第21章信息的传递单元同步测评2023-2024学年人教版九年级物理全一册（有解析）

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第21章信息的传递单元同步测评
(满分:60分 考试时间:60分钟)
第Ⅰ卷(选择题,共19 分)
一、选择题(1~5题为单选题，每小题2分，6~8题为多选题，每小题3分，共19分)
1.下列有关声和电磁波的说法正确的是( )
A.它们的传播都需要介质
B.它们都可以传递信息和能量
C.人听到的声音大小只跟发声体的振幅有关
D.开会时把手机调为静音是在传播过程中减弱噪声
2.中国在文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，顺利将探测器送入预定轨道。2020 年12 月17日，嫦娥五号任务轨道器与返回器分离，返回器携带月球样品返回地球。下列说法正确的是( )
A.火箭升空过程中机械能不变
B.火箭升空过程中机械能转化为内能
C.控制中心是通过电磁波来控制嫦娥五号任务轨道器
D.嫦娥五号任务轨道器是通过超声波来控制返回器的
3.如图所示的用电器中，利用电磁波工作的是( )
4. 2021 年3 月4 日,新华社消息，我国自行研制的北斗三号全球卫星导航系统正式开通以来，运行稳定、持续为全球用户提供优质服务，系统服务能力步入世界一流行列。下列有关说法正确的是( )
A.北斗导航系统是利用超声波实现定位导航
B.北斗导航系统主要通过传递信息来实现定位导航
C.北斗导航系统传递信息的速度小于光速
D.北斗导航系统能为用户提供定位服务的最小精度为1 千米
5.有关信息和材料，下列说法正确的是( )
A.微波通信、卫星通信、光纤通信都是靠电磁波传递信息的
B.“莫尔斯电码”属于数字信号，“旗语”属于模拟信号
C.手机只能接收电磁波，不能发射电磁波
D.LED 灯的核心元件发光二极管由超导材料制成
6.下列有关声和电磁波的说法正确的是( )
A.我国自行研制的北斗卫星导航系统是利用电磁波传递信息的
B.微波炉内的微波是一种波长很长，频率很低的电磁波
C.看电视时调节音量是为了改变声音的音调
D.电磁波的传播速度比超声波的传播速度快
7.关于声和电磁波，下列说法正确的是( )
A.汽车安装的倒车雷达是利用超声波工作的
B.光波不属于电磁波
C.电饭锅是利用电磁波工作的
D.电磁波在空气中的传播速度约为
8.下列各波属于电磁波的是( )
A.红外线 B.激光 C.超声波 D.无线电波第Ⅱ卷(非选择题，共41 分)
二、填空题(共5 小题，每空1分，共14 分)
9. 2020年6月23 日,北斗卫星导航系统组网成功，北斗导航依靠的是 ，其在真空中传播的速度约为 m/s。
10.如图所示，通过真空罩可以看到手机来电显示灯在不断闪烁却听不到声音，此现象既说明电磁波 ,又说明 。
11.正在播放节目的电视机旁边手机响了，电视发出“咔咔”声，这一现象验证了 的存在，如果把手机放在真空玻璃罩中，电视机 (选填“会”或“不会”)受到干扰。如图所示的是甲、乙两种不同电磁波的传播图象，它们的频率分别为f甲、fz，它们在真空中的传播速度分别为v甲、v乙，则f甲 f乙,v甲 v乙(两空均选填“>”“=”或“<”)。
12.随着智能手机的普及，人们的聊天方式也不断推陈出新，聊天时语音信息是利用手机通过一定频率的 进行传播的。由于智能手机的待机时间很短，因此需要经常充电，当给电池充电时是将 能转化成 能。
13.卫星是通过 传递信息的，它从如图所示的位置向近地点运行时势能 (选填“增大”“减小”或“不变”)；站在地面上的人观察到同步卫星静止不动，选取的参照物是 。
三、综合应用题(共3 小题，每空1分，共14 分)
14.阅读短文，回答问题。
手机信号屏蔽器
上初三的小明听去年参加高考的哥哥说，现在为了防止考生在考场内使用手机进行作弊，每个考场都会放置一个手机信号屏蔽器。爱动脑筋的小明想，手机信号屏蔽器的原理是什么呢 于是，他上网查阅了相关资料。
手机工作时是在一定的频率范围内，手机和基站通过无线电波联接起来，以一定的波特率和调制方式完成数据和声音的传输。针对手机通信的原理，屏蔽器在工作过程中以一定的速度从低端频率向高端频率扫描。该扫描速度可以在手机接收报文信号中形成乱码干扰，手机不能检测出从基站发出的正常数据，从而使手机不能与基站建立联接，达到屏蔽手机信号的目的。手机表现为搜索网络无信号、无服务系统等现象。
(1)手机和基站之间联接的无线电波 (选填“属于”或“不属于”)电磁波。
(2)手机信号屏蔽器主要是阻碍无线电波传递 (选填“信息”或“能量”)。
(3)手机屏蔽器的作用频率有 800 MHz、900 MHz、2 000 MHz等几个不同的频率,这几个不同频率的无线电波在真空中的传播速度是 (选填“相同”或“不同”)的。
(4)针对“手机信号屏蔽器能否屏蔽固定电话的信号”这个问题，某同学设计了几个不同的探究方案，其中可行的是 (填选项字母)。
A.用屏蔽器覆盖范围内的手机拨打覆盖范围外的固定电话
B.用屏蔽器覆盖范围内的固定电话拨打覆盖范围外的手机
C.在屏蔽器覆盖范围内用固定电话拨打密闭在金属盒中的手机
D.在屏蔽器覆盖范围内用手机拨打密闭在金属盒中的固定电话
15.微 波 通 信
电磁波可以用来传递信息，通常用于广播、电视等通信。微波是电磁波家族中的一员，它的性质比中波和短波更接近光波。信息理论表明，作为载体的电磁波，与中波和短波相比，微波在相同的时间内可以传输更多的信息。
用微波传递信息时，必须每隔50 km左右就要建设一个微波中继站，如图甲所示。
信号传递的距离越远，需要的中继站越多。在雪山上、大洋中，根本无法建设中继站，所以人类用地球同步通信卫星做微波通信的中继站来进行通信。如图乙所示，在地球的周围均匀地配置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三颗同步通信卫星作为太空微波中继站，可使地球上任意两点间保持通信，接收地面站传来的电信号，经过处理后，再发送到另一个或几个地面站。现在通过卫星电视，某地举行体育赛事，其他地方的人几乎可以立刻看到现场的画面。
请根据上述材料，回答下列问题：
(1)用微波传递信息时，必须每隔50 km左右就要建设一个微波中继站，这是因为 (填序号)。
①多修建中继站，有利于微波产生更多的信息
②微波的传播距离比中波近，只能传播50 km
③微波沿直线传播，不能沿地球表面绕射
(2)如图丙所示，a、b分别是Ⅰ、Ⅱ两颗卫星正下方的地面站，把通信卫星假想成一个平面镜，要使地球上b处地面站接收到a处发送的信号，请仿照光路图，在图中画出平面镜及微波传播的路径和方向。(2分)
(3)已知三颗通信卫星距地面的高度都是 任意两颗卫星之间的距离都是 ，则a处发送的微波信号传送到b处所用的时间是 s。
16.阅读短文，回答问题。
1947年，第一台微波炉问世，微波炉是用微波来煮饭烧菜的，微波是一种电磁波，这种电磁波的能量不仅比通常的无线电波大得多，而且还很有“个性”，微波一碰到金属就发生反射，金属根本没有办法吸收或传导它，但微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料，且不会消耗能量，而含有水分的食物，微波不仅能透过，其能量也会被吸收。微波炉正是利用微波的这些特性制成的。微波炉的外壳用不锈钢等金属材料制成，可以阻挡微波从炉内逃出，以免影响人们的身体健康，装食物的容器则用绝缘材料制成，微波能穿透食物，并使食物中的水分子也随之运动，剧烈的运动产生了大量的热能，于是食物被“煮”熟了。这就是微波炉加热的原理。
(1)在微波炉中应选用下列哪种容器来加热饭菜 (填选项字母)。
A.不锈钢盆子 B.铁盆子
C.玻璃盆子 D.铜制盆子
(2)微波在真空中的传播速度是 m/s，请你猜想，微波 (选填“具有”或“不具有”)能量。
(3)为安全使用微波炉应选用 孔插座。
(4)微波炉的外壳为什么用不锈钢等金属材料制成 (2分)
四、简答题(共2 小题,第17题6 分,第18 题7分,共13 分)
17.如图所示的是我国在2013 年底发射的“玉兔号”月面巡视器，工作时所需能量由太阳能电池板来提供，可以实现移动、转弯、探测等多种功能。请回答下列问题。
(1)问题：“玉兔号”与地面间是通过什么进行信息传递的
回答: 。
(2)请从能量的角度提出一个问题并回答。
问题:
回答: 。
18.光纤通信是现代通信的一种重要方式。光纤的内壁具有使光发生反射的特性，使从一端射入的光能传播到光纤的另一端。请在图中作出光路图，并说明光纤传输光信号的原理。
1.答案：B 解析：电磁波可以在真空中传播，声波只能在固体、液体、气体中传播，在真空中不能传播，故 A错误；电磁波和声波都可以传递信息和能量，故 B 正确；声音的响度跟发声体的振幅和距离发声体的远近有关，故 C 错误；把手机调成静音是在声源处减弱噪声，故D错误。
2.答案：C 解析：在火箭升空的过程中，燃料燃烧释放出的内能转化为机械能，火箭的速度增大，高度增大，因此动能和重力势能都增大，机械能也增大，故A、B错误；超声波属于声波，声音不能在真空中传播，电磁波可以在真空中传播，所以控制中心是通过电磁波来控制嫦娥五号任务轨道器的，嫦娥五号任务轨道器是通过电磁波来控制返回器的，故C正确、D错误。
3.答案：D 解析：电风扇工作时电能主要转化为机械能，不是利用电磁波来工作的，故 A 错误；节能灯工作时，消耗电能转化为光能，不是利用电磁波来工作的，故B错误；洗衣机工作时，将电能转化为机械能，不是利用电磁波来工作的，故C错误；电视机利用电磁波传递图像信号和声音信号，故D正确。
4.答案：B 解析：电磁波可以在真空中传播，北斗导航系统主要利用电磁波传递信息来实现定位导航，故A错误、B正确；电磁波的传播速度和光速相同，故C 错误；北斗导航系统能为用户提供定位服务的最小精度为1.2米~1.5米,故D错误。
5.答案：A 解析：微波通信、卫星通信、光纤通信都可以用电磁波来传递信息，故A 正确；“莫尔斯电码”属于数字信号，“旗语”在古代是一种主要的通信方式，不属于模拟信号，故B错误；手机既是发射台又是接收机，因此手机既能发射电磁波，又能接收电磁波，故C错误；LED灯的核心元件发光二极管是由半导体材料制成的，故D错误。
6.答案：AD 解析：我国自行研制的北斗卫星导航系统是利用电磁波传递信息的，故 A 正确；由公式c=λf可知，微波炉内的微波是一种波长很短，频率很高的电磁波，故B错误；看电视时调节音量，声音的强弱发生变化，因此改变的是声音的响度，故C错误；电磁波的波长比超声波的波长短，根据c=λf可知，电磁波的传播速度比超声波传播的速度快，故D 正确。
7.答案：AD 解析：汽车安装的倒车雷达是利用超声波回声定位的原理制成的，故 A 正确；互联网光缆中的光波就属于电磁波，故B错误；电饭锅是利用电流的热效应工作的，故C 错误；电磁波在空气中的传播速度约为3×10 m/s,故D正确。
8.答案：ABD 解析：红外线属于电磁波，故 A 正确；激光属于电磁波，故 B 正确；超声波属于声波，故 C 错误；无线电波属于电磁波，故 D 正确。
9.答案：电磁波 解析：北斗导航依靠的是电磁波，电磁波在真空中传播的速度约为3×10 m/s。
10.答案：可以在真空中传播 真空不能传声 解析：将手机放在玻璃罩中，不断抽出里面的空气，传播声音的介质越来越少，则铃声越来越小，当玻璃罩内的空气全部抽完，即为真空时，由于声音不能在真空中传播，因此听不到铃声；我们能看见真空罩内的手机显示灯在闪烁，是因为真空能传播光和电磁波，光和电磁波的传播不需要介质。
11.答案：电磁波 会 < = 解析：由于手机是通过电磁波来传递信息的，因此正在播放节目的电视机旁边手机响了，电视发出“咔咔”声，即手机所接收到的电磁波会影响电视机，这一现象验证了电磁波的存在；由于电磁波的传播不需要介质，因此如果把手机放在真空玻璃罩中，电视机会受到干扰；由题意可知，甲、乙是两种不同的电磁波，它们在真空中的传播速度是相等的，因此v甲 = v乙,由图象可知，λ甲>λz,由公式c=λf可得,f甲12.答案：电磁波 电 化学 解析：聊天时语音信息是利用手机通过一定频率的电磁波进行传播的；当给电池充电时，电能转化成化学能。
13.答案：电磁波 减小 地球(地面) 解析：电磁波可以在真空中传播，卫星是通过电磁波来传递信息的，卫星从远地点运行到近地点时，相对高度减小，因此势能减小，同时速度增大，动能增大；站在地面上的人如果以地面为参照物，同步卫星与地球之间的相对位置没有发生改变，因此觉得同步卫星静止不动。
14. 答案:(1)属于 (2)信息 (3)相同 (4)B
解析：(1)无线电波属于电磁波。
(2)电磁波既能传递信息，又能传递能量，手机信号屏蔽器主要是阻碍电磁波传递信息。
(3)不同频率的电磁波在真空中的传播速度是相同的。
(4)针对“手机信号屏蔽器能否屏蔽固定电话的信号”这个问题，必须让固定电话处于屏蔽区内，而后用固定电话拨打覆盖范围外的手机，看能否打通即可，故B正确。故选B。
15. 答案:(1)③ (2)如图所示。
(3)0.482
解析：(1)由题意可知，微波的性质比中波和短波更接近光波，其传播路径更接近沿直线传播，不能沿地球表面绕射，所以，用微波传递信息时，必须每隔50 km左右就要建设一个微波中继站。
(2)由题意可知,分别连接a和Ⅰ、Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和b,作∠aⅠⅡ和∠ⅠⅡb的角平分线即为法线的位置，然后分别过Ⅰ、Ⅱ作法线对应的垂线即为平面镜的位置，微波从a点发出然后到达b点。
(3)a处发送的微波信号传送到b处时微波通过的路程 10 km,微波传播的速度等于光速,即v=3.0×10 km/s，则a处发送的微波信号传送到b处所用的时间
16. 答案:(1)C (2)3×10 具有 (3)三
(4)微波一碰到金属就发生反射，金属根本没有办法吸收或传导它，微波炉的外壳用不锈钢等金属材料制成，可以阻挡微波从炉内逃出，以免影响人们的身体健康。
解析：(1)微波一碰到金属就发生反射，金属根本没有办法吸收或传导它，但微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料，且不会消耗能量。故选C。
(2)微波在真空中的传播速度约为3×10 m/s，微波对人体有害，它具有能量。
(3)三孔插座其中一孔是接地的，比较安全。
17.答案：(1)电磁波 (2)太阳能电池板工作时能量是如何转化的 太阳能转化为电能
解析：(1)太空中没有空气，“玉兔号”与地面间是通过电磁波进行信息传递的。
(2)能的利用过程是指利用能源为人类服务，实质上是能量的转化和转移的过程，太阳能电池板工作时将太阳能转化为电能。
18.答案：光导纤维由内外两层组成，且内外两层的折射本领不同，激光不会透过去，激光不断地经光纤壁反射向前传播。先作出法线，然后根据光的反射定律作出反射光线，光路图如图所示。