人教版九年级全一册21.2电磁波的海洋一课一练（有解析）

人教版九年级全一册 21.2 电磁波的海洋 一课一练
一、单选题
1．下列说法正确的是（　　）
A．司南是我国早期的指南针，静止时它的长柄指向南方，也就是指向了地磁的北极
B．“天舟二号”与“天和”核心舱交会对接的过程，是利用超声波传递信息的
C．英国物理学家法拉第第一个发现了电与磁之间的联系
D．电动机是根据电磁感应的原理制成的
2．下列关于新材料及信息传递的说法中，正确的是（　　）
A．移动电话（手机）利用超声波传递信息
B．声呐利用电磁波传递信息
C．超导体主要用于制作电饭锅等电热器
D．半导体可用来制作LED灯的发光二极管
3．2021年5月15日，祝融号火星车成功降落在火星上，实现了中国航天上史无前例的突破．以下分析正确的是（ ）
A．火星车上的摄像头是凸透镜 B．火星车在降落过程中相对火星是静止的
C．火星车减速着陆过程质量不断变大 D．火星车与地球间通过超声波传递信息
4．如图所示，是我国自主研究生产的碳纤维无人机，它具有自动化、轻量化、微型化等特点，可广泛用于航拍、测绘等。下列应用与物理知识对应正确的是（　　）
A．无人机航拍的镜头一凸透镜
B．用碳纤维材料制造一密度大
C．机载北斗导航系统一超声波
D．无人机的控制遥控一红外线
5．1965年，美国发射通信卫星les﹣1，由于故障导致卫星进人太空后与地球失去联系，18年后，科学爱好者菲尔威廉偶然捕捉到les﹣1发出的频率为2.5×108Hz的信号。该信号（　　）
A．属超声波，周期为4×10﹣8s B．属超声波，周期为4×10﹣9s
C．属电磁波，周期为4×10﹣8s D．属电磁波，周期为4×10﹣9s
6．2020年8月3日，我国独立自主建立的北斗三号全球卫星导航系统建成开通新闻发布会，在国务院新闻办公室召开。北斗卫星定位系统，可向全球免费提供全天候的高质量的定位、导航、测速和授时服务，该系统利用电磁波传递信息。下列关于电磁波的说法中，正确的是（　　）
A．电磁波的频率越高速度就越快
B．所有电磁波的波长是相等的
C．5G和4G技术使用的电磁波在真空中传播速度相同
D．声音和电磁波都能传递信息，且都能在真空中传播
7．以下估测中符合生活实际的是（　　）
A．一般分子的直径大约只有0.1nm
B．一个人用手托起两个鸡蛋的力大约是10N
C．考场中一盏日光灯工作电流约为1安
D．电磁波在空气中的传播速度为340m/s
8．高铁、移动支付、共享单车、网购成为中国的“新四大发明”，下列说法不正确的是（　　）
A．高铁列车采用电动机提供动力，电动机的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用
B．移动支付、共享单车、网购都是通过电磁波进行信息的传递
C．用手机扫码支付时，二维码应在手机镜头的1倍焦距以内
D．共享单车座垫的形状能增大与骑行者臀部的接触面积，从而减小对臀部的压强
9．如图是一款磁悬浮蓝牙音箱，可实现与手机的无线信息传递，底座通电后，上面的磁体音箱就会在底座产生的磁场作用下悬浮起来，下列说法不正确的是（　　）
A．音箱悬浮时在竖直方向受到两个力，即重力和磁场的作用力
B．底座通电后能产生磁场，与电动机的工作原理相同
C．音箱悬浮利用了同名磁极相互排斥
D．无线信息传递利用的电磁波在空气中的传播速度约为3×108m/s
10．下列关于声现象的说法正确的是（）
A．蝙蝠的回声定位利用了次声波
B．护航官兵佩戴耳罩是在人耳处减弱噪声
C．太空中宇航员能对话，说明声音可以在真空中传播
D．手在小提琴上不同位置按弦，主要目的是改变响度
二、填空题
11．(1)图甲是一种磁悬浮地球仪摆件，地球仪内部下端装有磁铁，底座内部装有如图乙所示的电磁铁。 a端是电磁铁的______（选填“N”或 “S”）极；右手螺旋定则是法国物理学家安培归纳的，人们用他的名字命名了____ 的单位（填写物理量名称）。
(2)2019年3月，中国青年科学家曹原证实了石墨烯在特定条件下的超导性能，取得了国际超导科研领域的重大突破。利用石墨烯超导的零电阻特性进行远距离输电，将实现电能零耗损。其节能依据的原理是___ （选填“焦耳定律”或“欧姆定律”）；下图是家庭电路组成的示意图，其中开关与它所控制的电灯是____（选填“串联”或“并联”）的。

(3)“复兴号”动车组进行了多项技术创新和改进，给人们的旅途生活带来了极大的方便，车厢内实现了WiFi网络全覆盖，WiFi采用的是低强度的____（选填“超声波”或“电磁波”）传输信号，车厢内座椅下方的插座方便了旅客充电的需求，其中三孔插座的连接方式是____。
12．2021年3月20日，许多人第一次听到了来自火星的声音，这段声音由美国国家航空航天局的“毅力”号火星车在火星上捕获，并传回地球。“来自火星的声音”是物体______产生的，通过______（选填“超声波”“次声波”或“电磁波”）传回地球。
13．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。
14．2021年10月16日，我国的“神州十三号”载入飞船成功发射，载着三名宇航员顺利入住我国的太空家园“天宫空间站”，如图所示，火箭高速升空时，机械能将______（选填“增大”、“减小”或“不变”）；飞船升入太空后利用______（填“超声波”或“电磁波”）传递信息。
15．我国发射的“天问号”火星探测器在飞向火星的过程中，以火星为参照物，探测器是_______的；探测器将信号传回地球，是靠______（选填“声波”或“电磁波”）来传递信息的。
三、综合题
16．2021年5月5日，天问一号火星探测器所携带的“祝融号”火星车及其着陆组合体成功降落在火星北半球的乌托邦平原南部，实现中国航天历史性的突破。
（1）火星上昼夜温差大，为保证“祝融号”度过漫漫寒夜，其顶部有一个集热窗装置，里面装有的正十一烷固体，白天会吸热______成液体储存能量，晚上______放热释放能量（填物态变化名称）；
（2）着陆组合体总着陆时间只有9分钟左右，也被叫做“恐怖9分钟”，这是因为火星距离地球太遥远（5.5×1010m~4×1011m），着陆组合体通过电磁波信号与地面控制中心通信需要较长时间（电磁波在真空中传播速度与光速相同），试求信号来回至少需要多少秒？( )（结果保留两位小数）
17．阅读材料，回答问题。
新华社电：2019年5月17日23时48分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功发射一颗北斗导航卫星。
该卫星属地球静止轨道卫星，它运行在位于地球赤道上空约36000km的圆形轨道上，运行方向与地球自转方向相同，运行一周的时间与地球自转一周的时间相等。
地球静止轨道卫星可以对所覆盖区域实现24小时不间断的移动通信，如卫星电话、电视节目转播等。卫星电话使“天涯若比邻”成为了现实，两人通过卫星电话通话时，发出“呼叫”与听到“回应”之间有一段时间差，称之为“延迟时间”。
(1)火箭发射时，高温高压燃气从尾部喷出，火箭获得上升的推力，该推力的施力物体是_____。地球静止轨道卫星沿圆形轨道正常运行时相对于地面是_____（选填“运动”或“静止”）的，此时卫星_____（选填“处于”或“不处于”）平衡状态；
(2)卫星电话是通过_____（选填“超声波”或“电磁波”）来传递信息的请你估算出使用卫星电话通话的“延迟时间”至少为_____s。
18．请阅读《人生无止境 勇攀最高峰》并回答问题。
人生无止境 勇攀最高峰
2020年5月27日11时，2020珠峰高程测量登山队背负近20公斤的重量登顶珠穆朗玛峰（简称珠峰）成功，这是我国测绘工作者第七次对珠峰次大规模测绘和科考工作。
珠穆朗玛珠峰风力强劲，气温常年在-30℃~-40℃，空气稀薄，氧气含量不到平原地区的，大气压强降低到约370百帕。如图所示，测量队员们正在峰顶竖立觇标，安装GNSS天线，开展各项峰顶测量工作。
给珠峰量身高有何意义？珠峰高程的精确测定，统一国际珠峰高程，为世界地球科学研究作出贡献，其社会效益和科学意义是十分巨大的。精确的峰顶雪深、气象、风速等数据，将为冰川监测、生态环境保护等方面的研究提供第一手资料。根据珠峰及邻近地区地壳水平和垂直运动速率变化，对我国今后地震预报和减灾、防灾具有重要的实际意义。
要测珠峰高度，首先需确定水准原点，也就是说海拔为0的起始点，我国采用设立在青岛市的验潮站所确定的平均海面作为水准基面。水准原点设在青岛是因为早在一百年前就有验潮资料，有利于精确确定全国平均海水面。
测量珠峰高度：(1)测量珠峰山脚的海拔高度(2)测量珠峰高度(3)数据校正。其中，珠峰高度要除去积雪的深度，测量人员需使用雪深雷达探测仪测量积雪深度，使用重力仪完成测量重力的任务，用于后期对数据的校正。
5月27日13时22分，珠峰各项测量工作已经完成。勇士平安归来，是我们最开心的时刻。对全球最高峰珠峰高度的重新定义，是中国人不畏艰险勇于攀登的象征，是中国力量、中国精神的生动写照。
请根据上述材料，回答下列问题。
(1)关于登山队员登顶、安装设备、实施测量等，下列说法中正确的是( )
A．登顶时，登山队员携带的测量仪器质量变小
B．登顶时，登山队员头顶受到的大气压力约为105N
C．测量珠峰高度时，水准原点可以随意选择
D．测量积雪深度时，雪深雷达探测仪应用了电磁波原理
(2)请你谈谈对珠峰测量的科学意义和人生意义_____。
19．请阅读下列材料，回答相关问题
2020年4月24日，中国国家航天局宜布，中国行星探索计划以屈原的长诗“天问”命名，表达了中华民族对于真理追求的坚韧与执着。我国首次火星飞行任务命名为“天问1号”，将开启中国人探索“星辰大海”的伟大征程！
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。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。如图是火星车其质量约为240kg，为6轮独立驱动，携带6台载荷，其太阳翼呈蝴蝶翼形。
（1）发射到火星的探测器，进入火星大气层后，若用降落伞减速，为保证减速效果，如果让你选择着陆点，应选择在地势______（选填“较高”或“较低”）的地方。火星探测器与地球之间是利用______来传递信息的；
（2）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”），火星车在火星表面受到的引力约为______N；（g取10N/kg）
（3）有人设想通过加热火星两级的冰盖获得液态水，从而减小地表温差，这是利用了水的什么性质：______；
（4）在火星上水的沸点会比地球上______（选填“高”或“低”），这是火星上没有液态水的原因之一。
试卷第1页，共3页
试卷第2页，共2页
参考答案：
1．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．地球是个巨大的磁体，地磁场的北极在地理南极附近，司南是我国早期的指南针，静止时它的长柄指向了地理南极，也就是地磁北极，故A正确；
B．“天舟二号”与“天和”核心舱交会对接的过程，是利用电磁波传递信息的，故B错误；
C．奥斯特第一个发现了电与磁之间的联系，故C错误。
D．电动机是根据通电线圈在磁场中受力的作用的原理制成的，故D错误。
故选A。
2．D
【解析】
【详解】
A．移动电话、无线电广播电视、卫星通信、光纤通信都是利用电磁波传递信息的，故A错误；
B．声呐利用超声波传递信息，故B错误；
C．当电阻为零时，不会产生电热，所以不能利用超导体用于电热器，故C错误；
D．半导体的导电性介于导体和绝缘体之间，LED灯的核心元件发光二极管是由半导体材料制成的，故D正确。
故选D。
3．A
【解析】
【详解】
A．火星车上的摄像头镜头相当于一个凸透镜，光经过摄像头成像利用的是凸透镜成像，属于光的折射，成倒立、缩小的实像，与照相机的成像原理相同，故A正确；
B．火星车在降落过程中，火星车相对火星位置发生改变，所以火星车是运动的，故B错误；
C．当火星车减速着陆时，所含物质的量不变，所以火星车质量不变。故C错误；
D．电磁波传播不需要介质，超声波传播需要介质，火星车与地球间利用电磁波传递信息，故D错误。
故选A。
4．A
【解析】
【详解】
A．无人机航拍的镜头相当于凸透镜，成倒立缩小的实像，故A正确；
B．无人机用碳纤维材料制造，是因为其密度小，可以减轻机身重量，故B错误；
CD．机载北斗导航系统与无人机的控制遥控都采用的是电磁波，故CD错误。
故选A。
5．D
【解析】
【分析】
【详解】
真空不能传声，信号应为电磁波，周期为
故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
6．C
【解析】
【分析】
【详解】
ABC．所有电磁波的波速是一定的，在真空中，它们的传播速度相等，波长与频率成反比，因此各种电磁波的波长是不相等的，故AB错误，C正确；
D．声音在真空中不能传播，故D错误。
故选C。
7．A
【解析】
【详解】
A．一般分子的直径非常小，在左右，故A符合题意；
B．两个鸡蛋的质量约，人用手托起两个鸡蛋的力大约是
故B不符合题意；
C．一盏日光灯的功率约，正常发光时的电流
故C不符合题意；
D．电磁波在真空中的传播速度为，在空气中的传播速度略小于此数值，近似为，故D不符合题意。
故选A。
8．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．电动机的原理是通电导线或线圈在磁场中受力运动或转动，故A正确，不符合题意；
B．无线通信是靠电磁波传递信息的，故B正确，不符合题意；
C．用手机扫码支付时手机相当于照相机，所以镜头应该在两倍焦距之外，故C错误，符合题意；
D．共享单车座垫的形状能增大与骑行者臀部的接触面积，根据公式，这样可以减小对臀部的压强，故D正确，不符合题意。
故选C。
9．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．音箱悬浮时受竖直向下的重力和竖直向上的磁力的作用，故A正确，不符合题意；
B．底座通电后能产生磁场，是电流的磁效应；电动机的工作原理是通电导线在磁场中受力的作用，故B错误，符合题意；
C．音箱悬浮是受到磁体间排斥力的作用，同名磁极相互排斥，故C正确，不符合题意；
D．无线信息传递利用的电磁波在空气中的传播速度约等于光速，为3×108m/s，故D正确，不符合题意。
故选B。
10．B
【解析】
【详解】
A．超声波有良好的反射性，蝙蝠的回声定位利用了超声波，故A错误；
B．护航官兵佩戴耳罩可以防止噪声进入人耳，是在人耳处减弱噪声，故B正确；
C．由于声音传播需要介质，真空不能传声，太空中宇航员能对话，是利用电磁波传递信息的，故C错误；
D．音调的高低与振动体的振动的频率有关，手在小提琴上不同位置按弦，琴弦的长短不同，主要目的是改变音调，故D错误。
故选B
11． S 电流强度 焦耳定律 串联 电磁波 并联
【解析】
【详解】
(1)[1]由安培定则和图示知道，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向螺线管的下端，则螺线管的下端为N极、上端a为S极。
[2]右手螺旋定则是英国物理学家安培归纳的，人们用他的名字命名了电流强度的单位。
(2)[3]当导体的温度降至某一低温时，它的电阻突然变为零，这种特性称超导性。由于超导体的电阻为零，由焦耳定律知道，产生的热量为零，所以在用超导体进行远距离输电时不会消耗电能产生热量，减少了在输电过程中的能量损耗，大大节约了能源。
[4]开关为了能控制灯泡，需要与灯泡串联。
(3)[5]根据常识知道，WiFi 利用电磁波传递信息。
[6]插座是连接用电器的，家庭电路中各用电器是并联的，故插座也是并联的。
12． 振动 电磁波
【解析】
【详解】
[1][2]“来自火星的声音”是物体动产生的，通过电磁传向地球，超声波和次声波的传都需要介质，不能在真空中传播。
13． 摩擦力 电磁波
【解析】
【分析】
【详解】
[1]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。
[2]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。
14． 增大 电磁波
【解析】
【详解】
[1]火箭高速升空时，质量不变，速度变大，高度增加，故动能变大，重力势能增大，即机械能将增大。
[2]电磁波和声波都能传递信息，电磁波可以在真空中传播，声音不能在真空中传播，所以飞船升入太空后利用电磁波传递信息的。
15． 运动 电磁波
【解析】
【分析】
【详解】
[1]火星探测器在飞向火星的过程中，以火星为参照物，探测器相对于火星的位置发生了变化，因此探测器是运动的。
[2]电磁波能携带信息，可以在真空中传播；探测器将信号传回地球，是靠电磁波来传递信息的。
16． 熔化 凝固 366.67s
【解析】
【详解】
（1）[1][2]正十一烷固体，白天会吸热熔化成液体储存能量，晚上凝固放热释放能量。
（2）[3]火星、地球运动过程中的最短距离为5.5×1010m，信号来回传播的路程
s=5.5×1010m×2=1.1×1011m
电磁波的传播速度
v=3×108m/s
由可得信号来回至少需要的时间
17． 燃气 静止 不处于 电磁波 0.48s
【解析】
【详解】
(1)[1]火箭发射时，高温高压燃气从尾部喷出，同时燃气给火箭一个反作用力，使火箭获得上升的推力，故该推力的施力物体是燃气。
[2]地球静止轨道卫星沿圆形轨道正常运行时，相对于地面之间没有位置变化，所以是静止的。
[3]地球静止轨道卫星沿圆形轨道正常运行时运动方向不断变化，处于非平衡状态。
(2)[4]太空中没有空气，因此卫星电话是通过电磁波来传递信息的。
[5]两人通过卫星电话通话时，发出“呼叫”与听到“回应”之间有一段时间差，称之为“延迟时间”。所以“呼叫”与听到“回应”声音传播的距离应该为
s=36000km×4=144000km
根据可得，延迟时间
18． D 见解析
【解析】
【详解】
(1)[1] A．质量是物质一种属性，与位置无关，登顶时，登山队员携带的测量仪器质量不变，故A错误；
B．登顶时，登山队员头顶的面积大约0.03m2，受到的大气压力约为
F=pS=37000Pa×0.03m2=1110N
故B错误；
C．测量珠峰高度时，采用设立在青岛市的验潮站所确定的平均海面作为水准基面，故C错误；
D．雪深雷达探测仪通过电磁波传递信息的，故D正确。
故选D。
(2)[2]科学意义：珠峰高程的精确测定，统一国际珠峰高程，为世界地球科学研究作出贡献，其社会效益和科学意义是十分巨大的。精确的峰顶雪深、气象、风速等数据，将为冰川监测、生态环境保护等方面的研究提供第一手资料。根据珠峰及邻近地区地壳水平和垂直运动速率变化，对我国今后地震预报和减灾、防灾具有重要的实际意义。人生意义：是中国人不畏艰险勇于攀登的象征，是中国力量、中国精神的生动写照。
19． 较低 电磁波 长 888 水的比热容大 低
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]由题意可知，火星表面大气密度大约只有地球的1%，而降落伞的工作要借助大气的阻力来减速，因此，选择着陆点时，应选择在地势较低的地方，这样更有利于发挥大气阻力的作用。
[2]火星表面大气密度大约只有地球的1%，接近真空，而声音不能在真空中传播，但电磁波可以在真空中传播，因此，火星探测器与地球之间是利用电磁波来传递信息的。
（2）[3]在火星表面g约为3.7N/kg，说明相同质量的物体，与地球上相比，其在火星上的重力更小，从而对水平面的压力更小，则物体与接触面间的摩擦阻力更小，因此，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长。
[4]火星车其质量约为240kg，火星表面g＝3.7N/kg，则该物体在火星上的重力为
G＝mg＝240kg×3.7N/kg＝888N
（3）[5]水的比热容大，与相同质量的其它物质相比较，在同样吸放热的情况下，其温度变化小，因此，通过加热火星两极的冰盖获得液态水，可以减小地表温差。
（4）[6]水在一个标准大气压下的沸点为100，气压减小，沸点降低。在火星表面的大气压强比地球表面要小得多，因此，水的沸点会比地球上液态水的沸点低。
【点睛】
本题以火星探测为背景，考查了多个物理知识点的相关应用，体现了物理知识与高科技领域的联系，有一定的现实意义。
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