沪科版九年级物理第十九章走进信息时代综合训练
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、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
2、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
3、下列说法中正确的是( )
A.电磁波可以进行信息传递 B.电磁波在真空中传播的速度是340m/s
C.同名磁极相互吸引 D.导体在磁场中运动就一定产生感应电流
4、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
5、小周同学用手机投屏到家里的大电视屏幕上,观看了三星堆考古挖掘的视频,下列各种信息传递方式中,运用电磁波传递信息的是( )
A.声呐 B.汽车倒车雷达 C.手机投屏 D.B超
6、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
7、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
8、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
9、2021年5月15日,我国“天问一号”火星探测器稳稳降落在火星的乌托邦平原,探测器经过借助火星大气进行气动减速等一系列减速措施后,再经过反推发电机进行动力减速,距离火星表面100m时,进入悬停阶段,完成精避障和缓速下降后抵达火星表面,如图所示,下列判断错误的是( )
A.探测器与地面控制系统间靠电磁波传递信息
B.反推发电机利用了热值大,密度小的燃料
C.悬停阶段,探测器相对火星表面是静止的
D.落地后,探测器的影子是光的反射形成的
10、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
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、模拟信号在长距离传输和多次加工、放大的过程中,信号电流的波形会改变,从而使信号丢失一些________,表现为声音、图像的________,严重时会使通信中断;数字信号只包括两种不同的状态,形式简单,所以抗干扰能力特别强,可以很方便地用________加工处理,还可以通过不同的________进行加密。
2、2021年2月24日10时,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。在卫星与火箭分离前,以火箭为参照物,卫是是_______(选填“静止”或“运动”)的,它们加速上升时,卫星的动能_______(选填“减小”、“增大”或“不变”,下同),机械能_______。卫星进入太空预定轨道后主要依靠______波与地面传递信息,它在真空中的传播速度是_______km/s。
3、1960年,美国科学家梅曼发明了第一台激光器。激光的特点是频率________、方向高度集中。光纤通信是利用_____在光纤中传输信号的。光纤由中央的玻璃芯和外面的反射层、保护层构成的,可以传输大量的信息。
4、如图是电话听筒示意图,听筒内有一个电磁铁,电磁铁吸引薄铁膜片,传人听筒的电流流过线圈。由于电流的不断变化,电磁铁对膜片的作用力也随之变化,使膜片振动,在空气中形成声波。根据以上描述可知,图中的
(1)是________________;(2)是________________。
5、2021年5月15日成功登陆火星,着陆过程“天问一号”相对于其内部的火星车是______(选填“运动”或“静止”)的;着陆后“祝融号”火星车利用______(选填“电磁”或“超声”)波成功传回遥测信号;火星车的轮子表面带齿纹是为了______。
三、计算题(5小题,每小题8分,共计40分)
1、32.经过科学家的探测,太阳发出的电磁波大约要经过500s的时间才能到达地面,请问太阳与地球之间的距离大约有多少千米?
2、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)
3、天津人民广播电台有一套节目的频率是909千赫,求它的波长是多少?
4、上海人民广播电台发射的是一种频率为990KHz的电磁波,中央人民广播电台发射击队的是一种频率是15.58MHz的电磁波,它们发射的电磁波的波长分别是多少?
5、声波在空气中传播的速度是340m/s,波形图如图所示.问:该声波的频率是多少?
四、实验探究(3小题,每小题5分,共计15分)
1、在一个无色大塑料瓶的侧壁靠底部的位置,钻一个小孔,在瓶中装满水,用胶带粘住小孔,在瓶的另一侧放一只激光电筒,调节光束的方向,让光束正好能射中对面的小孔(如图所示),揭下胶带,让水流到下面盆里,你会看到光随着弯弯的水流照到盆底,在盆底产生一个光斑。
(1)在这个实验中,激光电筒的光束沿水流的内壁经过多次____(填“反”或“折”)射,最后射到盆底的;
(2)实验中从瓶中流出的水柱相当于激光通信中的____,由此说明用来进行激光通信的导管____(填“能”或“不能”)弯曲;
(3)猜想:在激光通信中,同一根导管能不能同时传导多束激光束而不致相互干扰?____。
2、小明的奶奶家在一个风景秀丽的小山村,放暑假了,小明到奶奶家避暑.小明发现奶奶家的电视节目跟自己家的一样.于是,小明在叔叔的带领下参观了当地的卫星电视接收及传递设施,初步弄清了其中的道理.下面是小明自己绘制的一张卫星电视节目的接收传递流程图,如图甲所示.
(1)卫星电视的接收天线的“锅口”大致是朝上放置,这样是为了接收来自________ 的电视信号.
(2)在机房内,技术人员可以通过调试,接收来自不同电视台的节目信息,这主要是因为不同电视台通过卫星发射的电磁波的________ 不同.
(3)请你猜想:从机房到用户家里加装放大器有何作用_____?
(4)小明发现:天线接收到的信号都是通过如图乙所示的电缆线传输到各家各户的,而不是用类似于家庭电路中的芯线平行的导线传输,请你大胆猜想使用图中的电缆线传输信号有什么处______?
3、如图所示为探究电磁波产生的实验,探究过程如下:
(1)实验:打开收音机开关,旋至没有电台的位置,取一节电池和一根导线,拿到收音机附近.先将电池的负极向下放在锉面上,再将导线的一端与电池的正极相连,导线的另一端应当______,发现的现象是______;
(2)分析论证:产生上述现象的原因是(____)
A.导线在锉面上滑动产生的声音,经空气传到收音机,被收音机反射而形成的
B.导线在锉面上滑动产生的声音,经空气传到收音机,被收音机接收并被放大而形成的
C.导线在锉面上滑动,引起电流的迅速变化,产生电磁波,被收音机接收而形成的
D.以上三种说法都不正确
(3)实验结论是______。
-参考答案-
一、单选题
1、B
【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。
2、B
【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。
3、A
【详解】
A.电磁波可以传递信息,比如手机就是靠电磁波传递信息的,故A正确;
B.电磁波在真空中传播的速度是3×108m/s,故B错误;
C.同名磁极相互排斥,故C错误;
D.闭合电路的部分导体在磁场中切割磁感线就会产生感应电流,故D错误。
故选A。
4、A
【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。
5、C
【详解】
声呐、汽车倒车雷达和B超都是利用超声波传递信息的,手机投屏是利用电磁波传递信息的,故C符合题意。
故选C。
6、C
【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。
7、A
【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。
8、A
【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。
9、D
【详解】
A.电磁波传播不需要介质,探测器与地面控制系统间靠电磁波传递信息,故A正确,不符合题意;
B.热值大的燃料,相同质量完全燃烧放热更多,密度小,相同体积质量小,更轻便,故B正确,不符合题意;
C.悬停阶段,探测器相对火星表面位置不变,是静止的,故C正确,不符合题意;
D.探测器的影子是光的直线传播形成的,故D错误,符合题意。
故选D。
10、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。
二、填空题
1、信息 失真 电子计算机 编码
【详解】
[1][2]模拟信号在长距离传输和多次加工、放大的过程中,会受到外界的通信系统内部的各种噪声干扰,噪声和信号混合后难以分开,从而使信号丢失一些信息,表现为声音、图象的失真,使得通信质量下降。线路越长,噪声的积累也就越多,严重时会使通信中断。
[3][4]数字信号是用两种物理状态来表示0和1的,形式简单,其抵抗材料本身干扰和环境干扰的能力特别强。由于电子计算机是以数字形式工作的,数字信号可以很方便地用电子计算机加工处理,数字信号还可以通过不同的编码进行加密。
2、静止 增大 增大 电磁 3×105
【详解】
[1]卫星与火箭脱离之前,卫星与火箭的速度相同,没有发生位置变化,以火箭为参照物,卫星是静止的。
[2][3]卫星加速上升过程中,质量不变,速度增大,动能增大,高度增大,重力势能增大,机械能增大。
[4]电磁波传播不需要介质,卫星与地面设备之间是利用电磁波传递信息。
[5]电磁波在真空中的传播速度是
3×108m/s=3×105km/s
3、单一 激光
【详解】
略
4、薄铁膜片 电磁铁
【详解】
(1)[1]是薄铁膜片,可以和衔铁吸引,或断离,让膜片振动。
(2)[2]是电磁铁,就是螺线管里有铁芯。
5、静止 电磁 增大摩擦
【详解】
[1] “天问一号”相对于其内部的火星车没有位置变化,故“天问一号”相对于火星车是静止的。
[2] 着陆后“祝融号”火星车利用电磁波传回遥测信号,声波不能在真空中传播。
[3] 火星车的轮子表面带齿纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
三、计算题
1、太阳与地球之间的距离大约有1.5×108km.
【解析】试题分析:已知太阳发出的电磁波到达地球的时间和电磁波的速度,根据公式S=Vt可求太阳与地球之间的距离.
解:太阳与地球之间的距离S=Vt=3×108m/s×500s=1.5×1011m=1.5×108km.
答:太阳与地球之间的距离大约有1.5×108km.
【点评】本题考查路程的计算,关键是公式及其变形的灵活应用,解题过程中要注意单位的换算.
2、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.
3、330m
【解析】
由公式得
故答案为330m
【点睛】电磁波的波速c=3×108m/s,由波速公式:波速=波长×频率()变形就可求得波长.
4、303;19.3
【详解】
电磁波的波速也是c=3×108m/s;电磁波的频率为990kHz,该电磁波的波长λ==303m;电磁波的频率为15.58MHz,该电磁波的波长λ==19.3m.
5、340Hz
【解析】
由图可看出,声波的波长为1m,类比电磁波的有关知识,由c=fλ可得Hz.
四、实验探究
1、 反 光纤 能 能
【解析】(1)在这个实验中,激光电筒的光束是沿水流的内壁经过多次反射,最后射到盆底;
(2)激光在传输过程中,从光导纤维的一端射入后,在光导纤维内壁上要发生多次反射,并从另一端射出,这样就把它携带的信息传到远方;实验中从瓶中流出的水柱相当于激光通信中的光导纤维,由此说明用来进行激光通信的导管能弯曲; (3)光纤通信的容量大,不受外界条件的干扰,传播很远,通信质量很高;在激光通信中,每一根光导纤维中能同时传导多束激光信号而不致相互干扰。
点睛:因为光纤有内外两层,激光在里面传播的时候不会跑到外层,由于内外两层的折射本领不同,是不断地经光纤壁反射而向前传;光导纤维是由极细的玻璃丝组成,里面传递的是光。据此分析即可。
2、卫星 频率 见解析 见解析
【解析】
【详解】
(1)卫星传来的信号是从太空传来的,故“锅口”大致是朝上放置,这样是为了接收来自卫星的电视信号。(2)不同的电视节目的频率不同,需要经过调试求能被接收。(3)放大器的作用是把机房出来的电视信号进行放大,使接收效果更好。(4)电线中的电视信号的频率很高,为了防止信号泄漏,影响接收效果,故要用有屏蔽层的电线来传输,同时防止信号对其它用电器的干扰。
【点睛】
(1)卫星是在太空中的,卫星天线是为了接收卫星传来的电视信号的.(2)不同的电视节目的频率不同.(3)机房出来的电视信号经过放大器后,使信号得到放大,使得接收效果更好,更清晰.(4)是为了防止电视信号发生泄漏,使信号变弱.
3、时断时续的摩擦 收音机能产生“咔咔”或“喀喀”等杂声 C 变化的电流产生电磁波
【详解】
(1)[1][2]实验:打开收音机开关,旋至没有电台的位置,取一节电池和一根导线,拿到收音机附近。先将电池的负极向下放在锉上,再把导线的一端与电池的正极相连,导线的另一端应当在锉上来回滑动,即时断时续的摩擦,发现的现象是:收音机能产生“咔咔”或“喀喀”等声音。
(2)[3]变化的电流产生电磁波,向周围空间传播,所以此实验过程,导线在锉面上滑动时,电流会时断时续,即电流迅速变化,所以产生了电磁波,此电磁波由收音机接收到,被收音机放大而发出“咔咔”声;收音机不能接收声音,只能接收电磁波。
故选C。
(3)[4]实验过程可以表明,迅速变化的电流能在周围空间产生电磁波。