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1、第 - 1 - 页 共 11 页与手机、汽车有关的物理问题一、手机与物理（一）背景综述传统的电话，是靠导线传送信号的有线电话，发话人与通话人均处在固定的地点。这种固定地点的通信方式很不适应现代生活，如果在网络的车上、航行的飞机上、轮船里，如果也有电话该有多好啊！1921 年卖国发现了供警察汽车通信用的移动电话，这种电话于 20 世纪 60 年代以后在世界各地得到了较快的发展。20 世界 80 年代以后，我国也有了这种轻巧、方便、可靠的通信工具 移动电话，俗称手机。手机的通信过程是：使用手机把语言信号变换成电信号传输到移动通信网络中的基地台，再由基地台把代表语言的电信号变成电磁频谱，通过在距地面
2、高度为 3600km 的通信卫星辐射漫游传送到受话人的电信网络中，受话人的通信设备接收到无线电波，转换成语言信号。如图所示，我们可以手持手机，不管走到哪里，都可与城市电话网的所有用户及本系统移动电话用户进行通话。它们间的通话是经过系统的基地台发射电磁波与接收电磁波来实现的。从上述手机通信过程可以看出：手机通信是一个开放的电子通信系统，只要有相应的接收设备，就能够截获任何时间、任何地点、任何人的通话信息。目前，世界一些军事强国已经形成了多层次、全方位、大纵深、高立体、覆盖全球的电子监听网络系统。他们正是利用这些“网”广泛地收集全球各方的信息情报。小小手机事关国家和军队的信息安全。随着信息时代的到
3、来，有关信息通信保密问题越来越多地在不同领域表现出来。对此，我们必须引起高度警觉和重视，必须增强全民国防信息安全观念，经济信息安全观念，以高度的责任感迎接信息时代的挑战。随着现代科学技术的发展以及人们的生活水平的提高，移动电话（手机）的使用已经越来越普及。它的结构、原理等运用了物理、化学基础知识，其产生的电磁辐射对人们的生活、生产等造成的危害涉及到物理、化学和生物等学科基础知识。（二）相关习题1、机通信是靠电磁波传递信息的。从理论上预言电磁波存在的物理学家和第一次用实验证实电磁波存在的物理学家分别是（ ）电话机电 话交换台基地台电话线 电话线 图 1第 - 2 - 页 共 11 页A法拉第、赫
4、兹 B麦克斯韦、安培 C赫兹、麦克斯韦 D麦克斯韦、赫兹2、手机的话筒和听筒所依据的物理学原理，下述说法正确的是（ ）A话筒是按照电磁感应原理工作的，听筒是由于电流的磁效应工作的B话筒是把电能转换成声能，听筒是把声能转换成电能C话筒是按照电流的磁效应工作的，听筒是按照电磁感应原理工作的D话筒是把声音直接转换为电磁波发射到周围空间，听筒是把周围的电磁波信号转换为声音3、电磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫做磁场的能量密度，其值 式中 B 是磁2BW场的磁感应强度， 是磁介质的磁导率，在空气中 为一已知常数。为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感应强度 B，一学生用一根端面面积为 A 的条
5、形磁铁吸住一相同面积的铁片 P，再用力将铁片与磁铁拉开一段微小的距离 ，并测出拉力 F，如图 2 所示。因为 F 所做的功等于间隙中磁场的能量，所以lA由此可得磁感应强度 B 与 F、A 之间的关系式为（ ）AB= P2BB=CB= AF2DB=W B Al4、空气中的电磁波对人体健康有一定的影响，使用手机不当，可对人体健康造成一定的损害。按照有关规定，工作场所感受到的电磁辐射强度（单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量）不得超过0.50W/m2。若某一小型无线通讯装置的电磁辐射功率是 1W，已知球面面积为 S=4R2,那么在距离该通讯装置多远距离以外是符合规定的安全区域？（ ）A4.0m
6、B0.40m C0.04m D40m 5、手机中的电池通常采用可充电镍镉（NiCd）电池，其电池的总反应可以表示为 Cd+2 NiO(OH)+2H2O 2 Ni(OH)2+ Cd(OH)2。已知 Ni(OH)2 和 Cd(OH)2 均难溶于水但能溶于酸，以下说法中正确 放 电充 电的是（ ）以上反应是可逆反应 1以上反应不是可逆反应 2充电时化学能转变为电能 3放电时化学能转变为电能 4N P FL图 2第 - 3 - 页 共 11 页A B C D 1 3 2 4 1 4 2 36、废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物。有资料表明一节废镍镉电池可以使一平方米面积的耕地失去使用价值。在酸性土壤
7、中这种污染尤为严重，这是因为 。7、下图是废弃镍镉电池中的重金属渗入水体后，进入人体的一条途径：生物体 D 中重金属浓度 （填大于、等于、小于）生物体 A 中重金属浓度，这是通过食物链 作用所引起的。除上述途径外，被污染水体中的重金属还可以直接通过 途径进入人体。8、若某种型号的电池容量是 100mAh，由此可知该电池可输出的电量最多为（ ）A100C B360C C3600C D不能确定9、手机里的电池用久了以后，通讯会中断，这就是我们常说的“电池没电了” 。小明设计了如图 4 的电路可用来测定新、旧电池的电动势和电阻（电压表、电流表对测量的影响可忽略不计）（1）.设 R 为某值时，电流表示
8、数为 I1，电压表示数为 V1；R 为另一值时，电流表示数为 I2，电压表示数为 V2，则所测电池的电动势为 （2）小明将测量结果绘成如图 4 所示的 VI 图象，由图象可知：旧电池的电阻为 ，图 3 中电流表的量程至少应大于 A。10、电池便于携带、使用方便、用途广泛，是现代生活、生产的必须品，但废旧电池对人体及生态环境有不同程度的危害，而且回收难，处理难。这说明（ ）A. 事物是普遍联系的B. 事物的联系表现为因果关系C. 规律是客观的，不能消灭和改变D. 一切事物都是一分为二的11、随着人们生活这里 6 的不断提高和科技进步，手机使用量增大，手机更新的周期将缩短。集中回收处理废旧手机将提
9、到议事日程上。集中回收处理废旧手机的根本目的是（ ） V AKE、r图 3R0 0.3 54.23.6U/VI/A图 4第 - 4 - 页 共 11 页A. 重新利用旧手机内的集成电路块B. 重新利用旧手机内的贵重金属材料C. 防止旧手机的有害物质污染神态环境D. 防止不法商贩倒买盗卖旧手机12、下述说法正确的是A. 变化的电场一定产生变化的磁场B. 在真空中电磁波的传播速度与真空中光速相等C. 空间中有变化的电场（或变化的磁场）存在，就一定能形成电磁波D. 电磁波由真空进入介质传播时，起频率、波长不变。13、如果你用手机通过同步卫星转发的无线电话与对方通话，则在你讲完话后，至少要等多长时间才
10、能听到对方的回话？已知地球的质量 M=6.01024kg，地球半径 R=604106m，万有引力衡量 G=60671011Nm2/ kg。14、有两部上机 A 和 B，A 的号码为 12345672002，B 的号码为 2345672008，当用 A（或 B）拨打B（或 A）的号码时，既能听到 B（或 A）的叫声，又能看到 B（或 A）的显示屏上显示出 A（或 B）的号码。现把 A 放到 一个透明罩内，并抽成真空，再用 B 拨打号码 12345672002，则以下说法正确的是（ ）A. 既能听到 A 的叫声，又能看到 A 显示屏上显示出 12345672008B. 不能听到 A 的叫声，但能看
11、到 A 显示屏上显示出 12345672008C. 不能听到 A 的叫声，但能看到 A 显示屏上显示出 12345672002D. 既不能听到 A 的叫声，又不能看到 A 显示屏上显示出号码。15、移动通信中的手机能使用的电磁波频率为 9108HZ，这种电磁波A. 波速是 108m/sB. 波长是 1/3mC. 要利用空气为介质传播D. 它能干涉和衍射16.据报道，最近摩托罗拉（MOTOROLA）公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱作电解质溶液的新型手机电池，电量可达现用镍氢或锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电。据此请回答下列问题：（可能用到的数据：H 1,C12,O16。 ）（1）甲醇是
12、_极，电极反应是_。（2）电池反应的离子方程式是_。（3）这种电池若用在宇宙飞船上还可为宇航员提供生活用水。设在这种电池的总反应中每消耗 1mol第 - 5 - 页 共 11 页甲醇将生成 amol 水和放出 QkJ 的热量，在实际使用中这种电池每发 1kWh 电时生成 mg 的水，则电池的能量利用率为_（用含 a、Q 、m 的代数式表示） 。（4）这种电池输出的电压为 bV，要使标有 bV、12W 的小灯泡发光 1 小时，实际应消耗甲醇_g（用含有关的字母的代数式表示） 。17.材料一：近年来，随着手机的普及、移动电话站的增加以及一些发射装置安装在居民区的建筑物上，人们越来越担心它们所产生的
13、电磁波辐射对人体所造成的危害。为此，国际上一些学者展开了一项国际性调查研究，研究表明，人体对电磁接受量与电磁波强度成正比，人离电磁波源越近，使用电磁波时间越长，接受电磁波强度越大。离人头部最近的电器手机比移动电话站要强千倍，对人体危害也较大。材料二：在哺乳类动物的脑中，有一个被称为“松果体”的生物时钟，松果体主要是借其所分泌的褪黑激素来使动物入眠及控制动物的寿命。医学专家指出：电磁波对人体的生物效应，主要在于电磁波对松果体内褪黑素的影响，由此可使人类疾病的发生率提高。材料三：电磁辐射对电器设备、飞机、建筑物等也可能造成直接破坏，此外，在高场强作用下，电磁波可能引燃可燃性油类，武器弹药等。结合以
14、上材料，解答下列问题。（1）为了减少手机产生的电磁辐射对人体的危害，应采取什么保护措施？（2）松果体在人体中的位置是A.大脑的下部 B.小脑的上部 C.四叠体、上丘脑之间的凹陷内 D.脑干的上部（3）部分调查报告显示，移动电话用户中脑瘤患者几率比一般人群较高。若此项调查成立，移动电话的电磁辐射对人体是有害的，其可能的原因是辐射诱发了_，使细胞分裂失控，形成脑瘤。（4）在正在运行的飞机上禁止使用手机，其原因是什么？（5）大多数现代电子设备可屏蔽无线电波，然而，有的电子设备不具有此项功能，如移动电话会干扰植入的心脏起搏器以及其它医学植入设备。对装有心脏起搏器的人来说，应如何正确使用手机。（6）假如某一乘客在某一加油站使用手机而引发汽油燃烧，试写出其可能的化学反应方程式。二、汽车与物理（一）几种技术1、遥控技术习题：某日，一人汽车被劫，此时车主迅速拿出一小物件，对着已逃出几十米开外的汽车一按按钮，只见汽车立即熄火停车。你认为这种“遥控停车装置”最可能的原理是什么?2、缓冲技术行驶中要系好安全带，防止意外事故.当汽车冲 撞障碍物时，汽车几乎在几十 ms 到几百 ms 的极短时间内停止运动.此 瞬间，乘员以撞第 - 6 - 页 共 11 页车以前的速度仍向前方移动.若撞上仪表盘、方向盘或前座位背，会产生很大
