苏科版九年级下册第十七章 《电磁波与现代通信》单元测试 基础卷
一、选择题
1．（2026九上·桃源期末）北京冬奥会使用的氢能源电动汽车、无人驾驶技术诠释了“绿色奥运”“科技奥运”的理念。无人驾驶时，车辆要利用电磁波接收北斗卫星系统的信号。下列关于电磁波的说法中，正确的是（ ）
A．超声波是电磁波的一种
B．电磁波不能在真空中传播
C．电磁波的传播速度比光速慢
D．手机通话是利用电磁波传递信息的
2．（2025·苏州工业园模拟）2024年10月30日，神舟十八号乘组与神舟十九号乘组实现“太空会师”。空间站与地面指挥中心传递图像和声音信号是通过（ ）
A．超声波 B．电磁波 C．紫外线 D．红外线
3．（2018·成都）关于材料和信息技术，下列说法正确的是（ ）
A．铜、铁、铝都是磁性材料，可以被磁化
B．玻璃、橡胶制品在常温下是导体
C．光缆通信中光在光纤里一直沿直线传播
D．北斗卫星导航系统通过电磁波提供定位服务
4．（2019·枣庄模拟）下列说法中，正确的是（ ）
A．电磁波的频率越高，传播的速度就越大
B．电磁波可以在真空中传播
C．手机间通话靠超声波传递
D．微波不具有能量
5．（2018·怀化）下列技术应用中，不是利用电磁波工作的是（ ）
A．利用微波雷达跟踪飞行目标
B．利用北斗导航系统进行定位和导航
C．用手机打电话
D．利用声呐系统探测海底深度
6．（2025·凉州模拟）2025年1月28日，中国空间站内的宇航员通过视频给大家拜年，视频传向地面利用的是（ ）
A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．红外线
7．（2023·福田模拟）如图为我国“祝融号”火星车驶离着陆平台后的“自拍”照片。关于火星车，下列说法正确的是（ ）
A．火星车的履带较宽，可增大压强
B．“自拍”时，火星车位于摄像头一倍焦距以内
C．地面控制中心是通过电磁波向火星车发出指令的
D．火星车利用“正十一烷”来维持车内温度稳定，火星表面温度升高时，此物质会液化吸热，降低车内温度
8．（2025·凉州模拟）电磁波无处不在，在生产生活中有广泛的应用。关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．电磁波像声波一样，传播时需要介质
B．电磁波在真空中的传播速度是340m/s
C．微波炉工作时主要利用电磁波的信息特征
D．北斗导航系统利用电磁波来提供定位服务
9．（2025·和政模拟）现代社会交通方便，假期人们喜欢开车自驾游，如图是车辆在高速上行驶的画面，下列说法正确的是（ ）
A．汽车高速行驶时，汽车上方流速大压强大
B．司乘人员要系好安全带是为了防止汽车的惯性带来危害
C．高速行驶后，汽车表面容易沾有灰尘，是因为汽车与空气摩擦产生电荷，从而吸引灰尘
D．汽车的导航系统使用北斗导航，是通过电磁波定位汽车的位置
10．（2025·崇州模拟）下列主要利用电磁波的信息特性工作的是（ ）
A．激光治疗近视眼 B．射线切割肿瘤
C．微波炉加热 D．射线检测病变
二、多选题
11．（2024·滨州） 2024年5月3日17时27分，长征五号遥八运载火箭携带嫦娥六号月球探测器从中国文昌航天发射场成功发射。飞行约37分钟后，将嫦娥六号探测器送入地月转移轨道，由此开启世界首次月背“挖宝”之旅。下列说法正确的是（ ）
A．火箭应选用密度小、热值大的燃料
B．火箭点火时，底座的温度升高，含有的热量增大
C．火箭升空时，向下喷气获得推力与内燃机的压缩冲程相似
D．地面监控通信系统通过电磁波监控火箭发射过程
12．（2022·平阴模拟）如图为电磁波谱及其主要用途，下面分析正确的是（ ）
A．γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波等都是电磁波
B．由图中的信息可知，人眼能直接看见电磁波的范围太小了，看不见的太多了
C．由图中的信息可知，不同波段的电磁波的波长不一样，其用途也是不一样的
D．由图中的信息可知，电磁波的波长越长，该电磁波的频率越小，波速也越小
13．（2020·章丘模拟）2019年央视春晚首次实现全媒体传播，并在4K、VR、AR、AI等多方面进行技术创新，实现了5G高清传输，是一场真正的艺术与科技完美结合的春晚。下列说法正确的是（ ）
A． 手机通过WiFi收看春晚直播，是利用电磁波传递信息的
B．5G的传输速度更快，是因为5G是通过超声波传递信息的
C．1小时的视频节目中的语音信息只需5分钟就能自动转成含有字幕的视频节目，这利用了人声识别技术
D．在VR、AR等虚拟技术中，人眼看到景像不需要光进入人眼
三、填空题
14．（2024九下·安徽开学考）使用手机扫码支付是通过 传递信息的，制作手机芯片的材料主要是 （选填“超导体”、“半导体”、“导体”或“绝缘体”）。
15．（2025·桑植模拟）神舟十八号航天员乘组叶光富、李聪、李广苏已经在轨超过100天了，在空间站中，三位航天员是利用 （选填“电磁波”“超声波”或“次声波”）与地面传递信息。搭载飞船的燃料通常选用液态氢，是因为它的 高。
16．（2025·武威模拟）北京时间2024年5月10日23时起发生地磁暴，最大级别达到超大地磁暴（）水平。受超强地磁暴影响，全球多地在5月10日至12日出现绚烂的极光。极光的产生与地球的 有密切关系。地磁暴活动还会对电子设备（如手机、电视）等产生影响，这些电子设备是依靠 来传递信息的。
17．（2025·内江模拟）我国自行研发的被誉为“零高度飞行器”的新型磁悬浮工程样车运行试验成功，填补了世界中速磁浮交通系统空白，磁浮列车是利用磁极间的相互作用，使车轮与轨道不接触，从而减小了 ，提高车速。列车上高精度GPS定位利用 传递信息。
四、科普阅读题
18．（2020·北京模拟）阅读《5G时代》，回答问题。
5G时代
首届世界5G大会于2019年11月在北京举行。本次大会以“5G改变世界，5G创造未来”为主题，以“国际化、高端化、专业化”为特色，以推进国内外5G应用发展为主线，推出了“智慧城市”、“智慧交通”、“智能制造”、“智慧医疗”等六大主题展览，以及5G仿生机器狗等“黑科技”，描述了5G为社会和生活带来的改变。
“5G”代表什么呢？5G是第五代移动通信技术的简称，是最新一代蜂窝移动通信技术。它的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接，也是继4G系统之后的延伸。5G网络的优势，在于数据传输速率远远高于以往的蜂窝网络，比当前的有线互联网还要快。另一个优点是较低的网络延迟，响应时间低于1毫秒。由于数据传输更快，5G网络将不仅仅能为手机用户提供服务，而且还将成为家庭和办公网络的提供商，与有线网络提供商形成竞争。
博大精深的无线通信技术中的奥秘是什么呢？它全部都蕴含在物理学的基本公式“c = λ f ”中，即“光速=波长×频率”，在国际单位制中，波长的单位为“米（m）”，频率的单位为“赫兹(Hz）”。电磁波的功能特性是由它的频率决定的，不同频率的电磁波，有不同的用途。频率越高，能使用的频率资源越丰富，其传输速率就越高，同时，频率越高，波长越短，越趋近于直线传播，绕射能力越差，在传播介质中的衰减也越大。
由于5G技术采用了高频段传输，其最大的问题就是传输距离大幅缩短，覆盖能力大幅减弱。为了解决这一问题，需要增加覆盖同一区域的5G基站的数量。全国已经建设5G基站11.3万个，将来会更多，将来我们身边将会出现很多的“微基站”、“天线阵列”，这样同一基站下的两个用户就可以不通过基站直接实现手机间的传输。
5G的应用并不仅仅局限于消费端，更广阔的市场在于工业互联网领域的应用，如5G智慧工厂、自动驾驶等。目前，自动驾驶是市场焦点之一，车辆利用5G通讯网络可在一、两公里之外提前感知交通信号灯，为无人驾驶提供支持。另外，中国联通已与中国商飞共同打造了5G智慧工厂，实现了飞机制造质量、效率和动力的大幅提升。
阅读上文，回答下列问题：
（1）车辆利用5G通讯网络可在一、两公里之外提前感知交通信号灯，为无人驾驶提供支持。如图所示，是用于路口的5G指示灯，则红黄绿指示灯的连接方式以及5G通讯传递信息的形式分别为（________）
A．串联、超声波 B．串联、电磁波
C．并联、超声波 D．并联、电磁波
（2）电磁波在真空中的传播速度为 m/s。若使用频率为25吉赫兹（GHz）的电磁波进行5G商用的频段试验，其中1GHz=109Hz，请利用短文中的知识，计算5G商用电磁波的波长为 m。
（3）5G技术高频段传输数据遇到的困难是什么 ？
19．（2024·揭阳模拟）请阅读下列材料，回答相关问题。
2020年4月24日，中国国家航天局宣布，中国行星探索计划以屈原的长诗“天问”命名，表达了中华民族对于真理追求的坚韧与执着。我国首次火星飞行任务命名为“天问1号”，将开启中国人探索“星辰大海”的伟大征程！
火星在我国古代被称之为“荧惑星”，是太阳系八大行星之一，直径约为地球的53%，质量约为地球的11%，火星表面g约为3.7N/kg，火星地表沙丘、砾石遍布，非常干燥，南北极有以固态的水和二氧化碳组成的冰盖。火星表面的大气密度大约只有地球的1%。火星表面平均温度约为-55℃，从冬天的-133℃到夏日白天的将近27℃，温差很大。火星表面的平均大气压强约为700Pa，比地球上的1%还小。
（1）发射到火星的探测器，进入火星大气层后，若用降落伞减速，为保证减速效果，如果让你选择着陆点，应选择在地势 （选填“较高”或“较低”）的地方。火星探测器与地球之间是利用 来传递信息的，其传播速度是 m/s。
（2）假如同一物体分别在地球和火星表面以相同的初始速度在相同的水平面上滑行，在火星上滑行的距离会比地球上 （选填“长”或“短”），原因是 。
（3）有人设想通过加热火星两极的冰盖获得液态水，从而减小地表温差这是利用了水的什么性质： 。
（4）在火星上水的沸点会比地球上液态水的沸点 （选填“高”或“低”）。
20．（2024·大同模拟）阅读短文，回答问题
中国维度
党的十八大以来，一项项重点工程、一个个国之重器、一次次创新突破……新时代的大变革中，不同维度的独特标识记录了中华民族伟大复兴的历史征程。
【 材料一】中国高度：8848.86m！这是对梦想的攀登。五星红旗再次插上世界最高峰峰顶。成功登顶的珠峰高程测量登山队队员，与珠峰大本营连线，实时传摇高清视频画面。
【材料二】中国速度：如图所示是具有超尖流线型车头的时速600km高速磁浮交通系统在青岛下线，是当前可实现的速度最快的地面交通工具，中国继续引领世界铁路技术的突破。
【材料三】中国深度：四川凉山，锦屏山隧道中部，2400m地下，有一处安静地点——中国锦屏地下实验室。与国际其他的地下实验室相比，这座实验室岩石覆盖最深、宇宙线通量最小、可用空间灰，助力我国在暗物质和天体物理研究领域进入全球第一方阵。
（1）珠峰登山队队员与珠峰火本营连线，是通过 （选填“超声波”“红外线”或“电磁波”）来实时传播高清视频画面的；
（2）高速磁浮列车具有超尖流线型车头，目的是 ；若乘坐高速磁浮列车，从太原出发到约450km以外的北京，最快用时 min；
（3）与国际其他的地下实验室相比，中国锦屏地下实验室的优势： （写出一条即可）。
五、计算题
21．（波速、波长和频率的关系 2）声波在空气中传播的速度是340m/s，波形图如图所示．问：该声波的频率是多少？
六、综合题
22．（2024·佛山模拟） 如图1所示是我国具有完全自主知识产权的“复兴号”动车组，它采用了全新低阻力流线型头型，全车部署了2500余项监测点，能够对冷却系统、制动系统、运行系统全方位实时监测。列车内还设有高清监控摄像、无线WIFI、USB充电插口等，动车部分参数见下表。（设乘客人均质量为50kg，取）
车身质量m（t） 360
每节车厢长L（m） 25
车厢数（节） 8
每节载客（人） 100
最高时速（km/h） 400
（1）“复兴号”动车的通信设备是利用 （选填“电磁波”或“超声波”）来传递信息的；
（2）复兴号动车在水平轨道上匀速直线运动时，受到的牵引力和阻力是一对 力；
（3）推重比是衡量动车牵引能力的重要指标，其含义是动车匀速运行时的牵引力与车总重的比值。经检测，“复兴号”动车运行时的总阻力f与列车速度v满足关系，其中，则“复兴号”动车以100m/s的速度在水平轨道上满载运行时的推重比是 ，牵引力每秒做功 J；
（4）阴雨天，空气潮湿，能见度低，路面湿滑，为保证旅客上下动车时的安全，需在车门旁开启警示灯。如图2乙所示是某同学为动车设计的模拟电路：
①选择图2甲中的 （选择“”或“”）湿敏电阻，将它串联在图2乙电路中的 （选择“a”或“b”）位置，闭合开关，警示灯能随湿度变化而自动调整亮度，达到一定湿度时出现明暗闪烁发光；
②已知电源电压恒为6V，警示灯的规格是“6V 3W”，当空气湿度为80%时，警示灯明暗闪烁发光，灯较暗时的实际功率是 W（电磁铁电阻忽略不计，灯泡电阻不随温度变化）。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】超声波与次声波；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】A．超声波属于声音的一种，与电磁波无关，故A错误；
B．电磁波的传播需不要介质，可以在真空中传播，故B错误；
C．光本质就是电磁波，则电磁波的传播速度等于光速，故C错误；
D．手机既可以发射电磁波，也能接收电磁波，即手机通话是通过电磁波传递信息的，故D正确。
故选D。
【分析】A.根据超声波和电磁波的产生原因判断；
B.根据电磁波传播的条件判断；
C.根据光的本质就是可见的电磁波分析；
D.根据电磁波的特点和应用判断。
2．【答案】B
【知识点】电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】电磁波具有传递信息和能量的特性，并且能够在真空中传播而不需要介质。空间站与地面指挥中心之间的图像和声音信号传输，是通过无线电波、红外线或卫星通信等电磁波形式实现的，因此选项B是正确的。其他选项ACD与题目要求不符。
故选B。
【分析】信息的传递：无线网络通信依靠电磁波来传递信息。
3．【答案】D
【知识点】导体与绝缘体；磁性材料；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】常见的磁性材料有铁、钴、镍，铜、铝不是磁性材料，不能被磁化，A不符合题意；玻璃、橡胶制品在常温下是绝缘体，B不符合题意；光纤通信是通过激光在光纤内不断反射向前传播，从而传递信息的，C不符合题意；电磁波可以传递信息，且传播不需要介质，北斗卫星导航系统通过电磁波提供定位服务的，D符合题意，
故答案为：D。
【分析】可以被磁化的材料是磁性材料，铜、铝不是磁性材料，电磁波可以传递信息.
4．【答案】B
【知识点】电磁波的传播；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A.电磁波传播的速度是不变的，A不符合题意；
B.电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，B符合题意；
C.手机间通话需要电磁波传递，C不符合题意；
D.微波是电磁波，具有能量，D符合题意。
故答案为：B.
【分析】电磁波的传播不需要介质，传播速度固定不变，电磁波具有能量。
5．【答案】D
【知识点】电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】解：A、利用微波雷达可以跟踪飞行目标，微波属于电磁波，A不符合题意；
B、利用微波雷达跟踪飞行目标时利用的是电磁波，B不符合题意；
C、手机可以发出电磁波，也可以接收电磁波，C不符合题意；
D、利用声呐系统探测海底深度，声呐发出的是超声波，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场，由于电磁场本身具有物质性，因此电磁波传播时不需要介质.
超声波特点：方向性好、穿透能力强、声能较集中.具体应用有：声呐、B超、超声波速度测定器、超声波清洗器、超声波焊接器等.
6．【答案】A
【知识点】红外线；超声波与次声波；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】ABCD、空间站中宇航员的祝福语是通过电磁波传到地面的，因为空间站与地面之间是真空，真空不能传声，声音的传播需要介质，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选：A。
【分析】广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。
7．【答案】C
【知识点】熔化与熔化吸热特点；凸透镜成像规律及其探究实验；减小压强的方法及其应用；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【计算】A．火星车的履带较宽，是压力一定，增大受力面积，可减小压强，故A错误；
B．摄像头相当于凸透镜，拍摄时，物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，火星车位于摄像头二倍焦距以外，故B错误；
C．电磁波可以在真空中传播，地面控制中心是通过电磁波向火星车发出指令的，故C正确；
D．“正十一烷”是晶体，火星表面温度升高时，此物质会熔化吸热，降低车内温度，来维持车内温度稳定，故D错误。
故选C。
【分析】压力一定时，增大受力面积，可以减小压强；摄像头是晶体是凸透镜，物体在二倍焦距外时，成倒立缩小的实像；地面利用电磁波向火星车传递信息；晶体吸收热量，熔化吸热，温度保持不变。
8．【答案】D
【知识点】电磁波的产生；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．声波传播需要介质，电磁波的传播不需要介质，故A错误；
B．电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s，而340m/s是声音在15℃空气中的传播速度，故B错误；
C．微波炉主要利用电磁波的能量特征，使食物中的分子运动加剧，从而加热食物，故C错误；
D．北斗导航系统利用电磁波来传递信息，从而为用户提供定位、导航等服务，故D正确。
故选D。
【分析】电磁波可以在真空中传播，真空中，电磁波的速度为3×108m/s，电磁波可以传递能量，可以传递信息。
9．【答案】D
【知识点】惯性及其现象；流体压强与流速的关系；物体带电情况的判断；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A．根据流体压强与流速的关系，流速越大压强越小，因此选项A的说法是错误的。
B．司乘人员系安全带的主要目的是防止因惯性作用导致的伤害，所以选项B的说法是错误的。
C．静电现象的本质是电子转移而非电荷的创生，因此选项C的说法是错误的。
D．电磁波具有信息传递能力且能在真空中传播，汽车使用的北斗导航系统正是利用电磁波实现定位导航功能，故选项D是正确的。
正确答案：D。
【分析】1、压强和流速的关系：压强越大，流速越小，应用为飞机机翼上凸，空气流速快，导致压强较小，形成向上的升力；
2、惯性是物体的基本属性，只有物体重力有关，当物体速度发生变化时，由于惯性物体保持原来运动状态的属性，利用惯性的实例：运动员助跑起跳，乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害，惯性不是力，不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述；
3、信息的传递：无线网络通信依靠电磁波来传递信息。
10．【答案】D
【知识点】近视眼的成因与矫正办法；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A.激光治疗近视眼是利用激光的能量特性，通过激光对角膜组织进行切削，改变角膜的曲率，从而矫正视力，故A不符合题意；
B.γ 射线切割肿瘤是利用 γ 射线的高能量和强穿透力，杀死肿瘤细胞，破坏肿瘤组织，是利用其能量特性来工作的，故B不符合题意；
C.微波炉加热是利用微波使食物中的分子运动加剧，产生热量，是利用了电磁波的能量特性，故C不符合题意；
D.X射线检测病变时，X射线穿透人体，由于人体不同组织对 X 射线的吸收和衰减程度不同，从而在成像板或探测器上形成不同灰度的影像，医生通过分析这些影像来获取人体内部的病变信息，是利用了电磁波的信息特性工作的，故D符合题意。
故选D。
【分析】电磁波在生活中的应用非常广泛：
无线电波：用于广播、电视和移动电话；
红外线：家电的遥控器；
微波：可用来加热食品；
紫外线：杀菌；
X射线：医学上用来做透视检查；
γ射线：金属探伤。
11．【答案】A,D
【知识点】燃料的热值；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A.发射火箭利用氢燃料，是密度小、热值大的燃料，A符合题意；
B.火箭点火时，底座的温度升高，含有的内能增大，热量是过程量，B不符合题意；
C.火箭升空时，向下喷气获得推力，内能转化为机械能，内燃机的压缩冲程将机械能转化为内能，C不符合题意；
D.地面监控通信通过电磁波监控火箭发射过程，D符合题意。
故答案为：AD.
【分析】火箭燃料的热值大；热量是热传递时能量的改变量；压缩冲程将机械能转化为内能；控制火箭，利用电磁波。
12．【答案】A,B,C
【知识点】信息与信息传播；电磁波的产生
【解析】【解答】A．电磁波家庭成员很多，其波长有一个很宽的范围，按照波长从长到短的顺序，可分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等，A符合题意；
B．由图中的信息可知，人眼可见的电磁波只有可见光，可见光的光谱就是电磁波谱中很窄的一段，大部分电磁波是人眼是感觉不到的，如无线电波、红外线、紫外线、X射线、γ射线等，B符合题意；
C．由图中的信息可知，不同波段的电磁波的波长不一样，其用途也是不一样的，如利用红外线制成电取暖器，利用微波制成微波炉等，C符合题意；
D．由图中的信息可知，电磁波的波长越长，频率越低，波长越短，频率越高，但它们在真空中的波速是相同的，D不符合题意。
故答案为：ABC。
【分析】电磁波的种类很多，不同的电磁波波长不同；多数电磁波，人眼看不到；不同电磁波的应用不同。
13．【答案】A,C
【知识点】声与信息传递；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】 解：A、手机可以接受电磁波，通过Wi﹣Fi收看春晚直播，是利用电磁波传递信息的。A符合题意；
B、5G的传输通过电磁波传递信息的。B不符合题意；
C、视频节目中的语音信息只需5分钟就能自动转成含有字幕的视频节目，这利用了人声识别技术。C符合题意；
D、我们能看到景像，是因为有光线进入人的眼睛。D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】WiFi、5G利用电磁波传递信息；将语音转换为字幕，利用了声音识别技术。
14．【答案】电磁波；半导体
【知识点】超导体特点及作用；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【分析】（1）根据电磁波的特点和应用解答；
（2）根据半导体的性质和应用解答。
【解答】（1）手机扫码支付时，支付信息通过电磁波传递给银行服务器从而实现资金的转移的；
（2） 半导体的导电能力在导体和绝缘体之间，则制作手机芯片的材料是硅、锗等半导体材料。
15．【答案】电磁波；热值
【知识点】燃料的热值；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】(1)真空中没有介质，电磁波的传递不需要介质。
(2)热值越高，等质量的燃料燃烧后释放的热量越多。
故答案为：电磁波；热值。
【分析】(1)广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。
(2)热值反映了所有能燃烧的物质的一种性质，反映了不同燃料在燃烧过程中，化学能转化为内能本领的大小，也就是说，热值是燃料本身的一种性质，它只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧、放出热值多少均没关系。
16．【答案】磁场；电磁波
【知识点】地磁场；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】 极光是一种由太阳带电粒子流(太阳风)与地球磁场相互作用产生的自然发光现象。当太阳风中的带电粒子进入地球磁场后，会被引导至地球南北两极附近的高空，与大气中的原子和分子碰撞，从而激发出绚丽多彩的光辉。因此，极光的形成与地球磁场密切相关。
现代电子通讯设备如手机、电视等，其信息传输功能主要依靠电磁波作为载体来实现。
【分析】信息的传递：无线网络通信依靠电磁波来传递信息
在地球的磁场作用影响下，会产生多种现象，如磁暴、极光等。
17．【答案】列车受到的阻力；电磁波
【知识点】物体运动状态的变化；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】利用磁极间的相互作用，磁浮列车的车轮与轨道不接触，车轮与轨道没有摩擦阻力，减小了列车受到的阻力。
GPS定位系统，是卫星定位系统，是利用电磁波传递信息的。
【分析】磁悬浮列车，根据磁极间相互作用使接触面分离，可减小摩擦力；GPS定位系统利用电磁波定位。
18．【答案】（1）D
（2）3×108；0.012
（3）传输距离大幅缩短，覆盖能力大幅减弱
【知识点】信息与信息传播；波速、波长和频率的关系
【解析】【解答】(1)根据生活经验可知，交通指示灯中的三个灯不会同时亮，即可以单独工作，且工作时互不影响，所以可以判断出三种颜色指示灯是并联的；5G通讯是利用电磁波来传递信息的；
故答案为：D；(2)电磁波在真空中的传播速度等于光速，即3×108m/s；由题意可知 ，商用电磁波的波长为： ；(3)由题意可知，5G技术高频段传输数据遇到的困难是传输距离大幅缩短，覆盖能力大幅减弱。
【分析】传统的有线通信是靠电子传递信息，无线通信是靠电磁波来传递信息的；光就是电磁波，电磁波就是光，光在真空中的传播速度最快为3×108m/s，光在水中的传播速度为真空的3/4，光在玻璃中的传播速度为真空的2/3。
19．【答案】较低；电磁波；；长；在火星上，物体与接触面间的压力小，所以摩擦阻力更小；水的比热容大；低
【知识点】重力及其大小的计算；压强的大小及其计算；沸点及沸点与气压的关系；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】（1）探测器着陆时，用降落伞的阻力减速，着陆的路程越长，时间越充分，减速效果越好，故应选地势较低的地方作为着陆点；
电磁波可以在真空中传播，火星探测器与地球之间利用电磁波传递信息，电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s。
（2）根据材料，火星表面g火=3.7N/kg，小于地球表面g地，同一物体在火星上受到的重力小，对接触面的压力较小，水平面相同时，在火星上摩擦力阻力较小，滑行的距离会比地球上长。
（3）加热火星两极的冰盖，获得液态水，水的比热容大，吸收或放出相同热量，水温度升高或降低小，可减小地表温差。
（4）根据材料，火星表面的平均大气压强约为700Pa，低于地球上大气压，水的沸点随气压减小而降低，因此火星上水的沸点会比地球上低。
【分析】（1）探测器减速下降时，下降的高度较大，减速的时间长，减速效果好；电磁波可以传递信息，在真空中的速度为3×108m/s；
（2）火星上的重力系数小，物体的重力比地球小，相同物体对水平面的压力小，受到的摩擦力小；
（3）水的比热容较大，吸热能力强，吸收热量相同时，水的温度差小；
（4）液体的沸点随大气压的降低而降低。
20．【答案】电磁波；减小空气阻力；45；见解析
【知识点】速度公式及其应用；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】（1）电磁波的传播不需要介质，珠峰登山队队员与珠峰大本营联系，是通过电磁波来实时传播高清视频画面的。
（2）高速磁浮列车具有超尖流线型车头，高速行驶时减小空气阻力。乘坐高速磁浮列车，从太原出发到约450km以外的北京，计算时间为
（3）根据题意可知，与国际其他的地下实验室相比，中国锦屏地下实验室岩石覆盖最深、宇宙线通量最小、可用空间大。
【分析】（1）电磁波传播不需要介质；
（2）流线型设计，可以减小阻力；根据，可以计算时间；
（3）根据材料，判断地下实验室的优势。
21．【答案】解：
由图知，波长λ=4m×2=8m，
频率γ= = =42.5Hz．
答：该声波的频率是42.5Hz．
【知识点】波速、波长和频率的关系
【解析】【分析】从图看出波长的大小，再根据波速=波长×频率来计算频率．
22．【答案】（1）电磁波
（2）平衡
（3）0.1；
（4）；b；0.75
【知识点】二力平衡的条件及其应用；电磁波的传播
【解析】【解答】（1）“复兴号”动车的通信设备是利用电磁波来传递信息的。
（2）复兴号动车在水平轨道上匀速直线运动时，受到的牵引力和阻力是一对平衡力。
（3）动车匀速运行时牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，“复兴号”动车以100m/s的速度满载运行，
结合题意可得牵引力：F=f=kv2=40N/（m/s）2×（100m/s）2=4×105N，
动车满载时的重力：G=mg=（360×103kg+8×100×50kg）×10N/kg=4×106N，
动车以100m/s的速度满载运行时的推重比：；
由可得，动车1s通过的路程：s=vt=100m/s×1s=100m，
牵引力1s内做的功：W=Fs=4×105N×100m=4×107J。
（4）①由图甲知，R1的电阻随湿度的增加而增加，R2的电阻随湿度的增加而减小。
根据实际需要，当空气潮湿、能见度低时，警示灯变亮，即警示灯随湿度增加而变亮；当警示灯变亮时，电路的电流增大，电阻减小，即湿敏电阻随着湿度的增加而减小，故R2符合要求。
由图乙知，当空气潮湿（湿度大），能见度低时，湿敏电阻的阻值变小，根据知，电路的电流增大，电磁铁的磁性变强，将衔铁吸引下来；若湿敏电阻放在b位置时，会被短路，电路的电流突然增大，警示灯一下变得很亮，起到闪烁的作用，而放在a点则不会出现此现象。
②由可知，警示灯的电阻为：。
由图甲知，当空气湿度为80%时，R2的电阻为12Ω，
在闪烁过程中，电路的最小电流为：。
灯较暗时的实际功率：PL实=I2RL=（0.25A）2×12Ω=0.75W。
故答案为：（1）电磁波；（2）平衡；（3）0.1；4×107；（4）①R2；b；②0.75W。
【分析】（1）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。
（2）物体处于平衡状态（静止状态或匀速直线运功）时，所受的力就是平衡力。
（3）根据f=kv2求出阻力的大小，然后根据动车匀速运行时受平衡力可知牵引力等于阻力，再根据G=mg求出总重力，进一步求出推重比。
先根据速度的变形公式求出动车每秒通过的路程，然后根据W=Fs求出每秒牵引力做的功。
（4）①根据图像判断出R1和R2与湿度的关系；根据实际需要，当空气潮湿，能见度低时，警示灯变亮，即警示灯随湿度增加而变亮，警示灯变亮时，电路的电流增大，电阻减小，即湿敏电阻随着湿度的增加而减小，根据图像选出合适的电阻；由于警示灯不断闪烁确定湿敏电阻的位置。
②根据算出灯泡的电阻，根据图像判断出当空气湿度为80%时R2的电阻，灯泡较暗时，灯泡与湿敏电阻串联，根据欧姆定律算出此时的电流，根据P=I2R算出灯泡的实际功率。
1 / 1苏科版九年级下册第十七章 《电磁波与现代通信》单元测试 基础卷
一、选择题
1．（2026九上·桃源期末）北京冬奥会使用的氢能源电动汽车、无人驾驶技术诠释了“绿色奥运”“科技奥运”的理念。无人驾驶时，车辆要利用电磁波接收北斗卫星系统的信号。下列关于电磁波的说法中，正确的是（ ）
A．超声波是电磁波的一种
B．电磁波不能在真空中传播
C．电磁波的传播速度比光速慢
D．手机通话是利用电磁波传递信息的
【答案】D
【知识点】超声波与次声波；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】A．超声波属于声音的一种，与电磁波无关，故A错误；
B．电磁波的传播需不要介质，可以在真空中传播，故B错误；
C．光本质就是电磁波，则电磁波的传播速度等于光速，故C错误；
D．手机既可以发射电磁波，也能接收电磁波，即手机通话是通过电磁波传递信息的，故D正确。
故选D。
【分析】A.根据超声波和电磁波的产生原因判断；
B.根据电磁波传播的条件判断；
C.根据光的本质就是可见的电磁波分析；
D.根据电磁波的特点和应用判断。
2．（2025·苏州工业园模拟）2024年10月30日，神舟十八号乘组与神舟十九号乘组实现“太空会师”。空间站与地面指挥中心传递图像和声音信号是通过（ ）
A．超声波 B．电磁波 C．紫外线 D．红外线
【答案】B
【知识点】电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】电磁波具有传递信息和能量的特性，并且能够在真空中传播而不需要介质。空间站与地面指挥中心之间的图像和声音信号传输，是通过无线电波、红外线或卫星通信等电磁波形式实现的，因此选项B是正确的。其他选项ACD与题目要求不符。
故选B。
【分析】信息的传递：无线网络通信依靠电磁波来传递信息。
3．（2018·成都）关于材料和信息技术，下列说法正确的是（ ）
A．铜、铁、铝都是磁性材料，可以被磁化
B．玻璃、橡胶制品在常温下是导体
C．光缆通信中光在光纤里一直沿直线传播
D．北斗卫星导航系统通过电磁波提供定位服务
【答案】D
【知识点】导体与绝缘体；磁性材料；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】常见的磁性材料有铁、钴、镍，铜、铝不是磁性材料，不能被磁化，A不符合题意；玻璃、橡胶制品在常温下是绝缘体，B不符合题意；光纤通信是通过激光在光纤内不断反射向前传播，从而传递信息的，C不符合题意；电磁波可以传递信息，且传播不需要介质，北斗卫星导航系统通过电磁波提供定位服务的，D符合题意，
故答案为：D。
【分析】可以被磁化的材料是磁性材料，铜、铝不是磁性材料，电磁波可以传递信息.
4．（2019·枣庄模拟）下列说法中，正确的是（ ）
A．电磁波的频率越高，传播的速度就越大
B．电磁波可以在真空中传播
C．手机间通话靠超声波传递
D．微波不具有能量
【答案】B
【知识点】电磁波的传播；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A.电磁波传播的速度是不变的，A不符合题意；
B.电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，B符合题意；
C.手机间通话需要电磁波传递，C不符合题意；
D.微波是电磁波，具有能量，D符合题意。
故答案为：B.
【分析】电磁波的传播不需要介质，传播速度固定不变，电磁波具有能量。
5．（2018·怀化）下列技术应用中，不是利用电磁波工作的是（ ）
A．利用微波雷达跟踪飞行目标
B．利用北斗导航系统进行定位和导航
C．用手机打电话
D．利用声呐系统探测海底深度
【答案】D
【知识点】电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】解：A、利用微波雷达可以跟踪飞行目标，微波属于电磁波，A不符合题意；
B、利用微波雷达跟踪飞行目标时利用的是电磁波，B不符合题意；
C、手机可以发出电磁波，也可以接收电磁波，C不符合题意；
D、利用声呐系统探测海底深度，声呐发出的是超声波，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场，由于电磁场本身具有物质性，因此电磁波传播时不需要介质.
超声波特点：方向性好、穿透能力强、声能较集中.具体应用有：声呐、B超、超声波速度测定器、超声波清洗器、超声波焊接器等.
6．（2025·凉州模拟）2025年1月28日，中国空间站内的宇航员通过视频给大家拜年，视频传向地面利用的是（ ）
A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．红外线
【答案】A
【知识点】红外线；超声波与次声波；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】ABCD、空间站中宇航员的祝福语是通过电磁波传到地面的，因为空间站与地面之间是真空，真空不能传声，声音的传播需要介质，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选：A。
【分析】广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。
7．（2023·福田模拟）如图为我国“祝融号”火星车驶离着陆平台后的“自拍”照片。关于火星车，下列说法正确的是（ ）
A．火星车的履带较宽，可增大压强
B．“自拍”时，火星车位于摄像头一倍焦距以内
C．地面控制中心是通过电磁波向火星车发出指令的
D．火星车利用“正十一烷”来维持车内温度稳定，火星表面温度升高时，此物质会液化吸热，降低车内温度
【答案】C
【知识点】熔化与熔化吸热特点；凸透镜成像规律及其探究实验；减小压强的方法及其应用；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【计算】A．火星车的履带较宽，是压力一定，增大受力面积，可减小压强，故A错误；
B．摄像头相当于凸透镜，拍摄时，物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，火星车位于摄像头二倍焦距以外，故B错误；
C．电磁波可以在真空中传播，地面控制中心是通过电磁波向火星车发出指令的，故C正确；
D．“正十一烷”是晶体，火星表面温度升高时，此物质会熔化吸热，降低车内温度，来维持车内温度稳定，故D错误。
故选C。
【分析】压力一定时，增大受力面积，可以减小压强；摄像头是晶体是凸透镜，物体在二倍焦距外时，成倒立缩小的实像；地面利用电磁波向火星车传递信息；晶体吸收热量，熔化吸热，温度保持不变。
8．（2025·凉州模拟）电磁波无处不在，在生产生活中有广泛的应用。关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．电磁波像声波一样，传播时需要介质
B．电磁波在真空中的传播速度是340m/s
C．微波炉工作时主要利用电磁波的信息特征
D．北斗导航系统利用电磁波来提供定位服务
【答案】D
【知识点】电磁波的产生；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．声波传播需要介质，电磁波的传播不需要介质，故A错误；
B．电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s，而340m/s是声音在15℃空气中的传播速度，故B错误；
C．微波炉主要利用电磁波的能量特征，使食物中的分子运动加剧，从而加热食物，故C错误；
D．北斗导航系统利用电磁波来传递信息，从而为用户提供定位、导航等服务，故D正确。
故选D。
【分析】电磁波可以在真空中传播，真空中，电磁波的速度为3×108m/s，电磁波可以传递能量，可以传递信息。
9．（2025·和政模拟）现代社会交通方便，假期人们喜欢开车自驾游，如图是车辆在高速上行驶的画面，下列说法正确的是（ ）
A．汽车高速行驶时，汽车上方流速大压强大
B．司乘人员要系好安全带是为了防止汽车的惯性带来危害
C．高速行驶后，汽车表面容易沾有灰尘，是因为汽车与空气摩擦产生电荷，从而吸引灰尘
D．汽车的导航系统使用北斗导航，是通过电磁波定位汽车的位置
【答案】D
【知识点】惯性及其现象；流体压强与流速的关系；物体带电情况的判断；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A．根据流体压强与流速的关系，流速越大压强越小，因此选项A的说法是错误的。
B．司乘人员系安全带的主要目的是防止因惯性作用导致的伤害，所以选项B的说法是错误的。
C．静电现象的本质是电子转移而非电荷的创生，因此选项C的说法是错误的。
D．电磁波具有信息传递能力且能在真空中传播，汽车使用的北斗导航系统正是利用电磁波实现定位导航功能，故选项D是正确的。
正确答案：D。
【分析】1、压强和流速的关系：压强越大，流速越小，应用为飞机机翼上凸，空气流速快，导致压强较小，形成向上的升力；
2、惯性是物体的基本属性，只有物体重力有关，当物体速度发生变化时，由于惯性物体保持原来运动状态的属性，利用惯性的实例：运动员助跑起跳，乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害，惯性不是力，不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述；
3、信息的传递：无线网络通信依靠电磁波来传递信息。
10．（2025·崇州模拟）下列主要利用电磁波的信息特性工作的是（ ）
A．激光治疗近视眼 B．射线切割肿瘤
C．微波炉加热 D．射线检测病变
【答案】D
【知识点】近视眼的成因与矫正办法；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A.激光治疗近视眼是利用激光的能量特性，通过激光对角膜组织进行切削，改变角膜的曲率，从而矫正视力，故A不符合题意；
B.γ 射线切割肿瘤是利用 γ 射线的高能量和强穿透力，杀死肿瘤细胞，破坏肿瘤组织，是利用其能量特性来工作的，故B不符合题意；
C.微波炉加热是利用微波使食物中的分子运动加剧，产生热量，是利用了电磁波的能量特性，故C不符合题意；
D.X射线检测病变时，X射线穿透人体，由于人体不同组织对 X 射线的吸收和衰减程度不同，从而在成像板或探测器上形成不同灰度的影像，医生通过分析这些影像来获取人体内部的病变信息，是利用了电磁波的信息特性工作的，故D符合题意。
故选D。
【分析】电磁波在生活中的应用非常广泛：
无线电波：用于广播、电视和移动电话；
红外线：家电的遥控器；
微波：可用来加热食品；
紫外线：杀菌；
X射线：医学上用来做透视检查；
γ射线：金属探伤。
二、多选题
11．（2024·滨州） 2024年5月3日17时27分，长征五号遥八运载火箭携带嫦娥六号月球探测器从中国文昌航天发射场成功发射。飞行约37分钟后，将嫦娥六号探测器送入地月转移轨道，由此开启世界首次月背“挖宝”之旅。下列说法正确的是（ ）
A．火箭应选用密度小、热值大的燃料
B．火箭点火时，底座的温度升高，含有的热量增大
C．火箭升空时，向下喷气获得推力与内燃机的压缩冲程相似
D．地面监控通信系统通过电磁波监控火箭发射过程
【答案】A,D
【知识点】燃料的热值；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A.发射火箭利用氢燃料，是密度小、热值大的燃料，A符合题意；
B.火箭点火时，底座的温度升高，含有的内能增大，热量是过程量，B不符合题意；
C.火箭升空时，向下喷气获得推力，内能转化为机械能，内燃机的压缩冲程将机械能转化为内能，C不符合题意；
D.地面监控通信通过电磁波监控火箭发射过程，D符合题意。
故答案为：AD.
【分析】火箭燃料的热值大；热量是热传递时能量的改变量；压缩冲程将机械能转化为内能；控制火箭，利用电磁波。
12．（2022·平阴模拟）如图为电磁波谱及其主要用途，下面分析正确的是（ ）
A．γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波等都是电磁波
B．由图中的信息可知，人眼能直接看见电磁波的范围太小了，看不见的太多了
C．由图中的信息可知，不同波段的电磁波的波长不一样，其用途也是不一样的
D．由图中的信息可知，电磁波的波长越长，该电磁波的频率越小，波速也越小
【答案】A,B,C
【知识点】信息与信息传播；电磁波的产生
【解析】【解答】A．电磁波家庭成员很多，其波长有一个很宽的范围，按照波长从长到短的顺序，可分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等，A符合题意；
B．由图中的信息可知，人眼可见的电磁波只有可见光，可见光的光谱就是电磁波谱中很窄的一段，大部分电磁波是人眼是感觉不到的，如无线电波、红外线、紫外线、X射线、γ射线等，B符合题意；
C．由图中的信息可知，不同波段的电磁波的波长不一样，其用途也是不一样的，如利用红外线制成电取暖器，利用微波制成微波炉等，C符合题意；
D．由图中的信息可知，电磁波的波长越长，频率越低，波长越短，频率越高，但它们在真空中的波速是相同的，D不符合题意。
故答案为：ABC。
【分析】电磁波的种类很多，不同的电磁波波长不同；多数电磁波，人眼看不到；不同电磁波的应用不同。
13．（2020·章丘模拟）2019年央视春晚首次实现全媒体传播，并在4K、VR、AR、AI等多方面进行技术创新，实现了5G高清传输，是一场真正的艺术与科技完美结合的春晚。下列说法正确的是（ ）
A． 手机通过WiFi收看春晚直播，是利用电磁波传递信息的
B．5G的传输速度更快，是因为5G是通过超声波传递信息的
C．1小时的视频节目中的语音信息只需5分钟就能自动转成含有字幕的视频节目，这利用了人声识别技术
D．在VR、AR等虚拟技术中，人眼看到景像不需要光进入人眼
【答案】A,C
【知识点】声与信息传递；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】 解：A、手机可以接受电磁波，通过Wi﹣Fi收看春晚直播，是利用电磁波传递信息的。A符合题意；
B、5G的传输通过电磁波传递信息的。B不符合题意；
C、视频节目中的语音信息只需5分钟就能自动转成含有字幕的视频节目，这利用了人声识别技术。C符合题意；
D、我们能看到景像，是因为有光线进入人的眼睛。D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】WiFi、5G利用电磁波传递信息；将语音转换为字幕，利用了声音识别技术。
三、填空题
14．（2024九下·安徽开学考）使用手机扫码支付是通过 传递信息的，制作手机芯片的材料主要是 （选填“超导体”、“半导体”、“导体”或“绝缘体”）。
【答案】电磁波；半导体
【知识点】超导体特点及作用；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【分析】（1）根据电磁波的特点和应用解答；
（2）根据半导体的性质和应用解答。
【解答】（1）手机扫码支付时，支付信息通过电磁波传递给银行服务器从而实现资金的转移的；
（2） 半导体的导电能力在导体和绝缘体之间，则制作手机芯片的材料是硅、锗等半导体材料。
15．（2025·桑植模拟）神舟十八号航天员乘组叶光富、李聪、李广苏已经在轨超过100天了，在空间站中，三位航天员是利用 （选填“电磁波”“超声波”或“次声波”）与地面传递信息。搭载飞船的燃料通常选用液态氢，是因为它的 高。
【答案】电磁波；热值
【知识点】燃料的热值；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】(1)真空中没有介质，电磁波的传递不需要介质。
(2)热值越高，等质量的燃料燃烧后释放的热量越多。
故答案为：电磁波；热值。
【分析】(1)广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。
(2)热值反映了所有能燃烧的物质的一种性质，反映了不同燃料在燃烧过程中，化学能转化为内能本领的大小，也就是说，热值是燃料本身的一种性质，它只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧、放出热值多少均没关系。
16．（2025·武威模拟）北京时间2024年5月10日23时起发生地磁暴，最大级别达到超大地磁暴（）水平。受超强地磁暴影响，全球多地在5月10日至12日出现绚烂的极光。极光的产生与地球的 有密切关系。地磁暴活动还会对电子设备（如手机、电视）等产生影响，这些电子设备是依靠 来传递信息的。
【答案】磁场；电磁波
【知识点】地磁场；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】 极光是一种由太阳带电粒子流(太阳风)与地球磁场相互作用产生的自然发光现象。当太阳风中的带电粒子进入地球磁场后，会被引导至地球南北两极附近的高空，与大气中的原子和分子碰撞，从而激发出绚丽多彩的光辉。因此，极光的形成与地球磁场密切相关。
现代电子通讯设备如手机、电视等，其信息传输功能主要依靠电磁波作为载体来实现。
【分析】信息的传递：无线网络通信依靠电磁波来传递信息
在地球的磁场作用影响下，会产生多种现象，如磁暴、极光等。
17．（2025·内江模拟）我国自行研发的被誉为“零高度飞行器”的新型磁悬浮工程样车运行试验成功，填补了世界中速磁浮交通系统空白，磁浮列车是利用磁极间的相互作用，使车轮与轨道不接触，从而减小了 ，提高车速。列车上高精度GPS定位利用 传递信息。
【答案】列车受到的阻力；电磁波
【知识点】物体运动状态的变化；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】利用磁极间的相互作用，磁浮列车的车轮与轨道不接触，车轮与轨道没有摩擦阻力，减小了列车受到的阻力。
GPS定位系统，是卫星定位系统，是利用电磁波传递信息的。
【分析】磁悬浮列车，根据磁极间相互作用使接触面分离，可减小摩擦力；GPS定位系统利用电磁波定位。
四、科普阅读题
18．（2020·北京模拟）阅读《5G时代》，回答问题。
5G时代
首届世界5G大会于2019年11月在北京举行。本次大会以“5G改变世界，5G创造未来”为主题，以“国际化、高端化、专业化”为特色，以推进国内外5G应用发展为主线，推出了“智慧城市”、“智慧交通”、“智能制造”、“智慧医疗”等六大主题展览，以及5G仿生机器狗等“黑科技”，描述了5G为社会和生活带来的改变。
“5G”代表什么呢？5G是第五代移动通信技术的简称，是最新一代蜂窝移动通信技术。它的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接，也是继4G系统之后的延伸。5G网络的优势，在于数据传输速率远远高于以往的蜂窝网络，比当前的有线互联网还要快。另一个优点是较低的网络延迟，响应时间低于1毫秒。由于数据传输更快，5G网络将不仅仅能为手机用户提供服务，而且还将成为家庭和办公网络的提供商，与有线网络提供商形成竞争。
博大精深的无线通信技术中的奥秘是什么呢？它全部都蕴含在物理学的基本公式“c = λ f ”中，即“光速=波长×频率”，在国际单位制中，波长的单位为“米（m）”，频率的单位为“赫兹(Hz）”。电磁波的功能特性是由它的频率决定的，不同频率的电磁波，有不同的用途。频率越高，能使用的频率资源越丰富，其传输速率就越高，同时，频率越高，波长越短，越趋近于直线传播，绕射能力越差，在传播介质中的衰减也越大。
由于5G技术采用了高频段传输，其最大的问题就是传输距离大幅缩短，覆盖能力大幅减弱。为了解决这一问题，需要增加覆盖同一区域的5G基站的数量。全国已经建设5G基站11.3万个，将来会更多，将来我们身边将会出现很多的“微基站”、“天线阵列”，这样同一基站下的两个用户就可以不通过基站直接实现手机间的传输。
5G的应用并不仅仅局限于消费端，更广阔的市场在于工业互联网领域的应用，如5G智慧工厂、自动驾驶等。目前，自动驾驶是市场焦点之一，车辆利用5G通讯网络可在一、两公里之外提前感知交通信号灯，为无人驾驶提供支持。另外，中国联通已与中国商飞共同打造了5G智慧工厂，实现了飞机制造质量、效率和动力的大幅提升。
阅读上文，回答下列问题：
（1）车辆利用5G通讯网络可在一、两公里之外提前感知交通信号灯，为无人驾驶提供支持。如图所示，是用于路口的5G指示灯，则红黄绿指示灯的连接方式以及5G通讯传递信息的形式分别为（________）
A．串联、超声波 B．串联、电磁波
C．并联、超声波 D．并联、电磁波
（2）电磁波在真空中的传播速度为 m/s。若使用频率为25吉赫兹（GHz）的电磁波进行5G商用的频段试验，其中1GHz=109Hz，请利用短文中的知识，计算5G商用电磁波的波长为 m。
（3）5G技术高频段传输数据遇到的困难是什么 ？
【答案】（1）D
（2）3×108；0.012
（3）传输距离大幅缩短，覆盖能力大幅减弱
【知识点】信息与信息传播；波速、波长和频率的关系
【解析】【解答】(1)根据生活经验可知，交通指示灯中的三个灯不会同时亮，即可以单独工作，且工作时互不影响，所以可以判断出三种颜色指示灯是并联的；5G通讯是利用电磁波来传递信息的；
故答案为：D；(2)电磁波在真空中的传播速度等于光速，即3×108m/s；由题意可知 ，商用电磁波的波长为： ；(3)由题意可知，5G技术高频段传输数据遇到的困难是传输距离大幅缩短，覆盖能力大幅减弱。
【分析】传统的有线通信是靠电子传递信息，无线通信是靠电磁波来传递信息的；光就是电磁波，电磁波就是光，光在真空中的传播速度最快为3×108m/s，光在水中的传播速度为真空的3/4，光在玻璃中的传播速度为真空的2/3。
19．（2024·揭阳模拟）请阅读下列材料，回答相关问题。
2020年4月24日，中国国家航天局宣布，中国行星探索计划以屈原的长诗“天问”命名，表达了中华民族对于真理追求的坚韧与执着。我国首次火星飞行任务命名为“天问1号”，将开启中国人探索“星辰大海”的伟大征程！
火星在我国古代被称之为“荧惑星”，是太阳系八大行星之一，直径约为地球的53%，质量约为地球的11%，火星表面g约为3.7N/kg，火星地表沙丘、砾石遍布，非常干燥，南北极有以固态的水和二氧化碳组成的冰盖。火星表面的大气密度大约只有地球的1%。火星表面平均温度约为-55℃，从冬天的-133℃到夏日白天的将近27℃，温差很大。火星表面的平均大气压强约为700Pa，比地球上的1%还小。
（1）发射到火星的探测器，进入火星大气层后，若用降落伞减速，为保证减速效果，如果让你选择着陆点，应选择在地势 （选填“较高”或“较低”）的地方。火星探测器与地球之间是利用 来传递信息的，其传播速度是 m/s。
（2）假如同一物体分别在地球和火星表面以相同的初始速度在相同的水平面上滑行，在火星上滑行的距离会比地球上 （选填“长”或“短”），原因是 。
（3）有人设想通过加热火星两极的冰盖获得液态水，从而减小地表温差这是利用了水的什么性质： 。
（4）在火星上水的沸点会比地球上液态水的沸点 （选填“高”或“低”）。
【答案】较低；电磁波；；长；在火星上，物体与接触面间的压力小，所以摩擦阻力更小；水的比热容大；低
【知识点】重力及其大小的计算；压强的大小及其计算；沸点及沸点与气压的关系；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】（1）探测器着陆时，用降落伞的阻力减速，着陆的路程越长，时间越充分，减速效果越好，故应选地势较低的地方作为着陆点；
电磁波可以在真空中传播，火星探测器与地球之间利用电磁波传递信息，电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s。
（2）根据材料，火星表面g火=3.7N/kg，小于地球表面g地，同一物体在火星上受到的重力小，对接触面的压力较小，水平面相同时，在火星上摩擦力阻力较小，滑行的距离会比地球上长。
（3）加热火星两极的冰盖，获得液态水，水的比热容大，吸收或放出相同热量，水温度升高或降低小，可减小地表温差。
（4）根据材料，火星表面的平均大气压强约为700Pa，低于地球上大气压，水的沸点随气压减小而降低，因此火星上水的沸点会比地球上低。
【分析】（1）探测器减速下降时，下降的高度较大，减速的时间长，减速效果好；电磁波可以传递信息，在真空中的速度为3×108m/s；
（2）火星上的重力系数小，物体的重力比地球小，相同物体对水平面的压力小，受到的摩擦力小；
（3）水的比热容较大，吸热能力强，吸收热量相同时，水的温度差小；
（4）液体的沸点随大气压的降低而降低。
20．（2024·大同模拟）阅读短文，回答问题
中国维度
党的十八大以来，一项项重点工程、一个个国之重器、一次次创新突破……新时代的大变革中，不同维度的独特标识记录了中华民族伟大复兴的历史征程。
【 材料一】中国高度：8848.86m！这是对梦想的攀登。五星红旗再次插上世界最高峰峰顶。成功登顶的珠峰高程测量登山队队员，与珠峰大本营连线，实时传摇高清视频画面。
【材料二】中国速度：如图所示是具有超尖流线型车头的时速600km高速磁浮交通系统在青岛下线，是当前可实现的速度最快的地面交通工具，中国继续引领世界铁路技术的突破。
【材料三】中国深度：四川凉山，锦屏山隧道中部，2400m地下，有一处安静地点——中国锦屏地下实验室。与国际其他的地下实验室相比，这座实验室岩石覆盖最深、宇宙线通量最小、可用空间灰，助力我国在暗物质和天体物理研究领域进入全球第一方阵。
（1）珠峰登山队队员与珠峰火本营连线，是通过 （选填“超声波”“红外线”或“电磁波”）来实时传播高清视频画面的；
（2）高速磁浮列车具有超尖流线型车头，目的是 ；若乘坐高速磁浮列车，从太原出发到约450km以外的北京，最快用时 min；
（3）与国际其他的地下实验室相比，中国锦屏地下实验室的优势： （写出一条即可）。
【答案】电磁波；减小空气阻力；45；见解析
【知识点】速度公式及其应用；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】（1）电磁波的传播不需要介质，珠峰登山队队员与珠峰大本营联系，是通过电磁波来实时传播高清视频画面的。
（2）高速磁浮列车具有超尖流线型车头，高速行驶时减小空气阻力。乘坐高速磁浮列车，从太原出发到约450km以外的北京，计算时间为
（3）根据题意可知，与国际其他的地下实验室相比，中国锦屏地下实验室岩石覆盖最深、宇宙线通量最小、可用空间大。
【分析】（1）电磁波传播不需要介质；
（2）流线型设计，可以减小阻力；根据，可以计算时间；
（3）根据材料，判断地下实验室的优势。
五、计算题
21．（波速、波长和频率的关系 2）声波在空气中传播的速度是340m/s，波形图如图所示．问：该声波的频率是多少？
【答案】解：
由图知，波长λ=4m×2=8m，
频率γ= = =42.5Hz．
答：该声波的频率是42.5Hz．
【知识点】波速、波长和频率的关系
【解析】【分析】从图看出波长的大小，再根据波速=波长×频率来计算频率．
六、综合题
22．（2024·佛山模拟） 如图1所示是我国具有完全自主知识产权的“复兴号”动车组，它采用了全新低阻力流线型头型，全车部署了2500余项监测点，能够对冷却系统、制动系统、运行系统全方位实时监测。列车内还设有高清监控摄像、无线WIFI、USB充电插口等，动车部分参数见下表。（设乘客人均质量为50kg，取）
车身质量m（t） 360
每节车厢长L（m） 25
车厢数（节） 8
每节载客（人） 100
最高时速（km/h） 400
（1）“复兴号”动车的通信设备是利用 （选填“电磁波”或“超声波”）来传递信息的；
（2）复兴号动车在水平轨道上匀速直线运动时，受到的牵引力和阻力是一对 力；
（3）推重比是衡量动车牵引能力的重要指标，其含义是动车匀速运行时的牵引力与车总重的比值。经检测，“复兴号”动车运行时的总阻力f与列车速度v满足关系，其中，则“复兴号”动车以100m/s的速度在水平轨道上满载运行时的推重比是 ，牵引力每秒做功 J；
（4）阴雨天，空气潮湿，能见度低，路面湿滑，为保证旅客上下动车时的安全，需在车门旁开启警示灯。如图2乙所示是某同学为动车设计的模拟电路：
①选择图2甲中的 （选择“”或“”）湿敏电阻，将它串联在图2乙电路中的 （选择“a”或“b”）位置，闭合开关，警示灯能随湿度变化而自动调整亮度，达到一定湿度时出现明暗闪烁发光；
②已知电源电压恒为6V，警示灯的规格是“6V 3W”，当空气湿度为80%时，警示灯明暗闪烁发光，灯较暗时的实际功率是 W（电磁铁电阻忽略不计，灯泡电阻不随温度变化）。
【答案】（1）电磁波
（2）平衡
（3）0.1；
（4）；b；0.75
【知识点】二力平衡的条件及其应用；电磁波的传播
【解析】【解答】（1）“复兴号”动车的通信设备是利用电磁波来传递信息的。
（2）复兴号动车在水平轨道上匀速直线运动时，受到的牵引力和阻力是一对平衡力。
（3）动车匀速运行时牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，“复兴号”动车以100m/s的速度满载运行，
结合题意可得牵引力：F=f=kv2=40N/（m/s）2×（100m/s）2=4×105N，
动车满载时的重力：G=mg=（360×103kg+8×100×50kg）×10N/kg=4×106N，
动车以100m/s的速度满载运行时的推重比：；
由可得，动车1s通过的路程：s=vt=100m/s×1s=100m，
牵引力1s内做的功：W=Fs=4×105N×100m=4×107J。
（4）①由图甲知，R1的电阻随湿度的增加而增加，R2的电阻随湿度的增加而减小。
根据实际需要，当空气潮湿、能见度低时，警示灯变亮，即警示灯随湿度增加而变亮；当警示灯变亮时，电路的电流增大，电阻减小，即湿敏电阻随着湿度的增加而减小，故R2符合要求。
由图乙知，当空气潮湿（湿度大），能见度低时，湿敏电阻的阻值变小，根据知，电路的电流增大，电磁铁的磁性变强，将衔铁吸引下来；若湿敏电阻放在b位置时，会被短路，电路的电流突然增大，警示灯一下变得很亮，起到闪烁的作用，而放在a点则不会出现此现象。
②由可知，警示灯的电阻为：。
由图甲知，当空气湿度为80%时，R2的电阻为12Ω，
在闪烁过程中，电路的最小电流为：。
灯较暗时的实际功率：PL实=I2RL=（0.25A）2×12Ω=0.75W。
故答案为：（1）电磁波；（2）平衡；（3）0.1；4×107；（4）①R2；b；②0.75W。
【分析】（1）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。
（2）物体处于平衡状态（静止状态或匀速直线运功）时，所受的力就是平衡力。
（3）根据f=kv2求出阻力的大小，然后根据动车匀速运行时受平衡力可知牵引力等于阻力，再根据G=mg求出总重力，进一步求出推重比。
先根据速度的变形公式求出动车每秒通过的路程，然后根据W=Fs求出每秒牵引力做的功。
（4）①根据图像判断出R1和R2与湿度的关系；根据实际需要，当空气潮湿，能见度低时，警示灯变亮，即警示灯随湿度增加而变亮，警示灯变亮时，电路的电流增大，电阻减小，即湿敏电阻随着湿度的增加而减小，根据图像选出合适的电阻；由于警示灯不断闪烁确定湿敏电阻的位置。
②根据算出灯泡的电阻，根据图像判断出当空气湿度为80%时R2的电阻，灯泡较暗时，灯泡与湿敏电阻串联，根据欧姆定律算出此时的电流，根据P=I2R算出灯泡的实际功率。
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