北师大版九年级年级全一册15.1电磁波同步练习（有解析）

北师大版九年级年级全一册 15.1 电磁波 同步练习
一、单选题
1．2021年12月9日，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成功进行了太空授课，下列相关描述正确的是（　　）
A．王亚平他们仨在飞船内进行太空授课时不具有惯性
B．地球上的学生听到翟志刚的声音是靠声波传回地球的
C．叶光富悬停在太空中时，他的质量不变
D．翟志刚讲话时声音响度很大是因为他的声音频率很高
2．关于电磁波，某同学记录了如下内容：
①电磁波可以进行信息传递
②电磁波在真空中传播的速度约为3×108m/s
③声呐是一种在水中利用电磁波测距的技术
④卫星通信是一种利用电磁波的远距离通信方式
其中正确的是
A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④
3．2020年11月24日4时30分，中国在文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，顺利将探测器送入预定轨道。2020年12月17日，嫦娥五号任务轨道器与返回器分离，返回器携带月球样品返回地球。下列说法正确的是（　　）
A．火箭升空过程中机械能不变
B．火箭升空过程中机械能转化为内能
C．控制中心是通过电磁波来控制嫦娥五号任务轨道器
D．嫦娥五号任务轨道器是通过超声波来控制返回器的
4．手机是成年人的生活必需品，小明爸爸开私家车进出大城市时，必须打开手机北斗导航系统来指引汽车行进路线。手机导航系统与北斗卫星之问传输的信号属于（　　）
A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．可见光
5．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
6．“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
7．图中有关声的应用，分析正确的是（ ）
A．是摩托车的消音器，其作用是在接收处减弱噪声
B．是手按在小提琴上一根弦的不同位置，其目的是改变音色
C．是王亚平空中授课现场，其信息是靠真空传声的
D．是倒车雷达，其原理与蝙蝠在夜间正常飞行的原理相同
8．央视春晚已实现全媒体传播，并在4K、5G、VR、AR、AI等多方面进行技术创新。首次进行4K超高清直播时，全程采用5.1环绕声，实现5G内容传输，是一场真正的艺术与科技完美结合的春晚。下面说法正确的是（ ）
A．观众是根据音调分辨出钢琴声和二胡声的
B．5G的传输速度更大，是因为5G是通过超声波传递信息的
C．手机通过Wi-Fi收看春晚直播，是利用电磁波传递信息的
D．收看过程中为不影响他人，把音量调小一些，这是在传播过程中减弱噪声
9．2021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
10．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
11．在2020年特殊的经济形势下，“新基建”的七大产业担负起了国家经济发展的重大使命，“5G”产业是其中一项。“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．电磁波可以在真空中传播
B．电磁波既能传递信息也能传递能量
C．“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
D．即使先进的“5G”手机，使用过程中也会发热，是因为工作过程中部分电能转化为内能
12．【2016·徐州卷】标准化考场内的电波钟可以远距离自动校时，是因为它能接收到（ ）
A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．紫外线
二、填空题
13．2021年5月25日晚，520架无人机在长沙橘子洲上空变换队形，摆出“禾下乘凉梦”、“袁隆平院士的画像”等图样，用来缅怀“杂交水稻之父”袁隆平爷爷。无人机组是利用______为载体来获得信息的；“禾下乘凉梦”的图样在水中的倒影是光的______现象。
14．如图是一款“运动手环”，其主要部分是一段内置有一小块磁铁的密闭的空心塑料管，管外缠绕着线圈。戴着这种手环走路时塑料管跟着手一起运动，磁铁则在管内反复运动，线圈中便会产生电流，液晶上就会显示出运动的步数。此过程利用了 __ 原理。计步的数据还可通过 __ 传送到手机上。
15．2021年10月16日，我国的“神州十三号”载入飞船成功发射，载着三名宇航员顺利入住我国的太空家园“天宫空间站”，如图所示，火箭高速升空时，机械能将______（选填“增大”、“减小”或“不变”）；飞船升入太空后利用______（填“超声波”或“电磁波”）传递信息。
16．（1）有一种“隐形飞机”，能有效避开雷达的探测。秘密之一在于它的表面有一层特殊材料，这种材料能够________（选填“增强”或“减弱”）对电磁波的吸收作用；秘密之二在于它的表面制成特殊形状，这种形状能够________（选填“增强”或“减弱”）电磁波反射回雷达设备；
（2）电磁波在真空中的传播速度________（填“大于”、“等于”或“小于”）光在真空中的传播速度，其速度大小为________m/s。
三、综合题
17．请阅读《中国“天眼”》并回答32题。
中国“天眼”
2016年9月25日，被誉为“中国天眼”的有中国自主知识产权的世界最大单口径巨型射电望远镜（简称FAST），在贵州平塘落成启动。它的接收面积达到30个标准足球场，跟被评为人类20世纪十大工程之首的美国Arecibo 300m望远镜相比，其综合性能提高约10倍。
“中国天眼”投入使用三年来，已实现跟踪、漂移扫描、运动中扫描等多种观测模式。是什么支撑“中国天眼”随时随地对几亿光年外的宇宙“扫一扫”？有一样东西很重要！那就是电力！
常见的家用电器耗电较低，如：一台冰箱1秒钟要用0.000012度电，一台空调1秒钟要用0.00086度电，一台洗衣机1秒钟要用0.000018度电，一台电视机1秒钟要用0.0000065度电，一台电脑1秒钟要用0.000009度电。“中国天眼”满负荷运行启动观测1秒钟要用多少电呢？答案是0.83度。
“中国天眼”的工作原理是把外太空的射电信号经过反射面反射聚焦到馈源舱，经过处理后再传回总控室。“中国天眼”探索外太空靠什么核心部件呢？就是“大锅”中间这个重约30吨的馈源舱，它可以说就是“中国天眼”的“瞳孔”。 馈源舱是“中国天眼”发射和收集电磁信号的核心设备，里面不仅有馈源装置，还有配套的其他辅助设备和设施，这些设施关系到“瞳孔”是否看得清、看得准。所以，馈源舱对电压质量要求很高，435伏的额定电压波动不能超过正负0.5%，电压如果超过允许的波动范围，馈源舱就会启动保护程序。剧烈的电压波动可能使馈源舱存在报废风险。
“中国天眼”对电力的要求这么高，它的专用变电站是高规格的双电源供电。2015年，一条35千伏专用变电站的18.25公里输电线路接入“天眼”，第一电源开通了。2019年，总长16.2公里的“天眼”工程第二电源成功投运，“天眼”供电有了“双保险”。 FAST工程是我国科学工作者奋发图强、励志创新的具体实践。
请根据上述材料，回答下列问题：
(1)“中国天眼”所接收的电磁波信号在宇宙中的传递速度是___________m/s；
(2)“中国天眼”满负荷运行启动观测一小时需要用电__________kW h；
(3)馈源舱对电源的要求很高，“天眼”变电站使用高规格的双电源供电的原因是：______
A．保证不断电 B．“天眼”消耗电能多 C．“天眼”体积庞大
18．2017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”）
19．我们国家发射的嫦娥五号于2020年12月2日凌晨四点五十三分在月球上完成了土壤的钻取采样及封装，月球上有丰富的矿藏资源，而其中最有价值的就是氦-3资源。氦-3是氦的同位素，含有两个质子和一个中子。在几乎没有大气的月球上，太阳风直接落到月球表面，日积月累在月球表面的沙粒、岩石中，氦-3的含量越积越多，成了月球土壤重要的组成部分。氦-3最吸引人类的就是它作为能源材料的优秀“潜质”，它不仅可用于地面核电站，而且特别适合作为火箭和飞船的燃料，用于宇宙航行。从月球土壤中每提取一吨氦-3，可得到6300吨氢、70吨氮和1600吨炭。据估算1kg氦-3便可产生6.84×1013 J的能量，只需要十吨氦-3就能满足全国一年的能源需求。
（1）我国科学家通过______(选填“电磁波”或“超声波”)来控制嫦娥五号月球探测器成功落月并完成土壤的钻取采样及封装。
（2）氦-3释放核能的形式与氢弹一样，它是通过核______释放出巨大能量。2kg氦-3可产生______J的能量，相当于完全燃烧______kg煤放出的热量。（煤的热值是3×107J/kg）
20．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）。
21．阅读短文，回答问题。
Quaranta是当前问世的外表最圆润同时也最富动感的太阳能汽车之一（如图甲所示）。其前风窗玻璃和顶盖玻璃皆采用防太阳辐射的层压玻璃制作而成，车身轻便灵活。电池完全由太阳能供能—通过安装在车顶和前端的电池板收集太阳能。某辆太阳能汽车接收太阳光能的面板面积S＝8m2，正对太阳时产生U＝120V的电压，并对整车提供最大为10A的电流，机车最大可获得800W的机械功率。太阳光照射到地面上1平方米面积上的辐射功率P0＝1.0×103W。该车加速性能优越，从静止开始加速100m的路程最短仅需5s。
(1)车载导航系统是利用_____来传递信息的；车窗玻璃能有效防止来自太阳过量的辐射对人皮肤的伤害，主要是能阻挡太阳光中的_____；（选填“紫外线”或“红外线”）
(2)Quaranta在设计时充分利用了流体力学的知识。如图乙所示，当汽车行驶时，流过它上方的空气速度比下方空气速度大，此时，上方空气压强比下方空气压强_____（选填“大”或“小”）；
(3)Quaranta从静止加速100m路程的过程中可以达到的最大平均速度为_____m/s；
(4)太阳能属于_____（选填“可再生”或“不可再生”）能源；太阳能电池将太阳能转化为电能的效率为_____。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
AC．在太空中的航天员，其质量不随空间位置的变化而变化，所以三个人在太空中的质量与在地球上的质量是一样的，那么他们仍然具有惯性。故A错误，C正确；
B．地球与太空间有真空，而声音不能真空中传播，所以地球上听到宇航员的声音是靠电磁波传播的，故B错误；
D．翟志刚讲话声音的响度大，是因为他声音的振幅大，而不是频率高，故D错误。
故选C。
2．B
【详解】
①电磁波是现代通讯的“信使”，故①正确；
②电磁波的速度与光速相同，在真空中传播的速度约为3×108m/s，故②正确；
③声呐是一种在水中利用超声波测距的技术，故③错误；
④卫星通信也是依靠电磁波来传递信息的，故④正确；
综上，故B正确，ACD错误。
故选B。
3．C
【详解】
A．火箭升空过程中，速度变大，重力势能变大，故机械能变大，故A错误；
B．火箭升空过程中，燃料的内能转化机械能，故B错误；
C．控制中心是通过电磁波来控制嫦娥五号任务轨道器，故C正确；
D．嫦娥五号任务轨道器是通过电磁波来控制返回器的，超声波并不能在真空中传播，故D错误。
故选C。
4．C
【详解】
AB．北斗卫星位于太空中，是真空环境，超声波和次声波都属于声波，不能在真空中传播，故AB不符合题意；
CD．可见光在传播时能量的损耗比较多，也比较容易散射，导航系统与卫星之间是利用微波进行通信的，微波属于电磁波的一种，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
5．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。
6．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。
7．D
【详解】
A．摩托车的消音器，其作用是在声源处减弱噪声，故A错误；
B．小提琴是琴弦振动发出声音的，当在小提琴上不同位置按弦，琴弦振动的快慢会不一样，所以声音的音调就会发生变化，故B错误；
C．太空授课，其信息是靠电磁波传回地球的，真空不能传声，故C错误；
D．倒车雷达利用了超声波的回声定位，其原理与蝙蝠在夜间正常飞行的原理相同，故D正确。
故选D。
8．C
【详解】
A．通过音色可以辨别出钢琴和二胡声，故A错误；
B．5G是通过电磁波传递信息的，故B错误；
C．Wi-Fi就是利用了电磁波中的微波技术进行信息传递的，故C正确；
D．收看过程中为不影响他人，把音量调小一些，这是在发声处减弱噪声，故D错误。
故选C。
9．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。
10．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。
11．C
【详解】
AB．电磁波传播不需要介质，能在空气中传播，也能在真空中传播，既能传递信息，也能传递能量，AB均正确，但不符合题意；
C．“5G”比“4G”传递信息更快，是因为它的频谱带宽增加了，电磁波的波速是相等的，C错误，符合题意；
D．手机在使用的过程中出现发热现象，是由于电阻做功，电能转化为内能，D正确，但不符合题意。
故选C。
12．C
【详解】
试题分析：电波钟是在石英电子钟表内增加了接收无线电长波信号的特殊元件，它接收天文台地面发射站发送的标准授时信号，无线电长波是电磁波，所以它接收天文台地面发射站发送的标准授时信号是电磁波．答案为C．选项A、B、D不符合题意．
【考点定位】电磁波的传播
13． 电磁波 反射
【详解】
[1]无人机组是利用电磁波为载体来获得信息的；无人机组通过无线设备发射和接受电磁波，进行信息互通。
[2]“禾下乘凉梦”的图样在水中的倒影是通过水面成的虚像，平面镜成像利用的是光的反射现象。
14． 电磁感应 电磁波
【详解】
[1][2]根据“运动手环”的特点可知，当塑料管运动时，磁铁在管中反向运动，线圈切割磁感线而产生电流，因此，运动手环的基本原理是电磁感应，产生电流的过程中将机械能转化为电能，计步的数据是通过蓝牙技术传送到手机上，蓝牙是通过电磁波传递信息。
15． 增大 电磁波
【详解】
[1]火箭高速升空时，质量不变，速度变大，高度增加，故动能变大，重力势能增大，即机械能将增大。
[2]电磁波和声波都能传递信息，电磁波可以在真空中传播，声音不能在真空中传播，所以飞船升入太空后利用电磁波传递信息的。
16． 增强 减弱 等于 3×108
【详解】
(1)[1][2]现代的“隐形飞机”之所以能够避开雷达的探测，其原因在于它的表面制成特殊形状，这种形状能够减弱电磁波的反射，同时隐形飞机的表面有一层特殊材料，这种材料能够增强对电磁波的吸收作用，使得雷达接收到反射回来的电磁波发生变化，即导致雷达无法根据反射回来的电磁波判断前方物体；
(2)[3][4]电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s；光在真空中的传播速度，其速度大小为3×108m/s；二者大小相等。
17． 3×108m/s 2988 A
【详解】
(1)[1]电磁波信号在宇宙中的传递速度大约是光的速度，即3×108m/s；
(2)[2] “中国天眼”满负荷运行启动观测1秒钟要用0.83度电，那么观测一小时需要用电大小是
(3)[3]馈源舱对电压质量要求很高，435伏的额定电压波动不能超过正负0.5%，电压如果超过允许的波动范围，馈源舱就会启动保护程序。剧烈的电压波动可能使馈源舱存在报废风险，所以说电压不能变为零，要保证不断电，所以“天眼”变电站使用高规格的双电源供电；故选A。
18． 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。
19． 电磁波 聚变 1.368×1014 4.56×106
【详解】
(1)[1]声音传播需要介质，所以，地面科技人员对“嫦娥五号”的控制是靠电磁波来传递数据信息的。
(2)[2]人们可利用月球土壤中丰富的氦-3与氘核结合成新的原子核，是核聚变过程。
[3]根据短文知道，“1kg氦-3便可产生6.84×1013 J的能量”故2kg氦-3可产生的能量
[4]由知道，需要完全燃烧煤的质量
20． 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。
21． 电磁波 紫外线 小 20 可再生 15%
【详解】
(1)[1][2]电磁波可以传递信息，车载导航系统是利用电磁波来传递信息的；车窗玻璃能有效防止来自太阳的辐射，主要是能阻挡太阳光中的紫外线。
(2)[3]当汽车行驶时，上方的空气流速大、压强小，下方流速小、压强大，就会产生一个向上的压力差。
(3)[4]车的最大平均速度
v==20m/s
(4)[5]太阳能是可以从自然界中源源不断地得到的能源，属于可再生能源。
[6]太阳光照射到面板上的功率
P=1.0×103W/m2×8m2=8×103W
太阳能电池的效率
η==15%
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页