19、走进信息时代单元测试分析

图所示），它标志着我国迈入中国航天“三步走”战略的第二步第二阶段．天宫一号在轨运行时与地面控制中心在传递信息过程中主要依靠（）A．光导纤维 B．超声波C．次声波D．电磁波【考点】电磁波的传播．【专题】应用题；信息的传递．【分析】电磁波可以在真空中传播，卫星导航应用电磁波传递信息．【解答】解：A、应用光导纤维进行卫星导航需要在卫星与被导航的物体间铺设光导纤维，这是不现实的，故A错误；B、超声波的传播需要介质，超声波不能在真空中传播，不能用来进行卫星导航，故B错误；C、次声波的传播需要介质，超声波不能在真空中传播，不能用来进行卫星导航，故C错误；D、天宫一号在轨运行时与地面控制中心在传递信息过程中主要依靠电磁波，电磁波的传播不需要介质，故D正确．故选：D．【点评】本题考查了卫星导航信息的传递方式，是一道基础题．5．关于电磁波，下列说法不正确的是（）A．不同波长的电磁波在真空中传播速度不同B．电磁波可以在真空中传播，声波不可以在真空中传播C．光实际上也是一种电磁波，可以用来传递信息和能量D．微波、无线电波、红外线、紫外线都属于电磁波，超声波不是电磁波【考点】电磁波的传播；电磁波的产生．【专题】应用题；信息的传递．【分析】光波属于电磁波，所有电磁波的速度都等于光速，并且电磁波的波长与频率互成正比例关系．电磁波可以传递信息和能量．声音的传播需要介质，声音不能在真空中传播．【解答】解：A、所有电磁波在真空中的传播速度都是相同的，等于光速，故A错误；B、电磁波可以在真空中传播，声音的传播需要介质，声波不可以在真空中传播，故B正确；C、光实际上也是一种电磁波，可以用来传递信息和能量，故C正确；D、微波、无线电波、红外线、紫外线都属于电磁波，超声波不属于电磁波．故D正确．故选：A．【点评】本题考查了关于电磁波、光波等的知识，属于基础性的知识，要注意理解着识记．6．3G手机采用第三代数字通信技术进行信息的传递，它传递信息利用的是（）A．声波 B．电磁波C．超声波D．次声波【考点】电磁波的传播．【专题】应用题．【分析】电磁波能够在真空中传播，并且传播速度快，现代的移动电话都是利用电磁波来传递信息的．【解答】解：3G手机也属于移动电话，所以它传递信息是通过电磁波来实现的；故选B．【点评】此题主要考查电磁波的应用，知道广播、电视、移动通信都靠电磁波传递信息．7．中央人民广播电台第一套节目的发射频率为1161kHz，其波长最接近于（）A．2.6×1O﹣1m B．2.6×102m C．2.6×103m D．2.6×104m【考点】波速、波长和频率的关系．【专题】计算题；压轴题．【分析】要求波长需要根据公式c=λf：波速c是常数，已知频率f，即可求出波长λ．【解答】解：电磁波波速c=3×108m/s，电磁波的频率f=1161kHz=1.161×106Hz，由c=λf可得：λ==≈2.6×102m．故选B．【点评】计算时要知道波速是3×108m/s，频率单位要换算成Hz．8．如图所示，电源电压保持不变，电阻R1=R2=R3=10Ω．当S1、S2都断开时，电流表示数为1A，则（）A．电源电压为12VB．当S1、S2都闭合时，电流表示数为2 AC．当闭合S1、断开S2时，R1的功率为10 WD．当S1、S2都闭合时，整个电路消耗的功率最大【考点】欧姆定律的应用．【专题】应用题；定量思想；方程法；电路和欧姆定律．【分析】（1）当S1、S2都断开时，R1、R2串联，电流表测电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压；（2）当S1、S2都闭合时，R2与R3并联，电流表测干路电流，根据电阻的并联求出电路中的总电阻，根据欧姆定律求出电流表的示数．应用电功率公式分析答题．（3）当闭合S1、断开S2时，只有R2连入电路，应用电功率公式求出电功率．【解答】解：（1）当S1、S2都断开时，R1、R2串联，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由I=可得，电源的电压：U=U1+U2=IR1+IR2=1A×10Ω+1A×10Ω=20V，故A错误；（2）当S1、S2都闭合时，R2与R3并联，电流表测干路电流，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，且R2=R3，所以，电路中的总电阻：R=R2=×10Ω=5Ω，电流表示数：I A===4A，故B错误；此时电路总电阻最小，电路电流最大，电功率P=UI最大，故D正确；（3）当闭合S1、断开S2时，只有R2连入电路，R1功率被短路，其功率为零，故C错误；故选D．【点评】本题考查了串联电路的特点和并联电路的特点以及欧姆定律的应用，关键是开关闭合、断开时电路串并联的辨别．9．小灯泡L上标有“2.5V”字样，它的电阻随它两端电压变化的图象如图甲所示．将小灯泡L 和电阻R0接入图乙所示的电路中，电源电压为3V，且保持不变．当开关S闭合时，小灯泡L恰好能正常发光．下列说法不正确的是（）A．电阻R0的阻值为5ΩB．开关S闭合时，小灯泡L的电阻为10ΩC．小灯泡L的额定功率为0.625WD．小灯泡L的电阻值随电压升高而增大【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．【专题】应用题；图析法；电路和欧姆定律；电能和电功率．【分析】（1）由电路图可知，L与R0串联，灯泡正常工作时的电压和灯泡的额定电压相等，由图象可知此时灯泡的电阻，根据欧姆定律求出电路中的电流，根据P=UI求出灯泡的额定功率，利用串联电路的电压特点可求R0两端的电压，再根据欧姆定律求出R0的阻值，根据P=UI求出小灯泡L的额定功率；（2）开关S断开时，灯泡两端的电压为0，根据图甲读出小灯泡的电阻，然后与灯泡正常发光时的电阻相比较确定小灯泡L的电阻值随电压的变化．【解答】解：（1）由电路图可知，灯泡L与电阻R0串联，因灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，所以，由图甲可知，灯泡L的电阻R L=10Ω，故B正确；因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流：I===0.25A，电路中的总电阻：R===12Ω，【专题】信息的传递．【分析】（1）电磁波的波长、波速、频率之间的关系，即：c=λf（c是电磁波的波速，λ是电磁波的波长，f是电磁波的频率）．（2）所谓光纤通信，即是利用携带大量信息的激光在光导纤维中传递信息的．【解答】解：光在真空或空气中的传播速度约为3×108m/s．故据c=λf知，λ===0.5m．由于光的频率很高，可以用光来传递信息，光纤通信实际上是利用激光在光导纤维里传递信息的．故答案为：0.5；激光．【点评】熟记电磁波的波速c=3×108m/s、并熟悉波速、波长、频率关系式c=λf是解决该题的关键．12．生命探测仪原理其实很简单，因为任何生命体周围都会存在许多生命信息．这些信息通过各种能量形式表现在身体外部，如电磁波、声波和光波等，这些波的频率一般不相同（选填“相同”或“不相同”），雷达生命探测仪主要是靠接收生命周围的电磁波来确定幸存者的方位的；声波生命探测仪是利用声波能够传递信息的原理来探测是否有生命迹象的；光纤生命探测仪是利用光信号在光纤内壁多次反射向前传播的．【考点】电磁波的传播；光纤通信．【专题】应用题；信息的传递．【分析】每一种波都有其频率，频率一般是不同的；雷达能发射和接收电磁波；声音可以传递信息；光遇到物体表面会发生反射．【解答】解：电磁波是个大家族，不同的电磁波频率都不相同；声波的频率范围也很广，有超声波、次声波等，它们的频率也不相同；光波本身也是一种电磁波，七中颜色光的频率各不相同，所以电磁波、声波、光波等，这些波的频率一般不相同；雷达能发射和接收电磁波，雷达生命探测仪主要是靠接收生命体周边的电磁波来确定幸存者方位的；声的利用有两个：一是声音可以传递信息，二是声波可以传递能量．声波生命探测仪是利用声波能够传递信息的原理来探测是否有生命迹象的；【考点】通电螺线管的极性和电流方向的判断．【专题】作图题；磁现象、电生磁．【分析】（1）由磁极间的相互规律可判断出小磁针稳定后的N、S极；（2）小磁针静止时N极所指的方向为该点磁感线的方向；则根据通电螺线管的极性；则由右手螺旋定则可判断出电流的方向及电源的极性．【解答】解：（1）由图可知，螺线管右端为N极，左端为S极；由磁极间的相互规律可知，小磁针稳定后左端是N极，右端是S极．（2）由图可知，螺线管右端为N极，左端为S极；则由右手螺旋定则可知，电流由左侧流入，故电源左侧为正极，右端为负极；故答案如图所示【点评】本题考查磁感线的特点及右手螺旋定则的使用，应明确小磁针静止时N极所指的方向为该点磁感线的方向．15．为探究两个通电螺线管之间的磁场方向，把小磁针放在图1所示9个点的位置上方．记录小磁针在各位置上的指向如图2所示．请画出两通电螺线管之间的磁感线和导线的电流方向（画出三条磁感线，小磁针涂黑的一端为N极）．【考点】磁感线及其特点；安培定则．【专题】作图题；推理法；磁现象、电生磁．【分析】通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样．通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极，它们的极性可以从小磁针的指向来确定．小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向．【解答】解：根据图2小磁针指向可知图1小磁针的左边是磁体N极，右边是磁体S极，又因为磁感线是从磁体的N极出发，S极进入，所以磁场方向是向右．利用安培定则判断可知，左侧螺线管电流从右端流入，从左端流出；左侧螺线管电流从左端流入，从右端流出，如图所示：【点评】本题综合运用以下两个知识点：（1）小磁针自由静止时北极指向是磁感线方向；（2）磁感线从磁体N极出发，S极进入．16．如图所示，某同学打开收音机的开关，将调频旋钮调到没有电台的位置．取一节旧的干电池和一根导线，将导线的一端与电池的一极相连，再用导线的另一端与电池的另一极时断时续的接触，会听到收音机发出“咔咔”声．这一现象说明时断时续（或变化）的电流能够产生电磁波．某同学把手机放在真空罩中，给这个手机打电话，发现能收到信号但听不到手机的铃声，前者说明真空能传播电磁波；后者说明真空不能传声．【考点】电磁波的产生；声音的传播条件；电磁波的传播．【专题】简答题．【分析】解答本题应掌握：变化的电流可以产生电磁波，电磁波的传播不需要介质而声音的传播需要介质．【解答】解：当将导线的一端与电池的一极相连，再用导线的另一端与电池的另一极时断时续的接触时，会产生时断时续的电流，即变化的电流，会产生电磁波，电磁波可以被收音机接收，从而发出声音；将手机放在真空罩中，手机仍能收到信号，说明电磁波可以在真空中传播，而听不到声音说明声音不能在真空中传播．故答案为：时断时续（或变化）；电磁波．能传播电磁波；不能传声．【点评】本题考查电磁波的产生，应记住变化的电流可以产生电磁波，电磁波的传播不需要介质．17．同学们自制电磁铁并连接了如图所示的电路．闭合开关后，为了能够吸引更多的小铁钉，变阻器的滑片应向C（填“C”或“D”）端移动，如图中的甲端是电磁铁的N极．【考点】通电螺线管的极性和电流方向的判断；安培定则；影响电磁铁磁性强弱的因素．【专题】压轴题；转换法．【分析】电磁铁的磁性强弱与电流的强弱有关，故为了增强电磁铁的磁性应增大电路中的电流，则由滑动变阻器的接法可知滑片的移动方向；由右手螺旋定则可知电磁铁的磁极．【解答】解：要想吸引更多的小铁钉应增大磁性，因电磁铁的磁性与电流强弱有关，故应增大电路中的电流，则应将滑动变阻器接入电路的电阻减小，由图可知，应将滑片向C端移动；电流由乙端流入，则由右手螺旋定则可知甲端为电磁铁的N极；故答案为：C，N．【点评】本题考查了右手螺旋定则及影响电磁铁磁性强弱的因素，右手螺旋定则为重点内容，应熟练掌握．18．直流电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的．电动机基本由两部分【考点】伏安法测电阻的探究实验．【专题】实验题；作图题．【分析】（1）电流表应串联在电路中，电压表应并联在灯泡两端，根据电表在电路中的接法分析电路图，找出错误并改正；（2）由表中实验数据知，获得第1组数据后，灯泡两端的电压逐渐减小，根据串联电路特点判断滑动变阻器两端电压如何变化，进一步判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化；（3）灯泡在额定电压下正常发光，由表中实验数据找出灯泡额定电压对应的电流，然后由欧姆定律求出灯泡正常发光时的电阻；（4）根据表中实验数据由欧姆定律判断灯泡电阻的变化，根据温度对灯泡电阻的影响分析答题．【解答】解：（1）由电路图知，电流表与灯泡并联，电压表串联在电路中，电流表与电压表连接错误，电压表应与灯泡并联，电流表应串联在电路中，电路如图所示；故答案为：电路图如图所示．（2）灯泡两端的电压逐渐减小，电源电压不变，与灯泡串联的滑动变阻器两端电压应逐渐增大，因此滑动变阻器接入电路的阻值应逐渐增大；故答案为：增大．（3）由表中实验数据知，灯泡额定电压U=3.8V对应的电流I=0.38A，则灯泡正常发光时的电阻R===10Ω；故答案为：10．（4）灯泡实际功率随灯泡电压的减小而减小，灯泡功率减小，灯泡的温度降低，灯泡灯丝电阻随温度降低而减小，即随灯泡电压减小灯丝电阻应减小，由表中实验数据知，当灯泡电压由2.0V降为1.0V时，灯泡电阻增大，这不符合实际，所以第④组实验数据错误；故答案为：④；灯丝电阻随温度的降低而减小．【点评】本题考查了电路连接错误分析及改正、滑动变阻器的调节、求灯泡正常发光时的电阻、实验数据分析等问题；要注意电压表与电流表在电路中的接法，电流表应串联在电路中，电压表应与被测电路并联．四、解答题（共11分）20．寒冷的冬天，小明给住在农村的奶奶买了一个如图所示的“暖手宝”，铭牌如表1所示，请回答下列问题：表1：产品名称暖手宝产品货号QB32额定功率440W额定电压220V通电储热5～8分钟电源线长约80cm暖手宝直径约200mm（1）该“暖手宝”正常工作时通过的电流和电阻各是多少？（2）该“暖手宝”正常工作3分钟产生的热量是多少？（3）小明奶奶家离变电站较远（变电站输出的电压为220V），输电导线的总电阻为11Ω，当小明在奶奶家断开其它用电器只使用该“暖手宝”时，“暖手宝”消耗的实际功率是多少？（小数后面保留一位小数，不考虑温度对电阻的影响）【考点】电功率与电压、电流的关系；欧姆定律的变形公式；电功率的计算；焦耳定律的计算公式及其应用．【专题】计算题；应用题；压轴题；信息给予题；欧姆定律；电能和电功率；电与热、生活用电．【分析】（1）已知用电器的额定电压和额定功率，利用公式I=得到正常工作电流，利用公式R=得到电阻；（2）已知电热器的额定功率和正常工作时间，利用公式Q=Pt 得到产生的热量；（3）暖手宝与导线是串联的，已知暖手宝和导线的电阻，可以得到电路总电阻，已知电源电压和总电阻，可以得到电路电流；已知暖手宝电阻和通过的电流，利用公式P=I 2R 得到暖手宝的实际功率．【解答】已知：U 额=220V P 额=440W t=3min=180s R 0=11Ω 求：（1）I=？R=？（2）Q=？（3）P 实=？ 解：（1）由P=UI=得：暖手宝正常工作时的电流为I===2A暖手宝电热丝的电阻为R===110Ω；（2）“暖手宝”正常工作3分钟产生的热量是Q=Pt=440W ×180s=79200J ； （3）电路总电阻为R 串=R+R 0=110Ω+11Ω=121Ω 通过暖手宝的电流为I 实===A暖手宝的实际功率为P 实=I 实2•R=（A ）2×110Ω≈363.6W ．答：（1）该“暖手宝”正常工作时通过的电流为2A ，电阻是110Ω； （2）该“暖手宝”正常工作3分钟产生的热量是79200J ； （3）“暖手宝”消耗的实际功率约363.6W ．【点评】串联电路具有分压作用，因为导线存在电阻，所以电源电压为额定电压时，用电器消耗的实际功率一般小于额定功率，并且一般需要利用电阻不变，应用P=I 2R 计算消耗的实际功率．。