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2023-2024人教版9年物理全册同步学讲练测学案（全国通用）
专题21.5 《信息的传递》单元核心素养达标测试卷
满分100分，答题时间60分钟
一、选择题（本大题有5小题，每小题6分，共30分）
1．北斗导航卫星与地球之间的通讯是利用（ ）
A．电磁波 B．次声波 C．超声波 D．空气
2．关于电磁波和现代通信，下列说法正确的是（ ）
A．导体中电流的迅速变化会在空间激起电磁波
B．我国建立的“北斗”卫星导航系统是利用超声波进行导航的
C．固定电话、移动电话、广播和电视都是利用导线中的电流传递信息的
D．电话听筒是把声信号转换成电信号
3. 北斗卫星导航系统是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设运行的全球卫星导航系统，为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位导航。卫星导航利用的媒介是（ ）
A. 超声波 B. 电磁波 C. 电流 D. 次声波
4. 2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱进入大气层后，降落伞相继打开，临近地面时，反推发动机启动，向下推动空气，迫使返回舱减速“刹车”，于9时56分，在东风着陆场成功着陆（如图），标志着本次神舟载人飞行任务圆满成功，下列关于返回舱返回过程说法正确的是（ ）
A. 着陆前相对于地面是静止的
B. 利用电磁波向指挥中心传递信息
C. 反推发动机对它施加向下的力
D. 与空气摩擦，它的内能逐渐减少
5.在无线电通信过程中，下述说法正确的是（ ）
A.电磁波的波速等于波长乘频率
B.电磁波的传播速度一定等于3×108 m/s
C.电磁波的波长跟它的频率成正比
D.无线电广播用的电磁波是长波和微波
二、填空题（本大题有7小题，20个空，每空2分，共40分）
1. 随着科技的进步，我国已发射了若干导航卫星，卫星依靠______传递信息，其在真空中传播的速度约为________m/s。
2. （2022湖南长沙）北京冬奥会使用的氢能源电动汽车、无人驾驶技术诠释了“绿色奥运”、“科技奥运”的理念。该电动汽车的氢能源电池能够将化学能转化为______能；无人驾驶时，车辆利用北斗高精度定位系统，以________波的形式向卫星发射信号。
3. 5G手机是利用______传递信息的；充电时，手机电池属于______（选填“用电器”或“电源”）。
4. 2022年6月3日，赛龙舟文化风采展示活动在镇远古城举办，活动紧扣传统文化传承，内容丰富多彩，活动现场直播是通过_______波来将信息传递给全州各地电视机前观众们的。如图所示是某队比赛时的情景，现场观众能从不同角度看到本身不发光的龙舟队，这是由光发生______的缘故；运动员们用船桨奋力向后划水，龙舟猛向前行，这说明力的作用是_______的。
5.无人驾驶飞机简称”无人机”，无人机的飞行控制系统简称“飞控”．无人机悬停还是飞行、向哪个方向飞行、上升还是下降等飞行指令都由飞控下达，飞控主要由感知飞行姿态的陀螺仪、GPS定位模块、超声波传感器、气压传感器等各种功能的传感器及控制电路组成．
（1）GPS定位模块利用 传递信息，其在真空中的传播速度为 m/s．
（2）超声波传感器可探测无人机在飞行时遇到的障碍物，这是因为超声波具有 的特点．
（3）气压传感器可通过测定大气压值获知无人机所在位置的 ．
（4）某无人机由输出电压14.8V、容量 l0000mAh的电池提供飞行能量，该电池最多可提供 kW h的电能，若这些电能的80%用于飞行，当飞行功率为200W 时，最长飞行时间为 h．
6.用手机通话和面对面说话，都是信息交流方式，传递信息时前者主要靠电磁波，后者主要靠声波。从传递能量的形式看，电磁波传递的是 能，声波传递的是 能。
7.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Hz到几千Hz之间；视频信号是由________变成的电信号,它的频率在几Hz到几兆Hz之间；射频电流的频率更高，发射能力更好。
三、简答与阅读题（本大题有2小题，共20分）
1. （8分）现在家中使用的电器很多，如电冰箱、洗衣机、微波炉、空调，还有收音机、电视机、手机等，你知道哪些会发出电磁波？有什么事实支持你的说法？
2.（12分）阅读短文，回答问题。
卫星通信
由于微波的性质更接近于光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射，同时在传输过程中信号存在衰减等．因此，人们在用微波传输信息时，需每隔一定距离建一个微波中继站，信息传输的越远，需要的中继站越多，在遇到雪山、大洋，根本无法建中继站又该怎么办？能否利用高悬的月球作为中继站呢？ 1946年，有人用雷达向月球发射微波信号，第一次准确收到了从月球表面反射回来的微波．
1959年，美、英和加拿大之间又进行了月面反射通讯实验，结果获得成功．但在实验中也发现：由于月球离我们太远，不但传输信号延迟时间太长，信号衰减也较严重，失真厉害，而且如果用月球作中继站，两个通信信号必须同时见到月球．
现在，人类可发射人造卫星，用通信卫星作微波中继站，实现了卫星通信梦想．通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星，在地球周围均匀地配置3颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信．
请回答：（1）在用微波传输信息时，为何每隔一定距离要建一个微波中继站？
（2）在同步通信卫星上建立微波中继站与在月球上建立微波中继站相比，有何优点？
（3）除了卫星通信外，你还知道哪些现代通信方式？
四、计算题（本大题有1小题，共10分）
1. 在电磁波家族中，红外线也是其中一员，红外线的传播速度等于电磁波的速度。如果能测得红外线传播某一段距离所用的时间，就可以根据电磁波的速度计算这段距离的长度，红外线测距仪就是根据这一原理设计的。用红外线测距仪对准某一目标，发出一束红外线，经目标反射后红外线返回仪器时又被探测到。仪器测得红外线往返时间为2.8×10-4 ms，这时目标与仪器之间的距离是多少？电磁波速度取3×105 km/s。
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2023-2024人教版9年物理全册同步学讲练测学案（全国通用）
专题21.5 《信息的传递》单元核心素养达标测试卷
满分100分，答题时间60分钟
一、选择题（本大题有5小题，每小题6分，共30分）
1．北斗导航卫星与地球之间的通讯是利用（ ）
A．电磁波 B．次声波 C．超声波 D．空气
【答案】A
【解析】（1）超声波和次声波属于声波，而声音不能在真空中传播，故BC错误；
（2）空气只能作为传播的介质，而不能作为北斗导航卫星与地球之间的通讯，故D错误；
（3）电磁波可以在真空中传播，因此北斗导航卫星与地球之间的通讯是利用电磁波传播的，故A正确。
2．关于电磁波和现代通信，下列说法正确的是（ ）
A．导体中电流的迅速变化会在空间激起电磁波
B．我国建立的“北斗”卫星导航系统是利用超声波进行导航的
C．固定电话、移动电话、广播和电视都是利用导线中的电流传递信息的
D．电话听筒是把声信号转换成电信号
【答案】A
【解析】A.导体中电流的迅速变化会在空间激起电磁波，故A项说法正确。
B.卫星在太空中，太空中是真空，声波在真空中不能传声，所以不能利用超声波导航，故B项说法错误。
C.固定电话是利用导线中的电流来传递信息的，移动电话、广播和电视都是利用电磁波来传递信息的，故C项说法错误。
D.电话的话筒是把声信号转化为电信号，听筒是把电信号转化为声信号，故D项说法错误。
3. 北斗卫星导航系统是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设运行的全球卫星导航系统，为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位导航。卫星导航利用的媒介是（ ）
A. 超声波 B. 电磁波 C. 电流 D. 次声波
【答案】B
【解析】北斗卫星在太空中与地面的信息交流运用的电磁波，因为电磁波可以在真空中传播，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。
4. 2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱进入大气层后，降落伞相继打开，临近地面时，反推发动机启动，向下推动空气，迫使返回舱减速“刹车”，于9时56分，在东风着陆场成功着陆（如图），标志着本次神舟载人飞行任务圆满成功，下列关于返回舱返回过程说法正确的是（ ）
A. 着陆前相对于地面是静止的
B. 利用电磁波向指挥中心传递信息
C. 反推发动机对它施加向下的力
D. 与空气摩擦，它的内能逐渐减少
【答案】B
【解析】A．着陆前，返回舱离地面越来越近，相对地面有位置变化，是运动的，故A错误；
B．返回舱与地面指挥中心是利用电磁波传递信息的，故B正确；
C．反推发动机对空气有向下作用力，由于力的作用是相互的，所以空气对返回舱有向上的作用力，返回舱受到向上的力而减速，故C错误；
D．返回舱与空气有摩擦，需要克服摩擦做功，内能增大，温度升高，故D错误。故选B。
5.在无线电通信过程中，下述说法正确的是（ ）
A.电磁波的波速等于波长乘频率
B.电磁波的传播速度一定等于3×108 m/s
C.电磁波的波长跟它的频率成正比
D.无线电广播用的电磁波是长波和微波
【答案】A
【解析】电磁波在真空中的传播速度与光速相同，是3×108 m/s，在空气中和真空中近似.电磁波的波长跟它的频率成正比，电磁波的波速等于波长乘频率.无线电广播用的电磁波是长波和中波，所以选项A正确。
二、填空题（本大题有7小题，20个空，每空2分，共40分）
1. 随着科技的进步，我国已发射了若干导航卫星，卫星依靠______传递信息，其在真空中传播的速度约为________m/s。
【答案】 电磁波
【解析】卫星是靠电磁波传递信息的，因为电磁波能够在真空中传播。
光是一种电磁波，故电磁波在真空中传播速度为m/s。
2. （2022湖南长沙）北京冬奥会使用的氢能源电动汽车、无人驾驶技术诠释了“绿色奥运”、“科技奥运”的理念。该电动汽车的氢能源电池能够将化学能转化为______能；无人驾驶时，车辆利用北斗高精度定位系统，以________波的形式向卫星发射信号。
【答案】 电 电磁
【解析】该电动汽车的氢能源电池工作时消耗化学能，将化学能转化为电能再转化为机械能，即氢能源电池能够将化学能转化为电能。
电磁波可传递信息和能量。无人驾驶时，车辆利用北斗高精度定位系统，以电磁波的形式向卫星发射信号。
3. 5G手机是利用______传递信息的；充电时，手机电池属于______（选填“用电器”或“电源”）。
【答案】 电磁波 用电器
【解析】5G手机属于移动电话，信号需要在真空中传播，所以它传递信息是通过电磁波来实现的。
给手机充电时，需要消耗电能，电能转化为手机电池的化学能，此时手机相当于用电器。
4. 2022年6月3日，赛龙舟文化风采展示活动在镇远古城举办，活动紧扣传统文化传承，内容丰富多彩，活动现场直播是通过_______波来将信息传递给全州各地电视机前观众们的。如图所示是某队比赛时的情景，现场观众能从不同角度看到本身不发光的龙舟队，这是由光发生______的缘故；运动员们用船桨奋力向后划水，龙舟猛向前行，这说明力的作用是_______的。
【答案】 电磁 漫发射 相互
【解析】电磁波可以在真空中传播，赛龙舟文化风采展示活动现场直播是通过电磁波来将信息传递给全州各地电视机前观众们的。
现场观众能从不同角度看到本身不发光的龙舟队，这是由光发生漫反射的缘故。龙舟反射的光射向四面八方，进入不同位置的观众眼中，观众看到比赛。
运动员们用船桨奋力向后划水，船桨给水向后的推力，龙舟受到水向前的推力，使龙舟猛向前行，这说明力的作用是相互的。
5.无人驾驶飞机简称”无人机”，无人机的飞行控制系统简称“飞控”．无人机悬停还是飞行、向哪个方向飞行、上升还是下降等飞行指令都由飞控下达，飞控主要由感知飞行姿态的陀螺仪、GPS定位模块、超声波传感器、气压传感器等各种功能的传感器及控制电路组成．
（1）GPS定位模块利用 传递信息，其在真空中的传播速度为 m/s．
（2）超声波传感器可探测无人机在飞行时遇到的障碍物，这是因为超声波具有 的特点．
（3）气压传感器可通过测定大气压值获知无人机所在位置的 ．
（4）某无人机由输出电压14.8V、容量 l0000mAh的电池提供飞行能量，该电池最多可提供 kW h的电能，若这些电能的80%用于飞行，当飞行功率为200W 时，最长飞行时间为 h．
【答案】（1）电磁波；3×108；（2）方向性好、穿透力强；（3）高度；（4）0.148；0.592．
【解析】本题主要考查学生对：超声波和电磁波的特点、大气压与高度的关系、功率的公式的理解和掌握．是中招的热点（1）GPS定位模块利用电磁波来传递信息，其在真空中的传播速度为3×108m/s．（2）超声波具有方向性好、穿透力强，故利用超声波传感器可探测无人机在飞行时遇到的障碍物；（3）大气压的大小与高度有关，高度越高，气压越小，根据大气压的数值可以测定无人机的高度；
（4）无人机提供电能：W=UIt=14.8V×l0000mAh=14.8V×l0A×3600s=532800J=0.148kW h；
最长飞行时间为：P===0.592h；
6.用手机通话和面对面说话，都是信息交流方式，传递信息时前者主要靠电磁波，后者主要靠声波。从传递能量的形式看，电磁波传递的是 能，声波传递的是 能。
【答案】电；声。
【解析】手机通话是依靠电磁波来实现的，传递的是电能；面对面说话，声音传递的是声能。
7.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Hz到几千Hz之间；视频信号是由________变成的电信号,它的频率在几Hz到几兆Hz之间；射频电流的频率更高，发射能力更好。
【答案】声音，声音，图像。
【解析】音频信号是由声音变成的电信号，它的频率跟声音的频率相同，在几十Hz到几千Hz之间；视频信号是由图像变成的电信号,它的频率在几Hz到几兆Hz之间。
三、简答与阅读题（本大题有2小题，共20分）
1. （8分）现在家中使用的电器很多，如电冰箱、洗衣机、微波炉、空调，还有收音机、电视机、手机等，你知道哪些会发出电磁波？有什么事实支持你的说法？
【答案】这些家用电器中，微波炉、手机以及空调和电视机的遥控器会发出电磁波。微波炉工作时，食物不跟加热装置直接接触就可以被加热，就是因为微波（电磁波的一种）的能量被食物中的水分子吸收；另外，微波炉门上有金属屏蔽网，可以用来减少微波的泄漏。手机既是无线电发射台，又是接收台，手机与固定电话不同之处在于它通过发射和接收电磁波来传递信息。空调和电视机的遥控器可以在一定范围内进行远距离控制，这是通过发射红外线完成的。
【解析】电磁波由低频率到高频率主要分为：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线等七个波段。结合生活经验和电磁波的相关知识分析说明生活中哪些电器会发出电磁波就行了。
2.（12分）阅读短文，回答问题。
卫星通信
由于微波的性质更接近于光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射，同时在传输过程中信号存在衰减等．因此，人们在用微波传输信息时，需每隔一定距离建一个微波中继站，信息传输的越远，需要的中继站越多，在遇到雪山、大洋，根本无法建中继站又该怎么办？能否利用高悬的月球作为中继站呢？ 1946年，有人用雷达向月球发射微波信号，第一次准确收到了从月球表面反射回来的微波．
1959年，美、英和加拿大之间又进行了月面反射通讯实验，结果获得成功．但在实验中也发现：由于月球离我们太远，不但传输信号延迟时间太长，信号衰减也较严重，失真厉害，而且如果用月球作中继站，两个通信信号必须同时见到月球．
现在，人类可发射人造卫星，用通信卫星作微波中继站，实现了卫星通信梦想．通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星，在地球周围均匀地配置3颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信．
请回答：（1）在用微波传输信息时，为何每隔一定距离要建一个微波中继站？
（2）在同步通信卫星上建立微波中继站与在月球上建立微波中继站相比，有何优点？
（3）除了卫星通信外，你还知道哪些现代通信方式？
【答案】见解析。
【解析】（1）微波的性质更接近于光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射，同时在传输过程中信号存在衰减等．因此，人们用微波传输信息时，需每隔一定距离建一个微波中继站.（2）由于月球离我们太远，不但传输信号延迟时间太长，信号衰减也较严重，失真厉害，而且如果用月球作中继站，两个通信信号必须同时见到月球．用通信卫星作微波中继站，在地球周围均匀地配置3颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面，不但通信质量高，而且覆盖范围广.可以实现全球通信．（3）微波通信、光纤通信、网络通信.
四、计算题（本大题有1小题，共10分）
1. 在电磁波家族中，红外线也是其中一员，红外线的传播速度等于电磁波的速度。如果能测得红外线传播某一段距离所用的时间，就可以根据电磁波的速度计算这段距离的长度，红外线测距仪就是根据这一原理设计的。用红外线测距仪对准某一目标，发出一束红外线，经目标反射后红外线返回仪器时又被探测到。仪器测得红外线往返时间为2.8×10-4 ms，这时目标与仪器之间的距离是多少？电磁波速度取3×105 km/s。
【答案】42m.
【解析】红外线也是电磁波，电磁波速度取v=c=3×105 km/s=3×108 m/s。
仪器测得红外线往返时间为2.8×10-4 ms，1s=103ms，1ms=10-3s。
则从目标到仪器时需要的时间为t=1.4×10-4 ms=1.4×10-7s
目标与仪器之间的距离s=vt=3×108m/s×1.4×10-7s=42m.
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