沪科版九年级物理第十九章走进信息时代专题测试
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、WiFi是一种把电脑和手机等电子设备互相连接(无线连接)的技术,一般家庭中的连接方式是通过一个路由器来实现,它传递信息的是( )
A.电磁波 B.次声波 C.超声波 D.可见光
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、 “奋斗者”号是中国研发的万米载人潜水器,2020年在马里亚纳海沟分别下潜到10058米和10909米海底,成功两探万米海底,创造了中国载人深潜的新纪录。无线电波在深水中减弱非常明显,给其定位和导航带来很大挑战。“奋斗者”号设计主要应用了“大海深处的GPS水声定位”和“惯性导航装置”等。其中“水声定位”主要采用的是以下哪项技术( )。
A.北斗导航 B.超声波 C.激光定位 D.无线电通讯
4、如图所示,这款“自拍神器”可三脚架支撑可伸缩可折叠,还可手持蓝牙遥控器拍照,为人们外出旅游拍照带来极大便利。下列关于利用自拍杆拍照的说法,错误的是( )
A.增大物距,减小像的大小,从而增大取景范围
B.用蓝牙遥控器遥控拍照,是利用了电磁波传递信息
C.某同学照了半身像后,想拍全身像,他应该远离自拍杆
D.某同学照了全身像后,想拍半身像,他应该远离自拍杆
5、关于能源、信息与材料,下列说法不正确的是( )
A.垃圾分类有利于环保和节约能源
B.用光导纤维制成的光缆,可以在很短时间内传递大量的信息
C.航空器材常采用密度大的合金,可以减小航空器的质量
D.若用超导材料制造输电线可以大大降低电能损耗
6、汽车中应用了许多物理知识,下列说法中正确的是( )
A.安全带是为了防止惯性带来危害
B.汽油机中做功冲程将机械能转化为内能
C.导航仪利用超声波进行定位导航
D.方向盘是简单机械中的动滑轮可以省力
7、前有贝多芬利用骨传导创作出不朽的乐章,后有骨传导耳机面世,能在嘈杂的环境中实现清晰的声音还原同时解决了入耳式的不适感。以下关于声音的说法错误的是( )
A.声音是以波的形式在传播
B.骨传导说明声音可以在固体中传播
C.无线骨传导耳机是利用超声波来接收信息
D.通过调节骨传导耳机的音量可以改变听到声音的响度
8、远程教育和远程医疗为生活带来巨大改变,这些远程信息传递是利用( )
A.超声波 B.紫外线 C.电磁波 D.次声波
9、关于超声波和次声波,下列说法正确的是( )
A.超声波和次声波统称声音
B.倒车雷达和飞机雷达都是利用超声波传达信息
C.用声呐探测海底深度,是因为超声波比次声波在水里传播的速度快
D.蝙蝠用超声波回声定位捕捉昆虫,大象利用次声波与同伴之间交流
10、下列关于电磁波和通信技术说法正确的是( )
A.手机5G技术“传输的信息多”主要是其电磁波比4G技术传播速度快
B.手机在偏远山区没信号,是电磁波的频率变小了,传播距离变短了
C.电磁波既能传递信息,又能传递能量
D.超声波和电磁波的波速大小相同
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、5G手机在我国越来越普及,它的优点是高数据速率、减少延迟、降低成本、提高系统容量和规模设备连接。手机是利用___________ 传递信息的,请你再写出一个5G技术可以在实际中的应用:_________ 。
2、解放军的防空雷达发现有敌机入侵,立即实施雷达跟踪监视。已知雷达从发射出无线电波到收到敌机反射回来的无线电波所用的时间为4×10-4s,无线电波在空气中的传播速度近似等于光在真空中的传播速度,即约为______km/s,那么敌机离雷达站的距离约为______km。
3、宿迁市公交公司在公交车上装上了一些先进的设备,为市民乘坐公交车时提供优质的服务。
如:
(1)市公交公司为了保证人们从公交车后门上下车时的安全,在无人售票车上安装了“车载电视监控器”(如图所示)。通过图中的摄像头监控时成_____像(填“实”或“虚”)。
(2)市出租公司为了调度及时,在出租车上装上了“车载无线电话”,它是通过_____来传递信息的。
4、5G是第五代移动通信技术的简称,5G是利用______传递信息的。据专家预计到2030年5G网络将完全开发和建立,将和光纤一道成为信息社会最重要的基础设施,其中光纤通信是利用光在光导纤维中多次______将信息传到远方。
5、如图甲的“充电宝”是一种给手机等电子设备提供电能的移动电源。我国民航局专门针对“充电宝”发出公告,公告要求旅客携带登机的“充电宝”额定能量不能超过一定标准。这一“标准”的单位是______(从Ah、 mAh、Wh、VA四个单位中选填一个)。 如图乙,为了方便市民出行,要求市区公交车全面安装“北斗卫星导航系统”,市民可以通过手机(导航系统接收器)查询公交车的动态位置。“北斗卫星”向手机传送信息,传播媒介是______( 从可见光、电磁波、红外线、声波中选填一个)。
三、计算题(5小题,每小题8分,共计40分)
1、QQ是一种流行的互联网即时通讯(聊天)工具,深受网友们的喜爱。从“QQ2004Ⅱbetal”版本开始,QQ推出了“在线时长”新功能——用户通过累积在线时长可以获得更高等级和享受更多服务。
(1)用户登录QQ后,将鼠标移至QQ主面版自己的头像上,即可查看自己的已在线时长和距下次升级所需要的时间。如图所示,是某网友某次刚登录QQ时,其QQ界面的电脑屏幕抓图(部分)。若他使用的电脑平均功率是200W,则他升到下一等级大约还要消耗多少电能?
(2)据QQ官方宣布的数字,QQ注册用户现在已达2.4亿,按每个QQ用户平均每100小时升一级计算,则所有QQ注册用户每升一级共约消耗多少电能?(设定每个QQ用户使用一台电脑,每台电脑平均功率仍以200W计)
2、小军刚买了一款TCL3188手机.阅读手机的《用户手册》时,看到在“电池”栏中有如图所示的说明,在手机电池上印有如图所示字样.(符号“mAh”表示“毫安 时”,它是电量(Q=It)的单位)
(1)手机是靠________ (选填序号:A“超声波”、B、“电磁波”)传递信息的.
(2)这块电池正常工作时的电压是________ V.充满电后能够提供的电能为________ J.
(3)假如这款手机连续通话时工作电流恒为250mA,则这块电池充满电后能够使该手机连续工作________ 小时.
3、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?
4、雷达利用天线把电磁波向欲探测的目标发射出去,然后再利用天线接收到反射波,根据反射波的方向和延迟时间判断目标的方位和距离.某地面雷达站向某卫星发射出波长为的电磁波,经过的时间,接收到了反射波.请你回答:
(1)电磁波在真空中的传播速度是多少?
(2)该雷达向目标发出的电磁波的频率是多少?
(3)该卫星距地面多远?
5、电视台把无线电信号传递到高空中的通信卫星上,卫星再把信号传到地面的其他地区,这样就实现了电视卫星的传播,在调试过程中,电视台本身也需要接收卫星传回的信号,并和演播室用电缆传来的信号进行比较,这时发现,卫星传来的画面上,人和动物动作的变化总比电缆传来的画面上相应的变化要晚一些.同学们经常在电视上看到中央电视台的主持人联系我驻外国的记者时,也能看到信号延迟的现象.
(1)解释这种时间延迟的原因;
(2)已知通信卫星的高度大约是36000 km,无线电信号的传播速度与光速相同,估算画面延迟的时间.
四、实验探究(3小题,每小题5分,共计15分)
1、如图所示,是老师上课做的演示实验:
(1)如图甲所示,敲击橡皮膜,察到烛焰摇晃甚至熄灭,这说明声音具有___________.
(2)如图乙所示,敲击右边的音叉,左边的音叉把泡沫塑料球弹起,这个现象说明_______能传声.
(3)如图丙所示,随着玻璃罩内的空气被逐渐抽出,电铃的声音将逐渐变__,这个现象说明___不能传声.
(4)如图丁所示,一束太阳光通过三棱镜后,把温度计放在A区域中,因为红外线的_______效应,所以温度计温度升高得最快.
2、结合图中的实验情境,按要求回答下列问题
(1)图甲:用此装置可研究电阻与导体______的关系;
(2)图乙:在研究电流产生的热量与电阻关系时,可得出的结论是______;
(3)图丙:电铃响时,电磁铁的右端为______极;
(4)图丁:电磁波的波长为______m。
3、小明探究电磁波特性的实验过程如下:
(1)如图所示,将手机的“背景灯光提示”功能打开后放在真空罩中,用抽气机抽去罩中空气,打电话呼叫罩中手机,这时,手机背景灯光闪烁。这个事实表明:电磁波________(填“能”或“不能”)在真空中传播。这里利用的研究方法是________________。
(2)将手机放在金属容器中(手机不与金属容器壁接触),打电话呼叫金属容器中的手机,这时手机________(填“能”或“不能”)接收到信号。
-参考答案-
一、单选题
1、A
【详解】
有线电话是靠电流来传递信息的,无线电广播、电视、手机都是靠电磁波来传递信息的,WiFi就是利用了电磁波中的微波技术进行信息传递的。
故选B。
2、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。
3、B
【详解】
无线电波在深水中减弱非常明显,给其定位和导航带来很大挑战。所以水声定位一般是利用超声波来传递信息 ,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4、D
【详解】
A.手机的镜头为凸透镜,根据凸透镜在成实像的条件下,“物远像近像变小”,即增大物距,减小像的大小(像距变小),从而可以增大取景范围,故A正确,A不符合题意;
B.蓝牙遥控是一种短距离的无线电通讯技术,是利用了电磁波传递信息的,故B正确,B不符合题意;
C.某同学照了半身像后,想拍全身像,即所成的像要变小,根据“物远像近像变小”,应增大物距,他应该远离自拍杆,故C正确,C不符合题意;
D.某同学照了全身像后,想拍半身像,即所成的像要变大,根据“物近像远像变大”,他应减小物距,即他应该靠近自拍杆,故D错误, D符合题意。
故选D。
5、C
【详解】
A.垃圾分类有利于环保和节约能源,分类回收加以利用,故A正确,A不符合题意;
B.光缆可以在很短时间内传递大量的信息,故B正确,B不符合题意;
C.航空器材常采用密度小的合金,可以减小航空器的质量,故C错误,C符合题意;
D.若用超导材料制造输电线,电阻为零,可以大大降低电能损耗,故D正确,D不符合题意。
故选C。
6、A
【详解】
A.开车或坐车时要系好安全带,主要是为了防止紧急刹车时由于惯性带来的危害,故A正确;
B.汽油机工作过程中,做功冲程将内能转化为机械能,压缩冲程将机械能转化为内能,故B错误;
C.导航仪是利用电磁波进行定位导航,故C错误;
D.汽车方向盘由一个大轮和一个轴组成,轮和轴固定在一起,这种简单机械叫做轮轴,故D错误。
故选A。
7、C
【详解】
A.声音是以波的形式在传播,故A正确,不符合题意;
B.骨骼为固体、故骨传导可以说明声音可以在固体中传播,故B正确,不符合题意;
C.无线骨传导耳机是利用电磁波来接收信息的,故C错误,符合题意;
D.调节音调可以改变声音的大小,即改变听到声音的响度,故D正确,不符合题意。
故选C。
8、C
【详解】
远程教育和远程医疗,这些远程信息都是利用电磁波传递的。故选C。
9、D
【详解】
A.超声波和次声波是指人耳听不到的声音,与可闻声一并称为声音,故A错误;
B.倒车雷达是利用超声波回声定位工作的,飞机雷达是利用电磁波工作的,故B错误;
C.超声波和次声波在水中的传播速度相同,故C错误;
D.蝙蝠回声定位是利用超声波来工作的,大象利用脚掌踏地与同伴联系利用了次声波,故D正确。
故选D。
10、C
【详解】
A.手机5G技术“传输的信息多”主要是其电磁波频率更高,故A错误;
B.手机在偏远山区没信号,是因为基站的电磁波信号还没有覆盖到,电磁波传播过程中频率不变,故B错误;
C.电磁波既能传递声音和图像信息,又能传递能量,故C正确;
D.超声波是声波,传播速度小,并且需要介质,电磁波的波速大,可以在真空中传播,故D错误。
故选C。
二、填空题
1、电磁波 电视(电脑、卫星导航、自动驾驶、远程医疗等合理均可)
【详解】
[1]手机主要靠电磁波传递信息的。
[2] 5G技术可以在实际中的应用电视等,电脑、卫星导航、自动驾驶、远程医疗。
2、3×105 60
【详解】
[1]无线电波在空气中的传播速度近似等于光在真空中的传播速度,所以无线电波在空气中的传播速度
[2]由速度公式,可知无线电波传播的距路程为
敌机离雷达站的距离约为
3、实 电磁波
【详解】
(1)[1]电视监控图像能显示在屏幕上,一定是实像。凸透镜能成实像,u>2f 时,能得到倒立、缩小的实像。
(2)[2]手机、无线对讲机、“车载无线电话”、电视机工作时都要利用电磁波来传递信息。
4、电磁波 反射
【详解】
[1]电磁波可传递信息,且传递信息的质量高、传输距离远。5G是利用电磁波传递信息的。
[2]光从光纤的一端射入,在内壁上多次反射,从另一端射出,把它携带的信息传到了远方,即光纤通信是利用光在光导纤维中多次反射将信息传到远方。
5、Wh 电磁波
【详解】
[1]对于电学物理量而言,根据知道电能W=Pt,所以电能的单位由电功率的单位与时间的单位的乘积来决定。电功率的单位有kW、W,时间的单位有h、 min 、s。组合一下我们发现kWh、kWmin、kWs、Wh、Wmin、Ws都是电能单位;对照给出的选项可知额定能量的单位是Wh。
[2]电磁波可以携带信息,也可以在真空中传播,“北斗卫星”向手机传送信息,传播媒介是电磁波。
三、计算题
1、 (1) 2kW·h;(2) 4.8×109kW·h
【解析】(1)由图可知,该网友升到下一等级的剩余时间t110h,电脑平均功率P200W0.2kW,所以还要消耗的电能WPt10.2kW10h2kW h;(2)共约消耗电能:W总nPt22.41080.2kW100h4.8×109kW h.
点睛:(1)已知电脑平均功率和升级所需时间,根据公式WPt可求得消耗的电能;(2)已知电脑的平均功率和每个QQ用户平均每升一级的时间以及QQ注册用户,根据公式WPt可求消耗的电能。
2、B 3.6 6480 2
【解析】
(1)手机通话时,是利用电磁波传递信息的,其传播速度是3108m/s;(2)由电池上的标志可以看出,电池的电压是3.6V,一次充电存储的电能:W=UIt=3.6V50010 3A1×3600s=6480J,(3)∵电功W=UIt,∴电池充满电后能够使该手机连续工作的时间t==7200s=2h.
点睛:(1)手机是利用电磁波传递信息的,其传播速度等于光速;(2)电池的容量500mA h表示,该电池以I=500mA=0.5A电流放电,可放电1h,由公式W=UIt可以求出电池储存的电能;(3)根据电功的计算公式W=UIt变形就可以计算出手机工作的时间.
3、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.
4、(1) (2) (3)
【详解】
(1)因为电磁波在真空中的传播速度等于光在真空中的传播速度,即电磁波在真空中的传播速度为;
(2)由得,雷达向目标发出的电磁波的频率:
(3)由得,
电磁波传播距离是单向距离的2倍,故卫星与地面的距离为:
.
答:(1)电磁波在真空中的传播速度是;
(2)该雷达向目标发出的电磁波的频率是;
(3)该卫星距地面.
5、信号传播需要时间,距离很远时,就会看到时间延迟现象;0.24 s
【详解】
(1)电视台发出的无线电信号由电视台传到卫星,然后再由卫星传到电视台,需要一定的时间,所以卫星传来的画面上,人物动作的变化总比电缆传来的画面上相应的变化发生得晚一些.(2)无线电信号的路程s=2h,则画面延迟的时间t0.24s,
点睛::(1)信号由电视台传到卫星上,然后再返回电视台需要一定的时间,所以由卫星传回的画面比电缆传来的晚一些.(2)无线电信号的路程s是卫星高度h的两倍,已知无线电信号的路程s和传播的速度c,根据速度公式的变形公式可求出画面延迟的时间.
四、实验探究
1、能量 空气 小 真空 热
【解析】
【详解】
(1) 如图甲所示,敲击橡皮膜时,膜振动产生了声音,由于声波能传递能量,故当声波到达火焰处时,火焰就会晃动;
(2) 如图乙所示,敲击右边的音叉,左边与之完全相同的音叉会把泡沫塑料球弹起,这个现象说明声音可以在空气中传播;
(3)如图丙所示,当把空气慢慢抽出时,听到的声音会变小,当全部抽空后听不到声音,说明在真空中不能传播声音,声音必须通过介质才能传播。
(4)如图丁所示,在红光上边,会存在红外线,人看不到红外线。经过红外线照射后,由于红外线具有热效应,所以温度计的示数会升高。
2、长度 在电流与通电时间相同时,电阻越大,产生热量越多 N 0.04
【详解】
(1)[1]两段镍铬合金丝的材料、粗细相同,长短不同,故用此装置可研究电阻与导体长度的关系。
(2)[2]图乙中,两电阻串联,所以通过的电流相等、通电的时间相等,但阻值大小不等,在研究电流产生的热量与电阻关系时,可得出的结论是“在电流与通电时间相同时,电阻越大,产生热量越多”。
(3)[3]电铃响时,电铃通电,由安培定则(右手螺旋定则)可以判断电磁铁的右端为N极。
(4)[4]电磁波的波长为相邻两个波峰(或波谷)间的距离,故此电磁波的波长
3、 能 转换法 不能
【解析】(1)手机是靠发射和接收电磁波来传递信息的,将手机的“背景灯光提示”功能打开后放在真空罩中,用抽气机抽去罩中空气,打电话呼叫罩中手机,这时,手机背景灯光闪烁,这个事实表明:电磁波能够在真空中传播;这里利用的研究方法是转换法;
(2)将手机放在金属容器中,打电话呼叫金属容器中的手机,由于金属容器对电磁波有屏蔽作用,所以,金属容器中的电磁波接收不到电磁波信号。