人教版物理九年级全一册同步提优训练：21.2　电磁波的海洋（含答案）

第2节　电磁波的海洋
题组1　电磁波的产生　　　　　　　
1.关于电磁波的产生,下列说法正确的是 (　　)
A.任何通电导体周围空间都会产生电磁波
B.照明线路周围不会产生电磁波
C.直流电在通断过程中会产生电磁波
D.日光灯启动不会产生电磁波
2.打开收音机,旋至没有电台的位置,将音量调大。取一节干电池、一个带灯座的小灯泡和两根导线,在收音机附近,先将导线的一端与电池的负极相连。
(1)将导线的另一端与正极时断时续地接触,会听到收音机发出“咔咔”声。这一现象证明了
　　　　的存在,这种证明方法叫　　　　。
(2)如图果将导线的另一端一直与电池的正极接触,小灯泡发光,电路中电流恒定,同时听不到收音机发出“咔咔”声。这一现象说明　　　　　　　　不能产生电磁波。
　迅速变化(大小变化或方向变化)的电流在导体周围空间可激起电磁波。通信用的电磁波由复杂的电子线路实现。
题组2　电磁波的传播　　　　　　　
3.[2020·日照] 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340 m/s
B.北斗卫星导航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
4.[2021·广东] 电磁波的频率与波长的大致分布如图所示,下列说法正确的是 (　　)
A.紫外线属于可见光 B.红外线的波长比可见光的短
C.X射线的频率比无线电波的低 D.可见光与γ射线在真空中的传播速度相等
5.[2020·济宁] 甲、乙分别为两种电磁波,其部分波形如图(a)所示,其中甲是我们能看得见的红光。结合图(b)所示的电磁波谱,下列分析正确的是 (　　)
A.乙一定是我们能看得见的另一种色光 B.两种电磁波在真空中的波速可能不同
C.遥控器可以利用乙电磁波遥控电视机 D.医生可以利用乙电磁波拍片诊断病情
6.[2020·常州] 2020年5月19日,为抢救濒危病人,常州医生朱鼎暴露在X光(电磁波的一种)下近1小时,之后才穿上铅制防护服继续抢救直至病人转危为安。朱鼎事后流了鼻血,好在身体未受其他严重伤害。铅制防护服能阻碍X光传播,下列现象同样是阻碍电磁波传播的是 (　　)
①放在真空罩内的手机仍能接收到呼叫信号
②放在密闭金属盒内的收音机,不能接收到电台信号
③微波炉炉门上的玻璃覆盖有金属网,可以防止微波泄漏
④用导线时断时续地连接旧干电池的两极,附近的收音机发出咔啦咔啦的声音
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
7.[2021·哈尔滨道里区一模] 一台额定功率为0.08 W的收音机,在接收频率逐渐减小的过程中,所对应电磁波的波长将逐渐　　　　(选填“增大”“减小”或“不变”)。
8.某电磁波在真空中传播时波形如图所示,该电磁波的波长是　　　　,频率是　　　　。
9.[2021·平顶山一模] 5G是最新一代移动通信技术。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。若使用频率为25 GHz的电磁波进行5G商用的频段试验,其中1 GHz=109Hz,则5G商用电磁波的波长为　　　　m。
　电磁波的波速、波长、频率的关系:波速=波长×频率。在真空中传播时,波速c相同,所以频率越高的电磁波,波长越短;频率越低的电磁波,波长越长。
题组3　电磁波的应用　　　　　　　
10.[2020·成都] 2021年5月15日,我国“天问一号”任务着陆巡视器成功着陆火星。如图所示是“祝融号”火星车拍摄传回地球的首批图片之一。这些图片信息传回地球主要依靠 (　　)
A.电磁波 B.激光
C.声波 D.电流
11.[2020·金昌] 下列关于电磁波和信息技术说法正确的是 (　　)
A.电磁波既能传递信息也能传递能量
B.电磁波的传播需要介质
C.电磁波可以传递信息,声波不能传递信息
D.5G通信技术主要是利用超声波传递信息的
12.“蛟龙号”深海潜水器在海水里与海面上的母船传递声音、图像、文字等信息,是利用水声通信系统发出的声波,而不是电磁波,其原因可能是 (　　)
A.电磁波不能传递图像信号
B.电磁波不能传递声音信号
C.电磁波不能在海水里传播
D.因海水导电,电磁波传播的距离很有限
13.[2020·益阳] 5G通信技术是指第五代移动通信系统,我国在5G通信技术方面处于世界领先地位。5G网络比4G网络有更大的容量和更大的数据处理速度,它能够将目前无线通信技术拓展到人与物无线相连。关于5G与4G,下列说法错误的是 (　　)
A.5G和4G都是利用电磁波进行无线通信的
B.5G比4G传输处理数据的容量更大
C.5G比4G处理数据的速度更大
D.5G传播电磁波的速度比4G的大
14.汽车上的全球卫星导航系统是利用　　　　(选填“超声波”或“电磁波”)进行定位和导航的,该波　　　　(选填“能”或“不能”)在真空中传播。
15.骑行共享单车前,需先用手机扫码将信息通过　　　　传递到共享平台,共享平台再将解锁信息以　　　　m/s的速度传递到该车,进行解锁。
　电磁波可以在真空中传播,它的传播不需要介质;声波不能在真空中传播,它的传播需要介质。电磁波在空气中的传播速度接近于真空中的速度,约为3×108 m/s,声波在空气中的传播速度约为340 m/s。
16.(多选)下列现象能说明电磁波具有能量的是(　　)
A.微波炉能利用电磁波加热食物
B.电磁波能在真空中传播
C.太阳能热水器能将太阳能转化为内能
D.电磁波是纵波,其中电场和磁场的方向处处相互垂直
17.如图所示是甲、乙两种不同电磁波的传播图象,它们的频率分别为f甲、f乙,则f甲
　　　　f乙。它们在真空中的传播速度分别为v甲、v乙,则v甲　　　　v乙。(均选填“>”“=”或“<”)
18.甲电台发射的某种电磁波的频率为990 kHz,乙电台发射的某种电磁波的频率是
15.58 MHz。它们所发射的电磁波的波长分别是多少 (结果保留整数)
答案
第2节　电磁波的海洋
1.C　解： 迅速变化的电流周围能产生电磁波,并不是任何通电导体周围空间都会产生电磁波,故A错误;照明线路中是50 Hz的交流电,电流方向迅速变化,所以周围会产生电磁波,故B错误;直流电在通断过程中会产生电磁波,故C正确;迅速变化的电流周围能产生电磁波,日光灯启动也会产生电磁波,故D错误。
2.(1)电磁波　转换法　
(2)恒定的电流
解： (1)实验中,先将导线的一端与电池的负极相连,再将导线的另一端与正极时断时续地接触,电路中有时断时续的电流出现,迅速变化的电流产生了电磁波,产生的电磁波被收音机接收到,收音机发出“咔咔”的声音。这种证明电磁波产生的方法叫转换法。(2)如图果将导线的另一端一直与电池的正极接触,小灯泡发光,电路中电流恒定,同时听不到收音机发出“咔咔”声。这一现象说明恒定的电流不能产生电磁波。
3.A　解： 电磁波可以在真空中传播,真空中电磁波的波速是3×108 m/ s,故A错;北斗卫星导航系统是利用电磁波传输信号的,故B正确;“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,故C正确;“5G技术”世界领先,该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。
4.D　解： 红外线和紫外线都属于不可见光,故A错误;根据电磁波谱的波长顺序可知,红外线的波长比可见光的波长长,故B错误;由图可知,体检胸透用的X射线频率比无线电波高,故C错误;可见光与γ射线都是电磁波,电磁波在真空中的传播速度相同,故D正确。
5.C　解： 由图可知,甲的波长小于乙的波长,则甲的频率大于乙的频率;甲是我们能看得见的红光,根据图(b)可知,乙可能是红外线,人看不见红外线,故A错误;不同频率的电磁波在真空中的波速是相同的,故B错误;遥控器是利用红外线来遥控电视机的,由于乙可能是红外线,故C正确;医生利用X射线拍片诊断病情,X射线的频率大于甲电磁波的频率,故D错误。
6.B
7.增大　解： 电磁波的三个要素之间的关系是:c=λf,不同频率(或波长)的电磁波的传播速度是一样的,均为3×108 m/s,由公式可知,当接收频率f逐渐减小时,对应的波长λ会增大。
8.1 m　3×108 Hz
解： 图中给出的是一个波长的距离,所以波长λ=1 m。电磁波在真空中传播的速度
c=3×108 m/s,由公式c=λf得:f===3×108 Hz。
9.0.012　解： 电磁波在真空中的传播速度为3×108 m/s,5G商用电磁波频率为
25 GHz=25×109 Hz,且c=3×108 m/s,由公式c=λf得,5G商用电磁波的波长λ===
0.012 m。
10.A　
11.A　解： 电磁波既能传递信息也能传递能量,故A正确;电磁波的传播不需要介质,故B错误;电磁波和声波都可以传递信息,故C错误;5G通信技术主要是利用电磁波传递信息的,故D错误。
12.D　解： 电磁波既可以传递图像信号,也可以传递声音信号,但由于海水导电,电磁波在海水中传播有损耗,传播距离有限,所以“蛟龙号”深海潜水器在海水里与海面上的母船传递声音、图像、文字等信息,是利用水声通信系统发出的声波,而不是电磁波。
13.D　解： 5G和4G都是利用电磁波进行无线通信的,在真空中传播的速度是3×108 m/,故A正确,D错误;5G网络最大的优势在于提供的移动宽带服务速率更大,延迟更低,传输更大容量数据时稳定性更好,且网络更安全,故B、C正确。
14.电磁波　能　
15.电磁波　3×108
解： 手机依靠电磁波来传递信息;电磁波在空气中的传播速度约为3×108 m/s。
16.AC　解： 微波炉能利用电磁波加热食物,说明电磁波具有能量,A符合题意。电磁波能在真空中传播,说明电磁波自身也是一种物质,不能体现其能量特征,B不符合题意。太阳能热水器能将太阳能转化为内能,可以体现电磁波具有能量,C符合题意。电磁波是横波,其中电场和磁场的方向处处相互垂直,这不能体现其能量特征,D不符合题意。
17.<　=　解： 甲、乙都是电磁波,在同一介质中,电磁波波速是相等的;由图知,甲的波长长,乙的波长短,根据波速=波长×频率,电磁波波速不变,甲的波长长,故甲的频率低。
(1)波长(λ):两相邻波峰或波谷间的距离叫做波长。波长的单位是米(m)。
(2)频率(f):电磁波每秒向前传播的波数叫做频率,频率用f表示。电磁波频率的单位是赫兹(Hz),常用的频率单位还有千赫(kHz)和兆赫(MHz),它们之间的换算关系为1 kHz=103 Hz,1 MHz=106 Hz。
(3)波速(c):电磁波能在真空中传播,其速度与光速相等,用字母c表示,c≈3×108 m/s。电磁波在空气中的传播速度与真空中的速度极其接近。
18.因为不同频率的电磁波在真空(或空气)中的传播速度都约等于3×108 m/s,根据c=λf,
甲电台发射的电磁波波长:λ1===303 m;
乙电台发射的电磁波波长:λ2===19 m。