沪科版九年级物理 第19章 走进信息时代 难点解析试卷（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难点解析
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、关于信息的传递，下列说法错误的是（　　）
A．数字信号比模拟信号抗干扰能力强
B．5G网络通信主要是利用电磁波传递信息的
C．北斗卫星定位系统不能提供全天候即时定位服务
D．电磁波不仅能传递声音信号，且可以传递图像信号
2、下列说法正确的是（　　）
A．司南是我国早期的指南针，静止时它的长柄指向南方，也就是指向了地磁的北极
B．“天舟二号”与“天和”核心舱交会对接的过程，是利用超声波传递信息的
C．英国物理学家法拉第第一个发现了电与磁之间的联系
D．电动机是根据电磁感应的原理制成的
3、下列关于信息的传递说法正确的是（　　）
A．电磁波不能在真空中传播
B．用三颗同步卫星就可以实现全球通信
C．光钎通信只能传播图像信息，不能传播声音信息
D．车载GPS系统是利用超声波进行定位和导航的
4、举世瞩目的2022年冬奥会、冬残奥会即将在北京开幕，届时全世界电视观众均可通过卫星传输的信号在家里收看开幕式盛况，这种卫星称为地球同步通信卫星，这里的“同步”是指卫星（　　）
A．相对太阳静止 B．相对月球静止
C．相对地球静止 D．相对火星静止
5、2021年5月15日，祝融号火星车成功降落在火星上，实现了中国航天上史无前例的突破．以下分析正确的是（ ）
A．火星车上的摄像头是凸透镜 B．火星车在降落过程中相对火星是静止的
C．火星车减速着陆过程质量不断变大 D．火星车与地球间通过超声波传递信息
6、中国嫦娥五号探测器创造了我国航天史上的多个“首次”，其与地面的联系需要借助于（　　）
A．超声波 B．红外线 C．电磁波 D．次声波
7、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
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、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
10、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
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、电话按信号输方式来分，可分为有线电话和___________电话；按信号类型来分，可分为模拟电话和________电话。
2、 “新冠肺炎”疫情防控期间要勤洗手，用洗手液洗手时会闻到一股香味，这是______现象；景区拍摄的照片通过手机上传到微信朋友圈，是靠______传播的。
3、2020年受疫情影响，同学们在家用手机或电脑、电视收看“空中黔课”。上课老师是通过摄像机进行录制，摄像机是成倒立、______的实像；我们通过手机等通讯工具接收到的图像和声音信息是通过______传播的；由于长时间收看，许多同学不正确用眼导致近视，患近视眼的同学需要用______镜矫正。
4、如图是一种具有防疫消毒功能的智能消杀机器人工作的情景。其顶部的全景摄像机平台可实时拍摄并通过________将视频信号传输给远程计算机定位平台；其脉冲发动机中的高温、高压气体将液态药剂以小颗粒形式迅速喷出，形成弥雾，这与热机的________冲程工作原理相似；远远就可以闻到药液的气味这属于________现象。
5、移动电话（无线电话，手机）既是无线电的_____装置，又是无线电的_____装置。它的特点是体积小，发射功率不大，天线简单，灵敏度不高，需要____转发信号。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、卫星通信系统是由赤道上空一定高度上的地球同步卫星和经该卫星连通的地球站两部分组成．同步卫星天线波束最大覆盖面可以达到地球表面总面积的三分之一，因此，在赤道上空同平面轨道上等间隔放置三颗同步卫星，就能实现全球范围的通信．目前使用的国际通信卫星系统就是按照上述原理建立起来的，三颗卫星分别位于大西洋、印度洋、太平洋上空．
（1）已知地球半径为6.4×103km，要实现全球卫星通信，卫星在轨理论高度（距地面高度）至少多远？
（2）卫星传输的主要缺点是传输时延大．甲乙两人打接越洋电话，已知他们两地基站共用的是一颗在轨高度约3.6×104km的通信卫星，且两地距卫星均为4.5×104km，求打接一次电话时延多少s？
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、你见过戴着面罩或墨镜的工人进行电焊作业吗？电焊是利用电流的热效应产生高温，将焊条熔化，从而使两金属部件焊接在一起。电焊机工作时有很大电流，但不会连续工作，所以导线中会产生迅速变化、时断时续的电流。
(1)电焊机输出电压40V、输出功率2000W，某种橡皮绝缘铜芯导线在常温下安全载流量（长时间通电时的最大安全电流）如下表，从安全角度考虑，计算说明应选择哪种导线作为电焊机的输出导线？
(2)焊条熔点为1100℃，比热容为0.4×103J/（kg ℃）。假设电流放出的热量全部被焊条吸收并使焊条升温，电焊机工作4s，可使一根质量为20g的焊条全部熔化吗？
(3)电焊机工作时会不会产生电磁波，为什么？
(4)电焊机工作时会对周围的居民或行人的生活造成一定的影响，请指出其中的两点。
4、某无线电波的波长为200km，则其频率是多少____？波长为300km的无线电波完成一次电流振荡所需要的时间是多少___？
5、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)
四、实验探究（3小题，每小题5分，共计15分）
1、物理兴趣小组的同学们进行了下面的实验：把一只设置好手机铃声的手机（称为A）放到玻璃真空罩中，将罩内的空气抽出后，用另一只手机（称为B）拨叫A的号码，结果听不到手机A的铃声，但他们观察到手机屏灯在闪亮，并且从真空罩中取出手机后，发现上面留有刚才的呼叫显示．通过对以上现象的分析，他们得出的结论是：
（1）_____
（2）_____．
2、同学们，你们听说过电磁波的屏蔽吗，怎样屏蔽电磁波呢？动手做一做。
(1)先将手机放置在纸容器中，盖上盖，再打电话呼叫容器中的手机，注意将手机设置到响铃状态。这时，手机____（选填“能”或“不能”）收到呼叫信号。
(2)将手机放置在金属容器中，盖上盖，打电话呼叫金属容器中的手机。这时，手机____（选填“能”或“不能”）收到呼叫信号。活动表明，金属容器____（选填“能”或“不能”）屏蔽电磁波。
你能运用以上所得知识解释以下现象吗？试试看。
谢老师在一次乘坐市中心商业城的电梯时，发现性能完好的手机接收不到信号。请解释此现象。
答：______。
3、在探究“电动机为什么会转动”的实验中：
（1）我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中，那么通电导体周围也存在______，磁体会对通电导体产生力的作用吗？
（2）如图所示，将一根导体ab置于蹄形磁铁的两极之间，未闭合开关前，导体______，闭合开关后，导体______，说明磁场对______导体有力的作用．
（3）断开开关，将图中磁铁的N、S极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向______，说明通电导体在磁场中的受力方向与______有关．
（4）断开开关，将图中电源的正、负极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向______，说明通电导体在磁场中的受力方向与______有关．
（5）如果同时改变磁场方向和电流方向，______确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关（填“能”或“不能”）．
-参考答案-
一、单选题
1、C
【详解】
A．通信的信号有两种，即数字信号和数字信号，数字信号比模拟信号抗干扰能力强，故A正确，不符合题意；
B．电磁波可以传递信息，5G网络通信主要是利用电磁波传递信息的，故B正确，不符合题意；
C．我国独立自主建立的北斗卫星定位系统，可提供全天候的及时定位服务，该系统利用电磁波传递信息，故C错误，符合题意；
D．电磁波作为载波使用时，既可以传递声音信号，也可以能传递图象信号，故D正确，不符合题意。
故选C。
2、A
【详解】
A．地球是个巨大的磁体，地磁场的北极在地理南极附近，司南是我国早期的指南针，静止时它的长柄指向了地理南极，也就是地磁北极，故A正确；
B．“天舟二号”与“天和”核心舱交会对接的过程，是利用电磁波传递信息的，故B错误；
C．奥斯特第一个发现了电与磁之间的联系，故C错误。
D．电动机是根据通电线圈在磁场中受力的作用的原理制成的，故D错误。
故选A。
3、B
【详解】
A．电磁波可以在真空中传播，故A错误；
B．要想实现全球通信，可以用通信卫星做微波通信的中继站，并在地球周围均匀地配置3颗地球同步通信卫星，故B正确；
C．光纤通信既能传播图像信息，也能传播声音信息，故C错误；
D．车载GPS导航系统是利用电磁波进行定位和导航的，故D错误。
故选B。
4、C
【详解】
卫星运动的周期和地球自转的周期相同叫做地球同步通信卫星，地球同步通信卫星相对于地球是静止的，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
5、A
【详解】
A．火星车上的摄像头镜头相当于一个凸透镜，光经过摄像头成像利用的是凸透镜成像，属于光的折射，成倒立、缩小的实像，与照相机的成像原理相同，故A正确；
B．火星车在降落过程中，火星车相对火星位置发生改变，所以火星车是运动的，故B错误；
C．当火星车减速着陆时，所含物质的量不变，所以火星车质量不变。故C错误；
D．电磁波传播不需要介质，超声波传播需要介质，火星车与地球间利用电磁波传递信息，故D错误。
故选A。
6、C
【详解】
AD．太空中存在真空，而声音不能在真空中传播，故用超声波和次声波不能与地面联系，AD错误，故AD不符合题意；
B．红外线的热作用很强，制成热谱仪和红外线夜视仪，红外线可用来遥控,制成电视遥控器，B错误，故B不符合题意；
C．电磁波可在真空中传播，电磁波可传递信息和能量，故其与地面的联系需要借助电磁波，C正确，故C符合题意。
故选C。
7、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。
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、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。
10、D
【详解】
A．由图可知，紫外线在可见光之外，属于不可见光，故A错误；
B．由图可知，红外线的波长比可见光长，故B错误；
C．由图可知，X射线的频率比无线电波的大，故C错误；
D．可见光与γ射线都是电磁波，电磁波在真空中的传播速度约为，故D正确。
故选D。
二、填空题
1、无线 数字
【详解】
略
2、扩散 电磁波
【详解】
[1]用洗手液洗手时会闻到一股香味，是洗手液分子发生的扩散现象，说明分子在不停息地做无规则运动。
[2]手机上的微信依靠电磁波来传递信息。
3、缩小 电磁波 凹透
【详解】
[1]摄像机类似照相机，成倒立缩小实像。
[2]手机既能发射电磁波，也能接收电磁波，是利用电磁波传递信息的。
[3]近视眼是由于晶状体曲度变大、会聚能力增强造成的，像成在视网膜的前方，应佩戴凹透镜进行矫正，使光线推迟会聚，使像能成在视网膜上。
4、电磁波 做功 扩散
【详解】
[1]电磁波可以传递信息，视频信号利用电磁波传输。
[2]脉冲发动机中的高温、高压气体将液态药剂以小颗粒形式迅速喷出，内能转化为机械能，是做功冲程。
[3]远远就可以闻到药液的气味属于扩散现象，说明分子在做永不停息的无规则运动。
5、发射 接收 基站台
【解析】
三、计算题
1、（1）6.4×103km（2）0.6
【详解】
（1）．∵三颗卫星覆盖整个地球，同步卫星天线波束最大覆盖面可以达到地球表面总面积的三分之一，
∴∠DOB＝120°，
∴∠AOB＝60°，
∵△ABO是直角三角形，
∴∠OAB＝30°，
∴OA＝2OB＝2R，
∴AC＝OA﹣OC＝2R﹣R＝R＝6.4×103km．
（2）．打接一次电话的路程：
s＝4×4.5×104km＝1.8×105km．
∵v＝，
∴t＝＝＝0.6s．
答：（1）．卫星在轨理论高度至少6.4×103km．
（2）．打接一次电话时延多少0.6s．
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)10mm2导线；(2)不能；(3)电焊机工作时能产生电磁波，因为其在工作时有变化的电流；(4)详见解析
【详解】
(1)电焊机工作时电流：
由表可知，应选横截面积为10mm2的导线；
(2)电焊机工作4s产生的热量为：
由知道，可使焊条升高的温度为：
因为气温，即焊条的初温不会高于100℃，所以焊条的末温低于1100℃，焊条不会全部熔化；
(3)电焊机工作时有很大电流，但不会连续工作，所以导线中会产生迅速变化、时断时续的电流，故其工作时是能够产生电磁波的；
(4)电焊机工作时会对周围的居民或行人的生活的影响：
①电焊机工作时有强光，会造成光污染；
②电焊机工作时会产生电磁波，被电视机等用电器接收，影响家用电器的正常工作。
答：(1)从安全角度考虑，应选横截面积为10mm2的导线作为电焊机的输出导线；(2)假设电流放出的热量全部被焊条吸收并使焊条升温，电焊机工作4s，不可使一根质量为20g的焊条全部熔化；(3)电焊机工作时能产生电磁波，因为其在工作时有变化的电流；(4)①电焊机工作时有强光，会造成光污染；②电焊机工作时会产生电磁波，被电视机等用电器接收，影响家用电器的正常工作。
4、 1500Hz 0.001s
【解析】波长为200km，则其频率γ= = =1500Hz； 波长为300km的无线电波的频率γ= = =1000Hz，周期T= = =0.001s．
点睛：本题考查的是利用波速公式，即波速=波长×频率的计算，在计算时要注意单位的换算，难度不大。
5、3.14m
【解析】
频率为95.6MHz，
根据得：．
答案：3.14m
四、实验探究
1、真空不能传声 电磁波的传播不需要介质
【分析】
电磁波传播不需靠介质，能在真空中传播；声音传播须靠介质，不能在真空中传播．
【详解】
当把罩中的空气抽出后，罩内是真空，手机铃声不能在真空中进行传播，所以在外面听不到铃声；手机信号是电磁波，真空罩内能接受到信号，说明电磁波能在真空中传递．
2、能 不能 能 电梯对电磁波有屏蔽作用
【分析】
【详解】
(1)[1]将手机放置在纸容器中，电磁波能够通过纸容器，这时手机能接收到呼叫信号。
(2)[2][3]将手机放置在金属容器中，金属容器对电磁波有屏蔽作用，手机不能接收到呼叫信号。
(3)[4]在电梯中性能完好的手机接收不到信号，说明电梯对电磁波有屏蔽作用。
3、磁场 静止 运动起来 通电 相反 磁场方向 相反 电流方向 不能
【详解】
（1）我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中，那么通电导体周围也存在磁场，磁体会对通电导体产生力的作用吗？（2）如图所示，将一根导体ab置于蹄形磁铁的两极之间，未闭合开关前，导体静止，闭合开关后，导体运动起来，说明磁场对通电导体有力的作用．（3）断开开关，将图中磁铁的N、S极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向相反，说明通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关．（4）断开开关，将图中电源的正、负极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向相反，说明通电导体在磁场中的受力方向与电流方向有关．（5）如果同时改变磁场方向和电流方向，不能确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关．
【点睛】
磁场对通电导体作用，电路中要有电源．通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关即电流方向有关．
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