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- 2024-01-07 发布
第五专题 综合能力题
实 验 篇
第
2
节 阅读材料型
2
3
2
．解题步骤
第一步：阅读信息．通过阅读，了解信息的主要内容，理解材料涉及的物理知识．
第二步：发挥联想．将背景中的信息，转化为熟悉的物理现象、物理知识，排除与问题无关的干扰信息．
第三步：提炼信息．结合问题，提炼出信息中的解题信息．
第四步：解决问题．把新旧知识联系起来，抓住关键词语，准确地利用物理知识解题．
4
1
．阅读短文并回答问题．
光的全反射
一束激光从某种玻璃中射向空气
(
如图甲所示
)
，保持入射点不动，改变入射角
(
每次增加
0.2°)
，当入射角增大到
41.8°
时，折射光线消失，只存在入射光线与反射光线．这种现象叫做光的全反射，发生这种现象时的入射角叫做这种物质的临界角．当入射角大于临界角时，只发生反射，不发生折射．
5
(1)
上述玻璃的临界角是
__________
；
(2)
折射光线消失后反射光线的亮度会增强，其原因是折射光消失后，入射光几乎全部变为
__________
；
(3)
一个三棱镜由上述玻璃构成，让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入
(
如图乙所示
)
，请在图中完成这束入射光的光路图．
【答案】
如图
41.8°
反射光
6
2
．阅读短文并回答问题．
白炽灯泡
白炽灯泡的灯丝是由金属钨制作的，其灯丝发光时温度可达
2 000 ℃
左右．为防止灯丝在高温下氧化，在制作灯泡时要抽真空，在制作大功率灯泡时，还要把灯泡内充入稀有气体氦等，主要是为了防止灯丝在高温下升华．
白炽灯泡工作时，电能转化为光能的效率较低，因此逐渐被节能灯和
LED
灯所替代．
(1)
由于钨的
________
较高，所以用钨制作灯丝．
(2)
灯泡内充入稀有气体氦等，主要是为了
________________________.
(3)
白炽灯泡逐渐退出市场，是由于
____________________________.
熔点
防止灯丝在高温下升华
电能转化为光能的效率较低
7
3
．阅读短文，回答问题．
空中无人机
无人机作为空中平台，利用高分辨率高速摄像机、轻型光学相机、激光扫描仪等设备获取信息，用计算机对图像信息进行处理，并按照一定精度要求制作成图像．无人机航拍影像具有高清晰、高现实性的优点．下表是某小型无人机的部分参数
.
注：
电池容量＝放电电流
×
放电时间．例如：
1 mA
·
h
是指以
1 mA
的电流能连续工作
1 h
．帧
/
秒是指每秒拍摄的画面数．
参数
名称
最大飞行
半径
/km
最大巡航速
度
/(km
·
h
－
1
)
电池电压
/V
电池容量
/(mA
·
h)
电动机额定
功率
/W
拍摄速度
/(
帧
·
秒
－
1
)
数据
5
50
35
240
20
11 000
8
(1)
人们是利用遥控器通过
__________
传输信息操控无人机的，其有效操控距离至少为
_____km.
(2)
小轿车在高速公路上限速
120 km/h.
如图甲所示，交警部门利用无人机进行高速公路通行情况的实时监测．一辆小轿车在通行
0.5 m
的过程中，高速摄像机拍摄帧数为
110
帧，据此判断小轿车是否超速？
______(
填“是”“否”
)
．
(3)
如图乙，是无人机竖直向上运动的
v
－
t
图象，由图象可知，在
5
～
10 s
内，无人机受到的升力
______(
填“
>”“
＝”或“
<”)
重力．
电磁波
5
是
＝
9
(4)
电动机是控制无人机飞行状态的关键动力设备，当它正常工作时，
12 s
内消耗的电能是
_______J.
已知电动机消耗的功率是电源总功率的
50%
，则无人机在空中以额定功率飞行的时间不能超过
________h.
(5)
为增大小型无人机的巡航时间，请从研制方面，提出一条合理化建议：
__________________.
240
0.21
配备大容量电池
10
11
4
．阅读短文，回答下列问题．
“
嫦娥四号
”
月背之旅
月球是地球的天然卫星，月球绕地球公转的周期与自转周期相同，所以月球总是同一面背对地球，这一面被称为月球背面．物体在月球上的重力只有地球上的
1/6.
月球背面与地球间的通信是一个难题，为解决该问题，我国在
2018
年
5
月成功发射了人类史上首个月球信号中继卫星
“
鹊桥
”
(
如图甲所示
).2018
年
12
月
8
日，我国又将
“
嫦娥四号
”
探测器送入太空．
“
嫦娥四号
”
经历地月转移、近月制动、环月飞行和落月过程，最终在月球背面软着陆，成为人类史上首个着陆于月球背面的无人探测器．
12
为避免
“
嫦娥四号
”
在着陆瞬间
“
闪着腰
”
，工作人员给它研制了
4
条强有力的
“
腿
”
，让它既能平稳着陆，又能有效
“
吸收
”
着陆时产生的冲击力，防止它携带的设备被震坏．在
“
嫦娥四号
”
的
“
腿
”
上，还
“
长着
”
脸盆一样的圆形
“
大脚掌
”
(
如图乙所示
)
．
“
大脚掌
”
中央装有一个形如足弓的金属构件，可以有效分散冲击力．
13
“
嫦娥四号
”
由着陆器与巡视器
(
即月球车，又称
“
玉兔二号
”
)
组成，
2019
年
1
月
3
日，巡视器与着陆器成功分离，
“
玉兔二号
”
利用其底部
6
个带齿纹的轮子有效增大了与月面间摩擦，顺利在月背表面行驶．
“
玉兔二号
”
配有全景相机、红外成像光谱仪、测月雷达等科学探测仪器，总质量仅
135 kg
，是世界上质量最小的月球车．
14
(1)“
鹊桥”中继星在轨道上运行时，受到的力
________(
填“是”或“不是”
)
平衡力．
(2)“
嫦娥四号”探测器“腿”上的圆形“大脚掌”可
________(
填“减小”或“增大”
)
对月球表面的压强．
(3)
为增大与月面间的摩擦，“玉兔二号”采用的装置是
________________.
(4)
若“玉兔二号”每个轮子触月面积为
100 cm
2
，则“玉兔二号”对水平月面的压强为
__________Pa.(
地球上
g
取
10 N/kg)
不是
减小
带齿纹的轮子
3 750
15
5
．阅读短文，回答下列问题．
拥抱
5G
时代
5G
电话通了，
5G
手术成功了，
5G
庭审开庭了
……
近期，
5G
“
很忙
”
，形形色色的与
5G
有关的应用频频在我们视野中出现．
5G
技术突破了数据传输的瓶颈，实现了端到端的高速率、低时延、广连接，
5G
技术即将在移动终端大规模推出．无论是
1G
、
2G
、
3G
，还是
4G
、
5G
，无论什么黑科技、白科技，博大精深的无线通信技术奥秘全部都蕴含在物理学中的基本公式
“
c
＝
λν
”
，即
“
光速＝波长
×
频率
”
(
国际单位制中，波长的单位为米，频率单位为赫兹
)
．
16
电磁波的功能特性，是由它的频率决定的，不同频率的电磁波，有不同的用途．频率越高，能使用的频率资源越丰富，其传输速率就越高．同时，频率越高，波长越短，越趋近于直线传播
(
绕射能力越差
)
，在传播介质中的衰减也越大．
5G
技术采用了高频段，其最大的问题就是传输距离大幅缩短，覆盖能力大幅减弱．为了解决这一问题，需要增加覆盖同一区域的
5G
基站的数量．将来我们身边将会出现很多的
“
微基站
”“
天线阵列
”
，只有这样，同一基站下的两个用户就可以不通过基站直接实现手机间的传输．
17
(1)
依据你的理解，“传输速率”就是
______________________.
(2)5G
技术的难点是
____________
；技术人员是通过
__________________
突破数据传输的瓶颈．
(3)
国际上主要使用
28 GHz(1 G
＝
10
9
)
电磁波进行
5G
商用的频段试验，利用文中提到的知识，估算
5G
商用电磁波的波长约为
________mm(
计算结果保留
1
位小数
)
．
无线信号传播的快慢
数据传输
提高信号的频率
10.7