横波，电磁波一定是横波C.机械波和电磁波都能产生反射、折射、干涉和衍射现象D.当机械波和电磁波从空气中进入水中时，频率不变，波长和波速都变小答案：D 解析:机械波的传播需要介质，电磁波传播不需要介质，故A 对.机械波有纵波和横波之分，电磁波都是横波，故B 对.反射、折射、干涉和衍射是波共有的现象，故C 对.当机械波从空气中进入水中时，频率不变，波长和波速都变大，电磁波从空气中进入水中时，频率不变，波长和波速都变小，故D 错.10.（2008山东学业水平测试，Ⅰ19）关于电磁波的下列说法中，正确的是A.过量的电磁波辐射对人们有害B.微波炉不能辐射电磁波C.微波炉是利用电磁波加热食物的D.雷达是利用电磁波测定物体位置的答案：ACD 解析:微波炉也能辐射电磁波,故选A 、C 、D.二、填空题（每小题4分，共16分）11.有一列电磁波频率为3×105 MHz ，它在真空中的波长是__________________m.答案：1×10-3解析：由电磁波的波速公式 c=λf 得：m m f c 3118101103103-⨯=⨯⨯==λ. 12.举出以下四种电磁波在人们生活、生产中应用的事例（每种电磁波各举一例）. 示例：红外线：电视机遥控器利用红外线进行遥控(1)无线电波：____________________________________(2)微波：____________________________________(3)紫外线：____________________________________(4)Ｘ射线：____________________________________答案：仅供参考：（1）移动通信 （2）传播电视信号 （3）医学上用来消毒 （4）医学上用来透视人体13.有一种“隐形飞机”，可以有效避开雷达的探测，秘密之一在于它的表面有一层特殊材料，这种材料能够___________（填“增强”或“减弱”）对电磁波的吸收作用;秘密之二在于它的表面制成特殊形状，这种形状能够__________（填“增强”或“减弱”）电磁波反射回雷达设备. 答案：增强 减弱解析：隐形飞机所谓的“隐形”，是指它能够避开对手的雷达、红外线和激光等各种电磁波探测手段，其中主要是对雷达“隐形”.各种隐形飞机有共同的特点.例如，外形近于多面体，由几个几乎是平面的金属板构成，当电磁波传递到这些平面时，会被反射到另外的方向，使雷达天线不能接收.飞机的外涂层要能最大限度地吸收电磁波，减少反射.14.按照有关规定，工作场所受到的电磁辐射强度（单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量）不得超过0.50 W/m 2.若某小型无线通讯装置的电磁辐射功率是1 W ，那么在距离该通讯装置_________m 以外是符合规定的安全区域（已知球面面积为S=4πR 2）.答案:0.40解析:设临界安全区为一半径为R 的球面,则临界状态时,22/05.04m W RP =π,得m m P R 40.0)5.04(21=⨯=π. 三、解答题（15、16题每小题10分，17、18题每小题12分，共44分）15.简述麦克斯韦建立电磁场理论的过程.答案：在建立电磁场理论的过程中，麦克斯韦充分吸收了两位物理学家——法拉第和汤姆孙的研究成果，前后历经十余年，实现了三次飞跃.1855年到1856年间，麦克斯韦发表了题为“论法拉第力线”的论文，导出了电流与磁场之间的微分关系式.5年 后,麦克斯韦发表题为“论物理力线”的论文，提出了电磁作用的力学模型，并由此引出了位移电流的概念，进一步揭示了电场和磁场之间的相互联系.1864年，麦克斯韦发表了题为“电磁场的动力学理论”的重要论文，首次提出了电磁场的概念.16.在海湾战争中，利用红外线探测仪发现目标飞毛腿导弹，然后将信号发射给通信卫星，再由通信卫星发射到美国本部，经计算机处理再发出指令，由原来的通道再由战场发射“爱国者”拦截导弹进行拦截.请你粗略估算一下，这信号在空中传播要用的时间.(假定地面距卫星的距离为36 000 km)答案:0.48 s解析：由题目知，信号先传到通信卫星，即同步卫星，再由同步卫星传给美国本部，美国本部的指令信号先传到通信卫星，通信卫星再将指令信号转给战争指挥部，战场指挥部再指挥拦截，则信号在空中传播过程可简单表示为如图所示：所以信号路程x=4×36 000×103 m=1.44×108 m 历时：s s c x t 48.01031044.188=⨯⨯== 17.变化的电场和变化的磁场由近及远向外传播开去，这种电磁场的传播就是电磁波.研究表明电磁波的传播可以不需要介质，在真空当中也可以传播，所有的电磁波在真空当中的传播速度都是3×108 m/s ，在空气中的传播速度接近这个数值.研究还表明电磁波的传播速度、波长、频率三者之间的关系是：波速=波长×频率.（1）家用微波炉的使用频率为2 000 MHz 的电磁波，它在真空当中的波长是多少？（2）某广播电台发射的电磁波的波长是50 m ，则它的频率是多少？答案：（1）0.15 m (2)6 MHz解析：（1）据关系式：波速=波长×频率得频率为2 000 MHz 的电磁波在真空中的波长m m f c 15.010200010368=⨯⨯==λ. （2）在真空中波长为50 m 的电磁波的频率MHz MHz cf 6501038=⨯==λ. 18.阅读如下资料并回答问题：自然界中的物体由于具有一定的温度，会不断向外辐射电磁波，这种辐射因与温度有关，称为热辐射.热辐射具有如下特点：辐射的能量中包含各种波长的电磁波；物体温度越高，单位时间内从物体表面单位面积上辐射的能量越大；在辐射的总能量中，各种波长所占的百分比不同.处于一定温度的物体在向外辐射电磁波能量的同时，也要吸收由其他物体辐射的电磁能量，如果它处于平衡状态，则能量保持不变.若不考虑物体表面性质对辐射与吸收的影响，我们定义一种理想的物体，它能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射，这样的物体称为黑体.单位时间内从黑体表面单位面积辐射的电磁波的总能量与黑体热力学温度的四次方成正比,即P 0=δT 4，其中常量δ=5.57×10-8 W/（m 2·K 4）.在下面的问题中，把研究对象都简单地看作黑体，有关数据及数学公式：太阳半径R S =696 000 km ，太阳表面温度T=5 770 K ，火星半径r=3 395 km ，球面面积S=4πR 2，其中R 为半径.（1）太阳热辐射能量的绝大多数集中在波长为2×10-7～1×105 m ，求出相应的频率范围.（2）每小时从太阳表面辐射的总能量是多少？答案：（1）3×1013～15×1015 Hz(2)1.38×1030J解析：（1）由λcv =得:Hz Hz v 15781105.11021000.3⨯=⨯⨯=- Hz Hz v 135821031011000.3⨯=⨯⨯=- 辐射频率范围是3×1013～1.5×1515 Hz.(2)每小时从太阳表面辐射的总能量为E=4πδR S 2T 4t,代入数据得E=1.38×1030 J.。

第四节信息社会一、选择题（本题包括2小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得10分，选对但不全的得5分，有选错或不选的得0分，共20分）1唱卡拉O用的话筒内有传感器，其中有一种是动圈式的，它的工作原是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号下列说法正确的是（）A该传感器是根据电流的磁效应进行工作的B该传感器是根据电磁感应原进行工作的膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变D膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电流2用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转为电信号的过程，下列属于这类传感器的是（）A红外线警报器B走廊照明灯的声控开关自动洗衣机中的压力传感装置D电饭煲中控制加热和保温的温控器二、填空题（本题共12小题，每小题5分，共60分请将正确的答案填到横线上）3传感器感受的通常是，如、、、、速度、等；而它输出的大多是，如电压、、等4人的五种感觉为、、、、5完成下列人的感觉与传感器的关系：6电饭煲、自动门、卫星遥感分别应用了传感器、传感器、传感器7光敏电阻（硫镉）的电阻率与所受光照的有关，随光照的增大，电阻率8金属的电阻率随温度的升高而用金属丝可以制作传感器，称为9与金属不同的是，有些半导体的导电能力随温度的升高而，故可以用半导体材料制作10与热敏电阻相比，金属热电阻的好，测温范围，但较差11如图4-4-1所示，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，再将电表的两支表笔与受温度影响的负温度系热敏电阻的两端相连，这时指针恰好指在刻度盘的正中间，若往上擦一些酒精，指针将向（选填“左”或“右”）转动；若用吹风机向吹热风，指针将向（选填“左”或“右”）转动图4-4-112如图4-4-2所示，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，再将电表的两支表笔分别与光敏电阻的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的中央，若用不透光的黑纸将包裹起，表针将向（选填“左”或“右”）转动；若用手电筒光照射，表针将向（选填“左”或“右”）转动图4-4-213如图4-4-3所示是测定压力的电容式传感器，当待测压力作用于可动膜片电极上时，可使膜片产生形变，从而引起电容的变如果将电容器与灵敏电流计、电串联，组成闭合电路当向上压膜片电极时，电容器的电容将增大，电流计示（选填“有”或“无”）图4-4-3 电容式传感器14如图4-4-4所示：图4-4-4（1）图是的电容式传感器，原是（2）图b是的电容式传感器，原是（3）图c是的电容式传感器，原是（4）图d是的电容式传感器，原是三、计算题（本题共2小题，共20分解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分有值计算的题，答案中必须明确写出值和单位）15（15分）字信号与模拟信号相比，有什么优点？16（15分）请用下列仪器：热敏电阻、生电、继电器、滑动变阻器、开关、导线等设计一个由温度控制小灯泡发光与熄灭的电路第四节信息社会得分：一、选择题二、填空题3．4．5．6．7．8．9．10．11．12．13．14．三、计算题15．16第四节信息社会参考答案一、选择题1B 解析：当声波使膜片前后振动时，膜片后的线圈就跟着振动，从而使处于永磁体磁场的线圈切割磁感线，穿过线圈的磁通量变，产生感应电流，从而将声音信号转为电信号可见这是利用了电磁感应原，故只有B正确2A 解析：红外线警报器的工作原是：如果有人通过红外线可以探测到的范围，那么红外线警报器就会发出信号，并与触点接通，使灯亮且发出报警因此，红外线警报器的工作过程是将光信号转为电信号，A选项正确而B选项是将声音信号转换为电信号的过程，选项是利用压力传递信息的过程，D选项是通过温度传递信息的过程，所以B、、D均错二、填空题3非电量压力温度位移浓度酸碱度电量电流电荷4视觉听觉嗅觉味觉触觉、温觉5视觉嗅觉听觉味觉触觉6温度红外线红外线7强度强度减小8增大温度热电阻9增强热敏电阻10稳定性大灵敏度11左右解析：在上擦一些酒精，酒精蒸发带走热量，使温度降低，其阻值增大，故指针向左偏；当向吹热风时，温度升高，其阻值减小，指针向右偏12左右解析：用黑纸包住，没有光照射，其阻值将增大，指针左偏；用手电筒照射时，其阻值减小，指针右偏13有解析：向上压膜片时，电容增大，电容器充电，电流计有示14见解析解析：（1）图是角度的电容式传感器，其原是：当动片旋进的角度不同时，电容器的正对面积不同，电容器的容量不同（2）图b是液体的电容式传感器，其原是：导电液体相当于电容器的一个极板，当液体深度发生改变时，相当于两极板的正对面积发生改变，电容器的容量也随之改变（3）图c是压力的电容式传感器，其原是：当作用在一个电极的压力改变时，金属片发生形变，两极板的距离发生改变，电容器的容量也发生改变（4）图d是位移的电容式传感器，其原是：和物体固定在一起的电介质板，当物体发生一小段位移时，插入两极板间的电介质发生变，导致电容器的容量发生变三、计算题15 见解析解析：早期的电磁信号都是模拟信号，收音机、手机、电视的信号均如此，效果也比较好但字信号抗干扰能力强，容易加密，便于计算机处，现在传输的信号逐步采用字信号今后的模拟电视广播也将被字电视广播所取代16 见解析解析：设计图如图4-2所示，闭合后，有电流通过继电器，但由于较大，继电器产生的磁场较弱，当的温度升高时，的电阻减小，继电器的磁场显著增大，被吸下，小灯泡发光，温度降低，磁性减弱，被弹开、小灯泡熄灭，从而达到由温度控制灯泡的发光与熄灭（注：电路中继电器画的仅是一个简略图，实际并不是如此，另外，此处仅给出一种设计方案，如有其他思想与设计方案，读者可自行完成）图4-4-5。

四、信息化社会1．了解信息化社会拾取信息、传输信息和处理信息的多种途径和方法。

2．了解常见传感器及其应用，体会传感器的应用给人类带来的方便。

3．体会信息时代人类生活方式的巨大改变。

鸽子能传递信件，古代的烽火台可以传递信息，在当今社会里信息的传递是怎么样的呢？提示：当今的社会里信息的传递方式很多，既有传统的传递方式，像书籍、报纸、杂志等；也有现代的传递方式，像无线电波、光缆、卫星通信等。

1．信息的拾取和传感器人类从外界获取信息，必须借助于__________。

传感器可以代替、补充、延伸人的感觉器官的功能。

(1)双金属温度传感器：把__________不同的金属片贴合在一起，制成一条双金属片，温度变化时，两种金属片因膨胀或收缩不一样而发生弯曲，使电路的开关闭合或断开。

(2)光敏电阻传感器：光的强弱会引起光敏电阻______的改变，从而根据电信号的变化来探知光的强弱。

(3)压力传感器：根据电容器的电容随__________的变化而改变的原理制成的。

待测压力作用于膜片上，膜片发生形变，使电容器两极板间的距离发生变化，引起电容器电容的变化，通过电子电路就能测出压力的变化。

思考：2011年11月2日，通过地面远距离导引“神舟”八号与“天宫”一号完成了首次对接。

飞船在数万千米之外是如何乖乖听命于地面人员“摆布”的呢？2．信息的传递(1)利用纸张：如书籍、报纸、杂志等。

(2)利用电磁波：如无线电波、光缆、卫星等。

3．信息的处理和数字通信数字信号的优点是__________强，容易加密，便于____________，增大了传输的容量，所以一般要把模拟信号处理成数字信号进行数字通信。

4．数字电视利用__________传送的高清晰电视，可以给我们带来更清晰的图像、更富临场效果的声音。

5．信息时代20世纪90年代中期，世界最大的计算机互联网——________出现了爆炸式的发展，信息作为一种重要的资源改变了我们的生活和工作方式。