Question

【題目】閱讀《共享單車》回答．

共享單車

騎自行車出行有很多益處，不僅可以節能減排、緩解交通壓力，而且騎車時，人需要消耗體能，可以強身健體．一個成年人在水平路面上騎車時所受阻力大約20N．

近年來，我國多個城市推出了多種新型共享單車，北京市的許多街道旁也隨處可見，如圖所示．這種單車外觀結構簡單，單車的質量約25kg，比普通自行車質量要大些．

單車的車鎖內集成了嵌入式芯片、GPS定位模塊和SIM卡等，便于監控單車的具體位置和狀態，其工作原理如圖所示．用戶可使用手機下載單車APP，查看并找到單車的位置，然后用手機掃描車身上的二維碼，通過手機網絡發送電磁波到云端請求解鎖，云端收到請求后識別該車輛并發送解鎖指令，單車執行解鎖指令自動開鎖，用戶便可以開始騎行，手機APP就顯示計睦、計價等信息．

此外，此種單車的第一代，當用戶在騎行過程中踩動腳踏板，可將機械能轉化為電能，為車內蓄電池充電，以滿足單車定位和自動開鎖等過程中的用電需要．

請根據上述材料，回答下列問：

（1）此種單車和手機之間是利用_____傳遞信息的．若此種單車使用的GPS信號的頻率是1800GHz，而手機中藍牙通信信號（電磁波）的頻率2.4GHz，則該GPS信號的波長_____ 手機藍牙通信信號的波長．（選填“大于”或“小于”）

（2）此種單車的第一代，在騎行過程中可將機械能轉化為電能，是利用 ____ 現象實現的．樂樂某次掃碼后騎行9km，耗時30min，此次騎行的平均速度為_______ km/h。

（3）當手機掃描二維碼時，下列說法正確的是______

A．掃描時手機接收到的信號時利用了次聲波 B．二維碼位于攝像頭的一倍焦距以內

C．二維碼是光源　　 D．攝像頭相當于凸透鏡

（4）一個成年人在水平路面上以正常的速度保持勻速騎行半小時，消耗的能量最接近______．

A．2×103J　　 B．2×105J　　 C．2×107J　　 D．2×109J．

（5）樂樂放學回家途中把自行車騎得飛快，媽媽看見后警告他說“以后騎自行車慢點，不然很危險”，用所學物理知識解釋_____！

Answer 1

【答案】 電磁波 小于 電磁感應 18 D B 質量一定時，速度越大，動能越大，行駛中危險性大

【解析】（1）由短文內容可知，此種單車和手機之間是利用電磁波傳遞信息的；由c=λf知道，GPS信號電磁波的波長是：λ=c/f，由于1800GHz＞2.4GHz，所以該GPS信號的波長小于手機藍牙通信信號的波長；

（2）此種單車的第一代，在騎行過程中可將機械能轉化為電能，是利用電磁感應現象實現的；由v=s/t可得，樂樂騎行的平均速度是：v=9km/30min=9km/0.5h=18km/h；

（3）掃描二維碼是光現象的應用，與聲現象無關，故A錯誤；照相機是利用物距大于二倍焦距時，成倒立縮小實像的規律制成的，所以，“掃入”二維碼時鏡頭和二維碼的距離大于二倍焦距，故B錯誤，D正確；二維碼本身不發光，不是光源，故C錯誤，故選D；

（4）成年人在水平路面上騎車時所受阻力大約 20N，成人在水平路面上騎車時，每秒鐘平均消耗的能量等于人克服阻力所做的功，即每秒鐘平均消耗的能量是：W=fs=20N×7200m=144000J=1.44×105 J，與2×105J 比較接近，故選B。

（5）因為質量一定時，速度越大，動能越大，行駛中危險性大。