苏科版九年级下册第十七章电磁波与现代通信 单元练习（含解析）

苏科版九年级下册 第十七章 电磁波与现代通信
一、单选题
1．现代信息高速公路，是卫星通信和光纤维通信等高速、大容量信息传输通道的俗称，光纤维通信是利用下列哪一种载体传输信息的（　　）
A．微波 B．光波 C．无线电波 D．B超声波
2．“中国天眼”是一个500米口径球面射电望远镜（FAST），是目前世界上最大，最灵敏的单口径射电望远镜，能够接收到137亿光年以外的信号，2021年3月31日0时起，已向全球天文学家征集观测申请，“中国天眼”成为“世界天眼”，它所接收的信号是（　　）
A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．以上都不是
3．关于材料、信息和能源，下列说法中错误的是（　　）
A．导体和绝缘体都是理想的电工材料
B．手机是利用电磁波传递信息的
C．目前核电站获得核能的途径是核裂变
D．太阳能是不可再生能源
4．下列描述中正确的是（　　）
A．电能不属于一次能源
B．电磁波不能在真空中传播
C．夏天在地面上酒水会感到凉快，是利用水在蒸发时放热来降低温度
D．流体中，流速越小的位置压强越小
5．5月30日，天舟二号货运飞船与太空中的天和核心舱顺利实现自主快速交会对接，是我国航空航天科技的重大技术升级。它们之间的信息传递是利用（　　）
A．电磁波 B．次声波 C．超声波 D．光导纤维
6．在地震救灾中，救援队利用“北斗卫星导航系统”对发生灾情的位置进行定位，并及时将信息反馈给抗震救灾指挥中心，为救灾争取了宝贵的时间。“北斗卫星导航系统”传递信息主要依靠（　　）
A．超声波 B．红外线 C．电磁波 D．紫外线
7．在相同时间内，5G通讯传输的信息量约为4G的10倍。与4G相比，5G电磁波（　　）
A．频率更高 B．频率更低 C．传播速度更小 D．传播速度更大
8．2020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
9．手机已进入千家万户，手机传递信息是利用（　　）
A．超声波 B．电磁波 C．次声波 D．红外线
10．下列关于电磁波的说法，不正确的是（　　）
A．电磁波在真空中的传播速度是340m/s
B．北斗卫星定位系统是利用电磁波传输信号的
C．“嫦娥四号”探测器能从月球上传输影像图，说明电磁波能在真空中传播
D．“5G技术”世界领先，该技术采用无线电波传输信息，无线电波是电磁波
11．1965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
12．2021年10月16日，“神舟十三号”成功发射，12月9日，中国首个太空科普教育“天宫课堂”正式向全球直播，女宇航员王亚平在太空进行讲课，以青少年为主要对象，采取天地协同互动方式授课。下列说法中正确的是（　　）
A．王亚平讲课声音很大是因为她的声音频率很高
B．地球上的学生听到王亚平的声音是靠声波传回地球的
C．在“天宫一号”里声音传播的速度为3.0×108m/s
D．根据讲课声可判断出是王亚平老师在讲话，说明发声体不同，音色不同
13．下列有关声和电磁波的说法正确的是（　　）
A．光信号在光导纤维中以声音的速度传播
B．高速公路旁的房屋装有隔音窗，是为了防止噪声的产生
C．养蜂人通过听到蜜蜂的“嗡嗡”声，判断蜜蜂是否采了蜜，采蜜后发出的声音音调变高
D．宇航员之间在太空不能直接对话而要使用无线电对话
14．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
15．2021年12月9日15：40，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站进行的太空授课——“天宫课堂”开讲。他们讲课的信息传回地面是利用的（　　）
A．电磁波 B．超声波 C．红外线 D．次声波
二、填空题
16．悦耳动听的笛声是靠笛管里的______振动产生的。在月球上的宇航员即使离得很近也只能以______为载体来传递信息。
17．2021年4月29日，中国天宫空间站天和核心舱发射成功，标志着我国空间站时代已经到来。如图所示，天和核心舱沿椭圆轨道环绕地球运行，不受空气阻力，因此机械能守恒。
（1）天和核心舱与地面控刚中心通过电磁波传递信息，电磁波______（填“能”或“不能”）在真空中传播；
（2）天和核心舱沿椭圆轨道从近地点经远地点再回到近地点的过程中，天和核心舱的动能______（填“减小”“增大”“先减小后增大”或“先增大后减小”）；
（3）若天和核心舱在1min内运行的路程是456km，则它的平均速度是______m/s。
18．我国已有几十颗通信卫星镶嵌在浩瀚的太空。联结成一条“太空丝绸之路”，为我国提供全方位通信服务。通信卫星与地面之间进行信息传输的媒介是___________，它在真空中传播的速度是___________m/s。
19．今年年初在抗击新型冠状病毒期间，医护人员穿着厚厚的防护服、戴上口罩和眼罩，眼罩上的玻璃片常常模糊不清，这是由于水蒸气在玻璃片上_____形成的；管控期间各高速出口、小区出入口等地方需要进行测量体温，使用的一种测温枪可以快速对进出人员进行非接触式体温测量，这种测温枪利用_____进行工作，它在真空中的传播速度为_____m/s。
20．新冠肺炎导致开学推迟，为了响应教育部“停课不停学“的号召，许多学校、老师通过在线教学，给学生答疑解惑或者讲授新课。其利用的WiFi无线上网利用了__波，通过智能手机的摄像头扫描老师上课的二维码可快速获取网络上课信息，手机摄像头相当于一个凸透镜对光有_____作用（选填“会聚”或“发散”）。
三、综合题
21．阅读短文，回答问题。2020年2月10日，由兵工集团联合发起设立的全球领先的时空智能基础设施—— 千寻位置公司正式发起飞翼行动，搭建无人机战疫平台，驰援抗疫一线。无人机能够对需要的区域进行喷药消毒、巡检喊话等防疫作业，同时北斗高精度定位技术也助力此次战疫，按照系统生成的航点以及飞行路径，能够执行厘米级精度的飞行，实现精准喷洒。如图所示，2020年2月12日，首架基于北斗高精度的疫情区应急作业无人机降落武汉金银潭医院，将医疗和防疫物资送到一线医护人员手中。
（1）北斗卫星和无人机之间信息传递依靠什么信号来完成？______
（2）无人机在需要的区域进行喷药消毒、巡检喊话等防疫作业：
①在喷药消毒过程中，无人机水平匀速直线飞行，这时无人机的机械能是如何变化的？______，请说明原因______；
②人们能听到喊话声，说明什么物质可以传声？______
22．2020年6月23日，第55颗“北斗”卫星成功发射，自此“北斗”卫星导航系统组网成功，这标志着我国从航天大国迈向航天强国。
承担此次“北斗”卫星运载任务的是长征三号乙三级运载火箭．如图所示是三级运载火箭的结构示意图，三级火箭内都满载燃料。火箭发射升空时，先点燃第一级火箭，它的燃料用完后空壳自动脱离，这时第二级火箭开始工作，继续推动火箭加速运动。第二级火箭在燃料用完后空壳也自动脱离，接着第三级火箭开始工作，再次加速将卫星送至预定轨道，最终完成“星箭分离”，卫星到达预定轨道展开太阳能电池帆板，以一定的速度绕地球飞行。
请回答下列问题：
(1)火箭升空的动力来源于燃料燃烧释放的______能；
(2)北斗定位系统利用______传递信息，其在真空中的传播速度为______。
23．根据材料信息及所学知识回答问题。
一般来说，地磁要素的变化是很小的，但是当太阳黑子活动剧烈的时候，会放出相当于几十万颗氢弹爆炸威力的能量，同时喷射出大量带电粒子，这些带电粒子运动速度极快，射到地球上形成的强大磁场会透加到地磁场上，使正常情况下的地磁要素发生急剧变化，引起“磁暴”。发生“磁暴”时，地球上会出现许多意外现象……
(1) 太阳是一颗________星。（选填“恒”、“行”或“卫”）
(2) 太阳喷射出的大量带电粒子为什么会形成强大的磁场 请你用学过的知识进行合理猜想______。
(3)当“磁暴”发生时，地球上可能会出现的现象有：________。
A．引发大面积停电事故 B．无线电广播突然中断 C．河水无法向低处流动
24．阅读短文，回答问题。
智能手机
随着智能手机的日益普及，人们的日常生活发生了朝天覆地的变化。在众多APP的帮助下，人们通过智能手机可以实现轻松出行、远距离通信、线上支付、网上办公等活动。
手机电池作为手机的一个重要部分，目前正朝着大容量、快蓄电、长待机的方向发展。某款手机锂电池上标有“电压：3.7V容量：”字样。该手机搭配了超级快充功能，采取的方式是保持充电器的电压不变，将电流从原来的1A变为5A，极大的提高了充电功率。电池充满电后，持续使用一段时间，屏幕显示剩余电量不足20%时，系统就会发出“是否开启省电模式”的提示，此时最好给手机充电续航。若无法充电，则开启“省电模式”后，手机显示还可以持续使用2h，电量将耗尽。
手机无线充电是目前比较新的一门技术，无线充电就是不借助数据线等导线对手机进行充电，从而增加手机的续航时间。现阶段使用较多的一种无线充电技术的原理如图甲、乙所示，交流电流过送电线圈（无线充电板）产生磁场，智能手机（受电线圈）放在无线充电板上就能充电，并将电能储存到手机的锂电池内。
(1)手机在使用过程中是依靠 _____ （选填“声波”或“电磁波”）传递信息的；
(2)文中描述的手机快充功能将充电功率变为原来的 _____ 倍。为了防止手机温度过高，手机的散热部件应选用导热快、比热容 _____ （选填“大”或“小”）的材料；
(3)手机在无线充电时，手机中的受电线圈会产生 _____ ，无线充电工作原理与 _____ （选填“发电机”或“电动机”）工作原理相似；
(4)文中锂电池最好在电能还剩 _____ J时给它及时充电，此手机在“省电模式”下使用时的平均功率为 _____ W。
25．图1是某手机充电示意图及简化电路图。如表是充电过程中某些时段相关数据
(1)求数据线和手机消耗的总电能。______
(2)求D阶段流经数据线的电流。______
(3)充电过程中数据线阻值可认为不变，分析数据线在A、D哪段时间产生的热量多。______
(4)智能手机的“近场通讯”、“蓝牙”功能分别使用1.356×107Hz、2.4×109Hz这两个波段的电磁波进行通讯（如图2）。
近场通讯、蓝牙使用的电磁波
①都是无线电波；
②都能在真空传播；
③真空中传播的速度一样大；
④蓝牙的波长比近场通讯的大。
上述哪些说法是正确的______。（选填序号）
充电时间 A阶段 0～5min B阶段 5min～10min … D阶段 80min～85min
数据线两端电压U/V 5.0 4.5 … 5.0
流经数据线的电流I/A 4.4 4.0 …
数据线和手机的总功率P/W 22.0 18.0 … 2.5
26．2021年5月15日，天问一号火星探测器所携带的“祝融号”火星车及其着陆组合体成功降落在火星北半球的乌托邦平原南部，实现中国航天历史性的突破。
（1）虽然火星大气稀薄，着陆组合体冲入火星大气层后，5千米/秒级别的速度依然导致大气冲击和摩擦产生了巨大的震动和热量，足以熔化大部分金属。通过隔热装置和多种散热手段，着落组合体的温度依然能保持常温。图甲为着落组合体着落流程的示意，则隔热装置应安装在______（选填“A”或“B”）处；
（2）当着陆组合体的速度骤降到数百米/秒，巨大的降落伞在火星上空约10千米的高度打开，当速度降低到100米/秒以内，降落伞“功成身退”，着陆组合体依靠底部强大的反冲火箭工作进一步减速，随着速度进一步降低，着陆组合体进悬停避障状态。若着陆组合体悬停时（如图乙所示），反冲火箭喷气的方向为______；
（3）陆组合体总着陆时间只有9分钟左右，也被叫做“恐怖9分钟”这是因为火星距离地球太遥远（5.5×1010米～4×1011米），如果着陆组合体通过电磁波信号与地面控制中心通信，信号来回至少需要几分钟？（电磁波在真空中传播速度为3×10米/秒）( )
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】
光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到了远方，所以说光纤通信是利用光波来传输信息的，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
2．C
【详解】
真空不能传声，射电望远镜能够接收到137亿光年以外的信号，所以它所接收的信号是电磁波，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
3．D
【详解】
A．电路中的电线需要导体，电工维修电需要绝缘体，导体和绝缘体对于电工来说作用都很大，所以导体和绝缘体都是理想的电工材料，故A正确，A不符合题意；
B．手机是利用电磁波传递信息的，故B正确，B不符合题意；
C．目前核电站获得核能的途径是核裂变，故C正确，C不符合题意；
D．太阳能是可再生能源，故D错误，D符合题意。
故选D。
4．A
【详解】
A．电能是消耗一次能源得到的二次能源，不属于一次能源，故A正确；
B．电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，故B错误；
C．夏天在地面上酒水会感到凉快，是利用水在蒸发变成水蒸气时，吸收周围环境的热量来降低温度的，故C错误；
D．流体中，流速越小的位置压强越大，故D错误。
故选A。
5．A
【详解】
由于电磁波可以在真空中传播，所以天舟二号货运飞船与太空中的天和核心舱之间是利用电磁波来进行信息传递的，故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
6．C
【详解】
电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。所以，“北斗卫星导航系统”传递信息主要依靠电磁波来完成，故C符合题意。
故选C。
7．A
【详解】
ABCD．电磁波在真空中传播速度是c=3×108m/s是不变的，由于c=fλ，因此频率高的波长短、频率低的波长长，因为5G电磁波的波长比4G更短，所以5G电磁波的频率比4G更高，故A符合题意；BCD不符合题意。
故选A。
8．A
【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。
9．B
【详解】
手机属于移动电话，它既是电磁波发射台也是电磁波接收台，所以手机是利用电磁波来传递信息的。
故选B。
10．A
【详解】
A．电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s，故A错误，符合题意；
B．电磁波可以传递信息，北斗卫星定位系统是利用电磁波传输信号的，故B正确，不符合题意；
C．航天器、卫星等都是用电磁波与地面进行通信的，月球周围是真空，探测器能从月球上发回月背的影像图，说明电磁波能在真空中传播，故C正确，不符合题意；
D．5G技术采用无线电波传输信息，无线电波属于电磁波，故D正确，不符合题意。
故选A。
11．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。
12．D
【详解】
A．声音的强弱叫响度，声音的高低叫音调。王亚平讲课声音很大是因为她的声音响度很高，故A错误；
B．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B错误；
C．声速与介质的种类和介质温度有关，一般认为声速为340m/s，在“天宫一号”里声音传播的速度为340m/s，故C错误；
D．音色反映了声音的品质与特色，根据讲课声可判断出是王亚平老师在讲话，说明发声体不同，音色不同。故D正确。
故选D。
13．D
【详解】
A．光纤是一种利用光在玻璃制成的纤维中的反射原理而制成的光传导工具，光信号在光导纤维中以光的速度传播，故A错误；
B．控制噪声的途径：在声源处防止噪声的产生，在传播过程中阻断噪声的传播，在人耳处阻止噪声进入人耳。高速公路旁的房屋装有隔音窗，在传播过程中阻断噪声的传播，故B错误；
C．蜜蜂采蜜后飞行时比不采蜜飞行时翅膀振动频率小，发出的音调低，故C错误；
D．太空中没有空气，真空不能传声，因此宇航员在太空中不能直接对话，而要使用无线电对话，故D正确。
故选D。
14．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。
15．A
【详解】
ABD．因为太空中没有空气，而声音的传播需要介质，真空不能传声，因此他们讲课的信息传回地面需要电磁波，故A符合题意，BD不符合题意；
C．红红外线也属于电磁波，但因为它的波长非常短，绕射能力非常差，仅能进行直线传播，而且不能穿过障碍物，所以不适合作为大范围无线通信，故C不符合题意。
故选A。
16． 空气 电磁波
【详解】
[1]声音是由物体振动产生的，笛声是靠管子里的空气柱的振动产生的。
[2]声音的传播需要介质，月球上是真空，没有空气，电磁波的传播不需要介质，宇航员即使离得很近也只能靠无线电话以电磁波为载体来进行交谈。
17． 能 先减小后增大 7600
【详解】
（1）[1]电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播。
（2）[2]天和核心舱沿椭圆轨道从近地点远地点的过程中，动能转化为重力势能变大，动能减小；从远地点到近地点的过程中，重力势能变为动能，动能增大。
（3）[3]天和核心舱的平均速度
18． 电磁波 3×108
【详解】
[1][2]通信卫星与地面之间进行信息传输是电磁波来完成的，电磁波在真空中传播的速度与光速相等，是3×108m/s。
19． 液化 红外线 3×108
本题考查了液化概念、红外线的应用，知道电磁波的传播速度。
【详解】
[1]眼罩上的玻璃片常常模糊不清，水蒸气在玻璃片上液化形成的小水滴所致。
[2]红外线具有热效应，测温枪就是利用红外线工作的。
[3]电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s，红外线也是电磁波，所以红外线在真空中的传播速度也为3×108m/s。
20． 电磁（微） 会聚
【详解】
[1]WiFi利用了电磁波中的微波技术进行信息传输。
[2]手机摄像头相当于一个凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用。
21． 电磁波 减小 无人机在喷药消毒的过程中匀速飞行，飞机的速度和高度均不变，但质量变小，所以无人机的动能减小，重力势能减小，无人机的机械能减小 空气
【详解】
(1)[1]北斗卫星和无人机之间是靠电磁波传送信息。
(2)①[2][3]无人机在喷药消毒的过程中是在同一高度匀速飞行，飞机的速度和高度均不变，但质量变小，所以无人机的动能减小，重力势能减小，故无人机的机械能减小。
②[4]人们能听到喊话声，说明空气可以传声。
22． 内 电磁波
【详解】
(1)[1]燃料燃烧时发生化学变化，化学能转化为内能，即释放出内能，所以火箭升空的动力来源于燃料燃烧释放的内能。
(2)[2][3]卫星在太空中，太空中没有介质，电磁波可以在真空中传播，北斗定位系统利用电磁波来传递信息，电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s。
23． 恒 带电粒子定向移动形成电流，电流周围存在磁场 AB
【详解】
(1)[1]太阳是银河系的一颗普通恒星。
(2)[2]阳喷射出的大量带电粒子定向运动时会形成强电流，而电流的周围存在磁场，且磁场的强弱和电流的大小有关，电流越大，其周围的磁场越强。
(3)[3]由文中信息知道，“磁暴”发生时会对地球上的电磁现象产生干扰，故“大面积的停电事故”以及“无线电广播突然中断”这些现象都有可能发生；“磁暴”对重力场没有影响，在重力作用下，河水依然从高处向低处流动。
故选AB。
24． 电磁波 5 大 感应电流 发电机 11188.8 1.554
【详解】
(1)[1]电磁波可以传递信息，手机在使用过程中就是依靠电磁波传递信息的。
(2)[2]根据题意可知，快充时，充电器的电压不变，电流由1A变为原来的5A，即电流变为原来的5倍，由P=UI可知，该款手机的快充功能将充电功率变为原来的5倍。
[3]因为比热容大的物质，升高相同的温度，吸热较多，因此为了防止手机温度过高，手机的散热部件应选用导热快、比热容大的材料。
(3)[4][5]智能手机放在无线充电板上时，受电线圈靠近该磁场时就会产生感应电流，给智能手机充电，这是利用电磁感应原理工作的，因此无线充电工作原理与发电机工作原理相似。
(4)[6][7]剩余的能量为
手机在“省电模式”下使用时的平均功率为
25． 12000J 0.5A A段产生的热量多 ①②③
【详解】
(1)[1]A阶段0～5min消耗的电能
B阶段5min～10min消耗的电能
0～10min数据线和手机消耗的总电能
(2)[2]D阶段流经数据线的电流
(3)[3]充电过程中数据线阻值不变
，
根据焦耳定律可知
所以A段产生的热量多。
(4)[4]①无线电波的范围为106Hz～1012Hz，“近场通讯”、“蓝牙”功能分别使用1.356×107Hz、2.4×109Hz，在无线电波的范围内，故它们都是电磁波。故①正确；
②“近场通讯”、“蓝牙”都是电磁波，电磁波可以在真空中传播；故②正确；
③电磁波的传播速度为一定值，都为3×108m/s，故③正确；
④根据知与成反比，因为“蓝牙”频率高，故蓝牙波长短，故④错误。
故选①②③。
26． B 竖直向下 6.1min
【详解】
（1）[1]图甲为着落组合体着落流程的示意，则隔热装置应安装在B。
（2）[2]着陆组合体悬停时（如图乙所示），反冲火箭喷气的方向为竖直向下。
（3）根据速度公式可得
信号来回至少需要6.1分钟。
答案第1页，共2页
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