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第一节信息的传递方式
一、单选题
1．2024年2月23日19时30分，中国在文昌航天发射场使用长征五号遥七运载火箭，成功将通信技术试验卫星十一号发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。它与地面通信时利用的是（　　）
A．电磁波 B．紫外线 C．红外线 D．超声波
2．2024年4月26日，神舟十八号载人飞船和空间站组合体，成功实现自主快速交会对接，神舟十八号航天员乘组从飞船返回舱进入轨道舱两组成员成功会师（如图），会师画面传到到地球靠的是（　　）
A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．红外线
3．2025年4月25日，神舟二十号航天员乘组入驻中国空间站，后续开展了多项空间科学实验，获得的实验数据和图像等信息能及时传回地面所利用的是（　　）
A．红外线 B．紫外线 C．电磁波 D．超声波
4．如图所示，电磁波是个大家族，下列说法正确的是（　　）
A．红外线的波长比紫外线的短
B．无线电波在真空中传播速度比X射线快
C．紫外线的频率比无线电波的高
D．电磁波不能在真空中传播
5．某广播电台发射频率为的电磁波，根据如图信息，该电磁波属于（　　）
A．无线电波 B．红外线 C．紫外线 D．射线
6．“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
7．在我们的生活中，很多地方都应用了电磁波，如用于医疗诊断的X射线、烘烤食物的红外线、消毒的紫外线，以及收音机接收的短波和舞台效果中的红光、舞台效果中的蓝光等。电磁波的频率越高波长越短，则按照波长由短到长的排列顺序是（　　）
A．收音机接收的短波、烘烤食物的红外线、舞台效果中的红光、舞台效果中的蓝光、消毒的紫外线、用于医疗诊断的X射线
B．用于医疗诊断的X射线、消毒的紫外线、舞台效果中的蓝光、舞台效果中的红光、烘烤食物的红外线、收音机接收的短波
C．收音机接收的短波、消毒的紫外线、舞台效果中的蓝光、舞台效果中的红光、烘烤食物的红外线、用于医疗诊断的X射线
D．用于医疗诊断的X射线、烘烤食物的红外线、舞台效果中的蓝光、舞台效果中的红光、消毒的紫外线、收音机接收的短波
8．2023年，杭州亚洲运动会上首次探索使用了更高频率范围的5.5G网络，“5.5G网络”传递信号是通过（　　）
A．超声波 B．红外线 C．紫外线 D．电磁波
9．我国5G整体研发水平已经位居全球第一梯队，5G网络的下载速度比4G网络快数百倍。下表是不同电磁波的频率，下图是电磁波家族。以下判断正确的是（　　）
项目 4G频段 5G频段 可见光
频率/Hz 1.88~1.90×109 3.3~3.4×109 4.2~7.8×1014
A．5G频段的电磁波比4G的波长更短
B．真空中5G频段的电磁波比4G的传播速度快
C．可见光中，紫光的频率比红光的频率小
D．家中电视机遥控器利用紫外线遥控
10．如图为电磁波谱及其主要用途，下面分析错误的是（　　）
A．γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波都是电磁波
B．人眼可以看到波长为5.70×10﹣7m的电磁波
C．相比紫外线，红外线更容易被物体吸收并转化为内能
D．由图中的信息可知，电磁波的波长越长，该电磁波的频率越小，波速也越小
二、多选题
11．随着科技的发展，无人机外卖已经在部分城市走入了百姓的生活，无人机在进入目标区域后向目的快递柜发出着陆请求、本机任务报告和本机运行状态报告，在收到着陆请求应答之后，由快递柜指引无人机在快递柜顶端停机平台着陆、装卸快递、以及进行快速充电。无人机是通过电磁波来与数据中心进行数据传输的。下列关于电磁波的说法不正确的是（　　）
A．电磁波可以在真空中传播
B．电磁波的速度为
C．超声波在空气中的传播速度比电磁波快
D．电磁波可以传递信息
12．如图所示，下列现象与其对应的物理知识正确的是（　　）
A．甲图：钓鱼者使用的钓鱼竿是省力杠杆
B．乙图：茶壶的壶嘴与壶身构成了连通器
C．丙图：C919飞机飞行时机翼上方空气流速大压强小
D．丁图：航天员在空间站向大家问好的声音是通过超声波传回地面的
13．甲、乙分别为两种电磁波，其部分波形如图（a）所示。结合图（b）的电磁波谱，下列分析正确的是（　　）
A．甲电磁波与乙电磁波相比，频率高，波长短
B．乙电磁波在真空中的传播速度比甲的速度大
C．若甲是红光，则乙可能用于电视机的遥控器
D．若乙是红光，乙和蓝光加甲可能混合为白光
三、填空题
14．2025年4月25日，神舟二十号和神舟十九号航天员在中国空间站胜利会师，激动人心的画面通过　 　波传递全世界。该波　 　（选填“能”或“不能”）在空气中传播。
15．演唱会上，坐在后排的小莉可以清晰地听到他喜欢的明星的歌声。因为歌手发出的声音经过扩音设备　 　大大增强。虽然看不清台上的歌手，但根据声音的　 　，也能辨认出演唱的歌手。小莉看到舞台上为渲染气氛而制造的白雾其实是水蒸气　 　（填物态变化名称）而成的，舞台上闪光灯发出的光　 　（选填：属于或不属于）电磁波。研究表明　 　的电流能够产生电磁波，　 　能屏蔽电磁波。
16．2025年2月11日长征八号改运载火箭首飞成功，将卫星互联网低轨02组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。在运载火箭发射升空的过程中，火箭相对于地面是　 　的，卫星与文昌航天发射中心之间是通过　 　波来传递信息的。
四、复合题
17．随着科技的进步，AI逐渐改变了我们的生活。如图1所示，是宇树科技自主研发的某款人形机器人，可以像人类一样行走、奔跑、后空翻，还能模拟人手精准操作、搬运物体等，同时拥有自我学习的能力。下表是该机器人的部分参数。
机器人质量 35
单只脚面积 100
电池容量 9000
续航时间 2h~3h
（1）机器人头部除有照相机外，还搭载了3D激光雷达，能通过发射和接收　 　（选填“超声波”或“电磁波”）来侦测障碍物信息，确保行走安全。在绕行障碍物的过程中，以机器人为参照物，障碍物是　 　的；
（2）经测试，该机器人保持双脚站立姿势的续航时间可达3h，则机器人站立时对地面的压强为　 　；
（3）机器人搬运货物，其前臂简化图如图2，支点为O，为动力，在图中画出的力臂　 　，前臂相当于一根　 　杠杆（选填“省力”或“费力”）。当前臂从水平位置向上提起重物时，在角增大到90°的过程中，动力逐渐　 　（填“增大”、“减小”或“不变”）；
（4）机器人能轻松搬动物品，秘密就在于它的扭矩。扭矩（T）等于力（F）与力臂（r）的乘积，即。该机器人手臂动力扭矩可达75。机器人的前臂长度为375，当水平搬运物体时，最多可搬起　 　N的重物（忽略摩擦和前臂的重力）。
18．阅读《向更深空进发》回答下列问题
向更深空进发
2026年1月27日，中国科学院大学星际航行学院正式成立。这不仅是国内首个专门培养星际航行顶尖人才的学院，更标志着中国航天从“近地轨道”迈向“深邃宇宙”的宏伟野心。然而，星际航行不仅是距离的简单跨越，更是对现有物理极限的极端挑战。在动辄亿万公里的旅程中，信号的传输会因空间尺度而剧烈衰减，传统的近地导航系统更是失去了坐标参照。为了突破这些障碍，科学家们正将激光通信、脉冲星导航和多普勒测速等前沿技术转化为星际航行的基石。
通信技术是维系飞船与地球联系的纽带，决定了信息的精度。在深空探测中，电磁波信号的功率密度遵循平方反比定律，即信号强度随传播距离的平方而迅速衰减。当探测器飞向太阳系边缘甚至更远时，地面接收到的无线电信号往往微弱到难以分辨。为了突破这一瓶颈，激光通信应运而生。激光通信具有频带宽、速率高、方向性强、抗干扰能力好的优势。激光的波长极短，属于可见光或近红外波段，这使得它能以极高的频率携带海量数据。更重要的是，激光的发散角极小，能将能量高度汇聚在极窄的光束中，使其在航行亿万公里后仍能被地面高精度光学望远镜捕获。然而，这也对飞船的指向精度提出了近乎苛刻的要求：通信双方必须实现“万分之几度”的精密对准，如同在数公里外用针尖对准另一根针尖。
导航系统是深空航行的指路明灯，决定了航向的准度。在深空中，由于远离地球，现有的GPS和北斗卫星信号已完全失效。科学家将目光投向了脉冲星——一种高速旋转的中子星。脉冲星能周期性地发出极其稳定的X射线脉冲，其计时精度堪比最精密的原子钟，因此被誉为“宇宙灯塔”。飞船通过搭载探测器接收至少三颗方位不同的脉冲星信号，利用信号到达的时间差，结合几何建模实现三维空间定位。此外，为了实时监测飞船相对于地球的运动速度，地面站利用了物理学中的“多普勒效应”：当飞船靠近地球时，其发出的电磁波被“压缩”，接收频率升高；远离时则被“拉长”，频率降低。这种频率的微小变化，成为了科学家掌控飞船航迹的精密尺子。
（1）激光通信具有　 　的优势；
（2）关于深空通信与导航中涉及的物理知识，下列说法中正确的是（　　）
A．激光和无线电波在真空中传播的速度不相等
B．脉冲星发出的X射线属于电磁波，可以在真空中传播
C．离子推进器喷出离子流使飞船加速，利用了物体间力的作用是相互的
D．飞船与地面站通过电磁波通信，是因为电磁波的传播需要介质
（3）已知飞船发射的参考电磁波频率为，当飞船相对于地面接收站运动时，地面接收站测得的频率变化量（频移）满足公式：
（为光速；飞船远离地球时取负值，靠近时取正值）。
若某次探测中，飞船发射频率为的信号，地面站测得的频率减少了。请通过计算判断：此时飞船是在　 　（选填“远离”“靠近”）地球，其相对于地球的运动速度是　 　。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】红外线；紫外线；超声波与次声波；电磁波在日常生活中的应用
2．【答案】C
【知识点】红外线；超声波与次声波；电磁波在日常生活中的应用
3．【答案】C
【知识点】电磁波在日常生活中的应用
4．【答案】C
【知识点】电磁波的传播；波速、波长和频率的关系
5．【答案】A
【知识点】电磁波的产生
6．【答案】C
【知识点】红外线；紫外线；超声波与次声波；电磁波在日常生活中的应用
7．【答案】B
【知识点】电磁波在日常生活中的应用
8．【答案】D
【知识点】电磁波在日常生活中的应用
9．【答案】A
【知识点】电磁波在日常生活中的应用
10．【答案】D
【知识点】电磁波的产生
11．【答案】B,C
【知识点】超声波与次声波；电磁波的产生；波速、波长和频率的关系
12．【答案】B,C
【知识点】连通器原理及其应用；流体压强与流速的关系；杠杆的分类；电磁波在日常生活中的应用
13．【答案】A,C,D
【知识点】色光的三（基）原色和颜料的三原色；红外线；电磁波的产生；波速、波长和频率的关系
14．【答案】电磁；能
【知识点】电磁波在日常生活中的应用
15．【答案】响度；音色；液化；属于；变化；金属
【知识点】物质的三态；音调、响度与音色的区分；电磁波在日常生活中的应用
16．【答案】运动；电磁
【知识点】参照物及其选择；电磁波在日常生活中的应用
17．【答案】（1）电磁波；运动
（2）
（3）；费力；减小
（4）200
【知识点】压强的大小及其计算；杠杆的平衡条件；杠杆的分类；力臂的画法；电磁波在日常生活中的应用
18．【答案】（1）频带宽、速率高、方向性强、抗干扰能力好
（2）B
（3）远离；
【知识点】运动和静止的相对性；电磁波的产生；电磁波在日常生活中的应用
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