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
1．2020年6月23日，我国成功发射了最后一颗“北斗”全球组网卫星，卫星向地面传递信息是通过　　
A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．红外线
2．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。
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
4．2021 年10月16日凌晨，“神舟十三号”载人飞船搭载3名航天员前往空间站执行任务，空间站与地面控制中心之间的信息传递利用的是（　　）
A．电磁波 B．可见光 C．超声波 D．次声波
5．图所示，将导线一端与电池负极连接，用另一端与电池正极快速断续接触，可以听到收音机发出“咯、咯”声，表明收音机接收到了（　　）
A．热量 B．声波 C．光能 D．电磁波
6．2020年11月24日4时30分，中国在文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，顺利将探测器送入预定轨道。2020年12月17日，嫦娥五号任务轨道器与返回器分离，返回器携带月球样品返回地球。下列说法正确的是（　　）
A．火箭升空过程中机械能不变
B．火箭升空过程中机械能转化为内能
C．控制中心是通过电磁波来控制嫦娥五号任务轨道器
D．嫦娥五号任务轨道器是通过超声波来控制返回器的
7．为了方便市民绿色出行，临沂市区配置了公共自行车，下列相关说法中不正确的是（　　）
A．用密度小的铝合金材料做车圈，可减轻自行车的质量
B．骑行时，自行车受到的重力和路面对自行车的摩擦力是一对平衡力
C．在水平路面上骑行时，重力对自行车不做功
D．用手机扫码开锁，是利用电磁波来传递信息
8．以下关于电磁波的说法中，正确的是
A．电磁波可以在真空中传播
B．电磁波的传播离不开介质
C．不可见光是电磁波，可见光不是电磁波
D．频率较高的电磁波在真空中传播速度较大
9．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
10．中国的创新发展战略使科技领域不断取得新成果，下列说法正确的是
A．智能机器人只能通过声音信号控制 B．北斗卫星导航是通过光纤传递信息
C．无人自动驾驶汽车行驶不需要消耗能量 D．用5G手机上网是通过电磁波传递信息
二、填空题
11．2008年9月25日“神舟七号”飞船成功实现了发射、空间实验和回收工作，如图是当时的一些情景；请你根据图示回答问题：
（1）火箭刚发射时，高温火焰向下喷射到发射台的地面，很多物体遇到这样的高温将会______；为了保护发射台，在发射台底建了一个大水池，让火焰喷射到水中，利用水的______来吸收巨大的热量；我们在电视上看到火箭升空瞬间，伴有迅速扩展的庞大的白色气团是______形成的（填物态变化的名称）；
（2）火箭与大气摩擦会产生大量的热，为保护火箭不至于被烧毁，在火箭头部有一层特殊材料，这种材料在高温下会熔化和汽化，从而起到保护作用；这是因为：______；
（3）地面各个测控站能准确用一种波对飞船进行遥控，你认为它是超声波吗？______（填“是”或“不是”），你的理由是______。
12．_______不能传声，月球上（太空中）的宇航员只能通过_______交谈；
13．12月9日下午15:40开始，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富将在中国空间站进行太空授课。这在中国航天发展史在世界航天史上都是一个壮举。三位航天员在授课过程中与地面间的联系是通过______实现的。发射时用发射的长征二号F运载火箭，火箭发动机用的是偏二甲肼作为燃料，其热值是，若完全燃烧2吨偏二甲肼，共放出______J热量。
14．结合图中的情景，按照要求回答问题。
（1）温度计的示数是______ ℃；
（2）该电磁波的波长是______；

（3）如图所示是一种水位自动报警器，当水位到达金属块A时， ______（选填“红”或“绿”）灯亮；
（4）司南即指南针，“柢”即握柄，是磁体的S极，静止时指向地球的______极。
15．(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____。
三、综合题
16．阅读下列短文，回答问题。
月球是地球的卫星，物体在月球上受到的重力只有地球上的六分之一，月球的公转周期和自转周期刚好相同，导致月球总是一面朝地球，另一面背对地球，位于地球表面上的人类只能看见月球的正面，2018年12月8日，我国将嫦娥四号探测器送入太空，成为人类史上首个着陆于月球背面的无人探测器。为解决月球背面与地球间的通讯难题，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）。为避免嫦娥四号在着陆瞬间“闪着腰”，工作人员给它研创了4条强有力的“腿”并“长着”脸盆一样的圆形“大脚掌”，让它既能平稳着陆，又能有效“吸收”着陆时产生的冲击力，防止它携带的设备被震坏（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。2019年1月3日，总质量仅135kg的“玉兔二号”与着陆器成功分离，利用其底部6个带齿纹的轮子有效增大了与月面间摩擦，顺利在月背表面行驶。地球上g取10N/kg。
（1）“鹊桥”中继站在轨道上运动时，受到的力______（选填“是”或“不是”）平衡力，“鹊桥”中继站在“嫦娥4号”和地球之间，是靠______传递信息；
（2）“嫦娥4号”无人探测器的上安装的圆形“大脚掌”可以______（选填“增大”或“减小”）对月球表面的压强；
（3）“玉兔2号”月球车质量为135kg，若在地球上它受到的重力为______N，当在月球上运动，它受到的重力为______N，若每个轮子与月球表面的受力面积为100cm2，则月球车对月球表面的压强为______Pa。
17．阅读下面短文回国答问题
电磁波的海洋
电磁波是个大家族（如图1所示），通常用于广播电视、卫星通信和移动电话的那都分叫做无线电波，日常生活中可以看到有各种各样的天线，他们有的是发射电磁波的有的是接收电磁波的，我们生活在电磁波的海洋中电磁波除了用于通信外，还有很多别的应用。比如我们生活中常见到的微波炉，就是用电磁波来加热食品的，微波炉内有很强的电磁波，它的波长很短，所以叫做微波，食物的分子在微波的作用下剧烈振动，使得内能增加，温度升高，由于电磁波可以深入食物内部，所以用电磁炉烧饭时食物的内部和外部几乎同时变熟，省时、省电：红外线是电磁波的一种，红外线测距仪就是通过发射红外线测量距离的。
声音的传播需要介质，电磁波的传播需要介质吗？把一个移动电话放在真空罩中，并给这个移动电话打电话。放在真空罩中的移动电话可以收到真空罩外传给它的电磁波而发出声音，这说明电磁流在真空中也可以传播，月球上没有空气，声音无法传播，所以宇航员在月球上用电磁波来通信。
真空中电磁波的波速为c，其数值大约为30万千米每秒，电磁波的速度是不是看起来很熟悉呢？它也是光在真空中的传播速度对不对？这是国为可见光就是电波的一种，所有电磁波在真空中的传播速度都是相同的。
(1)下列家用电器中，应用电磁波的有 ______ ；
A．电熨斗 B．电冰箱 C．洗衣机 D．微波炉
(2)如图2所示，降落在月球背面的嫦娥四号登月探测器借助鹊桥中继卫星向地球传送信息。利用的是 ______ ；
A．次声波 B．无线电波 C．红外线 D．超声波
(3)关于电磁波与信息技术，下列叙述正确的是 ______ ；
A．电磁波只能用于通信B．手机既能发射电磁波也能接收电磁波
C．电磁波的应用对人类有利无害D．卫星通信不需要利用电磁波传递信息
(4)红外线测距仪对准某一目标发出一束红外线，经目标反射后红外线被仪器接收测得红外线往返时间为2.8×10-7s，目标与仪器之间的距离是 ______ ；
(5)太阳光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光组成，其中最先到达地球的是 ______ 。
A．红光 B．绿光 C．蓝光 D．一同到达
18．2020年，我国快速控制了疫情，高速发展了科技。2020年7月23日，“天问一号”由长征五号遥四运载火箭发升空。“天问一号”计划飞行约7个月抵达火星，并通过2至3个月的环绕飞行后着陆火星表面，开展探测任务。2020年7月31日，北斗三号全球卫星导航系统正式开通。北斗系统创新融合了导航与通信能力，具有实时导航、快速定位、精确授时、位置报告和短报文通信服务五大功能。2020年11月10日，随着“奋斗者”号有条不紊地布放，下潜、巡航、坐底、作业、上浮、回收创造了中国载人深潜的新纪录，在马里亚纳海沟成功坐底深度达10909米，2020年11月24日，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，此次嫦娥五号的发射实现了中国航天史上的五个“首次”；首次在月球表面自动采样，首次从月面起飞，首次在38万公里外的月球轨道上进行无人交会对接，首次带着月壤以接近第二宇宙速度返回地球，首次样品的存储、分析和研究。
从文字中找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：太阳帆板；
物理知识：太阳能转化为电能。
作答：物理信息：______ ；
物理知识：______。
19．阅读下列材料，回答文后问题：
哈罗单车-------------“走心”单车、方便出行
致力于打造中国“最走心”单车，哈罗一直努力着。我省许多城市近年来陆续出现了一种哈罗助力单车（图甲），这种单车设计有一种小型充电机，通过人踩动单车，获得能量转化为电能，源源不断地为蓄电池充电，上坡时蓄电池为单车提供部分动力，从而起到省力作用。
哈罗助力单车采用扫二维码开锁，原理如图乙，只要你用手机上的APP扫描车身上对应的二维码，APP识别二维码后将车辆信息发送给后台云端服务管理系统，后台云端服务管理系统通过无线通信方式发送解锁指令，触发电子控制模块，开启机械锁的控制插销，锁便打开。
哈罗单车一般采用前鼓刹后随动闸刹车系统，这种刹车系统长时间制动会引起刹车部件发热，降低刹车性能，有人提议应该采用安全性能更高的通风盘式碟刹系统，通风盘式刹车是在碟刹盘面上钻出许多圆形通风孔，或是在盘的端面。上割出通风槽，在持续刹车时利用风流作用加速降温，减小因发热引起的刹车衰减，刹停距离比鼓刹缩短15%一20%，制动性能好。
（1）APP识别二维码后，通过_____________（选填“电磁波”或“超声波”）将车辆信息发送给后台云端管理系统。
（2）哈罗单车通过人踩动单车，获得能量转化为电能，此过程中的能量转化与___________（选填“发电机”或“电动机”）相同。
（3）通风盘式碟刹系统性能比鼓刹更好的原因是：_____________。
参考答案：
1．A
【解析】
【详解】
因为电磁波的传播不需要介质，能在真空中传播，所以“北斗”卫星是通过电磁波将信息传回地面的，故BCD错误，A正确。
故选A。
2．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。
3．C
【解析】
【分析】
【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．A
【解析】
【详解】
A．空间站与地面控制中心之间的信息传递利用电磁波，电磁波能够在真空中传播，故A符合题意；
B．可见光的穿透能力比较弱，容易发生反射、折射等，不能够集中携带信息，故B不符合题意；
C．超声波是一种声波，它的传播需要介质，而空间站与地面控制中心之间是真空，超声波无法传播，故C不符合题意；
D．次声波也是一种声波，真空中不能传播，故D不符合题意。
故选A。
5．D
【解析】
【分析】
【详解】
将导线的一端与电池负极相连，再用导线的另一端与电池的正极快速断续接触，这时导线中就会有变化的电流，故周围就会产生电磁波，产生的电磁波被收音机接收，故能听到收音机发出“咯、咯”声，即ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
6．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．火箭升空过程中，速度变大，重力势能变大，故机械能变大，故A错误；
B．火箭升空过程中，燃料的内能转化机械能，故B错误；
C．控制中心是通过电磁波来控制嫦娥五号任务轨道器，故C正确；
D．嫦娥五号任务轨道器是通过电磁波来控制返回器的，超声波并不能在真空中传播，故D错误。
故选C。
7．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．由公式得，用密度小铝合金材料制成的车圈，可以减轻自行车的质量，故A正确，不符合题意；
B．自行车受到的重力竖直向下，摩擦力在水平方向上，故不是平衡力，故B错误，符合题意；
C．在水平路面上骑行时，在竖直方向上，没有移动距离，故重力对自行车不做功，故C正确，不符合题意；
D．用手机扫码开锁，是利用电磁波来传递信息，故D正确，不符合题意。
故选B。
8．A
【解析】
【详解】
AB．电磁波的传播不需要介质，所以电磁波可以在真空中传播，故A正确，B错误；
C．不可见光和可见光都是电磁波，故C错误；
D．电磁波在真空中传播速度都一样，故D错误。
9．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。
10．D
【解析】
【详解】
A．智能机器人可以通过电磁波信号控制；
B．卫星通讯都是通过电磁波传递信息的；
C．无人驾驶汽车行驶过程中也需要消耗能量；
D．现代手机通讯都是通过电磁波传递信息的．
11． 熔化 汽化 液化 熔化和汽化要吸热 不是 真空不能传声
【解析】
【详解】
（1）[1][2]发射台的地面遇到高温会熔化成液态，所以要在发射台底建水池，利用水汽化来吸收热量。我们看到的白色气团是
[3]小水珠，它是由水蒸气液化而形成的。
（2）[4]火箭头部的特殊材料在熔化和汽化时可以吸收大量热量，从而达到保护火箭的目的，这是利用了熔化和汽化要吸热的原理。
（3）[5][6]对飞船遥控利用的是电磁波，而不是超声波，因为声音的传播需要介质，真空中是不能传声的。
12． 真空 无线电话（电磁波）
【解析】
略
13． 电磁波
【解析】
【详解】
[1]空间站与地面之间是真空，且距离十分遥远，而电磁波可以传递信息，能在真空中传播且速度快，故空间站与地面之间的信息传递是通过电磁波来完成的。
[2]根据题意，由热量的计算公式可得完全燃烧2吨偏二甲肼放出热量为
14． -22 1 红 南
【解析】
【详解】
（1）[1]由图可知，温度计的分度值是1℃，向下温度计的示数增大，则此时温度为零下，示数为-22℃。
（2）[2]由图可知，2.5m是两个半波长，则一个波长为1m。
（3）[3]当水位到达金属块A时，左端的控制电路接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁，使红灯电路接通，红灯亮。
（4）[4]地磁场的北极在地理南极附近，地磁场南极在地理北极附近，磁体的S极静止时指向地磁场的北极，即指向地理的南极。
15． 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。
16． 不是 电磁波 减小 1350 225 3.75×103
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]鹊桥在轨道上运动时，做的是圆周运动，不是处于平衡状态，所受的力不是平衡力。
[2]嫦娥4号和地球之间是靠电磁波来传递信息。
（2）[3]无人探测器上的圆形大脚掌可以增大受力面积，从而减小对月球表面的压强。
（3）[4]月球车在地球上受到的重力
G=mg=135kg×10N/kg=1350N
[5]月球车在月球上受到有重力
G月=G=×1350N=225N
[6]月球车对月球表面的压强
17． D B B 42km D
【解析】
【分析】
(1)电流流过导体时导体要发热，这是电流的热效应；电流流过导体时导体具有了磁性，这是电流的磁效应；电流流过导体时导体发生了化学变化，这是电流的化学效应；
(2)卫星是微波通信的中继站，微波是电磁波；
(3)①电磁波不断能够传递信息，也能够传递能量；
②移动电话就是靠发射和接收电磁波来传递信息的；
③电磁波对人类既有有益的方面，也有有害的方面；
④电磁波的传播不需要介质，电磁波可以在固体、液体、气体中传播，也可以在真空中传播；
(4)已知电磁波的速度和红外线所用的时间，根据速度公式即可求出目标与仪器之间的距离；
(5)不同色光在真空中的传播速度是相同的。
【详解】
(1)[1]A．电熨斗是根据电流的热效应工作的，故A不符合题意；
BC．电冰箱、洗衣机的主要部件是电动机，电动机是利用了通电线圈在磁场中运动，故BC不符合题意；
D．微波炉是利用电流的磁效应。通过电磁波高频率的振动，使物体分子相互摩擦，内能增大，温度升高，从而加热物体，故D符合题意。
故选D。
(2)[2]卫星是通过电磁波和地球进行信息交流的，故鹊桥中继卫星向地球传送信息，利用的是电磁波，即无线电波，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
(3)[3]A．电磁波不只用来通信，还可以传递能量，例如微波炉就是利用了电磁波传递能量，故A错误；
B．手机既可以发射电磁波，也可以接收电磁波，故B正确；
C．电磁波对人类是有辐射的，可引起人体病变，故C错误；
D．卫星通信是利用电磁波来实现的，故D错误。
故选B。
(4)[4]红外线的传播速度等于电磁波的速度，即
3×105km/s
红外线到某地的时间为
根据可得，目标与仪器之间的距离
s=vt=3×105km/s×1.4×10-4s=42km
(5)[5]太阳光经过三棱镜折射后可以分散成七种颜色的光，分别是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，不同色光在真空中的传播速度是相同的，所以它们会同时到达地球，故ABC错误，故D正确。
故选D。
【点睛】
本题考查了电磁波的应用和传播，是一道基础题。
18． 北斗系统创新融合了导航与通信能力 利用电磁波传递信息
【解析】
【详解】
[1][2]北斗三号全球卫星导航系统正式开通。北斗系统创新融合了导航与通信能力，具有实时导航、快速定位、精确授时、位置报告和短报文通信服务五大功能。说明电磁波可以传递信息。
19． 电磁波 发电机 通风盘式刹车是在碟刹盘面上钻出许多圆形通风孔（或是在盘的端面上割出通风槽），在持续刹车时利用风流作用加速降温，减小因发热引起的刹车衰减
【解析】
【详解】
(1)[1] 无线通信是电磁波传输信息，不是声波，故填电磁波；
(2)[2] 人踩动单车，获得能量转化为电能，是将机械能转化为电能，是发电机原理；
(3)[3] 在持续刹车时利用风流作用加速降温，减小因发热引起的刹车衰减，刹停距离比鼓刹缩短15%一20%，制动性能好。