沪科版九年级物理第十九章 走近信息时代（含答案）

第第页沪科版九年级物理第十九章走近信息时代（含答案）第十九章《走近信息时代》单元测试题

一．填空题

1．如图所示是深受年轻人喜爱的某品牌电动平衡车，该平衡车是一款智能产品，可以连接手机APP从而控制平衡车。平衡车采用锂电池组提供电能，电池铭牌标注：60V、3000mAh，充满电时储存的能量J，行驶时电动机把电能转化为平衡车的能；手机APP通过发射（选填“电磁波”或“超声波”）实现无线控制平衡车。

2．电磁波家族有无线电波、红外线、可见光、紫外线等，它们都可以在真空中传播，在真空中传播时，它们的（选填“频率”“波长”或“波速”）相同。

3．1820年4月，丹麦物理学家发现了“电生磁”现象；1876年发明了电话，使人类迈入了冲破空间和时间的阻隔互通信息的时代。

4．2023年6月23日，我国北斗三号全球卫星导航系统、定位、授时和短报文等服务。北斗卫星之间利用（选填“次声波”、“电磁波”或“超声波”）相互传递信息，实现“星间链路”，它在真空中的传播速度是m/s。若此波波长是3m，则频率是Hz

5．如图所示，超市收银员将读码器对着商品的条形码照射，就会通过波获取到商品的信息，读码器再将光信号转变为信号，传输到电脑显示出来。

6．如图为共享健身器材柜，市民通过微信扫码就可自助取用共享器材智能柜里的健身器材，每日首次使用30分钟只需一分钱，非常方便。手机扫码是利用传递信息。若想扫码成功，二维码到手机镜头的距离需要满足的条件是，此成像原理在生活中的其他应用是。

如图所示，一架无人机正沿水平方向匀速飞行喷洒消毒液，它的操控系统是靠传递信息的。消毒液喷洒出来后过一会儿就消失了，这是一种现象（物态变化名称）；一架无人机将2kg的药液瓶提升30m高，无人机对药瓶做了J的功。

二．选择题

8．根据生活经验，下列数据符合实际的是（）

A．教室内一盏日光灯的功率为1000WB．家用节能灯中电流为20A

C．电磁波在真空中的传播速度为340m/sD．我国家庭电路的电压值为220V

9．下列说法中正确的是（）

A．汤姆生发现电子，证明了原子是可分的B．麦克斯韦证明了电磁波的存在

C．密闭的金属盒不能屏蔽电磁波D．光纤通信是利用光的折射传递信息

10．如图所示的共享单车为广大百姓的出行提供了一种“低碳环保”的交通方式。下列关于共享单车的说法，不正确的是（）

A．单车的车铃通过振动发出声音提醒前方行人注意安全

B．手机扫描二维码时，二维码位于摄像头二倍焦距以外

C．单车的尾灯可利用光的折射引起后方车辆司机的注意

D．共享单车使用电磁波实现定位功能

11．5G手机现在正逐步普及，下列说法正确的是（）

A．5G信号的频率越大，波长越长

B．5G手机的话筒的工作原理其实就是利用电磁感应现象

C．5G手机的技术非常先进，听筒的膜片无需振动就能直接发出声音

D．5G手机接收的手机信号包括声波，电磁波，无线电波

12．有关声和电磁波的应用、分析正确的是（）

A．摩托车的消音器，其作用是在人耳接收处咸弱噪声

B．用大小不同的力拨动吉他的同一根弦，其目的是改变音调

C．红外线、紫外线都属于电磁波，都能在真空传播

D．利用卫星系统进行导航，其信息传递的媒介与“B超”相同

13．如图是一款磁悬浮蓝牙音箱，可实现与手机数据的无线传输。该产品底座里有一个电磁铁，底座通电后，上面的箱体就会在底座产生的磁场作用下悬浮起来，下列说法不正确的是（）

A．音箱悬浮利用了同名磁极相互排斥

B．底座通电后能产生磁场，与发电机的工作原理相同

C．音箱悬浮时在竖直方向受到两个力，即重力和磁场的作用力

D．无线信息传递利用的电磁波在空气中的传播速度约为3×108m/s

14．（双选）10月16日，神舟十三号载人飞船采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱径向端口，翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员成功进驻天和核心舱，开始中国迄今时间最长的载人“飞行”。航天员们在太空中不会看到在地球上的星星“眨眼”现象，他们开讲的“天宫课堂”和各种活动的图像和声音信号都能向地面及时传送。下列说法中正确的是（）

A．神舟十三号载人飞船与核心舱成功对接之后，两者是相对静止的

B．航天员在太空中会看到星星“眨眼”

C．航天员在空间站可通过超声波向地面传递信息，因为其振动频率大

D．太空授课时透过水透镜看到王亚平的像，是光在传播中发生了折射

15．（双选）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

三．作图题

16．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

17．国家工信部将5G牌照发给了中国移动、中国联通、中国电信以及四家公司。其获得的频谱资源如表。1GHz＝103MHz＝109Hz。根据下面的波谱图解答问题：

运营商中国移动中国联通中国电信中国广电

频谱资源4.8～4.9GHz3.5～3.6GHz3.4～3.5GHz700～800MHz

（1）人们通常所说“中国移动5G信号比4G信号传输速度快”是否意味着“4G的电磁波比5G的电磁波在空气中传播速度快”？（选填“是”或“否”）；中国移动5G信号的电磁波与中国电信的5G信号的电磁波在空气中的传播速度，哪个更大？（选填“中国电信”、“中国移动”或“一样大”）；

（2）中国移动5G信号的电磁波的属于哪个波段？（选填“微波”、“红外线”、“紫外线”或“X射线”）；中国移动5G信号的电磁波比中国电信的5G信号的电磁波的波长更长？（选填“中国电信”、“中国移动”或“一样大”）。

18．打开收音机的开关，将旋钮调到没有电台的位置，并将音量开大。取一节旧的干电池和一根导线，靠近收音机，将导线的一端与电池的一极相连。再用导线的另一端与电池的另一极时断时续地接触，如图所示，会听到收音机发出“咔咔”声，这一现象验证了的存在。现将收音机放入玻璃罩中，用抽气机抽去罩中的空气，重复以上实验，却发现听不到收音机发出的“咔咔”声。试分析：

（1）收音机放在真空玻璃罩中听不到“咔咔”声的原因是。

（2）谢老师在一次乘坐镇江商业城的电梯时，发现性能完好的手机接收不到信号。请问这是什么原因？，请设计一个实验验证你的判断。（简述实验方法）

19．探究“电磁波的存在”

打开收音机的开关，转动选台的旋钮，调到一个没有电台的地方，使收音机收不到电台的广播，然后开大音量。让电池的负极与一把锉良好接触，正极连接一根导线。（如图）

（1）拿着导线头，让它与锉接触，并在锉面上滑动，这时收音机会有什么现象发生？你能解释吗？

（2）你能列举出日常生活中类似的现象吗？

五．综合应用题

20．阅读《共享单车》回答问题。

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。

单车的车辆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）电磁波的传播速度是km/s，若此种单车使用的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。

（5）李嘉轩放学回家途时把自行车骑得飞快，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：。

车身净重3t车载电源50V

最大承载量2t电池容量1000Ah

21．如图所示，随着5G技术的推广，无人驾驶公交车正式运行，该车上配有激光雷达、摄像头、卫星导航等设备，在5G的支持下，公交车的智能性大大加强，能够实时对其他道路使用者和突发状况作出反应，已实现自动驾驶下的行人和车辆监测、减速避让、紧急停车、障碍物绕行、变道、自动按站停靠等功能。无人驾驶公交车的部分信息如表所示。

（1）无人驾驶公交车倒车雷达使用的是波，激光雷达使用的是波。摄像头成像的原理是。

（2）无人驾驶公交每个车轮与地面接触面积为100cm2，则满载时每个轮胎对地面的压强为多少？（g取10N/kg）

（3）满载时无人驾驶公交车匀速行驶时，所受阻力为总重的0.02倍。车载电池充满电，能匀速行驶5h，若电动机转化效率为80%，则公交车行驶的速度为多少？

答案

一．填空题

1.648000；机械；电磁波。

2.波速。

3.奥斯特；贝尔。

4.电磁波；3×108；1.0×108。

5.光；电。

6.电磁波；二维码位于镜头的两倍焦距之外；照相机。

7.电磁波；汽化；588。

二．选择题

8.D。

9.A。

10.C。

11.B。

12.C。

13.B。

14.ABD。

15.ABC。

三．作图题

16．

四．实验探究题

17．（1）否；一样大；（2）微波；中国电信。

18．电磁波；（1）声音不能在真空中传播；（2）电梯对电磁波有屏蔽作用；将手机的“背景灯光提示”功能打开后放入密闭的金属容器内，再用另一手机呼叫金属容器内的手机，如果容器内的手机不能接收到呼叫信号，就说明金属容器对电磁波有屏蔽作用。

19．（1）拿着导线头，让它与锉接触，并在锉面上滑动，这时收音机会发出”咔咔嚓嚓”的声音，这是因为导线头在锉面上滑动时，产生了变化的电流，向空中激起了电磁波；

（2）雷电时，打开收音机也会听到“喀喀”声。

五．综合应用题

20．解：（1）电磁波的传播速度是3×105km/s；由c＝λf得，电磁波的波长：λ＝c/f，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、扫描时手机接收到的信号时利用了电磁波，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＝s/t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；

（5）质量一定时，速度越大，动能越大，行驶中危险性大。

答：（1）3×105；小于；（2）电磁感应；（3）D；（4）1.44×105J；（5）质量一定时，速度越大，动能越大，行驶中危险性大。

21．解：（1）无人驾驶公交车倒车雷达使用的是超声波，激光雷达使用的是电磁波。摄像头成像的原理是凸透镜在u＞2f时成倒立缩小的实像。

（2）无人驾驶公交每个车轮与地面接触面积为：S＝100cm2＝0.01m2；

满载时车重为：G＝mg＝（3t+2t）×10N/kg＝（3000kg+2000kg）×10N/kg＝5×104N；

满载时每个轮胎对地面压力为：F＝1/4G＝1/4×5×104N＝1.25×104N；

满载时每个轮胎对地面的压强为：

p＝F/s＝1.25×104N/0.01m2＝1.25×106Pa；

（3）满载时无人驾驶公交车匀速行驶时，处于平衡状态，所受牵引力大小等于所受阻力，为：F牵＝F阻＝0