人教版九年级全一册21.2电磁波的海洋一课一练（有解析）

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．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
2．2021年10月16日0时23分，长征二号F遥13火箭将神舟十三号载人飞船和翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员送入太空，6点56分飞船成功与中国天宫空间站实现自动交会对接，9点58分三名航天员进入了空间站。如图所示是对接时的情景，以下有关对接过程的说法，正确的是（　　）
A．对接后，“神舟十三号”相对天宫空间站是静止的
B．对接时，“神舟十三号”相对天宫空间站的速度很大
C．对接后，它们做匀速直线运动
D．对接时的图片是通过声波传播的
3．今年5月，珠峰高程测量登山队登顶的视频画面首次通过5G网络与全球实时共享。信号传输利用的是（　　）
A．超声波 B．次声波 C．微波 D．红外线
4．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
5．下列设备中，没有利用电磁波工作的是（　　）
A．手机 B．微波炉
C．B超 D．电视遥控器
6．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．电磁波在空气中的速度是
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
7．关于宇宙、通信和微观世界，下列说法中正确的是
A．地球是宇宙的中心
B．光不属于电磁波
C．电磁波在真空中传播的速度是 340m/s
D．电子的发现说明原子是可以再分的
8．高铁、移动支付、共享单车、网购成为中国的“新四大发明”，下列说法不正确的是（　　）
A．高铁列车采用电动机提供动力，电动机的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用
B．移动支付、共享单车、网购都是通过电磁波进行信息的传递
C．用手机扫码支付时，二维码应在手机镜头的1倍焦距以内
D．共享单车座垫的形状能增大与骑行者臀部的接触面积，从而减小对臀部的压强
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
10．2020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
二、填空题
11．汤姆生发现了电子，说明______是可分的。地面卫星控制中心向“天问一号”发送指令使其成功进人环绕火星轨道，控制中心是利用______传递指令信号的。
12．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。
13．2021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。
14．我国当前在5G通信标准研制及手机制造上处于世界先进水平。5G通信网络是利用______（选填“电磁波”“超声波”或“次声波”）来传输信息的，这种波在真空中的传播速度为______m/s，其实质是在空间传播的周期性变化的______。
15．2021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。
三、综合题
16．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。
17．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_____。
18．通过阅读，解答下列问题。
“翼龙”无人机
“翼龙”无人机是我国自主研制的一种中低空、长航时、多用途无人机。图甲所示是无人机的图片，下表为其部分技术参数。
翼龙无人机采用正常式气动布局，大展弦比中单翼，V型尾翼，机身尾部装有一台活塞式发动机。翼龙无人机的展弦比较大，因此升力较大、诱导阻力较小，巡航升阻比较大，可以长时间在空中滞留。无人机具备全自主平台，可携带各种侦察、测距、电子对抗设备及小型空地打击武器，可广泛应用于如灾情监视、军事活动等科学研究领域；
问题一：翼龙无人机将灾情监视、军事活动等信息通过______（选填“声波”或“电磁波”）及时传递到指挥中心；无人机可以长时间在空中滞留的原因：______；
问题二：若翼龙无人机携带小型空地打击武器向地面目标投掷炸弹时，你认为无人机应_______投掷（选填“在目标正上方”或“提前”）；
问题三：翼龙无人机满载燃油，并以最大载荷量停在水平跑道上蓄势待发，此时无人机轮胎与地面接触的总面积为0.04m2，（g取10N/kg）求：
(1)无人机对水平跑道的压强______Pa；
(2)当无人机起飞后在额定功率下沿水平方向正常巡航时所受的阻力______N；
问题四：活塞式发动机是无人机的核心部件，为了确保无人机的飞行速度不超过最大值，工程师给发动机装上了能控制油门大小的限速器，其简化电路如图乙所示，其中R的阻值随飞行速度变化的图像如图丙所示。若电源电压恒为12V，R0的阻值为15Ω，当无人机达到最大飞行速度时，R0的电功率是______W。（电磁铁电阻忽略不计）
19．阅读《高压电线下打手机安全吗》，并回答下列问题。
高压电线下打手机安全吗？
某建筑工地的一名男子在高压线下接电话时手机突然爆炸，造成身体烧伤面积达70%。事后工友们猜测是因为靠近高压电线接电话导致了惨剧的发生。这条消息引发人们的猜想：
猜测1：可能是拿着手机的时候，靠高压线太近，导致触电。
猜测2：可能是手机的电磁波，让人头顶的空气产生电离能力，给高压电建了个“绿色通道”，导致触电。
阅读完下面的资料，你就能判断上面的猜想是否正确了。
①我国《电力安全工作规程》给出了操作人员与通电高压交流线路的安全距离，高压架空线路规范《110KV－500KV高压架空线路设计技术规程》则对国内高压线路架设的实际距离做出了限值要求。详见下表：
高压线电压等级 安全距离（米） 居民区导线对地最小距离（米） 边导线与建筑物之间的最小水平距离（米）
110KV 1.5 7.0 4.0
220KV 3 7.5 5.0
330KV 4 8.5 6.0
500KV 5 14 8.5
②通电的高压交流线会在周围产生低频的变化电场和磁场，暴露在这个电场和磁场中的导体会感应出电压。但因为架空高压线有一定高度，人体作为一个导体，长度有限，实际感应出的电压等级往往很低，在人体能承受的安全范围内。
③手机在使用的时候会向外发送无线电波。手机信号使用的无线电波频率为1GHz、2GHz左右，而高压电线产生的电场和磁场的频率是50~60Hz，两者相距很大，手机的天线不具备接收高压电辐射出的能量的能力。
④一般来说，电磁波的频率越高，电离作用就越强。频率很高的宇宙射线（左右或更高）对空气有很强的电离作用，左右的太阳紫外线也可以使空气电离产生臭氧。相比之下，手机无线电波的频率（1GHz~2GHz）太低了，在电离空气方面，它连个打酱油的都算不上。
(1)根据文中资料，请你判断_______；
A．猜测1正确 B．猜测2正确
C．猜测都正确 D．手机爆炸与高压电线无关
(2)手机是利用_______传递信息的；
(3)安全用电的原则是，不接触低压带电体，不_______高压带电体；
(4)对于比较长、比较大的金属导体，如图所示，在经过高压电线下时会感应出较大电压而带电，请你想出比较可行的办法避免人触电：________。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．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。
2．A
【详解】
A．对接后，两个航天器的相对位置不变，以相同的速度和方向一起飞行，因此是相对静止的，故A正确；
B．对接时，两个航天器之间必须保持相对较小的运动速度，这样才能便于操作，故B错误；
C．对接后，两航天器绕地球做圆周运动，其运动方向不断改变，故C错误；
D．航天器通过电磁波实现与地面的通讯联络，因此，对接时的图片不是通过声波传播的，故D错误。
故选A。
3．C
【详解】
5G网络信号传输，是利用微波进行传递信息，微波属于电磁波。
故选C。
4．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。
5．C
【详解】
A．手机通过发射及接收电磁波来传递信息的，故应用了电磁波，故A不符合题意；
B．微波炉利用了电磁波中的微波与液体的频率接近的性质使液体振荡发热，故B不符合题意；
C．B超是利用超声波工作的，声波不是电磁波，故C符合题意；
D．电视遥控器利用了电磁波中的红外线来操控电视，故应用了电磁波，故D不符合题意。
故选C。
【点睛】
本题考查了电磁波的应用，要明确生活中有哪些电器应用了电磁波，特别注意超声波属于声波而不是电磁波。
6．C
【详解】
A．电磁波传播不需要介质，既可以在真空中传播也可以在空气中传播，故A正确，不符合题意；
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．电磁波在空气中的速度是约为3×108m/s，故C错误，符合题意；
D．手机工作过程中发热，可说明部分电能转化为了内能，故D正确，不符合题意。
故选C。
7．D
【详解】
A．太阳是太阳系的中心，太阳系是银河系的一员，银河系又是宇宙中的一个星系，地球不是宇宙的中心，故A错误；
B．可见光、不可见光等都属于电磁波，故B错误；
C．电磁波在真空中传播的速度是3×108m/s，故C错误；
D．原子是由原子核与核外电子组成的，电子的发现揭示了原子是有结构的，可以再分的，故D正确。
8．C
【详解】
A．电动机的原理是通电导线或线圈在磁场中受力运动或转动，故A正确，不符合题意；
B．无线通信是靠电磁波传递信息的，故B正确，不符合题意；
C．用手机扫码支付时手机相当于照相机，所以镜头应该在两倍焦距之外，故C错误，符合题意；
D．共享单车座垫的形状能增大与骑行者臀部的接触面积，根据公式，这样可以减小对臀部的压强，故D正确，不符合题意。
故选C。
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．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。
11． 原子 电磁波
【详解】
[1]汤姆生发现了电子，这说明原子是可以再分的，原子由原子核和核外电子构成。
[2]电磁波可以在真空中传播，控制中心是利用电磁波传递信息。
12． 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。
13． 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。
14． 电磁波 3×108 电磁场
【详解】
[1]手机的图片、文字信息都是利用电磁波传播的，5G网络是通过电磁波来传输信息的。
[2]电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s。
[3]周期性变化的电磁场是电磁波传播的实质。
15． 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
16． 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
17． 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%
18． 电磁波 无人机的展弦比较大，因此升力较大、诱导阻力较小，巡航升阻比较大，可以长时间在空中滞留 提前 3.456
【详解】
[1]翼龙无人机将灾情监视、军事活动等信息通过电磁波传递给指挥中心。
[2]由题意可知，无人机可以长时间在空中滞留的原因是无人机的展弦比较大，因此升力较大、诱导阻力较小，巡航升阻比较大，可以长时间在空中滞留。
[3]若在目标的正上方投掷，炸弹被扔出后，由于惯性要保持原来和飞机相同的速度，还会继续向前飞行，会落在目标的前方；所以无人机投弹时，不是飞到目标的正上方时投弹，而是要提前投掷。
[4]由表中数据可得，无人机满载燃油时的总重力
无人机对水平跑道的压力
无人机对水平跑道的压强
[5]由表中数据可知，无人机正常巡航速度
由得，正常巡航时牵引力
无人机水平匀速正常巡航时受力平衡，所以阻力
[6]由表中数据知，无人机的最大飞行速度为280km/h，由图丙知，此时R=10Ω，由图乙知，R与R0、电磁铁串联，电磁铁电阻忽略不计，由串联电路特点和欧姆定律可得，此时电路中电流
所以此时R0的电功率
19． D 电磁波 靠近 在导体上连接一根地线，将电流引向大地
【详解】
(1)[1]男子虽然在高压线下接电话时手机突然爆炸，但是由题中材料可知，手机的天线不具备接收高压电辐射出的能量的能力，而且人离高压线距离较大，感应出的电压在人的承受范围之内，可知，手机爆炸与高压电线无关。
故选D。
(2)[2]手机的无线电波，属于电磁波，所以手机是利用电磁波传递信息的。
(3)[3]高压带电体，电压很高，会在周围产生低频的变化电场和磁场，离得太近会感应出较大的电压，所以，安全用电的原则是，不接触低压带电体，不靠近高压带电体。
(4)[4]对于比较长、比较大的金属导体，如图所示，在经过高压电线下时会由于电磁感应，而感应出较大电压而带电，人体若触摸到，会造成触电事故，所以可以把电流引流到其他地方，参考家庭电路的地线，可以想象到在导体上连接一根地线，将电流引向大地即可。
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