强化训练苏科版九年级物理下册《电磁波与现代通信》难点解析试题（含详细解析）

苏科版九年级物理下册《电磁波与现代通信》难点解析考试时间：90分钟；命题人：教研组考生注意：1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。第I卷（选择题30分）一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）1、“奋斗者”号是中国研发的万米载人潜水器，2020年在马里亚纳海沟分别下潜到10058米和10909米海底，成功两探万米海底，创造了中国载人深潜的新纪录。无线电波在深水中减弱非常明显，给其定位和导航带来很大挑战。“奋斗者”号设计主要应用了“大海深处的GPS水声定位”和“惯性导航装置”等。其中“水声定位”主要采用的是以下哪项技术（）。A．北斗导航 B．超声波 C．激光定位 D．无线电通讯2、2020年11月24日4时30分，中国在文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，顺利将探测器送入预定轨道。2020年12月17日，嫦娥五号任务轨道器与返回器分离，返回器携带月球样品返回地球。下列说法正确的是（）A．火箭升空过程中机械能不变B．火箭升空过程中机械能转化为内能C．控制中心是通过电磁波来控制嫦娥五号任务轨道器D．嫦娥五号任务轨道器是通过超声波来控制返回器的3、研究发现：月球上无大气、无磁场，物体在月球上所受的重力只相当于地球上的六分之一。在月球上，你认为下列情况可能发生的是：（）A．用指南针确定方向 B．用电磁波传递信息C．举起杠铃将更加费力 D．利用汽油机带动月球车前进。4、下列说法正确的是（）A．原子是由质子和中子构成的B．电磁波不能在真空中传播C．导体的电阻是导体本身的一种性质D．铜丝、铅笔芯、玻璃都是导体5、下列关于光的说法中正确的是（）A．照相机胶片上所成的像是正立的实像B．我们能从不同方向看到黑板上的字是因为字发生漫反射C．隐形飞机是人眼不能直接观察到的飞机D．日环食是日食的一种，这是由于光的折射形成的6、下列关于信息的说法正确的是（）A．固定电话、移动电话、广播和电视都是利用导线中的电流传递信息的B．电磁波在任何介质中传播的速度都为C．WiFi上网是当今广泛使用的一种无线网络传输技术，它传递信息用到的是超声波D．微波可以传递信息，具有能量7、2021年4月5日，中国海军公布了辽宁舰航母编队在台湾周边海域进行例行性训练的消息。如图是舰载机在航母上起飞时的情景，下列说法正确的是（）A．加速起飞的舰载机动能不变B．指挥员和飞行员之间靠超声波通话C．用密度小的合金制作机身可减小惯性D．舰载机起飞时的升力利用了帕斯卡原理8、图所示，将导线一端与电池负极连接，用另一端与电池正极快速断续接触，可以听到收音机发出“咯、咯”声，表明收音机接收到了（）A．热量 B．声波 C．光能 D．电磁波9、2021年5月15日，我国“天问一号”火星探测器稳稳降落在火星的乌托邦平原，探测器经过借助火星大气进行气动减速等一系列减速措施后，再经过反推发电机进行动力减速，距离火星表面100m时，进入悬停阶段，完成精避障和缓速下降后抵达火星表面，如图所示，下列判断错误的是（）A．探测器与地面控制系统间靠电磁波传递信息B．反推发电机利用了热值大，密度小的燃料C．悬停阶段，探测器相对火星表面是静止的D．落地后，探测器的影子是光的反射形成的10、我国无线通信已经向“5G”升级换代。2-4G、5G电磁波的频段如题图所示，2-4G信号为分米波频段，5G信号分为FR1厘米波频段和FR2毫米波频段。与4G相比，5G电磁波在相同时间内传输的信息量约是4G的10倍，主要原因是5G电磁波（）A．频率更高 B．频率更低C．传播速度更小 D．传播速度更大第Ⅱ卷（非选择题70分）二、填空题（10小题，每小题4分，共计40分）1、电磁波遇到平滑的金属表面会像光遇到平面镜一样发生反射，且遵循光的反射定律。救生艇的上方都悬挂着一个由三块互相垂直的正方形薄金属平板组成的“角反射器”（如图甲）。请在图乙中作出电磁波AO经互相垂直的金属表面反射后的反射波_____。由作图可知，无论从哪个方向射来的电磁波经“角反射器”反射后__________________，便于利用雷达发现救生艇。2、2020年11月24日凌晨，嫦娥五号由长征五号遥五运载火箭发射升空，这意味着我国探月工程“绕、落、回”三步走战略行进到了最后一步。2020年12月3日23时10分，在完成钻取和表取之后，上升器已经顺利地从月面起飞，此时上升器相对于月球是______（“运动”或“静止”）。嫦娥五号探测器总重量为8.2吨，此次月球“挖土”采样量为2公斤，该月球土壤回地球后质量将______（“变大”、“变小”或“不变”）。在38万公里的月球进行无人的交会对接，这在中国的航天史上是第一次，在世界的航天史上也是第一次。北京航天飞行控制中心发出的指令经历______s，才会被嫦娥五号接受到。（计算结果保留两位小数）3、探究声音的传播时，将手机装入塑料袋，扎紧袋口后用细线悬于水中。用另一部手机拨打袋中的手机，手机能接通，说明______可在水中传播；能听到手机发出的铃声，还能说明______可在水中传播。4、广播电台、电视台以及移动电话（手机）靠复杂的电子线路来产生迅速变化的电流，导线中的电流迅速变化会在空间产生__。移动电话（手机）与固定电话的工作原理基本一样，只是移动电话的声音信息不是由导线中的电流来传递，而是由空间的___来传递的。5、2020年6月23日，在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗系统第五十五颗导航卫星，这是北斗三号最后一颗全球组网卫星。火箭开始升空时，携带的卫星相对于火箭是___________的。北斗导航卫星在太空中用___________与地球通讯。6、我国自主研发的月球车降落在月球上，月球车的车轮做得比较宽大是为了减小___________；车轮表面凹凸不平为了增大___________；地面控制中心是通过发射___________（超声波/电磁波）来遥控月球车。7、1876年美国人贝尔发明了电话机，能直接将声音传送到很远的地方。这架电话机和今天我们所熟悉的电话机的模样大不相同，如图。它有一个漏斗状的话筒，发出的声波进入话筒后，使话筒内的铁膜片______，铁膜片的______会影响旁边永磁铁的磁场。在永磁铁上绕着一个连接电池和收话机的线圈。当永磁铁的磁场被影响时，线圈就会被感应而产生电信号送到收话机。8、电话的工作原理。话筒把_______变成变化的电流，变化的电流沿着导线把_______传到远方。在另一端变化的电流使听筒的膜片振动，携带信息的_______又变成声音。9、2019年1月3日，“玉兔二号”从停稳在月球表面的“嫦娥四号”上沿轨道缓缓下行到达月球表面，图片中“玉兔二号”和“嫦娥四号”在太阳光下由于______形成的影子非常清晰；不久将来中国宇航员将实现首次登月，月球表面没有空气。两名宇航员可以用______选填“大声讲话”、“大喇叭”或“无线电”进行交流。10、2021年5月15日，我国“天问一号”火星探测器稳稳降落火星北半球的乌托邦平原。天问一号首先借助火星大气进行气动减速，接着打开降落伞进行伞系减速，最后通过反推发动机进行动力减速。在距离火星表面100m时，天问一号进入悬停阶段，完成精避障和缓速下降后抵达火星表面（如图）。（1）气动减速阶段，由于和火星大气摩擦，“天问一号”表面温度大幅上升，这是通过___________的方式改变了“天问一号”的内能。（2）动力减速阶段，反推发动机点火向下喷出高温高压气体使天问一号减速，这说明力的作用是___________的。（3）悬停阶段，“天问一号”相对火星表面是___________的。（4）落到火星表面的“天问一号”在火星地面上留下了长长的影子，这是因为光的___________形成的。（5）“天问一号”与地面之间靠___________传递信息。（6）随“天问一号”探测器一起登陆的“祝融号”火星车质量___________（选填“大于”“小于”或“等于”）在地面时的质量。三、计算题（6小题，每小题5分，共计30分）1、雷达利用天线把电磁波向欲探测的目标发射出去，然后再利用天线接收到反射波，根据反射波的方向和延迟时间判断目标的方位和距离．某地面雷达站向某卫星发射出波长为的电磁波，经过的时间，接收到了反射波．请你回答：（1）电磁波在真空中的传播速度是多少？（2）该雷达向目标发出的电磁波的频率是多少？（3）该卫星距地面多远？2、无线电波中的短波的波长范围为50～100m，试求短波段所对应的频率范围．3、雷达利用天线把电磁波向欲探测的目标发射出去，然后再利用天线接收到反射波，根据反射波的方向和延迟时间判断目标的方位和距离。某地面雷达站向某卫星发射电磁波，经过0.4s的时间，接收到了反射波。请你回答：该卫星距地面多远？4、某电磁波在10－5s的时间内在真空中向前传播的距离为3个波长，则：（1）该电磁波的波长λ为多少？________（2）该电磁波的频率ν为多少？________5、小军刚买了一款TCL3188手机．阅读手机的《用户手册》时，看到在“电池”栏中有如图所示的说明，在手机电池上印有如图所示字样．（符号“mAh”表示“毫安・时”，它是电量（Q=It）的单位）（1）手机是靠________（选填序号：A“超声波”、B、“电磁波”）传递信息的．（2）这块电池正常工作时的电压是________V．充满电后能够提供的电能为________J．（3）假如这款手机连续通话时工作电流恒为250mA，则这块电池充满电后能够使该手机连续工作________小时．6、雷达利用天线把电磁波向欲探测的目标发射出去，然后再利用天线接收反射波，根据反射波的方向和延迟时间来判断目标的方位和距离．已知某地面雷达站向某卫星发射出波长为的电磁波，经过的时间，接收到了反射波，求该卫星与雷达站的距离．-参考答案-一、单选题1、B【解析】【详解】无线电波在深水中减弱非常明显，给其定位和导航带来很大挑战。所以水声定位一般是利用超声波来传递信息，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。2、C【解析】【分析】【详解】A．火箭升空过程中，速度变大，重力势能变大，故机械能变大，故A错误；B．火箭升空过程中，燃料的内能转化机械能，故B错误；C．控制中心是通过电磁波来控制嫦娥五号任务轨道器，故C正确；D．嫦娥五号任务轨道器是通过电磁波来控制返回器的，超声波并不能在真空中传播，故D错误。故选C。3、B【解析】【详解】A．月球上没有磁场，则指南针不能确定方向，故A不符合题意；B．电磁波可以传递信息，可以在真空传播，故B符合题意；C．由题知，物体在月球上所受重力只相当于地球上的，举起杠铃将更加省力，故C不符合题意；D．月球上无大气，汽油不能燃烧，汽油机不能工作，故D不符合题意。故选B。4、C【解析】【分析】【详解】A．原子是由原子核和核外电子组成，原子核是由质子和中子构成的，故A错误；B．电磁波可以在真空中传播，故B错误；C．导体的电阻是导体本身的一种性质，其大小与导体两端的电压和通过它的电流大小无关，故C正确；D．铜丝、铅笔芯容易导电，是导体，而玻璃不容易导电，是绝缘体，故D错误。故选C。5、B【解析】【详解】A．照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的，故A错误；B．由于黑板表面凹凸不平，字发生漫反射，所以我们能从不同方向看到黑板上的字，故B正确；C．隐形飞机并不是人眼不能直接观察到的飞机，而是难以被雷达发射的电磁波捕捉到的飞机，故C错误；D．由于光的直线传播，当月球运动到太阳和地球之间时，太阳射向地球的光被挡到而形成日食，故D错误。故选B。6、D【解析】【详解】A．固定电话利用导线中的电流传递信息的，移动电话、广播和电视是利用电磁波传递信息的，故A错误；B．电磁波在真空中的传播的速度为，在其他介质中的传播速度小于，故B错误；C．WiFi利用了电磁波中的微波技术进行信息传输，是电磁波的利用，故C错误；D．电磁波可以传递信息也可以传递能量，微波是电磁波的一种，所以它既可以传递信息，又具有能量，故D正确。故选D。7、C【解析】【分析】【详解】A．加速起飞的舰载机质量不变，速度变大，所以动能增加，故A错误；B．舰载机飞行时，噪音比较大，依靠声波不能有效接收指令，所以指挥员和飞行员之间是依靠电磁波通话，故B错误；C．用密度小的合金制作机身，在体积相同时，可以减小飞机的质量，进而可以减小飞机的惯性，故C正确；D．舰载机上凸下平，起飞时，在相同时间内，上方空气通过的路程较长，速度较大，根据流体压强与流速的关系，流速越大，压强越小，下方的压强大于上方的压强，从而产生升力，利用的是流体压强和流速的关系，故D错误。故选C。8、D【解析】【分析】【详解】将导线的一端与电池负极相连，再用导线的另一端与电池的正极快速断续接触，这时导线中就会有变化的电流，故周围就会产生电磁波，产生的电磁波被收音机接收，故能听到收音机发出“咯、咯”声，即ABC不符合题意，D符合题意。故选D。9、D【解析】【分析】【详解】A．电磁波传播不需要介质，探测器与地面控制系统间靠电磁波传递信息，故A正确，不符合题意；B．热值大的燃料，相同质量完全燃烧放热更多，密度小，相同体积质量小，更轻便，故B正确，不符合题意；C．悬停阶段，探测器相对火星表面位置不变，是静止的，故C正确，不符合题意；D．探测器的影子是光的直线传播形成的，故D错误，符合题意。故选D。10、A【解析】【分析】【详解】电磁波在真空中的传播速度为3.0×108m/s，所以它们的速度相等。由题意可知，5G的电磁波频率为4700MHz，2-4G的电磁波频率为1600MHz，所以5G的频率更高。故选A。二、填空题1、均沿与入射波方向平行的直线返回【解析】【详解】[1][2]先过第一次入射点垂直镜面作出法线，再根据反射角等于入射角画出反射光线；反射光线到达第二个反射面，同理先作法线，再作反射光线，如下图。由数学知识可知，第二次反射的反射光线与第一次反射的入射光线是平行的。所以，无论从哪个方向射来的电磁波经“角反射器”反射后均沿与入射波方向平行的直线返回。如下图2、运动不变1.27【解析】【分析】【详解】[1]如果一个物体相对于另一个物体的位置发生改变称为机械运动。在完成钻取和表取之后，上升器已经顺利地从月面起飞，此时上升器相对于月球是运动的。[2]质量是物体的一种属性，不随位置、状态、温度、形状等的变化而改变。嫦娥五号探测器总重量为8.2吨，此次月球“挖土”采样量为2公斤，该月球土壤回地球后质量将不变。[3]在太空中是利用电磁波传递信息的，电磁波在真空中的传播速度为，在38万公里的月球进行无人的交会对接，北京航天飞行控制中心发出的发出的指令被嫦娥五号接受到所用时间3、电磁波声音【解析】【分析】【详解】[1]手机既能发射电磁波，又能接受电磁波，用另一部手机拨打袋中的手机，手机能接通说明电磁波可在水中传播。[2]能听到手机发出的铃声，是由水和空气传过来的，故能说明声音可在水中传播。4、电磁波电磁波【解析】【分析】【详解】[1]导线中的电流迅速变化会在空间激发出变化的磁场，变化的磁场又会激发出变化的电场，交替变化的电磁场就形成了电磁波。[2]移动电话在通话时，即是无线电波的发射台，又是一个接受台，故它是通过电磁波来传递信息的。5、静止电磁波【解析】【分析】【详解】[1]携带的卫星相对于火箭的位置不发生变化，所以携带的卫星相对于火箭是静止的。[2]太空中是真空环境，而电磁波可以在真空中传播，所以北斗导航卫星在太空中用电磁波与地球通讯。6、压强摩擦电磁波【解析】【详解】[1]月球车的车轮做得比较宽大，这是为了在压力一定时，通过增大受力面积来减小月球车对地面的压强。[2]车轮表面凹凸不平，这是为了在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大车轮和地面之间的摩擦力。[3]月球上没有空气，不能传播超声波，地面控制中心利用电磁波来遥控月球车。7、振动振动【解析】【分析】【详解】[1][2]贝尔电话机工作原理：声波传入话筒内，引起话筒内铁膜片的振动，铁膜片在永磁铁的磁场中振动会使永磁体的磁场发生变化，缠绕在永磁铁上的线圈就会随磁场的变化产生感应电流送到收话机。8、声音信息电流【解析】【分析】【详解】[1][2][3]最简单的电话装置是由听筒、话筒组成，它们应串联在电路中。电话的话筒把声信号转变为强弱变化的电流信号，通过导线把信号传递出去，再通过听筒把随电流变化的电信号变成声信号，把传输的声音还原出来，这就是电话的工作原理。9、光的直线传播无线电【解析】【详解】[1]图片中“玉兔二号”和“嫦娥四号”在太阳光下的影子是由光的直线传播形成的。[2]声音的传播需要介质，电磁波的传播不需要介质，所以两名宇航员可以用无线电交流。10、作用相互静止直线传播电磁波等于【解析】【分析】【详解】（1）[1]气动减速阶段，由于和火星大气摩擦，“天问一号”的机械能转化为其内能，所以这是通过做功改变了“天问一号”的内能。（2）[2]反推发动机点火后会产生高温高压的燃气，这些燃气会膨胀，对其周围的物体都会有压力作用，则周围物体也会限制它的这种膨胀。但因只有向下的喷口是开放的，所以高温高压的气体会在燃烧室内壁的作用下向下喷出，由于力的作用是相互的，所以这些气体也会对“天问一号”产生向上的力而使其减速。这就说明力的作用是相互的。（3）[3]悬停阶段，以火星表面为参照物，“天问一号”的位置并没有发生改变，所以其相对于火星表面是静止的。（4）[4]光在同种均匀介质中是沿直线传播的，所以会在不透明物质的后面光照不到的地方形成阴影区，这就是影子。（5）[5]电磁波具有传播速度快、传递信息量大、可在真空传播的特点，所以“天问一号”与地面之间靠电磁波来传递信息的。（6）[6]物体的质量不随其位置、状态、形状、温度等的改变而改变，只与其所含物质的多少有关。火星车登陆火星后，其所含物质的多少没有改变，所以其质量等于在地球上时的质量。三、计算题1、（1）（2）（3）【详解】(1)因为电磁波在真空中的传播速度等于光在真空中的传播速度，即电磁波在真空中的传播速度为；(2)由得，雷达向目标发出的电磁波的频率：(3)由得，电磁波传播距离是单向距离的2倍，故卫星与地面的距离为：．答：(1)电磁波在真空中的传播速度是；(2)该雷达向目标发出的电磁波的频率是；(3)该卫星距地面．2、3000～6000kHz.【解析】由得则得