最新苏教版九年级物理下册第十七章电磁波与现代通信专项训练试题（有解析）

苏教版九年级物理下册第十七章电磁波与现代通信专项训练
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、今年5月21日晚，在云龙湖畔的无人机灯光表演中，数百架无人机在夜空中按照指令排列出“100”“初心·使命”等字样。地面工作人员向无人机发送指令通过的是（　　）
A．紫外线 B．电磁波 C．超声波 D．次声波
2、下列现象中，能用光的折射解释的是（　　）
A．电影放映 B．凹面镜取火
C．湖面倒影 D．光纤通信
3、如图所示是在疫情期间，广大师生们“停课不停学”情况下老师直播上课的场景，结合所学物理知识，下列说法正确的是（　　）
A．老师电脑上的摄像头和幻灯机的成像原理相同
B．学生们听到老师说话的声音是属于超声波
C．电脑屏幕的彩色画面是由红、黄、蓝三种色光组成的
D．学生们在线观看的视频能够学到知识说明声和光能够传递信息
4、下列说法正确的是（　　）
A．声音的传播需要介质，真空不能传声
B．有霾天气，大量极细微的尘粒悬在空中，说明分子在不停地运动
C．作为载波，频率越高的电磁波，相同时间内传输的信息越少
D．通过技术改进，热机效率可达100%
5、我国无线通信已经向“5G”升级换代。2-4G、5G电磁波的频段如题图所示，2-4G信号为分米波频段，5G信号分为FR1厘米波频段和FR2毫米波频段。与4G相比，5G电磁波在相同时间内传输的信息量约是4G的10倍，主要原因是5G电磁波（　　）
A．频率更高 B．频率更低
C．传播速度更小 D．传播速度更大
6、2020年7月31日，习近平总书记宣布了一个振奋人心的消息：“北斗三号全球卫星导航系统正式开通！”北斗卫星导航系统是中国自主建设、独立运行的卫星导航系统。卫星导航在传递信息过程中主要依靠的是（　　）
A．超声波 B．电磁波 C．次声波 D．光导纤维
7、下列现象中属于物理现象中光现象的是（　　）
A．骑自行车遇到障碍时，刹一下车，自行车就慢下来了
B．发生日全食时，太阳不见了
C．在寒冷的冬天，使用电热毯睡觉更暖和
D．使用手机进行通信
8、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
9、光的世界丰富多彩，下列现象中，属于光的折射现象的是（　　）
A．夏天树荫下的圆形光斑 B．斜插在水中的筷子，水下部分向上弯折
C．奇妙的光导纤维 D．晴天看见“白云在水中飘动”
10、2021年5月15日7时18分，我国科研团队根据“祝融号”火星车发回遥测信号确认，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星。“遥测信号”属于（　　）
A．电磁波 B．超声波 C．红外线 D．次声波
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）
1、在综艺节目“奔跑吧！兄弟”中。参赛嘉宾运动时会带着智能运动手环，以测量记录人的运动情况。如图所示。以佩戴者手腕为参照物，智能运动手环是_______（选填“运动”或“静止”）的；智能运动手环还可以通过_______波向手机发送运动的统计数据，该波在真空中的速度为_______m/s。如图参赛者向上加速挥动左手时，智能运动手环的动能_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
2、_______不能传声，月球上（太空中）的宇航员只能通过_______交谈；
3、 “新冠肺炎”疫情防控期间要勤洗手，用洗手液洗手时会闻到一股香味，这是______现象；景区拍摄的照片通过手机上传到微信朋友圈，是靠______传播的。
4、2020年受疫情影响，同学们在家用手机或电脑、电视收看“空中黔课”。上课老师是通过摄像机进行录制，摄像机是成倒立、______的实像；我们通过手机等通讯工具接收到的图像和声音信息是通过______传播的；由于长时间收看，许多同学不正确用眼导致近视，患近视眼的同学需要用______镜矫正。
5、阅读材料后回答问题：
3G移动通信正在向我们走来
手机发展到现在大致可以概括为三代：第一代是模拟制式的手机，也就是所谓“大哥大”；第二代是以语音通信为主的数字制式手机；第三代是能够语音通信和多媒体通信相结合的新一代手机，通常把第三代手机简称为3G（the third generation）。
3G手机与现在使用的手机相比，有更多的优越性。3G手机不但能进行语音通信和多媒体通信，用户还可以用3G手机直接上网，用带摄像头的3G手机照相，可以在3G手机的触摸屏上直接写字、画图，并将文字、图画和照片等传送给另一台手机。3G手机的数据传输速度极高，它可能达到的数据传输速度为每秒2M字节，比第二代手机的数据传输速度要快200倍左右。
（1）3G手机的特点是______；
（2）3G手机的数据传输速度是第二代手机的______倍。
三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）
1、ETC收费系统是通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签与收费站ETC车道上的天线进行专用短程通讯，同时利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而实现车辆通过高速公路或桥梁收费站无需停车就能缴纳高速公路或桥梁费用的电子系统。现有一辆质量为1.5t的汽车在某高速路上以如图1所示的速度匀速直线行驶到达收费站，汽车匀速直线行驶时受到的阻力为车重的。如图2示，这是某高速公路入口处的ETC通道示意图，汽车在进入ETC收费岛区域前s1＝50m处开始减速，经t1＝4s后运动至ETC收费岛边界，然后再以6m/s的速度匀速直线通过ETC收费岛，ETC收费岛长s2＝36m，不计车长。
（1）车载电子标签与ETC车道上的天线间通过什么进行通讯的？
（2）到达收费站前，汽车匀速行驶时的功率是多少？
（3）汽车从到达ETC收费岛边界到离开ETC收费岛牵引力做的功是多少？
（4）汽车从开始减速到离开ETC收费岛全过程的平均速度是多少？
2、某电磁波的波长（真空中）为，射入某种物质时波速为，求：射入该物质时的波长．（电磁波进入另一种介质时，它的频率不会改变）
3、随着人们生活水平的不断提高，电视已普及到城乡家庭，成为人们获得信息和娱乐的一种不可缺少的电器．请利用学过的物理知识回答下列问题：
（1）在农村经常看到如图所示的碟形天线，它是用来接收什么传来的信号的？在城市更多的用光缆来传输电视信号，请写出光缆通信的主要优点．
（2）在看电视的时候，开、关附近的日光灯时，会在电视机画面上出现短时间的雪花点，其原因是什么？
4、刘晶家有一个12波段的收音机，其中的一个波段频率是7.5 MHz～8.0 MHz，则该波段的波长范围是多少？(电磁波的速度为3×108 m/s、c＝λf)
5、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？
---------参考答案-----------
一、单选题
1、B
【解析】
【详解】
电磁波能传递信息，地面工作人员向无人机发送指令是通过电磁波传递的。
故选B。
2、A
【解析】
【分析】
【详解】
A．电影放映，属于凸透镜成像，由光的折射形成的，故A符合题意；
B．凹面镜取火，属于光的反射现象，故B不符合题意；
C．湖面倒影属于平面镜成像，平面镜成像是由于光的反射形成的，故C不符合题意；
D．光纤通信是利用激光从光纤的一端射入，在内壁上多次反射后在另一端放射出来，然后在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息，故D不符合题意。
故选A。
3、D
【解析】
【详解】
A．老师电脑上摄像头和照相机的成像原理是相同的，成倒立、缩小的实像，故A错误；
B．学生们在线观看的视频直播是靠电磁波传递信息的，故B错误；
C．电脑屏幕的彩色画面是由红、绿、蓝三种色光组成的，故C错误；
D．在线观看视频时，说明声和光能够传递信息，故D正确。
故选D。
4、A
【解析】
【分析】
【详解】
A．声音的传播需要介质，一切固体、液体、气体都可以作为传播声音的介质，真空不能传声，故A正确；
B．尘粒是由大量分子组成的小物体，尘粒的运动属于物体的机械运动，不能说明分子在做无规则运动，故B错误；
C．作为载波，频率越高的电磁波，相同时间内传输的信息越多，所以在相同时间内，光线通讯比微波通信的信息量大得多，故C错误；
D．无论科技如何发展，热机的效率可以提高，总存在摩擦、要做额外功，效率一定不会达到100%，故D错误。
故选A。
5、A
【解析】
【分析】
【详解】
电磁波在真空中的传播速度为3.0×108m/s，所以它们的速度相等。由题意可知，5G的电磁波频率为4700MHz，2-4G的电磁波频率为1600MHz，所以5G的频率更高。
故选A。
6、B
【解析】
【分析】
【详解】
A．超声波不能在真空中传播，故不能用于导航系统，故A不符合题意；
B．电磁波能在真空中传播，故不能用于导航系统，故B符合题意；
C．次声波不能在真空中传播，故不能用于导航系统，故C不符合题意；
D．光导纤维需要依靠光缆，而卫星导航系统没有安装，故D不符合题意。
故选B。
7、B
【解析】
【详解】
A．骑自行车遇到障碍时，刹一下车，自行车就慢下来了，是因为增大了摩擦力，属于力学现象，故A不符合题意；
B．发生日全食时，太阳不见了，是光的直线传播现象，故B符合题意；
C．在寒冷的冬天，使用电热毯睡觉更暖和，是电能转化为内能，是电流的热效应，故C不符合题意；
D．手机通信靠电磁波传递信息，属于电磁现象，故D不符合题意。
故选B。
8、C
【解析】
【分析】
【详解】
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，故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，故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，故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，故D正确，不符合题意。
故选C。
9、B
【解析】
【详解】
A．树荫下的圆形光斑，属于小孔成像，小孔成像是光沿直线传播形成的，故A不符合题意；
B．斜插在水中的筷子，水下部分向上弯折，是由光的折射形成的，故B符合题意；
C．激光在光纤内壁不断反射向前传播，故C不符合题意；
D．白云在水中飘动是平面镜成像，是光的反射现象，故D不符合题意。
故选B。
10、A
【解析】
【分析】
【详解】
次声波、超声波是一种声波，不能在真空中传播；电磁波的传播不需要介质，电磁波可以在真空中传播，由于火星于地球间是太空，即没有空气，所以，火星车发回遥测信号是电磁波，故A正确。
故选A。
二、填空题
1、 静止 电磁 3×108 变大
【解析】
【分析】
【详解】
[1]参赛嘉宾运动时会带着智能运动手环，智能运动手环与佩戴者手腕相对静止，以佩戴者手腕为参照物，智能运动手环是静止的。
[2][3]手机是靠发射、接受电磁波进行传递信息的，智能运动手环还可以通过电磁波波向手机发送运动的统计数据，电磁波在真空中的速度为3×108m/s。
[4]动能的影响因素有质量和速度。当参赛者向上加速挥动左手时，智能运动手环的质量不变速度变大，故智能运动手环的动能变大。
2、 真空 无线电话（电磁波）
【解析】
略
3、 扩散 电磁波
【解析】
【详解】
[1]用洗手液洗手时会闻到一股香味，是洗手液分子发生的扩散现象，说明分子在不停息地做无规则运动。
[2]手机上的微信依靠电磁波来传递信息。
4、 缩小 电磁波 凹透
【解析】
【分析】
【详解】
[1]摄像机类似照相机，成倒立缩小实像。
[2]手机既能发射电磁波，也能接收电磁波，是利用电磁波传递信息的。
[3]近视眼是由于晶状体曲度变大、会聚能力增强造成的，像成在视网膜的前方，应佩戴凹透镜进行矫正，使光线推迟会聚，使像能成在视网膜上。
5、 能进行语音通信和多媒体通信，可以直接上网，可以照相，可以在触摸屏上直接写字、画图，并将文字、图画和照片等传送给另一台手机，数据传输速度极高 200
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]通过本段材料可知，3G手机与现在使用的手机相比的优越性是：能进行语音通信和多媒体通信，能直接上网，用带摄像头的3G手机照相，可以在3G手机的触摸屏上直接写字、画图，并将文字、图画和照片等传送给另一台手机。
（2）[2]3G手机的数据传输速度极高，它可能达到的数据传输速度为每秒2M字节，3G手机的数据传输速度是第二代手机200倍左右。
三、计算题
1、（1）电磁波；（2）1.875×104W；（3）2.7×104J；（4）8.6m/s
【详解】
解：（1）车载电子标签与ETC车道上的天线间通过电磁波进行通讯的。
（2）由题可知汽车的质量为
m＝1.5t＝1500kg
汽车匀速行驶的速度为
v＝90km/h＝25m/s
汽车受到的阻力
f＝mg＝×1500kg×10N/kg＝750N
因为汽车匀速前进所以汽车牵引力与阻力大小相等，即
F＝f＝750N
则汽车牵引力的功率
（3）汽车从到达ETC收费岛边界到离开ETC收费岛这个过程中做匀速直线运动，牵引力依然等于阻力，仍为750N，汽车从到达ETC收费岛边界到离开ETC收费岛牵引力做的功为
W＝Fs2＝750N×36m＝2.7×104J
（4）已知汽车以6m/s的速度匀速通过ETC收费岛，其长s2＝36m，汽车通过ETC收费岛所用的时间
t2＝＝＝6s
汽车从减速开始到离开ETC收费岛的总路程
s＝s1+s2＝50m+36m＝86m
汽车从减速开始到离开ETC收费岛的总时间
t＝t1+t2＝4s+6s＝10s
所以汽车从减速开始到离开ETC收费岛全过程的平均速度
v1＝＝＝8.6m/s
答：（1）车载电子标签与ETC车道上的天线间通过电磁波进行通讯；
（2）到达收费站前，汽车匀速行驶时的功率是1.875×104W；
（3）汽车从到达ETC收费岛边界到离开ETC收费岛牵引力做的功是2.7×104J；
（4）汽车从开始减速到离开ETC收费岛全过程的平均速度是8.6m/s。
2、．
【解析】
【详解】
电磁波在真空中传播的速度：c＝3×108m/s．电磁波的波长λ＝960m，由公式c＝λf可知电磁波的频率f＝＝3.125×105Hz．∵电磁波进入另一种介质时，它的频率不会改变．
∴f′＝f＝3.125×105Hz．电磁波射入某种物质时波速c′＝2×108m/s，射入该物质时的波长：λ′＝＝640m．
答：电磁波射入该物质时的波长为640m．
【点睛】
（1）电磁波在传播过程中传播速度保持不变；（2）对电磁波的波长、波速、频率关系的理解，即：c＝λf（c是电磁波的波速，λ是电磁波波长，f是电磁波的频率）．
3、（1）碟形天线是用来接收卫星传来的信号．光缆通信的主要优点：容量大，不怕雷击，不受电磁干扰，通信质量高，保密性好．（2）开、关日光灯时，产生了变化的电流，周围空间就存在电磁波，电视机接收以后，会在电视机画面上出现雪花点．
【解析】
答：（1）碟形天线是用来接收卫星传来的信号．光缆通信的主要优点：容量大，不怕雷击，不受电磁干扰，通信质量高，保密性好．（2）开、关日光灯时，产生了变化的电流，周围空间就存在电磁波，电视机接收以后，会在电视机画面上出现雪花点．
4、37.5～40 m．
【解析】
解：由可得，
，
，
所以，该波段的波长范围是37.5m~40m．
答：该波段的波长范围是37.5m~40m．
5、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。