人教版九年级物理同步练习21.2电磁波的海洋（培优卷）
一、选择题
1．（2024九下·广州月考） 2023 年8月 29 日搭载自主知识产权麒麟9000S 芯片的华为Mate60Pro发布，卫星通话是它的最大卖点，遥遥领先也是它的宣传口号，成为国产手机的骄傲。Mate60Pro手机采用锂离子聚合物5000mA·h不可拆卸式电池， 电池工作电压为3.7V。手机支持有线最大超级快充（20V/4.4A）， 兼容11V/6A 或10V/4A 或10V/2.25A 或4.5V/5A或5V/4.5A超级快充。下列说法正确的是（ ）
A．制作自主知识产权的麒麟9000S 芯片的主要材料是超导体
B．卫星通话利用的是电磁波，其在真空中的传播速度是
C．仅充电10分钟，便可充满50%的广告是夸大其词，假的
D．锂离子聚合物电池“容量 5000mA·h”一次充满电储存电能为： 3.96×106J
2．（2024九下·灌云期中）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
3．（2024九下·越秀月考） 如图是电磁波家族，蓝牙通讯使用的甲频率是4×109Hz，消毒灯工作时使用的乙频率是1.4×1015Hz，根据所给信息可推测（ ）
A．甲的波长比乙的波长短
B．在真空中，相同时间内甲运动得比乙远
C．甲和乙在空气中传播的速度均为340m/s
D．蓝牙工作说明电磁波可以传递信息；消毒灯工作说明电磁波可以传递能量
4．（2024九下·新宁月考） 2023年9月23 日，第19 届亚洲运动会盛大开幕。本届亚运会首次探索使用了更高频率范围的5.5G网络。“5.5G网络”传递图像信号和声音信号是通过（ ）
A．超声波 B．红外线 C．紫外线 D．电磁波
5．（2024九下·广州开学考）如图所示是电磁波家族，真空中各种电磁波的传播速度相同。下列判断正确的是（ ）
A．真空中红外线比射线传播速度大
B．无线电波比射线的波长长
C．红外线比紫外线的频率高
D．电磁波的频率越高，波长越长
6．（2023九上·乌鲁木齐期末）据网络信息商业联盟的Wifi版本、标准和时间及对应参数统计如表：
wifi版本 wifi标准 发布时间 最高传输速率 工作频段
Wifi7 2022年 30Gbits ，5GHz，6GHz
Wifi6 2019年 11Gbps 或5GHz
… … … … …
Wifi1 1999年 54Mbps 5GHz
如图为电磁波谱图，则下列说法正确的是（ ）
A．随着Wifi版本的提升，信号电磁波的传播速度越来越快
B．某Wifi6版本的家用路由器工作信号属于无线电波
C．从电磁波谱图可以看出红外线的波长明显小于紫外线的波长
D．1999年实施的第一代Wifi工作频段为5GHz，说明当时已进入5G通信时代
7．（2024九下·宝安模拟）“夜空画师”，把深圳创意飞到天上去，深圳大漠大无人机表演团队，凭借精湛的技术和表现力，让海内外观众感受到深圳科技的“硬核力”！下列说法不正确的是（ ）
A．无人机定位系统利用电磁波传递信息
B．无人机在空中悬停定位拍摄时，没有力对无人机做功
C．无人机的锂电池充电时，化学能转化为电能
D．无人机的灯光来自LED灯，它是半导体
二、填空题
8．（2024九下·汕头期中）2022年11月29日23时08分，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在卫星发射中心发射成功。火箭升空时不断喷洒水来降温，是因为水的 大，而火箭发动机使用氢燃料是因为氢的 大，宇航员与地面控制中心通过 向它发出指令。
9．（2024九下·梁子湖期中）华为新手机 mate60 具有卫星通话、无线反向充电等功能，其采用超大容量电池，还采用超级快充技术，不到 10min 就可把电池的电量充达一半以上，极大方便了人们的使用，请完成以下两小题：
（1） mate60手机进行通话时通过 波向四周有效范围内的终端传递信息：
（2）该手机的电池总容量可达5000mA·h，若电池标明电压为4V，则电池充满电后储存的电能为 J.若手机的工作电流是 50mA，此电池可供手机工作 h.
10．（2024九下·巧家月考） 如图是小明用发卡制作的发卡琴，弹奏时一手压紧发卡，手感到痛是由于物体间力的作用是 的，小明把制作发卡琴的过程录制成视频，用手机发到班级群中进行分享交流，发布视频是利用 进行传播的。
11．（2024九下·岳阳月考）北京时间2023年10月26日，在神舟十七号载人飞船与空间站组合体成功实现自主快速交会对接后，以空间站为参照物，神舟十七号载人飞船是 的(选填“运动”或“静止”)；空间站里的神舟十六号航天员乘组顺利打开“家门”，欢迎远道而来的神舟十七号航天员乘组入驻“天宫，”两个航天员乘组拍下“全家福”，将“全家福”以 波的形式传回地球，共同向全国人民报平安。
12．（2024九下·巧家月考）如图是小明用发卡制作的发卡琴，弹奏时一手压紧发卡，手感到痛是由于物体间力的作用是 的，小明把制作发卡琴的过程录制成视频，用手机发到班级群中进行分享交流，发布视频是利用 进行传播的。
13．无线电广播所用的中波波段的频率是5.4×105 Hz~1.5×106 Hz，这个波段的波长范围是 m~ m
14．（2024九上·惠城期末）手机已经进入“5G”时代，所谓“5G”指的是第五代移动通信技术，“5G”手机传递信息的载体是频率更高的 （选填“超声波”或“电磁波”）。汽车GPS导航仪与通信卫星之间通过电磁波来传递信息，其在真空中的传播速度为 m/s；如图所示是表示音频、视频和射频三种信号的波形示范图，频率最高的是 信号。
15．（2024九上·宝山月考）电调预约出租车，是通过 来传递信息的（选填“无线电波”或“次声波”）；在出租车行驶过程中，以该出租车为参照物，乘客是 的（选填“运动”或“静止”）；若当司机从观后镜中看到警用摩托车的画面先后如图（a）（b）所示，则说明警用摩托车离出租车越来越 （选填“远”或“近”）。
三、综合题
16．（2024九下·深圳模拟）旋翼无人机由于其机动性和灵活性强，广泛应用在航拍领域、交通管理等方面，如图甲所示为某品牌四旋翼无人机，它采用4个电动机带动旋翼（螺旋桨）转动，对下方空气施力的同时获得升力。该无人机设有一键起降和返航、空中悬停等功能，携带的摄像机可以进行高清拍摄并实时把信号传到遥控器显示器，它还拥有全球卫星导航系统。“无人机”上升时受到的空气阻力与上升速度的平方成正比，该“无人机”能以最大6m/s的速度上升。此时受到的空气阻力为9N。（g取10N/kg），如下表所示为该无人机的部分参数。
整机质量 2kg
电池额定电压 15V
悬停时每个电动机功率 50W
最大上升速度 6m/s
电池容量 5000mA·h
电动机的转换效率 75%
（1）无人机是利用 选填“超声波”或“电磁波”）进行遥控的；在拍摄地面图像时，降低悬停高度可以使图像 （选填“变大”或“变小”）；无人机对下方空气施力的同时获得升力，说明了 ；
（2）理论证明电池充电时间t、电池容量和充电电流存在如下关系：，该无人机电池充电电流为5A，那么把无电状态的该无人机电池充满电，需要 h；
（3）无人机利用测距传感器来判断离地高度。若某测距传感器的阻值与离地高度h的关系如图乙所示。要用如图丙所示的电路（电源电压恒定不变）判断高度，要使高度表（实质是电流表或电压表）的示数能随飞行高度的增大而增大。则此高度表应安装在 （选填1/2/3）位置，该高度表是 （选填“电压表”或者“电流表”）；
（4）假设“无人机”以2m/s的速度从地面匀速竖直上升至50m高处，然后悬停10s。“无人机”匀速上升过程中受到的空气阻力为 N，整个过程中，电动机消耗的电能为 J。
17．电视台把无线电信号传送到高空中的通信卫星上，卫星再把信号传到地面上的其他地区，这样就实现了卫星电视传播.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.
（1）解释产生这种时间延迟的原因.
（2）已知通信卫星的高度大约是36000 km，无线电信号传播的速度与光速相同，估算画面延迟的时间.
四、科普阅读题
18．（2024九上·高要期末）阅读短文，回答问题。
“智轨”电车
2023年9月6日下午，全球首列氢能源“智轨”电车（三编组）正式亮相马来西亚，这是我国全球首创、自主研发的一种新型绿色轨道交通工具。“智轨”电车以胶轮取代钢轮，无需铺设有形轨道，采用激光雷达感知技术、毫米波雷达感知技术等环境感知手段，获得安全防护信息。
“智轨”电车（三编组）创新采用了70MPa储氢系统和大功率燃料电池系统，还配备钛酸锂电池，用于回收制动能量，实现能量的循环利用。
“智轨”电车部分参数如表：（三编组即三节车厢编组）
项目 参数
车重 满载 51 吨
最大载客量 100 人/节 300 人
储氢罐 每节编组 1 个
车轮 每节编组 4个
续航 满氢满电综合续航 245 km
锂电续航 35km
（1）激光雷达感知与毫米波感知都是通过信号发射端向环境发射电磁波，然后信号接收系统接收到来自环境 （选填“反射”或“折射”）回来的信号而获得车辆周边环境的信息。
（2）“智轨”电车制动时，锂电池回收制动能量的过程是 能转化为电能，并最终转化为 。
（3）若“智轨”电车（三编组）满载时，每个车轮接触地面面积为250cm2，则电车对水平地面的压强是 Pa。
（4）已知某燃油公交车（满载60人），平均油耗为30L/100km，汽油的二氧化碳排放量为2.5kg/L。某两地区相距为18km，若启用“智轨”电车（三编组）替代5辆公交车运送300人时，可减少二氧化碳排放量为 kg。（只考虑单程）
（5）已知常温条件下，氢气在70MPa压强下的密度为39.00kg/m3，氢燃料的热值为1.4×108J/kg；若氢燃料电池的能量转化效率为50%，能耗为3.6×106J/km，试估算“智轨”电车（三编组）三个储氢罐最多能储存 kg氢燃料，每个储氢罐的容积约为 L。
（6）在进行“智轨”电车续航测试实验时，电车分别以35km/h和70km/h匀速直线行驶7km，已知电机功率P与汽车速度v的关系如图2所示，则速度35km/h匀速直线时电车的功率为 kW；35km/h和70km/h行驶时的能耗之比为 。（电车能耗指的是消耗的能量与里程之比）
19．（2024九下·宝安模拟）阅读以下材料，回答问题。
“宇宙真谦虚，明明拥有一切，却说自己太空。”根据爱因斯坦的广义相对论，时空是可以弯曲的，星体周围存在引力场，大质量双星体的绕转让引力场产生了涟漪，就像掉入水中的石子激起的波纹一样，这一涟漪会不断向四周传播。这就好比石头丢进水里会产生水波，引力波因此常被称作“时空的涟漪”。
纳赫兹引力波是引力波的一种，是宇宙中一种极低频扰动，如图a。利用全球成熟的射电望远镜，各国先后开展了多个基于脉冲星计时阵列的纳赫兹引力波探测项目。随着“天眼”FAST射电望远镜的建成，中国随后也加入了低频引力波的探测队伍。
2023年6月29日，中国脉冲星计时阵列（CPTA）、北美纳赫兹引力波天文台（NANOGrav）、欧洲脉冲星计时阵列（EPTA）和澳大利亚帕克斯脉冲星计时阵列（PPTA）四个项目团队各自独立宣布探测到了纳赫兹引力波存在的证据。
起到决定性作用的中国天眼FAST是世界上最大、灵敏度最高的单口径射电望远镜，它隐于贵州黔南地区群山的包裹中，属于大科学时代兴起后典型的国家重大科技基础设施。它的全名叫五百米口径球面射电望远镜，英文首字母组合FAST，是“快”的意思。
作为目前全球最大的单口径射电望远镜，如图b，FAST凭借灵敏度高、可监测脉冲星数量多等优势，只用了3年多的时间，就以误报率小于50万分之一的标准发现了纳赫兹引力波存在的证据。
由中国科学院国家天文台等单位科研人员组成的中国脉冲星测时阵列研究团队，利用中国天眼FAST探测到纳赫兹引力波存在的关键性证据，表明我国纳赫兹引力波研究与国际同步达到领先水平。相关研究成果于2023年6月29日在我国天文学术期刊《天文与天体物理研究》在线发表。2023年12月14日，相关成果入选《科学》杂志2023年度十大科学突破。
（1）已知电磁波家族（图c），γ射线的穿透能力比X射线强，紫外线的杀菌能力比红外线强，这说明电磁波的频率越高，电磁波的能量越 ；
（2）声波和引力波有共同之处，如图声波中频率最低的是 ；
（3）结合波的相关知识，下列有关引力波说法正确的是（ ）
A．引力波的传播需要介质
B．引力波是人类假想的物理模型
C．不同双星系统产生的引力波波形可能不同
D．图a引力波的振幅逐渐减弱
（4）绕着FAST射电望远镜以中学生步行的平均速度走一圈，需要的时间约为 min；
（5）某记者从FAST望远镜的某一位置O出发，绕着FAST“天眼”逆时针跑圈运动，如图d所示，由于疲惫速度逐渐降低，经过时间t0后回到O点。时间为时，该记者所在位置为 ；（“左半圈”“右半圈”或“P点”）
（6）FAST射电望远镜选址在贵州的一个大窝凼，是因为这里因为是典型的喀斯特地貌。喀斯特的作用化学机制可用下面的两个反应式进行解释。已知土壤中二氧化碳含量在湿润条件下，比空气中高数十倍，这样可以促进反应的迅速发生，加快溶岩。请在坐标图中大致画出二氧化碳含量随土壤湿润程度变化的曲线 。（CO2+H2O H2CO3 H++HCO3- ，H2CO3+CaCO3 Ca2++2HCO3-）
五、计算题
20．（初中物理人教版九年级上学期 21.2 电磁波的海洋）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)
21．（沪科版物理九年级全册 第十九章 走进信息时代 单元试卷）中央人民广播电台的中波频率为700kHz，问此电磁波的波长为多大？
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】半导体特点及作用；电功计算公式的应用；电功率与电能、时间的关系；电磁波的传播；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A.芯片的主要材料是硅，硅是半导体材料，A错误
B.电磁波的传播不需要介质，其在真空中的传播速度是，B正确；
CD.手机充满一次储存的电能。
手机充电的最大功率
充电十分钟储存的电能
选项ACD错误，答案选择B
【分析】
根据W=UIt计算手机充满储存的电能。半导体芯片的主要材料是硅，属于半导体。通过P=UI计算最大功率。
2．【答案】D
【知识点】红外线；紫外线；电磁波的产生；电磁波的传播
【解析】【解答】A、能使荧光物质发光的是紫外线，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，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，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，D正确。
故答案为：D。
【分析】能使荧光物质发光的是紫外线，遥控器是靠红外线来实现对电视机控制，迅速变化的电流时周围才会产生电磁波，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。
3．【答案】D
【知识点】电磁波的产生；电磁波的传播；波速、波长和频率的关系；电磁波在日常生活中的应用；物理常识
【解析】【解答】A、由题干可知，甲频率小于乙频率，而在同种介质中，电磁波的传播速度相同，由公式可知，甲的波长比乙的波长长， A错误
B、在真空中，电磁波的传播速度均等于光速c，根据公式可知相同时间内甲、乙运动的距离相同，B错误
C、甲和乙在空气中传播的速度约等于光速，即，C错误
D、蓝牙工作说明电磁波可以传递信息；消毒灯工作说明电磁波可以传递能量，D正确
选项ABC错误，答案选择D
【分析】在同种介质中，电磁波的传播速度相同，根据波速公式分析波长的大小。在真空中，电磁波的传播速度均等于光速c，根据公式计算运动路程。电磁波可以传递信息和能量。
4．【答案】D
【知识点】信息与信息传播；电磁波的传播
【解析】【解答】5.5G网络通信是依靠电磁波传递信息，电磁波可以在真空中传播，电磁波的传播不需要介质；电磁波既能传递声音信号，又能传递图象信号，故D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
【分析】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；电磁波既能传递声音信号，又能传递图象信号。
5．【答案】B
【知识点】电磁波的传播
【解析】【解答】A.真空中红外线和 射线 的传播速度一样，故A错误；
B.根据可知，无线电波的频率小于X射线，则无线电波的波长大于X射线，故B正确；
C.根据图片可知，红外线的频率比紫外线的频率低，故C错误；
D.根据可知，电磁波的频率越高，波长越短，故D错误。
故选B。
【分析】A.根据电磁波的传播速度大小判断；
B.根据图片比较无线电波和X射线的频率大小，再根据比较波长大小即可；
C.根据图片分析频率大小即可；
D.根据分析判断。
6．【答案】B
【知识点】电磁波的传播；波速、波长和频率的关系；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A、上网用的Wifi是电磁波，电磁波在空气中的传播速度约为3×108m/s，A不符合题意；
B、WiFi利用了电磁波中的微波技术进行信息传输，B符合题意；
C、从电磁波谱图中可以得到红外线的频率小于紫外线的频率，C不符合题意；
D、5G是“第五代移动通信技术”的简称，其最显著的特征之一为具有超高速的数据传播速率.5G信号一般采用3300MHz～5000MHz频段的无线电波，D不符合题意；
故答案为：B.
【分析】根据题中图表可以得出不同射线的频率，电磁波的速度为3×108m/s，5G是“第五代移动通信技术”的简称，不是Wifi工作频段为5GHz。
7．【答案】C
【知识点】能量的转化或转移；半导体特点及作用；电磁波在日常生活中的应用；是否做功的判断
【解析】【解答】A．无人机定位系统利用的是电磁波传递信息，故A正确，不符合题意；
B．无人机在空中悬停时，没有移动距离，对无人机不做功，故B正确，不符合题意；
C．为锂电池充电时，消耗电能，电能转化为化学能，故C错误，符合题意；
D．LED灯是半导体材料，具有单向导电性，故D正确，不符合题意。
故选C。
【分析】无人机利用电磁波传递信息；物体静止，没有力对无人机做功；为电池充电，电能转化为化学能；LED灯是半导体材料。
8．【答案】比热容；热值；电磁波
【知识点】电磁波的产生；电磁波的传播；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】火箭升空时不断喷洒水来降温，是因为水比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，可以吸收更多的热量。
火箭发动机使用氢燃料是因为氢的热值大。
电磁波可以传递信息，能在真空中传播，宇航员与地面控制中心通过电磁波向它发出指令。
故答案为：比热容；热值；电磁波。
【分析】（1）水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少，据此分析。
（2）1kg某种燃料完全燃烧释放出的热量，叫做这种燃料的热值。
（3）电磁波可以传递信息，电磁波可以在真空中传播。
9．【答案】（1）电磁
（2）7.2×104；100
【知识点】电功的计算；电磁波的产生；电磁波的传播
【解析】【解答】（1）电磁波具有可以传递信息以及可以在真空中传播等特点，因此手机就是利用电磁波的发射和接收来实现信息传递的。其在真空中的传播速度等于光速，约为3×108m/s。
（2）电池充满电储存的电能为
若手机的工作电流是50mA，此电池可供手机工作的时间为
【分析】本题考查电功的公式及简单应用和电磁波的应用，属于基础题。同时题中信息的分析和处理能力，对生活中的实例进行判断。
10．【答案】相互；电磁波
【知识点】力作用的相互性；电磁波的传播
【解析】【解答】（1）弹奏时一手压紧发卡，手给发卡一个力，发卡会给手一个反作用力，手感到痛是由于物体间力的作用是相互的。
（2）手机通信是利用电磁波传递信息，小明把制作发卡琴的过程录制成视频，用手机发到班级群中进行分享交流，发布视频是利用电磁波完成的。
故答案为：相互；电磁波。
【分析】（1）物体间力的作用是相互的。
（2）手机通信是利用电磁波传递信息。
11．【答案】静止；电磁
【知识点】参照物及其选择；运动和静止的相对性；电磁波的产生；电磁波的传播；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】神舟十七号载人飞船与空间站组合体成功对接后，以空间站为参照物，神舟十七号载人飞船是静止的；全家福以电磁波的形式传回地球，共同向全国人民报平安。
第一空填写：静止；第二空填写：电磁波
【分析】在物理学中，判断物体是运动还是静止时，被选作标准的物体叫做参照物。判断一个物体是运动还是静止，取决选择的参照物。电磁波能在真空中传播，声波不能在真空中传播。
12．【答案】相互；电磁波
【知识点】力作用的相互性；电磁波的传播
【解析】【解答】（1）弹奏时一手压紧发卡，手给发卡一个力，发卡会给手一个反作用力，手感到痛是由于物体间力的作用是相互的。
（2）手机通信是利用电磁波传递信息，小明把制作发卡琴的过程录制成视频，用手机发到班级群中进行分享交流，发布视频是利用电磁波完成的。
故答案为：相互；电磁。
【分析】（1）物体间力的作用是相互的。
（2）手机通信是利用电磁波传递信息。
13．【答案】2.0×102；5.6×102
【知识点】波速、波长和频率的关系
【解析】【解答】无线电广播所用的中波波段的频率是f1=5.4×105Hz，f2=1.5×106Hz，
则对应的电磁波的波长分别为
因此该中波波段的波长范围是：2.0×102m～5.6×102 m。
【分析】电磁波的波速、波长和频率的关系：c=λf.电磁波的波速是一定值c=3×108m/s，无线电广播所用的中波波段的频率是f1=5.4×105Hz，f2=1.5×106Hz，根据公式分别求出电磁波对应的波长，即为这个波段的波长范围。
14．【答案】电磁波；3.0×108；射频
【知识点】波速、波长和频率的关系；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】无线网络通信依靠电磁波来传递信息，“5G”是频率更高的电磁波；电磁波在真空中的传播速度3.0×108m/s。频率是指物体在1s内振动的次数，由图可知，射频信号振动最快，频率最高。
综上 第1空、 电磁波；第2空、 3.0×108；第3空、射频.
【分析】1、信息的传递：无线网络通信依靠电磁波来传递信息，所以“5G”信号属于电磁波；电磁波的传播速度为3.0×108m/s。
2、振动频率为单位时间内，振动周期的次数。
15．【答案】无线电波；静止；近
【知识点】参照物及其选择；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】电话预约出租车，传递信息利用的是无线电波。
出租车行驶时，轿车与乘客没有位置变化，以轿车为参照物，乘客静止。
根据图像（a）（b），像变大，根据眼睛成像，物近像大，则警用摩托车离出租车越来越近。
【分析】电调利用超声波传递信息；相对于参照物没有位置变化是静止的；眼睛成像时，物体靠近，成像变大。
16．【答案】电磁波；变大；力的作用是相互的；1.2；3；电压表；1；1400
【知识点】电磁波在日常生活中的应用；功的计算及应用
【解析】【解答】（1）无人机是利用电磁波进行遥控的。根据凸透镜成实像规律“物近像远像变大”可知，降低悬停高度可以减小物距，可以使图像变大。无人机对下方空气施力的同时获得升力，说明了 力的作用是相互的。
（2）根据 计算把无电状态的该无人机电池充满电需要时间
；
（3）丙电路中，、串联，根据串联分压可知，当高度变高时，距敏电阻变大，电压变大，所以
该高度表是电压表，测的电压，安装在3位置。
（4）无人机上升时受到的空气阻力与上升速度的平方成正比，当6m/s的速度上升，受到的空气阻力为9N。时阻力为，则有，计算。 无人机匀速上升时，受到升力与重力、空气阻力平衡，升力为，根据W=Fs计算升力做功为， 电动机的转换效率 0.75；根据效率公式计算电动机消耗的电能为
。
综上 第1空、 电磁波；第2空、变大； 第3空、 力的作用是相互的； 第4空、 1.2； 第5空、 3； 第6空、 电压表； 第7空、1； 第8空、1400.
【分析】1、透镜成像规律：物体距透镜小于一倍焦距，呈正立放大的虚像；物体大于一倍焦距小于二倍焦距，呈倒立立放大的实像；物体大于二倍焦距，呈现倒立缩小实像，物近像远像变大。
2、相互作用力：作用力是相互的，施力物体也是受力物体。特点为大小相等、方向相反、作用在两个物体上；
3、信息的传递：无线网络通信依靠电磁波来传递信息；
4、功的计算：总功为W=Fs，总功包括两部分，有用功和额外功，额外功的计算包括总功和有用功的差，也可以根据功的定义W=Fs计算，机械效率：η= 。
17．【答案】（1）因电磁波从电视台到卫星间的往返传播需要一定的时间
（2）画面延迟的时间t==0.24s
【知识点】电磁波的传播
【解析】【分析】（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。
18．【答案】（1）反射
（2）机械；化学能
（3）1.7×106
（4）67.5
（5）10.8；92.3
（6）35；7：6
【知识点】密度公式及其应用；燃料的热值；压强的大小及其计算；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】(1)激光雷达感知与毫米波感知都是通过信号发射端向环境发射电磁波，电磁波遇到障碍物被反射回来，被信号接收系统接收，从而获得车辆周边环境的信息，故该空填“反射”；
(2)“智轨”电车制动是通过电机反向工作实现的，当电车需要减速或停车时，电机将机械能转化为电能，通过电池回收能量，并将电
能转化为化学能存储起来；
(3)电车对水平地面的压力为：F=G=mg=51x103kgx10N/kg=5.1x105N；
受力面积为：S=3x4x250cm2=3000cm =0.3m2；
则电车对水平地面的压强为：p=5.1x105N/0.3m2=1.7x10Pa。
(4)每辆公交车行驶18km排放二氧化碳的质量为：18kmx30L/100kmx2.5kg/L=13.5kg；
所以启用“智轨”电车(0二氧化碳排放)替代5辆公交车运送300人时可减少二氧化碳排放量为：13.5kgx5=67.5kg；
(5)满氢总续航的里程为：s=245km-35km=210km， 若氢燃料电池的能量转化效率为50% ，
则总消耗的能量为：Q=（3.6x106J/ kmx210km）/50%=1.512x109J；
则氢燃料的总质量为总热量/热值：（1.512x109J）/ （1.4×108J/kg）=10.8kg；
总质量为：m氢=10.8kg， 氢气在70MPa压强下的密度为39.00kg/m3 ；
则 每个储氢罐的容积约为为：10.8kg/（3×39kg/m3）≈92.3L。
【分析】（1）激光雷达的工作原理是向目标发射探测信号(激光束)，然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较，经过计算机处理后，就可获得目标的有关信息；
(2)一般新能源汽车能量回收中制动能量回收是最常见的，它主要是回收车辆在制动或惯性减速时释放出的多余能量，并通过发电机将
其转化为电能，最终转化为化学能；
(3) 根据p=F/S可求出电车对水平地面的压
强；
(4)先求出每辆公交车行驶18km排放二氧化碳的质量，再求出启用“智轨”电车(0二氧化碳排放)替代5辆公交车运送300人时可减少二氧化碳排放量；
(5)先求出三个储氢罐满氢满电综合续航的总里程，再求出总消耗的能量，根据Q=mq求出氢燃料的总质量，从而求出每储氢罐的容积；
(6)由图可知，在0-60km/h，电车的功率与速度成正比，从而可求出速度为35km/h匀速直线行驶时电车的功率，从而可求出35km/h和70km/h行驶时的能耗之比。
19．【答案】（1）大
（2）丙
（3）C
（4）26
（5）右半圈
（6）
【知识点】速度公式及其应用；波速、波长和频率的关系；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】（1）图c中，γ射线的频率比X射线高，穿透能力也更强。紫外线的频率比红外线高，其杀菌能力也更强，可知电磁波的频率越高，能量越大。
（2）频率是在相同时间的波峰数，在图甲、乙、丁中，有两个波峰，图丙只一个波峰，频率最低。
（3）根据材料内容，引力波可在真空中传播，传播不需要介质，是波动现象的一种基本性质。引力波真实存在，不是人类假想的物理模型。双星系统的质量、距离、运动状态等因素都会影响引力波的波形，不同双星系统产生的引力波波形可能不同；图a中，波形起伏变大，引力波振幅并没有逐渐减弱，故选C。
（4）FAST射电望远镜的直径为500m，其周长约为L=πd=3.14×500m=1570m，
中学生步行的平均速度约为1m/s，绕着FAST射电望远镜走一圈，需用时间为
；
（5）图d中，从O点出发逆时针运动，若匀速运动，经过一半时间，刚好跑过半圈到达P点，但由于速度降低，还没有到达P点，应在右半圈的位置。
（6）根据反应式可知，二氧化碳在湿润条件下会与水反应生成碳酸，进而与碳酸钙反应生成可溶性的碳酸氢钙。土壤越湿润，这种化学反应越快，消耗二氧化碳越多，二氧化碳的含量会减少。如图所示
【分析】（1）根据不同频率的能量不同，判断频率越高，能量越强；
（2）根据声波图，频率越低，出现的波峰越少，判断频率的高低；
（3）引力波是真实存在的，传播不需要介质；不同的双星引力，产生的波形可能不同；
（4）根据圆的直径计算周长，根据，计算时间；
（5）结合发生的化学反应，由于消耗二氧化碳，所以空气中，二氧化碳含量会减少。
（1）由于γ射线的频率比X射线高，其穿透能力也更强。同样，紫外线的频率比红外线高，其杀菌能力也更强。这说明电磁波的频率越高，其能量也越大。
（2）图甲、乙、丁有两个波峰和波谷，图丙只有一个波峰和波谷，则图丙中声波的频率最低。
（3）由题意知，引力波的传播不需要介质，它可以在真空中传播，这是波动现象的一种基本性质。引力波不是人类假想的物理模型，而是真实存在的物理现象。不同双星系统产生的引力波波形可能不同，因为双星系统的质量、距离、运动状态等因素都会影响引力波的波形。图a中的引力波振幅并没有逐渐减弱，振幅是波动现象的一种基本性质，它表示波动的强弱程度，与波的传播距离无关。故选C。
（4）FAST射电望远镜的直径为500米，其周长为
L= πd=3.14×500m=1570m
中学生步行的平均速度约为1m/s，所以绕着FAST射电望远镜走一圈所需的时间为
（5）记者从O点出发逆时针运动，若匀速运动，经过一半时间时，他应该刚好跑过半圈到达P点，但由于速度降低，他还没有到达P点，所以他在右半圈的位置。
（6）由两个反应式可知，二氧化碳在湿润条件下会与水反应生成碳酸，进而与碳酸钙反应生成可溶性的碳酸氢钙。土壤越湿润，这种化学反应越快，消耗二氧化碳越多，二氧化碳的含量会减少。如图所示：
20．【答案】解：频率为95.6MHz，
根据 得： 。
【知识点】波速、波长和频率的关系
【解析】【分析】结合题意，利用 得波长 .
21．【答案】解：波长、波速、频率的关系为：
，其中c为电磁波在真空中的传播速度；
所以波长为：
【知识点】波速、波长和频率的关系
【解析】【分析】波长、波速、频率的关系为： c = λ f.
1 / 1人教版九年级物理同步练习21.2电磁波的海洋（培优卷）
一、选择题
1．（2024九下·广州月考） 2023 年8月 29 日搭载自主知识产权麒麟9000S 芯片的华为Mate60Pro发布，卫星通话是它的最大卖点，遥遥领先也是它的宣传口号，成为国产手机的骄傲。Mate60Pro手机采用锂离子聚合物5000mA·h不可拆卸式电池， 电池工作电压为3.7V。手机支持有线最大超级快充（20V/4.4A）， 兼容11V/6A 或10V/4A 或10V/2.25A 或4.5V/5A或5V/4.5A超级快充。下列说法正确的是（ ）
A．制作自主知识产权的麒麟9000S 芯片的主要材料是超导体
B．卫星通话利用的是电磁波，其在真空中的传播速度是
C．仅充电10分钟，便可充满50%的广告是夸大其词，假的
D．锂离子聚合物电池“容量 5000mA·h”一次充满电储存电能为： 3.96×106J
【答案】B
【知识点】半导体特点及作用；电功计算公式的应用；电功率与电能、时间的关系；电磁波的传播；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A.芯片的主要材料是硅，硅是半导体材料，A错误
B.电磁波的传播不需要介质，其在真空中的传播速度是，B正确；
CD.手机充满一次储存的电能。
手机充电的最大功率
充电十分钟储存的电能
选项ACD错误，答案选择B
【分析】
根据W=UIt计算手机充满储存的电能。半导体芯片的主要材料是硅，属于半导体。通过P=UI计算最大功率。
2．（2024九下·灌云期中）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
【答案】D
【知识点】红外线；紫外线；电磁波的产生；电磁波的传播
【解析】【解答】A、能使荧光物质发光的是紫外线，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，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，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，D正确。
故答案为：D。
【分析】能使荧光物质发光的是紫外线，遥控器是靠红外线来实现对电视机控制，迅速变化的电流时周围才会产生电磁波，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。
3．（2024九下·越秀月考） 如图是电磁波家族，蓝牙通讯使用的甲频率是4×109Hz，消毒灯工作时使用的乙频率是1.4×1015Hz，根据所给信息可推测（ ）
A．甲的波长比乙的波长短
B．在真空中，相同时间内甲运动得比乙远
C．甲和乙在空气中传播的速度均为340m/s
D．蓝牙工作说明电磁波可以传递信息；消毒灯工作说明电磁波可以传递能量
【答案】D
【知识点】电磁波的产生；电磁波的传播；波速、波长和频率的关系；电磁波在日常生活中的应用；物理常识
【解析】【解答】A、由题干可知，甲频率小于乙频率，而在同种介质中，电磁波的传播速度相同，由公式可知，甲的波长比乙的波长长， A错误
B、在真空中，电磁波的传播速度均等于光速c，根据公式可知相同时间内甲、乙运动的距离相同，B错误
C、甲和乙在空气中传播的速度约等于光速，即，C错误
D、蓝牙工作说明电磁波可以传递信息；消毒灯工作说明电磁波可以传递能量，D正确
选项ABC错误，答案选择D
【分析】在同种介质中，电磁波的传播速度相同，根据波速公式分析波长的大小。在真空中，电磁波的传播速度均等于光速c，根据公式计算运动路程。电磁波可以传递信息和能量。
4．（2024九下·新宁月考） 2023年9月23 日，第19 届亚洲运动会盛大开幕。本届亚运会首次探索使用了更高频率范围的5.5G网络。“5.5G网络”传递图像信号和声音信号是通过（ ）
A．超声波 B．红外线 C．紫外线 D．电磁波
【答案】D
【知识点】信息与信息传播；电磁波的传播
【解析】【解答】5.5G网络通信是依靠电磁波传递信息，电磁波可以在真空中传播，电磁波的传播不需要介质；电磁波既能传递声音信号，又能传递图象信号，故D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
【分析】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；电磁波既能传递声音信号，又能传递图象信号。
5．（2024九下·广州开学考）如图所示是电磁波家族，真空中各种电磁波的传播速度相同。下列判断正确的是（ ）
A．真空中红外线比射线传播速度大
B．无线电波比射线的波长长
C．红外线比紫外线的频率高
D．电磁波的频率越高，波长越长
【答案】B
【知识点】电磁波的传播
【解析】【解答】A.真空中红外线和 射线 的传播速度一样，故A错误；
B.根据可知，无线电波的频率小于X射线，则无线电波的波长大于X射线，故B正确；
C.根据图片可知，红外线的频率比紫外线的频率低，故C错误；
D.根据可知，电磁波的频率越高，波长越短，故D错误。
故选B。
【分析】A.根据电磁波的传播速度大小判断；
B.根据图片比较无线电波和X射线的频率大小，再根据比较波长大小即可；
C.根据图片分析频率大小即可；
D.根据分析判断。
6．（2023九上·乌鲁木齐期末）据网络信息商业联盟的Wifi版本、标准和时间及对应参数统计如表：
wifi版本 wifi标准 发布时间 最高传输速率 工作频段
Wifi7 2022年 30Gbits ，5GHz，6GHz
Wifi6 2019年 11Gbps 或5GHz
… … … … …
Wifi1 1999年 54Mbps 5GHz
如图为电磁波谱图，则下列说法正确的是（ ）
A．随着Wifi版本的提升，信号电磁波的传播速度越来越快
B．某Wifi6版本的家用路由器工作信号属于无线电波
C．从电磁波谱图可以看出红外线的波长明显小于紫外线的波长
D．1999年实施的第一代Wifi工作频段为5GHz，说明当时已进入5G通信时代
【答案】B
【知识点】电磁波的传播；波速、波长和频率的关系；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A、上网用的Wifi是电磁波，电磁波在空气中的传播速度约为3×108m/s，A不符合题意；
B、WiFi利用了电磁波中的微波技术进行信息传输，B符合题意；
C、从电磁波谱图中可以得到红外线的频率小于紫外线的频率，C不符合题意；
D、5G是“第五代移动通信技术”的简称，其最显著的特征之一为具有超高速的数据传播速率.5G信号一般采用3300MHz～5000MHz频段的无线电波，D不符合题意；
故答案为：B.
【分析】根据题中图表可以得出不同射线的频率，电磁波的速度为3×108m/s，5G是“第五代移动通信技术”的简称，不是Wifi工作频段为5GHz。
7．（2024九下·宝安模拟）“夜空画师”，把深圳创意飞到天上去，深圳大漠大无人机表演团队，凭借精湛的技术和表现力，让海内外观众感受到深圳科技的“硬核力”！下列说法不正确的是（ ）
A．无人机定位系统利用电磁波传递信息
B．无人机在空中悬停定位拍摄时，没有力对无人机做功
C．无人机的锂电池充电时，化学能转化为电能
D．无人机的灯光来自LED灯，它是半导体
【答案】C
【知识点】能量的转化或转移；半导体特点及作用；电磁波在日常生活中的应用；是否做功的判断
【解析】【解答】A．无人机定位系统利用的是电磁波传递信息，故A正确，不符合题意；
B．无人机在空中悬停时，没有移动距离，对无人机不做功，故B正确，不符合题意；
C．为锂电池充电时，消耗电能，电能转化为化学能，故C错误，符合题意；
D．LED灯是半导体材料，具有单向导电性，故D正确，不符合题意。
故选C。
【分析】无人机利用电磁波传递信息；物体静止，没有力对无人机做功；为电池充电，电能转化为化学能；LED灯是半导体材料。
二、填空题
8．（2024九下·汕头期中）2022年11月29日23时08分，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在卫星发射中心发射成功。火箭升空时不断喷洒水来降温，是因为水的 大，而火箭发动机使用氢燃料是因为氢的 大，宇航员与地面控制中心通过 向它发出指令。
【答案】比热容；热值；电磁波
【知识点】电磁波的产生；电磁波的传播；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】火箭升空时不断喷洒水来降温，是因为水比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，可以吸收更多的热量。
火箭发动机使用氢燃料是因为氢的热值大。
电磁波可以传递信息，能在真空中传播，宇航员与地面控制中心通过电磁波向它发出指令。
故答案为：比热容；热值；电磁波。
【分析】（1）水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少，据此分析。
（2）1kg某种燃料完全燃烧释放出的热量，叫做这种燃料的热值。
（3）电磁波可以传递信息，电磁波可以在真空中传播。
9．（2024九下·梁子湖期中）华为新手机 mate60 具有卫星通话、无线反向充电等功能，其采用超大容量电池，还采用超级快充技术，不到 10min 就可把电池的电量充达一半以上，极大方便了人们的使用，请完成以下两小题：
（1） mate60手机进行通话时通过 波向四周有效范围内的终端传递信息：
（2）该手机的电池总容量可达5000mA·h，若电池标明电压为4V，则电池充满电后储存的电能为 J.若手机的工作电流是 50mA，此电池可供手机工作 h.
【答案】（1）电磁
（2）7.2×104；100
【知识点】电功的计算；电磁波的产生；电磁波的传播
【解析】【解答】（1）电磁波具有可以传递信息以及可以在真空中传播等特点，因此手机就是利用电磁波的发射和接收来实现信息传递的。其在真空中的传播速度等于光速，约为3×108m/s。
（2）电池充满电储存的电能为
若手机的工作电流是50mA，此电池可供手机工作的时间为
【分析】本题考查电功的公式及简单应用和电磁波的应用，属于基础题。同时题中信息的分析和处理能力，对生活中的实例进行判断。
10．（2024九下·巧家月考） 如图是小明用发卡制作的发卡琴，弹奏时一手压紧发卡，手感到痛是由于物体间力的作用是 的，小明把制作发卡琴的过程录制成视频，用手机发到班级群中进行分享交流，发布视频是利用 进行传播的。
【答案】相互；电磁波
【知识点】力作用的相互性；电磁波的传播
【解析】【解答】（1）弹奏时一手压紧发卡，手给发卡一个力，发卡会给手一个反作用力，手感到痛是由于物体间力的作用是相互的。
（2）手机通信是利用电磁波传递信息，小明把制作发卡琴的过程录制成视频，用手机发到班级群中进行分享交流，发布视频是利用电磁波完成的。
故答案为：相互；电磁波。
【分析】（1）物体间力的作用是相互的。
（2）手机通信是利用电磁波传递信息。
11．（2024九下·岳阳月考）北京时间2023年10月26日，在神舟十七号载人飞船与空间站组合体成功实现自主快速交会对接后，以空间站为参照物，神舟十七号载人飞船是 的(选填“运动”或“静止”)；空间站里的神舟十六号航天员乘组顺利打开“家门”，欢迎远道而来的神舟十七号航天员乘组入驻“天宫，”两个航天员乘组拍下“全家福”，将“全家福”以 波的形式传回地球，共同向全国人民报平安。
【答案】静止；电磁
【知识点】参照物及其选择；运动和静止的相对性；电磁波的产生；电磁波的传播；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】神舟十七号载人飞船与空间站组合体成功对接后，以空间站为参照物，神舟十七号载人飞船是静止的；全家福以电磁波的形式传回地球，共同向全国人民报平安。
第一空填写：静止；第二空填写：电磁波
【分析】在物理学中，判断物体是运动还是静止时，被选作标准的物体叫做参照物。判断一个物体是运动还是静止，取决选择的参照物。电磁波能在真空中传播，声波不能在真空中传播。
12．（2024九下·巧家月考）如图是小明用发卡制作的发卡琴，弹奏时一手压紧发卡，手感到痛是由于物体间力的作用是 的，小明把制作发卡琴的过程录制成视频，用手机发到班级群中进行分享交流，发布视频是利用 进行传播的。
【答案】相互；电磁波
【知识点】力作用的相互性；电磁波的传播
【解析】【解答】（1）弹奏时一手压紧发卡，手给发卡一个力，发卡会给手一个反作用力，手感到痛是由于物体间力的作用是相互的。
（2）手机通信是利用电磁波传递信息，小明把制作发卡琴的过程录制成视频，用手机发到班级群中进行分享交流，发布视频是利用电磁波完成的。
故答案为：相互；电磁。
【分析】（1）物体间力的作用是相互的。
（2）手机通信是利用电磁波传递信息。
13．无线电广播所用的中波波段的频率是5.4×105 Hz~1.5×106 Hz，这个波段的波长范围是 m~ m
【答案】2.0×102；5.6×102
【知识点】波速、波长和频率的关系
【解析】【解答】无线电广播所用的中波波段的频率是f1=5.4×105Hz，f2=1.5×106Hz，
则对应的电磁波的波长分别为
因此该中波波段的波长范围是：2.0×102m～5.6×102 m。
【分析】电磁波的波速、波长和频率的关系：c=λf.电磁波的波速是一定值c=3×108m/s，无线电广播所用的中波波段的频率是f1=5.4×105Hz，f2=1.5×106Hz，根据公式分别求出电磁波对应的波长，即为这个波段的波长范围。
14．（2024九上·惠城期末）手机已经进入“5G”时代，所谓“5G”指的是第五代移动通信技术，“5G”手机传递信息的载体是频率更高的 （选填“超声波”或“电磁波”）。汽车GPS导航仪与通信卫星之间通过电磁波来传递信息，其在真空中的传播速度为 m/s；如图所示是表示音频、视频和射频三种信号的波形示范图，频率最高的是 信号。
【答案】电磁波；3.0×108；射频
【知识点】波速、波长和频率的关系；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】无线网络通信依靠电磁波来传递信息，“5G”是频率更高的电磁波；电磁波在真空中的传播速度3.0×108m/s。频率是指物体在1s内振动的次数，由图可知，射频信号振动最快，频率最高。
综上 第1空、 电磁波；第2空、 3.0×108；第3空、射频.
【分析】1、信息的传递：无线网络通信依靠电磁波来传递信息，所以“5G”信号属于电磁波；电磁波的传播速度为3.0×108m/s。
2、振动频率为单位时间内，振动周期的次数。
15．（2024九上·宝山月考）电调预约出租车，是通过 来传递信息的（选填“无线电波”或“次声波”）；在出租车行驶过程中，以该出租车为参照物，乘客是 的（选填“运动”或“静止”）；若当司机从观后镜中看到警用摩托车的画面先后如图（a）（b）所示，则说明警用摩托车离出租车越来越 （选填“远”或“近”）。
【答案】无线电波；静止；近
【知识点】参照物及其选择；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】电话预约出租车，传递信息利用的是无线电波。
出租车行驶时，轿车与乘客没有位置变化，以轿车为参照物，乘客静止。
根据图像（a）（b），像变大，根据眼睛成像，物近像大，则警用摩托车离出租车越来越近。
【分析】电调利用超声波传递信息；相对于参照物没有位置变化是静止的；眼睛成像时，物体靠近，成像变大。
三、综合题
16．（2024九下·深圳模拟）旋翼无人机由于其机动性和灵活性强，广泛应用在航拍领域、交通管理等方面，如图甲所示为某品牌四旋翼无人机，它采用4个电动机带动旋翼（螺旋桨）转动，对下方空气施力的同时获得升力。该无人机设有一键起降和返航、空中悬停等功能，携带的摄像机可以进行高清拍摄并实时把信号传到遥控器显示器，它还拥有全球卫星导航系统。“无人机”上升时受到的空气阻力与上升速度的平方成正比，该“无人机”能以最大6m/s的速度上升。此时受到的空气阻力为9N。（g取10N/kg），如下表所示为该无人机的部分参数。
整机质量 2kg
电池额定电压 15V
悬停时每个电动机功率 50W
最大上升速度 6m/s
电池容量 5000mA·h
电动机的转换效率 75%
（1）无人机是利用 选填“超声波”或“电磁波”）进行遥控的；在拍摄地面图像时，降低悬停高度可以使图像 （选填“变大”或“变小”）；无人机对下方空气施力的同时获得升力，说明了 ；
（2）理论证明电池充电时间t、电池容量和充电电流存在如下关系：，该无人机电池充电电流为5A，那么把无电状态的该无人机电池充满电，需要 h；
（3）无人机利用测距传感器来判断离地高度。若某测距传感器的阻值与离地高度h的关系如图乙所示。要用如图丙所示的电路（电源电压恒定不变）判断高度，要使高度表（实质是电流表或电压表）的示数能随飞行高度的增大而增大。则此高度表应安装在 （选填1/2/3）位置，该高度表是 （选填“电压表”或者“电流表”）；
（4）假设“无人机”以2m/s的速度从地面匀速竖直上升至50m高处，然后悬停10s。“无人机”匀速上升过程中受到的空气阻力为 N，整个过程中，电动机消耗的电能为 J。
【答案】电磁波；变大；力的作用是相互的；1.2；3；电压表；1；1400
【知识点】电磁波在日常生活中的应用；功的计算及应用
【解析】【解答】（1）无人机是利用电磁波进行遥控的。根据凸透镜成实像规律“物近像远像变大”可知，降低悬停高度可以减小物距，可以使图像变大。无人机对下方空气施力的同时获得升力，说明了 力的作用是相互的。
（2）根据 计算把无电状态的该无人机电池充满电需要时间
；
（3）丙电路中，、串联，根据串联分压可知，当高度变高时，距敏电阻变大，电压变大，所以
该高度表是电压表，测的电压，安装在3位置。
（4）无人机上升时受到的空气阻力与上升速度的平方成正比，当6m/s的速度上升，受到的空气阻力为9N。时阻力为，则有，计算。 无人机匀速上升时，受到升力与重力、空气阻力平衡，升力为，根据W=Fs计算升力做功为， 电动机的转换效率 0.75；根据效率公式计算电动机消耗的电能为
。
综上 第1空、 电磁波；第2空、变大； 第3空、 力的作用是相互的； 第4空、 1.2； 第5空、 3； 第6空、 电压表； 第7空、1； 第8空、1400.
【分析】1、透镜成像规律：物体距透镜小于一倍焦距，呈正立放大的虚像；物体大于一倍焦距小于二倍焦距，呈倒立立放大的实像；物体大于二倍焦距，呈现倒立缩小实像，物近像远像变大。
2、相互作用力：作用力是相互的，施力物体也是受力物体。特点为大小相等、方向相反、作用在两个物体上；
3、信息的传递：无线网络通信依靠电磁波来传递信息；
4、功的计算：总功为W=Fs，总功包括两部分，有用功和额外功，额外功的计算包括总功和有用功的差，也可以根据功的定义W=Fs计算，机械效率：η= 。
17．电视台把无线电信号传送到高空中的通信卫星上，卫星再把信号传到地面上的其他地区，这样就实现了卫星电视传播.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.
（1）解释产生这种时间延迟的原因.
（2）已知通信卫星的高度大约是36000 km，无线电信号传播的速度与光速相同，估算画面延迟的时间.
【答案】（1）因电磁波从电视台到卫星间的往返传播需要一定的时间
（2）画面延迟的时间t==0.24s
【知识点】电磁波的传播
【解析】【分析】（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。
四、科普阅读题
18．（2024九上·高要期末）阅读短文，回答问题。
“智轨”电车
2023年9月6日下午，全球首列氢能源“智轨”电车（三编组）正式亮相马来西亚，这是我国全球首创、自主研发的一种新型绿色轨道交通工具。“智轨”电车以胶轮取代钢轮，无需铺设有形轨道，采用激光雷达感知技术、毫米波雷达感知技术等环境感知手段，获得安全防护信息。
“智轨”电车（三编组）创新采用了70MPa储氢系统和大功率燃料电池系统，还配备钛酸锂电池，用于回收制动能量，实现能量的循环利用。
“智轨”电车部分参数如表：（三编组即三节车厢编组）
项目 参数
车重 满载 51 吨
最大载客量 100 人/节 300 人
储氢罐 每节编组 1 个
车轮 每节编组 4个
续航 满氢满电综合续航 245 km
锂电续航 35km
（1）激光雷达感知与毫米波感知都是通过信号发射端向环境发射电磁波，然后信号接收系统接收到来自环境 （选填“反射”或“折射”）回来的信号而获得车辆周边环境的信息。
（2）“智轨”电车制动时，锂电池回收制动能量的过程是 能转化为电能，并最终转化为 。
（3）若“智轨”电车（三编组）满载时，每个车轮接触地面面积为250cm2，则电车对水平地面的压强是 Pa。
（4）已知某燃油公交车（满载60人），平均油耗为30L/100km，汽油的二氧化碳排放量为2.5kg/L。某两地区相距为18km，若启用“智轨”电车（三编组）替代5辆公交车运送300人时，可减少二氧化碳排放量为 kg。（只考虑单程）
（5）已知常温条件下，氢气在70MPa压强下的密度为39.00kg/m3，氢燃料的热值为1.4×108J/kg；若氢燃料电池的能量转化效率为50%，能耗为3.6×106J/km，试估算“智轨”电车（三编组）三个储氢罐最多能储存 kg氢燃料，每个储氢罐的容积约为 L。
（6）在进行“智轨”电车续航测试实验时，电车分别以35km/h和70km/h匀速直线行驶7km，已知电机功率P与汽车速度v的关系如图2所示，则速度35km/h匀速直线时电车的功率为 kW；35km/h和70km/h行驶时的能耗之比为 。（电车能耗指的是消耗的能量与里程之比）
【答案】（1）反射
（2）机械；化学能
（3）1.7×106
（4）67.5
（5）10.8；92.3
（6）35；7：6
【知识点】密度公式及其应用；燃料的热值；压强的大小及其计算；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】(1)激光雷达感知与毫米波感知都是通过信号发射端向环境发射电磁波，电磁波遇到障碍物被反射回来，被信号接收系统接收，从而获得车辆周边环境的信息，故该空填“反射”；
(2)“智轨”电车制动是通过电机反向工作实现的，当电车需要减速或停车时，电机将机械能转化为电能，通过电池回收能量，并将电
能转化为化学能存储起来；
(3)电车对水平地面的压力为：F=G=mg=51x103kgx10N/kg=5.1x105N；
受力面积为：S=3x4x250cm2=3000cm =0.3m2；
则电车对水平地面的压强为：p=5.1x105N/0.3m2=1.7x10Pa。
(4)每辆公交车行驶18km排放二氧化碳的质量为：18kmx30L/100kmx2.5kg/L=13.5kg；
所以启用“智轨”电车(0二氧化碳排放)替代5辆公交车运送300人时可减少二氧化碳排放量为：13.5kgx5=67.5kg；
(5)满氢总续航的里程为：s=245km-35km=210km， 若氢燃料电池的能量转化效率为50% ，
则总消耗的能量为：Q=（3.6x106J/ kmx210km）/50%=1.512x109J；
则氢燃料的总质量为总热量/热值：（1.512x109J）/ （1.4×108J/kg）=10.8kg；
总质量为：m氢=10.8kg， 氢气在70MPa压强下的密度为39.00kg/m3 ；
则 每个储氢罐的容积约为为：10.8kg/（3×39kg/m3）≈92.3L。
【分析】（1）激光雷达的工作原理是向目标发射探测信号(激光束)，然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较，经过计算机处理后，就可获得目标的有关信息；
(2)一般新能源汽车能量回收中制动能量回收是最常见的，它主要是回收车辆在制动或惯性减速时释放出的多余能量，并通过发电机将
其转化为电能，最终转化为化学能；
(3) 根据p=F/S可求出电车对水平地面的压
强；
(4)先求出每辆公交车行驶18km排放二氧化碳的质量，再求出启用“智轨”电车(0二氧化碳排放)替代5辆公交车运送300人时可减少二氧化碳排放量；
(5)先求出三个储氢罐满氢满电综合续航的总里程，再求出总消耗的能量，根据Q=mq求出氢燃料的总质量，从而求出每储氢罐的容积；
(6)由图可知，在0-60km/h，电车的功率与速度成正比，从而可求出速度为35km/h匀速直线行驶时电车的功率，从而可求出35km/h和70km/h行驶时的能耗之比。
19．（2024九下·宝安模拟）阅读以下材料，回答问题。
“宇宙真谦虚，明明拥有一切，却说自己太空。”根据爱因斯坦的广义相对论，时空是可以弯曲的，星体周围存在引力场，大质量双星体的绕转让引力场产生了涟漪，就像掉入水中的石子激起的波纹一样，这一涟漪会不断向四周传播。这就好比石头丢进水里会产生水波，引力波因此常被称作“时空的涟漪”。
纳赫兹引力波是引力波的一种，是宇宙中一种极低频扰动，如图a。利用全球成熟的射电望远镜，各国先后开展了多个基于脉冲星计时阵列的纳赫兹引力波探测项目。随着“天眼”FAST射电望远镜的建成，中国随后也加入了低频引力波的探测队伍。
2023年6月29日，中国脉冲星计时阵列（CPTA）、北美纳赫兹引力波天文台（NANOGrav）、欧洲脉冲星计时阵列（EPTA）和澳大利亚帕克斯脉冲星计时阵列（PPTA）四个项目团队各自独立宣布探测到了纳赫兹引力波存在的证据。
起到决定性作用的中国天眼FAST是世界上最大、灵敏度最高的单口径射电望远镜，它隐于贵州黔南地区群山的包裹中，属于大科学时代兴起后典型的国家重大科技基础设施。它的全名叫五百米口径球面射电望远镜，英文首字母组合FAST，是“快”的意思。
作为目前全球最大的单口径射电望远镜，如图b，FAST凭借灵敏度高、可监测脉冲星数量多等优势，只用了3年多的时间，就以误报率小于50万分之一的标准发现了纳赫兹引力波存在的证据。
由中国科学院国家天文台等单位科研人员组成的中国脉冲星测时阵列研究团队，利用中国天眼FAST探测到纳赫兹引力波存在的关键性证据，表明我国纳赫兹引力波研究与国际同步达到领先水平。相关研究成果于2023年6月29日在我国天文学术期刊《天文与天体物理研究》在线发表。2023年12月14日，相关成果入选《科学》杂志2023年度十大科学突破。
（1）已知电磁波家族（图c），γ射线的穿透能力比X射线强，紫外线的杀菌能力比红外线强，这说明电磁波的频率越高，电磁波的能量越 ；
（2）声波和引力波有共同之处，如图声波中频率最低的是 ；
（3）结合波的相关知识，下列有关引力波说法正确的是（ ）
A．引力波的传播需要介质
B．引力波是人类假想的物理模型
C．不同双星系统产生的引力波波形可能不同
D．图a引力波的振幅逐渐减弱
（4）绕着FAST射电望远镜以中学生步行的平均速度走一圈，需要的时间约为 min；
（5）某记者从FAST望远镜的某一位置O出发，绕着FAST“天眼”逆时针跑圈运动，如图d所示，由于疲惫速度逐渐降低，经过时间t0后回到O点。时间为时，该记者所在位置为 ；（“左半圈”“右半圈”或“P点”）
（6）FAST射电望远镜选址在贵州的一个大窝凼，是因为这里因为是典型的喀斯特地貌。喀斯特的作用化学机制可用下面的两个反应式进行解释。已知土壤中二氧化碳含量在湿润条件下，比空气中高数十倍，这样可以促进反应的迅速发生，加快溶岩。请在坐标图中大致画出二氧化碳含量随土壤湿润程度变化的曲线 。（CO2+H2O H2CO3 H++HCO3- ，H2CO3+CaCO3 Ca2++2HCO3-）
【答案】（1）大
（2）丙
（3）C
（4）26
（5）右半圈
（6）
【知识点】速度公式及其应用；波速、波长和频率的关系；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】（1）图c中，γ射线的频率比X射线高，穿透能力也更强。紫外线的频率比红外线高，其杀菌能力也更强，可知电磁波的频率越高，能量越大。
（2）频率是在相同时间的波峰数，在图甲、乙、丁中，有两个波峰，图丙只一个波峰，频率最低。
（3）根据材料内容，引力波可在真空中传播，传播不需要介质，是波动现象的一种基本性质。引力波真实存在，不是人类假想的物理模型。双星系统的质量、距离、运动状态等因素都会影响引力波的波形，不同双星系统产生的引力波波形可能不同；图a中，波形起伏变大，引力波振幅并没有逐渐减弱，故选C。
（4）FAST射电望远镜的直径为500m，其周长约为L=πd=3.14×500m=1570m，
中学生步行的平均速度约为1m/s，绕着FAST射电望远镜走一圈，需用时间为
；
（5）图d中，从O点出发逆时针运动，若匀速运动，经过一半时间，刚好跑过半圈到达P点，但由于速度降低，还没有到达P点，应在右半圈的位置。
（6）根据反应式可知，二氧化碳在湿润条件下会与水反应生成碳酸，进而与碳酸钙反应生成可溶性的碳酸氢钙。土壤越湿润，这种化学反应越快，消耗二氧化碳越多，二氧化碳的含量会减少。如图所示
【分析】（1）根据不同频率的能量不同，判断频率越高，能量越强；
（2）根据声波图，频率越低，出现的波峰越少，判断频率的高低；
（3）引力波是真实存在的，传播不需要介质；不同的双星引力，产生的波形可能不同；
（4）根据圆的直径计算周长，根据，计算时间；
（5）结合发生的化学反应，由于消耗二氧化碳，所以空气中，二氧化碳含量会减少。
（1）由于γ射线的频率比X射线高，其穿透能力也更强。同样，紫外线的频率比红外线高，其杀菌能力也更强。这说明电磁波的频率越高，其能量也越大。
（2）图甲、乙、丁有两个波峰和波谷，图丙只有一个波峰和波谷，则图丙中声波的频率最低。
（3）由题意知，引力波的传播不需要介质，它可以在真空中传播，这是波动现象的一种基本性质。引力波不是人类假想的物理模型，而是真实存在的物理现象。不同双星系统产生的引力波波形可能不同，因为双星系统的质量、距离、运动状态等因素都会影响引力波的波形。图a中的引力波振幅并没有逐渐减弱，振幅是波动现象的一种基本性质，它表示波动的强弱程度，与波的传播距离无关。故选C。
（4）FAST射电望远镜的直径为500米，其周长为
L= πd=3.14×500m=1570m
中学生步行的平均速度约为1m/s，所以绕着FAST射电望远镜走一圈所需的时间为
（5）记者从O点出发逆时针运动，若匀速运动，经过一半时间时，他应该刚好跑过半圈到达P点，但由于速度降低，他还没有到达P点，所以他在右半圈的位置。
（6）由两个反应式可知，二氧化碳在湿润条件下会与水反应生成碳酸，进而与碳酸钙反应生成可溶性的碳酸氢钙。土壤越湿润，这种化学反应越快，消耗二氧化碳越多，二氧化碳的含量会减少。如图所示：
五、计算题
20．（初中物理人教版九年级上学期 21.2 电磁波的海洋）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)
【答案】解：频率为95.6MHz，
根据 得： 。
【知识点】波速、波长和频率的关系
【解析】【分析】结合题意，利用 得波长 .
21．（沪科版物理九年级全册 第十九章 走进信息时代 单元试卷）中央人民广播电台的中波频率为700kHz，问此电磁波的波长为多大？
【答案】解：波长、波速、频率的关系为：
，其中c为电磁波在真空中的传播速度；
所以波长为：
【知识点】波速、波长和频率的关系
【解析】【分析】波长、波速、频率的关系为： c = λ f.
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