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．“北斗”导航系统是我国自行研制的通信系统，该系统在传递信息过程中主要依靠
A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．激光
2．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
3．“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
4．2021年5月，“天问一号2探测器成功在火星着陆，下列有关“天问一号”的说法错误的是（　　）
A．“天问一号”与地面控制中心联系是通过电磁波传递信息
B．“天问一号”的太阳能电池板工作时将太阳能转化为电能
C．“天问一号”在着陆火星减速下降过程中机械能不变
D．“天问一号”轨道修正需要发动机点火工作，说明力可以改变物体的运动状态
5．下列关于电和磁的说法正确的是（　　）
①微波炉、手机、电视机遥控器都会发出电磁波　②地球上的指南针静止时N极指向地磁的北极　③电磁继电器和电铃都是电流磁效应的实际应用　④家用电风扇是利用电磁感应原理工作的
A．①③正确 B．①②正确
C．②④正确 D．③④正确
6．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
7．2021年5月15日，我国“天问一号”火星探测器稳稳降落在火星的乌托邦平原，探测器经过借助火星大气进行气动减速等一系列减速措施后，再经过反推发电机进行动力减速，距离火星表面100m时，进入悬停阶段，完成精避障和缓速下降后抵达火星表面，如图所示，下列判断错误的是（　　）
A．探测器与地面控制系统间靠电磁波传递信息
B．反推发电机利用了热值大，密度小的燃料
C．悬停阶段，探测器相对火星表面是静止的
D．落地后，探测器的影子是光的反射形成的
8．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
9．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
10．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
二、填空题
11．2021年2月6日长沙开通国内首条智慧公交示范线，在基于5G的车路协同及车车协同的V2X应用场景下，智慧公交及其他智能网联汽车能做到与红绿灯系统及其他车辆之间的无障碍“交流”。智慧公交车与路口信号灯是通过______波传递信息的，这种波______在真空中传播。
12．聊城人民广播电台的频率为96.8×106Hz，这个电磁波在真空中的传播速度______（选填“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。
13．2021年底，砚山将实现所有乡镇所在地5G网络全覆盖，5G网络信号是以______为载体来进行传输的，它在真空中的传播速度为______m/s。
14．2020年6月23日，北斗卫星导航系统组网成功，北斗导航依靠的是_______传递信息，其在真空中传播的速度约为______。
15．如图所示，是一台收音机的屏板，当指针（图中黑块）向右调时，所接收到的电磁波的波长将___________；所接收的电磁波的波速将___________。（选填“变大”、“不变”或“变小”）
三、综合题
16．2020年，我国快速控制了疫情，高速发展了科技。2020年7月23日，“天问一号”由长征五号遥四运载火箭发升空。“天问一号”计划飞行约7个月抵达火星，并通过2至3个月的环绕飞行后着陆火星表面，开展探测任务。2020年7月31日，北斗三号全球卫星导航系统正式开通。北斗系统创新融合了导航与通信能力，具有实时导航、快速定位、精确授时、位置报告和短报文通信服务五大功能。2020年11月10日，随着“奋斗者”号有条不紊地布放，下潜、巡航、坐底、作业、上浮、回收创造了中国载人深潜的新纪录，在马里亚纳海沟成功坐底深度达10909米，2020年11月24日，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，此次嫦娥五号的发射实现了中国航天史上的五个“首次”；首次在月球表面自动采样，首次从月面起飞，首次在38万公里外的月球轨道上进行无人交会对接，首次带着月壤以接近第二宇宙速度返回地球，首次样品的存储、分析和研究。
从文字中找一个与上述情景相关的物理信息，并指出对应的物理知识，不得与示例重复。
示例：物理信息：太阳帆板；
物理知识：太阳能转化为电能。
作答：物理信息：______ ；
物理知识：______。
17．2020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；卫星与地面设备通过______波传递信息。
（2）若满载燃料的火箭质量为2×105kg，则受到的重力是多少______？（取g＝10N/kg）
（3）火箭在某阶段以7.42km/s的速度匀速飞行100s，则这段时间内火箭飞行的路程是多少______？
（4）火箭能达到的速度主要与燃料燃烧的喷射速度、火箭的“质量比”有关，若燃料的喷射速度一定，提高“质量比”，可提高火箭飞行速度。人们把火箭初始起飞时的总质量m0与燃料耗尽时的火箭结构质量m1之比称为“质量比”（即：）。请根据以上信息分析说明采用多级火箭为什么能提高火箭飞行速度______。
18．2021年5月5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）火星上昼夜温差大，为保证“祝融号”度过漫漫寒夜，其顶部有一个集热窗装置，里面装有的正十一烷固体，白天会吸热______成液体储存能量，晚上______放热释放能量（填物态变化名称）；
（2）着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（5.5×1010m~4×1011m），着陆组合体通过电磁波信号与地面控制中心通信需要较长时间（电磁波在真空中传播速度与光速相同），试求信号来回至少需要多少秒？( )（结果保留两位小数）
19．阅读短文，然后回答问题
2020年最前沿的出行方式来咯！4月19日，在长沙政策开放区域，任何普通市民都可以通过百度APP免费呼叫搭乘Apollo自动驾驶出租车。
自动驾驶汽车通过传感器来感知环境，传感器就如同汽车的眼睛。而传感器又分为好多种，比如摄像头、超声波雷达、毫米波雷达和激光雷达，下面主要来介绍这几种传感器的相关知识！
摄像头可以采集图像信息，与人类視觉最为接近。通过采集的图像，经过汁算机的算法分析，能够识別丰富的环境信息，如行人、自行车、机动车、道路轨迹线、路牙、路牌、信号灯等。毫米波雷达通过发射电磁波接收反射信号来测定与物体间的距离，其频率通常介于10~300GHz频域之间。与红外、激光等相比，毫米波穿透雾、烟、灰尘的能力强。
激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等信息的雷达系统。其工作原理是向目标发射激光束，然后将接收到从目标反射回来的回波与发射信号进行比较经过计算分析后就可获得目标的有关信息如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数。
（1）Apollo自动驾驶出租车是电动汽车，它在行驶时将电能主要转换为______能；
（2）采集信息的摄像头成的是倒立______的实像；
（3）用短文中语句说明毫米波雷达相对于激光雷达的优势是______。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
远距离传输信息主要依靠电磁波
【详解】
真空不能传声，排除超次声波，激光可用于隧道挖掘时做激光准直，远距离传输主要依靠电磁波．
2．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。
3．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．
4．C
【详解】
A．电磁波可以在真空中传播，所以天问一号与地面控制中心联系是通过电磁波传递的信息，故A正确，A不符合题意；
B．太阳能电池板可以将太阳能转化为电能，故B正确，B不符合题意；
C．天问一号在着陆火星减速下降过程中质量不变，速度变慢，所以动能减小，高度减小，所以重力势能减小，所以机械能减小，故C错误，C符合题意；
D．“天问一号”轨道修正需要发动机点火工作，此时天问一号的运动方向的改变利用的是力可以改变物体的运动状态，故D正确，D不符合题意。
故选C。
5．A
【详解】
①微波炉、手机、是利用电磁波来工作的，电视机遥控器利用红外线工作，也是电磁波中的一种，①正确；
②地球上的指南针静止时N极指向地理的北极，地磁的南极，②错误；
③电磁继电器和电铃都应用了通电导体周围存在磁场，是电流磁效应的实际应用，③正确；
④家用电风扇是电动机带动风扇转动，电动机是利用通电导体在场中受到力的作用来工作的，④错误；由以上分析可知，①③正确，故A正确，BCD错误。
故选A。
6．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。
7．D
【详解】
A．电磁波传播不需要介质，探测器与地面控制系统间靠电磁波传递信息，故A正确，不符合题意；
B．热值大的燃料，相同质量完全燃烧放热更多，密度小，相同体积质量小，更轻便，故B正确，不符合题意；
C．悬停阶段，探测器相对火星表面位置不变，是静止的，故C正确，不符合题意；
D．探测器的影子是光的直线传播形成的，故D错误，符合题意。
故选D。
8．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。
9．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。
10．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。
11． 电磁 能
【详解】
[1][2]电磁波能够传递信息，智慧公交车与路口信号灯是通过电磁波传递信息的。电磁波能在真空中传播。
12． 等于 3×108
【详解】
[1][2]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，其大小为3×108m/s；光也是一种电磁波，光和电磁波在真空中的传播速度相等。
13． 电磁波 3.0×108
【详解】
[1][2]5G网络信号是以电磁波为载体来进行传输的，电磁波的传播不需要介质，电磁波在真空中的传播速度为3.0×108m/s。
14． 电磁波 3108
【详解】
[1]电磁波的传播不需要介质，电磁波可以在固体、液体、气体中传播，也可以在真空中传播；卫星在太空中，太空中没有介质，只能依靠电磁波传递信息。
[2]电磁波在真空中的传播速度和光速相等，都是3108m/s。
15． 变小 不变
【详解】
[1][2]由图示知，屏板上所标数据的单位为Hz，频率单位。所以屏板的指针向右调时，电磁波的频率变大，而电磁波的波速是不变的，据c=λf知，频率越大，则波长越小，所以所接收到的电磁波波长将变小。
16． 北斗系统创新融合了导航与通信能力 利用电磁波传递信息
【详解】
[1][2]北斗三号全球卫星导航系统正式开通。北斗系统创新融合了导航与通信能力，具有实时导航、快速定位、精确授时、位置报告和短报文通信服务五大功能。说明电磁波可以传递信息。
17． 内 电磁 2×106N 742km 火箭初始起飞时的总质量m0保持不变，每级火箭脱离一次，m1减小一次，变大，根据燃料的喷射速度一定，提高“质量比”，可提高火箭的飞行速度
【详解】
(1)[1]燃料燃烧时发生化学变化，释放出内能。
[2]卫星在太空中，太空中没有介质，只能依靠电磁波传递信息。
(2)火箭质量为2×105kg，则受到的重力
(3)火箭在某阶段以7.42km/s的速度匀速飞行100s，则这段时间内火箭飞行的路程
(4)火箭初始起飞时的总质量m0保持不变，每级火箭脱离一次，m1减小一次，变大，根据燃料的喷射速度一定，提高“质量比”，可提高火箭的飞行速度，所以采用多级火箭能提高火箭飞行速度。
答：(2)火箭受到的重力是2×106N；
(3)这段时间内火箭飞行的路程742km；
(4)火箭初始起飞时的总质量m0保持不变，每级火箭脱离一次，m1减小一次，变大，根据燃料的喷射速度一定，提高“质量比”，可提高火箭的飞行速度，所以采用多级火箭能提高火箭飞行速度。
18． 熔化 凝固 366.67s
【详解】
（1）[1][2]正十一烷固体，白天会吸热熔化成液体储存能量，晚上凝固放热释放能量。
（2）[3]火星、地球运动过程中的最短距离为5.5×1010m，信号来回传播的路程
s=5.5×1010m×2=1.1×1011m
电磁波的传播速度
v=3×108m/s
由可得信号来回至少需要的时间
19． 机械 缩小 穿透雾、烟、灰尘的能力强
【详解】
（1）[1]电动汽车的主要部件是电动机，电动机消耗电能，向汽车提供牵引力，将电能转化为机械能。
（2）[2]摄像头成像与照相机相同，利用物距大于2倍的焦距，成倒立、缩小的实像。
（3）[3]根据短文的内容，毫米波雷达通过发射电磁波接收反射信号来测定与物体间的距离，其频率通常介于10~300GHz频域之间。与红外、激光等相比，毫米波穿透雾、烟、灰尘的能力强。
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