北师大版九年级年级全一册15.1电磁波同步练习（有解析）

北师大版九年级年级全一册 15.1 电磁波 同步练习
一、单选题
1．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
2．2018年11月19日2时7分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭（及远征一号上面级），以“一箭双星”方式成功发射第四十二、四十三颗北斗导航卫星，这两颗卫星属于中圆地球轨道卫星，是我国北斗三号系统第十八、十九颗组网卫星．北斗导航卫星（如图所示）传递信息是利用
A．超声波 B．次声波 C．激光 D．电磁波
3．在2020年特殊的经济形势下，“新基建”的七大产业担负起了国家经济发展的重大使命，“5G”产业是其中一项。“5G”手机通过电磁波与基站之间进行信息传递，以下有关说法中不正确的是（　　）
A．电磁波可以在真空中传播
B．电磁波既能传递信息也能传递能量
C．电磁波在空气中的速度是
D．即使先进的“5G”手机，使用过程中也会发热，是因为工作过程中部分电能转化为内能
4．下列物理现象说法中错误的是（　　）
A．拖拉机和联合收割机以同样的速度前进时，以拖拉机为参照物联合收割机是静止的
B．宇航员在飞船舱外工作时，他们之间的对话必须借助电子通信设备才能进行
C．“引吭高歌”“低声细语”中的“高”“低”描述的是声音的音调
D．我们能从不同的方向看清书上的图象，是因为射到书上的光发生了漫反射的缘故。
5．2020年7月23日，“天问一号”成功发射，奔向火星；至2021年5月15日（农历四月初四），携带“祝融号”火星车的着陆巡视器在火星着陆，我国成为首个在一次火星探测任务中完成“绕、落、巡”三项目标的国家。下列描述错误的是（　　）
A．图甲中箭头所指的行星是火星
B．2021年5月15日，地球上看到的月相是下弦月
C．陨石撞击火星可以形成撞击坑
D．“天问一号”拍摄的照片信息是以电磁波的形式传回地球的
6．“华为”是“中国制造”向“中国智造”发展的典型代表,是中国智慧和民族精神的缩影．今年，华为公司突破重重困难率先在全球布局5G通信．任正非说，5G信号比3G、4G快三四十倍，也就是在相同时间内传输的信息更多，“传输的信息更多”，最主要的原因应是5G信号
A．传输信息更加稳定 B．使用的电磁波频率更高
C．使用模拟信号进行通信 D．在真空中的传播速度大于光速
7．受疫情影响，学校推迟开学，各地多措并举保障学生“停课不停学”。2020年3月2日，平邑县教育局“空中课堂”全面上线，学生在家中用一台电脑或一部手机就可以观看全县优秀老师的课堂直播画面。手机（如图）能够接受各种信息利用的是（　　）
A．X射线 B．电磁波 C．超声波 D．紫外线
8．如图所示，女宇航员王亚平在太空进行讲课，下列说法正确的是（　　）
A．在“天宫一号”里声音传播的速度约为3.0×108m/s
B．王亚平说话发出声音是因为声带在振动
C．地球上的学生听到王亚平的声音是靠声波传回地球的
D．王亚平讲课声音很大是因为她的声音音调很高
9．下列关于电和磁的说法正确的是（　　）
①微波炉、手机、电视机遥控器都会发出电磁波　②地球上的指南针静止时N极指向地磁的北极　③电磁继电器和电铃都是电流磁效应的实际应用　④家用电风扇是利用电磁感应原理工作的
A．①③正确 B．①②正确
C．②④正确 D．③④正确
10．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
11．【2016·徐州卷】标准化考场内的电波钟可以远距离自动校时，是因为它能接收到（ ）
A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．紫外线
12．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
二、填空题
13．如图所示，是一台收音机的屏板，当指针（图中黑块）向右调时，所接收到的电磁波的波长将___________；所接收的电磁波的波速将___________。（选填“变大”、“不变”或“变小”）
14．2021年4月25日，台江县“乡村振兴·苗族姊妹节民俗文化周”在美丽的翁你河畔拉开帷幕。如图示是两位苗家美女用手机在直播“姊妹节”活动场景。利用手机拍照时，通过镜头成的是______立（选填“正”或“倒”）缩小的______（选填“实”或“虚”）像；手机直播是利用______（“声波”或“电磁波”）把信息传递到远方的。
15．手机“微信”已成为人们交流的一种重要方式。手机是靠发射和接收________传递信息的。
16．电磁波在真空中的传播速度为______m/s；波长越长的电磁波，频率越______。下列实例中没有用到电磁波传递信息的是______。
①用手机打电话；
②两台固定电话相互通话；
③在月球上的宇航员相互交流。
三、综合题
17．在2018年“无人机系统与电视传媒应用峰会”上，中国航空工业发展研究中心副总工程师吴强发表了以“新闻报道中无人机的使用和趋势”的演讲，从应用和技术两个角度详细阐述了无人机的使用情况和发展趋势．
无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机．地面或母机遥控站人员通过雷达等设备对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输．可在无线电遥控下像普通飞机一样起飞或用助推火箭发射升空，也可由母机带到空中投放飞行．回收时，可用与普通飞机着陆过程一样的方式自动着陆，也可通过遥控用降落伞或拦网回收．
与载人飞机相比，无人机具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点，备受世界各国军队的青睐．它将与孕育中的武库舰、无人驾驶坦克、机器人士兵、计算机病毒武器、天基武器、激光武器等一道，成为21世纪陆战、海战、空战、天战舞台上的重要角色，对未来的军事斗争造成较为深远的影响．
有专家预言：“未来的空战，将是具有隐身特性的无人驾驶飞行器与防空武器之间的作战．”但是，由于无人驾驶飞机还是军事研究领域的新生事物，实战经验少，各项技术不够完善，使其作战应用还只局限于高空电子照相侦察等有限技术，并未完全发挥出应有的巨大战场影响力和战斗力．根据实战的检验和未来作战的需要，无人驾驶飞机将在更多方面得到更快的发展．
（1）无人机螺旋桨一旋转，便能上升，其工作原理是： _______；使它上升的力的施力物体是___．
（2）无人机照相时，拍到大海的局部调整为拍全景，应_______（选填“增大”或“减小”）物距．
（3）根据文中的介绍，请提出一个与物理知识相关的问题，并作出正确的回答．
提问： ______？回答：__________．
18．南京长江五桥是世界首座轻型钢混组合结构斜拉桥，如图所示。
（1）跨江主桥全长1800______，汽车以72km/h的速度通过主桥，需______min；
（2）五桥墩柱上安装了驱豚仪，发出特殊声波避免江豚误撞桥墩。声波______（选填“属于”或“不属于”）电磁波；
（3）桥面两侧设有板墙，是为了在______减弱噪声。
19．阅读短文，回答问题。
星系在远离我们而去
当一列火车迎面驶来时，我们听到的汽笛声音调会升高（即声波的频率升高）；当它离我们远去时，音调降低（即声波的频率降低），这一现象叫多普勒效应。
不同色光的频率不同。光同样可以产生多普勒效应，当光源靠近我们或离我们远去时，我们观测到它发出的光的频率也会发生变化。变化的规律与声音相同。
20世纪天文学家哈勃观察到，几乎所有远处星系发出光的频率都向红光方向偏移，称为“红移”。这一现象说明，星系在远离我们而去。哈勃研究了24个距离已知的星系，由它们发出光频率的偏移推算出他们退行的速度，画出它们退行的速度v与它们离我们的距离r的v-r图像，如图所示。图中只标出其中四种星团，横坐标单位中的l.y。是光年，它表示光在一年内所通过的距离。分析图像，哈勃总结出v和r之间存在简单的正比关系，即：v=Hr，H为哈勃常数，这便是“哈勃定律”。
为解释哈勃定律，科学家提出“宇宙大爆炸”理论。认为宇宙是从一个大爆炸的火球开始形成的，假设我们就位于其中心。大爆炸后各星系以不同的速度向外匀速运动，远离我们而去。
（1）鸣笛的火车向我们驶来，我们听到汽笛声的音调______（选填“升高”“不变”或“降低”）；
（2）若远处有光源在远离地球，则在地球上观察到它所发出光的频率______（选填“升高”“不变”或“降低”）；
（3）由文中“红移”现象推知，红光的频率______（选填“大于”“等于”或“小于”）紫光的频率；
（4）关于图中四种星团速度的描述，符合短文内容的是______；
A．后发座星系团速度不断变小
B．牧夫座星系团速度不断变小
C．室女座星系团速度最小
D．长蛇座星系团速度最小
（5）一年取3×107s，计算哈勃常数H的值，H=______。
20．请根据材料、回答下列问题：
红外测温仪
红外线测温仪与传统的水银湿度计相比，具有使用方便、非接触、可很快测出体温的优点。
在自然界中，一切温度高于绝对零度（-273.15℃）的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。红外辐射又被称为红外线，是电磁波的一种，电磁波波速c、波长λ和频率f之间的关系是λ=cf，物体的红外辐射能量的大小按波长的分布与它的表面温度有着十分密切的关系。通过对物体自身辐射的红外能量的测量，便能准确地测定它的表面温度，上图是一款医用红外测温仪的原理图，图中（1）为红外温度传感器，它将检测导的人体辐射的红外辐射能量转换成电信号，转换后的电信号被发送到主控制CPU中进行处理。红外传感器里又滤光片，主要截断可见光和近红外的辐射，减轻了环境光和太阳光对传感器的干扰。图中（2）为超声波传感器，用来测量红外温度传感器到人体间的距离。图中（3）为环境温度传感器，用来测量周围背景的环境温度，其测量结果用于超声波传播速度的精准计算，同时其测量结果也用于对红外温度进行补偿。图中（4）为主控芯片，可以很快处理大量的数据。图中（5）为PC机，它将记录好的实验数据经过分类整理后输入到MATLAB计算科学软件中，进行BP神经网络训练，然后通过训练好的网络对采集到的红外数据进行处理，得到与真值更为接近的补偿值。最终的补偿结果将显示在LCD屏幕上。当显示温度过高或者过低时，系统发出警报，蜂鸣器报警。
（1）有人担心红外测温仪的红外线对人体伤害，与遥控器发出红外线机理__________选填（“相同”或“不同”），红外测温仪利用的是人体自身发出的红外线，而不是体温枪自身发出的，因此它是对人体没有伤害的。
（2）人体的正常温度在36~37℃之间，放射的红外波长约9~13μm，在此区间人体放射的红外线的频率范围约为___________Hz。
（3）如图是红外温度传感器中的部分原理示意图，其中电源两端电压保持不变，R是热敏电阻，其阻值随可测温度的升高而减小，定值电阻为保护电阻；被测温度较高时，显示仪的示数也会变大。关于该部分测温原理，下列分析正确的是__________。
A．显示仪是由电流表改装成的
B．显示仪是由电压表改装成的
C．被测温度越高，电阻两端的电压越小
D．被测温度越高，通过热敏电阻的电流越小
21．阅读短文，回答问题：
嫦娥四号
月球是地球的天然卫星，月球绕地球公转的周期与自转的周期相同，所以月球总是同一面背对地球，这一面被称为月球背面。物体在月球上的重力只有地球上的。
由于地球上的通信信号无法穿透月球抵达其背面，月球背面与地球间的通讯成为一个难题。为解决该问题，我国在2018年5月成功发射了人类史上首个月球信号中继卫星“鹊桥”（如图甲所示）。2018年12月8日，我国又用长征三号乙运载火箭成功将嫦娥四号探测器送入太空（如图乙所示），嫦娥四号由着陆器与巡视器（即月球车，又称“玉兔二号”）组成，“玉兔二号”配有全景相机、红外成像光谱仪、测月雷达等科学探测仪器，总质量仅135kg，是世界上质量最小的月球车。2019年1月3日早上，嫦娥四号在近月轨道15公里处调整登月姿态，由于月球上没有空气，所以用反推火箭发动机作用，垂直下降。由于月球表面存在许多大大小小的陨石坑，所以在距离月面100米时，推进器开启使着陆器处于悬停状态，然后利用激光和摄像头进行探测，分析最佳的着陆位置，择机着陆（如图丙所示）。10时26分精准降落在月背着陆点。
2019年1月3日22时22分，巡视器与着陆器成功分离。“玉兔二号”巡视器驶抵月球表面，着陆器上监视相机拍下了“玉兔二号”在月背留下的第一行“脚印”，通过“鹊桥”中继星顺利传回地面（如图丁所示）。
(1)火箭升空时喷出的气体，对火箭产生一个向上的推力，说明力的作用是_____。
(2)嫦娥四号着陆器上的监视相机的镜头相当于凸透镜，“玉兔二号”通过镜头所成的是____（选填“放大”或“缩小”）的像。
(3)“玉兔二号”在月面上的重力为____N（地球上g取10N/kg）。
(4)中继卫星距离地球约44.5万公里，距离月球约6.5万公里，从地球发出的控制指令以光速通过中继卫星传到月球背面的探测器需要的时间大约是____s（不考虑信号在中继星上的延迟）。
参考答案：
1．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。
2．D
【解析】
【详解】
卫星导航系统传递信息利用的是电磁波，电磁波可以在真空中传播，故D正确．
故选D．
3．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．电磁波传播不需要介质，既可以在真空中传播也可以在空气中传播，故A正确，不符合题意；
B．电磁波既可以传递信息，又可以传递能量，例如微波炉就是利用电磁波传递能量的，故B正确，不符合题意；
C．电磁波在空气中的速度是约为3×108m/s，故C错误，符合题意；
D．手机工作过程中发热，可说明部分电能转化为了内能，故D正确，不符合题意。
故选C。
4．C
【解析】
【详解】
A．拖拉机和联合收割机以同样的速度前进时，以拖拉机为参照物，联合收割机相对于拖拉机的位置没有改变，联合收割机是静止的，故A正确，不符合题意；
B．因为电磁波可以在真空中进行传播，而声音不能在真空中进行传播，所以宇航员在飞船舱外工作时，他们之间的对话必须借助电子通讯设备才能进行，故B正确，不符合题意；
C．“引吭高歌”和“低声细语”中的“高”“低”描述的是声音的大小，即响度，故C错误，符合题意；
D．我们能从不同的方向看清书上的图象，是因为光在书的表面上发生了漫反射，反射光线射向各个方向的缘故，故D正确，不符合题意。
故选C。
5．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．离太阳最近的行星是水星，向外依次是金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星，故图甲中箭头所指的行星是火星，A正确，故A不符合题意；
B． 2021年5月15日是农历四月初四，而农历每月二十二、二十三日，因为只能看到月亮东边的半圆，即地球上看到的月相是下弦月，B错误，故B符合题意 ；
C．力可改变物体的形状，陨石撞击火星可以形成撞击坑，C正确，故C不符合题意；
D．电磁波不仅能传递声音信息，还能传递图像信息，“天问一号”拍摄的照片信息是以电磁波的形式传回地球的，D正确，故D不符合题意。
故选B。
6．B
【解析】
【详解】
A．传输信息稳定与传输的信息更多没有关系，故A不符合题意；
B．电磁波频率越高，相同时间内传输的信息量越大，故B符合题意；
C．5G信号和3G、4G信号都是利用电磁波传递信息，故C不符合题意；
D．5G信号在真空中的传播速度等于光速，故D不符合题意．
7．B
【解析】
【详解】
广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的，所以手机能够接受各种信息利用的是电磁波，故选B。
8．B
【解析】
【详解】
A．在“天宫一号”里声音传播的速度等于空气中的传播速度，约为340米/秒，故A错误；
B．王亚平说话发出声音是由声带振动产生的，故B正确；
C．声音不能在真空中传播，地球上的学生听到王亚平的声音是靠电磁波传回地球的，故C错误；
D．王亚平讲课声音很大是因为她的声音响度很大，和音调无关，故D错误。
故选B。
9．A
【解析】
【详解】
①微波炉、手机、是利用电磁波来工作的，电视机遥控器利用红外线工作，也是电磁波中的一种，①正确；
②地球上的指南针静止时N极指向地理的北极，地磁的南极，②错误；
③电磁继电器和电铃都应用了通电导体周围存在磁场，是电流磁效应的实际应用，③正确；
④家用电风扇是电动机带动风扇转动，电动机是利用通电导体在场中受到力的作用来工作的，④错误；由以上分析可知，①③正确，故A正确，BCD错误。
故选A。
10．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。
11．C
【解析】
【详解】
试题分析：电波钟是在石英电子钟表内增加了接收无线电长波信号的特殊元件，它接收天文台地面发射站发送的标准授时信号，无线电长波是电磁波，所以它接收天文台地面发射站发送的标准授时信号是电磁波．答案为C．选项A、B、D不符合题意．
【考点定位】电磁波的传播
12．C
【解析】
【分析】
【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。
13． 变小 不变
【解析】
【详解】
[1][2]由图示知，屏板上所标数据的单位为Hz，频率单位。所以屏板的指针向右调时，电磁波的频率变大，而电磁波的波速是不变的，据c=λf知，频率越大，则波长越小，所以所接收到的电磁波波长将变小。
14． 倒立 实 电磁波
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]手机的镜头相当于一个凸透镜，拍照时物体在该透镜的两倍焦距以外，成倒立缩小的实像。
[3]电磁波能传递信息，手机直播是利用电磁波把信息传递到远方。
15．电磁波
【解析】
【详解】
手机是利用电磁波实现远距离快速传递信息的；
16． 3×108 低 ②
【解析】
【详解】
[1]电磁波在真空中的传播速度是宇宙中最快的速度，为
[2]根据公式
可知，波速一定，波长越长，频率越低。
[3]用手机打电话和在月球上的宇航员相互交流用要用电磁波；两台固定电话相互通话时通过导线中的电流传递信息，没有用到电磁波。故选②。
17． 无人机螺旋桨在旋转的同时受到空气给它的反作用力 空气 增大 无人机在加速升空的过程中，机械能如何变化 无人机在加速升空过程中质量不变，速度增大，高度增加，机械能增大
【解析】
【详解】
（1）无人机螺旋桨一旋转，便能上升，是因为物体间力的作用是相互的，无人机螺旋桨在旋转的同时受到空气给它的反作用力；因此，使它上升的力的施力物体是空气．
（2）无人机照相时，拍到大海的局部调整为拍全景，说明像变小了，由凸透镜成像规律可知，应增大物距，这样像距变小，像变小，才能拍到全景．
（3）文中涉及的物理知识相关的问题有：无人机在加速升空的过程中，机械能如何变化？答：无人机在加速升空过程中质量不变，速度增大，高度增加，机械能增大．
再如：无线电遥控设备是通过什么来传递信息的？答：无线电遥控设备是通过电磁波来传递信息的．
18． m 1.5 不属于 传播过程中
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]南京长江五桥跨江主桥的长度约为1800m。
[2]汽车通过主桥所用的时间为
（2）[3]海豚是利用超声波来传递信息的，超声波是声波，不属于电磁波。
（3）[4]桥面两侧设有板墙，是为了在传播过程中阻断噪声传播，减小对周围居民的影响。
19． 升高 降低 小于 C 3×10-18s-1
【解析】
【详解】
（1）[1]由题可知，鸣笛的火车向我们驶来，距离越来越近，我们听到的汽笛声音调会升高，即听到的鸣笛声的频率将升高。
（2）[2]当光源离我们远去时，我们观测到它发出的光的频率会发生变化。变化的规律与声音相同，所以，若远处有光源在远离地球，则在地球上观察到它所发出光的频率降低。
（3）[3]“红移”现象说明星系的光谱正在变长，频率在减小，即向长波方向偏移，由此推知红光的波长大于紫光的波长，红光的频率小于紫光的频率。
（4）[4]AB．短文图像中四种星团的速度不相同，但都在做匀速直线运动，故AB不符合题意；
CD．由图可知，长蛇星系团的速度最大，室女座星系团速度最小，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
（5）[5]图中长蛇星系团的速度为v=6×107m/s，距离
r=2000×106l.y=2000×106×3×108m/s×3×107s=1.8×1025 m
由v=Hr得
20． 不同 2.3×1013~3.3×1013 B
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]红外线测温仪的工作原理是将人体的红外线热辐射聚焦到检测器上，检测器会把辐射功率转换为电信号，电信号在被补偿环境温度之后，以温度的单位来显示，红外线测温仪并不是对人体发出红外线，而是接收身体发出的红外线热辐射，对身体和眼睛没有伤害，而遥控器是直接发出红外线，实现对用电器的遥控，所以机理是不同的。
（2）[2]人体放射的红外波长约9×10-6m~13×10-6m，光在真空或空气中的传播速度约为3×108m/s，人体放射的红外线的频率约为
即频率范围约为2.3×1013~3.3×1013Hz。
（3）[3]AB．根据电路图可知，R与R0串联，显示仪与R0并联，所以显示仪为电压表，故A错误，B正确；
CD．被测温度越高，R是热敏电阻，其阻值随可测温度的升高而减小，所以R的阻值减小，总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，根据U=IR可知，电阻R0两端的电压变大，故CD错误。
故选B。
21． 相互的 缩小 225 1.7
【解析】
【详解】
(1)[1]物体间力的作用是相互的，火箭点火向下喷出气体，火箭也受到气体向上的力的作用，火箭向上运动。
(2)[2]照相机和摄像机的镜头相当于凸透镜，“玉兔二号”通过镜头所成的是倒立、缩小的实像。
(3)[3]“玉兔二号”在月面上的重力为
(4)[4]由题意可知，从地球发出的控制指令以光速通过中继卫星传到月球背面的探测器需要的时间大约是