沪科版九年级物理 第19章 走进信息时代 专题练习试题 (含解析)

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沪科版九年级物理第十九章走进信息时代专题练习
考试时间：90分钟；命题人：物理教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。
第I卷（选择题 30分）
一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）
1、 “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
2、手机已进入千家万户，手机传递信息是利用（　　）
A．超声波 B．电磁波 C．次声波 D．红外线
3、1965年，美国发射通信卫星les﹣1，由于故障导致卫星进人太空后与地球失去联系，18年后，科学爱好者菲尔威廉偶然捕捉到les﹣1发出的频率为2.5×108Hz的信号。该信号（　　）
A．属超声波，周期为4×10﹣8s B．属超声波，周期为4×10﹣9s
C．属电磁波，周期为4×10﹣8s D．属电磁波，周期为4×10﹣9s
4、下列说法错误的是（　　）
A．开会时，将手机调至静音模式，是在声源处控制噪声的
B．物体内能减小，温度不一定降低
C．5G手机传递和接受信息时利用的超声波，速度为340m/s
D．清明时节，花香四溢，是扩散现象
5、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快的数据处理速度，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的下列说法错误的是（　　）
A．5G和4G都是利用电磁波进行无线通信
B．5G比4G传输处理数据的容量更大
C．5G比4G处理数据的速度更快
D．5G传播电磁波的速度比4G的快
6、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
7、能源、信息、材料是现代社会发展的三大支柱，下列关于能源、信息和材料的说法正确的是（　　）
A．超导材料可用于电热水器的发热元件
B．利用半导体材料可以制作发光二极管
C．垃圾分类后重新利用不利于节约能源
D．微信视频聊天是利用超声波传递信息的
8、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
9、关于超声波和次声波，下列说法正确的是（　　）
A．超声波和次声波统称声音
B．倒车雷达和飞机雷达都是利用超声波传达信息
C．用声呐探测海底深度，是因为超声波比次声波在水里传播的速度快
D．蝙蝠用超声波回声定位捕捉昆虫，大象利用次声波与同伴之间交流
10、如图旋翼式无人机被广泛地运用在民用领域，发挥了越来越重要的作用。下列关于这款无人机的说法，正确的是（　　）
A．抗击“新冠病毒”疫情时，有些地方采用无人机为市民送菜，则在空中匀速前进时，蔬菜相对于机身是运动的
B．无人机匀速下降时，机械能保持不变
C．无人机旋翼旋转时，上方空气流速小于下方空气流速
D．遥控器控制无人机的飞行方向，这是利用电磁波传递信息
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题3分，共计15分）
1、冬天冻肉解冻有以下几种办法：用铝盆解冻、使用微波炉解冻、盐水解冻。
（1）铝盆解冻：先把冻肉放在一个铝盆的中，接着再把另一个铝盆轻轻地倒扣在冻肉上。大约压5分钟左右，即可解冻。这是利用了铝制品极强的___________（选填“导热性”或“隔热性”），冻肉通过铝盆迅速和周围空气进行___________（选填“做功”或“热传递”）增加内能，冻肉就会在很短的时间化开了。
（2）微波炉解冻：微波炉有专门的解冻功能，能发出频率极高的___________（选填“超声波”或“电磁波”），能够快速解冻。电能通过微波炉转换成微波能的效率大约为60%，也就是说微波功率为750W的微波炉实际消耗的电功率为___________W，该微波炉累计工作0.5h，可使标有“3000imp/(kW·h)”的电能表的指示灯闪烁___________次。
（3）盐水解冻：冻肉放入盐水可以___________（选填“升高”或“降低”）熔点使冻肉中冰熔化。在夏天如果用羽绒服将冻肉包裹严实，那么比起没有包裹住的冻肉解冻更___________（选填“快”或“慢”）。
2、清明节学校放假，小芳乘坐汽车往家里赶时，它相对于司机______（选填“运动”或“静止”）。刚回到家，一股香喷喷的饭菜味儿扑鼻而来，这是______现象；同时也听到了奶奶说话的声音，它是通过声音的______（选填“音调”“响度”或“音色”）来判断是奶奶的声音。终于开饭了，他看见锅里的汤越煮越少了，锅里的水发生了______现象。吃完饭爷爷打开他的收音机，当他旋转音量旋钮，收音机的声音大了起来，他看了一下收音机调频指针刚好指在100MHz刻度处，请你帮他算一算此电磁波的波长是______m。
3、如图是悬浮式无线蓝牙音箱，可由蓝牙通过 ________（选填“超声波”或“电磁波”）实现与手机数据的无线传输。该产品底座里有一个电磁铁，可使箱体悬在空中，这是根据同名磁极相互 ______的原理实现的。
4、如图所示，在火箭点火时，其下方的水池会腾起一团“白雾”，我们看到的“白雾”的形成在物态变化中属于___________现象；火箭升空后科技工作者通过屏幕可以实时跟踪其飞行情况，这是利用_______选填“超声波”或“电磁波”来传递信息的。
5、小明在使用手机长时间通话时，手机会明显发热，是因为手机将电能转化为______能；手机通话过程中，是利用______来传递信息的。晚上小明家楼上的孩子正在拉小提琴，优美的琴声是由琴弦的______产生的，琴声影响了小明的学习，他关上窗户，这是______在控制噪声。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、ETC收费系统是通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签与收费站ETC车道上的天线进行专用短程通讯，同时利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而实现车辆通过高速公路或桥梁收费站无需停车就能缴纳高速公路或桥梁费用的电子系统。现有一辆质量为1.5t的汽车在某高速路上以如图1所示的速度匀速直线行驶到达收费站，汽车匀速直线行驶时受到的阻力为车重的。如图2示，这是某高速公路入口处的ETC通道示意图，汽车在进入ETC收费岛区域前s1＝50m处开始减速，经t1＝4s后运动至ETC收费岛边界，然后再以6m/s的速度匀速直线通过ETC收费岛，ETC收费岛长s2＝36m，不计车长。
（1）车载电子标签与ETC车道上的天线间通过什么进行通讯的？
（2）到达收费站前，汽车匀速行驶时的功率是多少？
（3）汽车从到达ETC收费岛边界到离开ETC收费岛牵引力做的功是多少？
（4）汽车从开始减速到离开ETC收费岛全过程的平均速度是多少？
2、电视台把无线电信号传递到高空中的通信卫星上，卫星再把信号传到地面的其他地区，这样就实现了电视卫星的传播，在调试过程中，电视台本身也需要接收卫星传回的信号，并和演播室用电缆传来的信号进行比较，这时发现，卫星传来的画面上，人和动物动作的变化总比电缆传来的画面上相应的变化要晚一些．同学们经常在电视上看到中央电视台的主持人联系我驻外国的记者时，也能看到信号延迟的现象．
(1)解释这种时间延迟的原因；
(2)已知通信卫星的高度大约是36000 km，无线电信号的传播速度与光速相同，估算画面延迟的时间．
3、利用太阳能电池在太阳光照射下发电叫光伏发电．安阳市启动了“光伏工程”示范项目，在某中学的教学楼顶安装了总功率为20kW的光伏发电系统．
（1）光伏发电系统发电时，_____能转化为_____能．
（2）一天的有效光照时间按8h计算，该光伏发电系统一天共发电多少千瓦时？
（3）该光伏发电系统一天的发电量，如果由热电转换效率为30％的热电厂来完成，需要燃烧多少千克煤？（煤的热值q煤＝3.0×107J / kg )
（4）请写出一条光伏发电的优点．
4、若中央人民广播电台发射的无线电波的频率为95.6MHz，求它的波长是多少米？(1MHz＝106Hz)
5、声波在空气中传播的速度是340m／s，波形图如图所示．问：该声波的频率是多少？
四、实验探究（3小题，每小题5分，共计15分）
1、（1）如图所示，______图表示电话话筒的原理图；______图表示电话听筒的原理图．
（2）为了探究电话话筒的原理，做如下实验：①将电源、碳粒话筒、电流表串联起来，用手摇动碳粒话筒，观察电流表的示数不断变化，这说明碳粒话筒受到振动后，电阻值__________．②用嘴对着话筒吹气或大声喊话，可以观察到电流表示数发生变化，声音越大时，电流中的电流________（选填“越强”或“越弱”），说明电流随着_______的变化而变化．
（3）以上实验说明：话筒通过声音引起内部碳粒电阻的变化，从而将_________信号转变成________信号．
2、打开收音机，转动选台的旋钮，调到一个没有电台的地方，使收音机收不到电台的广播，然后调大音量．如图所示，让电池的负极与一把锉刀良好接触，正极连接一根导线．拿着导线头，让它与锉刀接触，并在锉面上滑动，这时收音机会发出“喀喀”的声音．收音机发出声音，说明它接收到________，它是由锉刀组成的电路发出的．由此可见，当电路中有________________时，就会有电磁波向外传播．
3、破壁料理机是如今越来越流行的一种厨房小家电，它可以瞬间击破食物细胞壁，释放植物生化素，且功能多样，集榨汁机、豆浆机、冰激凌机、早餐机、研磨机等多种功能于一体，颇受喜爱和欢迎。下图是一台破壁料理机，某同学仔细观察它的构造和制作豆浆的过程，发现其中用到了许多物理知识。
(1)机座底部安装有四个小橡皮碗，相当于“吸盘”，可以防止机器在运转时移动位置，“吸盘”是利用___________起固定作用的；
(2)为安全起见，该料理机使用的插座应选用图b中___________（选填“甲”或“乙”）插座；
(3)该机器可连接wifi无线网络， 用手机可实现远程控制设备的运行或停止，并监测设备工作状态。在这个过程中信息的传递是通过___________（电磁波或超声波）来实现的；
(4)如图所示是该料理机上面的简易图。在图中A点画出将壶盖打开所需最小力F的示意图（O为支点）___________；
(5)该料理机制作豆浆的工作过程中，下面说法正确的有（________）
A．通电后叶轮转动，电动机将机械能转化为电能
B．从开始加热到豆浆煮熟的过程中，豆浆的内能不变
C．叶轮打磨研碎豆子和加热豆浆时，电流都做了功
D．“闻到香味”是因为发生了扩散的结果
-参考答案-
一、单选题
1、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。
2、B
【详解】
手机属于移动电话，它既是电磁波发射台也是电磁波接收台，所以手机是利用电磁波来传递信息的。
故选B。
3、D
【详解】
真空不能传声，信号应为电磁波，周期为
故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
4、C
【详解】
A．减弱噪声的途径包括：在声源处、在传播过程中、在人耳处。所以，将手机调至静音模式，是在声源处控制噪声的，故A正确，不符合题意；
B．物体内能减少，温度不一定降低，例如晶体凝固过程中，放出热量，内能减小，温度不变，故B正确，不符合题意；
C．手机是利用电磁波来传递信息的，电磁波在真空中的传播速度等于光在真空中的传播速度，是3×108m/s，故C错误，符合题意；
D．花香四溢，是分子在不停地做无规则运动形成的，是扩散现象，故D正确，不符合题意。
故选C。
5、D
【详解】
A．电磁波可以传递信息，5G和4G都是利用电磁波传递的信息，故A正确，A不符合题意；
BC．由题意可知，5G网络比4G网络有更大的容量和更快的数据处理速度，它能够将目前无线通信技术拓展到人与物无线相连，故BC正确，BC不符合题意；
D．电磁波在真空的速度为3.0×108m/s，所以它们的速度相同，故D错误，D符合题意。
故选D。
6、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。
7、B
【详解】
A．超导材料无法将电能转化为内能，电热水器的发热元件需要将电能转化为内能，超导材料不可用于电热水器的发热元件，故A错误；
B．发光二级管是利用半导体材料制成的，故B正确；
C．垃圾分类后重新利用，可以节约能源，故C错误；
D．微信视频聊天是利用电磁波传递信息的，故D错误。
故选B。
8、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。
9、D
【详解】
A．超声波和次声波是指人耳听不到的声音，与可闻声一并称为声音，故A错误；
B．倒车雷达是利用超声波回声定位工作的，飞机雷达是利用电磁波工作的，故B错误；
C．超声波和次声波在水中的传播速度相同，故C错误；
D．蝙蝠回声定位是利用超声波来工作的，大象利用脚掌踏地与同伴联系利用了次声波，故D正确。
故选D。
10、D
【详解】
A．则在空中匀速前进时，蔬菜相对于机身位置没有发生变化，故相对于无人机而言，蔬菜是静止的，故A错误；
B．无人机匀速下降时，高度降低，动能不变，重力势能减小，故机械能减小，故B错误；
C．无人机旋翼旋转时，上方空气流速大于于下方空气流速，故产生一个向上的升力，故C错误；
D．遥控器控制无人机的飞行方向，这是利用电磁波传递信息，故D正确。
故选D。
二、填空题
1、导热性 热传递 电磁波 1250 1875 降低 慢
【详解】
（1）[1]把冻肉放在一个铝盆的中，接着再把另一个铝盆轻轻地倒扣在冻肉上，大约压5分钟左右，即可解冻，解决速度较快，说明铝制品极强的导热性。
[2]铝盆和周围空气进行热传递可以增大内能，温度升高，冻肉可以在较短时间化开。
（2）[3]微波炉发出频率极高的电磁波，作用于食物内的水分子，使水分子之间产生高热，从而达到加热的目的。
[4]转换效率
微波功率为750W的微波炉实际消耗的电功率
=1250W=1.25kW
[5]该微波炉累计工作0.5h，消耗的电能
W=Pt=1.25kW×0.5h=0.625kW·h
可使标有“3000imp/(kW·h)”的电能表的指示灯闪烁
n=0.625kW·h×3000imp/(kW·h)=1875imp
（3）[6]冻肉放入盐水可以降低冻肉中冰的熔点，使冻肉中冰在温度较低的情况下也能尽快熔化。
[7]在夏天，如果用羽绒服将冻肉包裹严实，由于羽绒服保温性能好，比起没有包裹住的冻肉解冻更慢。
2、静止 扩散 音色 汽化 3
【详解】
[1]小芳坐在行驶的汽车里，小芳和司机之间没有发生位置的改变，所以以小芳为参照物，司机是静止的。
[2]闻到饭菜的香味，是分子运动的结果，即扩散现象。
[3]不同人声音的音色不同，区别出熟悉的人是谁在说话，是因为音色不同的原因。
[4锅里的汤越煮越少了，锅里的水发生汽化现象，变成水蒸气散发到空气中。
[5]电磁波在真空中的传播速度与光速相同是3×108m/s；广播频率
波长
电磁波的波长是3m。
3、电磁波 排斥
【详解】
[1]蓝牙连接是利用一定频率的电磁波来工作的，所以悬浮式无线蓝牙音箱可由蓝牙通过电磁波实现与手机数据的无线传输。
[2]该产品底座里有一个电磁铁，可使箱体悬在空中，说明电磁铁与箱体相互排斥，应为同名磁极。
4、液化 电磁波
【详解】
[1]发射架下都喷出白雾，这是由于水先经历汽化过程，变成水蒸气，再经历液化过程形成的小水滴。
[2]电磁波可以在真空中传播，火箭升空后科技工作者通过屏幕可以实时跟踪其飞行情况，是通过电磁波传递信息的。
5、内能 电磁波 振动 传播过程中
【详解】
[1]电流流过导体时会产生热量，这是电流的热效应，人们在使用手机长时间通话时，手机会明显发热，是因为手机将电能转化为内能。
[2]手机是通过电磁波来传递信息的。
[3]声音是由物体的振动产生的，优美的琴声是由琴弦的振动产生的。
[4]琴声影响了小明的学习，小明关上窗户，属于在传播过程中控制噪声。
三、计算题
1、（1）电磁波；（2）1.875×104W；（3）2.7×104J；（4）8.6m/s
【详解】
解：（1）车载电子标签与ETC车道上的天线间通过电磁波进行通讯的。
（2）由题可知汽车的质量为
m＝1.5t＝1500kg
汽车匀速行驶的速度为
v＝90km/h＝25m/s
汽车受到的阻力
f＝mg＝×1500kg×10N/kg＝750N
因为汽车匀速前进所以汽车牵引力与阻力大小相等，即
F＝f＝750N
则汽车牵引力的功率
（3）汽车从到达ETC收费岛边界到离开ETC收费岛这个过程中做匀速直线运动，牵引力依然等于阻力，仍为750N，汽车从到达ETC收费岛边界到离开ETC收费岛牵引力做的功为
W＝Fs2＝750N×36m＝2.7×104J
（4）已知汽车以6m/s的速度匀速通过ETC收费岛，其长s2＝36m，汽车通过ETC收费岛所用的时间
t2＝＝＝6s
汽车从减速开始到离开ETC收费岛的总路程
s＝s1+s2＝50m+36m＝86m
汽车从减速开始到离开ETC收费岛的总时间
t＝t1+t2＝4s+6s＝10s
所以汽车从减速开始到离开ETC收费岛全过程的平均速度
v1＝＝＝8.6m/s
答：（1）车载电子标签与ETC车道上的天线间通过电磁波进行通讯；
（2）到达收费站前，汽车匀速行驶时的功率是1.875×104W；
（3）汽车从到达ETC收费岛边界到离开ETC收费岛牵引力做的功是2.7×104J；
（4）汽车从开始减速到离开ETC收费岛全过程的平均速度是8.6m/s。
2、信号传播需要时间，距离很远时，就会看到时间延迟现象；0．24 s
【详解】
(1)电视台发出的无线电信号由电视台传到卫星，然后再由卫星传到电视台，需要一定的时间，所以卫星传来的画面上，人物动作的变化总比电缆传来的画面上相应的变化发生得晚一些．(2)无线电信号的路程s=2h,则画面延迟的时间t0.24s，
点睛：:（1）信号由电视台传到卫星上，然后再返回电视台需要一定的时间，所以由卫星传回的画面比电缆传来的晚一些．（2）无线电信号的路程s是卫星高度h的两倍，已知无线电信号的路程s和传播的速度c，根据速度公式的变形公式可求出画面延迟的时间．
3、（1）太阳 电 （2）160kW·h （3）64kg （4）清洁无污染；可再生；节约化石能源．
【详解】
（1）光伏发电系统发电时，将太阳能转化为电能．
（2）W=Pt=20kW×8h=160kW·h．
（3）160kW·h＝160×3.6×106J=5.76×108J，Q＝W/η＝5.76×108J/30％=1.92×109J，＝64kg．
（4）清洁无污染；可再生；节约化石能源
4、3.14m
【解析】
频率为95.6MHz，
根据得：．
答案：3.14m
5、340Hz
【解析】
由图可看出，声波的波长为1m，类比电磁波的有关知识，由c＝fλ可得Hz．
四、实验探究
1、乙 甲 发生变化 越强 声音（响度） 声 电
【详解】
（1）对于现在的话筒，工作时是把声信号转变成电信号的，声信号的振动带动线圈在磁场中振动，产生电流，是电磁感应现象原理，即磁生电；乙图表示电话话筒的原理图；而听筒中有变化的电流通过时，即产生变化的磁场，故电生磁，甲图表示电话听筒的原理图．
（2）电话由话筒和听筒组成，当人们对着话筒讲话时，使振动膜压迫碳粒，使盒内碳粒的松紧程度发生变化，即其电阻发生变化，流过碳粒的电流就相应的发生变化，使声音信号转化成强弱变化的电流；早先的电话听筒里都有一个电磁铁，当有强弱不同的电流通过时，能够吸引前面放着的薄铁片，使铁片振动起来，发出声音；说明电流随着声音的变化而变化．
（3）以上实验说明：话筒通过声音引起内部碳粒电阻的变化，从而将声信号转变成电信号．
故答案为(1). 乙 (2). 甲 (3). 发生变化 (4). 越强 (5). 声音（响度） (6). 声 (7). 电
【点睛】知道并理解话筒、听筒的作用和原来是解决该题的关键．
2、电磁波 迅速变化的电流
【解析】
收音机是接收电磁波的装置，我们平时收听的广播就是靠电磁波传播的，收音机发出“喀喀”的声音时，说明它接收到电磁波，因导线的线头与锉刀接触并在锉刀上滑动时，改变了电路中的电阻，故电流随之改变，可得当电路中有迅速变化的电流时，就会有电磁波向外传播．
3、大气压 乙 电磁波 CD
【详解】
(1)[1]“吸盘”是利用大气压起固定作用的。
(2)[2]为了安全用电，大功率家用电器的电源插座都用三孔插座，三脚插头的长脚应与用电器的金属外壳相连，若金属外壳带电，电流会通过接地线导入大地，防止触电事故的发生，故选乙。
(3)[3]wifi无线网络是通过电磁波来传递信息的。
(4)[4]要使力最小，力臂应最大，故连接OA，即是最长的动力臂，根据杠杆平衡的条件，要使杠杆平衡，动力F应垂直OA，方向向上，如下图所示。
(5)[5] A．通电后叶轮转动，消耗了电能，得到了机械能，即将电能转化为机械能，故A错误；
B．从开始加热到豆浆煮熟的过程中，电流做功将电能转化为豆浆的内能，内能增加，故B错误；
C．叶轮打磨研碎豆子时，将电能转化为机械能，加热豆浆时，将电能转化为内能，电流都做了功，故C正确；
D．“闻到香味”是分子做无规则运动的结果，是扩散现象，故D正确。
故选CD。
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