题目内容
【题目】阅读《共享单车》回答。
共享单车
骑自行车出行有很多益处,不仅可以节能减排、缓解交通压力,而且骑车时,人需要消耗体能,可以强身健体。一个成年人在水平路面上骑车时所受阻力大约20N。
近年来,我国多个城市推出了多种新型共享单车,北京市的许多街道旁也随处可见,如图所示。这种单车外观结构简单,单车的质量约25kg,比普通自行车质量要大些。
单车的车锁内集成了嵌入式芯片、GPS定位模块和SIM卡等,便于监控单车的具体位置和状态,其工作原理如图所示。用户可使用手机下载单车APP,查看并找到单车的位置,然后用手机扫描车身上的二维码,通过手机网络发送电磁波到云端请求解锁,云端收到请求后识别该车辆并发云铃系统送解锁指令,单车执行解锁指令自动开锁,用户便可以开计费结果与信息始骑行,手机APP就显示计睦、计价等信息。
此外,此种单车的第一次代,当用户在骑行过程中踩动状态和定位上报脚踏板,可将机械能转化为电能,为车内蓄电池充电,以满足单车定位和自动开锁等过程中的用电需要。
请根据上述材料,回答下列问:
(1)此种单车和手机之间是利用____________传递信息的。若此早种单车使用的GPS信号的频率是1800GHz,而手机中蓝牙通信信号(电磁波)的频率2.4GHz,则该GPS信号的波长_________手机蓝牙通信信号的波长。(选填“大于”或“小于”)
(2)此种单车的第一代,在骑行过程中可将机械能转化为电能,是利用________________现象实现的。
(3)当手机扫描二维码时,下列说法正确的是_________。
A.扫描时手机接收到的信号时利用了次声波 B.二维码位于摄像头的一倍焦距以内
C.二维码是光源 D.摄像头相当于凸透镜
(4)一个成年人在水平路面上以正常的速度保持匀速骑行半小时,消耗的能量最接近_______。
A.2×103J B.2×105J C.2×107J D.2×109J
(5)李嘉轩放学回家途中把自行车骑得飞快,妈妈看见后警告他说“以后骑自行车慢点,不然很危险”,用所学物理知识解释:______________________________。
【答案】电磁波 小于 电磁感应 D B 质量一定时,速度越大,动能越大,行驶中危险性大。
【解析】
(1)由短文内容可知,此种单车和手机之间是利用电磁波传递信息的;由c=λf得,电磁波的波长:λ=cf,由于电磁波传播速度不变,即频率越高,波长越小,因为1800GHz>2.4GHz,该GPS信号的波长小于手机蓝牙通信信号的波长;
(2)此种单车的第一代,在骑行过程中可将机械能转化为电能,是利用电磁感应现象实现的;
乐乐骑行的平均速度为:v=st=9km0.5h=18km/h;
(3)A.扫描二维码是光现象的应用,与声现象无关,故A错误;
B.D.照相机是利用物距大于二倍焦距时,成倒立缩小实像的规律制成的,因此,“扫入”二维码时镜头和二维码的距离大于二倍焦距,故B错误,D正确;
C.二维码本身不发光,不是光源,故C错误;
(4)一个成年人在水平路面上骑车时的速度大约是4m/s,由v=可得,速骑行半小时行驶的路程:s=vt=4m/s×0.5×3600s=7200m,已知成年人在水平路面上骑车时所受阻力大约20N,成人在水平路面上骑车时,平均消耗的能量等于人克服阻力所做的功,即平均消耗的能量为:W=fs=20N×7200m=144000J=1.44×105J,与2×105J比较接近,故B正确;
(5)质量一定时,速度越大,动能越大,行驶中危险性大。