14. 2024 年 5 月 3 日,“嫦娥六号”探测器在中国文昌航天发射场成功发射,准确进入地月转移轨道。18:05:20(时:分:秒),地球收到“嫦娥六号”于当日发出的
电磁波
(超声波/电磁波)信号,发出信号的时刻用莫尔斯电码表示,其代码为“· - - - - · - - - - - - - · · · · - - - - - · · · · -”。如表所示为莫尔斯电码与数字的对应关系。据此可知,“旅行者一号”发出该信号的时刻为
18:05:19
(时:分:秒),由此可估算出“旅行者一号”距离地球
3×10^{8}
m。($v_{超声波}=340 m/s$,$v_{电磁波}=3 × 10^8 m/s$)

|莫尔斯电码|-----|·----|--·--|-- -·|--··|
| -- | -- | -- | -- | -- |
|数字|0|1|2|3|4|
|莫尔斯电码|---·|----·|--- -|---- -|-----|
| -- | -- | -- | -- | -- |
|数字|5|6|7|8|9|
解析:
【分析】
1. 首先思考信号类型:要明确超声波和电磁波的传播条件,超声波属于机械波,传播必须依赖介质,而太空是真空环境,没有介质,所以超声波无法在太空中传播;电磁波可以在真空中传播,因此地球收到的是电磁波信号。
2. 然后进行莫尔斯电码解码:先观察表格中莫尔斯电码与数字的对应关系,将题目给出的代码按空格分组,逐组匹配对应的数字,再组合成发出信号的时刻。
3. 最后计算距离:通过接收时刻和发出时刻算出信号传播的时间,再利用速度公式的变形公式计算“嫦娥六号”与地球的距离。
【解析】
1. 判断信号类型
超声波是机械波,传播需要介质,太空为真空环境,没有传播介质,超声波无法在太空中传播;电磁波可在真空中传播,因此地球收到的是电磁波信号。
2. 解码莫尔斯电码得到发出时刻
对照表格中莫尔斯电码与数字的对应关系,对给出的代码分组解析:
“·----”对应数字1;
“---··”对应数字8;
“-----”对应数字0;
“·····”对应数字5;
“·----”对应数字1;
“----·”对应数字9;
将数字组合,得到发出信号的时刻为18:05:19。
3. 计算信号传播时间
已知接收时刻为18:05:20,发出时刻为18:05:19,因此信号传播时间:
$ t = 18:05:20 - 18:05:19 = 1\mathrm{s} $
4. 计算“嫦娥六号”与地球的距离
根据速度公式$ v = \frac{s}{t} $,变形可得$ s = vt $,代入电磁波速度$ v = 3×10^8 \mathrm{m/s} $,传播时间$ t=1\mathrm{s} $,则:
$ s = 3×10^8 \mathrm{m/s} × 1\mathrm{s} = 3×10^8 \mathrm{m} $
【答案】
电磁波;18:05:19;$ 3×10^{8} $
【知识点】
电磁波传播特点、速度公式应用、编码解码
【点评】
本题结合航天实际情境,综合考查了电磁波的传播特性、莫尔斯电码的解码以及速度公式的应用,需要学生将物理知识与信息解码结合,注重知识的综合运用和情境分析能力。
【难度系数】
0.6