人教版初中物理九年级全册同步分层练习-21.1 《电磁波的海洋》（培优版）
一、选择题（每题2分，共12分）
1．2023年，杭州亚洲运动会上首次探索使用了更高频率范围的5.5G网络，“5.5G网络”传递信号是通过（ ）
A．超声波 B．红外线 C．紫外线 D．电磁波
【答案】D
【知识点】电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】 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， 所以“5.5G网络”传递信号是通过电磁波，故D正确，而ABC错误。
故选D。
【分析】电磁波的传播不需要介质，根据电磁波的特点和应用判断。
2．（2025·游仙模拟）我国于2018年和2024年先后发射了鹊桥号和鹊桥二号中继星，“架起了”地球与月球背面通信的“天桥”。相比于鹊桥号，鹊桥二号距月球更近（如图所示），采用了反射率更高的镀金钥丝天线。鹊桥号.鹊桥二号进行信号传输利用的是（ ）
A．超声波 B．红外线 C．紫外线 D．电磁波
【答案】D
【知识点】红外线；紫外线；超声波与次声波；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】ABCD、地月之间距离很长，鹊桥号要时刻与地球保持通信，需要鹊桥二号中继卫星进行信号转发，该通信利用电磁波传递信息，故ABC不符合题意，D符合题意
故选：D。
【分析】广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。
3．（2025·钟楼模拟）如图甲是一台收音机，在物理课上，老师用导线迅速在干电池两端触碰，可听到收音机发出“嗒嗒”声，下列说法正确的是（ ）
A．若某次收听AM800kHz的频道，则接收到该信号波的周期为1.25μs
B．听到“嗒嗒声”说明收音机接收到了超声波
C．如图乙，若旋转旋钮使指针向右移动，收音机发出声音的响度会变大
D．如图乙，当频率指针固定在图示位置，由AM切换到FM频道，信号频率会变低
【答案】A
【知识点】电磁波的产生；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A．根据公式可知，若某次收听AM800kHz的频道，则接收到该信号波的周期为，
故A正确；
B．听到“嗒嗒声”说明收音机接收到了电磁波，而不是超声波，故B错误；
C．根据乙图可知，若旋转旋钮使指针向右移动，收音机接受电磁波的频率（88→108MHz）变大，而不是响度变大，故C错误；
D．如图乙，AM波段的频率为kHz，FM波段的频率单位为MHz，则由AM切换到FM频道，信号频率会变高，故D错误。
故选A。
【分析】A.根据公式计算即可；
B.变化的电流产生电磁铁；
C.根据乙图中的单位“MHz”分析变化的因素；
D.根据乙图确定两个波段的频率变化即可。
4．2025年4月25日，神舟二十号航天员乘组入驻中国空间站，后续开展了多项空间科学实验，获得的实验数据和图像等信息能及时传回地面所利用的是（ ）
A．红外线 B．紫外线 C．电磁波 D．超声波
【答案】C
【知识点】电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】电磁波的传播不需要介质， 则神舟二十号航天员获得的实验数据和图像等信息能及时传回地面，所利用的是电磁波，故C正确，而ABD错误。
故选C。
【分析】根据电磁波的性质和应用判断。
5．我国5G整体研发水平已经位居全球第一梯队，5G网络的下载速度比4G网络快数百倍。下表是不同电磁波的频率，下图是电磁波家族。以下判断正确的是（ ）
项目 4G频段 5G频段 可见光
频率/Hz 1.88~1.90×109 3.3~3.4×109 4.2~7.8×1014
A．5G频段的电磁波比4G的波长更短
B．真空中5G频段的电磁波比4G的传播速度快
C．可见光中，紫光的频率比红光的频率小
D．家中电视机遥控器利用紫外线遥控
【答案】A
【知识点】电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】 A.根据表格数据可知，4G的频段为1.88～1.90×109Hz，
5G的频段为3.3～3.4×109Hz，则5G的频率大于4G的频率。电磁波在真空中传播速度不变，
根据“波速=波长×频率”可知，5G电磁波的波长比4G更短，故A正确；
B.各种电磁波在真空中的传播速度相同，故B错误；
C.根据表格可知，紫光比红光更靠右，则紫光的频率比红光的频率大，故C错误；
D. 家中电视机遥控器利用红外线遥控 ，故D错误。
故选A。
【分析】A.根据表格数据比较4G和5G频率大小，根据“波速=波长×频率”比较二者波长大小；
B.根据电磁波的速度判断；
C.根据图片比较红光和紫光的频率大小；
D.根据红外线的特点和应用判断。
6．某广播电台发射频率为的电磁波，根据如图信息，该电磁波属于（ ）
A．无线电波 B．红外线 C．紫外线 D．射线
【答案】A
【知识点】电磁波的产生
【解析】【解答】根据题意可知， 广播电台发射频率为的电磁波， 恰好在无线电波的频率范围（106Hz~108Hz）内，即属于无线电波，故A正确，而BCD错误。
故选A。
【分析】将电台发射的电磁波的频率与图片频率范围对照即可。
二、多选题（每题2分，共4分）
7．（2024·云南模拟）美国东部时间月日上午时分，高精度粒子探测器--“阿尔法磁谱仪”陪伴美国“奋进”号航天飞机的“绝唱之旅”，驶入寰宇。未来年或更长时间里，它将在国际空间站运行，寻找反物质和暗物质，探索宇宙的起源及其构成。“阿尔法磁谱仪”的“保暖外衣”热系统由山东大学科学家领衔研制，将是人类史上首次解决带电磁铁在太空中运行的温度控制问题。鲜为人知的是，它体内有一颗强大的“中国心”--一内径约米、重约吨、中心磁场强度高斯的环形巨大永磁铁。下列相关的说法中正确的是（ ）
A．磁谱仪在发射升空过程中机械能能增大
B．太空环境下物体处于失重状态，所以磁谱仪的质量会变小
C．永磁体周围存在着均匀分布的磁场
D．地球表面工作站将通过电磁波获得磁谱仪的工作信息
【答案】A,D
【知识点】质量及其特性；机械能及其转化；磁现象；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A.磁谱仪在发射升空时，质量不变，速度变大，动能变大，高度变大，重力势能变大，机械能能增大，A符合题意；
B.太空环境下物体处于失重状态，磁谱仪的质量保持不变，B不符合题意；
C.永磁体周围存在着磁场，两极间磁感线密集，中间磁感线稀疏，分布不均匀，C不符合题意；
D.地球通过电磁波获得空间站的信息，D符合题意。
故答案为：AD.
【分析】质量一定时，速度变大，动能变大，高度变大，重力势能变大；质量和空间位置无关；磁体周围的磁场分布不均匀；地球上通过电磁波和太空沟通信息。
8．（2024·云南） 2024年5月3日，搭载“嫦娥六号”探测器的“长征五号”运载火箭成功发射，“嫦娥六号”探测器开始执行世界首次月球背面采样返回任务。如图所示为火箭发射时的情景，下列说法正确的是（ ）
A．探测器加速上升过程中动能减小
B．探测器加速上升过程中重力势能增大
C．探测器到达月球后质量会变大
D．探测器与地面指挥中心通过电磁波传递信息
【答案】B,D
【知识点】动能和势能的大小变化；电磁波的传播
【解析】【解答】AB、探测器加速上升过程中，质量不变，速度变大，所以动能增大，上升高度变高，所以重力势能增大，故A错误，B正确。
C、质量是物体的一种物理属性，不随地理位置变化而改变，故C错误。
D、因为电磁波能在真空中传播，所以探测器与地面指挥中心通过电磁波传递信息，故D正确。
故答案为：BD。
【分析】（1）根据动能的影响因素和重力势能的影响因素可以判断动能和重力势能的增大还是减小。
（2）质量是物体的物理属性。
（3）电磁波能在真空中传播。
三、填空题（每空2分，共14分）
9．（2025·清城模拟）如图为悬浮式无线蓝牙音箱，可通过 （选填“超声波”或“电磁波”）与手机进行无线通讯。其底座里有电磁铁，通电后产生 ，可使箱体悬在空中，这利用了同名磁极相互 的原理。
【答案】电磁波；磁场；排斥
【知识点】磁场；电磁铁的构造和原理；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】解：如图为悬浮式无线蓝牙音箱，可通过电磁波与手机进行无线通讯。其底座里有电磁铁，通电后产生磁场，可使箱体悬在空中，这利用了同名磁极相互排斥的原理。
故答案为：电磁波；磁场；排斥。
【分析】广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。
磁极间的相互作用规律：同名磁极相排斥，异名磁极相吸引。
10．（2025·永吉模拟）端午节松花江畔举办了大型龙舟赛。岸边传来阵阵花香，这是 现象，以岸边的观众为参照物，龙舟是 的；比赛通过电视进行转播，这是通过 传递信息的；当号令一响，龙舟上的运动员奋力划桨，这说明声音能够传递 。
【答案】扩散；运动；电磁波；信息
【知识点】声与信息传递；运动和静止的相对性；电磁波在日常生活中的应用；分子热运动
【解析】【解答】 解：岸边传来阵阵花香，这是扩散现象，以岸边的观众为参照物，龙舟相对于岸边的观众位置发生改变，龙舟是运动的；比赛通过电视进行转播，这是通过电磁波传递信息的；当号令一响，龙舟上的运动员奋力划桨，这说明声音能够传递信息。
故答案为：扩散；运动；电磁波；信息。
【分析】 不同物质相互接触时彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象是分子不停地做无规则运动的体现。
物体相对于参照物的位置变化了，物体就是运动的；物体相对于参照物的位置不变，物体就是静止的。
声可以传递信息和能量。
四、实验探究题（每空2分，共20分）
11．（2023·惠山模拟）小明用五号电池 A、B做了如下一些实验。
（1）如图甲是小明将电池A放在手掌上，电池的长度最接近5 ；
（2）如图乙为小明用电池B制作的“神奇转框”，转框的上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，金属框就可以绕电池及柱形物持续转动，其原理为 ；
（3）如图丙小明用两个电池探究“平面镜成像特点”，将玻璃板竖直放在水平桌面上，玻璃板前放置电池A，移动玻璃板后的电池B，直到 ，才能确定A像的位置。将电池A远离玻璃板，它的像的大小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（4）如图丁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，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。
【答案】（1）cm
（2）磁场对通电导线有力的作用
（3）看上去电池B与电池A的像完全重合；不变
（4）电磁波；3×108
【知识点】长度的估测；探究平面镜成像的特点；磁场对通电导线的作用；电磁波的产生；电磁波的传播
【解析】【解答】（1）大拇指指甲的宽度为1cm左右，将电池长度与其比较可知，电池的长度接近5cm；
（2）如图乙为小明用电池B制作的“神奇转框”，转框的上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，金属框就可以绕电池及柱形物持续转动，其原理为磁场对通电导线有力的作用；
（3）①图丙小明用两个电池探究“平面镜成像特点”，将玻璃板竖直放在水平桌面上，玻璃板前放置电池A，移动玻璃板后的电池B，直到看上去电池B与电池A的像完全重合，才能确定A像的位置。
②根据“物像等大”的规律可知，将电池A远离玻璃板，它的像的大小不变。
（4）如图丁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，能听到“咔咔”的声音，这验证了电磁波的存在，它在真空中传播的速度为 3×108m/s。
【分析】（1）长度的国际单位为m，比它大的单位为km，比它小的单位有dm、cm、mm、μm和nm；
（2）根据电动机的工作原理解答
（3）①当镜面后面的物体和前面物体的像完全重合时，不但能确定像的位置，还能比较像和物体的大小关系。
②根据“物像等大”分析解答。
（4）根据电磁波的产生和传播速度解答。
12．（2023·韩城模拟）按要求完成填空：
（1）如图甲所示，电流表的读数为 A。
（2）如图乙所示，真空罩内的手机能接收到来电信号，说明电磁波 （选填“能”或“不能”）在真空中传播。
（3）如图丙所示，将一支2B铅笔芯掰成长短不同的两段接入图中A、B两点间，可探究电阻大小与 的关系，实验中可通过观察 准确判断出铅笔芯电阻的大小。
【答案】（1）0.8
（2）能
（3）导体长度；电流表示数
【知识点】电流的测量及电流表的使用；影响电阻大小的因素；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】（1）根据甲图可知，电流表的量程为0~3A，分度值为0.1A，则电流表的示数为0.8A；
（2）如图乙所示，真空罩内的手机能接收到来电信号，说明电磁波能在真空中传播。
（3）如图丙所示，将一支2B铅笔芯掰成长短不同的两段接入图中A、B两点间，则导体的长度大小不同，那么可探究电阻大小与导体长度的关系，实验中可通过观察电流表示数准确判断出铅笔芯电阻的大小。
【分析】（1）根据甲图确定电流表的量程和分度值，根据指针位置读出示数；
（2）根据真空罩内为真空分析；
（3）导体的电阻与材料、长度、横截面积和温度等有关，根据描述分析哪个因素发生改变即可。在实验中，导体的电阻越大，则通过电路的电流越小，则灯泡的亮度越弱。
五、简答题（共5分）
13．（2024·东安模拟） 小明的妈妈用微波炉加热食物时，正在附近听收音机的爷爷发现声音变得嘈杂不清，请你辨释原因。
【答案】微波炉利用电磁波工作，这些电磁波，干扰了收音机接收电台的电磁波，听到杂音。
【知识点】电磁波的产生
【解析】【解答】微波炉利用电磁波工作，这些电磁波，干扰了收音机接收电台的电磁波，听到杂音。
【分析】微波炉、收音机都利用了电磁波。
六、综合题（每空2分，共24分）
14．（2025·龙岗模拟）广东生产的无人驾驶电动垂直起降航空器首飞成功，彰显了我国科技在城市空中交通领域的领先地位。航空器可用于高空摄影、旅游观光等，如图所示，请完成问题。
（1）航空器通过旋转旋翼对空气施加向下的力，从而获得升力，这说明了力的作用是 的。航空器升空过程中，重力势能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。航空器靠 （选填“超声波”或“电磁波”）与控制中心联系；
（2）航空器的摄像头相当于 透镜，远处的物体通过摄像头成倒立缩小的 （选填“实”或“虚”）像。在摄像头远离物体的过程中，像的大小将变 。
【答案】相互；增大；电磁波；凸；实；小
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；势能的影响因素；力作用的相互性；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】（1）航空器的旋翼对空气施加向下的力，空气对航空器产生向上的反作用力，从而获得向上的升力，则力的作用是相互的。航空器升空时，质量不变，高度增加，重力势能增大。
电磁波的传播不需要介质，航空器靠电磁波与控制中心联系。
（2）摄像头和照相机的镜头一样，相当于凸透镜，摄像头成像时，物距大于二倍焦距，远处的物体通过摄像头成倒立、缩小的实像。
根据凸透镜成实像的规律，物远像近像变小，摄像头远离物体时，像将变小。
【分析】（1）物体间力的作用是相互的，重力势能和物体的质量、高度有关；航天器利用电磁波传递信息；
（2）摄像头的镜头是凸透镜，物体在二倍焦距外，成倒立缩小的实像；物距变大时，像距变小像变小。
15．（2025九下·鹤山模拟） 自动驾驶汽车是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车，正不断走进我们的生活。
（1）汽车在行驶过程中，以车为参照物，车上的人是 的，轮胎表面有凹凸不平的花纹，是为了 (选填"增大”或“减小")车轮与地面的摩擦力，防止打滑。
（2）自动驾驶车的摄像头是车的“眼睛”图，它的工作原理与 相同。(填“照相机"“投影仪”或“放大镜")，车顶的激光雷达可以接收北斗卫星的 (选填“超声波"、“次声波”或“电磁波")信号，对车辆实现 (选填“厘米”或“千米”)级的定位。
（3）挡风玻璃上有一种电加热除雾装置，它是由5.条阻值均为12Ω的电阻丝并联而成，简化的结构如图所示，该装置接在12V 的汽车电池上，加热除雾时电路中的总电流 是 A，加热功率是 W
【答案】（1）静止；增大
（2）照相机；电磁波；厘米
（3）5；60
【知识点】凸透镜成像的应用；增大或减小摩擦的方法；欧姆定律及其应用；电功率的计算；电磁波的传播
【解析】【解答】（1）汽车在行驶过程中， 车上的人与车之间没有发生位置变化，所以以车为参照物，车上的人是静止的；
轮胎表面有凹凸不平的花纹，是为了增大车轮与地面的摩擦力，防止打滑。
（2）自动驾驶车的摄像头是车的“眼睛”，此时物体放在二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，它的工作原理与照相机相同。
电磁波可以在真空中传播，车顶的激光雷达可以接收北斗卫星的电磁波信号，对车辆实现厘米级的定位。
（3） 加热除雾时，电路中的总电阻为：
电路中的总电流为：
加热功率为：
P=UI=12V x 5A=60W
【分析】（1）研究物体运动状态时，要选择合适的参照物，若物体和参照物之间位置发生变化，则物体是运动的，若物体和参照物之间位置没有发生变化，则物体是静止的；
增大摩擦力的方法：在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力；在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力；变滚动摩擦为滑动摩擦。
（2）u>2f，成倒立、缩小的实像，f电磁波可以在真空中传播。
(3)根据并联电路电阻的特点求出电路中的总电阻，根据欧姆定律求出电路中的总电流，根据P=UI求出加热功率。
七、科普阅读题（共2题，共21分）
16．（2025·金湾模拟）阅读材料，回答问题.
人形机器人的“眼睛”
人形机器人通过传感器实时感知环境，控制微型电动机从而控制它的运动。
某机器人(如图甲)利用红外传感器作为它的“眼睛”.红外传感器简要结构(虚线框内部分)及工作原理如图乙所示：机器人装有红外发射器、红外检测器和接受透镜，红外发射器的中心线与接受透镜主光轴之间的距离为d，红外检测器与接受透镜之间的距离为f；工作时，红外发射器向前方发射一束红外线，碰到障碍物后反射回来的红外线通过透镜光心，照射到红外检测器上的位置P， P与透镜主光轴的距离称为偏移值L.红外传感器根据偏移值L来探知红外发射器与障碍物之间的距离D.为了避免与障碍物发生碰撞，当L增大到某一设定值L0时，机器人将停止靠近障碍物，同一款机器人L0保持不变.
（1）红外线属于 (选填“可见”或“不可见”)光，它在真空中传播的速度为 km/s
（2） 以下与微型电动机工作原理相同的是 (选填正确选项前的字母)
（3）机器人的红外发射器与墙壁之间的距离为2.5m， 现以 0.2m/s的速度沿垂直墙壁方向匀速向墙壁靠近，当机器人的运动时间为12s时立即停止靠近，此时红外传感器与墙壁之间的距离为 m
（4）当机器人在工作过程中偏移量L逐渐变小，说明机器人在 (选填“远离”或“靠近”)障碍物.已知f=4cm， d=20cm， 若某次探测时L=2cm，则此时红外传发射器与障
碍物之间的距离为 cm
（5）若只将f增大，当机器人停止靠近障碍物时与障碍物的距离将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)
【答案】（1）不可见；3×105
（2）B
（3）0.1
（4）远离；44
（5）增大
【知识点】红外线；速度公式及其应用；直流电动机的构造原理与工作过程；电磁感应；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】（1）红外线属于不可见光， 它在真空中传播的速度为3×105 km/s；
（2）微型电动机的原理是：通电线圈在磁场中受力而转动。
A.奥斯特实验说明，通电导体周围存在着磁场，故A不符合题意；
B.开关闭合时，通电导体在磁场中受力而运动，故B符合题意；
C.开关闭合，当闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时，灵敏电流计会发生偏转，说明电路中产生了感应电流，是发电机的原理，故C不符合题意；
D.是探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系，利用了电流的磁效应，故D不符合题意。
故选B。
（3）机器人运动的路程为：
s=vt=0.2m/s x 12s=2.4m
此时红外传感器与墙壁之间的距离为：2.5m-2.4m=0.1m。
（4）图乙中，根据三角形的相似性质可知，，
红外发射器与障碍物之间的距离为：
可知当机器人在工作过程中偏移量L逐渐变小时，D增大，说明机器人在远离障碍物；
已知f=4cm，d=20cm，若某次探测时L=2cm，则此时红外传发射器与障碍物之间的距离为：
（5）根据可知，若只将f增大，当机器人停止靠近障碍物时与障碍物的距离将增大。
【分析】（1）红外线和紫外线的频率不在可见光的频率范围内，属于不可见光；
光在真空中传播的速度为3×105 km/s；
（2）奥斯特实验说明，通电导体周围存在着磁场，磁场方向与电流方向有关；
电动机的原理：通电线圈在磁场中受力而转动；
发电机的原理：电磁感应（闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生电流）；
电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关。
（3）已知机器人运动的速度和时间，根据s=vt求出机器人运动的路程，再求出传感器与墙壁之间的距离；
（4）根据三角形的相似性质求出红外发射器与障碍物之间的距离；
根据进行分析计算；
（5）根据进行分析。
17．（2025·南海模拟）阅读材料，回答问题。
人形机器人
2025年春晚，科技融合传统文化的舞蹈节目《秧BOT》引发较大关注。如题图1，这款宇数H1机器人名叫福兮，表演转手绢不亚于专业舞者。人转手绢时速度是由慢到快，但机器人却能在一秒钟使手绢垂直旋转不会掉。秘密就在于它的关节扭矩、什么叫关节扭矩呢 关节扭矩是指作用在关节上使关节产生转动效应的力的力矩。扭矩（T）
等于力（F）与力臂（r）的乘积，即T=F×r。专业的举重运动员在屈膝发力的瞬间，关节扭矩可达350N·m，福兮腿部关节扭矩可达360N·m，手臂关节扭矩可达75N·m，这就是它能够瞬时转得又快又稳的原因。福兮的头部配有3D激光雷达和深度摄像头，配合全自动定位导航技术，实现自动走位和队形变换；未来人形机器人还可以用机械臂抓取危险用品，穿越核污染区自动消毒；在发生自然灾害时成为人类的电子战士等等。在世界的科技舞台上，人形机器人盛世拿手绢博人一笑，乱世携武器保家卫国。
（1）3D激光遇到障碍物后，在障碍物表面发生 （选填“反射”或“折射”），激光 （选填“属于”或“不属于”）电磁波。
（2）为了使机器人跳舞更灵活，它的双臂关节连接处要尽量 （选填“增大”或“减小”）摩擦。
（3）如题图2，机器人搬运货物，它的前臂相当于一根杠杆，支点在肘关节处，其原理如题图3所示。当前臂从水平位置向上提起重物时，在θ角增大到90°的过程中，动力F1逐渐 （填“增大”、“减小”或“不变”）；机器人的前臂长度为338mm，当水平搬运物体时，最多可搬起 N的重物（忽略摩擦和前臂的重力，结果保留整数）。
（4）题图4是某款人形机器人站在地板上做下蹲、起跳和回落动作的示意图，题图5是地板所受压力随时间变化的图像；根据图像分析可知，机器人离开地面至上升到最大高度所用的时间为 。
【答案】（1）反射；属于
（2）减小
（3）减小；221
（4）
【知识点】光的反射；力的作用效果；杠杆的平衡条件；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】（1）3D激光遇到障碍物后，在障碍物表面发生反射。激光属于电磁波。
（2）为了使机器人跳舞更灵活，双臂关节连接处要尽量减小摩擦。
（3）当前臂从水平位置向上提起重物时，θ角增大到90°的过程中，动力臂增大，由杠杆平衡条件得，动力F1逐渐减小。关节扭矩可达75N·m，机器人的前臂长度为338mm，最多可搬起的重物的重力为
（4）机器人离开地面时对地面的压力为0，根据图像分析可知，离开地面至上升到最大高度的阶段，用的时间为。
【分析】1、激光是电磁波，在真空中的传播速度是3×108m/s；波长、波速、频率之间的关系为c=λf，无线电波的频率越高，波长越短；
2、滑动摩擦力影响因素：控制压力相等的情况下，接触面表面越粗糙，滑动摩擦力越大；控制接触面粗糙程度相等的情况下，压力越大，滑动摩擦力越大。
3、杠杆原理的应用：杠杆的平衡条件为：动力*动力臂=阻力*阻力臂。
（1）[1]3D激光遇到障碍物后，在不透光的障碍物表面发生反射。
[2]激光是光的一种，属于电磁波。
（2）为了使机器人跳舞更灵活，它的双臂关节连接处要尽量减小摩擦，减小阻力的作用。
（3）[1]当前臂从水平位置向上提起重物时，在θ角增大到90°的过程中，阻力与阻力臂的乘积不变，动力臂增大，由杠杆平衡条件得，动力F1逐渐减小。
[2]手臂关节扭矩可达75N·m，机器人的前臂长度为338mm，当水平搬运物体时，最多可搬起的重物的重力为
（4）机器人离开地面时对地面的压力为0，根据图像分析可知，DE段为机器人离开地面到下落到地面过程，离开地面至上升到最大高度的阶段，该过程机器人所用的时间为
1 / 1人教版初中物理九年级全册同步分层练习-21.1 《电磁波的海洋》（培优版）
一、选择题（每题2分，共12分）
1．2023年，杭州亚洲运动会上首次探索使用了更高频率范围的5.5G网络，“5.5G网络”传递信号是通过（ ）
A．超声波 B．红外线 C．紫外线 D．电磁波
2．（2025·游仙模拟）我国于2018年和2024年先后发射了鹊桥号和鹊桥二号中继星，“架起了”地球与月球背面通信的“天桥”。相比于鹊桥号，鹊桥二号距月球更近（如图所示），采用了反射率更高的镀金钥丝天线。鹊桥号.鹊桥二号进行信号传输利用的是（ ）
A．超声波 B．红外线 C．紫外线 D．电磁波
3．（2025·钟楼模拟）如图甲是一台收音机，在物理课上，老师用导线迅速在干电池两端触碰，可听到收音机发出“嗒嗒”声，下列说法正确的是（ ）
A．若某次收听AM800kHz的频道，则接收到该信号波的周期为1.25μs
B．听到“嗒嗒声”说明收音机接收到了超声波
C．如图乙，若旋转旋钮使指针向右移动，收音机发出声音的响度会变大
D．如图乙，当频率指针固定在图示位置，由AM切换到FM频道，信号频率会变低
4．2025年4月25日，神舟二十号航天员乘组入驻中国空间站，后续开展了多项空间科学实验，获得的实验数据和图像等信息能及时传回地面所利用的是（ ）
A．红外线 B．紫外线 C．电磁波 D．超声波
5．我国5G整体研发水平已经位居全球第一梯队，5G网络的下载速度比4G网络快数百倍。下表是不同电磁波的频率，下图是电磁波家族。以下判断正确的是（ ）
项目 4G频段 5G频段 可见光
频率/Hz 1.88~1.90×109 3.3~3.4×109 4.2~7.8×1014
A．5G频段的电磁波比4G的波长更短
B．真空中5G频段的电磁波比4G的传播速度快
C．可见光中，紫光的频率比红光的频率小
D．家中电视机遥控器利用紫外线遥控
6．某广播电台发射频率为的电磁波，根据如图信息，该电磁波属于（ ）
A．无线电波 B．红外线 C．紫外线 D．射线
二、多选题（每题2分，共4分）
7．（2024·云南模拟）美国东部时间月日上午时分，高精度粒子探测器--“阿尔法磁谱仪”陪伴美国“奋进”号航天飞机的“绝唱之旅”，驶入寰宇。未来年或更长时间里，它将在国际空间站运行，寻找反物质和暗物质，探索宇宙的起源及其构成。“阿尔法磁谱仪”的“保暖外衣”热系统由山东大学科学家领衔研制，将是人类史上首次解决带电磁铁在太空中运行的温度控制问题。鲜为人知的是，它体内有一颗强大的“中国心”--一内径约米、重约吨、中心磁场强度高斯的环形巨大永磁铁。下列相关的说法中正确的是（ ）
A．磁谱仪在发射升空过程中机械能能增大
B．太空环境下物体处于失重状态，所以磁谱仪的质量会变小
C．永磁体周围存在着均匀分布的磁场
D．地球表面工作站将通过电磁波获得磁谱仪的工作信息
8．（2024·云南） 2024年5月3日，搭载“嫦娥六号”探测器的“长征五号”运载火箭成功发射，“嫦娥六号”探测器开始执行世界首次月球背面采样返回任务。如图所示为火箭发射时的情景，下列说法正确的是（ ）
A．探测器加速上升过程中动能减小
B．探测器加速上升过程中重力势能增大
C．探测器到达月球后质量会变大
D．探测器与地面指挥中心通过电磁波传递信息
三、填空题（每空2分，共14分）
9．（2025·清城模拟）如图为悬浮式无线蓝牙音箱，可通过 （选填“超声波”或“电磁波”）与手机进行无线通讯。其底座里有电磁铁，通电后产生 ，可使箱体悬在空中，这利用了同名磁极相互 的原理。
10．（2025·永吉模拟）端午节松花江畔举办了大型龙舟赛。岸边传来阵阵花香，这是 现象，以岸边的观众为参照物，龙舟是 的；比赛通过电视进行转播，这是通过 传递信息的；当号令一响，龙舟上的运动员奋力划桨，这说明声音能够传递 。
四、实验探究题（每空2分，共20分）
11．（2023·惠山模拟）小明用五号电池 A、B做了如下一些实验。
（1）如图甲是小明将电池A放在手掌上，电池的长度最接近5 ；
（2）如图乙为小明用电池B制作的“神奇转框”，转框的上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，金属框就可以绕电池及柱形物持续转动，其原理为 ；
（3）如图丙小明用两个电池探究“平面镜成像特点”，将玻璃板竖直放在水平桌面上，玻璃板前放置电池A，移动玻璃板后的电池B，直到 ，才能确定A像的位置。将电池A远离玻璃板，它的像的大小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（4）如图丁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，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。
12．（2023·韩城模拟）按要求完成填空：
（1）如图甲所示，电流表的读数为 A。
（2）如图乙所示，真空罩内的手机能接收到来电信号，说明电磁波 （选填“能”或“不能”）在真空中传播。
（3）如图丙所示，将一支2B铅笔芯掰成长短不同的两段接入图中A、B两点间，可探究电阻大小与 的关系，实验中可通过观察 准确判断出铅笔芯电阻的大小。
五、简答题（共5分）
13．（2024·东安模拟） 小明的妈妈用微波炉加热食物时，正在附近听收音机的爷爷发现声音变得嘈杂不清，请你辨释原因。
六、综合题（每空2分，共24分）
14．（2025·龙岗模拟）广东生产的无人驾驶电动垂直起降航空器首飞成功，彰显了我国科技在城市空中交通领域的领先地位。航空器可用于高空摄影、旅游观光等，如图所示，请完成问题。
（1）航空器通过旋转旋翼对空气施加向下的力，从而获得升力，这说明了力的作用是 的。航空器升空过程中，重力势能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。航空器靠 （选填“超声波”或“电磁波”）与控制中心联系；
（2）航空器的摄像头相当于 透镜，远处的物体通过摄像头成倒立缩小的 （选填“实”或“虚”）像。在摄像头远离物体的过程中，像的大小将变 。
15．（2025九下·鹤山模拟） 自动驾驶汽车是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车，正不断走进我们的生活。
（1）汽车在行驶过程中，以车为参照物，车上的人是 的，轮胎表面有凹凸不平的花纹，是为了 (选填"增大”或“减小")车轮与地面的摩擦力，防止打滑。
（2）自动驾驶车的摄像头是车的“眼睛”图，它的工作原理与 相同。(填“照相机"“投影仪”或“放大镜")，车顶的激光雷达可以接收北斗卫星的 (选填“超声波"、“次声波”或“电磁波")信号，对车辆实现 (选填“厘米”或“千米”)级的定位。
（3）挡风玻璃上有一种电加热除雾装置，它是由5.条阻值均为12Ω的电阻丝并联而成，简化的结构如图所示，该装置接在12V 的汽车电池上，加热除雾时电路中的总电流 是 A，加热功率是 W
七、科普阅读题（共2题，共21分）
16．（2025·金湾模拟）阅读材料，回答问题.
人形机器人的“眼睛”
人形机器人通过传感器实时感知环境，控制微型电动机从而控制它的运动。
某机器人(如图甲)利用红外传感器作为它的“眼睛”.红外传感器简要结构(虚线框内部分)及工作原理如图乙所示：机器人装有红外发射器、红外检测器和接受透镜，红外发射器的中心线与接受透镜主光轴之间的距离为d，红外检测器与接受透镜之间的距离为f；工作时，红外发射器向前方发射一束红外线，碰到障碍物后反射回来的红外线通过透镜光心，照射到红外检测器上的位置P， P与透镜主光轴的距离称为偏移值L.红外传感器根据偏移值L来探知红外发射器与障碍物之间的距离D.为了避免与障碍物发生碰撞，当L增大到某一设定值L0时，机器人将停止靠近障碍物，同一款机器人L0保持不变.
（1）红外线属于 (选填“可见”或“不可见”)光，它在真空中传播的速度为 km/s
（2） 以下与微型电动机工作原理相同的是 (选填正确选项前的字母)
（3）机器人的红外发射器与墙壁之间的距离为2.5m， 现以 0.2m/s的速度沿垂直墙壁方向匀速向墙壁靠近，当机器人的运动时间为12s时立即停止靠近，此时红外传感器与墙壁之间的距离为 m
（4）当机器人在工作过程中偏移量L逐渐变小，说明机器人在 (选填“远离”或“靠近”)障碍物.已知f=4cm， d=20cm， 若某次探测时L=2cm，则此时红外传发射器与障
碍物之间的距离为 cm
（5）若只将f增大，当机器人停止靠近障碍物时与障碍物的距离将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)
17．（2025·南海模拟）阅读材料，回答问题。
人形机器人
2025年春晚，科技融合传统文化的舞蹈节目《秧BOT》引发较大关注。如题图1，这款宇数H1机器人名叫福兮，表演转手绢不亚于专业舞者。人转手绢时速度是由慢到快，但机器人却能在一秒钟使手绢垂直旋转不会掉。秘密就在于它的关节扭矩、什么叫关节扭矩呢 关节扭矩是指作用在关节上使关节产生转动效应的力的力矩。扭矩（T）
等于力（F）与力臂（r）的乘积，即T=F×r。专业的举重运动员在屈膝发力的瞬间，关节扭矩可达350N·m，福兮腿部关节扭矩可达360N·m，手臂关节扭矩可达75N·m，这就是它能够瞬时转得又快又稳的原因。福兮的头部配有3D激光雷达和深度摄像头，配合全自动定位导航技术，实现自动走位和队形变换；未来人形机器人还可以用机械臂抓取危险用品，穿越核污染区自动消毒；在发生自然灾害时成为人类的电子战士等等。在世界的科技舞台上，人形机器人盛世拿手绢博人一笑，乱世携武器保家卫国。
（1）3D激光遇到障碍物后，在障碍物表面发生 （选填“反射”或“折射”），激光 （选填“属于”或“不属于”）电磁波。
（2）为了使机器人跳舞更灵活，它的双臂关节连接处要尽量 （选填“增大”或“减小”）摩擦。
（3）如题图2，机器人搬运货物，它的前臂相当于一根杠杆，支点在肘关节处，其原理如题图3所示。当前臂从水平位置向上提起重物时，在θ角增大到90°的过程中，动力F1逐渐 （填“增大”、“减小”或“不变”）；机器人的前臂长度为338mm，当水平搬运物体时，最多可搬起 N的重物（忽略摩擦和前臂的重力，结果保留整数）。
（4）题图4是某款人形机器人站在地板上做下蹲、起跳和回落动作的示意图，题图5是地板所受压力随时间变化的图像；根据图像分析可知，机器人离开地面至上升到最大高度所用的时间为 。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】 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， 所以“5.5G网络”传递信号是通过电磁波，故D正确，而ABC错误。
故选D。
【分析】电磁波的传播不需要介质，根据电磁波的特点和应用判断。
2．【答案】D
【知识点】红外线；紫外线；超声波与次声波；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】ABCD、地月之间距离很长，鹊桥号要时刻与地球保持通信，需要鹊桥二号中继卫星进行信号转发，该通信利用电磁波传递信息，故ABC不符合题意，D符合题意
故选：D。
【分析】广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。
3．【答案】A
【知识点】电磁波的产生；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A．根据公式可知，若某次收听AM800kHz的频道，则接收到该信号波的周期为，
故A正确；
B．听到“嗒嗒声”说明收音机接收到了电磁波，而不是超声波，故B错误；
C．根据乙图可知，若旋转旋钮使指针向右移动，收音机接受电磁波的频率（88→108MHz）变大，而不是响度变大，故C错误；
D．如图乙，AM波段的频率为kHz，FM波段的频率单位为MHz，则由AM切换到FM频道，信号频率会变高，故D错误。
故选A。
【分析】A.根据公式计算即可；
B.变化的电流产生电磁铁；
C.根据乙图中的单位“MHz”分析变化的因素；
D.根据乙图确定两个波段的频率变化即可。
4．【答案】C
【知识点】电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】电磁波的传播不需要介质， 则神舟二十号航天员获得的实验数据和图像等信息能及时传回地面，所利用的是电磁波，故C正确，而ABD错误。
故选C。
【分析】根据电磁波的性质和应用判断。
5．【答案】A
【知识点】电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】 A.根据表格数据可知，4G的频段为1.88～1.90×109Hz，
5G的频段为3.3～3.4×109Hz，则5G的频率大于4G的频率。电磁波在真空中传播速度不变，
根据“波速=波长×频率”可知，5G电磁波的波长比4G更短，故A正确；
B.各种电磁波在真空中的传播速度相同，故B错误；
C.根据表格可知，紫光比红光更靠右，则紫光的频率比红光的频率大，故C错误；
D. 家中电视机遥控器利用红外线遥控 ，故D错误。
故选A。
【分析】A.根据表格数据比较4G和5G频率大小，根据“波速=波长×频率”比较二者波长大小；
B.根据电磁波的速度判断；
C.根据图片比较红光和紫光的频率大小；
D.根据红外线的特点和应用判断。
6．【答案】A
【知识点】电磁波的产生
【解析】【解答】根据题意可知， 广播电台发射频率为的电磁波， 恰好在无线电波的频率范围（106Hz~108Hz）内，即属于无线电波，故A正确，而BCD错误。
故选A。
【分析】将电台发射的电磁波的频率与图片频率范围对照即可。
7．【答案】A,D
【知识点】质量及其特性；机械能及其转化；磁现象；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A.磁谱仪在发射升空时，质量不变，速度变大，动能变大，高度变大，重力势能变大，机械能能增大，A符合题意；
B.太空环境下物体处于失重状态，磁谱仪的质量保持不变，B不符合题意；
C.永磁体周围存在着磁场，两极间磁感线密集，中间磁感线稀疏，分布不均匀，C不符合题意；
D.地球通过电磁波获得空间站的信息，D符合题意。
故答案为：AD.
【分析】质量一定时，速度变大，动能变大，高度变大，重力势能变大；质量和空间位置无关；磁体周围的磁场分布不均匀；地球上通过电磁波和太空沟通信息。
8．【答案】B,D
【知识点】动能和势能的大小变化；电磁波的传播
【解析】【解答】AB、探测器加速上升过程中，质量不变，速度变大，所以动能增大，上升高度变高，所以重力势能增大，故A错误，B正确。
C、质量是物体的一种物理属性，不随地理位置变化而改变，故C错误。
D、因为电磁波能在真空中传播，所以探测器与地面指挥中心通过电磁波传递信息，故D正确。
故答案为：BD。
【分析】（1）根据动能的影响因素和重力势能的影响因素可以判断动能和重力势能的增大还是减小。
（2）质量是物体的物理属性。
（3）电磁波能在真空中传播。
9．【答案】电磁波；磁场；排斥
【知识点】磁场；电磁铁的构造和原理；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】解：如图为悬浮式无线蓝牙音箱，可通过电磁波与手机进行无线通讯。其底座里有电磁铁，通电后产生磁场，可使箱体悬在空中，这利用了同名磁极相互排斥的原理。
故答案为：电磁波；磁场；排斥。
【分析】广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。
磁极间的相互作用规律：同名磁极相排斥，异名磁极相吸引。
10．【答案】扩散；运动；电磁波；信息
【知识点】声与信息传递；运动和静止的相对性；电磁波在日常生活中的应用；分子热运动
【解析】【解答】 解：岸边传来阵阵花香，这是扩散现象，以岸边的观众为参照物，龙舟相对于岸边的观众位置发生改变，龙舟是运动的；比赛通过电视进行转播，这是通过电磁波传递信息的；当号令一响，龙舟上的运动员奋力划桨，这说明声音能够传递信息。
故答案为：扩散；运动；电磁波；信息。
【分析】 不同物质相互接触时彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象是分子不停地做无规则运动的体现。
物体相对于参照物的位置变化了，物体就是运动的；物体相对于参照物的位置不变，物体就是静止的。
声可以传递信息和能量。
11．【答案】（1）cm
（2）磁场对通电导线有力的作用
（3）看上去电池B与电池A的像完全重合；不变
（4）电磁波；3×108
【知识点】长度的估测；探究平面镜成像的特点；磁场对通电导线的作用；电磁波的产生；电磁波的传播
【解析】【解答】（1）大拇指指甲的宽度为1cm左右，将电池长度与其比较可知，电池的长度接近5cm；
（2）如图乙为小明用电池B制作的“神奇转框”，转框的上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，金属框就可以绕电池及柱形物持续转动，其原理为磁场对通电导线有力的作用；
（3）①图丙小明用两个电池探究“平面镜成像特点”，将玻璃板竖直放在水平桌面上，玻璃板前放置电池A，移动玻璃板后的电池B，直到看上去电池B与电池A的像完全重合，才能确定A像的位置。
②根据“物像等大”的规律可知，将电池A远离玻璃板，它的像的大小不变。
（4）如图丁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，能听到“咔咔”的声音，这验证了电磁波的存在，它在真空中传播的速度为 3×108m/s。
【分析】（1）长度的国际单位为m，比它大的单位为km，比它小的单位有dm、cm、mm、μm和nm；
（2）根据电动机的工作原理解答
（3）①当镜面后面的物体和前面物体的像完全重合时，不但能确定像的位置，还能比较像和物体的大小关系。
②根据“物像等大”分析解答。
（4）根据电磁波的产生和传播速度解答。
12．【答案】（1）0.8
（2）能
（3）导体长度；电流表示数
【知识点】电流的测量及电流表的使用；影响电阻大小的因素；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】（1）根据甲图可知，电流表的量程为0~3A，分度值为0.1A，则电流表的示数为0.8A；
（2）如图乙所示，真空罩内的手机能接收到来电信号，说明电磁波能在真空中传播。
（3）如图丙所示，将一支2B铅笔芯掰成长短不同的两段接入图中A、B两点间，则导体的长度大小不同，那么可探究电阻大小与导体长度的关系，实验中可通过观察电流表示数准确判断出铅笔芯电阻的大小。
【分析】（1）根据甲图确定电流表的量程和分度值，根据指针位置读出示数；
（2）根据真空罩内为真空分析；
（3）导体的电阻与材料、长度、横截面积和温度等有关，根据描述分析哪个因素发生改变即可。在实验中，导体的电阻越大，则通过电路的电流越小，则灯泡的亮度越弱。
13．【答案】微波炉利用电磁波工作，这些电磁波，干扰了收音机接收电台的电磁波，听到杂音。
【知识点】电磁波的产生
【解析】【解答】微波炉利用电磁波工作，这些电磁波，干扰了收音机接收电台的电磁波，听到杂音。
【分析】微波炉、收音机都利用了电磁波。
14．【答案】相互；增大；电磁波；凸；实；小
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；势能的影响因素；力作用的相互性；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】（1）航空器的旋翼对空气施加向下的力，空气对航空器产生向上的反作用力，从而获得向上的升力，则力的作用是相互的。航空器升空时，质量不变，高度增加，重力势能增大。
电磁波的传播不需要介质，航空器靠电磁波与控制中心联系。
（2）摄像头和照相机的镜头一样，相当于凸透镜，摄像头成像时，物距大于二倍焦距，远处的物体通过摄像头成倒立、缩小的实像。
根据凸透镜成实像的规律，物远像近像变小，摄像头远离物体时，像将变小。
【分析】（1）物体间力的作用是相互的，重力势能和物体的质量、高度有关；航天器利用电磁波传递信息；
（2）摄像头的镜头是凸透镜，物体在二倍焦距外，成倒立缩小的实像；物距变大时，像距变小像变小。
15．【答案】（1）静止；增大
（2）照相机；电磁波；厘米
（3）5；60
【知识点】凸透镜成像的应用；增大或减小摩擦的方法；欧姆定律及其应用；电功率的计算；电磁波的传播
【解析】【解答】（1）汽车在行驶过程中， 车上的人与车之间没有发生位置变化，所以以车为参照物，车上的人是静止的；
轮胎表面有凹凸不平的花纹，是为了增大车轮与地面的摩擦力，防止打滑。
（2）自动驾驶车的摄像头是车的“眼睛”，此时物体放在二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，它的工作原理与照相机相同。
电磁波可以在真空中传播，车顶的激光雷达可以接收北斗卫星的电磁波信号，对车辆实现厘米级的定位。
（3） 加热除雾时，电路中的总电阻为：
电路中的总电流为：
加热功率为：
P=UI=12V x 5A=60W
【分析】（1）研究物体运动状态时，要选择合适的参照物，若物体和参照物之间位置发生变化，则物体是运动的，若物体和参照物之间位置没有发生变化，则物体是静止的；
增大摩擦力的方法：在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力；在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力；变滚动摩擦为滑动摩擦。
（2）u>2f，成倒立、缩小的实像，f电磁波可以在真空中传播。
(3)根据并联电路电阻的特点求出电路中的总电阻，根据欧姆定律求出电路中的总电流，根据P=UI求出加热功率。
16．【答案】（1）不可见；3×105
（2）B
（3）0.1
（4）远离；44
（5）增大
【知识点】红外线；速度公式及其应用；直流电动机的构造原理与工作过程；电磁感应；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】（1）红外线属于不可见光， 它在真空中传播的速度为3×105 km/s；
（2）微型电动机的原理是：通电线圈在磁场中受力而转动。
A.奥斯特实验说明，通电导体周围存在着磁场，故A不符合题意；
B.开关闭合时，通电导体在磁场中受力而运动，故B符合题意；
C.开关闭合，当闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时，灵敏电流计会发生偏转，说明电路中产生了感应电流，是发电机的原理，故C不符合题意；
D.是探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系，利用了电流的磁效应，故D不符合题意。
故选B。
（3）机器人运动的路程为：
s=vt=0.2m/s x 12s=2.4m
此时红外传感器与墙壁之间的距离为：2.5m-2.4m=0.1m。
（4）图乙中，根据三角形的相似性质可知，，
红外发射器与障碍物之间的距离为：
可知当机器人在工作过程中偏移量L逐渐变小时，D增大，说明机器人在远离障碍物；
已知f=4cm，d=20cm，若某次探测时L=2cm，则此时红外传发射器与障碍物之间的距离为：
（5）根据可知，若只将f增大，当机器人停止靠近障碍物时与障碍物的距离将增大。
【分析】（1）红外线和紫外线的频率不在可见光的频率范围内，属于不可见光；
光在真空中传播的速度为3×105 km/s；
（2）奥斯特实验说明，通电导体周围存在着磁场，磁场方向与电流方向有关；
电动机的原理：通电线圈在磁场中受力而转动；
发电机的原理：电磁感应（闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生电流）；
电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关。
（3）已知机器人运动的速度和时间，根据s=vt求出机器人运动的路程，再求出传感器与墙壁之间的距离；
（4）根据三角形的相似性质求出红外发射器与障碍物之间的距离；
根据进行分析计算；
（5）根据进行分析。
17．【答案】（1）反射；属于
（2）减小
（3）减小；221
（4）
【知识点】光的反射；力的作用效果；杠杆的平衡条件；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】（1）3D激光遇到障碍物后，在障碍物表面发生反射。激光属于电磁波。
（2）为了使机器人跳舞更灵活，双臂关节连接处要尽量减小摩擦。
（3）当前臂从水平位置向上提起重物时，θ角增大到90°的过程中，动力臂增大，由杠杆平衡条件得，动力F1逐渐减小。关节扭矩可达75N·m，机器人的前臂长度为338mm，最多可搬起的重物的重力为
（4）机器人离开地面时对地面的压力为0，根据图像分析可知，离开地面至上升到最大高度的阶段，用的时间为。
【分析】1、激光是电磁波，在真空中的传播速度是3×108m/s；波长、波速、频率之间的关系为c=λf，无线电波的频率越高，波长越短；
2、滑动摩擦力影响因素：控制压力相等的情况下，接触面表面越粗糙，滑动摩擦力越大；控制接触面粗糙程度相等的情况下，压力越大，滑动摩擦力越大。
3、杠杆原理的应用：杠杆的平衡条件为：动力*动力臂=阻力*阻力臂。
（1）[1]3D激光遇到障碍物后，在不透光的障碍物表面发生反射。
[2]激光是光的一种，属于电磁波。
（2）为了使机器人跳舞更灵活，它的双臂关节连接处要尽量减小摩擦，减小阻力的作用。
（3）[1]当前臂从水平位置向上提起重物时，在θ角增大到90°的过程中，阻力与阻力臂的乘积不变，动力臂增大，由杠杆平衡条件得，动力F1逐渐减小。
[2]手臂关节扭矩可达75N·m，机器人的前臂长度为338mm，当水平搬运物体时，最多可搬起的重物的重力为
（4）机器人离开地面时对地面的压力为0，根据图像分析可知，DE段为机器人离开地面到下落到地面过程，离开地面至上升到最大高度的阶段，该过程机器人所用的时间为
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