第十七章电磁波精选题练习-物理九年级下册鲁科版
一、单选题
1.下列说法中正确的是( )
A.红外线能使荧光物质发光
B.电视机的遥控器是靠紫外线来实现对电视机控制
C.导线中只要有电流,周围就会产生电磁波
D.密闭的金属容器对电磁波有屏蔽作用
2.关于人们用手机扫二维码,下列说法正确的是( )
A.手机镜头成像原理是光的反射
B.二维码通过镜头成倒立、缩小的虚像
C.手机镜头相当于凸透镜,可以用于矫正近视眼
D.手机是利用发射与接收电磁波与外界传递信息
3.我国的北斗卫星能够精细导航,它使用的定位卫星与地面间信息传递利用的是( )
A.超声波 B.次声波 C.红外线 D.电磁波
4.各色光在真空中的波长如图所示,植物中叶绿素a会吸收波长在之间的光。下列表述正确的是( )
A.叶绿素a只吸收绿光
B.这些色光不是电磁波
C.真空中,红光比蓝光的波长更长
D.波长在之间的光可以用来验钞
5.下列家用电器和通讯设备中,没有利用电磁波工作的是( )
A.微波炉 B.移动电话 C.收音机 D.电熨斗
6.人类从未停止对宇宙的探索,下列说法正确的是( )
A.宇宙是一个没有层次的天体结构系统
B.宇宙中的天体在不停运动,地球是宇宙真正的中心
C.太阳是银河系中的一颗恒星,它的位置是固定不变的
D.银河系的直径大约为8万光年,可知光年是长度单位
7.2024年春晚西安分会场《山河诗长安》节目震撼上演,如图所示,节目中千人齐诵《将进酒》燃爆全场!李白曾用千古流传的诗篇记录了这里的盛世繁华。时光流转,我们用AR技术邀请“他”再来看看今天的山河诗长安。下列有关说法正确的是( )
A.朗诵声音高低起伏是指音色 B.朗诵声通过电磁波传播给全国观众
C.绚丽变化的灯光都是复色光 D.通过AR技术穿越的李白朗诵诗句声不需要声源振动
8.2023年5月17日,我国在西昌卫星发射中心成功发射第五十六颗北斗导航卫星.下列关于北斗导航系统说法正确的是( )
A.卫星系统进行导航时信息传递的媒介与“B超”相同
B.卫星系统进行导航时信息传递媒介的速度是340m/s
C.卫星系统进行导航时信息传递是利用的电磁波
D.北斗导航卫星在轨道上的运动状态保持不变
9.手机是利用微波进行通信的,当手机使用下列哪个功能时,手机与一定是电信运营商的基地台进行着微波通信( )
A.手机用GPS导航 B.手机用WIFI上网
C.手机用数据流量包上网 D.用蓝牙传文件
10.“清明时节雨纷纷”,雨水寄托了人们的思念。清明节期间深圳出现强降雨,并伴有短时大风。下列说法正确的是( )
A.车速减慢,其惯性也减小
B.气象卫星用超声波传递信息
C.雨后地面上水中的倒影是光的反射现象
D.市民的伞被吹翻是因为空气流速大压强大
二、填空题
11.汽车GPS导航仪与通信卫星之间通过 来传递信息,如图所示是表示音频、视频和射频三种信号的波形示意图,频率最高的是 信号。如图所示的光纤通信是利用了激光在纤维中经过多次 (“反射”或“折射”)从一端传到另一端。
12.如图甲所示的某品牌插秧机使用北斗导航,农民只需在作业前进行相关设定,即可实现24小时无人值守自动作业。插秧机北斗导航是靠 来传递信号。该插秧机工作时使用四冲程汽油机,图乙中汽油机处于 冲程。如果该汽油机飞轮的转速是60r/s,则汽油机1min对外做功 次。
13.2023年5月30日,神舟十六号飞船发射取得圆满成功,并与空间站组合体顺利对接。对接完成后该飞船相对空间站是 的,空间站与地面控制中心是利用 波来传递信息的,当飞船进入太空后,所装载货物的质量 (选填“变大”、“变小”“不变”)。
14.随着科技的进步,人工智能逐渐应用到生活场景中,近日莒南街头出现了无人电动快递车(如图)。
(1)无人快递车内部的核心元件是芯片,芯片是由 (选填“导体”“半导体”或“超导”)材料制成的;无人快递车通过搭载传感器(例如超声波传感器激光雷达传感器等)来感知周围环境和障碍物等,这主要是利用超声波和电磁波在传播过程中遇到障碍物发生 现象来实现传递信息的;
(2)无人快递车的轮胎表面有凹凸不平的花纹是为了 (选填“增大”或“减小”)与地面间的摩擦力;无人快递车匀速转弯时运动状态 (选填“有”或“没有”)发生改变;
(3)无人快递车在水平公路上匀速直线行驶时,受到的 (选填“重力”“牵引力”或“摩擦力”)和阻力是一对平衡力;无人快递车突然刹车时,会继续向前运动一段距离,是由于车具有 。
(4)无人电动快递车在水平路面上匀速行驶了900m,所用的时间为60s,电功率为,效率为70%,消耗的电能为 J,电动汽车牵引力做功为 J,所受阻力为 N。
15.如图所示是我国首辆在月球上探测的“玉兔号”月球车。它的质量为140kg,在月球表面受到的重力为地球表面的,则它从地球到月球时,车的质量 (选填“变大”“变小”或“不变”),月球车在月球表面水平面上静止时,若所有轮子和水平表面的总接触面积为,则月球车对月球表面的压强是 Pa,它在月球上获取的信息通过 (选填“超声波”或“电磁波”)传回地球。(g取)
16.新能源汽车是近年来我国汽车产业发展的重点,大力发展节能新能源汽车是解决能源和环境问题的有效途径,如图所示的新能源汽车充电时,汽车电池相当于 (选填“用电器”或“电源”)。车载北斗导航系统和卫星之间通过 (选填“电磁波”或“超声波”)传输信号。
三、实验题
17.小丽等同学对电磁波在真空中能否传播的问题,进行了如下猜想。
猜想1:电磁波可能与声波类似,不能在真空中传播。
猜想2:电磁波可能与光波类似,可以在真空中传播。
接着,他们设计了如图所示的实验:
在密封的透明玻璃瓶内,放了一个处于待机状态的手机,用另一个手机拨打里面的手机,同时看到手机屏幕上显示的来电号码。接着用抽气机将玻璃瓶内的空气尽可能抽去,继续拨打里面的手机,但仍能看到手机屏幕上显示的来电号码。
(1)分析上述实验现象,猜想 是正确的,理由是 ;
(2)把手机放在真空罩中,拨打真空罩内的手机,若手机能接收到呼叫信号,这是利用了 。(填字母)
A.控制变量法 B.转换法 C.比较法 D.类比法
18.爸爸在路由器的“黑管”上套了一个碗状信号增强器,小华发现在路由器周围不同位置,Wi﹣Fi分析仪检测到的信号强度不同,影响信号增强效果的因素有哪些呢?小华作出如下猜想:
猜想一:与信号增强器的材料有关;
猜想二:与信号增强器的凹面朝向有关;
为了验证猜想一,小华进行了如下实验:“黑管”发出稳定信号后,将不同材质的信号增强器凹面朝向Wi﹣Fi分析仪,同时直线移动分析仪直到接收到50dB信号强度,测出分析仪到路由器的距离,记录数据如下表:
材质 无 陶瓷 不锈钢 铁 铝
分析仪到路由器距离 6m 9m 13m 14m 16m
(1)实验中可以通过 反映它的增强效果;分析表中数据可知:相同条件下, 材质的增强效果更好一些;
(2)为了验证猜想二,小华等“黑管”发出稳定信号后,分析信号增强器凹面和凸面一侧距“黑管”相同距离处用Wi﹣Fi分析仪检测信号强度,发现凹面一侧信号的强度始终大于凸面一侧,这说明猜想二是 (选填“正确”或“错误”)的;
(3)实验后,小华认为碗状信号增强器对路由器信号的增强效果除了跟材料有关,可能还跟其他因素有关;他另取一个大小形状均相同的铝制碗状信号增强器,将它的表面用刀划成坑坑洼洼,进行实验;这样操作的目的是研究碗状信号增强器对路由器信号的增强效果与 是否有关。
19.请完成与下列实验有关的填空:
(1)用如图甲所示的实验装置可以确定物体所受重力的方向始终是 的;
(2)如图乙所示,物理学家帕斯卡曾经做过一个著名的“裂桶”实验:在一个密闭的、装满水的木桶的桶盖上插入一根细长的管子,从楼房的阳台上往管子里灌水,只灌了几杯水,桶竟裂开了。此实验证明了液体的压强与 有关;
(3)由如图丙的实验现象可知:电磁铁的磁性强弱跟 有关;
(4)如图丁是小明“探究电磁波的传播特性”的装置。能接收到呼叫信号的是放在 (真空罩/金属盒)中的手机。
20.小明用五号电池A、B做了如下一些实验:
(1)如图甲为小明用电池B制作的“神奇转框”,转框的上电部中央与电池正极相连,下部紧贴在与电池负极相连的柱形物两侧,金属框就可绕电池及柱形物持续转动。柱形物的材料应具有较好的导电性、 (填物理属性);
(2)用细线吊住电池A,将一本《物理》课本 放在课桌面上,若发现 现象,则可以判断课桌面是水平的;
(3)如图乙所示,小明在打开的收音机附近,将导线一端与电池B的一极相连,再用导线的另一端与该电池的另一极时断时续地接触,从收音机中能听到“咔咔”的声音,这验证了 的存在,它在真空中传播的速度为 m/s。
四、计算题
21.如图所示,是黑光诱虫灯的结构示意图。其结构和工作原理与普通的日光灯相同,只是灯管的材料和内壁上所涂的荧光粉不同,会发出波长为400nm的“光”,这种“光”,但一些害虫却看得见。则:
(1)黑光诱虫灯发出的这种“光”的频率为多少?
(2)通常一盏“220V 40W”的黑光诱虫灯可以用来诱杀害虫的地面面积为200m2,小胖同学的家中今年承包了2.4×104m2的果园,他家要在果园中安装一定数目的这种黑光诱虫灯,使它们诱杀害虫的范围能覆盖整个果园。如果用家庭电路供电,那么向这些黑光诱虫灯供电的整个电路的总电流至少为多少?
(3)如果在小胖家果园里安装的这些黑光诱虫灯,每年工作120天,每天工作8h,这些黑光诱虫灯每年消耗的电能至少为多少焦耳?(结果保留一位小数)
22.中国空间站为“五舱”结构,由载人飞船、货运飞船、核心舱及两个实验舱组成,空间站在距离地面400~450km的高度绕地球做圆周运动。已知空间站绕地球一周运行的距离为4.32×104km,绕地球运行速度为8×103m/s。
(1)空间站中的宇航员一天能看到几次日出日落?
(2)空间站中的宇航员通过电磁波与地面联系,从空间站发出的电磁波到达地面的最短时间为1.4×10-3s,已知电磁波的传播速度为3×108m/s,求空间站距离地面的高度。
(3)宇航员所在的核心舱是运动还是静止?阐明你判断的理由。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】A.能使荧光物质发光的是紫外线,故A错误;
B.电视机的遥控器是靠红外线来实现对电视机控制,故B错误;
C.导线中有迅速变化的电流时周围才会产生电磁波,故C错误;
D.电磁波不能穿透金属,密闭的金属容器对电磁波有屏蔽作用,故D正确。
故选D。
2.D
【详解】A.手机镜头是凸透镜,成像原理是光的折射,故A错误;
B.用手机扫二维码时,物距大于二倍焦距,二维码通过镜头成倒立缩小的实像,故B错误;
C.手机镜头相当于凸透镜,对光线有会聚作用,可以用于矫正远视眼,故C错误;
D.手机既能发射电磁波又能接收电磁波,利用发射和接收电磁波与外界传递信息,故D正确。
故选D。
3.D
【详解】超声波、次声波不能在真空中传播。红外线的有效传播距离较短。电磁波可以在真空中传播且能传递信息,北斗卫星能够精细导航,是利用电磁波来传递信息的,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
4.C
【详解】A.根据题图可知:在之间的光是橙、黄、绿、青、蓝,由题意可知,植物中叶绿素a会吸收波长在之间的光,故A错误;
B.所有的可见光都属于电磁波,故B错误;
C.从题图可知:红光的波长在之间,蓝光的波长在之间,红光比蓝光的波长更长,故C正确;
D.波长在之间的光不是紫外线,紫外线是不可见光,紫外线可以用来验钞,故D错误。
故选C。
5.D
【详解】微波炉、移动电话、收音机是利用电磁波工作的;电熨斗是利用电流的热效应工作的,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
6.D
【详解】A.宇宙是一个有层次的天体结构系统,故A错误;
B.宇宙中的天体在不停运动,地球围绕着太阳旋转,并不是宇宙中心,故B错误;
C.太阳是银河系中数以亿计恒星中的一颗普通恒星,恒星的位置也在变化之中,故C错误;
D.光年是指光在一年中传播的距离,是个长度单位,故D正确。
故选D。
7.B
【详解】A.朗诵声音高低起伏是指声音的响度,故A错误;
B.电磁波的传播不需要介质,电磁波可以传递信息,朗诵声通过电磁波传播给全国观众,故B正确;
C.绚丽变化的灯光都是单色光,故C错误;
D.声音是物体的振动产生的,通过AR技术穿越的李白朗诵诗句声也需要声源振动,故D错误。
故选B。
8.C
【详解】AC.由于电磁波可以传递信息和在真空中传播,所以卫星系统进行导航时信息传递是利用的电磁波,即为进行导航时信息传递的媒介;“B超”利用的是超声波,故A错误,C正确;
B.电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s,因此卫星系统进行导航时信息传递媒介的速度是3×108m/s,故B错误;
D.北斗导航卫星在轨道上运动时,其运动方向不断发生改变,因此其运动状态不断改变,故D错误。
故选C。
9.C
【详解】A.手机用GPS导航时,手机可以直接与卫星通信,故A错误;
B.手机用WIFI上网,可以是手机与地面的路由器进行通信,故B错误;
C.手机用数据流量包上网,手机必须与电信运营商的基地台进行着微波通信,故C正确;
D.用蓝牙传文件,可以是手机与其他终端设备进行文件传输,例如他人的手机、蓝牙音响等,故D错误。
故选C。
10.C
【详解】A.惯性是物体本身的固有属性,只与物体质量有关,故A错误;
B.真空不能传声,气象卫星用电磁波传递信息,故B错误;
C.水中倒影是由于光线在水面处发生反射,再进入我们的眼睛,使我们产生了物体在水下的错觉。故C正确;
D.因为伞上方空气流速大,压强小,下方压强大,产生向上的压力差,伞被吹翻,故D错误。
故选C。
11. 电磁波 射频 反射
【详解】[1]电磁波能在真空中传播,导航仪与卫星间通过电磁波来传递信息。
[2]由图示知,在相同时间内,射频振动的次数最多,频率最高。
[3]光纤通信是激光在光导纤维即玻璃丝中多次反射,从而向远方传递信息。
12. 电磁波 压缩冲程 1800
【详解】[1]电磁波能够传递信息,插秧机北斗导航是靠电磁波来传递信号。
[2]如图乙所示,进气门和排气门均关闭,且活塞向上运动压缩气体体积,所以图乙中汽油机处于压缩冲程。
[3]该汽油机飞轮的转速是
60r/s=3600r/min
即每分钟转3600圈,每2圈做一次功,则汽油机每分钟对外做功1800次。
13. 静止 电磁 不变
【详解】[1] 神舟十六号飞船与空间站组合体对接完成后,该飞船相对空间站位置不会发生变化,所以以空间站为参照物飞船是静止的。
[2]电磁波可以在真空中传播且能够传递信息。空间站与地面控制中心是利用电磁波(微波)来传递信息的。
[3]物体的质量不随形状、物态、位置的改变而改变,当飞船进入太空后,所装载货物只是位置发生了改变,其质量不变。
14. 半导体 反射 增大 有 牵引力 惯性 1.8×106 1.26×106 2000
【详解】(1)[1]半导体的导电性介于导体和绝缘体之间,可以制成芯片、二极管等。
[2]超声波和电磁波在传播过程中遇到障碍物会被反射回来(即发生发射现象),通过接收反射回来的声音和电磁波可以得出障碍物的信息。
(2)[3]无人快递车的轮胎表面有凹凸不平的花纹,是在压力一定的情况下,通过增大接触面的粗糙程度来增大与地面间的摩擦力。
[4]无人快递车匀速转弯时,其运动方向发生改变,所以其运动状态有发生改变。
(3)[5]无人快递车在水平公路上匀速直线行驶时,其处于平衡状态,受到的是平衡力,在水平方向上,其受到的牵引力和阻力是一对平衡力。
[6]无人快递车突然刹车时,由于其具有惯性,需保持原来的运动状态,所以会继续向前运动一段距离。
(4)[7]根据可得,消耗的电能为
[8]根据可得,电动汽车牵引力做功为
[9]快递车的速度为
根据
可得,快递车受到的牵引力为
因为快递车是做匀速直线运动,其受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,所以所受阻力为
15. 不变 电磁波
【详解】[1]质量是物体的一种属性,不随物体位置的改变而改变,所以月球车从地球到月球时,车的质量不变。
[2]月球车在月球表面受到的重力
月球车在月球表面水平面上静止时,对月球表面的压力
月球车对月球表面的压强
[3]月球上没有空气,真空不能传声,而电磁波可以在真空中传播,所以月球车在月球上获取的信息通过电磁波传回地球。
16. 用电器 电磁波
【详解】[1]在给汽车蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,在电路中相当于用电器。
[2]电磁波可以在真空中传播,电磁波可以传递信息,车载导航和卫星之间通过电磁波传输信号。
17. 2 见解析 B
【详解】(1)[1][2]没有用抽气机抽玻璃瓶内的空气,用另一只手机拨打瓶内的手机,同时看到瓶内手机屏幕上显示的来电号码;用抽气机抽去玻璃瓶内的空气,虽然听不到瓶内手机的电铃声,但能看到瓶内手机屏幕上显示的来电号码。说明声音不能在真空中传播,但电磁波可以在真空中传播,由此可验证猜想2正确。
(2)[3]小明同学抽去玻璃瓶内的空气后,继续拨打瓶内的手机,这是利用了转换的方法。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
18. 分析仪到路由器距离 铝 正确 信号增强器表面的粗糙程度
【详解】(1)[1]实验中可以通过分析仪到路由器距离反映它的增强效果,距离越大,效果越好。
[2]分析表中数据可知:相同条件下,铝材质的增强效果更好一些。
(2)[3]发现凹面一侧信号的强度始终大于凸面一侧,这说明猜想二是正确的。
(3)[4]小华另取一个大小形状均相同的铝制碗状信号增强器,将它的表面用刀划成坑坑洼洼,进行实验;这样操作的目的是研究碗状信号增强器对路由器信号的增强效果与信号增强器表面的粗糙程度是否有关。
19. 竖直向下 液体的深度 线圈匝数 真空罩
【详解】(1)[1]装置放在水平桌面上,逐渐改变木板与桌面的夹角α,观察到悬线OA的方向不变,始终为竖直方向,从实验观察到的现象可以得出:重力的方向总是竖直向下的。
(2)[2]帕斯卡裂桶实验是在一个密闭的、装满水的木桶的桶盖上插入一根细长的管子,从楼房的阳台上往管子里灌水,只灌了几杯水,桶竟裂开了,说明液体压强与深度有关,深度越大,液体压强越大。
(3)[3]由图可知,甲、乙两个电磁体串联在电路中,电流大小相同,而甲的线圈匝数多,吸引的大头针多,说明电流一定时,电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关。
(4)[4]电磁波遇到金属会被反射,将手机放在金属盒中,打电话呼叫金属盒中的手机,这时手机不能收到呼叫信号;而在真空罩内的手机能收到呼叫信号,说明金属容器能屏蔽电磁波,电磁波在真空中能传播。
20. 磁性 垂直 细线与课本平行 电磁波 3×108
【详解】(1)[1]金属框绕电池及柱形物持续转动是因为通电导体在磁场中受力的作用,要有电流与磁性,因此柱形物的材料应具有较好的导电性、磁性。
(2)[2]重力的方向总是竖直向下,用细线吊住电池A,将一本《物理》课本水平垂直放在课桌面上,若发现细线与课本平行,则可以判断课桌面是水平的。
(3)[3]如图乙所示,小明在打开的收音机附近,将导线一端与电池B的一极相连,再用导线的另一端与该电池的另一极时断时续地接触,电路中有时断时续的电流出现,迅速变化的电流产生电磁波,产生的电磁波被收音机接受,于是从收音机中能听到“咔咔”的声音。
[4]电磁波在真空中传播的速度与光速相同,为3×108m/s。
21.(1)7.5×1014Hz;(2)21.8A;(3)1.7×1010J
【详解】解:(1)根据波长、频率与波速之间的关系可得,这种“光”的频率为
(2)因为一盏“220V 40W”的黑光诱虫灯可以用来诱杀害虫的地面面积为200m2,所以要诱杀害虫的地面面积为2.4×104m2的,需要灯的数量为
由P=UI可得,120盏“220V 40W”的灯同时工作的总电流为
(3)这些黑光诱虫灯每年消耗的电能至少为
W=UIt=220V×21.8A×120×8×3600s≈1.7×1010J
答:(1)黑光诱虫灯发出的这种“光”的频率为7.5×1014Hz;
(2)黑光诱虫灯供电的整个电路的总电流至少为21.8A;
(3)黑光诱虫灯每年消耗的电能至少为1.7×1010J。
22.(1)16次;(2)420km;(3)见解析
【详解】解:(1)已知空间站绕地球一周运行的距离为
s空间站=4.32×104km=4.32×107m
由可得,空间站绕地球运转一周的时间为
24小时空间站绕地球运转的圈数为
空间站绕行一周就会看到一次太阳,所以空间站中的宇航员一天能看到16次日出日落。
(2)空间站距离地面的高度为
h=s波=v波t波=3×108m/s×1.4×10-3s=4.2×105m=420km
(3)物体的运动和静止是相对的,若以地球为参照物,核心舱是运动的,若以实验舱为参照物,核心舱是静止的。
答:(1)空间站中的宇航员一天能看到16次日出日落;
(2)空间站距离地面的高度是420km;
(3)物体的运动和静止是相对的,若以地球为参照物,核心舱是运动的,若以实验舱为参照物,核心舱是静止的。
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