第9讲九年级全国初中物理竞赛试题汇编-信息的传递

第9讲九年级全国初中物理竞赛试题汇编信息的传递一、单选题1．（2021·内蒙古呼伦贝尔·九年级竞赛）关于材料和信息的说法不正确的是（）A．条形码扫描器中的光敏二极管主要使用的是半导体材料B．保险丝是用铅锑合金制作的，电阻比较大、熔点比较低C．如果用超导材料制造电子元件，可以进一步实现电子设备的微型化D．光纤通信在传递电磁波信号时，利用了光的直线传播的原理来传输信息【答案】D【详解】A．条形码扫描器中的光敏二极管使用的是半导体材料，故A正确，不符合题意；B．保险丝通常安装在火线上，它是由电阻大、熔点低的铅锑合金制成的；当电路中有过大电流通过时，保险丝发热自动熔断，切断电路，从而起到保护电路的作用，故B正确，不符合题意；C．超导材料制造电子元件时，由于没有电阻，不必考虑散热问题，元件可以缩小体积，实现微型化，故C正确，不符合题意；D．光导纤维是利用激光的反射传递信息的，故D错误，符合题意。故选D。2．（2019·湖北黄冈·九年级竞赛）如图所示，扬州农科所的专家研发了一种“西瓜测熟计”仪器．长约12厘米、宽约5厘米、厚约3厘米，内装芯片，上设一显示屏，下端两个铁片组成V形卡槽，在仪器上还有一根10余厘米长的细线，另一头是一个直径约3厘米的塑料“小碗”．判断西瓜的生熟时，只要用卡槽（图中两铁片）固定西瓜，然后把“小碗”扣在上面，对西瓜轻敲大约5s左右显示器就能显示结果．其依据是（

）A．敲击西瓜产生的声音是由空气振动产生B．卡槽固定西瓜，小碗扣在上面是为了收集声波，减小声音的分散，增大响度C．该仪器判断西瓜的生熟是根据振动发出声音的音色判断D．该仪器把声信号转换成电信号与的听筒原理相同【答案】C【详解】判断西瓜的生熟时，只要用卡槽（图中两铁片）固定西瓜，然后把“小碗”扣在上面，对西瓜轻敲大约5s左右显示器就能显示结果．其依据是根据振动发出声音的音色判断，西瓜的成熟程度不同，发出声音的音色就不同．3．（2019·湖南邵阳·八年级竞赛）“歼﹣20”作为我国新一代隐形战机，改进了形状与材料方面的技术，能有效避开雷达的探测，如图为其在珠海航展上的公开亮相．下列有关叙述正确的是A．战机获得升力的原理是流体压强与流速的关系B．战机的轮胎上刻有许多花纹是为了增大压强C．战机可以隐身的原因是可以吸收雷达发出的超声波D．战机起飞时以战机为参照物，跑道两旁的植被是静止的【答案】A【详解】A、飞机飞行时获得升力，是因为飞机的机翼上凸下平，使上方空气流速大、压强小，下方空气流速小、压强大，获得了向上的升力，故A正确；B、战机的轮胎上刻有许多花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故B错误；C、隐形战斗机具有“隐身”的功能，隐形的基本原理是机身通过结构或者涂料的技术，使得侦测雷达发出的电磁波出现漫反射，或被特殊涂料吸收，从而避过雷达的侦测，故C错误；D、战机起飞时以战机为参照物，跑道两旁的植被与战机之间有位置变化，所以植被是运动的，故D错误．4．（2019·湖南邵阳·八年级竞赛）市面上有一款音乐控制器，可以用它来创作音乐，人拿着控制器，触摸的位置、晃动的方向或幅度不同时都能产生不同的数据，通过蓝牙将这些数据传给主机，主机将数据编译成声音并输出．关于该音乐控制器，下列说法正确的是A．音乐控制器是声源B．音乐控制器与主机的数据传输利用的是声波C．主机输出声音的频率越高，音调就越高D．有规律地摇晃音乐控制器时，主机输出的声音一定为乐音【答案】C【详解】A、被触摸晃动的音乐控制器可以产生数据资料，不能产生声音，主机将从控制器上获取的这些数据资料编译成声音并输出，所以主机是声源，故A错误；B、音乐控制器通过蓝牙与主机相连，利用的是电磁波，故B错误；C、影响音调的因素是频率，频率越高，音调越高，故C正确；D、有规律的摇晃音乐控制器时，主机可以输出美妙的声音，但如果这些美妙的声音影响到人们正常的休息、学习和工作，也属于噪声，故D错误．5．（2017·湖北·黄陂区前川办事处第一中学九年级竞赛）研究表明，当空气中颗粒的直径越接近可见光的波长（波在一个周期内传播的距离叫做波长），颗粒对光的“消光”能力就越强．空气中PM2.5颗粒是灰霾天能见度降低的主要原因．若可见光的频率约为5×1014Hz，则可以推算出PM2.5中对能见度造成较大影响的颗粒直径与下列哪一个值最接近A．2.5μm B．0.4μm C．0.6nm D．6μm【答案】B【详解】∵c＝λf，∴空气中PM2.5颗粒的直径：d＝λ＝＝＝6×10−7m＝0.6μm，0.4μm最接近0.6μm，故选B.6．（2014·上海·九年级竞赛）“玉兔”月球车和地面指挥中心之间的信息传输利用的是A．电磁波

B．超声波

C．次声波

D．激光【答案】A【详解】月球车与地面指挥中心之间是真空，所以不可能靠声音来传播，只能靠电磁波传播。故选A。7．（2022山东日照）下列说法正确的是（）A．通过手语向听力障碍者传递信息，这是数字通信B．没有、收音机、电视机的海边就没有电磁波C．光信号在光导纤维中的传播速度是D．通过调频日照新闻广播频道能听到频率为的声音【答案】A【详解】A．用点“．”和画“—”的组合代表各种数字，一定的数字组合代表一个汉字，于是，一系列点和画组成的信号就可以代表一个完整的句子。像这样用不同符号的不同组合表示的信号叫做数学信号，使用数学信号的通信方式叫做数字通信。通过手语向听力障碍者传递信息，这是数字通信，故A正确；B．变化的电场和变化的磁场构成一个不可分离的场，这就是电磁场，而变化的电磁场在空间的传播形成电磁波，、收音机、电视机、微波炉等动能发出电磁波，故B错误；C．光在真空中的传播速度约为3×108m/s，光信号在光导纤维中的传播速度是3×108m/s，故C错误；D．用调频95MHz日照新闻广播频道广播时，接收的是无线电波的频率，不是听到频率为95MHz的声音，故D错误。故选A。8．（2021·全国·九年级竞赛）中国国家航天局宣布，2018年5月21日5时28分，我国在西昌卫星发射中心用“长征四号丙”运载火箭，成功将“鹊桥号”中继星发射升空，为“嫦娥四号”月球探测任务提供地月间的中继通信，负责地球与未来“嫦娥四号”通信的中继接力，如图所示。下列说法正确的是（）A．中继星与地月间不可能靠电磁波通信B．地球和太阳系中的其他行星起源于不同的星云C．发射当天地球运行在绕太阳公转轨道中的夏至与秋分之间D．月球的自转周期和公转周期相同，人类只能看到月球的正面【答案】D【详解】A．地月之间是真空状态，电磁波可以正常传播，所以中继星与地月间必须靠电磁波通信，故A错误；B．根据康德﹣拉普拉斯星云学说，地球和太阳来自同一星云，故B错误；C．夏至日是6月22日前后，所以2018年5月21日地球运行在绕太阳公转轨道中的春分与夏至之间，故C错误；D．因为月球的自转周期与其绕地球的公转周期相同，所以我们只能看到月球的同一面，故D正确。故选D。9．（2022·全国·九年级竞赛）下列说法中不正确的是A．“海市蜃楼”和“彩虹”这两种自然现象，形成的原理是完全一样B．牛顿用玻璃三棱镜使白色的太阳光发生色散，从而证明了白光是由七种不同颜色的光组成的C．在电磁波谱中，从γ射线→X射线→红外线的频率逐渐增大D．如果电视机遥控器发出的红外线的波长为900nm，那么，它的频率为×1015Hz【答案】C【分析】（1）光在同种不均匀介质中传播或由一种介质斜射入另一种介质时要发生折射，“海市蜃楼”和“彩虹”都是光的折射形成的；（2）不同频率（波长）的光发生折射时，折射率不同，不同频率（颜色）的光分散开，这就是光的色散；（3）在电磁波谱中，从无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线到γ射线，频率越来越高，波长越来越短；（4）已知波长λ，由可求出红外线的频率．【详解】A、“海市蜃楼”和“彩虹”都是由光的折射形成的，形成的原理是完全一样的，说法正确，不符合题意；B、牛顿最早用玻璃三棱镜使白色的太阳光发生色散，证明了白光是由七种不同颜色的光组成，说法正确，不符合题意；C、在电磁波谱中，从γ射线、X射线到红外线的频率逐渐减小，不是逐渐增大，说法错误，符合题意；D、红外线的波长为900nm，它的频率，故D说法正确，不符合题意；故选C．10．（2018·全国·九年级竞赛）电视机、微波炉等家用电器给我们的生活带来了许多便利，微波炉使用的电磁波波长很短，但比电视机遥控器所用的波长要长些，下列电磁波成分中波长最短的是A．γ射线 B．可见光C．红外线 D．无线电波【答案】A【详解】电视机遥控器所用的电磁波为红外线，比电视机遥控器所用的波长要长些；电磁波谱（波长从大到小的顺序）：无线电波，红外线，可见光，紫外线，x射线，γ射线．波长最短的是γ射线．故选A．【点睛】要了解电磁波谱的排列情况，依照波长的长短、频率的不同，电磁波谱可大致分为：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、x射线和伽马射线．11．（2018·全国·九年级竞赛）关于移动，下列说法中错误的是A．移动既能接收电磁波，又能发射电磁波B．移动的发射功率非常大，天线灵敏度高C．移动与其他用户通话需基地台转接D．无绳的座机和之间通过无线电波沟通【答案】B【详解】A、在讲话的时候，它用电磁波把信息发射到空中，同时它又能在空中捕获电磁波，得到对方讲话的信息，所以移动既能接收电磁波，又能发射电磁波：A是正确的；B、移动的灵敏度高，但由于电量限制，以及防止危害人体健康，其发射功率不大，所以B是错误的；C、正是因为移动的发射功率不大，所以它跟其他用户的通话要靠较大的固定基地台转接，所以C是正确的；D、电磁波被广泛应用于信息的传递，所以无绳的座机和之间通过无线电波沟通，所以D是正确的．故选B．【点睛】要了解移动，即用到的物理知识，学习物理知识的目的就是用来改变我们的生活，同时也体现了理论联系实际的物理理念．12．（2019·江苏·竞赛）在一堂物理活动课上，同学们正以“假如没有了…”为主题展开讨论．以下是几位同学提出的五个具有代表性的观点

①假如没有了地球引力，物体的质量仍然存在；②假如没有了导体的电阻，导线将无法导电；③假如没有了磁体周围的磁场，世界上就再也不会有电流的产生；④假如没有了摩擦力，一阵微风也可以吹动停在平直轨道上的火车；⑤假如没有了电磁波，我们将无法进行信息交流．其中合理的是（

）A．①④ B．③④⑤ C．①②③④ D．①②③④⑤【答案】A【详解】①质量物体的最基本的属性，无论是否有引力，质量是不变的，所以假如没有了地球引力，物体的质量仍然存在，是合理的；②电阻是对电流的阻碍作用，所以假如没有了导体的电阻，导线仍能导电，故不合理；③除了电磁感应能产生电流外，电池，太阳能电源等与磁场无关，故说法不合理；④假如没有了摩擦力，一阵微风也可以吹动停在平直轨道上的火车，说法合理；⑤假如没有了电磁波，我们还可以通过语言，文字等进行信息交流，故说法不合理；合理的有1和4，故选A．13．（2018·广西钦州·九年级竞赛）在收音机中，下列工作顺序正确的是（）A．天线→调谐→高频放大→检波→低频放大B．天线→调谐→检波→高频放大→低频放大C．天线→高频放大→调谐→低频放大→检波D．天线→高频放大→检波→调谐→低频放大【答案】A【详解】收音机接收电磁波正常工作的顺序为：首先通过天线接收电磁波信号；通过调谐器选择需要收听的电台；再将选出的信号进行高频放大；通过检波将声音信号从载波上卸下，即检出有用的音频信号；最后通过低频放大，推动喇叭发声．故A正确．点睛：收音机接收电磁波，与电台发射电磁波的过程相反，可以多了解其过程特点，及各个过程的作用．二、多选题14．（2019·黑龙江绥化·八年级竞赛）下列说法正确的是（）A．医生用B超检查身体是利用声传递信息B．电视遥控器是利用红外线来控制电视机的C．医生常用小镜子检查牙齿是利用平面镜成像D．拍照是利用凸透镜能成正立缩小的实像【答案】ABC【详解】A．医生用B超检查身体是利用声传递信息的，故A正确；B．电视遥控器是利用红外线来控制电视机的，故B正确；C．牙科医生常用一把小镜子为患者检查牙齿是利用的平面镜成像，故C正确；D．拍照是利用凸透镜能成倒立、缩小的实像，故D不正确。故选ABC。15．（2020·山东济南·中考真题）2020年6月23日9时43分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射了北斗系统最后一颗全球组网卫星。此次火箭发射过程大致分为持续加速冲出大气层、三级火箭一次关机滑行、三级二次点火加速、三级二次关机进入末速修正段、卫星调姿、星箭分离，整个过程中通过观测站的雷达跟踪实时位置。在搭载导航卫星的长征三号乙运载火箭发射过程中（）A．飞出地球大气层之后不再受到力的作用B．燃科的内能转化为火箭和卫星的机械能C．跟踪雷达靠电磁波及时获取其实时位置D．关闭发动机滑行时动能和势能相互转化【答案】BCD【详解】A．由题目中三级二次点火加速、三级二次关机进入末速修正段、卫星调姿都说明物体的运动状态在发生改变，而物体运动状态发生改变，是因为受到力的作用，所以飞出地球大气层之后不再受到力的作用是错误的，故A不符合题意；B．燃料的内能转化为火箭和卫星的机械能，让卫星加速升空，故B符合题意；C．跟踪雷达是靠电磁波及时获取其实时位置的，故C符合题意；D．关闭发动机滑行时，卫星的重力势能减小，动能增大是动能和势能相互转化故D符合题意。故选BCD。16．（2018·全国·九年级竞赛）关于电视的发射和接收过程，下列说法中正确的是A．载波发生器的作用是产生射频电流B．话筒的作用是把声音调制到高频振荡电流上C．调制器的作用是将音频电流和视频电流加到射频电流上D．发射天线的作用就是发出含有声音信号的电磁波【答案】AC【详解】A.载波发生器的作用是产生射频电流，即高频振荡信号，故A正确；B.话筒的作用是把声音信号转换为电信号，故B错误；C.调制器的作用是将音频电流和视频电流加到射频电流上，以便通过此高频信号进行发射和接收，故C正确；D.发射天线的作用就是发射含有声音信号和图像信号的电磁波，故D错误；故选AC．三、填空题17．（2021·江苏宿迁·九年级竞赛）如图所示，是一台收音机的屏板，当指针（图中黑块）向右调时，所接收到的电磁波的波长将___________；所接收的电磁波的波速将___________。（选填“变大”、“不变”或“变小”）【答案】

变小

不变【详解】[1][2]由图示知，屏板上所标数据的单位为Hz，频率单位。所以屏板的指针向右调时，电磁波的频率变大，而电磁波的波速是不变的，据c=λf知，频率越大，则波长越小，所以所接收到的电磁波波长将变小。18．（2022·全国·九年级竞赛）5G是靠______来传递信息的。拍照镜头可看作凸透镜，其拍照的原理是：当被拍摄的物体离凸透镜距离______（大于/等于/小于）2f时，成倒立的______的实像。当离被拍摄的物体变近时，物体所成实像的像距将变______（远/近），从中看到的像变模糊，为了仍能拍摄出清晰的像，我们可以自制微距镜头，即在镜头前加一______（凸透镜/凹透镜），使近距被拍摄的物体清晰成像。【答案】

电磁波

大于

缩小

远

凸透镜【详解】[1]是靠电磁波来传递信息的。[2][3][4][5]拍照时，物距应大于2倍焦距，成的是倒立缩小的实像。当物距变小时，像会变远。在不改变像距的情况下，应在镜头前加一凸透镜，让物体发来的光线先会聚一下，则成像的距离会变小，于是会成一个清楚的像在上。19．（2022·全国·九年级竞赛）小汽车已经进入千家万户，车上的北斗导航系统是通过______波与卫星联系定位。这种波在真空中传播的速度为______m/s。现在的小汽车普遍燃烧汽油，完全燃烧4.2g汽油所释放的热量是______J，这些热量，可以使质量4.6kg的水，温度升高______℃；若汽油机的效率为50%，燃烧4.2g汽油转化的机械能是______J。（c水＝4.2×103J/（kg•℃）；q汽油=4.6×107J/kg）【答案】

电磁

3×108

1.932×105

10

9.66×104【详解】[1]北斗导航系统是通过电磁波与卫星联系定位。[2]电磁波在真空中的速度为3×108m/s。[3]完全燃烧4.2g汽油所释放的热量为[4]这些热量，可以使质量4.6kg的水，温度升高的温度为[5]若汽油机的效率为50%，燃烧4.2g汽油转化的机械能是20．（2018·广西钦州·九年级竞赛）图所示是无线电波的接收过程和发射过程，在方框内填上名称．【答案】调谐器

检波器

耳机

振荡器

话筒

调制器【详解】如上图为无线电波的接收过程，其工作过程为：天线→调谐→高频放大→检波→低频放大→耳机（扬声器）所以第一个方框内应填入调谐器，即从众多的电磁波信号中，选出需要接收的电磁波频率；如图第二个方框内，电磁波信号剩下了一半的带有信息的波形，是检波过程，应填入检波器；第三个方框内，低频信号被放大后，推动耳机（扬声器）发出声音，所以填入耳机（扬声器）；下图为无线电波的发射过程：根据图中的信号波形可知，上方的信号为高频振荡信号，所以上方的方框填入振荡器；下方的信号为声音信号，所以下方的方框内填入话筒；由图知，振荡信号和声音信号同时进入调制器进行调制，得到了携带声音信息的电磁波信号，所以中间方框内填入调制器．四、计算题21．（2019·湖南师大附中星城实验学校九年级竞赛）卫星通信系统是由赤道上空一定高度上的地球同步卫星和经该卫星连通的地球站两部分组成．同步卫星天线波束最大覆盖面可以达到地球表面总面积的三分之一，因此，在赤道上空同平面轨道上等间隔放置三颗同步卫星，就能实现全球范围的通信．目前使用的国际通信卫星系统就是按照上述原理建立起来的，三颗卫星分别位于大西洋、印度洋、太平洋上空．（1）已知地球半径为6.4×103km，要实现全球卫星通信，卫星在轨理论高度（距地面高度）至少多远？（2）卫星传输的主要缺点是传输时延大．甲乙两人打接越洋，已知他们两地基站共用的是一颗在轨高度约3.6×104km的通信卫星，且两地距卫星均为4.5×104km，求打接一次时延多少s？【答案】（1）6.4×103km（2）0.6【详解】（1）．∵三颗卫星覆盖整个地球，同步卫星天线波束最大覆盖面可以达到地球表面总面积的三分之一，∴∠DOB＝120°，∴∠AOB＝60°，∵△ABO是直角三角形，∴∠OAB＝30°，∴OA＝2OB＝2R，∴AC＝OA﹣OC＝2R﹣R＝R＝6.4×103km．（2）．打接一次的路程：s＝4×4.5×104km＝1.8×105km．∵v＝，∴t＝＝＝0.6s．答：（1）．卫星在轨理论高度至少6.4×103km．（2）．打接一次时延多少0.6s．六、综合题22．（2022广东东莞竞赛）智能机器人目前已能够为人类在很多方面进行高效率、高精准度的服务，在图书馆领域，机器人可以辅助或替代图书馆员的工作，提供整理图书、读者咨询等服务。下表是某智能机器人图书馆员“小i”（如图）的部分参数：参数名电源电压/V最大负重/kg提升重物最大高度/m机器人车轮直径/cm充电功率/W数据48200.6102.5（1）“小i”也提供无线上网服务，它与互联网之间通过___________来传递信息；（2）“小i”每天需将1944kg图书从借阅处分批搬回书架上，每次放回需将图书提高0.5m，则每天搬书上书架做功___________J，若充电效率为90%，则每天应至少充电___________h；（g取10N/kg）（3）如图乙所示为“小i”承受图书重力的过载保护电路原理图，图中R为压力传感器，阻值随所受压力变化图像如图丙所示，图乙中触发器的电阻忽略不计，通过的电流超过0.5A时就触发电动机停止工作，放弃执行搬书指令，以免“小i”受损伤。因此为保护“小i”，电阻箱R0的阻值至少应为___________Ω；“小i”长时间工作后，为减轻其最大负重，应将电阻箱R0的阻值适当___________（选填“增大”或“减小”）；（4）图书馆管理人员发现，“小i”经过斜面时，爬坡打滑爬不上去，在不改变智能机器人硬件情况下，为了让“小i”能爬坡，可采用的方法之一是___________。【答案】

电磁波

9720

1.2

81

减小

减小斜面的倾斜程度【详解】（1）[1]“小i”提供无线上网服务，则它与互联网之间通过电磁波来传递信息。（2）[2][3]“小i”每天搬书上书架做功由得，充电时存储的电能由得，充电时间（3）[4][5]“小i”承受的最大压力由图丙可知，当F'=200N时，压力传感器的阻值R=15Ω，电路总电阻为电阻箱R0接入的最小阻值由于电源电压和触发电动机停止工作的电流不变，根据可知，电路总电阻不变，要减轻“小i”的最大负重，即减小其承受的压力，由图像可知压力传感器的阻值将增大，所以由电阻的串联可知，应将电阻箱R0的阻值适当减小。（4）[6]“小I”经过斜面时，爬坡打滑爬不上去，说明所受的阻力较大，在不改变智能机器人硬件情况下，即动力不变，为了让“小i”能爬坡，需要减小阻力，可采用的方法是：①减小斜面的倾斜程度；②减小最大负重。23．（2022·广东·广州市竞赛）这是一种能漂浮在水中的城市的概念图（如图1所示）。漂浮城市的表面安装有太阳能电池板，太阳能电池板工作时，将太阳能转化为电能，在电力驱动装置的作用下，漂浮城市可以移动。该漂浮城市三角形建筑的主体结构是中空的，强风能从中通过，可以确保当飓风来临时，把飓风对建筑的破坏降至最低。该漂浮城市高达360m，占地270万平方米，可容纳多达4万居民。酒店、商店，只要是普通城市有的，这里都一应俱全。（1）该城市若采取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．可见光是人眼可见的光线，波长都相等B．电磁波能在真空中传播C．在真空中，无线电波的传播速度等于X射线的传播速度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（2）若电池板吸收的太阳能只用来提供推动漂浮城市前进所需的能量，漂浮城市在平静的水面上沿直线运动，运动过程中受到的阻力不变。从某一时刻开始，漂浮城市的运动速度v与时间t的关系如图2所示，漂浮城市受到水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如图3所示：①漂浮城市运动到第2h时受到的阻力为______N，从第5h到第10h内牵引力做的功为______J；②从第5h到第10h内，漂浮城市在匀速直线运动过程中，太阳能转化为机械能的效率为30%，则漂浮城市接收太阳能为______J。（3）假如某学校有500位中学生（每位学生重力约600N）从岸上进入漂浮城市参观，则漂浮城市排水量约增加______t。（g取10N/kg）（写出过程）【答案】

BCD

1×109##1000000000

1.8×101010##60000000000

30【详解】（1）[1]A．可见光是电磁波谱中人眼可以感知的部分，可见光谱没有精确的范围，一般人可以感知波长在380~780纳米之间，不同颜色的可见光对应不同的波长，故A错误；B．电磁波的传播不需要介质，能在真空中传播，故B正确；C．无线电波、X射线都是电磁波大家族中的成员，电磁波在真空中的传播速度都为光速，故C正确；D．作为载体，电磁波频率越高，其所加载的信息量就越大，故相同时间可以传输的信息越多，故D正确。故选BCD。（2）①[2]从速度v与时间t图象上看出，5h到10h时物体做匀速直线运动，物体处于平衡状态，即物体所受到的摩擦力大小应该与拉力大小相等，从F的大小与时间t的关系图象，5h到10h时，拉力F=10×108N，所以摩擦力也为10×108N；由图2可知，0~2h物体做加速运动，因为滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，而压力和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力是不变的，即漂浮城市运动到第2h时受到的阻力为f=10×108N=1×109N[3]从第5h到第10h运动的路程s=vt=3.6m/h×5h=18m牵引力做的功为W=Fs=10×108N×18m=1.8×1010J②[4]漂浮城市接收太阳能为（3）[5]漂浮城市漂浮在水面上，浮力等于其总重力，所以漂浮城市增加的浮力就是500位中学生的重力，每位中学生的体重约为600N，漂浮城市增加的浮力为F浮=500G=500×600N=3×105N漂浮城市增加的排水量24．（2022·江苏·扬州市邗江区实验学校竞赛）近年来，多旋翼无人机发展迅速，如图所示为某品牌四旋翼无人机，它采用4个电机带动旋翼（螺旋桨）转动，对下方空气施力的同时获得升力，该无人机设有一键起降和返航、空中悬停等功能，携带的摄像机可以进行高清拍摄并实时把信号传到遥控器显示器，它还拥有GPS卫星定位系统，下表是该无人机的部分参数。整机质量2kg锂电池额定电压15V最大上升速度6m/s锂电池容量5000mA⋅h最大下降速度2m/s电动机工作电压12V最大水平速度16m/s悬停时每个电动机功率50W最大速度上升时受到的阻力10N电动机的能量转化效率（电能转机械能）90%（1）无人机垂直起飞时，增大四个旋翼的转速，无人机就会上升，此无人机上升的原理是______。该旋翼无人机获得升力的原理和固定翼民航飞机获得升力的原理是______（填“相同”或“不同”）；（2）根据上述内容，下列关于无人机说法中不正确的是()；A．它的遥控、卫星定位都是通过电磁波来传递信息的B．无人机内部电路中红外摄像机与四个旋翼电动机之间是并联的连接方式C．它在拍摄图象时减小悬停高度可以使图象变大D．它的电机工作原理是电磁感应（3）电动机在工作时要保持其两端电压为12V不变，通过电子调速器（简称电调）来控制电动机的电流从而改变电动机的功率，每一个电动机连接一个电调，那么电动机和电调的连接方式是______（选填“并联”或“串联”）。若电源电压全部加在电动机和电调的两端，则电动机和电调的功率之比为_______；（4）在电池满容量的情况下，该无人机参与某次火情的勘测时，需要从地面起飞，飞到火场上空60米高处，然后悬停观测（整个过程四个电动机同时工作）。这一过程可视为以最大速度匀速直线上升，且达到60米高处时立即静止（悬停）。若无人机悬停观测15分钟，则从起飞到悬停结束，电动机消耗的电能是_______J（g取10N/kg）。【答案】

力的作用是相互的

不同

D

串联

4∶1

1.82×105【详解】（1）[1]无人机靠旋翼的转动而上升，旋翼转动时，对下方的空气有向下的作用力，根据力的作用是相互的，空气对旋翼有向上的作用力，无人机获得了升力。[2]固定翼民航飞机获得升力是由于固定翼上下空气流速不同，上下空气压强不同，而形成向上的升力，所以两者的原理不同。（2）[3]A．无人机的遥控是利用红外线来工作的，红外线是电磁波的一部分，卫星定位系统是利用电磁波工作的，故A正确，A不符合题意；B．无人机内部的红外摄像机与电动机的工作互不影响，是并联连接的。故B正确，B不符合题意；C．拍摄时，减小悬念高度，即减小物距，那么像会变大，因为凸透镜成像时有：物近像远，像变大。故C正确，C不符合题意；D．电动机的工作原理是：通电导体在磁场中受到力的作用，发电机的工作原理是电磁感应现象，故D错误，D符合题意。故选D。（3）[4]通过电动机的电流，是通过电调来调节的，所以电调与电动机串联连接。[5]电动机两端的电压保持为12V不变，由参数表知，电源电压为15V，电源电压全部加在电动机和电调的两端时，电调两端的电压U电调=UU电动机=15V12V=3V据串联电路的电流特点知，通过电调及电动机的电流相等，两者的功率之比P电动机：P电调=U电动机I∶U电调I=U电动机∶U电调=12V∶3V=4∶1（4）[6]无人机以最大速度匀速上升时，受到竖直向上的升力和竖直向下的阻力及重力的作用处于平衡状态，升力F=f+G=f+mg=10N+2kg×10N/kg=30N上升过程所做的功W=Fh=30N×60m=1800J此过程消耗的电能悬停过程消耗的电能W电2=Pt=4×50W×15×60s=180000J从起飞到悬停结束，电动机的消耗的电能W总=W电1+W电2=2000J+180000J=1.82×105J25．（2021·江苏·苏州竞赛）微波炉是现代家庭中的烹饪工具。小群查寻资料，对微波炉的工作原理进行了探究。他获得的信息如下：微波是一种频率为300MHz～300GHz的电磁波，它的波长很短，具有可见光的性质，沿直线传播。微波在遇到金属材料时能反射，遇到玻璃、塑料、陶瓷等绝缘材料可以穿透，在遇到含有水分的蛋白质、脂肪等介质可被吸收，并将微波的电磁能量变为内能。微波炉内的磁控管能产生频率为2450MHz的超短电磁波，经传导被炉内食物吸收，引起食物内的极性分子（如水、脂肪、蛋白质、糖等）以每秒24.5亿次的极高速振动。由于振动所引起的摩擦使食物内部温度升高，将食物烹熟。请根据上述信息完成下面问题：（1）微波炉内的磁控管能产生波长很______（选填“长”或“短”）的电磁波，在真空中传播速度为______。（2）微波炉内腔和外壳______（选填“能”或“不能”）用塑料制作，原因是______。（3）微波炉工作时将电能主要转化为______能，小群家使用的微波炉额定功率为1000W，他加热一份早餐需要微波炉正常工作2min，消耗电能______J。【答案】

短

3×108m/s

不能

微波能穿透塑料，对人体造成伤害

内

1.2×105【详解】（1）[1][2]微波是一种频率为300MHz～300GHz的电磁波，它是的波长很短的电磁波；微波可以在真空中传播，其速度是3×108m/s。（2）[3][4]由于微波遇到绝缘材料，如玻璃、塑料等，会顺利通过，泄露到外面，对人体造成伤害，但遇到金属则不能通过，所以波炉内腔和外壳不能用塑料制作。（3）[5]生活中常用的微波炉是用微波（电磁波）来加热食品的，微波炉工作时将电能主要转化为内能。[6]微波炉正常工作时的功率为1000W，工作时间t=2min=120s，则消耗的电能W=Pt=1000W×120s=1.2×105J26．（2020·江苏·竞赛）按要求回答问题。(1)甲图：通过真空罩可以看到来电显示灯在不断闪烁，说明电磁波______；(2)乙图：快速压下活塞，可观察到棉花着火燃烧，这表明______；(3)丙图：玻璃加热到红炽状态时，小灯泡能发光。这表明______；(4)丁图：利用如图电路，探究“电压一定时，电流跟电阻的关系”，已知电源电压为6V，实验用到的电阻分别为、、、、，实验中电阻由小到大进行更换，并且保持电压表示数为2.5V不变。为了能够完成整个实验，滑动变阻器的最大阻值应不小于______。【答案】

能在真空中传播

做功能改变物体内能

导体和绝缘体没有绝对界限

35【详解】(1)[1]甲图：通过真空罩可以看到来电显示灯在不断闪烁，说明电磁波可以在真空中传播。(2)[2]乙图：快速压下活塞，可观察到棉花着火燃烧，压缩筒内空气做功，使空气的内能增加，说明做功能改变物体内能。(3)[3]丙图：玻璃常温下是绝缘体，在加热到红炽状态时，会变为导体，故小灯泡发光，导体和绝缘体没有绝对的界限。(4)[4]丁图：电阻两端的电压始终保持，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压变阻器分得的电压与电压表示数的倍数关系是根据分压原理，当接入最大定值电阻时，变阻器连入电路中的电阻为故为了完成整个实验，滑动变阻器的最大阻值应不小于。27．（2020·广东竞赛）如图1为某望远镜内部结构的部分光路图，物镜是凸透镜L1，F1是物镜L1的焦点：目镜是透镜L2，F2是目镜L2的焦点，人用该望远镜观察远处AB物体的部分光路图已画出。(1)在图1中画出光线a、b经物镜折射前的入射光线______；(2)图中未画出AB物体，但已经画出AB物体经物镜L1所成的像A'B'，还有A'B'经目镜L2的成像光路图，由图1可知，目镜L2是一个______（选填“凸透镜”、“玻璃砖”或“凹透镜”），目镜L2所成的像A''B''是______（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的______；（选填“实像”或“虚像”）(3)如图2所示，电磁波家族成员很多，有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等，真空中各种电磁波的传播速度相同。前段时间科学家利用射电望远镜拍到了第一张黑洞的照片如图3，已知射电望远镜通过收集太空的亚毫米波段的电磁波（波长大于可见光）进行记录最后生成这幅黑洞照片。下列说法不正确的是______。①图2中的L表示一个波的波长②亚毫米波段电磁波的频率高于可见光，所以人类无法看见③真空中亚毫米波段电磁波的传播速度和可见光相同④亚毫米波段电磁波的传播必须要有介质【答案】

凸透镜

放大

虚像

①②④【详解】(1)[1]根据凸透镜成像的规律和三条特殊光线进行作图，平行于主光轴的光线穿过凸透镜经过焦点，经过凸透镜光心的光线传播路径不变，画法如下图所示：。(2)[2]如图所示，光线经过透镜后汇聚，对光线具有汇聚作用的是凸透镜。[3][4]由图可知物距位于凸透镜一倍焦距以内成正立放大的虚像。(3)[5]①一个周期时间内波峰前进的