教科版九年级物理下册 第10章 电磁波与信息技术 单元测试题（解析版）

2019-2020学年教科版九年级物理下册 第10章 电磁波与信息技术 单元测试题一选择题（共8小题，每小题2分，共16分）1目前世界上共有四个卫星导航系统，为了国家安全和更好地服务全球，我国自主研发的卫星导航系统的命名是（）A天宫B嫦娥C北斗D神舟2学习强国平台2019年12月11日报道，我国“透明海洋”大科学计划取得突破性进展，深海观测数据实现实时上传、全球共享。数据上传至全球电信网络靠的是（）A电磁波B超声波C次声波D红外线3关于信息的传递，下列说法正确的是（）A手机话筒的主要作用是把声音信号变成恒定电流B5G网络通信主要是利用光导纤维传递信息的C北斗卫星定位系统可提供全天候即时定位服务D电磁波只能传递声音信号，不能传递图象信号4下列关于电磁波说法正确的是（）A在真空中，电磁波的波长越长，传播的速度越快B光的实质是电磁波，各种电磁波在真空中的传播速度都为3105km/sC电磁波的形式多种多样，射线、X射线、可见光、激光、超声波等都是电磁波D电磁波的传播不需要介质，电磁波不能在玻璃中传播5以下关于电磁波的说法中，正确的是（）A电磁波可以在真空中传播B电磁波的传播离不开介质 C不可见光是电磁波，可见光不是电磁波D频率较高的电磁波在真空中传播速度较大6下列说法正确的是（）A冰水混合物吸热时，温度不变，内能不变B电磁波与声波一样，都不能在真空传播C奥斯特实验说明了电流的周围存在磁场D固体熔化的过程需要吸热，温度会不断升高72019年11月5日凌晨01时43分，我国成功发射第四十九颗北斗导航卫星。我国自行研制的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（）A电磁波B次声波C超声波D激光8关于电磁波，下列说法不正确的是（）A作为信息的载体，电磁波频率越高，相同时间内可以传输的信息越多B微波是一种无线电波，微波通信时可以沿地球表面绕射C导线中电流的迅速变化会在空间激起电磁波D同种介质中，电磁波的波长与频率成反比二填空题（共6小题，每空2分，共26分）9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 （填“超声波”或“电磁波”）；智能手机传递信息的电信号采用 （填“模拟”或“数字”）信号。10光纤是信息传送的一种重要工具，光可从任意弯曲的光纤一端传向另一端，似乎光在其中能随意“转弯”，其实这是光在光纤内不断 而实现的。光也是一种电磁波，它们在真空中的传播速度都是 m/s。江苏人民广播电的频率为702kHz，则南京音乐台节目的波长是 m。11如图是同步通信卫星，板状的两翼是太阳能电池板，它把太阳能转化成电能，供卫星使用；若以地球做参照，同步卫星是 的；现在许多长途电话是以地球同步卫星做中继站，打这种长途电话会感到对方的反应有点延迟。假设某通信卫星距离地球36000km，则打电话会延迟 s。12“共享单车”骑行时能发电是根据 （选填“电流的磁效应”“电磁感应”或“通电导体在磁场中受力”）的原理发电，产生的电能储存于蓄电池内，便于为开锁和卫星定位时提供电能。卫星定位“共享单车”位置时是利用 （选填“超声波”、“电磁波”或“次声波”）传递信息。132019年12月17日，完全由我国自主设计生产的首艘航母“山东舰”在海南三亚某军港交付海军使用，据了解“山东舰”装载先进相控阵雷达，和普通雷达一样靠发射接收 实现目标定位，但此雷达功能多，反应快，抗干扰能力强。14请阅读中国“天眼”中国“天眼”2016年9月25日，被誉为“中国天眼”的有中国自主知识产权的世界最大单口径巨型射电望远镜（简称FAST），在贵州平塘落成启动。它的接收面积达到30个标准足球场，跟被评为人类20世纪十大工程之首的美国Arecibo300m望远镜相比，其综合性能提高约10倍。“中国天眼”投入使用三年来，已实现跟踪、漂移扫描、运动中扫描等多种观测模式。是什么支撑“中国天眼”随时随地对几亿光年外的宇宙“扫一扫”？有一样东西很重要！那就是电力！常见的家用电器耗电较低，如：一台冰箱1秒钟要用0.000012度电，一台空调1秒钟要用0.00086度电，一台洗衣机1秒钟要用0.000018度电，一台电视机1秒钟要用0.0000065度电，一台电脑1秒钟要用0.000009度电。“中国天眼”满负荷运行启动观测1秒钟要用多少电呢？答案是0.83度。“中国天眼”的工作原理是把外太空的射电信号经过反射面反射聚焦到馈源舱，经过处理后再传回总控室。中国天眼”探索外太空靠什么核心部件呢？就是“大锅”中间这个重约30吨的馈源舱，它可以说就是“中国天眼”的“瞳孔”。馈源舱是“中国天眼”发射和收集电磁信号的核心设备，里面不仅有馈源装置，还有配套的其他辅助设备和设施，这些设施关系到“瞳孔”是否看得清、看得准。所以，馈源仓对电压质量要求很高，435伏的额定电压波动不能超过正负0.5%，电压如果超过允许的波动范围，馈源仓就会启动保护程序。剧烈的电压波动可能使馈源仓存在报废风险。“中国天眼”对电力的要求这么高，它的专用变电站是高规格的双电源供电。2015年，一条35千伏专用变电站的18.25公里输电线路接入“天眼”，第一电源开通了。2019年，总长16.2公里的“天眼”工程第二电源成功投运，“天眼”供电有了“双保险”。FAST工程是我国科学工作者奋发图强、励志创新的具体实践。请根据上述材料，回答下列问题：（1）“中国天眼”所接收的电磁波信号在宇宙中的传递速度是 m/s；（2）“中国天眼”满负荷运行启动观测一小时需要用电 kWh；（3）馈源舱对电源的要求很高，“天眼”变电站使用高规格的双电源供电的原因是： 。A，保证不断电B，“天眼”消耗电能多C，“天眼”体积庞大三作图题（共1小题，共5分）15光纤通信是现代通信的一种重要方式。光纤的内壁具有使光发生反射的特性。请在图中作出光路图。四实验探究题（共3小题，每空2分，共24分）16按要求回答问题（1）如图甲所示，通过真空罩可以看到手机来电显示灯在不断闪烁，说明电磁波 （选填”可以”或“不可以”）在真空中传播。（2）如图乙所示，用弹簧测力计拉着物体在水平面上向左做匀速直线运动，则该物体受到的摩擦力的大小为 N。（3）图丙是某物质熔化过程中的温度变化图象，由图象可知该物质是 （选填“晶体”或“非晶体”）。（4）图丁为探究“光的反射规律”的实验装置，若让光线逆着OB的方向射到镜面上，反射光线就会沿OA射出。这个现象说明：在反射现象中， 。17阅读材料并完成填空。光纤通信激光具有很高的亮度，一台大功率激光器发出的激光，亮度可达太阳亮度的1071014倍。激光通信与无线电通信类似，即先将声音和图象信号调制到激光束上，然后把载有声音和图象信号的激光发送出去，最后用接收装置把声音和图象信号检测出来。科学家们研究利用激光进行光纤通信，并取得了很大的成功，光纤是一种非常细的玻璃丝，比人的头发丝还要细，直径只有十分之几毫米，光纤由内芯和包层两部分组成，内芯由光速较小的物质做成，包层由光速较大的物质做成，光在内芯中传播，不断被包层反射回来，曲折前进，如图所示，这样，带有信号的激光就沿着光纤向前传播，容量大，不受外界条件的干扰，使激光通信能传播很远，并且能提高通信质量。（1）激光通信的原理是： 。（2）光纤是一种非常细的玻璃丝，它由内芯和包层两部分组成，光在内芯中传播时，不断被包层 ，曲折前进。（3）激光的光纤通信具有 等优点。18在探究电磁波传播的实验中，先将手机的“背景灯光提示”功能打开后放在钟罩中，用抽气机抽去罩中空气并拨打罩中的手机，手机来电背景灯光闪烁发光。则此时该手机 （能/不能）收到呼叫信号，这说明电磁波 （能/不能）在真空中传播；但我们几乎不能听到铃声，这说明：声音 （能/不能）在真空中传播；再将手机放入密闭的金属容器中，打电话呼叫该手机，手机 （能/不能）接收到呼叫信号，是因为金属对电磁波有 作用。五计算题（共1小题，共9分）19如图所示为音叉在空气中传播时的波形图，其中最凸起的点称为波峰，最凹下的点称为波谷，相邻两个波峰或波谷之间的距离称为波长（符号）。波长与波速、频率之间的关系是：波速波长频率，即vf，声音在空气中的传播速度是340m/s人耳听到的频范围是20Hz200000Hz，那么，人耳听到声音的波长范围是多大？六综合能力题（共1小题，每空2分，共12分）20阅读短文，回答后面问題。无人机无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电波（无线电波与光的性质一样，可以在真空中传播）遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。无人机的巡航速度可以达到每小时90150千米，可以搭载高分辨率摄像机、专业光学相机、红外相机等。如图是航拍“无人机”。下表是本款无人机的部分技术参数。旋翼数量（个）4工作噪声（dB）90遥控距离（m）3000整机质量（g）500充电时间（min）200飞行时间（min）612回答下列问题：（1）无人机在降落过程中，随身携带的相机相对于无人机是 （选填“静止“运动”）的。（2）该无人机飞离地面10m高处，其质量为 kg。（3）无人机能在空中飞行，是依靠四个旋翼对空气产生 的作用，从而获得 的升力。（4）2014年，我国研究出新型除雾霾无人机并投入使用。当无人机向空中喷洒某种固体小颗粒，并迅速 成气体（填物态变化），从周围空气中 ，使空气中的水蒸气迅速变成小水珠以凝结污染物，令其降落在地面上。七解答题（共1小题，共8分）21请阅读神通广大的雷达回答问题。2019年10月1日，国庆70周年阅兵式上，仰望天空，各型飞机160余架米秒不差地飞过天安门广场。空中飞行方阵中的预警机空警2000带有远程警戒雷达，具备强大的远程监控和识别指挥功能，有“空中指挥所”和“云中军帐”的美誉。雷达一般是指利用电磁波的反射来侦测目标的专用设备。它同时具有发射和接收电磁波的功能，工作原理如图1所示，天线发射出定向的电磁波脉冲，遇到目标时被反射回来，再被天线接收。依据反射波的方向和反射脉冲相对于发射脉冲延迟的时间，就可以测定目标的方位和距离。空中飞行方阵中的第五代制空战机歼20，是我国目前最先进的“隐形飞机”，所谓的“隐形”，并不是变得无影无踪，而是要让雷达无法侦察到飞机的存在。我国自主研发的歼20“隐形飞机”采用能够吸收雷达电磁波的材料和涂料制作，它可以有效吸收大部分电磁波：另外，它的机身设计为菱形，能使部分反射的电磁波偏离接收它的雷达，从而达到“隐形”的目的。在生活中雷达的应用几乎无所不在，如：导航雷达，无人驾驶汽车的雷达传感器、检测气象和大气污染的气象雷达。雷达被广泛用于气象探测、遥感、测速、测距、登月及外太空探索等各个方面科学家还利用雷达接收无线电波的特性，发明了只接收信号、不发射信号的射电望远镜。如图2所示，被誉为“中国天眼”的FAST射电望远镜是我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜，截至2019年8月，该射电望远镜已经发现132颗优质的脉冲星候选体，其中有93颗已被确认为新发现的脉冲星，中国的“天眼”作为世界之最，正在探索宇宙深处的奥秘。请根据上述材料，回答下列问题：（1）雷达一般是利用电磁波的 来侦测目标的专用设备。（2）请写出雷达的一种应用： 。（3）“中国天眼”射电望远镜也是雷达技术的一种应用，它 。A既接收信号、又发射信号 B只接收信号、不发射信号 C只发射信号、不接收信号（4）关于制空战机歼20“隐身”的原因，下列说法中正确的是 。A由于歼20飞行很快，电磁波追不上B“隐身”是由于其外部涂料吸收所有的光，人眼看不见飞机C通过采用能够吸收雷达电磁波的材料，增强对电磁波的吸收能力D通过改变飞机形状，增强向雷达探测设备方向反射的电磁波参考答案与试题解析一选择题（共8小题）1【分析】通信卫星是微波通信的中继站，微波是电磁波的一种，可以在真空中传播。北斗卫星导航系统是我国着眼于国家安全和经济社会发展需要正在实施的自主研发、独立运行的卫星导航系统。【解答】解：我国正在实施的自主研发、独立运行的卫星导航系统为北斗导航系统。故选：C。【点评】了解通信卫星的相关知识和我国的时政是解题的关键。本题难度不大。2【分析】电磁波能够在真空中传播，并且传播速度快，电信网络是利用电磁波来传递信息的。【解答】解：电信网络传输信息是利用电磁波来实现的。故选：A。【点评】此题主要考查电磁波的应用，知道广播、电视、移动通信都靠电磁波传递信息。3【分析】（1）话筒把声信号转换成电信号，听筒将电信号转换成声信号；二者的频率相同；（2）5G网络通信主要是利用电磁波传递信息的；（3）卫星利用电磁波传递信息；（4）电磁波作为载波使用时，既可以传递声音信号，也可以能传递图象信号。【解答】解：A、话筒的作用是把声音信号转换成变化的电流，故A错误；B、5G网络通信主要是利用电磁波传递信息的，故B错误；C、我国独立自主建立的北斗卫星定位系统，可提供全天候的及时定位服务。该系统利用电磁波传递信息，故C正确；D、电磁波能传递声音信号，也能传递图象信号，故D错误。故选：C。【点评】该题考查对电磁波的理解，以及信号的转换，属于对基础知识点的考查。4【分析】（1）所有电磁波的波速是一定的，电磁波在真空中的传播速度都为3105km/s；（2）光属于电磁波；（3）声波不是电磁波；（4）电磁波的传播不需要介质。【解答】解：A、在真空中，电磁波的速度不变，故A错误；B、电磁波在真空中的传播速度都为3105km/s，故B正确；C、超声波不是电磁波，故C错误；D、电磁波能在玻璃中传播，故D错误。故选：B。【点评】本题考查了对电磁波认识、电磁波的传播条件及传播速度的理解和掌握，属于基础题。5【分析】利用下列知识分析判断：（1）电磁波传播不需要介质，可以在真空中传播；（2）光是电磁波的一种，光分为可见光和不可见光；（3）电磁波在真空或空气中的传播速度与光速相同，保持不变，其速度与频率没有关系。【解答】解：AB、电磁波传播不需要介质，可以在真空中传播，故A正确、B错误；C、不可见光和可见光都属于电磁波，故C错误；D、电磁波在真空中的传播速度与光速相同，保持不变，与频率的大小无关，故D错误。故选：A。【点评】本题考查电磁波的传播及应用，属于基础题。6【分析】（1）内能的大小与物体的质量、温度等有关；（2）电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播；（3）1820年，丹麦物理学家奥斯特用实验证实，通电导线周围存着磁场。（4）晶体在熔化时不断吸热温度不变，非晶体熔化时不断吸热，温度升高。【解答】解：A、冰水混合物吸热时，质量不变，温度不变，内能增大，故A错误；B、电磁波属于光，可以在真空传播，故B错误；C、奥斯特实验发现通电导体周围的小磁针会发生偏转，证明了电流周围有磁场，故C正确；D、固体熔化过程中持续吸热，温度不变，故D错误。故选：C。【点评】本题考查知识点较多，正确理解所学的基础知识是解题的关键，难度不大。7【分析】导航仪是利用电磁波传递信息的，导航仪、地面端的中心控制系统、导航卫星间可以相互传递信息；【解答】解：我国自行研制的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。故选：A。【点评】本题考查电磁波的传播，掌握导航卫星的工作原理即可正确解题。8【分析】（1）电磁波的信息传递量跟频率的关系：电磁波的频率越高，同时间内传输的信息就越多；（2）微波的传播与光的传播相同，沿直线传播；（3）电流的迅速变化会激发电磁波；（4）公式vf分析解答。【解答】解：A、作为信息载体的电磁波，其频率越高，相同时间内传输的信息就越多，故A正确；B、微波是一种无线电波，沿直线传播，不能沿地球表面绕射，故B错误；C、导线中电流的迅速变化会在空间激起电磁波，故C正确；D、在同种介质中，电磁波的波速一定，由公式vf可知，电磁波的波长与频率成反比，故D正确。故选：B。【点评】本题涉及的知识点较多，但难度不大，熟练掌握基础知识即可正确解题。二填空题（共6小题）9【分析】（1）手机是通过接收和发射电磁波来实现通讯的；（2）数字信号不易失真，易于加密，抗干扰能力强，手机的声音、图象信息是数字信号。【解答】解：手机是利用电磁波传递信息的；手机的声音、图象信息都是数字信号。故答案为：电磁波；数字。【点评】本题考查电磁波的应用及手机传递信号的方式，是一道基础题。10【分析】光纤通信是利用激光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到远方；知道波的速度、波长和频率的关系，由公式可求解。【解答】解：光纤通信利用的就是全反射的道理，光纤在结构上有中心和外皮两种不同介质，光从中心传播时遇到光纤弯曲处，会发生全反射现象，而保证光线不会泄漏到光纤外；光在真空中的传播速度是宇宙中最快的速度：c3108m/s；由cf得：波长为：427m。故答案为：反射；3108；427。【点评】本题考查了光纤通信，光纤通信是现在通信方式中比较多、比较好的一种通信方式，是一道基础题。11【分析】（1）在研究物体运动时，要选择参照的标准，即参照物，物体的位置相对于参照物发生变化，则运动，不发生变化，则静止；（2）北斗卫星导航系统是依靠电磁波传递信息的；光在真空中的传播速度是3105km/s，根据速度公式即可求出信号传输到地面接收机时间。【解答】解：同步通信卫星绕地球转动的周期跟地球自转的周期相同，所以叫做“同步”卫星，它们是相对“地球”静止的；电磁波在真空中的传播速度是3105km/s；卫星无线电波传播的距离：s36000km272000km；由v可得，信号传输到地面接收机时间：t0.24s。故答案为：静止；0.24。【点评】本题考查了运动和静止的判断以及速度公式的应用，属于基础性题目。12【分析】（1）利用电磁感应现象可以产生感应电流；在电磁感应现象中机械能转化为电能；（2）电磁波可以传递信息。【解答】解：“共享单车”骑行时，其内部闭合电路的部分导体做切割磁感线运动，会产生感应电流，利用的是电磁感应的原理发电；在发电的过程中，机械能转化为电能；卫星定位“共享单车”位置时是利用电磁波传递信息。故答案为：电磁感应；电磁波。【点评】本题考查了发动机的原理以及电磁波的应用，是一道基础题。13【分析】电磁波在生活中的应用非常广泛，比如手机、雷达等都是利用的电磁波。【解答】解：雷达是靠发射接收电磁波实现目标定位的。故答案为：电磁波。【点评】本题考查的是电磁波的传播，属于基础题。14【分析】（1）电磁波的传播速度等于光在真空中的传播速度，为3108m/s；（2）根据“中国天眼”满负荷运行启动观测1秒钟要用电0.83度来分析解答；（3）根据题中信息分析解答。【解答】解：（1）电磁波信号在宇宙中的传播速度等于光在真空中的传播速度，为3108m/s；（2）由题意知“中国天眼”满负荷运行启动观测1秒钟要用电0.83度（0.83kWh），则1h时需要用电：W0.83kWh/s3600s2988kWh；（3）馈源仓对电压质量要求很高，435伏的额定电压波动不能超过正负0.5%，电压如果超过允许的波动范围，馈源仓就会启动保护程序。剧烈的电压波动可能使馈源仓存在报废风险，所以为了保证不断电，“天眼”变电站使用高规格的双电源供电。故选：A。故答案为：（1）3108m/s；（2）2988；（3）A。【点评】本题考查了学生认真审题、搜取信息、得出答案的能力，可以带着问题去阅读、搜集有用信息。三作图题（共1小题）15【分析】光在光纤通信中传播的时候，是沿光纤内壁不断的反射向前传播，根据光的反射定律即可作图。【解答】解：光导纤维由内外两层组成，且内外两层的折射本领不同，激光不会透过去，激光是不断的经光纤壁反射向前传播。先作出“法线”，然后根据光的反射定律即可作出反射光线。如下图：【点评】本题主要考查学生对：光纤通信的特点的了解和掌握，是中考的热点。四实验探究题（共3小题）16【分析】（1）声音不能在真空中传播，电磁波可以在真空中传播；（2）物体匀速运动，处于平衡状态，所受的摩擦力与拉力是一对平衡力；（3）晶体在熔化过程温度保持不变，非晶体熔化过程中温度不断升高；（4）在反射现象中，光路具有可逆性。【解答】解：（1）图甲，通过真空罩可以看到手机来电显示灯在不断闪烁，说明电磁波可以在真空中传播；（2）图乙，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为3.0N；物体在水平方向上受拉力和摩擦力而做匀速直线运动，说明摩擦力与拉力是一对平衡力，故物体受到的摩擦力等于拉力，等于3.0N；（3）图丙，物质在熔化过程中吸热但温度保持不变，所以该物质是晶体；（4）当光逆着原来的反射光线入射时，反射光线也逆着原来的入射光线反射出去，这说明在反射现象中光路是可逆的。故答案为：（1）可以；（2）3.0；（3）晶体；（4）光路是可逆的。【点评】本题中的四个图均来自于课本插图，这就要求同学们在学习时不要忘记课本插图，明白每一个插图蕴含的物理意义，复习时做到三清：清插图、清习题、清例题。17【分析】问题的答案都可以从题中所给短文找出；解答这类题时，最好是先看清问题，然后带着问题去读短文。【解答】解：（1）激光通信先将声音和图象信号调制到激光束上，然后把载有声音和图象信号的激光发送出去，最后用接收装置把声音和图象信号检出来。（2）光纤是一种非常细的玻璃丝，比人的头发丝还要细，直径只有十分之几毫米，光纤由内芯和包层两部分组成，内芯由光速较小的物质做成，包层由光速较大的物质做成，光在内芯中传播，不断被子包层反射回来，曲折前进。（3）光纤通信的容量大，不受外界条件的干扰，传播很远，通信质量很高。故答案为：（1）先将声音和图象信号调制到激光束上，然后把载有声音和图象信号的激光束发送出去，最后用接收装置把声音和图象信号检测出来；（2）反射；（3）容量大，通信质量高，不受外界干扰。【点评】这是一道信息给予题，信息给予题是现在的一种新题型，题目的答案都可以从题中找出。18【分析】（1）手机背景灯光闪烁说明手机接收到了电磁波，电磁波是从真空罩中传播过来的；声音的传播需要介质；（2）金属容器对电磁波有屏蔽作用，可以阻断电磁波的传播。【解答】解：抽气机抽去罩内的空气，罩内变为真空，手机背景灯灯光闪烁说明罩内的手机接收到了电磁波，说明电磁波可以在真空中传播；我们几乎不能听到铃声，这说明声音不能在真空中传播；金属容器对电磁波有屏蔽作用，金属容器中的手机接收不到电磁波信号。故答案为：能；能；不能；不能；屏蔽。【点评】此题的难点是最后一问，解答的关键是金属容器的屏蔽电磁波的作用。五计算题（共1小题）19【分析】已知声音在空气中的传播速度是340m/s，根据波长与波速、频率之间的关系是：波速波长频率，即yf，可求得人耳听到声音的波长范围。【解答】解：已知v340m/s，由vf，可得117m；20.017m，则人耳