难点详解沪科版九年级物理第十九章走进信息时代 试题（含解析）

沪科版九年级物理第十九章走进信息时代月考
考试时间：90分钟；命题人：物理教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。
第I卷（选择题 30分）
一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）
1、 图所示的四种仪器中，属于利用红外线工作的是（　　）
A．倒车雷达 B．电视遥控器
C．医生用便携式B超机 D．验钞机
2、2021年5月16日，我国自主研发的“天问一号”火星探测器成功将“祝融号”火星车着落到火星表面，探测器从火星向地球传递信息是通过（　　）
A．红外线 B．超声波 C．电磁波 D．次声波
3、关于家用电器的使用情况，下列说法中正确的是（　　）
A．电冰箱工作时背面发热，是电流的热效应
B．微波炉是利用微波而不是电磁波来加热食品的
C．洗衣机插头上标“E”的插脚与金属外壳相连，防止外壳带电使人触电
D．两个大功率电水壶在同一插排上同时工作，插排的保险开关自动断开，保险开关与漏电保护器的作用相同
4、如图所示，这款“自拍神器”可三脚架支撑可伸缩可折叠，还可手持蓝牙遥控器拍照，为人们外出旅游拍照带来极大便利。下列关于利用自拍杆拍照的说法，错误的是（　　）
A．增大物距，减小像的大小，从而增大取景范围
B．用蓝牙遥控器遥控拍照，是利用了电磁波传递信息
C．某同学照了半身像后，想拍全身像，他应该远离自拍杆
D．某同学照了全身像后，想拍半身像，他应该远离自拍杆
5、下列设备中，没有利用电磁波工作的是（　　）
A．手机 B．微波炉
C．B超 D．电视遥控器
6、结合图中信息得出结论，正确的选项是（　　）
A．用天平和量筒测物块的密度测量值等于铝的密度，说明该物块一定是铝块
B．向两张白纸中间吹气两张白纸会靠拢，说明气体流速大的地方压强小
C．用针筒抽取半桶水，食指按住筒嘴用力推活塞，发现水不容易被压缩，推测水分子间没有间隙
D．在沙滩中通过卫星给家里打电话会，感到对方的反应有些延迟，推测电磁波的速度等于声速
7、光纤网络已经进入普通百姓家庭。光纤的主要用途是（　　）
A．输电 B．通信 C．导热 D．照明
8、2021年2月24日10时22分，我国在酒泉卫星发射中心用长征四号丙运载火箭，成功将遥感三十一号03组卫星发射升空，卫星进入预定轨道。遥感三十一号03组卫星主要用于开展电磁环境探测及相关技术试验。卫星输送信号是利用（　　）
A．红外线 B．超声波 C．次声波 D．无线电波
9、2021年5月15日凌晨2时，我国“天问一号”火星探测器从距离火星表面125千米的高度，约2万千米/时的速度，经过三个减速阶段，并在距离火星表面100米时，处于悬停状态，完成精避障后再缓速下降，历时9分钟，成功登陆火星。以下说法错误的是（　　）
A．打开降落伞进行伞系减速阶段，探测器的动能不断增加，重力势能不断减小
B．探测器的外壳需要防热性强的材料
C．探测器处于悬停状态时，受到平衡力的作用
D．火星离地球上亿公里，地面发出的指令并不能立刻被探测器接收到
10、下列说法正确的是（　　）
A．太阳光是一种单色光 B．遥控器是利用紫外线工作的
C．电磁波的传播速度为 D．原子核是由质子和中子组成的
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题3分，共计15分）
1、电话的工作原理。话筒把_______变成变化的电流，变化的电流沿着导线把_______传到远方。在另一端变化的电流使听筒的膜片振动，携带信息的_______又变成声音。
2、1876年________发明了电话，最简单的电话由________和________组成，在电话的一端话筒把声音变成变化的电流，电流沿着导线把信息传到远方。在另一端，电流使听筒的膜片振动，携带信息的电流又变成了声音。
3、近年来，我国在航空航天事业上的发展与我国航天物理学的发展密不可分。我国已经成功发射“神舟十三号”、“墨子号”、“嫦娥五号”、“天问一号”等航天器，其中______是我国于2021年10月16日成功发射的载人飞船。
4、电视中图像信号的工作过程是摄像机把图像变成电信号，发射机把电信号加载到______电流上，通过发射天线发射到空中。电视机的接收天线把这样的______信号接收下来，通过电视机内的电路把图像信号取出来并放大，由显像管把它还原成______。
5、国家工信部将5G牌照发给了中国移动、中国联通、中国电信以及中国广电四家公司。其获得的频谱资源如下表。。根据下面的波谱图解答问题：
运营商 中国移动 中国联通 中国电信 中国广电
频谱资源
（1）人们通常所说“中国移动5G信号比4G信号传输速度快”是否意味着“4G的电磁波比5G的电磁波在空气中传播速度快”？________ （选填“是”或“否”）；中国移动5G信号的电磁波与中国电信的5G信号的电磁波在空气中的传播速度，哪个更大？_______ （选填“中国电信”、“中国移动”或“一样大”）；
（2）中国移动5G信号的电磁波的属于哪个波段？________ （选填“微波”、“红外线”、“紫外线”或“X射线”）；中国移动5G信号的电磁波比中国电信的5G信号的电磁波的波长更长？________ ）选填“中国电信”、“中国移动”或“一样大”）。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、中央人民广播电台的中波频率为700KHz，问此电磁波的波长为多大？
2、某市广播电台某调频立体声的频率是99.1MHz，它的波长是3.0m.试求它在空气中的传播速度.
3、QQ是一种流行的互联网即时通讯(聊天)工具，深受网友们的喜爱。从“QQ2004Ⅱbetal”版本开始，QQ推出了“在线时长”新功能——用户通过累积在线时长可以获得更高等级和享受更多服务。
(1)用户登录QQ后，将鼠标移至QQ主面版自己的头像上，即可查看自己的已在线时长和距下次升级所需要的时间。如图所示，是某网友某次刚登录QQ时，其QQ界面的电脑屏幕抓图(部分)。若他使用的电脑平均功率是200W，则他升到下一等级大约还要消耗多少电能？
(2)据QQ官方宣布的数字，QQ注册用户现在已达2.4亿，按每个QQ用户平均每100小时升一级计算，则所有QQ注册用户每升一级共约消耗多少电能？(设定每个QQ用户使用一台电脑，每台电脑平均功率仍以200W计)
4、某收音机的中波段的频率范围是535kHz～1605kHz，问它接收的电磁波波长范围是多少？
5、某电磁波的波形如图所示，试求该电磁波的频率。
四、实验探究（3小题，每小题5分，共计15分）
1、某小组同学利用如图的装置研究无线电波照射到物体表面时，反射强度与无线电波的频率是否有关．他们在固定于远处的同一反射物表面添加涂层，用无线电设备对其发出无线电波，通过观察设备显示器上光斑的大小来判断接收到反射回来的无线电信号强弱，光斑越大表示无线电信号越强．实验步骤如下：
①在反射物表面添加A材料的涂层，
②用无线电设备对其发出频率为2GHz的无线电波，通过观察设备显示器，记录下图层反射光斑的大小，
③在反射物表面添加B材料的涂层，
④用无线电设备对其发出频率为4GHz的无线电波，通过观察设备显示器，记录下图层反射光斑的大小．
根据以上叙述，回答下列问题：
（1）请你找出探究过程中存在的问题，并写出改正措施：________．
（2）如图是另一组同学利用该装置进行实验探究的结果，根据图中信息，写出两条初步实验结论．____
2、小明探究电磁波特性的实验过程如下：
(1)如图所示，将手机的“背景灯光提示”功能打开后放在真空罩中，用抽气机抽去罩中空气，打电话呼叫罩中手机，这时，手机背景灯光闪烁。这个事实表明：电磁波________(填“能”或“不能”)在真空中传播。这里利用的研究方法是________________。
(2)将手机放在金属容器中(手机不与金属容器壁接触)，打电话呼叫金属容器中的手机，这时手机________(填“能”或“不能”)接收到信号。
3、同学们，你们听说过电磁波的屏蔽吗，怎样屏蔽电磁波呢？动手做一做。
(1)先将手机放置在纸容器中，盖上盖，再打电话呼叫容器中的手机，注意将手机设置到响铃状态。这时，手机____（选填“能”或“不能”）收到呼叫信号。
(2)将手机放置在金属容器中，盖上盖，打电话呼叫金属容器中的手机。这时，手机____（选填“能”或“不能”）收到呼叫信号。活动表明，金属容器____（选填“能”或“不能”）屏蔽电磁波。
你能运用以上所得知识解释以下现象吗？试试看。
谢老师在一次乘坐市中心商业城的电梯时，发现性能完好的手机接收不到信号。请解释此现象。
答：______。
-参考答案-
一、单选题
1、B
【详解】
A．倒车雷达是用电磁波工作的，故A不符合题意；
B．电视遥控器是使用红外线工作的，故B符合题意；
C．便携式B超机是使用超声波工作的，故C不符合题意；
D．验钞机是使用紫外线照射荧光物质，使荧光物质发光的原理工作的，故D不符合题意。
故选B。
2、C
【详解】
因为电磁波的传播不需要介质，且传播速度快，传递距离远，所以在太空中进行远距离信息传递使用的是电磁波，火星探测器向地球传递信息也是通过电磁波传播的。
故选C。
3、C
【详解】
A．冰箱工作一段时间后，冷凝器内的制冷剂液化放热，不是因为电流有热效应，故A错误；
B．微波属于电磁波的一种，生活中常用的微波炉是用微波（电磁波）来加热食品的，所以B错误；
C．三角插头上标着E的导线和用电器的金属外壳相连的目的是防止触电，故C正确；
D．保险开关在电路短路和用电器的总功率过大时切断电路，漏电保护器是在火线与零线电流相差较大时才切断电路，所以保险开关与漏电保护器的作用不同，故D错误。
故选C。
4、D
【详解】
A．手机的镜头为凸透镜，根据凸透镜在成实像的条件下，“物远像近像变小”，即增大物距，减小像的大小（像距变小），从而可以增大取景范围，故A正确，A不符合题意；
B．蓝牙遥控是一种短距离的无线电通讯技术，是利用了电磁波传递信息的，故B正确，B不符合题意；
C．某同学照了半身像后，想拍全身像，即所成的像要变小，根据“物远像近像变小”，应增大物距，他应该远离自拍杆，故C正确，C不符合题意；
D．某同学照了全身像后，想拍半身像，即所成的像要变大，根据“物近像远像变大”，他应减小物距，即他应该靠近自拍杆，故D错误, D符合题意。
故选D。
5、C
【详解】
A．手机通过发射及接收电磁波来传递信息的，故应用了电磁波，故A不符合题意；
B．微波炉利用了电磁波中的微波与液体的频率接近的性质使液体振荡发热，故B不符合题意；
C．B超是利用超声波工作的，声波不是电磁波，故C符合题意；
D．电视遥控器利用了电磁波中的红外线来操控电视，故应用了电磁波，故D不符合题意。
故选C。
【点睛】
本题考查了电磁波的应用，要明确生活中有哪些电器应用了电磁波，特别注意超声波属于声波而不是电磁波。
6、B
【详解】
A．不同物质密度可能相同，故不能说明一定是铝，故A错误；
B．向两张白纸中间吹气两张白纸会靠拢，说明气体流速大的地方压强小，外界气压压着白纸向内，故B正确；
C．水不容易被压缩是因为分子之间有斥力，分子间一定有间隙，故C错误；
D．电磁波的速度远大于声速，有延迟是因为距离远，电磁波传播需要时间，故D错误。
故选B。
7、B
【详解】
光导纤维是很细的玻璃丝，通常数条光纤并成束在敷上保护层，制成光缆，用来传达电视、电话和网络信号，其主要用途是通信，故ACD错误，B正确。
故选B。
8、D
【详解】
A．红外线具有直线传播的特点，但传播的距离有限，较短，故A不符合题意；
BC．超声波和次声波均不能在太空中传播，故BC不符合题意；
D．卫星输送信号利用的是微波，即无线电波，故D符合题意。
故选D。
9、A
【详解】
A．打开降落伞进行伞系减速阶段，速度减小，动能减小，高度降低，重力势能减小，故A错误，符合题意；
B．当探测器进入火星时，会摩擦产生大量热，探测器的外壳需要防热性强的材料，故B正确，不符合题意；
C．探测器处于悬停状态时，是静止状态，受到平衡力的作用，故C正确，不符合题意；
D．火星离地球上亿公里，靠电磁波传递信息，电磁波传递需要时间，所以地面发出的指令并不能立刻被探测器接收到，故D正确，不符合题意。
故选A。
10、D
【详解】
A．太阳光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光复合而成，是复色光，故A错误；
B．遥控器是利用红外线工作的，故B错误；
C．电磁波在真空中的传播速度为，在不同介质中，传播速度一般不同，故C错误；
D．原子是由原子核和核外电子组成，原子核是由质子和中子组成，故D正确。
故选D。
二、填空题
1、声音 信息 电流
【详解】
[1][2][3]最简单的电话装置是由听筒、话筒组成，它们应串联在电路中。电话的话筒把声信号转变为强弱变化的电流信号，通过导线把信号传递出去，再通过听筒把随电流变化的电信号变成声信号，把传输的声音还原出来，这就是电话的工作原理。
2、贝尔 话筒 听筒
【详解】
[1]1876年美国发明家贝尔发明了第一部电话。
[2][3]基本结构主要由话筒和听筒组成。工作原理是话筒把声信号变成变化的电流，电流沿着导线把信息传到远方，因此话筒的作用是将声信号转化为电信号；在另一端，变化的电流通入到听筒的电磁铁中，使听筒的膜片振动，携带信息的电流又变成了声音，听筒的作用是把电信号转化为声信号。
3、神舟十三号
【详解】
2016年8月16日1时40分，我国通过长征二号丁运载火箭发射墨子号量子科学实验卫星。该卫星简称墨子号，是世界首颗量子科学实验卫星，质量为631公斤，设计寿命两年；
嫦娥五号是中国探月工程三期发射的月球探测器，为中国首个实施无人月面取样返回的探测器，由中国空间技术研究院研制，于2020年11月24日成功发射；
天问一号是执行中国首次火星探测任务的探测器，该名称源于屈原长诗《天问》，寓意探求科学真理征途漫漫，追求科技创新永无止境。2020年7月23日12时41分，天问一号探测器发射升空，其任务目标是通过一次发射，实现火星环绕、着陆和巡视探测；
2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，按照预定时间精准点火发射，约582秒后，神舟十三号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空，飞行乘组状态良好，发射取得圆满成功。
综上所述，神舟十三号是我国于2021年10月16日成功发射的载人飞船。
4、频率很高的 高频 图像
【详解】
[1][2][3]电视是通过电磁波传递图象信号和声音信号。图像信号的工作过程是：摄像机先把图像信息变成电信号，再通过发射机把电信号加载到频率很高的电流上，通过发射天线发射到空中。电视机的接收天线把这样的高频信号接收下来，通过电视机把图像信号取出并放大，由显像管把它还原成图像。
5、否 一样大 微波 中国电信
【详解】
（1）[1]中国移动5G信号比4G信号传输速度快，是指5G信号承载信息量更大，更通畅；它们同属于电磁波，在空气中传播速度相同。
[2]4G的电磁波和5G的电磁波，都是电磁波的一种，在空气中传播速度相同。
（2）[3]由图可知：中国移动5G信号的电磁波属于微波。
[4]由表可知，中国移动5G信号的频率高， 根据公式c=f可知，中国移动5G信号的电磁波波长较短，中国电信5G信号的波长较长。
三、计算题
1、428.57m．
【解析】波长、波速、频率的关系为：
，其中c为电磁波在真空中的传播速度；
所以波长为：
。
点睛：牢记波速、波长、频率的关系，即。
2、2.973×108m/s.
【详解】
电磁波的频率为f=99.1Mz=99.1×106Hz，波长λ=3.0m；
电磁波的传播速度：
c=λf=3.0m×99.1×106Hz=2.973×108m/s．
答：它在空气中的传播速度是2.973×108m/s．
3、 (1) 2kW·h；(2) 4.8×109kW·h
【解析】(1)由图可知,该网友升到下一等级的剩余时间t110h，电脑平均功率P200W0.2kW，所以还要消耗的电能WPt10.2kW10h2kW h；(2)共约消耗电能：W总nPt22.41080.2kW100h4.8×109kW h.
点睛：（1）已知电脑平均功率和升级所需时间，根据公式WPt可求得消耗的电能；（2）已知电脑的平均功率和每个QQ用户平均每升一级的时间以及QQ注册用户，根据公式WPt可求消耗的电能。
4、187m～561m
【解析】试题分析：电磁波的波长、频率和波速的关系为c=λf，结合题干中的数据，带入计算即可．
解：由公式c=λf可得λ=，
λ1==≈561m，
λ2==≈187m．
故其波长范围是187m～561m．
答：它接收的电磁波波长范围是187m～561m．
【点评】熟练掌握波长、频率和波速的关系式，再利用已知数据进行计算是解答本题的关键．
5、7.5×10 9 Hz
【解析】图中给出的是半个波长的距离，所以波长λ＝2cm×2＝4cm＝0.04m.电磁波传播的速度c＝3×108m/s，由公式c＝λf得：f＝＝7.5×109Hz.
点睛：波长是相邻两个波峰（或波谷）间的距离，图中给出的是一个波峰即半个波长的距离．要求频率需要根据公式c＝λf：波速c是常数，已知波长λ，即可求出频率f．
四、实验探究
1、应该只改变反射面的材料、无线电波的频率，根据控制变量法的要求，应该只改变其中一个量，观察另一个量改变时光斑的大小，从而确定反射面的材料、无线电波的频率对反射回来的无线电信号强弱的影响． ①在物体表面材料相同的情况下，频率越高，接收到反射回来的无线电信号越强；②频率相同，反射面的材料不同，接收到反射回来的无线电信号强弱不同．
【详解】
(1)研究这一问题时有两个变量，分别是反射面的材料、无线电波的频率，根据控制变量法的要求，应该只改变其中一个量，观察另一个量改变时光斑的大小，从而确定反射面的材料、无线电波的频率对反射回来的无线电信号强弱的影响．
(2)由材料知无线电波照射到物体表面时，反射强度与反射面的材料、无线电波的频率等因数有关．
①由(b)、(c)、(d)知反射面的材料相同，无线电波的频率不同,故结论为：强度相同的无线电波发射到等距的同一固定物体表面上，在物体表面材料相同的情况下，频率越高，接收到反射回来的无线电信号越强．
②由(b)、(d)知电磁波的频率相同，反射面的材料不同，故结论为:强度相同的无线电波发射到等距的同一固定物体表面上,频率相同,反射面的材料不同,接收到反射回来的无线电信号强弱不同．
因此，本题正确答案是；（1）应该只改变反射面的材料、无线电波的频率其中一个量,观察另一个量改变时光斑的大小，从而确定反射面的材料、无线电波的频率对反射回来的无线电信号强弱的影响；
(2)①在物体表面材料相同的情况下，频率越高,接收到反射回来的无线电信号越强；②频率相同，反射面的材料不同，接收到反射回来的无线电信号强弱不同．
【点睛】
物理学中对于多变量的问题，常常采用控制变量的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题；每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法．
2、 能 转换法 不能
【解析】（1）手机是靠发射和接收电磁波来传递信息的，将手机的“背景灯光提示”功能打开后放在真空罩中，用抽气机抽去罩中空气，打电话呼叫罩中手机，这时，手机背景灯光闪烁，这个事实表明：电磁波能够在真空中传播；这里利用的研究方法是转换法；
（2）将手机放在金属容器中，打电话呼叫金属容器中的手机，由于金属容器对电磁波有屏蔽作用，所以，金属容器中的电磁波接收不到电磁波信号。
3、能 不能 能 电梯对电磁波有屏蔽作用
【分析】
【详解】
(1)[1]将手机放置在纸容器中，电磁波能够通过纸容器，这时手机能接收到呼叫信号。
(2)[2][3]将手机放置在金属容器中，金属容器对电磁波有屏蔽作用，手机不能接收到呼叫信号。
(3)[4]在电梯中性能完好的手机接收不到信号，说明电梯对电磁波有屏蔽作用。