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7. 图20 - 7是表示音频、视频和射频三种信号的波形示意图,其中频率最低的是________信号。
答案
音频
解析
【解析】
频率是指单位时间内振动的次数，由图可知，音频信号的波形最稀疏，单位时间内振动的次数最少，因此其频率最低。
【答案】
音频
【知识点】
频率的概念、波形与频率的关系
【点评】
本题考查对频率概念的理解，通过观察波形的疏密程度判断频率高低，属于基础概念题，需明确频率与单位时间内振动次数的对应关系。
【难度系数】
0.8
频率是指单位时间内振动的次数，由图可知，音频信号的波形最稀疏，单位时间内振动的次数最少，因此其频率最低。
【答案】
音频
【知识点】
频率的概念、波形与频率的关系
【点评】
本题考查对频率概念的理解，通过观察波形的疏密程度判断频率高低，属于基础概念题，需明确频率与单位时间内振动次数的对应关系。
【难度系数】
0.8
阅读以下科普材料,回答问题。
北斗在天 心有乾坤
2020年6月,我国成功发射北斗系统第五十五颗导航卫星,暨北斗三号最后一颗全球组网卫星。至此,北斗三号全球卫星导航系统星座部署全面完成。如图20 - 8所示,北斗三号全球卫星导航系统由3颗地球静止轨道卫星、3颗倾斜地球同步轨道卫星和24颗中圆轨道卫星组成。
北斗卫星导航系统(以下简称北斗系统)如何做到精确定位呢？首先,目标需携带能接收卫星信号的电子设备,如智能手机、智能手表等。一颗卫星收到手机信号后,以目标到卫星的距离确定一个球面。另一颗卫星用同样的方式确定另一个球面,目标必然在两个球面相交的弧线上。当第三颗卫星以同样的方式再确定一个球面时,通过三个球面的交点即可确定目标的准确位置。
那么,卫星如何知道电子设备与它的距离呢？卫星信号是电磁波,它在真空中的传播速度是$3×10^8m/s。$卫星发出的信号被地面电子设备接收再返回,利用来回的时间差和波速即可确定电子设备与卫星的距离。由于现实情况中电磁波的传播速度会受到大气密度等因素的影响,这个距离会存在不小的误差。因此,除了上文提到的3颗卫星外,还至少需要第四颗卫星来提供数据,以此修正距离计算中存在的误差,且电子设备可以接收到信号的卫星数量越多,就可以越精确地确定这个电子设备在地面的位置。
北斗系统不仅具有高精度定位的能力,还创新融合了导航与通信能力,具有实时导航、快速定位、精确授时、位置报告和短报文通信服务五大功能。随着5G时代的到来,北斗系统在工业互联网、物联网、车联网等新兴领域,自动驾驶、自动泊车、自动物流等方面的应用层出不穷。北斗系统与交通运输、农林牧渔、电力能源等传统应用领域业务融合,为我国的经济和社会发展提供更大便利,带来更多可能。
(1)某一卫星从发出信号到接收到地面某一电子设备返回的信号共经过0.14s,则理论上这颗卫星到这个电子设备的距离是________m。考虑到地球大气层的存在,实际的距离比这个理论值偏________(选填“大”或“小”)。
(2)我国自行研制的北斗卫星导航系统除了具有定位功能,还具有的功能是________(至少填写一项)。
(3)电磁波被广泛应用于现代生活的各个方面。除了文中提及的电磁波应用以外,请再举一例电磁波的应用：______。
北斗在天 心有乾坤
2020年6月,我国成功发射北斗系统第五十五颗导航卫星,暨北斗三号最后一颗全球组网卫星。至此,北斗三号全球卫星导航系统星座部署全面完成。如图20 - 8所示,北斗三号全球卫星导航系统由3颗地球静止轨道卫星、3颗倾斜地球同步轨道卫星和24颗中圆轨道卫星组成。
北斗卫星导航系统(以下简称北斗系统)如何做到精确定位呢？首先,目标需携带能接收卫星信号的电子设备,如智能手机、智能手表等。一颗卫星收到手机信号后,以目标到卫星的距离确定一个球面。另一颗卫星用同样的方式确定另一个球面,目标必然在两个球面相交的弧线上。当第三颗卫星以同样的方式再确定一个球面时,通过三个球面的交点即可确定目标的准确位置。
那么,卫星如何知道电子设备与它的距离呢？卫星信号是电磁波,它在真空中的传播速度是$3×10^8m/s。$卫星发出的信号被地面电子设备接收再返回,利用来回的时间差和波速即可确定电子设备与卫星的距离。由于现实情况中电磁波的传播速度会受到大气密度等因素的影响,这个距离会存在不小的误差。因此,除了上文提到的3颗卫星外,还至少需要第四颗卫星来提供数据,以此修正距离计算中存在的误差,且电子设备可以接收到信号的卫星数量越多,就可以越精确地确定这个电子设备在地面的位置。
北斗系统不仅具有高精度定位的能力,还创新融合了导航与通信能力,具有实时导航、快速定位、精确授时、位置报告和短报文通信服务五大功能。随着5G时代的到来,北斗系统在工业互联网、物联网、车联网等新兴领域,自动驾驶、自动泊车、自动物流等方面的应用层出不穷。北斗系统与交通运输、农林牧渔、电力能源等传统应用领域业务融合,为我国的经济和社会发展提供更大便利,带来更多可能。
(1)某一卫星从发出信号到接收到地面某一电子设备返回的信号共经过0.14s,则理论上这颗卫星到这个电子设备的距离是________m。考虑到地球大气层的存在,实际的距离比这个理论值偏________(选填“大”或“小”)。
(2)我国自行研制的北斗卫星导航系统除了具有定位功能,还具有的功能是________(至少填写一项)。
(3)电磁波被广泛应用于现代生活的各个方面。除了文中提及的电磁波应用以外,请再举一例电磁波的应用：______。
答案
$2.1\times10^{7}$
小
实时
导航（或精确授时、短报文通信等）
电视
小
实时
导航（或精确授时、短报文通信等）
电视
解析
【解析】
(1) 电磁波传播的单程时间$t=\frac{0.14s}{2}=0.07s$，根据公式$s=vt$，卫星到电子设备的理论距离$s=3×10^8m/s×0.07s=2.1×10^7m$；由于电磁波在大气层中的传播速度小于真空中的速度，相同时间内传播的距离更小，所以实际距离比理论值偏小。
(2) 根据科普材料，北斗系统除定位外，还具有实时导航、精确授时、短报文通信等功能（任选一项即可）。
(3) 电磁波的应用还有电视、无线电广播、手机通信等（任选一例即可）。
【答案】
(1) $2.1×10^{7}$；小
(2) 实时导航（或精确授时、短报文通信等）
(3) 电视（合理即可）
【知识点】
电磁波的传播；信息的传递；卫星导航系统
【点评】
本题以北斗卫星导航系统为背景，考查了电磁波的传播及应用，要求学生能从科普材料中提取有用信息，结合所学知识解决问题，体现了物理与科技、生活的联系。
【难度系数】
0.7
(1) 电磁波传播的单程时间$t=\frac{0.14s}{2}=0.07s$，根据公式$s=vt$，卫星到电子设备的理论距离$s=3×10^8m/s×0.07s=2.1×10^7m$；由于电磁波在大气层中的传播速度小于真空中的速度，相同时间内传播的距离更小，所以实际距离比理论值偏小。
(2) 根据科普材料，北斗系统除定位外，还具有实时导航、精确授时、短报文通信等功能（任选一项即可）。
(3) 电磁波的应用还有电视、无线电广播、手机通信等（任选一例即可）。
【答案】
(1) $2.1×10^{7}$；小
(2) 实时导航（或精确授时、短报文通信等）
(3) 电视（合理即可）
【知识点】
电磁波的传播；信息的传递；卫星导航系统
【点评】
本题以北斗卫星导航系统为背景，考查了电磁波的传播及应用，要求学生能从科普材料中提取有用信息，结合所学知识解决问题，体现了物理与科技、生活的联系。
【难度系数】
0.7
