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．助力北京打造智慧型冬奥会的“北斗+5G”技术，传输语言、符号和图像的载体是（　　）
A．电磁波 B．超声波
C．次声波 D．红外线
2．如图是紫外线的三个波段（UVA、UVB、UVC）示意图，其中UVC对人体伤害最大。UVC能通过石英玻璃，而普通玻璃可有效阻碍UVC的传播，图中家用消毒柜的紫外线发出的波长为254nm的紫外线，从紫外线灯的密封透明灯管内透出，对柜内的物品进行杀菌消毒，则（　　）
A．在真空中，UVB的传播速度比可见光快
B．UVC的频率高于可见光，所以人类无法看见
C．消毒柜中的透明灯光材料应选择普通玻璃，而柜门透明部分的材料应该选择石英玻璃
D．UVA的波长比UVC的波长小
3．第五代移动通信技术（5th Generation Mobile Communication Technology，简称5G）是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术，是实现人机物互联的网络基础设施。关于信息传递技术，下列说法正确的是（　　）
A．5G通讯技术是利用超声波传递信息
B．在真空中，5G信号比4G信号的传播速度快
C．网线使用的光导纤维，利用的是光在光纤中的折射
D．5G是电磁波在信息方面的应用
4．“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
5．疫情期间，人们利用5G无人配送车实现了非接触安心送一辆在水平路面上匀速行驶的无人配送车，速度为10km/h，空载时质量为360kg，轮胎与路面的总接触面积为240cm2（g取10N/kg）。下列说法正确的是（　　）
A．该车所受的重力和支持力是一对相互作用力
B．空载时该车对路面的压强为1.5×105Pa
C．5G通信比4G所使用的电磁波在空气中的传播速度更大
D．该车行驶4km需要12min
6．下列关于声现象的说法正确的是（）
A．蝙蝠的回声定位利用了次声波
B．护航官兵佩戴耳罩是在人耳处减弱噪声
C．太空中宇航员能对话，说明声音可以在真空中传播
D．手在小提琴上不同位置按弦，主要目的是改变响度
7．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
8．2018 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
9．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
10．2021 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
11．手机通信已经进入“5G时代”，5G支持下的超高清、远距离视频传输，利用（　　）来传递信息。
A．电磁波 B．红外线 C．次声波 D．超声波
12．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
13．汽车加油时，会闻到汽油味儿，这是______现象；发动机用水做冷却剂，是利用水______大的特点；汽车导航仪是通过______（选填“电磁波”或“超声波”），接收导航卫星发射定位信号的。
14．2020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___________（选填“电磁波”、“超声波”、“次声波”或“红外线”）传递的。
15．中国已经能够将月球车发送到月球表面。月球车到达月球后质量__（选填“变大”、“变小”或“不变”）；月球车可以利用__（选填“电磁波”或“次声波”）来和地球通讯。
16．国家工信部将5G牌照发给了中国移动、中国联通、中国电信以及中国广电四家公司。其获得的频谱资源如下表。。根据下面的波谱图解答问题：
运营商 中国移动 中国联通 中国电信 中国广电
频谱资源
（1）人们通常所说“中国移动5G信号比4G信号传输速度快”是否意味着“4G的电磁波比5G的电磁波在空气中传播速度快”？________ （选填“是”或“否”）；中国移动5G信号的电磁波与中国电信的5G信号的电磁波在空气中的传播速度，哪个更大？_______ （选填“中国电信”、“中国移动”或“一样大”）；
（2）中国移动5G信号的电磁波的属于哪个波段？________ （选填“微波”、“红外线”、“紫外线”或“X射线”）；中国移动5G信号的电磁波比中国电信的5G信号的电磁波的波长更长？________ ）选填“中国电信”、“中国移动”或“一样大”）。
三、综合题
17．如图所示为无人机，机身质量为2.4kg，无人机支架着地的总面积为10cm2。启动后，利用遥控器可控制它运动和工作，其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。
(1)起飞时，增大机身上方旋翼的转速，使吹向下方的风量增加，无人机就会上升，这是因为力的作用是___________。无人机的遥控器是靠___________来发送控制信息的；
(2)无人机需要配送1kg的物体到指定位置，求起飞前载物无人机对水平地面的压强___________；（g=10N/kg）
(3)无人机电池充满后储存的电能为，若电能的80%用于飞行，飞行时的实际功率为100W，则无人机最多能飞行多少___________min？
(4)无人机的突出问题是飞行时间短，请提出一个解决该问题的合理建议：___________。
18．2019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。
19．4月29日以来，全国疫情防控进入常态化。每天早上我们都要经过红外线热成像测温通道进入校园，此时我们体温的示数和行走的图像将显示在与仪器相连的显示屏上。红外线是______（选填“超声波”或“电磁波”）；仪器成像的原理与______（选填“照相机”或“投影仪”）相同。每天我们还用水银体温计检测体温，水银体温计是根据______的性质制成的，图中体温计的读数是______℃。
20． 阅读材料，回答问题。
微波通信
电磁波可以用来传递信息，通常用于广播、电视等通信。微波是电磁波家族中的一员，它的性质比中波和短波更接近光波。信息理论表明，作为载体的电磁波，与中波和短波相比，微波在相同的时间内可以传输更多的信息。
用微波传递信息时，必须每隔50km左右就要建设一个微波中继站，如图甲所示。信号传递的距离越远，需要的中继站越多。在雪山上、大洋中，根本无法建设中继站，所以人类用地球同步通信卫星做微波通信的中继站来进行通信如图乙所示，在地球的周围均匀地配置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三颗同步通信卫星作为太空微波中继站可使地球上任意两点间保持通信，接收地面站传来的电信号，经过处理后，再发送到另一个或几个地面站。现在通过卫星电视，某地举行体育赛事，其他地方的人几乎可以立刻看到现场的画面。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）普通手机通过地面基地台接收和发射信息，卫星电视直接通过卫星传递信息。它们都是利用______传递信息的，速度约为______km/s。在地球的周围均匀地配置______颗同步通信卫星作为太空微波中继站可使地球上任意两点间保持通信；
（2）利用微波通信的原因是( )；
A．因为微波比中波和短波的波长要长一些 B．因为微波比中波和短波负载的信息多
C．因为微波比中波和短波传播得远 D．因为利用微波通信的成本低
（3）如图丙所示，a、b分别是Ⅰ、Ⅱ两颗卫星正下方的地面站，把通信卫星假想成一个平面镜，使地球上b处地面站接收到a处发送的信号。请仿照光路图，在图丙图中画出（a处发送的微波信号传送到b）平面镜及微波传播的路径和方向______；
（4）已知三颗通信卫星距地面的高度都是3.58×104km，任意两颗卫星之间的距离都是7.30×104km。则a处发送的微波信号传送到b处所用的时间是______s。
21．去年，新型冠状病毒（Covid-19）席卷而来，在短短的两个月时间就迅速发展成为全球公共卫生事件。我国政府采取迅速有效的措施，使国内的疫情在较短时间内得到缓解，医学专家们已经初步认识到这种新型冠状病毒的特点。
（1）新型冠状病毒大小约________m。飞沫是新型冠状病毒的主要传播途径，人们在打喷嚏时如果没有阻拦，则有上万个飞沫以________（相当于超级台风）的速度带出，所以为了自己和他人的安全请佩戴口罩；
（2）感染病毒的病人通过负压救护车送至负压隔离病房，火神山和雷神山医院提供的就是这种病房。负压病房内气压___________（选填“低于”、“高于”或“等于”）病房外大气压，这样空气在自由流动时只能由室外流向室内，减少疾病传播和交叉感染的风险；
（3）病人的检查涉及到肺部影像学，主要指的是肺部CT，原理是利用了X光的穿透性，它属于电磁波的一部分，此时是利用它传递___________（选填“信息”或“能量”），显示身体是否发生病变；
（4）体温检测是必要的防控措施，如图所示为水银体温计的横截面。凸起圆弧型玻璃可以看清体温计内极细的汞柱，便于读数，这是因为凸起圆弧型玻璃的作用相当于___________镜，能看到汞柱被放大后正立放大的___________像。
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参考答案：
1．A
【详解】
电磁波传播不需要介质，可以在真空中传播，广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的，冬奥会的“北斗＋5G”技术，传输语言、符号和图像的载体是电磁波。
故选A。
2．B
【详解】
A．电磁波在同种介质中的传播速度是相同的，故A错误；
B．UVC属于紫外线的一种，频率高于可见光，人类不可见，故B正确；
C．UVC能通过石英玻璃，而普通玻璃可有效阻碍UVC的传播，所以消毒柜中的透明灯光材料应选择石英玻璃，柜门透明部分的材料应该选择普通玻璃，故C错误；
D．由图甲可知，UVA波长比UVC的波长大，故D错误。
故选B。
3．D
【详解】
AD．5G通讯是利用电磁波能传递信息，故A错误，D正确；
B．5G和4G只是频率不同，但都是电磁波，真空中电磁波传播速度相同均等于光速，故B错误；
C．光纤通信利用激光传递信号，激光在光导纤维中经多次反射向前传播，故C错误。
故选D。
4．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。
5．B
【详解】
A．该车所受的重力和支持力，大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在同一个物体上，是平衡力，不是相互作用力，故A错误；
B．空载时该车对路面的压强为
故B正确；
C．5G通信和4G所使用的电磁波在空气中的传播速度一样大，与频率无关，故C错误；
D．该车行驶4km需要的时间
=0.4h=24min
故D错误。
故选B。
6．B
【详解】
A．超声波有良好的反射性，蝙蝠的回声定位利用了超声波，故A错误；
B．护航官兵佩戴耳罩可以防止噪声进入人耳，是在人耳处减弱噪声，故B正确；
C．由于声音传播需要介质，真空不能传声，太空中宇航员能对话，是利用电磁波传递信息的，故C错误；
D．音调的高低与振动体的振动的频率有关，手在小提琴上不同位置按弦，琴弦的长短不同，主要目的是改变音调，故D错误。
故选B
7．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。
8．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。
9．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。
10．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。
11．A
【详解】
电磁波能够传递信息，且传递信息的质量高、传输距离远，所以，5G支持下的超高清传输、远距离视频传输利用了电磁波，故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
12．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。
13． 扩散 比热容 电磁波
【详解】
[1]汽车加油时闻到汽油味儿，是汽油分子做无规则运动到空气中的结果，这是扩散现象。
[2]水的比热容大，与质量相等的其它物质相比，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以发动机用水做冷却剂。
[3]导航卫星通过电磁波传递信息，汽车导航仪就是通过接收导航卫星发射的电磁波来定位导航的。
14．电磁波
【详解】
卫星向地面传递信息是通过电磁波传递的，不是超声波或次声波，声波的传播需要介质，卫星在太空，真空不能传声，也不是用红外线传递的。
15． 不变 电磁波
【详解】
[1]质量是物体的一种属性，不随位置的改变而改变，故月球车到达月球后质量不变。
[2]次声波属于声波，不能在真空中传播，而电磁波可以在真空中传播，故月球车可以利用电磁波来和地球通讯。
16． 否 一样大 微波 中国电信
【详解】
（1）[1]中国移动5G信号比4G信号传输速度快，是指5G信号承载信息量更大，更通畅；它们同属于电磁波，在空气中传播速度相同。
[2]4G的电磁波和5G的电磁波，都是电磁波的一种，在空气中传播速度相同。
（2）[3]由图可知：中国移动5G信号的电磁波属于微波。
[4]由表可知，中国移动5G信号的频率高， 根据公式c=λf可知，中国移动5G信号的电磁波波长较短，中国电信5G信号的波长较长。
17． 相互的 电磁波 减轻无人机的质量或增加电池储存的电能
(1)力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的；遥控器和无人机之间的通信是靠电磁波传递的；
(2)无人机需要配送1kg的物体到指定位置，起飞前载物无人机对水平地面的压力等于无人机和物体重力之和，根据求出其大小，利用求出起飞前载物无人机对水平地面的压强；
(3)根据求出无人机电池充满后获得的机械能，利用求出无人机最多能飞行的时间；
(4)可以从减轻无人机的质量或增加其电能的角度分析无人机飞行时间短的问题。
【详解】
(1)[1]增大四个旋翼的转速，使吹向下方的风量增加，无人机就会上升，这是因为力的作用是相互的。
[2]遥控器和无人机之间的通信是靠电磁波来发送控制信息的。
(2)[3]无人机需要配送1kg的物体到指定位置，则起飞前载物无人机对水平地面的压力
起飞前载物无人机对水平地面的压强
(3)[4]由可得，无人机电池充满后获得的机械能
由可得，无人机最多能飞行的时间
(4)[5]无人机飞行过程需要消耗电能来克服重力做功，所以为了减少电能的消耗，延长飞行时间，可以减小无人机的质量，或者增加电池储存的电能也可以延长飞行时间。
18． 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
19． 电磁波 照相机 液体热胀冷缩 36.1
【详解】
[1]红外线是电磁波大家族中的一种。
[2]仪器成像时，像距大于二倍焦距呈现倒立缩小的实像，成像原理和照相机相同。
[3]每天我们还用水银体温计检测体温，水银体温计是根据液体热胀冷缩的性质制成的。
[4]已知图中温度计的分度值为0.1℃，读数为36.1℃。
20． 微波（电磁波） 3×105 3 B 0.482
【详解】
（1）[1]地面基地台接收和发射信息、卫星登坛拜将信息都是利用电磁波工作的。
[2]电磁波的速度约为3×108m/s，即3×105km/s。
[3]在地球周围均匀地配置三颗同步通信卫星即可实现全球任意两点间的通信。
（2）[4]由题意知，利用微波通信的原因是：微波比中波和短波负载的信息多，所以B选项正确。
（3）[5]要将a点发出的信号传到b，则a点发出的信息先向卫星Ⅰ射出，通过Ⅰ将信息反射向卫星Ⅱ，卫星Ⅱ将接收到的信息再反射向b，两次反射过程都遵循光的反射定律，据此作出入射光线及反射光线，作图如下：
（4）[6]微波由a处传到Ⅰ、由Ⅱ传到b所需的总时间
微波由Ⅰ传到Ⅱ所需的时间为
微波由a传到b所用的总时间
t=t1+t2=0.239s+0.243s=0.482s
21． 180 低于 信息 凸透（或放大） 虚
【详解】
（1）[1]病毒的大小
100nm=100×10-9m=10-7m
[2]飞沫的速度
（2）[3]负压病房内气压会低于病房外大气压，这样病房内被污染的空气才不会流到室外。
（3）[4]CT和X光都是利用电磁波能传递信息来工作的。
（4）[5][6]体温计凸起的圆弧型玻璃相当于放大镜，能把汞柱对应的示数放大成虚像。
答案第1页，共2页
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