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
1．2021 年 10 月 16 日，搭载神舟十三号载人飞船的火箭成功发射，进入预定轨道后与空间站快速交会对接。对接成功后，下列有关说法正确的是（　　）
A．“神舟十三号”相对于“空间站”是运动的
B．以地球为参照物，“神州十三号”是运动的
C．空间站可以利用超声波向地球传递信息
D．宇航员从地球到达空间站后质量变小
2．2018年11月19日2时7分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭（及远征一号上面级），以“一箭双星”方式成功发射第四十二、四十三颗北斗导航卫星，这两颗卫星属于中圆地球轨道卫星，是我国北斗三号系统第十八、十九颗组网卫星．北斗导航卫星（如图所示）传递信息是利用
A．超声波 B．次声波 C．激光 D．电磁波
3．物理知识在生活中的应用十分广泛，下列应用中正确的是（　　）
A．手机通信——超声波 B．雾凇的形成——升华
C．小鸟在水中的倒影——光的折射 D．行李箱装有轮子——减小摩擦
4．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
5．中国第五代移动通信技术（简称5G）是最新一代蜂窝移动通信技术，世界领先。5G的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。下列说法正确的是（　　）
A．电磁波和声波在空气中的传播速度都是3×102 km/s
B．电磁波和声波都是由物体振动产生的
C．手机无线上网是利用电磁波传输信息
D．电磁波能传递能量，声波不能传递能量
6．到2022年，郑州建成“5G”基站数量不低于3万个，实现“5G”网络乡镇以上区域连续覆盖。“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．“5G”比“4G”传递信息更快，是因为它所使用的电磁波的波速更快
B．电磁波既能传递信息也能传递能量
C．即使先进的“5G”手机，使用过程中手机也会发热，是因为工作过程中部分电能转化为内能
D．“5G”采用了比“4G”频率更高的电磁波来传输信息
7．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
8．2018 年12月8日，我国在西昌卫星发射中心，用长征三号乙运载火箭成功发射嫦娥四号探测器。2019 年1月3日，嫦娥四号探测器首次在月球背面成功着陆开启了月球探测的新旅程。如图所示，关于火箭发射过程中涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　）
A．发射塔周围的“白气”是水蒸气液化形成的
B．发射塔周围的“白气”是分子的无规则运动
C．火箭的燃料应具有热值较小的特点
D．我们在电视中看到的这个画面是通过超声波传输的
9．关于声与电磁波说法正确的是（　　）
A．物体振动时，一定有声产生；导线中有电流时，导线周围一定有电磁波
B．声的传播需要介质，电磁波的传播不需要介质；二者的传播速度会受介质种类影响
C．科学家利用“回声定位”的原理发明了声呐和军用雷达，它们发出的超声波在遇到障碍物会反射回来，通过对回声的分析可以获得人们需求的信息
D．“摩托车上安装消声器”和“住宅安装双层玻璃”减弱噪声的途径相同
10．下列关于电磁波和信息技术说法正确的是( )
A．由华为主导的5G技术不是利用电磁波进行信息传输的
B．北斗卫星导航系统是通过电磁波进行定位服务的
C．电磁波只能传递信息不能传递能量
D．不同频率的电磁波在真空中传播速度不相同
二、填空题
11．2021年3月20日，许多人第一次听到了来自火星的声音，这段声音由美国国家航空航天局的“毅力”号火星车在火星上捕获，并传回地球。“来自火星的声音”是物体______产生的，通过______（选填“超声波”“次声波”或“电磁波”）传回地球。
12．2020 年 6 月 23 日，我国北斗三号最后一颗组网卫星发射成功。如图所示，北斗卫星工作所需要的电能是由____能转化而来的，北斗卫星是通过____向地面传递信息的（选填“超声波”、“次声波” 或“电磁波”）。
13．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。
14．如图，磁悬浮无线蓝牙音箱可由蓝牙通过_______（超声波/电磁波）实现与手机数据的光速传输。该产品底座里有一个电磁铁，可使箱体悬在空中，这是根据同名磁极相互_______的原理实现的。该产品处于图示状态时，桌面对底座的支持力F_________G箱体+G底座（>/15．国家工信部将5G牌照发给了中国移动、中国联通、中国电信以及中国广电四家公司。其获得的频谱资源如下表。。根据下面的波谱图解答问题：
运营商 中国移动 中国联通 中国电信 中国广电
频谱资源
（1）人们通常所说“中国移动5G信号比4G信号传输速度快”是否意味着“4G的电磁波比5G的电磁波在空气中传播速度快”？________ （选填“是”或“否”）；中国移动5G信号的电磁波与中国电信的5G信号的电磁波在空气中的传播速度，哪个更大？_______ （选填“中国电信”、“中国移动”或“一样大”）；
（2）中国移动5G信号的电磁波的属于哪个波段？________ （选填“微波”、“红外线”、“紫外线”或“X射线”）；中国移动5G信号的电磁波比中国电信的5G信号的电磁波的波长更长？________ ）选填“中国电信”、“中国移动”或“一样大”）。
三、综合题
16．阅读短文，回答问题。星辰之上的中国超级“净化器”。2021年10月16日，神舟十三号乘组成功进驻天宫空间站，开启了新的旅程，他们将在轨生活6个月。图甲是航天员太空起床后洗漱的情形。在空间站长期工作，航天员喝的水从哪里来？，据专家介绍，我国空间站的水资源主要来自三部分：其一，航天员（货运飞船）上行时携带的少量的水。另外的两部分水，自来空间站的“环控生保系统”——其工作原理图如图乙所示。“环控生保系统”启动后，冷凝水系统会把收集起来的水蒸气凝结成水，经净化系统净化后，存入饮水储水箱，供航天员饮用。尿处理系统采用蒸汽压缩蒸馏技术，从“尿”中取得“蒸馏水”，这些水经电解系统电解后得到氢气（H2），氢气（H2）在“萨巴蒂尔反应器”中发生化学反应，生成的水——再生水，再生水经净化系统深度净化后，也存入饮水储水箱。尿处理系统能够从6升尿液中提取出5升蒸馏水。萨巴蒂尔反应器最大产水速度为2.5升每小时。净化后的水，可以满足在空间站中长期作业的航天员饮用、清洁和制氧等用途。
（1）以地球为参照物，天宫空间站是______（选填“运动”或“静止”）的。航天员从天宫空间站上观察地球，观察到的是______（选填“真实的地球”或“地球的像”）
在图甲所示的情形下，三名航天员间交谈_________（选填“需要”或“不需要”）通过无线电进行。
（2）冷凝水系统中将水蒸气凝结成水，这是一种______（填物态变化名称）现象。尿处理系统采用______技术，从“尿”中取得“蒸馏水”的。
（3）若萨巴蒂尔反应器以最大产水速度产水，3小时可生产出______升再生水。
（4）“环控生保系统”实现了水资源重复利用，这项新技术，还可以利用在哪些方面？______（列举一例即可）。
17．2021年5月15日，我国首个火星探测器——“天问一号”在火星成功着陆，迈出了我国星际探测征程的重要一步。
“天问一号”包括环绕器和着陆巡视器两部分。为了让着陆视器准确进入火星着陆轨道，首先需要环绕器在携带着陆巡视器的情况下进入着陆轨道。实施两器分离后，着陆巡视器则进入火星大气层，完成系列着陆动作；环绕器则需要迅速抬升轨道，再次进入环火轨道，成为着陆巡视器与地球的通信中继站，进行火星环绕探测，并及时将火星上的图片信息传回地球。
（1）环绕器能将图片信息传回到地球上，主要是因为电磁波能在 ______中传播的特点。
（2）着陆巡视器从距火星表面约100m处开始的运动可以看作是匀速直线运动，则此过程中着陆巡视器受到的阻力 ______火星对它的重力，它的机械能 ______（选填“增大”、“减少”或“不变”）。
（3）着陆巡视器上搭载的“祝融号”火星探测车质量为240kg，共有6个轮子与火星表面接触，每个轮子与地面的接触面积约为250cm2，如果火星对表面物体的吸引力约为地球的0.4倍。求“祝融号”对火星表面产生的压强______。
（4）若“祝融号”在火星表面匀速直线行驶，速度为200m/h，所受阻力为车重的0.1倍。求“祝融号”行驶15min做了多少功______？
18．如图所示是一款自动清洁地面的机器人，它工作时内部的电动机带动风扇转动，把尘盒内的空气排出，利用______将垃圾“吸入”尘盒内，其中电动机的原理如图______（选填“甲”或“乙” ）。人可以利用遥控器操控它的工作状态，遥控器是利用______（选填“超声波”或“红外线” ）向机器人发送指令的。
19．2017年4月20日，我国首艘货运飞船天舟一号在文昌航天发射场发射成功，标志着我国即将开启空间站时代。
(1)天舟一号货运飞船通过长征七号火箭发射，这种运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的______；在火箭加速上升阶段，燃料的______能转化为火箭的机械能；
(2)在轨运行时与地面控制中心在传递信息过程中主要依靠________（超声波、电磁波、次声波）进行通信；
(3)天舟一号货运飞船和天宫二号成功对接后，若以______为参照物，天舟一号货运飞船是静止的；此次成功对接被媒体称为393千米的“太空之吻”，合______微米；
(4)天舟一号和天宫二号一起绕地球运动，如图所示，当它们从近地点A向远地点B运行的过程中，动能 ______。（选填“增大”、“减小”或“不变”）
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】
A．对接成功后，“神舟十三号”相对于“空间站”的位置不会发生变化，因此“神舟十三号”相对于空间站是静止的，故A错误；
B．以地球为参照物，“神州十三号”相对于地球的位置是变化的，故“神州十三号”是运动的，故B正确；
C．真空不能传声，不能利用超声波向地球传递信息，但可以利用电磁波来传递信息，故C错误；
D．质量不随位置、形状、物态而改变，故宇航员从地球到达空间站后质量不变，故D错误。
故选B。
2．D
【详解】
卫星导航系统传递信息利用的是电磁波，电磁波可以在真空中传播，故D正确．
故选D．
3．D
【详解】
A．手机通信是利用电磁波传递信号的。故A错误；
B．雾凇是由空气中的水蒸气遇冷凝华形成的。故B错误；
C．小鸟在水中的倒影是由光的反射形成的。故C错误；
D．行李箱装有轮子是利用滚动代替滑动的方法减小摩擦力的。故D正确。
故选D。
4．D
【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．
5．C
【详解】
A．声波在空气中的传播速度是340m/ s，电磁波在空气中的传播速度是3105km/ s，故A错误；
B．电磁波是由变化的电流产生的，而声波是由物体的振动产生的，故B错误
C．手机无线上网是利用电磁波传输信息，故C正确；
D．电磁波和声波都能传递能量，故D错误。
故选C。
6．A
【详解】
A．电磁波可以在真空中进行传播，电磁波在真空中的传播速度和光速相等，都是，“5G”比“4G”传递信息更快，是因为它所使用的电磁波频率不同，5G的频率更高，故A错误，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．在使用手机的过程中，由于手机有一定的电阻，根据焦耳定律可知，会产生一定的热量，即一部分电能转化为内能，故C正确，不符合题意；
D．“5G”采用了比“4G”频率更高的电磁波来传输信息，因5G使用的电磁波频率更高，波长更短，故D正确，不符合题意。
故选A。
7．C
【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。
8．A
【详解】
AB．“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴，不是分子的运动，故A正确，B错误；
C．长征三号乙运载火箭使用的燃料是液态氢，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，故C错误；
D．电视和卫星之间是利用电磁波传递信息的，故D错误。
故选A。
9．B
【详解】
A．振动一定能发出声音，但人不一定能听得到，导线中有变化的电流时，导线周围才有电磁波，故A错误；
B．真空不能传声，声音传播需要介质，电磁波传播不需要介质，二者的传播速度会受介质种类影响，故B正确；
C．雷达使用的是电磁波，故C错误；
D．摩托车上安装消声器是为了在声源处减弱噪音，住宅安装双层玻璃窗是在传播过程中控制噪音，故D错误。
故选B。
10．B
【详解】
A．5G技术仍是利用电磁波传输信息的，故A错误；
B．电磁波可以在真空中传播，北斗卫星导航系统是利用微波，即电磁波进行定位和导航的，故B正确；
C．电磁波既能传递信息也能传递能量，故C错误；
D．不同频率的电磁波在真空中传播速度相同，故D错误．
11． 振动 电磁波
【详解】
[1][2]“来自火星的声音”是物体动产生的，通过电磁传向地球，超声波和次声波的传都需要介质，不能在真空中传播。
12． 太阳能 电磁波
【详解】
[1]太阳能电池板是把太阳能转化成电能的装置，所以北斗卫星工作所需要的电能是通过太阳能电池板由太阳能转化而来的。
[2]电磁波的传播不需要介质，声音的传播需要介质，而太空中没有空气，所以“北斗”卫星导航系统是利用电磁波向地球传递信息的。
13． 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
14． 电磁波 排斥 = 有
【详解】
[1]蓝牙是通过电磁波工作的。
[2]蓝牙音箱能够悬浮是因为箱体底部的磁极与底座上部的磁极相同，而同名磁极相互排斥，于是箱体悬浮。
[3]箱体静止悬浮，是受到重力和底座对它向上的磁力的作用，这两个力是一对平衡力，所以
F磁力=G箱体
反过来，箱体也对底座有向下的磁力作用，所以底座受到的力有：竖直向下的重力、向下的磁力和桌面对它的向上的支持力，且处于静止，所以
F=F磁力+G底座=G箱体+G底座
[4]重力消失，但磁力没消失，所以底座还受到向下的磁力，那么底座对桌面便有向下压挤，产生压力。
15． 否 一样大 微波 中国电信
【详解】
（1）[1]中国移动5G信号比4G信号传输速度快，是指5G信号承载信息量更大，更通畅；它们同属于电磁波，在空气中传播速度相同。
[2]4G的电磁波和5G的电磁波，都是电磁波的一种，在空气中传播速度相同。
（2）[3]由图可知：中国移动5G信号的电磁波属于微波。
[4]由表可知，中国移动5G信号的频率高， 根据公式c=λf可知，中国移动5G信号的电磁波波长较短，中国电信5G信号的波长较长。
16． 运动 地球的像 不需要 液化 蒸汽压缩蒸馏 7.5 污水处理等
【详解】
（1）[1]空间站绕地球转动，故以地球为参照物，空间站是运动的。
[2]宇航员从空间站看地球，由于光要经过大气层的折射，故看到的是地球的像。
[3]由图可知，宇航员未佩戴呼吸面罩，故此时空间站内是有空气的，所以交谈时不需要通过无线电。
（2）[4]由题干冷凝水系统会把收集起来的水蒸气凝结成水可知，水由气态变为液态，故此物态变化为液化。
[5]由题干尿处理系统采用蒸汽压缩蒸馏技术，从“尿”中取得“蒸馏水”可知，答案为蒸汽压缩蒸馏。
（3）[6]由题干可知该反应器最大产水速度为2.5升每小时，故三小时最多可产水7.5升。
（4）[7]“环控生保系统”实现了水资源重复利用，这项新技术，还可以利用在污水处理等方面。
17． 真空 等于 减小 9.6×103Pa 4.8×103J
【详解】
（1）[1]真空不能传声，但电磁波可以在真空中传播，故环绕器能将图片信息传回到地球上，主要是因为电磁波能在真空中传播的特点。
（2）[2]因为着陆巡视器从距火星表面约100m处开始的运动可以看作是匀速直线运动，则此时着陆巡视器受到的重力和阻力是一对平衡力，大小相等，方向相反，作用在同一直线上。故此过程中着陆巡视器受到的阻力等于火星对它的重力。
[3]此过程中，陆巡视器的速度不变，动能不变，高度降低，重力势能减小，机械能是动能和势能之和，故它的机械能减少。
（3）[4]由题意知，着陆巡视器上搭载的“祝融号”火星探测车质量为240kg，共有6个轮子与火星表面接触，每个轮子与地面的接触面积约为250cm2，如果火星对表面物体的吸引力约为地球的0.4倍。 则“祝融号”对火星表面产生的压强为
（4）[5]由题意知，“祝融号”在火星表面匀速直线行驶，速度为200m/h，所受阻力为车重的0.1倍。
因为“祝融号”在火星表面匀速直线行驶，所以阻力等于牵引力为
F=f=0.1G=0.1×0.4×240kg×10N/kg=96N
则“祝融号”行驶15min做了的功为
18． 大气压 甲 红外线
(1)液体和气体都称为流体，生活中常见的流体是水和空气，流体流速越大的位置、压强越小；流体流速越小的地方、压强越大。
(2)电动机的原理：通电线圈在磁场中受力转动。
(3)电视遥控器利用红外线来传输指令，紫外线可以用来灭菌。
【详解】
[1]清洁地面的机器人，它工作时内部的电动机带动风扇转动，使尘盒内部空气流速变大、压强变小，在外部大气压的作用下将垃圾吸入尘盒内。
[2]甲图研究的是通电线圈在磁场中受力转动，是电动机的原理；乙图研究的是电磁感应现象，是发电机的原理。
[3]遥控器是利用红外线向机器人发送指令的。
19． 热值 化学 电磁波 天宫二号 3.93×1011 减小
【详解】
(1)[1]因为液态氢的热值比较高，相同质量的液态氢放出的热量比较多，所以常作为火箭的燃料。
[2]在火箭加速上升阶段，燃料燃烧，将储存的化学能释放出来，转化为火箭的机械能。
(2)[3]太空环境是应该真空环境，不能传播声音，故在轨运行时与地面控制中心在传递信息过程中主要依靠电磁波。
(3)[4]天舟一号货运飞船是静止的，即相对于选取的参照物位置没有发生变化，天舟一号相对于天宫二号的位置没有发生变化，故天舟一号是以天宫二号为参照物的。
[5]1km等于1000m，而1m等于106μm，则
1km=109μm
故
(4)[6]天舟一号和天宫二号一起从近地点A向远地点B运行的过程中，质量不变，高度升高，速度减小，则动能减小。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页