人教版九年级全一册21.2电磁波的海洋一课一练（含解析）

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．甲、乙分别为两种电磁波，其部分波形如图 （a）所示，其中甲是我们能看得见的红光。结合图 （b）的电磁波谱，下列分析正确的是（ ）
A．乙一定是我们能看得见的另一种色光
B．两种电磁波在真空中的波速可能不同
C．遥控器可以利用乙电磁波遥控电视机
D．医生可以利用乙电磁波拍片诊断病情
2．下列温度值最接近实际的是（　　）
A．人站立时对水平面的压强约1000Pa
B．让人感觉温暖而舒适的室内温度是19oC
C．日光灯的电流约1.5A
D．军用雷达是利用超声波探测敌方飞机
3．下列关于电磁波的说法正确的是（　　）
A．电磁波在空气中的传播速度是3×108m/s
B．电磁波只能传播声音信号，不能传递图像信号
C．电磁波不能在真空中传播
D．北斗卫星定位系统只能发射电磁波，不能接收电磁波
4．下列描述与实际情况相符的是（　　）
A．电磁波在真空中的传播速度340m/s
B．家用日光灯工作时的电流约为2A
C．对人体的安全电压是36V
D．家用电饭煲的额定功率约为800W
5．2020年初，无锡一家企业自主研发的声表面波滤波器——移动通讯系统信号收发的核心器件，实现了5G核心器件“无锡造”。其中5G信息的传递是依靠（　　）
A．电磁波 B．红外线 C．超声波 D．次声波
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．现将一部手机悬挂在密封的玻璃罩内，拨通手机发现手机发出铃声和闪烁的光；逐渐抽出玻璃罩内的空气，发现铃声逐渐变弱直至消失而闪烁的光依然存在；再让空气逐渐进入玻璃罩内，发现铃声逐渐变强并仍然有闪烁的光。上述现象得到的结论中正确的是（　　）
A．声音、光均需要介质才能传播
B．声音、光均不能在密封的容器中传播
C．声音的传播需要介质，而光的传播不需要介质
D．声音不能在密封的容器中传播，而光能在密封的容器中传播
8．下列与声现象有关的说法中正确的是（　　）
A．一切发声的物体都在振动
B．公路旁安装“声障墙”是在声源处减弱噪声
C．声和电磁波都可以在真空中传播
D．声音在空气中的传播速度一定是340m/s
9．1965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
10．博鳌亚洲论坛2015年年会于3月26日至29日在中国海南省博鳌召开。外交部发言人洪磊19日宣布，国家主席习近平应邀出席博鳌亚洲论坛2015年年会开幕式并发表主旨演讲。这一消息通过卫星电视迅速传遍全国。就此事以下说法中正确的是（　　）
A．这一消息是通过超声波传播的
B．这一现象说明电磁波可传播声音信号和图像信号
C．人们几乎同时知道这一消息，说明电磁波传播不需要时间
D．电磁波的传播必须借助卫星
二、填空题
11．如图所示，2020年11月10日8时12分，中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909米。它在10000米深处承受的海水压强约为__________。“奋斗者”号可以承受巨大的海水压强，安全载人潜入万米深海，依靠了我国自主研制的新型钛合金材料，这种材料强度高、韧性好，密度为4.5×103kg/m3。与使用钢铁相比，在承受相同的海水压强时，使用这种材料的好处之一是能增大有效载荷，其原因是________。为实现上浮与下潜，“奋斗者”号主要利用电磁铁在外部吸住一些压载铁或铁砂。为实现上浮逐步抛掉压载铁或铁砂，使其所受浮力__________重力。“奋斗者”号利用__________（选填“电磁波”或“超声波”）实现水下通信。（海水的密度约取、钢铁的密度为、g取）
12．2020年6月23日，我国用长征三号乙运载火箭成功发射第55颗北斗导航卫星，完成了“北斗”卫星全面组网工作。在卫星与火箭分离前，以火箭为参照物，卫星是______（选填“静止”或“运动”）的，“北斗”卫星导航系统利用______（选填“电磁波”、“超声波”或“红外线”）向地球传递信息。
13．2021年5月15日7时18分，天问一号探测器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国首次火星探测任务着陆火星取得成功，探测器利用___________把信号传输到地球；如图所示，探测器的着陆器启动反推火箭向下喷火减速着陆，说明力可以改变物体的___________。
14．如图所示，在火箭点火时，其下方的水池会腾起一团“白雾”，我们看到的“白雾”的形成在物态变化中属于___________现象；火箭升空后科技工作者通过屏幕可以实时跟踪其飞行情况，这是利用_______选填“超声波”或“电磁波”来传递信息的。
15．5G手机是靠______来传递信息的。手机拍照镜头可看作凸透镜，其拍照的原理是：当被拍摄的物体离凸透镜距离______（大于/等于/小于）2f时，成倒立的______的实像。当手机离被拍摄的物体变近时，物体所成实像的像距将变______（远/近），从手机中看到的像变模糊，为了仍能拍摄出清晰的像，我们可以自制手机微距镜头，即在手机镜头前加一______（凸透镜/凹透镜），使近距被拍摄的物体清晰成像。
三、综合题
16．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=______。
17．如图所示为无人机，机身质量为2.4kg，无人机支架着地的总面积为10cm2。启动后，利用遥控器可控制它运动和工作，其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。
(1)起飞时，增大机身上方旋翼的转速，使吹向下方的风量增加，无人机就会上升，这是因为力的作用是___________。无人机的遥控器是靠___________来发送控制信息的；
(2)无人机需要配送1kg的物体到指定位置，求起飞前载物无人机对水平地面的压强___________；（g=10N/kg）
(3)无人机电池充满后储存的电能为，若电能的80%用于飞行，飞行时的实际功率为100W，则无人机最多能飞行多少___________min？
(4)无人机的突出问题是飞行时间短，请提出一个解决该问题的合理建议：___________。
18．电磁波是指在空间传播的交变电磁场，在真空中的传播速度为3 108米/秒，无线电波是其中的一种电磁波。无线电波、红外线、可见光（即人眼能看到的光）、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波，它们的产生方式不尽相同，波的长度也不同，把它们按波长顺序排列就构成了电磁波谱，如图所示。请根据上述信息及所学知识，结合电磁波谱图回答：
(1)白光（可见光）可以发生色散，分解成红、橙、黄等七种颜色的光，其中波长最长的单色光是___光。广播和电视利用电磁波谱中_____来传递声音和图像；
(2)请观察电磁波谱中各种波的波长与频率的关系，可以得出初步结论_____________；
(3)请进一步观察和计算电磁波谱中各种波的波长与频率的关系，可以得出结论：_________。
19．微波炉是现代家庭中的烹饪工具。小群查寻资料，对微波炉的工作原理进行了探究。他获得的信息如下：
微波是一种频率为300MHz～300GHz的电磁波，它的波长很短，具有可见光的性质，沿直线传播。微波在遇到金属材料时能反射，遇到玻璃、塑料、陶瓷等绝缘材料可以穿透，在遇到含有水分的蛋白质、脂肪等介质可被吸收，并将微波的电磁能量变为内能。
微波炉内的磁控管能产生频率为2450MHz的超短电磁波，经传导被炉内食物吸收，引起食物内的极性分子（如水、脂肪、蛋白质、糖等）以每秒24.5亿次的极高速振动。由于振动所引起的摩擦使食物内部温度升高，将食物烹熟。
请根据上述信息完成下面问题：
（1）微波炉内的磁控管能产生波长很______（选填“长”或“短”）的电磁波，在真空中传播速度为______。
（2）微波炉内腔和外壳______（选填“能”或“不能”）用塑料制作，原因是______。
（3）微波炉工作时将电能主要转化为______能，小群家使用的微波炉额定功率为1000W，他加热一份早餐需要微波炉正常工作2min，消耗电能______J。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
A．甲是我们能看得见的红光，乙的波长比甲长，是红外线，红外线肉眼不可见，A错误；
B．电磁波在真空中的波速是相同的，波长不同，导致频率不同，B错误；
C．乙电磁波是红外线，红外线可以用来遥控，C正确；
D．医生拍片用的是放射线，不是红外线，D错误。
故选C。
2．B
【详解】
A．中学生的体重在500N左右，站立时双脚与水平地面的接触面积在500cm2，即0.05m2左右，对水平地面的压强约为
故A不符合题意；
B．让人感觉温暖而舒适的室内温度约为25℃，故B符合题意；
C．日光灯正常工作时的功率约为40W，则正常工作电流
故C不符合题意。
D．雷达利用电磁波来探测敌方飞机，故D不符合题意。
故选B。
3．A
【详解】
A．电磁波的传播速度与光速相等，电磁波在空气中的传播速度是3×108m/s，故A正确；
B．电磁波既能传播声音信号，也能传递图像信号，故B错误；
C．电磁波可以在真空中传播，故C错误；
D．北斗卫星定位系统既能发射电磁波，也能接收电磁波，故D错误。
故选A。
4．D
【详解】
A．电磁波在真空中的传播速度最大，为3.0×108m/s，故A不符合题意；
B．家用日光灯的额定功率约为25W，额定电压是220V，由P=UI知道，额定电流是0.11A，故B不符合题意；
C．对人体的安全电压不高于36V，故C不符合题意；
D．家用电饭煲正常工作的电流在4A左右，额定功率大约为
P=UI=220V×4A=880W
接近800W，故D符合题意。
故选D。
5．A
【详解】
本题考查电磁波及其应用，移动通讯都是利用电磁波。
故选A。
6．B
【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．C
【详解】
A．光不需要介质也能传播，故A错误；
B．声音不能在真空中传播，但光可以在密封的容器中传播，即使是真空状态，故B错误；
C．由描述的现象可知，声音的传播需要介质，而光的传播不需要介质，故C正确；
D．密封的容器中是真空状态，不能说明声音不能在密封的容器中传播，只能说明声音不能在真空中传播，故D错误。
故选C。
8．A
【详解】
A．声音是由物体的振动产生的，一切发声的物体都在振动。故A正确；
B．公路旁安装“声障墙”是在传播途中减弱噪声。故B错误；
C．声音不能在真空中传播，电磁波可以在真空中传播。故C错误；
D．声音的传播速度跟介质的种类、温度有关。15℃时，声音在空气中的传播速度是340m/s。故D错误。
故选A。
9．D
【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。
10．B
【详解】
A．这一消息是通过电磁波传播的，不是超声波，A错误；
B．卫星电视都是通过电磁波来传递声音和图像信号的，B正确；
C．虽然电磁波的传播速度很快，但其传播也需要时间，C错误；
D．电磁波的传播是不需要介质的，可以在真空中传播，电磁波的传播不一定要借助卫星，D错误。
故选B。
11． 1.0×108 新型钛合金材料比钢材的密度小，质量相同时，体积更大 大于 电磁波
【详解】
[1]10000米深处承受的海水压强约为
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10000m=1.0×108Pa
[2]新型钛合金材料比钢材的密度小，质量相同时，体积更大。
[3]实现上浮，需要浮力大于重力，使其合力向上，需要逐步抛掉压载铁或铁砂。
[4]人们日常生活中用的电视信号、手机信号以及卫星通信都是利用电磁波传递信号，同样“奋斗者”号也是利用电磁波实现水下通信。
12． 静止 电磁波
【详解】
[1]在卫星与火箭分离前，火箭与卫星是一体的，故以火箭为参照物，卫星的位置没有发生变化，故是静止的。
[2]卫星导航系统利用电磁波传播信息，因为电磁波能够在真空中传播。
13． 电磁波 运动状态
【详解】
[1]电磁波可以在真空中传播，地球与火星之间是真空，探测器利用电磁波把信号传输到地球的。
[2]探测器的着陆器快速接近着陆点时，为防止发生撞击，启动反推火箭向下喷火减速着陆，改变了着陆器的运动速度，说明力可以改变物体的运动状态。
14． 液化 电磁波
【详解】
[1]发射架下都喷出白雾，这是由于水先经历汽化过程，变成水蒸气，再经历液化过程形成的小水滴。
[2]电磁波可以在真空中传播，火箭升空后科技工作者通过屏幕可以实时跟踪其飞行情况，是通过电磁波传递信息的。
15． 电磁波 大于 缩小 远 凸透镜
【详解】
[1]手机是靠电磁波来传递信息的。
[2][3][4][5]手机拍照时，物距应大于2倍焦距，成的是倒立缩小的实像。当物距变小时，像会变远。在不改变像距的情况下，应在手机镜头前加一凸透镜，让物体发来的光线先会聚一下，则成像的距离会变小，于是会成一个清楚的像在手机上。
16． 升高 降低 小于 C 3×10-18s-1
【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
17． 相互的 电磁波 减轻无人机的质量或增加电池储存的电能
(1)力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的；遥控器和无人机之间的通信是靠电磁波传递的；
(2)无人机需要配送1kg的物体到指定位置，起飞前载物无人机对水平地面的压力等于无人机和物体重力之和，根据求出其大小，利用求出起飞前载物无人机对水平地面的压强；
(3)根据求出无人机电池充满后获得的机械能，利用求出无人机最多能飞行的时间；
(4)可以从减轻无人机的质量或增加其电能的角度分析无人机飞行时间短的问题。
【详解】
(1)[1]增大四个旋翼的转速，使吹向下方的风量增加，无人机就会上升，这是因为力的作用是相互的。
[2]遥控器和无人机之间的通信是靠电磁波来发送控制信息的。
(2)[3]无人机需要配送1kg的物体到指定位置，则起飞前载物无人机对水平地面的压力
起飞前载物无人机对水平地面的压强
(3)[4]由可得，无人机电池充满后获得的机械能
由可得，无人机最多能飞行的时间
(4)[5]无人机飞行过程需要消耗电能来克服重力做功，所以为了减少电能的消耗，延长飞行时间，可以减小无人机的质量，或者增加电池储存的电能也可以延长飞行时间。
18． 红 无线电波 电磁波谱中各种波的波长随频率增大而减小 波长与频率的乘积是一个定值（或电磁波谱中各种波的波长与频率成反比）
【详解】
(1)[1]由图可知，白光分解成红、橙、黄等七种颜色的光，其中波长最长的单色光是红光，波长为780纳米。
[2]广播和电视利用电磁波谱中无线电波来传递声音和图像，无线电波的波长越短、频率越高，相同时间内传输的信息就越多。
(2)[3]观察电磁波谱中各种波的波长与频率的关系，可以得出初步结论：电磁波谱中各种波的波长随频率增大而减小。
(3)[4]进一步观察和计算，发现无线电波、红外线、紫外线、X射线、γ射线的波长与频率乘积相同，结果恒定为3 108，则可以得出结论：波长与频率的乘积是一个定值（或电磁波谱中各种波的波长与频率成反比）。
19． 短 3×108m/s 不能 微波能穿透塑料，对人体造成伤害 内 1.2×105
【详解】
（1）[1][2]微波是一种频率为300MHz～300GHz的电磁波，它是的波长很短的电磁波；微波可以在真空中传播，其速度是3×108m/s。
（2）[3][4]由于微波遇到绝缘材料，如玻璃、塑料等，会顺利通过，泄露到外面，对人体造成伤害，但遇到金属则不能通过，所以波炉内腔和外壳不能用塑料制作。
（3）[5]生活中常用的微波炉是用微波（电磁波）来加热食品的，微波炉工作时将电能主要转化为内能。
[6]微波炉正常工作时的功率为1000W，工作时间t=2min=120s，则消耗的电能
W=Pt=1000W×120s=1.2×105J
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