沪科版九年级物理 第19章 走进信息时代 专题训练试题(含答案及详细解析)

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沪科版九年级物理第十九章走进信息时代专题训练
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、关于信息传递，下列说法正确的是（　　）
A．军用雷达是利用超声波进行定位和导航的
B．卫星是通过红外线传递信息的
C．光纤通信是利用电流传递信息的
D．汽车导航是通过电磁波传递信息的
2、2021年2月24日10时22分，我国在酒泉卫星发射中心用长征四号丙运载火箭，成功将遥感三十一号03组卫星发射升空，卫星进入预定轨道。遥感三十一号03组卫星主要用于开展电磁环境探测及相关技术试验。卫星输送信号是利用（　　）
A．红外线 B．超声波 C．次声波 D．无线电波
3、2021年10月16日0时23分，长征二号F遥13火箭将神舟十三号载人飞船和翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员送入太空，6点56分飞船成功与中国天宫空间站实现自动交会对接，9点58分三名航天员进入了空间站。如图所示是对接时的情景，以下有关对接过程的说法，正确的是（　　）
A．对接后，“神舟十三号”相对天宫空间站是静止的
B．对接时，“神舟十三号”相对天宫空间站的速度很大
C．对接后，它们做匀速直线运动
D．对接时的图片是通过声波传播的
4、下列说法中正确的是（　　）
A．超导材料可用做电热器
B．玻璃可用做避雷针
C．半导体材料可制作集成电路
D．光纤可用来通电
5、关于能源、信息与材料，下列说法不正确的是（ ）
A．垃圾分类有利于环保和节约能源
B．用光导纤维制成的光缆，可以在很短时间内传递大量的信息
C．航空器材常采用密度大的合金，可以减小航空器的质量
D．若用超导材料制造输电线可以大大降低电能损耗
6、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
7、为了方便市民绿色出行，临沂市区配置了公共自行车，下列相关说法中不正确的是（　　）
A．用密度小的铝合金材料做车圈，可减轻自行车的质量
B．骑行时，自行车受到的重力和路面对自行车的摩擦力是一对平衡力
C．在水平路面上骑行时，重力对自行车不做功
D．用手机扫码开锁，是利用电磁波来传递信息
8、下列现象中属于物理现象中光现象的是（　　）
A．骑自行车遇到障碍时，刹一下车，自行车就慢下来了
B．发生日全食时，太阳不见了
C．在寒冷的冬天，使用电热毯睡觉更暖和
D．使用手机进行通信
9、如图是一款磁悬浮蓝牙音箱，可实现与手机的无线信息传递，底座通电后，上面的磁体音箱就会在底座产生的磁场作用下悬浮起来，下列说法不正确的是（　　）
A．音箱悬浮时在竖直方向受到两个力，即重力和磁场的作用力
B．底座通电后能产生磁场，与电动机的工作原理相同
C．音箱悬浮利用了同名磁极相互排斥
D．无线信息传递利用的电磁波在空气中的传播速度约为3×108m/s
10、关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（　　）
A．原子的核式结构模型提出原子由质子和中子构成
B．在微观粒子中，按质量从大到小的排序是：原子、电子、原子核
C．光也是一种电磁波
D．阳光下尘土飞扬，表明分子在永不停息地做无规则运动
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、音频信号是由______变成的电信号，它的频率跟______的频率相同，在几十赫到几千赫之间；视频信号是由______变成的电信号，它的频率在几赫到几兆赫之间；射频电流的频率更高，发射能力更好。
2、 “桂林名师云课堂”网课信息是通过______波传递到同学们的手机上的；同学们用手机上课时窗外传来的音乐声应该______（选填“属于”或“不属于”）噪声。
3、我国发射的“天问号”火星探测器在飞向火星的过程中，以火星为参照物，探测器是_______的；探测器将信号传回地球，是靠______（选填“声波”或“电磁波”）来传递信息的。
4、如图所示的同步卫星相对屋顶上的接收器是________的（填“运动”或“静止”）。卫星接收器靠___________接收信号（填“电磁波”或“超声波”）。
5、1876年________发明了电话，最简单的电话由________和________组成，在电话的一端话筒把声音变成变化的电流，电流沿着导线把信息传到远方。在另一端，电流使听筒的膜片振动，携带信息的电流又变成了声音。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、无线电波中的短波的波长范围为50～100 m，试求短波段所对应的频率范围．
2、探究“电磁波的存在”
打开收音机的开关，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，然后开大音量．让电池的负极与一把锉良好接触，正极连接一根导线．（如图）
（1）拿着导线头，让它与锉接触，并在锉面上滑动，这时收音机会有什么现象发生？你能解释吗？
（2）你能列举出日常生活中类似的现象吗？
3、雷达利用天线把电磁波向欲探测的目标发射出去，然后再利用天线接收反射波，根据反射波的方向和延迟时间来判断目标的方位和距离．已知某地面雷达站向某卫星发射出波长为的电磁波，经过的时间，接收到了反射波，求该卫星与雷达站的距离．
4、雷达利用天线把电磁波向欲探测的目标发射出去，然后再利用天线接收到反射波，根据反射波的方向和延迟时间判断目标的方位和距离．某地面雷达站向某卫星发射出波长为的电磁波，经过的时间，接收到了反射波．请你回答：
（1）电磁波在真空中的传播速度是多少？
（2）该雷达向目标发出的电磁波的频率是多少？
（3）该卫星距地面多远？
5、雷达利用天线把电磁波向欲探测的目标发射出去，然后再利用天线接收到反射波，根据反射波的方向和延迟时间判断目标的方位和距离。某地面雷达站向某卫星发射电磁波，经过0.4s的时间，接收到了反射波。请你回答：该卫星距地面多远？
四、实验探究（3小题，每小题5分，共计15分）
1、在一个无色大塑料瓶的侧壁靠底部的位置钻一个小孔，用胶带粘住小孔，在瓶中装满水，在瓶内的另一侧放一只激光电筒，调节光束的方向，让光束正好能射中对侧的小孔（如图所示）．揭下胶带，让水流到下面的盆里，你会看到光束随弯曲的水流照到盆底，在盆底形成一个光斑．
（1）在这个实验中，激光电筒的光束是沿水流的______（填“内”或“外”）壁经过多次______（“反射”或“折射”），最后射到盆底；
（2）实验中从瓶中流出的水柱相当于光纤通信中的______．由此说明用来进行光纤通信的光纤______（填“能”或“不能”）弯曲；
（3）在光纤通信中，每一根光纤______（填“能”或“不能”）同时传导多束激光信号而不致相互干扰．
2、打开收音机的开关，将旋钮调到没有电台的位置，并将音量开大。取一节旧的干电池和一根导线，靠近收音机，将导线的一端与电池的一极相连，再用导线的另一端与电池的另一极时断时续的接触，如图所示，会听到收音机发出“咔咔”声
(1)这一现象验证了 ________ 的存在；
(2)现将收音机放入玻璃罩中，用抽气机抽去罩中的空气，重复以上实验，却发现听不到收音机发出的“咔咔”声，试分析：收音机放在真空玻璃罩中听不到“咔咔”声的原因是 ______ ；
(3)谢老师在一次乘坐镇江商业城的电梯时，发现性能完好的手机接收不到信号，原因是 ______ ；
(4)请设计一个实验验证你的判断： ______ 。
3、阅读《电磁辐射》．
电磁辐射
初二年级的小青同学，进入了物理课程的学习，在阅读物理书的时候，她看到了这样一句话“我们生活在电磁波的海洋中”，对此，她产生了研究的兴趣．通过网络和书籍，她查找到了以下相关资料．
我们生活在电磁场中，虽然看不见，但能感觉到它．在雷雨天中，空气中积累的电荷会产生电场．地球本身就是大磁场，由于地磁场的存在，才会有指南针的发明，自然界的很多动物也是根据它来辨别方向的．电磁场的能量在空间是以波的形式传播的，称之为电磁波．电磁波不仅只有自然来源，还有人为制造，例如：电视台、广播台利用高频率的无线电波来传播信息．
通常意义上所说的，具有电磁辐射特性的电磁波是指无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、射线及射线等．电磁辐射的来源是多种多样的，从电力的产生和传输，家用电器、工业设备到电信和广播，每个人都暴露在以复杂的方式混合的微弱的电场和微弱的磁场之中．家里常见的微波炉、抽油烟机、手机、电视机、电吹风、剃须刀等家用电器工作时都会产生电磁辐射．
这些电磁辐射对我们的影响有多少呢？电磁辐射对人体的健康影响主要有两方面：热效应：电磁辐射对生物机体细胞的加热作用，引起体温升高．非热效应：人体的固有微弱电磁场受到干扰．一般而言，低频电磁辐射对人体的影响以非热效应为主，高频电磁辐射对人体的影响以热效应为主．我们生活中的一些电磁场，比如、微波、无线电波，在电磁波谱中处于相对长的波长和低的频率一端．
小青准备设计实验来测量常用的手机辐射情况、分布规律及随距离的衰减规律．她找到了以下实验器材：电磁辐射测量仪、米尺、手机．以手机为辐射源，在无遮挡的条件下，从器具边缘沿着正面一定的间距选取测量点．利用电磁辐射测量仪进行采样测量工作．分别在通话状态、待机状态和接通瞬间，在每个测量点进行次测量，取平均值得到该距离的暴露电磁辐射强度，并填入数据记录表中．
手机电磁辐射记录表（单位：）
工作状态 距离（） 通话 待机 接通瞬间
手机是我们日常生活中的必备电子设备，通过测量手机在通话、待机和接通瞬间不同距离处的辐射值，可以看到，在距离手机以内，辐射值会比较高，但仍然远低于国家标准，通话和接通时，辐射值会高于待机时状态．
小青计划接下来，用同样的方法，对微波炉、电脑等常用电器进行测量和研究．
（）“我们生活在电磁波的海洋中”，是因为，从自然角度讲，我们生活在看不见的电磁场中；此外还有许多人造的电磁波来源，例如：电视台、广播台利用_____来传递信息．
（）生活中对人体的影响属于____（选填“热效应”或“非热效应”）
（）小青的研究方案中，自变量有_____和_____．
（）看了小青的实验结果，请你对科学使用手机提出一条合理化建议．_______
-参考答案-
一、单选题
1、D
【详解】
A．军用雷达是利用电磁波进行定位和导航的，和超声波无关，故A错误；
B．卫星利用频率很高的电磁波传递信息，不是利用红外线，故B错误；
C．激光在传输过程中，从光导纤维的一端射入后，在光导纤维内壁上要发生多次反射，并从另一端射出，这样就把它携带的信息传到远方，这种传递信息的方式是光纤通信，故C错误；
D．电磁波作为载波可以传递信息，汽车导航是通过电磁波传递信息的，故D正确。
故选D。
2、D
【详解】
A．红外线具有直线传播的特点，但传播的距离有限，较短，故A不符合题意；
BC．超声波和次声波均不能在太空中传播，故BC不符合题意；
D．卫星输送信号利用的是微波，即无线电波，故D符合题意。
故选D。
3、A
【详解】
A．对接后，两个航天器的相对位置不变，以相同的速度和方向一起飞行，因此是相对静止的，故A正确；
B．对接时，两个航天器之间必须保持相对较小的运动速度，这样才能便于操作，故B错误；
C．对接后，两航天器绕地球做圆周运动，其运动方向不断改变，故C错误；
D．航天器通过电磁波实现与地面的通讯联络，因此，对接时的图片不是通过声波传播的，故D错误。
故选A。
4、C
【详解】
A．导体中有电流时，导体都要发热，这种现象叫做电流的热效应；超导体的电阻为零，电流通过超导体时不发热，故A错误；
B．通常情况下玻璃和陶瓷都是绝缘体，不能制作避雷针，故B错误；
C．半导体是微电子产业的基础，现代电子产品的芯片多是用半导体材料制作的，故C正确；
D．光纤不导电，光纤是利用激光在光纤中反射传播来传递信息，故D错误。
故选C。
5、C
【详解】
A．垃圾分类有利于环保和节约能源，分类回收加以利用，故A正确，A不符合题意；
B．光缆可以在很短时间内传递大量的信息，故B正确，B不符合题意；
C．航空器材常采用密度小的合金，可以减小航空器的质量，故C错误，C符合题意；
D．若用超导材料制造输电线，电阻为零，可以大大降低电能损耗，故D正确，D不符合题意。
故选C。
6、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。
7、B
【详解】
A．由公式得，用密度小铝合金材料制成的车圈，可以减轻自行车的质量，故A正确，不符合题意；
B．自行车受到的重力竖直向下，摩擦力在水平方向上，故不是平衡力，故B错误，符合题意；
C．在水平路面上骑行时，在竖直方向上，没有移动距离，故重力对自行车不做功，故C正确，不符合题意；
D．用手机扫码开锁，是利用电磁波来传递信息，故D正确，不符合题意。
故选B。
8、B
【详解】
A．骑自行车遇到障碍时，刹一下车，自行车就慢下来了，是因为增大了摩擦力，属于力学现象，故A不符合题意；
B．发生日全食时，太阳不见了，是光的直线传播现象，故B符合题意；
C．在寒冷的冬天，使用电热毯睡觉更暖和，是电能转化为内能，是电流的热效应，故C不符合题意；
D．手机通信靠电磁波传递信息，属于电磁现象，故D不符合题意。
故选B。
9、B
【详解】
A．音箱悬浮时受竖直向下的重力和竖直向上的磁力的作用，故A正确，不符合题意；
B．底座通电后能产生磁场，是电流的磁效应；电动机的工作原理是通电导线在磁场中受力的作用，故B错误，符合题意；
C．音箱悬浮是受到磁体间排斥力的作用，同名磁极相互排斥，故C正确，不符合题意；
D．无线信息传递利用的电磁波在空气中的传播速度约等于光速，为3×108m/s，故D正确，不符合题意。
故选B。
10、C
【详解】
A．原子的核式结构模型提出原子由原子核和核外电子构成，故A错误；
B．原子、电子、原子核按照质量从大到小排列顺序是原子、原子核、电子，故B错误；
C．因为光具有波粒二象性，所以光也是电磁波，故C正确；
D．阳光下尘土飞扬是灰尘颗粒的机械运动，不是分子的运动，故D错误。
故选C。
二、填空题
1、声音 声音 图像
【详解】
[1][2]由声音转换成的电信号，它的频率与声音的频率相同，大约在几十赫到几千赫之间，叫做音频信号。
[3]由图像转换成的电信号，它的频率在几赫到几兆赫之间，叫做视频信号。音频电流和视频电流在空间激发电磁波的能力都很差，需要把它们加载到频率更高的电流上，产生电磁波发射到天空中，这种电流叫做射频电流。
2、电磁 属于
【详解】
[1]电磁波能够传递信息，且电磁波的传播不需要介质。“桂林名师云课堂”网课信息是通过电磁波传递到同学们的手机上的。
[2]同学们用手机上课时窗外传来的音乐声影响到了他们的学习，这个音乐声属于噪声。
3、运动 电磁波
【详解】
[1]火星探测器在飞向火星的过程中，以火星为参照物，探测器相对于火星的位置发生了变化，因此探测器是运动的。
[2]电磁波能携带信息，可以在真空中传播；探测器将信号传回地球，是靠电磁波来传递信息的。
4、静止 电磁波
【详解】
[1]同步卫星相对地球位置不变，则相对屋顶上的接收器位置也不改变，同步卫星相对屋顶上的接收器是静止的。
[2]电磁波能够传递信息，卫星接收器是用电磁波传递信息的。
5、贝尔 话筒 听筒
【详解】
[1]1876年美国发明家贝尔发明了第一部电话。
[2][3]基本结构主要由话筒和听筒组成。工作原理是话筒把声信号变成变化的电流，电流沿着导线把信息传到远方，因此话筒的作用是将声信号转化为电信号；在另一端，变化的电流通入到听筒的电磁铁中，使听筒的膜片振动，携带信息的电流又变成了声音，听筒的作用是把电信号转化为声信号。
三、计算题
1、3000～6000 kHz.
【解析】
由 得
则得：；
故答案为
【点睛】解决本题的关键要知道所有电磁波在真空的波速都是c=3×108m/s，真空中电磁波的波速公式为 ．
2、（1）收音机会发出”咔咔嚓嚓”的声音，这是因为导线头在锉面上滑动时，产生了变化的电流，向空中激起了电磁波；（2）雷电时，打开收音机也会听到“喀喀”声．
【解析】
解答：答：(1)拿着导线头，让它与锉接触，并在锉面上滑动，这时收音机会发出”咔咔嚓嚓”的声音，这是因为导线头在锉面上滑动时，产生了变化的电流，向空中激起了电磁波；(2)雷电时，打开收音机也会听到“喀喀”声．
点睛：变化的电流可以产生电磁波，电磁波可以被收音机等接收装置所接收，据此结合实验现象分析作答．
3、．
【详解】
由v=得：
s=vt=3×108m/s×2s=6×108m
电磁波传播距离是单向距离的2倍，故卫星离地为：
s2==3×108m．
答：卫星与雷达站的距离是3×108m．
4、（1） （2） （3）
【详解】
(1)因为电磁波在真空中的传播速度等于光在真空中的传播速度，即电磁波在真空中的传播速度为；
(2)由得，雷达向目标发出的电磁波的频率：
(3)由得，
电磁波传播距离是单向距离的2倍，故卫星与地面的距离为：
．
答：(1)电磁波在真空中的传播速度是；
(2)该雷达向目标发出的电磁波的频率是；
(3)该卫星距地面．
5、0.6×108 m
【分析】
电磁波在空气中传播的速度和在真空中传播的速度非常接近，约为3.0×108m/s。从发射信号到收到返回信号，电磁波走过的路程是雷达和卫星距离的2倍，根据路程等于速度乘以时间可以求出电磁波走过的路程，其结果的即为雷达与卫星的距离，即为卫星与地面距离。
【详解】
解：根据题目已知
t=0.4s
电磁波传播速度约为
c=3.0×108m/s
根据s=vt得，电磁波走过的路程为
s= c t=3.0×108m/s×0.4s=1.2×108 m
则，雷达与卫星距离为
l=s=×1.2×108 m=0.6×108 m
即卫星与地面距离为
0.6×108 m
答：卫星与地面距离为：0.6×108 m。
四、实验探究
1、内 反射 光导纤维 能 能
【详解】
(1)[1]在这个实验中，激光电筒的光束是沿水流的内壁；
[2]经过多次反射，最后射到盆底；
(2)[3]激光在传输过程中，从光导纤维的一端射入后，在光导纤维内壁上要发生多次反射，并从另一端射出，这样就把它携带的信息传到远方，实验中从瓶中流出的水柱相当于激光通信中的光导纤维；
[4]由此说明用来进行激光通信的导管能弯曲；
(3)[5]光纤通信的容量大，不受外界条件的干扰，传播很远，通信质量很高；在激光通信中，每一根光导纤维中能同时传导多束激光信号而不致相互干扰．
2、电磁波 声音不能在真空中传播 电梯对电磁波有屏蔽作用 见解析
【详解】
(1)[1]迅速变化的电流会在空间激起电磁波，听到收音机发出“咔咔”声验证了电磁波的存在。
(2)[2]声音的传播需要介质，将收音机放入玻璃罩中，用抽气机抽去罩中的空气，发现听不到收音机发出的“咔咔”声，原因是声音不能在真空中传播。
(3)[3]电梯是密闭的金属罩，乘坐电梯时，发现手机接收不到信号，原因是电梯对电磁波有屏蔽作用。
(4)[4]首先将完好的手机设置到响铃状态后放入密闭的金属盒内，再用另一完好的手机呼叫盒内的手机，若听不到盒内的手机声响，就说明金属体对电磁波有屏蔽作用。
3、电磁波 非热效应 距离 工作状态； 在接打电话时最好不要离手机太近，同时，不要在手机刚接通就接电话
【分析】
根据题中“电磁辐射”、“……电磁波……传递信息”、“……自变量……”可知，本题考查信息传递、科学实验探究方法．根据电磁波特性、控制变量法进行分析推断．
【详解】
（1）电视台、广播台利用电磁波来传递信息．
（2）属于低频电磁场，所以它对人体的影响属于非热效应．
（3）在小青的研究方案中，距离，工作状态这两者都属于自变量，而三种不同的工作状态下的电磁波的辐射强度属于因变量．
（4）根据实验结果我们可以发现，手机刚接通的时候对人体的辐射普遍比较强，同时，通话时离手机越近，辐射越强，所以，在接打电话时最好不要离手机太近，同时，不要在手机刚接通就接电话．
【点睛】
本题为课外科学实验探究，难度不大．
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