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
1．5月30日，天舟二号货运飞船与太空中的天和核心舱顺利实现自主快速交会对接，是我国航空航天科技的重大技术升级。它们之间的信息传递是利用（　　）
A．电磁波 B．次声波 C．超声波 D．光导纤维
2．“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
3．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
4．如图所示，女宇航员王亚平在太空进行讲课，下列说法正确的是（　　）
A．在“天宫一号”里的物体都消失了惯性
B．王亚平的声音是靠电磁波传回地球的
C．王亚平讲课声音很大是由于她的音调高
D．讲课时，王亚平相对于地球是静止的
5．下列关于电磁波的说法正确的是（　　）
A．电磁波在空气中的传播速度是3×108m/s
B．电磁波只能传播声音信号，不能传递图像信号
C．电磁波不能在真空中传播
D．北斗卫星定位系统只能发射电磁波，不能接收电磁波
6．2020年6月23日，我国成功发射了最后一颗“北斗”全球组网卫星，卫星向地面传递信息是通过　　
A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．红外线
7．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
8．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
9．我国自主研究生产的碳纤维无人机，它具有自动化、轻量化、微型化等特点，可广泛用于航拍、测绘等。下列应用与物理知识对应正确的是（　　）
A．机载北斗导航系统--超声波
B．用碳纤维材料制造--密度大
C．无人机的控制芯片--半导体
D．无人机航拍的镜头--凹透镜
10．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
二、填空题
11．第五代移动通信系统5G已经来到你我身边，使我们的互联生活日新月异，5G信息是依靠______来传递信息的，5G信号在空气中的传播速度是______m/s。
12．2021年5月15日，我国“天问一号”火星探测器稳稳降落火星北半球的乌托邦平原。天问一号首先借助火星大气进行气动减速，接着打开降落伞进行伞系减速，最后通过反推发动机进行动力减速。在距离火星表面100m时，天问一号进入悬停阶段，完成精避障和缓速下降后抵达火星表面（如图）。
（1）气动减速阶段，由于和火星大气摩擦，“天问一号”表面温度大幅上升，这是通过___________的方式改变了“天问一号”的内能。
（2）动力减速阶段，反推发动机点火向下喷出高温高压气体使天问一号减速，这说明力的作用是___________的。
（3）悬停阶段，“天问一号”相对火星表面是___________的。
（4）落到火星表面的“天问一号”在火星地面上留下了长长的影子，这是因为光的___________形成的。
（5）“天问一号”与地面之间靠___________传递信息。
（6）随“天问一号”探测器一起登陆的“祝融号”火星车质量___________（选填“大于”“小于”或“等于”）在地面时的质量。
13．2021年5月15日7时18分，天问一号探测器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国首次火星探测任务着陆火星取得成功，探测器利用___________把信号传输到地球；如图所示，探测器的着陆器启动反推火箭向下喷火减速着陆，说明力可以改变物体的___________。
14．如图甲所示的某品牌插秧机使用北斗导航，农民只需在作业前进行相关设定，即可实现24小时无人值守自动作业。
(1)北斗导航卫星是通过___________向插秧机发送位置信息的；
(2)该插秧机使用四冲程汽油机，图乙中汽油机处于___________冲程。如果该汽油机飞轮的转速是4800r/min，则汽油机每秒钟对外做功___________次；
(3)汽油属于___________（选填“清洁”或“非清洁”）能源，某段时间插秧机消耗汽油0.42kg，若这些汽油完全燃烧放出的热量全部被1标准大气压下60kg 初温25的水吸收，则水温升高___________。[，]
15．2021年5月15日7时18分，我国自主研发的“天问一号”探测器稳稳着陆在火星上，使我国成为世界上第二个成功着陆火星的国家。地面控制中心通过发射______向“天问一号”传达指令。指南针是我国古代四大发明之一，指南针能够指南北，是因为指南针受到了______的作用。
三、综合题
16．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，与人类视觉最为接近。通过采集的图像，经过计算机的算法分析，能够识别丰富的环境信息，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，毫米波导穿透雾、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，该汽车将电能主要转换为_________能；
（2）激光雷达发射的激光束在真空中的传播速度约为__________m/s；
（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____________。
17．请阅读《红外线与红外测温仪》并回答 题。
红外线与红外测温仪
2020 年春节前夕，一场突如其来的新冠肺炎疫情打破了往日生活的平静。为了尽快控制疫情蔓延，全国上下团结一致众志成城，经过各方努力，国内的新冠肺炎疫情得到了有效控制。在各种防控措施中，体温筛查是疫情检测的第一关，而红外测温仪在其中发挥着重要的作用。那么红外测温仪是如何工作的？为此我们先要了解红外线的有关知识。
红外线是一种不可见光，它与微波、可见光、x 射线一样都是电磁波大家族中的一员，其波长范围是760nm~1mm，介于红光和微波之间。由于分子的无规则运动，在自然界中，一切温度高于绝对零度（-273.15℃）的物体，其表面在不断的向周围空间辐射红外线。而且，物体的温度越高，辐射出来的红外线能量就会越强。红外测温仪就是基于物体辐射红外线能量大小与物体表面温度的对应关系，来测定物体表面温度的。如图所示，是生活中常见的红外测温仪的外观和工作结构示意图。红外测温仪一般由光学系统、
光电探测器、信号放大及处理器、显示部分构成。光学系统能够会聚被测物体辐射的红外线，光电探测器将接收到的红外信号转变为电信号，电信号再经过放大和计算处理转变为温度值显示出来。
　　
虽然红外测温仪在使用上方便快捷，但若使用不当也会出现较大的数值偏差。例如，强烈的阳光照射、不正确的测量角度和距离、大气中的水蒸气和灰尘对红外线的吸收作用等，都会对红外测温仪的测量结果产生影响。因此，红外测温仪测量的数据仅用于初步筛查，不能作为医学诊断数据。一旦发现体温偏高者， 还应使用测量精度较高，稳定性较好的玻璃体温计进行复查和确认。
请根据上述材料，回答下列问题：
(1)红外线是一种____（选填“电磁波”或“声波”）；
(2)0℃的冰____（选填“能”或“不能”）向外界辐射红外线；
(3)红外测温仪中的光学系统对红外线有____作用（选填“会聚”或“发散”）；
(4)为了尽量减小红外测温仪测量数值的偏差，请你提出一个合理的建议：____。
18．阅读短文，回答问题：
微波炉
1946年美国斯潘瑟在一个偶然的机会，发现微波熔化了糖果。事实证明，微波辐射能引起食物内部的分子振动，从而产生热量。
1947年，第一台微波炉问世，但大家用微波来煮饭烧菜还是最近几年的事。微波是一种电磁波，这种电磁波的能量不仅比通常的无线电波大得多，还有以下几个重要特性：①微波一碰到金属就发生反射，金属根本没有办法吸收或传导它；②微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料，但不会消耗能量；③含有水分的食物，微波不但不能透过，其能量反而会被吸收。微波炉正是利用微波的这些特性制作的。为便于人们观察里面的食物，微波炉安装了玻璃炉门，装食物的容器则用绝缘材料制成。微波炉的心脏是磁控管，这个叫磁控管的电子管是个微波发生器，它能产生每秒钟振动频率为24.5亿次的微波。这种肉眼看不见的微波，能穿透食物达5cm深，并使食物中的水分子吸收其能量发生剧烈的振动，产生了大量的内能，于是食物就“煮”熟了。这就是微波炉加热的原理。用普通炉灶煮食物时，热量是从食物外部逐渐进入食物内部的，用微波炉烹饪，热量则是直接深入食物内部，所以烹饪速度比其它炉灶快4至10倍，热效率高达80%以上。目前，其他各种炉灶的热效率无法与它相比，而微波炉由于烹饪的时间很短，能很好地保持食物中的维生素和天然风味。比如，用微波炉煮青豌豆，几乎可以使维生素C一点都不损失。另外，微波还可以消毒杀菌，解冻，干燥。
(1)微波在真空中的传播速度为______m/s。
(2)微波炉工作时，食物中的______吸收了微波的能量运动加剧；从而达到加热食品的目的，把电磁能量转化为食物的______能。
(3)为防止微波泄漏对人体造成伤害，在玻璃炉门内侧应装有______（选填“金属网”或“绝缘板”）。
(4)商场中，一位顾客和一位卖微波炉的售货员出现了不同意见。售货员说微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费：顾客说微波炉很费电，他家的微波炉一开就“烧保险”。他们各自是从什么角度说的______？请你用科学术语说明微波炉一开就“烧保险”的原因______。
19．2019年12月17日中国第一艘国产航母“山东舰”在海南三亚某军港交付海军，国产航母“山东舰”正式服役。
(1)如图是“山东舰”进行回转试验的情景，此时“山东舰”受到 _____ （选填“平衡力”或“非平衡力”）的作用。歼-15降落时，航母受到的浮力将 _____ （选填“变大”、“不变”或“变小”），飞机的动能转化为弹性阻拦装置的 _____ 能。
(2)该航母满载排水量是65000t，则它满载时受到的浮力为 _____ N，两侧的护卫舰不能靠它太近，因为它们之间水的流速大，压强 _____ ，容易发生相撞事故。
(3)据了解“山东舰”装载先进相控阵雷达，和普通雷达一样靠发射接收 _____ 实现目标定位，但此雷达功能多，反应快，抗干扰能力强。航母上装备的声呐，是利用 _____ 来发现水下目标的。（选填“超声波”或“次声波”“电磁波”）
(4)航母上有个加热器，其内部电加热器原理电路，它有高温和低温两档，开关S断开时，加热器处于 _____ 档，已知R1＝484Ω，高温时的功率是低温时的11倍，则R2＝ _____ Ω，该加热器高温和低温各工作0.5h可使电能表（3000imp/kW h）的指示灯闪烁 _____ 次。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
由于电磁波可以在真空中传播，所以天舟二号货运飞船与太空中的天和核心舱之间是利用电磁波来进行信息传递的，故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
2．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．
3．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。
4．B
【详解】
A．惯性是物体的一种属性，与质量有关，在“天宫一号”里的物体不会消失惯性，故A错误；
B．声音不能在真空中传播，地球上的学生听到王亚平的声音是靠电磁波传回地球的，故B正确；
C．王亚平讲课声音很大是由于她声音的响度较大，故C错误；
D．讲课时，王亚平相对于地球的位置发生改变，王亚平是运动的，故D错误。
故选B。
5．A
【详解】
A．电磁波的传播速度与光速相等，电磁波在空气中的传播速度是3×108m/s，故A正确；
B．电磁波既能传播声音信号，也能传递图像信号，故B错误；
C．电磁波可以在真空中传播，故C错误；
D．北斗卫星定位系统既能发射电磁波，也能接收电磁波，故D错误。
故选A。
6．A
【详解】
因为电磁波的传播不需要介质，能在真空中传播，所以“北斗”卫星是通过电磁波将信息传回地面的，故BCD错误，A正确。
故选A。
7．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。
8．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。
9．C
【详解】
A．导航系统是通过电磁波传播信息的，故A错误；
B．用碳纤维材料制造无人机，能让它轻量化，是因为碳纤维材料密度小，与其它体积相同的材料相比，质量较小。故B错误；
C．无人机的控制芯片是由半导体制造的，故C正确；
D．无人机的航拍镜头即是照相机的镜头，所以是凸透镜，故D错误。
故选C。
10．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。
11． 电磁波 3×108
【详解】
[1][2]5G网络是通过电磁波来传输信息的，在真空或空气中的传播速度是3×108m/s。
12． 作用 相互 静止 直线传播 电磁波 等于
【详解】
（1）[1]气动减速阶段，由于和火星大气摩擦，“天问一号”的机械能转化为其内能，所以这是通过做功改变了“天问一号”的内能。
（2）[2]反推发动机点火后会产生高温高压的燃气，这些燃气会膨胀，对其周围的物体都会有压力作用，则周围物体也会限制它的这种膨胀。但因只有向下的喷口是开放的，所以高温高压的气体会在燃烧室内壁的作用下向下喷出，由于力的作用是相互的，所以这些气体也会对“天问一号”产生向上的力而使其减速。这就说明力的作用是相互的。
（3）[3]悬停阶段，以火星表面为参照物，“天问一号”的位置并没有发生改变，所以其相对于火星表面是静止的。
（4）[4]光在同种均匀介质中是沿直线传播的，所以会在不透明物质的后面光照不到的地方形成阴影区，这就是影子。
（5）[5]电磁波具有传播速度快、传递信息量大、可在真空传播的特点，所以“天问一号”与地面之间靠电磁波来传递信息的。
（6）[6]物体的质量不随其位置、状态、形状、温度等的改变而改变，只与其所含物质的多少有关。火星车登陆火星后，其所含物质的多少没有改变，所以其质量等于在地球上时的质量。
13． 电磁波 运动状态
【详解】
[1]电磁波可以在真空中传播，地球与火星之间是真空，探测器利用电磁波把信号传输到地球的。
[2]探测器的着陆器快速接近着陆点时，为防止发生撞击，启动反推火箭向下喷火减速着陆，改变了着陆器的运动速度，说明力可以改变物体的运动状态。
14． 电磁波 压缩 40 非清洁 75
【详解】
(1)[1]广播、电视、移动通信、卫星通信等是利用电磁波来传递信息的，故北斗导航卫星是通过电磁波向插秧机发送位置信息的。
(2)[2]由图知，两气门关闭，活塞向上运动，是汽油机的压缩冲程。
[3]飞轮每秒转到的次数为
因飞轮每转动两周，对外做功一次，故该汽油机每秒对外做功的次数为
(3)[4]因汽油燃烧会产生一氧化碳、二氧化氮等有害气体，故汽油属于非清洁能源。
[5]由题意得
即
则
水在1标准大气压下的沸点为100℃，因
故水升高的温度为
15． 电磁波 地磁场
【详解】
[1]电磁波可以传递信息，且可以在真空中传播，地面控制中心通过发射电磁波向“天问一号”传达指令。
[2]磁场对放入其中的磁体会产生力的作用。指南针本身有磁性，放入地磁场中，受到地磁场的作用，总是指示南北方向。
16． 机械 3108 与红外、激光等相比，毫米波导穿透雾、烟、灰尘的能力强
【详解】
(1)[1]电动汽车行驶过程中消耗电能，获得机械能，将电能主要转换为机械能。
(2)[2]激光本身就是一种电磁波，电磁波在真空中的传播速度与光在真空中的传播速度相同，约为3108m/s。
(3)[3]由“与红外、激光等相比，毫米波导穿透雾、烟、灰尘的能力强”可知，毫米波雷达相对于激光雷达具有穿透雾、烟、灰尘的能力强的优势。
17． 电磁波 能 会聚 使用红外测温仪测量物体温度时避免强烈的阳光照射
【详解】
(1)[1]光属于电磁波，红外线是不可见光，也是属于电磁波。
(2)[2]由信息可知，一切温度高于绝对零度（-273.15℃）的物体，其表面在不断的向周围空间辐射红外线，0℃的冰温度高于绝对零度，所以会）向外界辐射红外线。
(3)[3]由信息可知光学系统能够会聚被测物体辐射的红外线。
(4)[4]因为太阳光包含各种多种射线，也可以被红外测温仪检测到，所以使用红外测温仪测量物体温度时避免强烈的阳光照射。
18． 3108 水分子 内 金属网 售货员指的是微波炉加热时间短；顾客指的是微波炉加热功率大。 微波炉加热功率大，工作电流大，当它启动时，电路的总电流过大，保险丝容易烧断。
【详解】
(1)[1]微波可以在真空中传播，它在真空中的传播速度是3108m/s。
(2)[2][3]含有水分的食物，微波不但不能透过，其能量反而会被吸收。微波炉工作时，食物中的水分子吸收了微波的能量运动加剧。微波炉把电磁能量转化为食物的中的水分子的内能。
(3)[4]微波一碰到金属就发生反射，金属根本没有办法吸收或传导它；微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料，但不会消耗能量。因此为防止微波泄漏对人体造成伤害，在玻璃炉门内侧应装有金属网。
(4)[5] 售货员说微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费。这里省电的意思是微波炉加热时间短，由 得，功率一定时，加热时间短的用电器所需电能少。顾客说微波炉很费电，是指微波炉功率大，由 得，加热时间一定时，功率大的用电器所需电能多。
[6]当电路电流过大时，保险丝就会烧断，起到保护电路的作用。家庭电路中用电器的工作电压都是220V，微波炉功率大，工作电流大，它开始运转时，电路的总电流超过保险丝能够承受的电流，导致保险丝烧断。
19． 非平衡力 变大 弹性势 小 电磁波 超声波 低温 48.4 1800
【详解】
(1)[1]“山东舰”进行的回转试验通常是以全速或常用车速作左满舵、右满舵回旋一周的试验，以测定其回转直径的大小，因为圆周运动方向不断改变，所以不是平衡力。
[2]由于歼-15降落后，航母的总重力增大，漂浮时其浮力等于重力，所以所受浮力变大。
[3]飞机的动能转化为阻拦索装置的弹性势能，再转给液压装置，直到飞机停稳。
(2)[4]漂浮时其浮力等于重力，该航母满载排水量是65000t，则它满载时受到的浮力为
[5]护卫舰向前航行的过程中，两护卫舰内侧水的流速大于外侧水的流速，造成了两护卫舰内侧水的压强小于外侧水的压强，向内的压强差会把两舰压向“辽宁舰”，容易发生相撞事故，所以两侧的护卫舰不能靠它太近。
(3)[6]雷达是利用电磁波探测目标的电子设备。
[7]声呐利用超声波在水中的传播和反射特性，通过电声转换和信息处理进行导航和测距的技术。
(4)[8]由
可见，开关S断开时只有电阻R1接入电路，开关S闭合时两个电阻并联接入电路，有效电阻变小，电路功率更大，故开关S断开时加热器处于低温档。
[9]由题意可知
，
则
可求得
[10]该加热器高温和低温各工作0.5h时总的电功为
电能表3000imp/kW·h表示消耗1kW·h时指示灯闪烁3000次，则消耗0.6kW h时
答案第1页，共2页
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