人教版九年级全册物理 21.2电磁波的海洋 同步练习（含解析）

21.2电磁波的海洋
同步练习
一．选择题
1．下列关于声现象与电磁波的说法中正确的是（　　）
A．手机发出的5G信号直接传到另一部与之通话的手机
B．北斗卫星导航通过超声波传递信息
C．演奏时，用力拉小提琴的同一琴弦可提高声音的音调
D．汽车的倒车雷达利用了声能够传递信息
2．如图所示，A为信号源，B为接收器，A、B间有一真空区域.当信号源A分别发射出可听声波、超声波、次声波和可见光，接收器B能接收到的信号是（　　）
A．可听声波
B．超声波
C．次声波
D．可见光
3．我国无线通信已经向“5G”升级换代。5G信号比3G、4G快三四十倍，也就是在相同时间内传输的信息更多。“传输的信息更多”，最主要的原因应是5G信号（　　）
A．辐射功率更大
B．使用的电磁波频率更高
C．使用模拟信号进行通信
D．传播速度大于光速
4．如图，我国新一代载人飞船实验舱于2020年5月5日升空后顺利进入预定轨道，太阳能帆板和终极天线也顺利展开，各项在轨试验也有序进行并取得成功，并于5月8号下午安全返回地球。飞船实验舱与地面通信利用的是（　　）
A．红外线
B．超声波
C．次声波
D．电磁波
5．关于无人驾驶汽车，以下有关说法正确的是（　　）
A．后视镜利用凹面镜使光发散扩大了视野
B．车载GPS导航设备是通过电磁波来传递信息的
C．倒车雷达是利用红外线来测距的
D．上坡时汽车的重力和地面对汽车的支持力是一对平衡力
6．2019年11月1日5G正式上线商用。5G即第五代移动通信技术，是最新一代移动通信技术。5G的主要性能是高数据速率、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。下列相关说法正确的是（　　）
A．5G借助频率更高的光波传输信息
B．5G数据传输速率很快，可达10Gbit/s，即每秒可传输1×107bit
C．5G网络延迟（更快的响应时间），低于1毫秒，即响应时间小于六十分之一秒
D．5G可以满足自动驾驶，远程医疗等实时应用
7．如图所示，是我国自主研发的新型隐形战斗机，首次使用我国自主研制的具有坚固、轻巧、美观、易于加工等特点的钛锂合金材料。下列关于隐形战斗机及这种材料的说法中，正确的是（　　）
A．隐形战斗机的机身材料能较好地反射雷达发射的电磁波
B．隐形战斗机的机身材料能较好地吸收雷达发射的超声波
C．隐形战斗机选用钛锂合金，利用了这种材料的透光性好
D．隐形战斗机选用钛锂合金，利用了这种材料的硬度大、密度小
8．下列关于物理现象的说明中正确的是（　　）
A．电磁波在真空中的传播速度3×108km/s
B．医生利用超声波治疗肾结石，说明声可以传递能量
C．蝙蝠利用超声波捕捉食物，也说明声能传递能量
D．用丝绸摩擦过的玻璃棒接触一只原来不带电的验电器时，是自由电荷从玻璃棒移动到验电器
9．甲、乙分别为两种电磁波，其部分波形如图（a）所示，其中甲是我们能看得见的红光。结合图（b）的电磁波谱，下列分析正确的是（　　）
A．乙一定是我们能看得见的另一种色光
B．两种电磁波在真空中的波速可能不同
C．遥控器可以利用乙电磁波遥控电视机
D．医生可以利用乙电磁波拍片诊断病情
10．科技引领生活，第五代通信技术（简称5G技术）时代已经来临。比如无人驾驶车辆可以应用5G技术在一、两公里之外提前感知交通信号灯，如图所示。其中5G技术传递信息的载体及红黄绿三种颜色指示灯的连接方式分别是（　　）
A．超声波
串联
B．电磁波
串联
C．超声波
并联
D．电磁波
并联
二．填空题
11．“智能投屏器”是当手机和电视在同一WiFi时，你可以轻松地把手机中的照片、视频投射到电视上，还可以把手机变成遥控器。手机与电视是利用　
　（选填“电磁波”或“超声波”）来传递声音和图象信息的。
12．电磁波家族有无线电波、红外线、可见光、紫外线等，它们的　
　相同（选填“频率”、“波长”或“波速”），它们都　
　（选填“能”或“不能”）在真空中传播。
13．在如今的生活中，人们越来越关注身体健康，智能穿戴设备可以监测运动和睡眠等日常活动。戴着智能运动手环跑步时。以佩戴者手腕为参照物，手环是　
　（运动/静止）的；手环是利用蓝牙技术，通过　
　向手机发送数据的。
14．新冠肺炎导致开学推迟，为了响应教育部“停课不停学“的号召，许多学校、老师通过在线教学，给学生答疑解惑或者讲授新课。其利用的WiFi无线上网利用了　
　波，通过智能手机的摄像头扫描老师上课的二维码可快速获取网络上课信息，手机摄像头相当于一个凸透镜对光有　
　作用（选填“会聚”或“发散”）。
15．电磁波是指在空间传播的交变电磁场，在真空中的传播速度为3×108米/秒，无线电波是其中的一种电磁波。无线电波、红外线、可见光（即人眼能看到的光）、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波，它们的产生方式不尽相同，波的长度也不同，把它们按波长顺序排列就构成了电磁波谱，如图所示。请根据上述信息及所学知识，结合电磁波谱图回答：
（1）白光（可见光）可以发生色散，分解成红、橙、黄等七种颜色的光，其中波长最长的单色光是　
　光。广播和电视利用电磁波谱中　
　来传递声音和图象。
（2）请观察电磁波谱中各种波的波长与频率的关系，可以得出初步结论　
　。
（3）请进一步观察和计算电磁波谱中各种波的波长与频率的关系，可以得出结论：　
　。
三．解答题
16．无需wifi信号，点亮LED灯就能上网，复旦大学成功实现了这一国际前沿通讯技术。如图，在LED灯中安装一个微芯片，便可让其变成无线网络发射器。点亮LED灯，灯光下的电脑通过一套特制的接收装置接收光信号即可上网。
（1）点亮LED灯上网　
　（选填“是”或“不是”）利用电磁波传播信号的；
（2）无线电波波长　
　可见光的波长，在真空中传播速度　
　（选填“大于”、“等于”或“小于”）可见光的传播速度。
17．阅读《共享单车》回答。
共享单车
骑自行车出行有很多益处，不仅可以节能减排、缓解交通压力，而且骑车时，人需要消耗体能，可以强身健体。一个成年人在水平路面上骑车时所受阻力大约20N。
近年来，我国多个城市推出了多种新型共享单车，北京市的许多街道旁也随处可见，如图所示。这种单车外观结构简单，单车的质量约25kg，比普通自行车质量要大些。
单车的车锁内集成了嵌入式芯片、GPS定位模块和SIM卡等，便于监控单车的具体位置和状态，其工作原理如图所示。用户可使用手机下载单车APP，查看并找到单车的位置，然后用手机扫描车身上的二维码，通过手机网络发送电磁波到云端请求解锁，云端收到请求后识别该车辆并发云铃系统送解锁指令，单车执行解锁指令自动开锁，用户便可以开始骑行，手机APP就显示计时、计价等信息。
此外，此种单车的第一代，当用户在骑行过程中踩动状态和定位上报脚踏板，可将机械能转化为电能，为车内蓄电池充电，以满足单车定位和自动开锁等过程中的用电需要。
请根据上述材料，回答下列问：
（1）此种单车和手机之间是利用　
　传递信息的。若此早种单车使用的GPS信号的频率是1800GHz，而手机中蓝牙通信信号（电磁波）的频率2.4GHz，则该GPS信号的波长　
　手机蓝牙通信信号的波长。（选填“大于”或“小于”）
（2）此种单车的第一代，在骑行过程中可将机械能转化为电能，是利用　
　现象实现的。
（3）当手机扫描二维码时，下列说法正确的是　
　。
A．扫描时手机接收到的信号时利用了次声波
B．二维码位于摄像头的一倍焦距以内
C．二维码是光源
D．摄像头相当于凸透镜
（4）一个成年人在水平路面上以正常的速度保持匀速骑行半小时，消耗的能量最接近　
　。
A.2×103JB.2×105JC.2×107JD.2×109J
（5）李嘉轩放学回家途中把自行车骑得飞快，妈妈看见后警告他说“以后骑自行车慢点，不然很危险”，用所学物理知识解释：　
　。
18．5G网络是第五代移动通信网络，其峰值理论传输速度可达每秒几十G，比4G网络的传输速度快了数百倍之多。2019年是5G手机的“元年”，今年2月23日，华为公司召开发布会正式发布了5G折叠手机HUAWEIMateX，部分参数如表：
HUAWEIMateX主屏参数：
正面屏幕：
6.6英寸2480×1148像素，翻折后8英寸，2480×2200像素
存储：
8GRAM+512GROM
最大支持扩展：
256G（NM存储卡）
华为Cpu
海思麒麟980
电池：
4500mAh
（1）5G手机具备高速传输的特点，其数据传输方式为　
　
A．超声波
B．次声波
C．电磁波
D．红外线
（2）华为这部HUAWEIMateX手机，若充电电压以4.2V来计算，充满电后最多可存储的能量为　
　W?h．给手机电池充电时，能量转化是　
　。
（3）华为海思麒麟980芯片，是华为自主研发有自主知识产权的芯片。就是把很多二极管，三极管和电阻、电容等原件做在硅单晶片上，成为集成电路，它的主要材料是　
　（选填“半导体”、“超导体”、“绝缘体”）
参考答案
一．选择题
1．解：A、手机通话借助于卫星中继站，由手机传到中继站，再由中继站传到手机，故5G信号不是直接在两部手机间发射和接收，故A错误。
B、北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能，它传递信息是利用电磁波传递信息的，故B错误。
C、演奏时，用力拉小提琴的同一琴弦，琴弦的振幅大，响度大，改变的是响度，故C错误。
D、倒车雷达利用回声定位探测前进道路上的障碍物，利用了声音可以传递信息，故D正确。
故选：D。
2．解：ABC、可听声波、超声波、次声波都属于声波，由于声波不能在真空中传播，所以接收器B不能可听声波、超声波、次声波，故ABC不符合题意；
D、可见光是光波，属于电磁波，能通过真空区域，所以接收器B能接收到的信号，故D正确。
故选：D。
3．解：“传输的信息更多”，也就是在相同时间内传输的信息更多，最主要的原因是5G信号使用的电磁波频率更高，故B正确，ACD错误。
故选：B。
4．解：卫星和地面间的通是通过电磁波相互交流的。
故选：D。
5．解：A、汽车的后视镜是凸面镜，凸面镜的主要优点是：相同面积的凸面镜比平面镜观察到的范围大，故A错误；
B、车载GPS导航设备是利用了卫星通迅技术，是通过电磁波来传递信息的，故B正确；
C、倒车雷达是利用超声波的回声定位工作的，故C错误；
D、上坡时汽车的重力和地面对汽车的支持力，两个力的方向没在同一直线上，不是一对平衡力，故D错误。
故选：B。
6．解：A、“传输的信息更多”，也就是在相同时间内传输的信息更多，5G借助频率更高的电磁波传输信息，故A错误；
B、5G数据传输速率很快，可达10Gbit/s，1G＝10亿，10G＝1×1010，即每秒可传输1×1010bit，故B错误；
C、5G网络延迟（更快的响应时间），低于1毫秒，即响应时间小于千分之一秒，故C错误；
D、5G传输快，可以满足自动驾驶，远程医疗等实时应用，故D正确。
故选：D。
7．解：AB、隐形飞机机身材料对雷达发射的电磁波具有良好的吸收作用，防止被雷达发现，故AB错误；
CD、因为钛锂合金材料具有坚固、轻巧、美观、易于加工等特点，坚固说明其硬度大，轻巧说明了其密度小，所以隐形战斗机选用钛锂合金，就是利用了这种材料的硬度大、密度小的特点，不是利用其透光性好，并且题目没有说钛锂合金具有透光性好的特点，故C错误，D正确。
故选：D。
8．解：A、电磁波可以在真空中传播，其速度值是3×108m/s，故A错误；
B、医生利用超声波给病人治疗肾结石，说明声可以传递能量，故B正确；
C、蝙蝠利用超声波捕捉食物，是利用声音传递信息，故C错误；
D、丝绸摩擦后的玻璃棒带正电，玻璃棒缺少电子；玻璃棒与验电器的金属球接触后，金属箔片上的电子转移到玻璃棒上来，金属箔片由于失去电子而带正电，故验电器的金属箔会张开，故D错误。
故选：B。
9．解：
A、由图可知，甲的波长小，乙的波长大，则甲的频率高，乙的频率低；甲是我们能看得见的红光，根据图（b）可知，乙可能是红外线，人看不见红外线，故A错误；
B、不同频率的两种电磁波在真空中的波速是相同的，故B错误；
C、遥控器是利用红外线来遥控电视机的，由于乙可能是红外线，所以利用的是乙；故C正确；
D、医生可以利用x射线拍片诊断病情，故D错误。
故选：C。
10．解：5G通讯是利用电磁波来传递信息的；
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。
故选：D。
二．填空题
11．解：电磁波可以传递信息和能量，电磁波能够在真空中传播，所以手机、电视是利用电磁波来传递信息的。
故答案为：电磁波。
12．解：
电磁波家族有无线电波、红外线、可见光、紫外线等，它们的波速相同，它们都能在真空中传播。
故答案为：波速；能。
13．解：
以佩戴者手腕为参照物，智能运动手环相当于手腕的位置没有发生变化，智能运动手环是静止的；
智能运动手环还是通过电磁波以无线的方式向手机发送运动的统计数据。
故答案为：静止；电磁波。
14．解：WiFi利用了电磁波中的微波技术进行信息传输．
手机摄像头相当于一个凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用；
故答案为：电磁（微）
会聚
15．解：
（1）白光（可见光）可以发生色散，分解成红、橙、黄等七种颜色的光，由图知，其中波长最长的单色光是红光。广播和电视利用电磁波谱中无线电波来传递声音和图象。
（2）观察电磁波谱中各种波的波长与频率的关系，可以得出初步结论：电磁波谱中各种波的波长随频率增大而减小；
（3）进一步观察和计算电磁波谱中各种波的波长与频率的关系，可知：
105×3×103＝1010×3×10﹣2＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣＝1025×3×10﹣17＝3×108，故可以得出结论：电磁波谱中各种波的波长与频率成反比（或波长与频率的乘积是一个定值）。
故答案为：（1）红；无线电波；
（2）电磁波谱中各种波的波长随频率增大而减小；
（3）电磁波谱中各种波的波长与频率成反比（或波长与频率的乘积是一个定值）。
三．解答题
16．解：（1）点亮LED灯，灯光下的电脑通过一套特制的接收装置接收光信号即可上网，所以点亮LED灯上网是利用电磁波传播信号的。
（2）由图可知，无线电波的频率小于可见光的频率，无线电波波长大于可见光的波长。各种电磁波在真空中的传播速度都等于3×108m/s。
故答案为：（1）是；（2）大于；等于。
17．解：
（1）由短文内容可知，此种单车和手机之间是利用电磁波传递信息的；
由c＝λf得，电磁波的波长：λ＝，由于电磁波传播速度不变，即频率越高，波长越小，
因为1800GHz＞2.4GHz，该GPS信号的波长小于手机蓝牙通信信号的波长；
（2）此种单车的第一代，在骑行过程中可将机械能转化为电能，是利用电磁感应现象实现的；
（3）A、扫描二维码是光现象的应用，与声现象无关，故A错误；
BD、照相机是利用物距大于二倍焦距时，成倒立缩小实像的规律制成的，因此，“扫入”二维码时镜头和二维码的距离大于二倍焦距，故B错误，D正确；
C、二维码本身不发光，不是光源，故C错误。
故选D；
（4）一个成年人在水平路面上骑车时的速度大约是4m/s，
由v＝可得，速骑行半小时行驶的路程：s＝vt＝4m/s×0.5×3600s＝7200m，
已知成年人在水平路面上骑车时所受阻力大约
20N，
成人在水平路面上骑车时，每秒钟平均消耗的能量等于人克服阻力所做的功，
即半小时消耗的能量为：W＝fs＝20N×7200m＝144000J＝1.44×105J，与2×105J
比较接近，故选B；
（5）质量一定时，速度越大，动能越大，行驶中危险性大。
故答案为：（1）电磁波；小于；（2）电磁感应；（3）D；（4）B；（5）质量一定时，速度越大，动能越大，行驶中危险性大。
18．解：
（1）手机是利用电磁波传递信息的；5G手机只不过是传递信息的容量大了、内容多了，但仍是用电磁波在传递，故C正确；
故选：C；
（2）充电功率为：P＝UI＝4.2V×4.5A＝18.9W，
充满电后最多可存储的能量为：
W＝Pt＝18.9W×1h＝18.9W?h；
电池充电和供电是相反的过程，充电时是把电能转化为化学能，放电时是把化学能转化电能；
（3）把很多二极管，三极管和电阻等电子元件做在芯片上，常用的各种二极管，三极管是由半导体材料制成的，在社会各领域应用广泛。
故答案为：（1）C；（2）18.9；电能转化为化学能；（3）半导体。