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．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
2．2019年11月1日正式上线商用。即第五代移动通信技术，是最新一代移动通信技术。的主要性能是高数据速率、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。下列相关说法正确的是（　　）
A．借助频率更高的光波传输信息
B．数据传输速率很快，可达，即每秒可传输
C．网络延迟（更快的响应时间），低于1毫秒，即响应时间小于六十分之一秒
D．可以满足自动驾驶，远程医疗等实时应用
3．2020年8月3日，我国独立自主建立的北斗三号全球卫星导航系统建成开通新闻发布会，在国务院新闻办公室召开。北斗卫星定位系统，可向全球免费提供全天候的高质量的定位、导航、测速和授时服务，该系统利用电磁波传递信息。下列关于电磁波的说法中，正确的是（　　）
A．电磁波的频率越高速度就越快
B．所有电磁波的波长是相等的
C．5G和4G技术使用的电磁波在真空中传播速度相同
D．声音和电磁波都能传递信息，且都能在真空中传播
4．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
5．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
6．2021 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
7．受疫情影响，学校推迟开学，各地多措并举保障学生“停课不停学”。2020年3月2日，平邑县教育局“空中课堂”全面上线，学生在家中用一台电脑或一部手机就可以观看全县优秀老师的课堂直播画面。手机（如图）能够接受各种信息利用的是（　　）
A．X射线 B．电磁波 C．超声波 D．紫外线
8．图甲为可见光的波段示意图。某款光敏电阻（LDR）在无光照时的电阻为5×105Ω，在波长为540nm的光照射时的阻值为5×103Ω，将两个这样的LDR连接成图乙电路，则（　　）
A．R1的功率比R2大
B．通过R1的电流比R2小
C．波长为540nm的光属于黄光
D．波长为540nm的光在真空中的传播速度比红光快
9．2018 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
10．2021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
11．将手机放在真空罩中，打电话呼叫手机，同时用抽气机抽去罩中的空气，直到听不到铃声，说明______，但手机仍能接收到呼叫信号，说明______，如果将手机放在密闭的金属容器内，手机______（选填“能”或“不能”）接收到呼叫信号。
12．紫外激光器是一种产生紫外光束的激光器。
（1）紫外光线的频率比蓝紫光更高，波长更___________（选填“长”或“短”），是一种人眼___________（选填“看见”或“看不见”）的光，这种光在真空中的传播速度为___________m/s；
（2）紫外激光器在生物医疗设备上是利用了紫外线辐射有___________作用；适量紫外线照射人体时，能促进人体合成维生素___________（选填“A”或“D”）；
（3）紫外激光器生产的磁盘的数据存储盘空间比蓝光激光器高出约___________（选填“0.2”“2”或“20”）倍。
13．2020年3月24日，在西昌卫星发射中心，遥感三十号06组卫星被长征二号丙运载火箭成功送入预定轨道。地面控制中心通过______波向它发出指令，这种波在真空中传播的速度为______m/s。卫星在随火箭加速上升过程中，机械能______（选填“变大”、“变小”或“不变”），火箭外壳温度会______（选填“升高”、“降低”或“不变”）.
14．如图所示，磁悬浮列车是一种快速、舒适、经济、无污染、低能耗的现代交通工具。它利用磁极间相互作用，使车轮与轨道不接触，从而减小______，提高车速。列车上的GPS定位利用______传递信息。
15．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。如图是电磁波家族
关于“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）
三、综合题
16．我国具有完全自主知识产权的新一代大型客机C919在上海浦东国际机场首飞，这标志着中华民族百年的“大飞机梦”取得了历史性突破。
(1)如题图乙所示，飞机的机翼做成上凸下平的形状，飞机飞行时，机翼上方气流比下方气流的流速_____________（填“快”或“慢”），下方空气的压强________（填“大于”“等于”或“小于”）上方空气的压强，从而使机翼获得了向上的升力；飞行过程中飞机与地面之间传递信息利用的是_____________________波。为了缩短飞机起飞或着陆的滑行距离，最好________（填“顺风”或“逆风”）起飞；
(2)在C919客机加速上升的过程中，机舱外的大气压____________（填“变大”“变小”或“不变”），机舱内先进的“呼吸系统”，使飞机在气压只有2.5×104Pa左右的万米高空时，机舱内气压达到8.0×104Pa，机体1m2面积上承受内、外气压的压力差约为________N。
17．阅读《5G时代》，回答问题。
首届世界5G大会于2019年11月在北京举行。“5G代表什么呢？5G是第五代移动通信技术的简称，是最新一代蜂窝移动通信技术。5G网络的优势在于数据传输速率远远高于以往的蜂窝网络，比当前的有线互联网还要快；另一个优点是较低的网络延迟，响应时间低于1毫秒。由于数据传输更快，5G网络将不仅仅能为手机用户提供服务，而且还将成为家庭和办公网络的提供商，与有线网络提供商形成竞争。
无线通信技术中的奥秘是什么呢？它蕴含在物理学的基本公式“”中，即“光速=波长×频率”，在国际单位制中，波长的单位为“米（m），频率的单位为“赫兹（Hz）”电磁波的功能特性是由它的频率决定的，不同频率的电磁波，有不同的用途。频率越高，能使用的频率资源越丰富，其传输速率就越高，同时，频率越高，波长越短，越趋近于直线传播，绕射能力越差，在传播介质中的衰减也越大。
由于5G技术采用了高频段传输，其最大的问题就是传输距离大幅缩短，覆盖能力大幅减弱。为了解决这一问题，需要增加覆盖同一区域的5基站的数量，全国已经建设5G基站11.3万个，将来我们身边将会出现很多的“微基站”、“天线阵列”，这样同一基站下的两个用户就可以不通过基站直接实现手机间的传输。
5G的应用不仅局限于消费端，更广阔的市场在于工业互联网领域的应用，如5G智慧工厂、自动驾驶等。目前，自动驾驶是市场焦点之一，车辆利用5G通讯网络可在一、两公里之外提前感知交通信号灯，为无人驾驶提供支持。
阅读上文，回答下列问题：
(1)车辆利用5G通讯网络可在一、两公里之外提前感知交通信号灯，为无人驾驶提供支持。如图所示，是用于路口的5G指示灯，红黄绿指示灯的连接方式以及5G通讯传递信息的形式分别为______。
A．串联、超声波 B．串联、电磁波
C．并联、超声波 D．并联、电磁波
(2)5G技术高频段传输数据遇到的困难是：______。
(3)电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s。若使用频率为25吉赫兹（GHz）的电磁波进行5G商用的频段试验，其中1GHz=109Hz，请利用短文中的知识，计算5G商用电磁波的波长为______m。
18．阅读材料，回答问题。
嫦娥工程
月球探测和深空探测是人类走出地球家园、探索外层空间的必然选择中国作为大国一员，探月的脚步一直在向前迈进：
在嫦娥四号探月过程中，探测器搭载着“玉兔二号”月球车从距离月面15km处开始减速下降，经历了近700s的落月过程，实现人类探测器在月球背面首次着陆。查阅资料知道：同一物体在月球上所受引力是地球上所受重力的，月球表面昼夜温差极大。月球车以太阳能为能源，面对月球表面真空等极端环境仍能将勘测的信息传回地球。由于月夜温度极低（可达-183），电子设备无法正常工作，所以它将进入休眠状态，等到月昼来临，它将自主唤醒，进入工作状态。
月壤包含大量信息，对地球上的人类有潜在的开发价值。因此，嫦娥五号从月球携带月壤回地球标志着我国探月工程的一大进步!我们相信，随着嫦娥工程的深入，后续还将发射嫦娥六号、七号、八号等月球探测器，引领人类走出地球家园、探索外层空间。
（1）根据材料，回答：
①嫦娥四号减速下降过程中，机械能______（选填“变大”、“不变”或“变小”）；
②从月夜到月昼，月球上一块岩石的内能______（选填“变大”、“不变”或“变小”）；
③月球车通过______（选填“超声波”、“次声波”或“电磁波”）将信息传回地球；与在地球相比，在月球上月球车对水平面的压强会______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
（2）为应对月球的光照环境，小海在地球上利用阻值随光照强度变化的光敏电阻RP设计了“模拟唤醒系统”，如图所示，其中电源电压恒为12V，R为定值电阻，记录ab间电压Uab随光照强度变化情况如表格所示。
时间 上午6:00 上午9:00 中午12:00 下午3:00 下午6:00 晚上9:00 半夜11:0
光照情况 较弱 较强 强 强 较弱 无 无
Uab/V 2.5 3 4 4 2.6 2 2
①随光照强度增大，电路中光敏电阻的阻值______（选填“变大”、“不变”或“变小”）
②若a、b两端电压Uab等于4V时，控制电路启动，此时RP的大小为R0；Uab等于2V时控制系统彻底关机此时RP的大小为，则R0:=______。
19．近年来我国铁路事业迅猛发展，动车具有动力集中、提速快、效率高等特点（如图所示）。小菲在国庆节期间乘坐高速列车从北京到上海，列车时刻表如下：
站次 站表 到达时间 开车时间 里程
1 北京南 始发站 08︰00 0
2 济南西 09︰30 09︰32 406km
3 南京南 11︰46 11︰48 1023km
4 上海虹桥 12︰55 终点站 1318km
（1）列车由北京南到济南西的平均速度______km/h；（结果保留至整数）
（2）若小菲乘坐的高速列车长200m，途中穿过一条长度为2000m的隧道，列车以216km/h的速度匀速行驶，则列车全部都在隧道中的时间______min；
（3）11︰46分，高铁从南京南出发直至达到216km/h，然后以此速度做匀速运动，在出站到匀速运动过程中，高铁的动能逐渐______（增大、减小或不变）；
（4）高铁上的旅客使用车内的WIFI信号属于______（声波、电磁波）。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．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。
2．D
【详解】
A．“传输的信息更多”，也就是在相同时间内传输的信息更多，借助频率更高的电磁波传输信息，故A错误；
B．数据传输速率很快，可达，，即每秒可传输，故B错误；
C．网络延迟（更快的响应时间），低于1毫秒，即响应时间小于千分之一秒，故C错误；
D．传输快，可以满足自动驾驶，远程医疗等实时应用，故D正确。
故选D。
3．C
【详解】
ABC．所有电磁波的波速是一定的，在真空中，它们的传播速度相等，波长与频率成反比，因此各种电磁波的波长是不相等的，故AB错误，C正确；
D．声音在真空中不能传播，故D错误。
故选C。
4．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。
5．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。
6．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。
7．B
【详解】
广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的，所以手机能够接受各种信息利用的是电磁波，故选B。
8．A
【详解】
AB．由于R1、R2串联，根据串联电路电流的规律可知，通过两电阻的电流相等，因R1>R2，根据公式P=I2R可知，R1的功率大，故A符合题意，B不符合题意；
C．由图甲可知，540nm的光在绿光区域内，因此是绿光，故C不符合题意；
D．无论什么色光，在真空中的光速都是3×108m/s，故D不符合题意。
故选A。
9．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。
10．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。
11． 声音不能在真空中传播 电磁波可以在真空中传播 不能
【详解】
[1][2]用抽气机抽罩中空气，罩内成为真空，打电话呼叫罩中手机，不能听到手机响铃声，说明声音不能在真空中传播，能接收到呼叫信号，这一个现象说明电磁波可以在真空中传播。
[3]将手机放在密闭的金属容器内，金属将屏蔽电磁波，手机不能接收到呼叫信号。
12． 短 看不见 灭菌（或杀菌消毒） D 20
【详解】
（1）[1]频率越高，波长越短，所以紫外光线的波长更短。
[2]人看不见红外线和紫外线，紫外线属于不可见光。
[3]紫外线具有让荧光物质发光的特性，光在真空中的传播速度为m/s。
（2）[4]紫外激光器在生物医疗设备上是利用了紫外线辐射有消毒灭菌的作用。
[5]适量紫外线照射人体时，即晒太阳时，紫外线能促进人体合成维生素D。
（3）[6]紫外激光器生产的磁盘的数据存储盘空间比蓝光激光器高出约20倍。
13． 电磁 3×108 变大 升高
【详解】
[1]地面控制中心通过电磁波向火箭发出指令。
[2]电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s。
[3]火箭在升空时，加速上升，速度增大，高度增大，而质量不变，所以动能和重力势能都增大，那么机械能变大。
[4]火箭在升空时外壳与空气摩擦，在克服摩擦做功时，外壳的内能增大，温度会升高。
14． 摩擦力 电磁波
【详解】
[1]磁悬浮列车利用了磁极间的相互作用，使车轮与轨道不接触，从而减小了摩擦力，因而提高车速。
[2]列车上的GPS定位通过接收和发送电磁波，实现定位，即利用电磁波传递信息。
15．①②
【详解】
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”功能都是电磁波，电磁波可以在真空中传播，故②正确；
③根据c＝λf知λ与f成反比，因为“蓝牙”频率高，故“蓝牙”波长短，故③错误。
故选①②。
16． 快 大于 电磁 逆风 变小 5.5×104
【详解】
(1)[1][2]等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面，由于飞机的机翼上凸下平，飞机飞行时，由于上表面弯曲，所以机翼上方的气流流速就大于机翼前方的气流流速；而下表面平直，因此机翼下方的气流流速大致等于前方的气流流速，从而可以知道，机翼下方的气流流速就小于机翼上方的气流流速，所以机翼上方的压强小于机翼下方的压强，这样就产生了作用在机翼上的向上的升力。
[3]飞行过程中飞机与地面之间传递信息是利用的无线电通讯，利用的是电磁波。
[4]飞机逆风起飞时，上下面的压强差较大，产生向上的升力较大，为了缩短飞机起飞或着陆的滑行距离，最好逆风起飞。
(2)[5]由于大气压随高度的升高而降低，故在C919客机加速上升的过程中，机舱外的大气压变小。
(6)[6] 机体1 m2面积上承受内、外气压的压力差为
17． D 传输距离短，覆盖能力弱 0.012
【详解】
(1)[1]红黄绿指示灯不会同时亮，即可以单独工作，且工作时互不影响，可以判断三种颜色指示灯是并联的；5G通讯利用电磁波来传递信息。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
(2)[2]由材料可知，由于5G技术采用了高频段传输，其最大的问题就是传输距离大幅缩短，覆盖能力大幅减弱。
(3)[3]5G商用电磁波的波长为
18． 变小 变大 电磁波 变小 变小 2:5
【详解】
（1）[1]嫦娥四号减速下降过程中，速度减小动能减小，高度减小重力势能减小，所以机械能减小。
[2]从月夜到月昼，岩石温度升高，内能增大。
[3]宇宙是真空，电磁波可以在真空传播，声波不可以，所以用电磁波。
[4]同一物体在月球上所受引力是地球上所受重力的，重力变小，受力面积不变，根据，压强变小。
（2）[5]光照越强，ab间电压越大，光敏电阻分压减小，根据串联分压原理可知，光敏电阻阻值变小。
[6]Uab等于4V时，RP的电压为
U1=12V-4V=8V
Uab等于2V时，RP的电压为
U2=12V-2V=10V
因为电阻R阻值一定，根据串联分压原理可知，R0应为2R，应为5R，所以比值为2:5。
19． 271 0.5 增大 电磁波
【详解】
（1）[1]列车由北京南到济南西的时间
t＝09︰30-8︰00=1h30min=1.5h
列车由北京南到济南西的路程为s＝406km，列车由北京南到济南西的平均速度
（2）[2]列车的速度
v1＝216km/h=60m/s
列车全部在隧道中的路程
s1＝s隧道 -s车＝2000m-200m=1800m
动车全部都在隧道中的时间
（3）[3]高铁从出站到做匀速运动，质量不变，速度逐渐增大，其动能也逐渐增大。
（4）[4]广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的，WIFI信号属于电磁波。
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