21.2电磁波的海洋课时作业（含解析） 2024-2025学年物理人教版九年级全一册

21.2 电磁波的海洋
一、单选题：本大题共12小题，共24分。
1.第一次用实验证实了电磁波存在的科学家是( )
A. 麦克斯韦 B. 法拉第 C. 赫兹 D. 奥斯特
2.2021年5月15日，我国天问一号任务着陆巡视器成功着陆火星。如图是“祝融号”火星车拍摄传回地球的首批图片之一。这些图片信息传回地球主要依靠( )
A. 电磁波 B. 激光 C. 声波 D. 电流
3.2022年4月16日，神舟十三号载人飞船完成既定任务，顺利返回地球。在空间站执行任务过程中，烟台籍宇航员王亚平为全国的同学们进行了两次精彩的太空授课，授课过程中信息的传递主要依靠( )
A. 空气 B. 超声波 C. 次声波 D. 电磁波
4.1965年，美国发射通信卫星，由于故障导致卫星进入太空后与地球失去联系，18年后，科学爱好者菲尔威廉偶然捕捉到发出的频率为的信号。该信号( )
A. 属超声波，周期为 B. 属超声波，周期为
C. 属电磁波，周期为 D. 属电磁波，周期为
5.如图所示，电磁波是个大家族，下列说法正确的是( )
A. 红外线的波长比紫外线的短 B. 无线电波在真空中传播速度比X射线快
C. 紫外线的频率比无线电波的高 D. 电磁波不能在真空中传播
6.如图是电磁波及其应用事例，下列说法正确的是( )
A. 电视机遥控器用射线遥控 B. 体检胸透用的X射线频率比无线电波低
C. 验钞机用的紫外线波长比红外线短 D. 可见光比无线电波在真空中的传播速度快
7.红移现象指物体的电磁辐射由于某种原因发生变化的现象。在可见光波段，表现为光谱的谱线朝红光端移动了一段距离。如图是电磁波家族的一部分，已知电磁波的波长越长，频率越低。由此可以推断，当电磁波发生红移时( )
A. 波长变长 B. 频率变高
C. 在真空中的波速变小 D. 在真空中的波速为
8.如图，紫外线按照波段划分有、、、四类。以下说法正确的是( )
A. 紫外线的传播速度为
B. 紫外线无法在真空中传播
C. 紫外线的频率大于紫外线
D. 在医院的手术室、病房里，常用紫外线灯来灭菌
9.5G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，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的 B. 5G比4G传播电磁波的速度更快
C. 5G比4G处理数据的速度更快 D. 5G和4G信号的频率不同
10.消防员戴的5G智能头盔可以把火灾现场的信息及时传回指挥中心，头盔传递信息是通过( )
A. 超声波 B. 次声波 C. 红外线 D. 电磁波
11.古有北斗星指方向，今有北斗卫星导航程．北斗卫星与地面间传递信息是利用( )
A. 超声波 B. 次声波 C. 电磁波 D. 空气
12.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。真空中，波长650nm的光( )
A. 是紫光 B. 不是电磁波
C. 波长比蓝光的长 D. 比波长500nm的光传播速度大
二、填空题：本大题共6小题，共12分。
13.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
这一现象验证了________ 的存在；
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______ ；
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______ ；
请设计一个实验验证你的判断：______ 。
14.NFC的中文全称为近场通信技术，是一种短距高频的无线电技术，广泛应用于移动支付、门禁、公交卡等，该技术利用_______波传递信息，该波在真空中的传播速度约为_______。
15.电磁波家族有无线电波、红外线、可见光等，在空气传播时它们的______选填“速度”或“波长”相同；验钞机能检验人民币的真伪，它的原理是利用______使荧光物质发光；人们______选填“能”或“不能”直接用眼睛观察到红外线。
16.如图是收音机的调台面板，“FM”和“AM”为两个波段，_______波段的波长较长；图中“1000”字样代表接收电磁波的波长为_______m。电磁波的传播速度与光速相同
FM 88 94 99 105 108 MHz AM 530 610 750 1000 1300 1600 KHz
17.如图所示是家用微波炉及其铭牌。小徐对微波加热食物的原理感到好奇，查阅资料后得知：水分子会发生振动，振动的固有频率为赫兹，若受到频率相同或相近的波激发，水分子的热运动会加剧；微波的振动频率为，可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料，但遇到金属就会发生反射。
①该微波炉正常工作小时，耗电______度。
②结合所学知识及上述信息，简述微波加热食物的原理：______。
③若要加热牛奶到左右，应将牛奶倒入______中，再放入微波炉加热。
A.耐高温的玻璃杯
B.耐高温的不锈钢杯
C.耐热温度的一次性纸杯
18.电磁波是一个大家族，图1是它们的家族谱以及对应的各种电磁波的主要应用。图2反映部分电磁波的穿透性能。
红外线的波长比紫外线的波长_______填“长”或“短”；
无线电波和可见光的频率用表示，由图可知____；它们在真空中的传播速度_______两空均填“>”、“<”或“=”；
“铱”发出的物质能穿透三十多毫米厚的钢板，这一性质可用于金属内部探伤，结合图2所示推知：“铱”发出的最有可能用于金属内部探伤的___________选填“A”“B”：“C”或“D”中的一项。
A.可见光 射线 射线 射线

图1 图2
三、实验探究题：本大题共1小题，共6分。
19.题22图甲为部分电磁波的频率分布示意图。
由图可知，紫外线__________选填“是”或“不是”电磁波。它在真空中的传播速度约为__________。
下列实例中，属于紫外线应用的是__________填字母。
A.遥控器控制电视 体检时拍X光片
C.医院杀菌消毒灯 “测温枪”测量体温
少量的紫外线照射是有益的，过量的紫外线照射会损伤皮肤。紫外线能使荧光物质发光，小明想检验某防晒霜对紫外线的阻挡作用，利用图乙所示的实验装置在暗室及一定防护下进行实验。
步骤一：如图乙所示，固定好紫外线灯和涂有荧光物质的硬纸板，将一块大小合适的玻璃板放置在__________选填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”区域，且调整玻璃板与硬纸板平行；
步骤二：打开紫外线灯，荧光物质发光；
步骤三：关闭紫外线灯，荧光物质不发光；
步骤四：按产品的说明书要求在玻璃板上均匀涂满防晒霜，再次打开紫外线灯，荧光物质有微弱发光。
由此可推断，该防晒霜__________选填“能”或“不能”阻挡全部紫外线。
四、综合题：本大题共1小题，共10分。
20.阅读短文，回答问题。
如图甲所示，划船的时候，船桨会激起水波。在一列水波的传播中，凸起的最高处，叫做波峰；凹下的最低处，叫做波谷。邻近的两个波峰或波谷的距离，叫做波长。在某确定位置，1s内有多少次波峰或波谷通过，波的频率就是多少。
水波不停地向远处传播，用来描述波传播快慢的物理量叫做波速。跟水波类似，电磁波也有自己的频率、波长和波速。
电磁波是个大家族，自然界中最常见的可见光也是这个家族的成员。这些家族成员中，无线电波用于通信；红外线用于遥控、热成像等；可见光是生物用来观察事物的基础；紫外线用于医用消毒、验证假钞等；X射线用于CT照相；射线用于医疗。
无线电波有一种传播方式，就是沿着地球表面传播，如图乙所示。但地面上有许多障碍物，如高山、楼群等阻碍无线电波的传播。只有当波长大于或者相当于障碍物的尺寸时，无线电波才能很好地绕过障碍物沿着地面传播。
电视机遥控器利用______实现对电视机的控制填电磁波家族成员名称。
如图丙所示的波，波长为______ cm。
波长为1m的无线电波______选填“能”或“不能”很好地沿地球表面向远方传播。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】电磁波是由法拉第发现、麦克斯韦完成的电磁理论，但通过实验证实的第一人是赫兹，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
2.【答案】A
【解析】现代通信技术都是利用电磁波来传递信息的，故A正确；激光的应用主要体现在能量方面，不符合地球与火星之间传递信息的需要，故B错误；声波的传播需要介质，不能在真空中传播，故C错误；利用电流来传递信息主要用于电缆通信，不符合地球与火星之间传递信息的需要，故D错误。
3.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查电磁波的应用，注意电磁波的传播不需要介质，而声的传播需要介质。
电磁波可以传输信息，并且电磁波的传播不需要介质；
声波无法在真空中传播。
【解答】
解：太空中没有空气，故A错误；
声波无法在真空中传播，所以不可能用来实现地面与外太空设备的互联，宇航员授课过程中信息的传递主要依靠电磁波，故D正确，BC错误。
4.【答案】D
【解析】解：电磁波能在真空中传播，卫星发出的是电磁波；
频率为的信号的周期为：。
故选：D。
电磁波可以传递信息；根据频率的大小，利用求出周期。
本题考查了电磁波的应用、频率和周期的关系，属于基础题。
5.【答案】C
【解析】解：A、红外线的频率比紫外线的低，所以红外线的波长比紫外线的长，故A错误；
B、电磁波在真空中的传播速度和光速相等，都是，故B错误；
C、由图知，紫外线的频率比无线电波的频率高，故C正确；
D、电磁波能在真空中传播，故D错误。
故选：C。
电磁波的波速一定，频率与波长成反比，则频率越高，其波长越短；
电磁波在真空中的传播速度和光速相等，都是；
由图得出频率的高低；
电磁波的传播不需要介质，电磁波可以在固体、液体、气体中传播，也可以在真空中传播。
本题考查了电磁波多个方面的知识，考查的知识点较多，都是一些记忆型的，难度不大，在平时学习中注意多积累。
6.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查了电磁波多个方面的知识，考查的知识点较多，都是一些记忆型的，难度不大，在平时学习中注意多积累。
电视机的遥控器利用了红外线遥控；
体检胸透用的电磁波频率比无线电波高；
紫外线的波长比红外线的波长短；
电磁波在真空中的传播速度相同。
【解答】
A.电视机的遥控器利用了红外线遥控，故A错误；
B.由图可知，体检胸透用的X射线频率比无线电波高，故B错误；
C.紫外线的波长比红外线的波长短，故C正确；
D.可见光与无线电波都是电磁波，电磁波在真空中的传播速度相同，故D错误。
7.【答案】A
【解析】【分析】
此题主要考查的是电磁波的传播和红移。
根据图象分析电磁波发生红移时，波长和频率的变化；
真空中各种电磁波的传播速度相同。
【解答】
AB由图可知，红光的频率比较低，波长较长，已知电磁波的波长越长，频率越低，当电磁波发生红移时，波长变长，频率变低故 A正确，B错误；
CD、真空中各种电磁波的传播速度相同，在真空中传播速度是，故CD错误。
8.【答案】D
【解析】【分析】A、紫外线是一种电磁波，电磁波的传播速度为；
B、紫外线是一种电磁波，电磁波可以在真空中传播；
C、紫外线的波长大于紫外线的波长，根据可知紫外线的频率与紫外线的频率的大小关系；
D、紫外线可以用于灭菌。
本题考查紫外线的有关知识，属于对基础知识的考查，难度不大。
【解答】A、电磁波在空气中的传播速度为，紫外线是一种电磁波，紫外线的传播速度为为，故A错误；
B、电磁波可以在真空中传播，故紫外线可以在真空中传播，故B错误；
C、紫外线的波长大于紫外线的波长，根据可知紫外线的频率小于紫外线的频率，故C错误；
D、紫外线可以用于灭菌，在医院的手术室、病房里，常用紫外线灯来灭菌，故D正确。
故选D。
9.【答案】B
【解析】解：AB、5G和4G都是利用电磁波进行无线通信，在真空中传播的速度是，故A正确，B错误；
C、5G网络最大的优势在于提供的移动宽带服务速率更快，延时更低可以做到1毫秒，传输更大容量数据时稳定性更好，且网络更安全，故C正确；
D、5G网络采用的电磁波频率比4G网络更高，故D正确。
故选：B。
电磁波可以传递信息；
电磁波在真空中的传播速度和光速相等，都是，波速一定时，波长与频率成反比。
本题考查了电磁波多个方面的知识，都是一些记忆型的，难度不大，在平时学习中注意多积累。
10.【答案】D
【解析】解：5G智能头盔可以把火灾现场的信息及时传回指挥中心利用的是电磁波传递信息。
故选：D。
根据电磁波的应用进行解答。
解答此题要知道电磁波在通信方面的应用，属于基础题。
11.【答案】C
【解析】本题考查了信息的传递．北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能，它是利用电磁波传递信息的，C符合题意．
12.【答案】C
【解析】A.由图可知波长650nm的光是红光，故A不符合题意；
B.红光也属于电磁波，故B不符合题意；
C.该光的波长是650nm，蓝光的波长是，故该光的波长比蓝光的波长长，故C符合题意；
D.该光和波长为500nm的光都是电磁波，在真空中的传播速度一样，故D不符合题意。
故选C。
13.【答案】 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
【解析】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。
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。
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。
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。
14.【答案】电磁；
【解析】【分析】
本题考查电磁波的有关知识，属于对基础知识的考查，难度不大。
电磁波可以传递信息，电磁波在真空中的传播速度约为。
【解答】
解：电磁波可以传递信息，近场通信技术利用电磁波传递信息，该波在真空中的传播速度约为。
故答案为：电磁；。
15.【答案】速度 紫外线 不能
【解析】解：电磁波家族有无线电波、红外线、可见光等，在空气传播时它们的速度相同；验钞机能检验人民币的真伪，它的原理是利用紫外线使荧光物质发光；人们不能直接用眼睛观察到红外线。
故答案为：速度；紫外线；不能。
各种电磁波在空气中的传播速度均为。
光谱中紫光以外的看不见的光称为紫外线，紫外线能够使荧光物质发光。红外线和紫外线人眼无法看到。
知道电磁波的传播速度和紫外线的应用，可解答此题。
16.【答案】 AM 300
【解析】无线电广播的电台是通过电磁波将信号发射出去的，其信号的接收是靠收音机接收电台传递的信号收听广播的。从图表上看，AM的单位是千赫，FM的单位是兆赫。由于电磁波的传播速度是不变的，由公式知道，波速一定时，波长与频率成反比，即频率越小则波长会越大。
图中1000指
则波长
17.【答案】微波加热食品的过程是食物中各种分子随微波引起的振荡电场的变化而加速地振动，使食物的内能增加，温度升高 A
【解析】解：①消耗电能度；
②微波加热食品的过程是食物中各种分子随微波引起的振荡电场的变化而加速地振动，使食物的内能增加，温度升高；
③微波的振动频率为，可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料，但遇到金属就会发生反射。若要加热牛奶到左右，应将牛奶倒入耐高温的玻璃杯，再放入微波炉加热。故选A。
故答案为：①；
②微波加热食品的过程是食物中各种分子随微波引起的振荡电场的变化而加速地振动，使食物的内能增加，温度升高；
③A。
①根据得出消耗电能；
②微波遇到含水的食品，能够被其大量吸收，引起食品内部分子发生剧烈的振动，达到加热食品的目的；
③微波的振动频率为，可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料，但遇到金属就会发生反射，据此分析若要加热牛奶到左右，应将牛奶倒入的杯子。
本题考查电磁波和电能的有关知识，综合性强，难度适中。
18.【答案】 长
【解析】由图1可知，紫外线频率高于红外线的频率，由电磁波的波速、波长、频率之间的关系可知，电磁波的频率越高，波长越短，故红外线的波长长。
由图1可知，无线电波频率小于可见光的频率；
可见光和无线电波都属于电磁波，电磁波在真空中的传播速度为 ，所以两者的传播速度相等；
由图乙可知，射线的穿透能量最强，故发出的用于金属内部探伤的物质最有可能的是射线，故选D。
19.【答案】 是 Ⅱ不能
【解析】因为光是电磁波的一种，而紫外线又属于看不见得光，所以紫外线属于电磁波。
光在真空中的传播速度是，而紫外线属于看不见得光，所以紫外线在真空中的传播速度约为。
遥控器是利用红外线可以进行遥控来工作的，故A不符合题意；
B.拍X光片利用的是X射线，不属于紫外线，故B不符合题意；
C.医院杀菌消毒灯，利用的是紫外线具有杀菌作用，故C符合题意；
D.测温枪的工作原理是利用红外线的热效应，故D不符合题意。
故选C。
由题意可知，小明要检验某防晒霜对紫外线的阻挡作用，因为光沿直线传播，所以应该把玻璃板放在紫外线灯和涂有荧光物质的硬纸板之间，观察荧光物质的发光情况；然后在玻璃板上均匀涂满防晒霜，观察荧光物质的发光情况，通过对比，得出某防晒霜对紫外线是否有阻挡作用。
由题意可知，在玻璃板上均匀涂满防晒霜，再次打开紫外线灯，荧光物质有微弱发光，说明仍有部分紫外线照射在荧光物质上，所以该防晒霜不能阻挡全部紫外线。
20.【答案】红外线 3 能
【解析】解：电视机是用遥控器控制的，遥控器工作时发射红外线来控制电视机；
由图丙可知波谷之间的距离是3cm，即波长为3cm；
波长为1m的无线电波能很好地沿地球表面向远方传播。
故答案为：红外线；；能。
电视机等家用电器可以用遥控器控制，遥控器工作时发射红外线来控制电视机；
波长是波峰或波谷之间的距离，由图可知这列波的波长；
无线电波传播不需要介质，即可用在真空中传播。
本题考查了有关电磁波的基础知识，对于这些基础知识要加强理解和应用。
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