人教版物理九年级第二十一章 第二节 电磁波的海洋
一、单选题
1．（2021·玉林）关于信息的传递，下列说法错误的是（ ）
A．数字信号比模拟信号抗干扰能力强
B．5G网络通信主要是利用电磁波传递信息的
C．北斗卫星定位系统不能提供全天候即时定位服务
D．电磁波不仅能传递声音信号，且可以传递图像信号
2．（2021·广东）电磁波的频率与波长的大致分布如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．紫外线属于可见光
B．红外线的波长比可见光的短
C．X射线的频率比无线电波的低
D．可见光与γ射线在真空中的传播速度相等
3．（2021·百色）2020年6月23日，我国成功发射了最后一颗“北斗”全球组网卫星，它们能为全球提供导航、定位等服务。北斗全球组网卫星导航系统依靠___________与地面传递信息。（ ）
A．红外线 B．超声波 C．次声波 D．电磁波
4．（2021·大庆）关于声现象，下列说法中正确的是（ ）
A．声音在不同物质中传播速度是相同的
B．高架道路两旁建隔音墙、道路旁植树等可以有效地减弱噪声的传播
C．航天员在飞船内或飞船外工作时，只能利用电子通信设备进行交流
D．可以利用超声波预测地震、侦测台风等
5．（2021·大庆）下列说法中正确的是（ ）
A．额温枪是利用红外线热效应来工作的
B．手机之间通话是利用光纤传送的
C．核电站是利用核聚变原理来发电的
D．能量是守恒的，不存在能源危机
6．（2021·临沂）2021年5月15日，我国“天问一号”火星探测器稳稳降落在火星的乌托邦平原，探测器经过借助火星大气进行气动减速等一系列减速措施后，再经过反推发电机进行动力减速，距离火星表面100m时，进入悬停阶段，完成精避障和缓速下降后抵达火星表面，如图所示，下列判断错误的是（ ）
A．探测器与地面控制系统间靠电磁波传递信息
B．反推发电机利用了热值大，密度小的燃料
C．悬停阶段，探测器相对火星表面是静止的
D．落地后，探测器的影子是光的反射形成的
7．（2021·南县）5G通信技术是指第五代移动通信系统，我国在5G通信技术方面处于世界领先地位。5G网络比4G网络有更大的容量和更快的数据处理速度，它能够将目前无线通信技术拓展到人与物无线相连。关于5G与4G的下列说法错误的是（ ）
A．5G和4G都是利用电磁波进行无线通信
B．5G比4G传输处理数据的容量更大
C．5G比4G处理数据的速度更快
D．5G传播电磁波的速度比4G的快
8．（2021·荆州）2021年3月4日，新华社消息，我国自行研制的北斗三号全球卫星导航系统正式开通以来，运行稳定、持续为全球用户提供优质服务，系统服务能力步入世界一流行列。下列有关说法正确的是（ ）
A．北斗导航系统是利用超声波实现定位导航
B．北斗导航系统主要通过传递信息来实现定位导航
C．北斗导航系统传递信息的速度小于光速
D．北斗导航系统能为用户提供定位服务的最小精度为1千米
二、填空题
9．（2021八上·廊坊月考）月球上没有空气，宇航员在月球上要进行交谈，请你帮助宇航员想出三种能进行交谈的方法：
① ．
② ．
③ ．
10．（2021·福建）2021年5月30日，天舟二号货运飞船与天和核心舱实现自主快速交会对接。对接过程运用北斗系统完成远距离自主快速测定轨，其间信息的传递是依靠 实现的。天舟二号与天和核心舱形成结合体后一起运行，以天和核心舱为参照物，天舟二号是 的。
11．（2021·武汉）2021年4月29日，中国天宫空间站天和核心舱发射成功，标志着我国空间站时代已经到来。如图所示，天和核心舱沿椭圆轨道环绕地球运行，不受空气阻力，因此机械能守恒。
（1）天和核心舱与地面控刚中心通过电磁波传递信息，电磁波 （填“能”或“不能”）在真空中传播；
（2）天和核心舱沿椭圆轨道从近地点经远地点再回到近地点的过程中，天和核心舱的动能 （填“减小”“增大”“先减小后增大”或“先增大后减小”）；
（3）若天和核心舱在1min内运行的路程是456km，则它的平均速度是 m/s。
12．（2021·昆明）科技引领生活的时代已经来临，5G通讯网络技术为无人驾驶提供有力支持，如可以实现在一、两公里之外提前感知交通信息，5G通讯网络是利用 来传递信息的；下列三组材料：①铅笔芯、铝、地球；②陶瓷、铅笔芯、物理书；③塑料尺、硬币、地球，在通常情况下，都属于导体的一组是 （选填序号）。
13．（2021·恩施）如图、天问号大星探测器准备登陆火星表面，着陆器设计了四个脚、每个脚上都安装了一个较大的圆盘，这是为了 ；刚着陆的瞬间着陆器周围尘土飞扬，这 （选填“能”或“不能”）说明分子在做无规则运动；火星表面有稀薄的空气，在降落过程中着陆器的机械能 （选填“增大”、“不变”或“减小”）；地面是通过 遥控使降落伞张开的。
14．（2021·淮安）如图所示，磁悬浮列车是一种快速、舒适、经济、无污染、低能耗的现代交通工具。它利用磁极间相互作用，使车轮与轨道不接触，从而减小 ，提高车速。列车上的GPS定位利用 传递信息。
15．（2021·宁夏）如图所示，2020年11月10日8时12分，中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909米。它在10000米深处承受的海水压强约为 Pa。“奋斗者”号可以承受巨大的海水压强，安全载人潜入万米深海，依靠了我国自主研制的新型钛合金材料，这种材料强度高、韧性好，密度为4.5×103kg/m3。与使用钢铁相比，在承受相同的海水压强时，使用这种材料的好处之一是能增大有效载荷，其原因是 。为实现上浮与下潜，“奋斗者”号主要利用电磁铁在外部吸住一些压载铁或铁砂。为实现上浮逐步抛掉压载铁或铁砂，使其所受浮力 重力。“奋斗者”号利用 （选填“电磁波”或“超声波”）实现水下通信。（海水的密度约取 、钢铁的密度为 、g取 ）
16．（2021·重庆模拟）我国研制的某款智能防疫机器人，具有自主测温、移动、避障等功能。机器人利用镜头中的菲涅尔透镜将人体辐射的红外线聚集到探测器上，通过处理系统转变为热图像，实现对人群的体温检测。当发现超温人员，系统会自动语音报警，并在显示屏上用红色框标注人的脸部。机器人利用磁敏电阻等器件来监控移动速度，控制驱动电动机运转。机器人为有效避障，在移动过程中会发射、接收超声波（或激光）来侦测障碍物信息，当感知到前方障碍物时，机器人依靠减速器进行减速，并重新规划行驶路线。
请找出一个与上述情景相关的物理信息，并指出对应的物理知识，不得与示例重复。
示例：物理信息：机器人利用镜头中的菲涅尔透镜将人体辐射的红外线聚集到探测器上。
物理知识：菲涅尔透镜的作用相当于凸透镜。
作答：物理信息： 。
物理知识： 。
三、科普阅读题
17．（2021·平谷模拟）请阅读《天问一号》并回答问题。
天问一号
2021年5月15日，中国火星探测任务“天问一号”的火星车祝融号确认成功着陆在火星表面。“天问一号”探测器是由一架轨道飞行器和一辆火星车（如图所示）构成，探测器的成功发射、持续飞行以及后续的环绕、着陆和巡视，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。中国开展并持续推进深空探测，对保障国家安全、促进科技进步、提升国家软实力以及提升国际影响力具有重要的意义。
火星在我国古代被称之为“荧惑星”，是太阳系八大行星之一，直径约为地球的53%，质量约为地球的11%，火星表面g约为3.7N/kg。取火星地表沙丘、砾石遍布，非常干燥，南北极有以固态的水和二氧化碳组成的冰盖。火星表面的大气密度大约只有地球的1%。火星表面平均温度约为-55℃，从冬天的-133℃到夏日白天的将近27℃，温差很大。火星表面的平均大气压强约为700Pa，比地球上的1%还小。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）“天问一号”的火星车祝融号着陆过程中，相对于火星表面是 的。（选填“静止”或“运动”）
（2）“天问一号”探测器是利用 向地球传递信息的。（选填“电磁波”或“超声波”）
（3）如果在火星上给水加热，水的沸点会比地球上 。（选填“高”或“低”）
（4）假如同一物体分别在地球和火星表面以相同的初始速度在相同的水平面上滑行，在火星上滑行的距离会比地球上 （选填“长”或“短”）。
18．（2020九上·平谷期末）阅读《高压电线下打手机安全吗》，并回答下列问题。
高压电线下打手机安全吗？
某建筑工地的一名男子在高压线下接电话时手机突然爆炸，造成身体烧伤面积达70%。事后工友们猜测是因为靠近高压电线接电话导致了惨剧的发生。这条消息引发人们的猜想：
猜测1：可能是拿着手机的时候，靠高压线太近，导致触电。
猜测2：可能是手机的电磁波，让人头顶的空气产生电离能力，给高压电建了个“绿色通道”，导致触电。
阅读完下面的资料，你就能判断上面的猜想是否正确了。
①我国《电力安全工作规程》给出了操作人员与通电高压交流线路的安全距离，高压架空线路规范《110KV－500KV高压架空线路设计技术规程》则对国内高压线路架设的实际距离做出了限值要求。详见下表：
高压线电压等级 安全距离（米） 居民区导线对地最小距离（米） 边导线与建筑物之间的最小水平距离（米）
110KV 1.5 7.0 4.0
220KV 3 7.5 5.0
330KV 4 8.5 6.0
500KV 5 14 8.5
②通电的高压交流线会在周围产生低频的变化电场和磁场，暴露在这个电场和磁场中的导体会感应出电压。但因为架空高压线有一定高度，人体作为一个导体，长度有限，实际感应出的电压等级往往很低，在人体能承受的安全范围内。
③手机在使用的时候会向外发送无线电波。手机信号使用的无线电波频率为1GHz、2GHz左右，而高压电线产生的电场和磁场的频率是50~60Hz，两者相距很大，手机的天线不具备接收高压电辐射出的能量的能力。
④一般来说，电磁波的频率越高，电离作用就越强。频率很高的宇宙射线（ 左右或更高）对空气有很强的电离作用， 左右的太阳紫外线也可以使空气电离产生臭氧。相比之下，手机无线电波的频率（1GHz~2GHz）太低了，在电离空气方面，它连个打酱油的都算不上。
（1）根据文中资料，请你判断_______；
A．猜测1正确 B．猜测2正确
C．猜测都正确 D．手机爆炸与高压电线无关
（2）手机是利用 传递信息的；
（3）安全用电的原则是，不接触低压带电体，不 高压带电体；
（4）对于比较长、比较大的金属导体，如图所示，在经过高压电线下时会感应出较大电压而带电，请你想出比较可行的办法避免人触电： 。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】模拟信号和数字信号；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A．通信的信号有两种，即数字信号和数字信号，数字信号比模拟信号抗干扰能力强，A正确，不符合题意；
B．电磁波可以传递信息，5G网络通信主要是利用电磁波传递信息的，B正确，不符合题意；
C．我国独立自主建立的北斗卫星定位系统，可提供全天候的及时定位服务，该系统利用电磁波传递信息，C错误，符合题意；
D．电磁波作为载波使用时，既可以传递声音信号，也可以能传递图象信号，D正确，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】5G网络通信主要是利用电磁波传递信息，可以传递声音信号和图象信号；北斗卫星利用电磁波传递信息，可以提供全天及时定位服务。
2．【答案】D
【知识点】红外线；紫外线；电磁波的传播
【解析】【解答】根据图片可知，从左到右，电磁波的频率逐渐增大，而波长逐渐减小。
A.紫外线的频率为1012Hz，而可见光的频率在1014Hz左右，则紫外线不属于可见光，故A错误；
B.红外线在可见光的左侧，它的频率小于可见光，而波长大于可见光，故B错误；
C.X射线在无线电波的右侧，它的频率大于无线电波，故C错误；
D.光和电磁波在真空中的传播速度相同，故D正确。
故选D。
【分析】（1）根据图片分析可见光的范围；
（2）根据图片比较红外线和可见光的频率大小，进而确定波长大小；
（3）根据图片比较频率的大小；
（4）根据光的传播的知识分析判断。
3．【答案】D
【知识点】红外线；超声波与次声波；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】因为电磁波的传播不需要介质，能在真空中传播，所以北斗全球组网卫星导航系统是通过电磁波将信息传回地面的。
故答案为：D。
【分析】电磁波的传播不需要介质，北斗导航，利用电磁波传递信息。
4．【答案】B
【知识点】声速；超声波与次声波；防治噪声的途径；电磁波的传播
【解析】【解答】A．声音在不同物质中的传播速度不同，一般在固体中传播最快，其次是液体，最后是气体，A不符合题意；
B．高架道路两旁建隔音墙、道路旁植树可以在传播途径中隔离和吸收噪声，B符合题意；
C．真空不能传声，但飞船内是有空气的，则宇航员可以直接交谈，C不符合题意；
D．可以利用次声波预测地震、侦测台风等，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）声在不同物质中传播的速度是不同的；
（2）减弱噪声的途径：在声源处、在传播过程中、在人耳处；
（3）飞船外是真空，要凭借通讯设备进行交流；在飞船内，有空气，可以直接交流。
（4）地震、台风发出的是次声波。
5．【答案】A
【知识点】核电站发电过程中的能量转化；能源与可持续发展；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A．生物可以发出红外线，额温枪是利用红外线热效应来工作的，A符合题意；
B．手机可以发射和接收电磁波，是利用电磁波来传递信息的，B不符合题意；
C．核电站是利用核裂变原理来发电的，C不符合题意；
D．能量是守恒的，但能量的转化和转移具有方向性，有些能量一旦消耗便很难再被人类所利用，因此会发生能源危机，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】（1）额温枪发出的是红外线；
（2）手机的通话是通过电磁波传递信息的；
（3）核电站是利用核裂变发电的；
（4）能量是守恒的，但能量的转化和转移具有方向性的。
6．【答案】D
【知识点】光的直线传播及其应用；燃料的热值；参照物及其选择；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A．电磁波传播不需要介质，探测器与地面控制系统间靠电磁波传递信息，A正确，不符合题意；
B．热值大的燃料，相同质量完全燃烧放热更多，密度小，相同体积质量小，更轻便，B正确，不符合题意；
C．悬停阶段，探测器相对火星表面位置不变，是静止的，C正确，不符合题意；
D．探测器的影子是光的直线传播形成的，D错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】航天器利用电磁波传递信息；燃料的热值越大， 相同质量的燃料燃烧放出热量越多；物体间没有位置变化时，是相对静止的；影子是光沿直线传播形成的。
7．【答案】D
【知识点】电磁波的传播
【解析】【解答】A．电磁波可以传递信息，5G和4G都是利用电磁波传递的信息，A正确，不符合题意；
BC．由题意可知，5G网络比4G网络有更大的容量和更快的数据处理速度，它能够将目前无线通信技术拓展到人与物无线相连，BC正确，不符合题意；
D．电磁波在真空的速度为3.0×108m/s，所以它们的速度相同，D错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】光就是电磁波，电磁波就是光，光在真空中的传播速度最快为3×10^8m/s，光在水中的传播速度为真空的3/4，光在玻璃中的传播速度为真空的2/3。
8．【答案】B
【知识点】波速、波长和频率的关系；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A．因为真空不能传声，北斗导航系统是利用电磁波实现定位导航，A不符合题意；
B．北斗导航系统主要通过电磁波来进行传递信息实现定位导航，B符合题意；
C．电磁波在传播的速度等于光速，北斗导航系统传递信息的速度等于光速，C不符合题意；
D．截止2020年7月北斗导航卫星的定位精度可达2.5米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】北斗导航利用电磁波传递信息。
9．【答案】利用电磁波交谈；利用文字交流；利用手语交流
【知识点】光的传播速度与光年；声音的传播条件；电磁波的传播
【解析】【解答】声音不能在真空中传播，但光、电磁波可以在真空中传播，据此分析：
①可以利用无线电，即电磁波进行交谈；
②将要交流的内容写到纸上，利用文字交流；
③也可以采用类似聋哑人的手语进行交流．
【分析】声音不能在真空中传播，但光、电磁波可以在真空中传播。
10．【答案】电磁波；静止
【知识点】参照物及其选择；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，所以我们利用电磁波来传递信息。天舟二号与天和核心舱形成结合体后一起运行的过程中，它们之间没有位置上的改变，它们是相对静止的。
【分析】航天器传递信息利用电磁波；相当于参照物没有位置变化，物体是静止的。
11．【答案】（1）能
（2）先减小后增大
（3）7600
【知识点】动能和势能的大小变化；速度公式及其应用；电磁波的传播
【解析】【解答】（1）电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播。
（2）天和核心舱沿椭圆轨道从近地点远地点的过程中，动能转化为重力势能变大，动能减小；从远地点到近地点的过程中，重力势能变为动能，动能增大。
（3）天和核心舱的平均速度
【分析】（1）电磁波可以在真空中传播；
（2）天和核心舱在运动的过程中，机械能是守恒的。因此要判断动能的变化关键是判断重力势能的变化：①重力势能的变化与高度有关，质量一定时，高度越大，重力势能越大；②从近地点到远地点高度变大，从远地点到近地点高度变小。
（3）已知天和核心舱运动的时间和路程，可以运用v= 求速度。
12．【答案】电磁波；①
【知识点】导体与绝缘体；电磁波的传播
【解析】【解答】5G通讯是利用电磁波来传递信息的。
铅笔芯、铝、地球、硬币是导体，陶瓷、物理书、塑料尺是绝缘体，故答案为：①。
【分析】（1）5G通讯网络是利用电磁波传递信息的；
（2）能够导电的物体是导体，如：金属、人体、大地及酸碱盐溶液；不能导电的物体是绝缘体，如：陶瓷、橡胶、玻璃。
13．【答案】减小压强；不能；减小；电磁波
【知识点】机械能及其转化；减小压强的方法及其应用；电磁波的传播；分子热运动
【解析】【解答】着陆器设计了四个脚、每个脚上都安装了一个较大的圆盘，增大受力面积减小压强。
刚着陆的瞬间着陆器周围尘土飞扬，尘土不是分子，故尘土飞扬并不是分子运动。
火星表面有稀薄的空气，在降落过程中着陆器，克服空气阻力做功，故机械能减小。
地面是通过电磁波遥控使降落伞张开的，因为电磁波能够在空气中传播。
【分析】（1）压力一定时，受力面积越大，压强越小；
（2）物体运动状态发生改变，是因为受到力的作用；
（3）物体在运动过程中，对外做功，机械能减小，内能增大；
（4）电磁波可以在空气中传播。
14．【答案】摩擦力；电磁波
【知识点】增大或减小摩擦的方法；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】磁悬浮列车利用了磁极间的相互作用，使车轮与轨道不接触，从而减小了摩擦力，因而提高车速。
列车上的GPS定位通过接收和发送电磁波，实现定位，即利用电磁波传递信息。
【分析】磁悬浮列车使物体间不接触，减小摩擦力；GPS通过电磁波传递信息。
15．【答案】1.0×108；新型钛合金材料比钢材的密度小，质量相同时，体积更大；大于；电磁波
【知识点】液体压强的计算；物体的浮沉条件及其应用；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】10000米深处承受的海水压强约为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10000m=1.0×108Pa
新型钛合金材料比钢材的密度小，质量相同时，体积更大。
实现上浮，需要浮力大于重力，使其合力向上，需要逐步抛掉压载铁或铁砂。
人们日常生活中用的电视信号、手机信号以及卫星通信都是利用电磁波传递信号，同样“奋斗者”号也是利用电磁波实现水下通信。
【分析】求解液体内部的压强，利用公式p＝ρgh，其中ρ是液体的密度，h是深度；当物体的体积一定时，通过密度公式m＝ρV可知，物体的密度越大时，物体的质量越大，密度越小，质量越小；传统的有线通信是靠电子传递信息，无线通信是靠电磁波来传递信息的。
16．【答案】控制驱动电动机运转。物理知识：电动机工作时，将电能转化为机械能。；移动过程中会发射、接收超声波（或激光）来侦测障碍物信息。物理知识：声音(或电磁波)可以传递信息。
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】作答1：物理信息：控制驱动电动机运转。物理知识：电动机工作时，将电能转化为机械能。
或作答2：物理信息：移动过程中会发射、接收超声波（或激光）来侦测障碍物信息。物理知识：声音(或电磁波)可以传递信息。
【分析】电动机工作时将电能转化为机械能；声波或电磁波，可以传递信息。
17．【答案】（1）运动
（2）电磁波
（3）低
（4）长
【知识点】增大或减小摩擦的方法；沸点及沸点与气压的关系；参照物及其选择；电磁波的产生；电磁波的传播
【解析】【解答】（1）火星车祝融号着陆过程中，以火星为参照物，火星车的位置发生了变化，故火星车是运动的。
（2）探测器是利用电磁波传递信息因为在真空中，超声波不能传播，而电磁波可以传播。
（3）如果在火星上给水加热，火星表面的平均大气压强小，故沸点低。
（4）由于火星表面g约为3.7N/kg，重力比较小，对火星表面上压力小，摩擦力小，故相同的速度开始滑行时，在火星上能够滑行更长的距离。
【分析】(1)判断一个物体是运动还是静止，首先选择参照物，观察该物体相对于参照物的位置是否发生改变，如果物体相对于参照物位置发生改变，该物体是运动的；如果物体相对于参照物位置发生改变，该物体是运动的。
（2）太空中是真空的，靠电磁波传递信息。
（3）利用火星上大气压与沸点关系：大气压小、沸点低。
（4）火星上重力小，重力产生的压力小，运用压力和摩檫力的关系进行确定物体在水平面上滑行的距离长短。
18．【答案】（1）D
（2）电磁波
（3）靠近
（4）在导体上连接一根地线，将电流引向大地
【知识点】安全用电原则；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】(1)男子虽然在高压线下接电话时手机突然爆炸，但是由题中材料可知，手机的天线不具备接收高压电辐射出的能量的能力，而且人离高压线距离较大，感应出的电压在人的承受范围之内，可知，手机爆炸与高压电线无关。
故答案为：D。
(2)手机的无线电波，属于电磁波，所以手机是利用电磁波传递信息的。
(3)高压带电体，电压很高，会在周围产生低频的变化电场和磁场，离得太近会感应出较大的电压，所以，安全用电的原则是，不接触低压带电体，不靠近高压带电体。
(4)对于比较长、比较大的金属导体，如图所示，在经过高压电线下时会由于电磁感应，而感应出较大电压而带电，人体若触摸到，会造成触电事故，所以可以把电流引流到其他地方，参考家庭电路的地线，可以想象到在导体上连接一根地线，将电流引向大地即可。
【分析】（1）阅读材料，根据材料提供的信息确定猜想是否正确。
（2）手机利用电磁波传递信息。
（3）安全用电的原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。
（4）为避免靠近高压线引起触电，导体要保持良好接地。
1 / 1人教版物理九年级第二十一章 第二节 电磁波的海洋
一、单选题
1．（2021·玉林）关于信息的传递，下列说法错误的是（ ）
A．数字信号比模拟信号抗干扰能力强
B．5G网络通信主要是利用电磁波传递信息的
C．北斗卫星定位系统不能提供全天候即时定位服务
D．电磁波不仅能传递声音信号，且可以传递图像信号
【答案】C
【知识点】模拟信号和数字信号；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A．通信的信号有两种，即数字信号和数字信号，数字信号比模拟信号抗干扰能力强，A正确，不符合题意；
B．电磁波可以传递信息，5G网络通信主要是利用电磁波传递信息的，B正确，不符合题意；
C．我国独立自主建立的北斗卫星定位系统，可提供全天候的及时定位服务，该系统利用电磁波传递信息，C错误，符合题意；
D．电磁波作为载波使用时，既可以传递声音信号，也可以能传递图象信号，D正确，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】5G网络通信主要是利用电磁波传递信息，可以传递声音信号和图象信号；北斗卫星利用电磁波传递信息，可以提供全天及时定位服务。
2．（2021·广东）电磁波的频率与波长的大致分布如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．紫外线属于可见光
B．红外线的波长比可见光的短
C．X射线的频率比无线电波的低
D．可见光与γ射线在真空中的传播速度相等
【答案】D
【知识点】红外线；紫外线；电磁波的传播
【解析】【解答】根据图片可知，从左到右，电磁波的频率逐渐增大，而波长逐渐减小。
A.紫外线的频率为1012Hz，而可见光的频率在1014Hz左右，则紫外线不属于可见光，故A错误；
B.红外线在可见光的左侧，它的频率小于可见光，而波长大于可见光，故B错误；
C.X射线在无线电波的右侧，它的频率大于无线电波，故C错误；
D.光和电磁波在真空中的传播速度相同，故D正确。
故选D。
【分析】（1）根据图片分析可见光的范围；
（2）根据图片比较红外线和可见光的频率大小，进而确定波长大小；
（3）根据图片比较频率的大小；
（4）根据光的传播的知识分析判断。
3．（2021·百色）2020年6月23日，我国成功发射了最后一颗“北斗”全球组网卫星，它们能为全球提供导航、定位等服务。北斗全球组网卫星导航系统依靠___________与地面传递信息。（ ）
A．红外线 B．超声波 C．次声波 D．电磁波
【答案】D
【知识点】红外线；超声波与次声波；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】因为电磁波的传播不需要介质，能在真空中传播，所以北斗全球组网卫星导航系统是通过电磁波将信息传回地面的。
故答案为：D。
【分析】电磁波的传播不需要介质，北斗导航，利用电磁波传递信息。
4．（2021·大庆）关于声现象，下列说法中正确的是（ ）
A．声音在不同物质中传播速度是相同的
B．高架道路两旁建隔音墙、道路旁植树等可以有效地减弱噪声的传播
C．航天员在飞船内或飞船外工作时，只能利用电子通信设备进行交流
D．可以利用超声波预测地震、侦测台风等
【答案】B
【知识点】声速；超声波与次声波；防治噪声的途径；电磁波的传播
【解析】【解答】A．声音在不同物质中的传播速度不同，一般在固体中传播最快，其次是液体，最后是气体，A不符合题意；
B．高架道路两旁建隔音墙、道路旁植树可以在传播途径中隔离和吸收噪声，B符合题意；
C．真空不能传声，但飞船内是有空气的，则宇航员可以直接交谈，C不符合题意；
D．可以利用次声波预测地震、侦测台风等，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）声在不同物质中传播的速度是不同的；
（2）减弱噪声的途径：在声源处、在传播过程中、在人耳处；
（3）飞船外是真空，要凭借通讯设备进行交流；在飞船内，有空气，可以直接交流。
（4）地震、台风发出的是次声波。
5．（2021·大庆）下列说法中正确的是（ ）
A．额温枪是利用红外线热效应来工作的
B．手机之间通话是利用光纤传送的
C．核电站是利用核聚变原理来发电的
D．能量是守恒的，不存在能源危机
【答案】A
【知识点】核电站发电过程中的能量转化；能源与可持续发展；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A．生物可以发出红外线，额温枪是利用红外线热效应来工作的，A符合题意；
B．手机可以发射和接收电磁波，是利用电磁波来传递信息的，B不符合题意；
C．核电站是利用核裂变原理来发电的，C不符合题意；
D．能量是守恒的，但能量的转化和转移具有方向性，有些能量一旦消耗便很难再被人类所利用，因此会发生能源危机，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】（1）额温枪发出的是红外线；
（2）手机的通话是通过电磁波传递信息的；
（3）核电站是利用核裂变发电的；
（4）能量是守恒的，但能量的转化和转移具有方向性的。
6．（2021·临沂）2021年5月15日，我国“天问一号”火星探测器稳稳降落在火星的乌托邦平原，探测器经过借助火星大气进行气动减速等一系列减速措施后，再经过反推发电机进行动力减速，距离火星表面100m时，进入悬停阶段，完成精避障和缓速下降后抵达火星表面，如图所示，下列判断错误的是（ ）
A．探测器与地面控制系统间靠电磁波传递信息
B．反推发电机利用了热值大，密度小的燃料
C．悬停阶段，探测器相对火星表面是静止的
D．落地后，探测器的影子是光的反射形成的
【答案】D
【知识点】光的直线传播及其应用；燃料的热值；参照物及其选择；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A．电磁波传播不需要介质，探测器与地面控制系统间靠电磁波传递信息，A正确，不符合题意；
B．热值大的燃料，相同质量完全燃烧放热更多，密度小，相同体积质量小，更轻便，B正确，不符合题意；
C．悬停阶段，探测器相对火星表面位置不变，是静止的，C正确，不符合题意；
D．探测器的影子是光的直线传播形成的，D错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】航天器利用电磁波传递信息；燃料的热值越大， 相同质量的燃料燃烧放出热量越多；物体间没有位置变化时，是相对静止的；影子是光沿直线传播形成的。
7．（2021·南县）5G通信技术是指第五代移动通信系统，我国在5G通信技术方面处于世界领先地位。5G网络比4G网络有更大的容量和更快的数据处理速度，它能够将目前无线通信技术拓展到人与物无线相连。关于5G与4G的下列说法错误的是（ ）
A．5G和4G都是利用电磁波进行无线通信
B．5G比4G传输处理数据的容量更大
C．5G比4G处理数据的速度更快
D．5G传播电磁波的速度比4G的快
【答案】D
【知识点】电磁波的传播
【解析】【解答】A．电磁波可以传递信息，5G和4G都是利用电磁波传递的信息，A正确，不符合题意；
BC．由题意可知，5G网络比4G网络有更大的容量和更快的数据处理速度，它能够将目前无线通信技术拓展到人与物无线相连，BC正确，不符合题意；
D．电磁波在真空的速度为3.0×108m/s，所以它们的速度相同，D错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】光就是电磁波，电磁波就是光，光在真空中的传播速度最快为3×10^8m/s，光在水中的传播速度为真空的3/4，光在玻璃中的传播速度为真空的2/3。
8．（2021·荆州）2021年3月4日，新华社消息，我国自行研制的北斗三号全球卫星导航系统正式开通以来，运行稳定、持续为全球用户提供优质服务，系统服务能力步入世界一流行列。下列有关说法正确的是（ ）
A．北斗导航系统是利用超声波实现定位导航
B．北斗导航系统主要通过传递信息来实现定位导航
C．北斗导航系统传递信息的速度小于光速
D．北斗导航系统能为用户提供定位服务的最小精度为1千米
【答案】B
【知识点】波速、波长和频率的关系；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A．因为真空不能传声，北斗导航系统是利用电磁波实现定位导航，A不符合题意；
B．北斗导航系统主要通过电磁波来进行传递信息实现定位导航，B符合题意；
C．电磁波在传播的速度等于光速，北斗导航系统传递信息的速度等于光速，C不符合题意；
D．截止2020年7月北斗导航卫星的定位精度可达2.5米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】北斗导航利用电磁波传递信息。
二、填空题
9．（2021八上·廊坊月考）月球上没有空气，宇航员在月球上要进行交谈，请你帮助宇航员想出三种能进行交谈的方法：
① ．
② ．
③ ．
【答案】利用电磁波交谈；利用文字交流；利用手语交流
【知识点】光的传播速度与光年；声音的传播条件；电磁波的传播
【解析】【解答】声音不能在真空中传播，但光、电磁波可以在真空中传播，据此分析：
①可以利用无线电，即电磁波进行交谈；
②将要交流的内容写到纸上，利用文字交流；
③也可以采用类似聋哑人的手语进行交流．
【分析】声音不能在真空中传播，但光、电磁波可以在真空中传播。
10．（2021·福建）2021年5月30日，天舟二号货运飞船与天和核心舱实现自主快速交会对接。对接过程运用北斗系统完成远距离自主快速测定轨，其间信息的传递是依靠 实现的。天舟二号与天和核心舱形成结合体后一起运行，以天和核心舱为参照物，天舟二号是 的。
【答案】电磁波；静止
【知识点】参照物及其选择；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，所以我们利用电磁波来传递信息。天舟二号与天和核心舱形成结合体后一起运行的过程中，它们之间没有位置上的改变，它们是相对静止的。
【分析】航天器传递信息利用电磁波；相当于参照物没有位置变化，物体是静止的。
11．（2021·武汉）2021年4月29日，中国天宫空间站天和核心舱发射成功，标志着我国空间站时代已经到来。如图所示，天和核心舱沿椭圆轨道环绕地球运行，不受空气阻力，因此机械能守恒。
（1）天和核心舱与地面控刚中心通过电磁波传递信息，电磁波 （填“能”或“不能”）在真空中传播；
（2）天和核心舱沿椭圆轨道从近地点经远地点再回到近地点的过程中，天和核心舱的动能 （填“减小”“增大”“先减小后增大”或“先增大后减小”）；
（3）若天和核心舱在1min内运行的路程是456km，则它的平均速度是 m/s。
【答案】（1）能
（2）先减小后增大
（3）7600
【知识点】动能和势能的大小变化；速度公式及其应用；电磁波的传播
【解析】【解答】（1）电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播。
（2）天和核心舱沿椭圆轨道从近地点远地点的过程中，动能转化为重力势能变大，动能减小；从远地点到近地点的过程中，重力势能变为动能，动能增大。
（3）天和核心舱的平均速度
【分析】（1）电磁波可以在真空中传播；
（2）天和核心舱在运动的过程中，机械能是守恒的。因此要判断动能的变化关键是判断重力势能的变化：①重力势能的变化与高度有关，质量一定时，高度越大，重力势能越大；②从近地点到远地点高度变大，从远地点到近地点高度变小。
（3）已知天和核心舱运动的时间和路程，可以运用v= 求速度。
12．（2021·昆明）科技引领生活的时代已经来临，5G通讯网络技术为无人驾驶提供有力支持，如可以实现在一、两公里之外提前感知交通信息，5G通讯网络是利用 来传递信息的；下列三组材料：①铅笔芯、铝、地球；②陶瓷、铅笔芯、物理书；③塑料尺、硬币、地球，在通常情况下，都属于导体的一组是 （选填序号）。
【答案】电磁波；①
【知识点】导体与绝缘体；电磁波的传播
【解析】【解答】5G通讯是利用电磁波来传递信息的。
铅笔芯、铝、地球、硬币是导体，陶瓷、物理书、塑料尺是绝缘体，故答案为：①。
【分析】（1）5G通讯网络是利用电磁波传递信息的；
（2）能够导电的物体是导体，如：金属、人体、大地及酸碱盐溶液；不能导电的物体是绝缘体，如：陶瓷、橡胶、玻璃。
13．（2021·恩施）如图、天问号大星探测器准备登陆火星表面，着陆器设计了四个脚、每个脚上都安装了一个较大的圆盘，这是为了 ；刚着陆的瞬间着陆器周围尘土飞扬，这 （选填“能”或“不能”）说明分子在做无规则运动；火星表面有稀薄的空气，在降落过程中着陆器的机械能 （选填“增大”、“不变”或“减小”）；地面是通过 遥控使降落伞张开的。
【答案】减小压强；不能；减小；电磁波
【知识点】机械能及其转化；减小压强的方法及其应用；电磁波的传播；分子热运动
【解析】【解答】着陆器设计了四个脚、每个脚上都安装了一个较大的圆盘，增大受力面积减小压强。
刚着陆的瞬间着陆器周围尘土飞扬，尘土不是分子，故尘土飞扬并不是分子运动。
火星表面有稀薄的空气，在降落过程中着陆器，克服空气阻力做功，故机械能减小。
地面是通过电磁波遥控使降落伞张开的，因为电磁波能够在空气中传播。
【分析】（1）压力一定时，受力面积越大，压强越小；
（2）物体运动状态发生改变，是因为受到力的作用；
（3）物体在运动过程中，对外做功，机械能减小，内能增大；
（4）电磁波可以在空气中传播。
14．（2021·淮安）如图所示，磁悬浮列车是一种快速、舒适、经济、无污染、低能耗的现代交通工具。它利用磁极间相互作用，使车轮与轨道不接触，从而减小 ，提高车速。列车上的GPS定位利用 传递信息。
【答案】摩擦力；电磁波
【知识点】增大或减小摩擦的方法；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】磁悬浮列车利用了磁极间的相互作用，使车轮与轨道不接触，从而减小了摩擦力，因而提高车速。
列车上的GPS定位通过接收和发送电磁波，实现定位，即利用电磁波传递信息。
【分析】磁悬浮列车使物体间不接触，减小摩擦力；GPS通过电磁波传递信息。
15．（2021·宁夏）如图所示，2020年11月10日8时12分，中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909米。它在10000米深处承受的海水压强约为 Pa。“奋斗者”号可以承受巨大的海水压强，安全载人潜入万米深海，依靠了我国自主研制的新型钛合金材料，这种材料强度高、韧性好，密度为4.5×103kg/m3。与使用钢铁相比，在承受相同的海水压强时，使用这种材料的好处之一是能增大有效载荷，其原因是 。为实现上浮与下潜，“奋斗者”号主要利用电磁铁在外部吸住一些压载铁或铁砂。为实现上浮逐步抛掉压载铁或铁砂，使其所受浮力 重力。“奋斗者”号利用 （选填“电磁波”或“超声波”）实现水下通信。（海水的密度约取 、钢铁的密度为 、g取 ）
【答案】1.0×108；新型钛合金材料比钢材的密度小，质量相同时，体积更大；大于；电磁波
【知识点】液体压强的计算；物体的浮沉条件及其应用；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】10000米深处承受的海水压强约为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10000m=1.0×108Pa
新型钛合金材料比钢材的密度小，质量相同时，体积更大。
实现上浮，需要浮力大于重力，使其合力向上，需要逐步抛掉压载铁或铁砂。
人们日常生活中用的电视信号、手机信号以及卫星通信都是利用电磁波传递信号，同样“奋斗者”号也是利用电磁波实现水下通信。
【分析】求解液体内部的压强，利用公式p＝ρgh，其中ρ是液体的密度，h是深度；当物体的体积一定时，通过密度公式m＝ρV可知，物体的密度越大时，物体的质量越大，密度越小，质量越小；传统的有线通信是靠电子传递信息，无线通信是靠电磁波来传递信息的。
16．（2021·重庆模拟）我国研制的某款智能防疫机器人，具有自主测温、移动、避障等功能。机器人利用镜头中的菲涅尔透镜将人体辐射的红外线聚集到探测器上，通过处理系统转变为热图像，实现对人群的体温检测。当发现超温人员，系统会自动语音报警，并在显示屏上用红色框标注人的脸部。机器人利用磁敏电阻等器件来监控移动速度，控制驱动电动机运转。机器人为有效避障，在移动过程中会发射、接收超声波（或激光）来侦测障碍物信息，当感知到前方障碍物时，机器人依靠减速器进行减速，并重新规划行驶路线。
请找出一个与上述情景相关的物理信息，并指出对应的物理知识，不得与示例重复。
示例：物理信息：机器人利用镜头中的菲涅尔透镜将人体辐射的红外线聚集到探测器上。
物理知识：菲涅尔透镜的作用相当于凸透镜。
作答：物理信息： 。
物理知识： 。
【答案】控制驱动电动机运转。物理知识：电动机工作时，将电能转化为机械能。；移动过程中会发射、接收超声波（或激光）来侦测障碍物信息。物理知识：声音(或电磁波)可以传递信息。
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】作答1：物理信息：控制驱动电动机运转。物理知识：电动机工作时，将电能转化为机械能。
或作答2：物理信息：移动过程中会发射、接收超声波（或激光）来侦测障碍物信息。物理知识：声音(或电磁波)可以传递信息。
【分析】电动机工作时将电能转化为机械能；声波或电磁波，可以传递信息。
三、科普阅读题
17．（2021·平谷模拟）请阅读《天问一号》并回答问题。
天问一号
2021年5月15日，中国火星探测任务“天问一号”的火星车祝融号确认成功着陆在火星表面。“天问一号”探测器是由一架轨道飞行器和一辆火星车（如图所示）构成，探测器的成功发射、持续飞行以及后续的环绕、着陆和巡视，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。中国开展并持续推进深空探测，对保障国家安全、促进科技进步、提升国家软实力以及提升国际影响力具有重要的意义。
火星在我国古代被称之为“荧惑星”，是太阳系八大行星之一，直径约为地球的53%，质量约为地球的11%，火星表面g约为3.7N/kg。取火星地表沙丘、砾石遍布，非常干燥，南北极有以固态的水和二氧化碳组成的冰盖。火星表面的大气密度大约只有地球的1%。火星表面平均温度约为-55℃，从冬天的-133℃到夏日白天的将近27℃，温差很大。火星表面的平均大气压强约为700Pa，比地球上的1%还小。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）“天问一号”的火星车祝融号着陆过程中，相对于火星表面是 的。（选填“静止”或“运动”）
（2）“天问一号”探测器是利用 向地球传递信息的。（选填“电磁波”或“超声波”）
（3）如果在火星上给水加热，水的沸点会比地球上 。（选填“高”或“低”）
（4）假如同一物体分别在地球和火星表面以相同的初始速度在相同的水平面上滑行，在火星上滑行的距离会比地球上 （选填“长”或“短”）。
【答案】（1）运动
（2）电磁波
（3）低
（4）长
【知识点】增大或减小摩擦的方法；沸点及沸点与气压的关系；参照物及其选择；电磁波的产生；电磁波的传播
【解析】【解答】（1）火星车祝融号着陆过程中，以火星为参照物，火星车的位置发生了变化，故火星车是运动的。
（2）探测器是利用电磁波传递信息因为在真空中，超声波不能传播，而电磁波可以传播。
（3）如果在火星上给水加热，火星表面的平均大气压强小，故沸点低。
（4）由于火星表面g约为3.7N/kg，重力比较小，对火星表面上压力小，摩擦力小，故相同的速度开始滑行时，在火星上能够滑行更长的距离。
【分析】(1)判断一个物体是运动还是静止，首先选择参照物，观察该物体相对于参照物的位置是否发生改变，如果物体相对于参照物位置发生改变，该物体是运动的；如果物体相对于参照物位置发生改变，该物体是运动的。
（2）太空中是真空的，靠电磁波传递信息。
（3）利用火星上大气压与沸点关系：大气压小、沸点低。
（4）火星上重力小，重力产生的压力小，运用压力和摩檫力的关系进行确定物体在水平面上滑行的距离长短。
18．（2020九上·平谷期末）阅读《高压电线下打手机安全吗》，并回答下列问题。
高压电线下打手机安全吗？
某建筑工地的一名男子在高压线下接电话时手机突然爆炸，造成身体烧伤面积达70%。事后工友们猜测是因为靠近高压电线接电话导致了惨剧的发生。这条消息引发人们的猜想：
猜测1：可能是拿着手机的时候，靠高压线太近，导致触电。
猜测2：可能是手机的电磁波，让人头顶的空气产生电离能力，给高压电建了个“绿色通道”，导致触电。
阅读完下面的资料，你就能判断上面的猜想是否正确了。
①我国《电力安全工作规程》给出了操作人员与通电高压交流线路的安全距离，高压架空线路规范《110KV－500KV高压架空线路设计技术规程》则对国内高压线路架设的实际距离做出了限值要求。详见下表：
高压线电压等级 安全距离（米） 居民区导线对地最小距离（米） 边导线与建筑物之间的最小水平距离（米）
110KV 1.5 7.0 4.0
220KV 3 7.5 5.0
330KV 4 8.5 6.0
500KV 5 14 8.5
②通电的高压交流线会在周围产生低频的变化电场和磁场，暴露在这个电场和磁场中的导体会感应出电压。但因为架空高压线有一定高度，人体作为一个导体，长度有限，实际感应出的电压等级往往很低，在人体能承受的安全范围内。
③手机在使用的时候会向外发送无线电波。手机信号使用的无线电波频率为1GHz、2GHz左右，而高压电线产生的电场和磁场的频率是50~60Hz，两者相距很大，手机的天线不具备接收高压电辐射出的能量的能力。
④一般来说，电磁波的频率越高，电离作用就越强。频率很高的宇宙射线（ 左右或更高）对空气有很强的电离作用， 左右的太阳紫外线也可以使空气电离产生臭氧。相比之下，手机无线电波的频率（1GHz~2GHz）太低了，在电离空气方面，它连个打酱油的都算不上。
（1）根据文中资料，请你判断_______；
A．猜测1正确 B．猜测2正确
C．猜测都正确 D．手机爆炸与高压电线无关
（2）手机是利用 传递信息的；
（3）安全用电的原则是，不接触低压带电体，不 高压带电体；
（4）对于比较长、比较大的金属导体，如图所示，在经过高压电线下时会感应出较大电压而带电，请你想出比较可行的办法避免人触电： 。
【答案】（1）D
（2）电磁波
（3）靠近
（4）在导体上连接一根地线，将电流引向大地
【知识点】安全用电原则；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】(1)男子虽然在高压线下接电话时手机突然爆炸，但是由题中材料可知，手机的天线不具备接收高压电辐射出的能量的能力，而且人离高压线距离较大，感应出的电压在人的承受范围之内，可知，手机爆炸与高压电线无关。
故答案为：D。
(2)手机的无线电波，属于电磁波，所以手机是利用电磁波传递信息的。
(3)高压带电体，电压很高，会在周围产生低频的变化电场和磁场，离得太近会感应出较大的电压，所以，安全用电的原则是，不接触低压带电体，不靠近高压带电体。
(4)对于比较长、比较大的金属导体，如图所示，在经过高压电线下时会由于电磁感应，而感应出较大电压而带电，人体若触摸到，会造成触电事故，所以可以把电流引流到其他地方，参考家庭电路的地线，可以想象到在导体上连接一根地线，将电流引向大地即可。
【分析】（1）阅读材料，根据材料提供的信息确定猜想是否正确。
（2）手机利用电磁波传递信息。
（3）安全用电的原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。
（4）为避免靠近高压线引起触电，导体要保持良好接地。
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