教科版物理九年级下册第十章《电磁波与信息技术》单元测试提高卷

教科版物理九年级下册第十章《电磁波与信息技术》单元测试提高卷一、选择题（每题3分，共30分）1．下列技术应用中，不是利用电磁波工作的是（）A．利用声呐系统探测海底深度 B．利用光纤系统进行信息传送C．利用北斗导航系统进行定位 D．利用微波雷达跟踪飞行目标2．手机是利用微波进行通信的，当手机使用下列哪个功能时，手机与一定是电信运营商的基地台进行着微波通信（）A．手机用GPS导航B．手机用WIFI上网C．手机用数据流量包上网D．用蓝牙传文件3．图为广播电台的发射塔，其信号频率比红光频率低，则以下说法正确的是（）A．广播电台发射的信号不能在真空中传播B．与红光相比，广播电台发射的信号波长较短C．广播电台发射的信号在空气中传播的速度为340m/sD．广播电台发射的信号是由高频变化的电流产生的4．关于移动电话，下列说法正确的是（）A．声音信息是由导线中的电流来传递的B．声音信息是由空气来传递的C．两部移动电话之间通信是通过基地台转接的D．移动电话天线的接收能力很强5．用收音机接收无线电广播时，收音机中承担选台工作的是（）A．接收天线 B．调谐器 C．调制器 D．扬声器6．图为可见光的波段示意图。某款光敏电阻（LDR）在无光照时的电阻为R，在波长为540nm的光照射时的阻值只有无光照时的百分之一，将两个这样的LDR连接成右图电路，则（）A．通过R1的电流比R2的电流小B．R1的功率比R2的功率大C．波长为540nm的光比红光的频率小D．波长为540nm的光在真空中传播速度比红光快7．下面是无线电广播接收过程的几个步骤，其合理顺序是（）⑴调谐选择所需要接收的电磁波⑵接收无线电波⑶检出声音信号电流⑷耳机放音A．（1）（2）（3）（4） B．（2）（1）（3）（4）C．（4）（3）（2）（1） D．（3）（2）（4）（1）8．手机天线的作用是（）A．接收电磁波B．发射电磁波C．既能发射电磁波又能接收电磁波D．以上说法均不对9．2023年8月29日搭载自主知识产权麒麟9000S芯片的华为Mate60Pro发布，卫星通话是它的最大卖点，遥遥领先也是它的宣传口号，成为国产手机的骄傲。Mate60Pro手机采用锂离子聚合物5000mA·h不可拆卸式电池，电池工作电压为3.7V。手机支持有线最大超级快充（20V/4.4A），兼容11V/6A或10V/4A或10V/2.25A或4.5V/5A或5V/4.5A超级快充。下列说法正确的是（）A．制作自主知识产权的麒麟9000S芯片的主要材料是超导体B．卫星通话利用的是电磁波，其在真空中的传播速度是3×1C．仅充电10分钟，便可充满50%的广告是夸大其词，假的D．锂离子聚合物电池“容量5000mA·h”一次充满电储存电能为：3.96×106J10．随着信息安全日趋重要，怎样保密通信已成为当今最为紧迫的问题之一.目前我国科学家在利用单光子偏振态进行量子密钥传输研究领域处于世界领先地位.爱因斯坦的光子说认为，光是一份一份地连续传播的，每一份叫做一个光子，每个光子的能量为E=hv，其中h=6.63×10−34J⋅s,A．10-17J B．10-19 C．10-21 D．10-23二、多选题（每题3分，共9分）11．如图所示，下列现象与其对应的物理知识正确的是（）A．甲图：钓鱼者使用的钓鱼竿是省力杠杆B．乙图：茶壶的壶嘴与壶身构成了连通器C．丙图：C919飞机飞行时机翼上方空气流速大压强小D．丁图：航天员在空间站向大家问好的声音是通过超声波传回地面的12．信息、能源和材料是现代文明的三大支柱，下列说法中正确的是（）A．氢弹利用的是聚变在瞬间释放的能量B．集成电路上的芯片是利用半导体材料制成的C．光纤通信是激光借助光的折射原理来传递信息的D．“北斗”导航系统是利用超声波进行定位和导航的13．近年来，自动新能源汽车和自动驾驶技术成为许多汽车厂商重点研究对象。如图，为顾客正在体验某品牌汽车的自动泊车技术，该汽车利用5G技术、高精度地图、激光雷达传感器等多种技术手段实现车辆的精准定位。从而保证车辆准确行驶。下列说法中正确的是（）A．汽车搭载的北斗导航系统通过电磁波向汽车发送信息B．该汽车利用纯电模式行驶过程中，所消耗的电能全部转化为汽车的动能C．5G芯片是利用超导体材料制成的D．当续航不足时，该汽车通过发动机燃烧汽油来获取动力，汽油属于不可再生能源三、填空题（每空2分，共34分）14．2025年4月25日，神舟二十号和神舟十九号航天员在中国空间站胜利会师，激动人心的画面通过波传递全世界。该波（选填“能”或“不能”）在空气中传播。15．广播电台的发射线路靠迅速变化的交变电流向外发射电磁波，交变电流在每秒周期性变化1次发射的电磁波频率为1Hz。若某电台节目发射频率为88.2MHz，说明发射线路中的交变电流每秒钟周期性变化为次，收音机通过电磁波来工作，手机通过电磁波来实验远距离通话。（后两空选填“发射”、“接收”或“发射和接收”）16．如图所示是电视的发射和接收原理图，图乙中显示器的作用是将接收的图像电信号还原成；扬声器的作用是将音频电信号转化成。17．如图甲、乙所示是无线电广播工作过程的简易图。话筒把播音员的声音信号转换成，调制解调器把音频信号加载到电流上发射到空中，收音机接收到各种电磁波并从中选出特定频率的信号，通过解调将信号留下，通过扬声器把播音员的声音从收音机播放出来。18．近年来，我国的通信行业蓬勃发展。5G是第五代移动通信技术的简称，5G网络是利用波传递信息的；专家预计，到2030年5G网络将和光纤一道成为信息社会最重要的基础设施，其中光纤通信是利用光在光导纤维中多次（选填“反射”或“折射”）将信息传到远方的。19．携带信息的光从光纤的一端入射后，在光纤的内壁上反复，直至从另一端出射。光纤具有、等特性，光缆通信能量损耗非常小。20．某电磁波的波形如图所示，则该电磁波的波长是，频率是。四、计算题（共5分）21．中央人民广播电台的中波频率为700KHz，问此电磁波的波长为多大？五、综合题（共4分）22．电视台把无线电信号传送到高空中的通信卫星上，卫星再把信号传到地面上的其他地区，这样就实现了卫星电视传播.在调试过程中，电视台本身也需要接收卫星传回的信号，并和演播室用电缆传来的信号进行比较.这时发现，卫星传来的画面上，人物动作的变化总比电缆传来的画面上相应的变化发生得晚一些.（1）解释产生这种时间延迟的原因.（2）已知通信卫星的高度大约是36000km，无线电信号传播的速度与光速相同，估算画面延迟的时间.六、科普阅读题（共2题，共18分）23．国家工信部将5G牌照发给了中国移动、中国联通、中国电信以及中国广电四家公司。其获得的频谱资源如下表。1GHz=10运营商中国移动中国联通中国电信中国广电频谱资源433700−800MHz（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“是否意味着5G电磁波比4G电磁波在空气中的传播速度快”？（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信号的电磁波和中国电信的5G信号的电磁波，哪个的波长更长？）选填“中国电信”、“中国移动”或“一样大”）。24．阅读材料，回答下列问题。光导纤维光纤是光导纤维的简写，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而制成的光传导工具。前香港中文大学校长高锟和GeorgeA．Hockham首先提出光纤可以用于通信传输的设想，高锟因此获得了2009年诺贝尔物理学奖。光导纤维是由纯度极高的石英玻璃（主要成分是二氧化硅）拉制而成的（如图甲所示），粗细大致与人的头发相当，有的直径只有几微米。光纤通信的原理是利用光的全反射现象。当光从玻璃中射向空气时，折射角会大于入射角，并且随着入射角的增大，折射光线越来越暗，反射光线能量越来越强，当入射角大于某一角度时，折射光线消失，全部光线都反射回玻璃中，这就是光的全反射现象。表面上看，光好像在玻璃中弯曲前进（如图乙）。一根光纤的潜在带宽可达20THz。采用这样的带宽，只需一秒钟左右，即可将人类古今中外全部文字资料传送完毕。诺贝尔奖评委会这样描述：“光流动在细小如线的玻璃丝中，它携带着各种信息数据向每一个方向传递，文本、音乐、图片和视频因此能在瞬间传遍全球。”（1）计算机通过光纤接入互联网，光纤的作用是____；A．输电 B．通信 C．导热 D．照明（2）光纤是利用光波在光导纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。光波（选填“属于”或“不属于”）电磁波，光在真空中的传播速度为m/s；（3）根据文中全反射的定义，请你判断：当光从空气射入水中，逐渐增大入射角时，（选填“会”或“不会”）发生全反射；（4）下列关于光导纤维的说法中正确的是____；A．光导纤维的主要成分是氧化物B．光纤通信不容易受外界干扰，能够传播更远C．光导纤维是利用光传输信息的D．石英玻璃能够拉制成细丝说明它的弹性好

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】A、声呐系统的工作原理是发射和接收超声波（属于机械波，需要介质传播），通过测量声波往返的时间来计算海底深度，不利用电磁波。

B、光纤通信是利用激光（属于电磁波，可见光范畴）在光纤中进行全反射来传递信息，属于电磁波的应用。

C、北斗导航系统依靠无线电波（电磁波的一种）实现卫星与地面设备之间的信号传输，从而完成定位。

D、微波雷达利用微波（电磁波的一种）的反射特性，探测目标的位置和运动状态，属于电磁波的应用。

故答案为：A。

【分析】1、电磁波的种类与应用：

电磁波包括无线电波、微波、可见光、红外线、紫外线、X射线、γ射线等。

应用：通信（光纤、北斗）、雷达（微波）、加热（微波炉）等。

2、机械波与电磁波的区别：

机械波（如声波、超声波）需要介质传播，而电磁波可以在真空中传播。

声呐属于机械波的应用，其余选项均属于电磁波的应用。2．【答案】C【解析】【解析】A、GPS导航是手机直接与卫星进行通信，接收卫星信号来定位，不需要和电信运营商的基地台进行微波通信，所以A错误。

B、WiFi上网是手机与地面的无线路由器进行通信，通过路由器接入网络，不依赖电信运营商的基地台，所以B错误。

C、手机使用数据流量时，必须通过电信运营商的基站（基地台）进行微波通信，将信号传输到运营商网络，再接入互联网，所以C正确。

D、蓝牙是短距离的设备间直接通信技术，不需要通过基地台，所以D错误。

故答案为：C。

【分析】1、微波通信的应用场景

手机与运营商基地台之间的通信，属于微波通信的典型应用。

微波通信还广泛用于卫星通信、广播电视传输等领域。

2、不同无线通信方式的区别

GPS：卫星定位通信，依赖卫星系统。

WiFi：局域网无线通信，依赖无线路由器。

移动数据（4G/5G）：广域无线通信，依赖运营商基站（基地台）。

蓝牙：短距离设备直连通信，用于设备间数据传输。

3、通信网络的层次结构

终端（手机）→接入网（基站/基地台）→核心网→互联网，移动数据流量的传输遵循这一网络结构。3．【答案】D【解析】【解答】A．广播电台发射的信号为电磁波，而电磁波可以在真空中传播，所以广播电台发射的信号能在真空中传播，故A错误；

B．所有的电磁波的传播速度相同，而广播电台的发射塔发射的信号频率比红光频率低，根据“波速=波长×频率”可知，则广播电台发射的信号的波长比红光波长长，故B错误；

C．电磁波在真空中的传播速度为3.0×108m/s，而广播电台发射的信号属于电磁波，所以电磁波在空气中的速度也接近3.0×108m/s，故C错误；

D．根据无线电通信的基本原理可知，广播信号是通过天线中的高频振荡电流产生的电磁波，故D正确。

故选D。

【分析】A.根据电磁波可以在真空中传播判断；

B.根据“波速=波长×频率”分析；

C.根据电磁波的传播速度判断；

D.根据无线电通信的基本原理判断。4．【答案】C【解析】【解答】AB.声音信息是由空中的电磁波来传递的，故A、B错误；

C.两部移动电话之间通信是通过基地台转接的，故C正确；

D.移动电话天线的接收能力有限，它从离它最近的基站传递信号，故D错误。

故选C。

【分析】根据自己对移动电话的工作过程的认识判断。5．【答案】B【解析】【解答】A.收音机的接收天线的作用是接收空中的电磁波，故A不合题意；

B.调谐器的作用是从接收到的众多频率的电磁波中选出特定频率的电磁波，完成收音机的选台工作，故B符合题意；

C.解调器的作用是从高频振荡电流中取出音频信号，故C不合题意；

D.扬声器的作用是把音频电信号还原成声音，故D不合题意。

故选B。

【分析】A.根据接收天线的作用判断；

B.根据调谐器的作用判断；

C.根据调制器的作用判断；

D.根据扬声器的作用判断。6．【答案】B【解析】【解答】A．根据串联电路的电流的规律可知，R1和R2串联时，通过R1的电流等于R2的电流，故A错误；

B.根据“有光照射时的阻值只有无光照时的百分之一”可知，R1的电阻大于R2的电阻，根据P=I2R可知，R1的功率比R2的功率大，故B正确；

C．根据图片可知，红光的频率在622～700nm之间，故波长为540nm的光的波长小于红光。根据“波速=波长×频率”可知，故波长为540nm的光比红光的频率大，故C错误；

D．光的传播速度只与介质有关，与频率无关，故波长为540nm的光在真空中传播速度与红光相同，故D错误。

故选B。

【分析】A.根据串联电路的电流规律判断；

B.根据“有光照射时的阻值只有无光照时的百分之一”比较两个电阻大小，根据P=I2R比较二者功率大小；

C.根据图片比较二者波长大小，然后根据“波速=波长×频率”比较二者频率大小；

D.光的传播速度只与介质有关，与频率无关。7．【答案】B【解析】【解答】根据无线电广播的接收过程可知，接收步骤如下：接收电台的无线电波→选择需要的电磁波→检波得到音频电流→耳机将音频电流转化为声音，则正确顺序应该是（2）（1）（3）（4）。

故选B。

【分析】根据无线电广播的接收过程分析判断。8．【答案】C【解析】【解答】当手机向外打电话时，它能发射电磁波；当外界打入电话时，它能接收电磁波。

故C正确，而ABD错误。

故选C。

【分析】根据手机的工作过程确定手机天线的作用即可。9．【答案】B【解析】【解答】A.芯片的主要材料是硅，硅是半导体材料，A错误

B.电磁波的传播不需要介质，其在真空中的传播速度是3×108m/s，B正确；

CD.手机充满一次储存的电能W=UIt=3.7V×5000×10−3A×3600s=66600J。

手机充电的最大功率P=UmaxI10．【答案】B【解析】【解答】根据波长等于光速乘以周期，周期与频率互为倒数得到ν=1T=cλ.光子的能量为E=hν=hc11．【答案】B,C【解析】【解答】A．使用钓鱼竿时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A错误；B．茶壶的壶嘴与壶身上端开口、下部互相连通，构成了一个连通器，故B正确；C．飞机飞行时，机翼上方凸起，空气流速大，压强小，下方流速小，压强大，飞机获得升力，故C正确；D．真空不能传声，可以传播电磁波，航天员在空间站的声音是通过电磁波传回地球的，故D错误。故选BC。

【分析】使用杠杆时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；连通器的底部连通，上部开口；流体在流速大的地方压强小；真空不能传播声音，电磁波可以在真空中传播。12．【答案】A,B【解析】【解答】解：A．原子弹是利用核裂变瞬间释放的能量；氢弹利用的是核聚变在瞬间释放的能量，故A正确；

B．芯片是利用半导体材料制成的，故B正确；

C．光纤通信是激光借助光的反射原理来传递信息的，故C错误；

D．“北斗”导航系统是利用电磁波进行定位和导航的，故D错误。

故选：AB。

【分析】（1）氢弹利用的是核聚变在瞬间释放的能量；

（2）物体根据其导电性可以分为导体、绝缘体及半导体；

（3）光纤通信是激光借助光的反射原理来传递信息的；

（4）电磁波的传播不需要介质。13．【答案】A,D【解析】【解答】A．汽车搭载的北斗导航系统通过电磁波向汽车发送信息，故A正确；B．该汽车利用纯电模式行驶过程中，所消耗的电能转化为汽车的动能以及和地面摩擦的内能，故B错误；C.5G芯片是利用半导体材料制成的，故C错误；D．当续航不足时，该汽车通过发动机燃烧汽油来获取动力，汽油属于化石能源，是不可再生能源，故D正确。故选AD。

【分析】1、半导体的应用：常用作发光二极管，芯片；

2、信息的传递：无线网络通信依靠电磁波来传递信息；

3、可再生能源：使用后短期可以恢复的能源、如风能、太阳能、不可再生能源：使用内短期不能再生的能源，如核能、化石能源。14．【答案】电磁；能【解析】【解答】神舟二十号和神舟十九号航天员在中国空间站胜利会师，激动人心的画面通过电磁波传递全世界，该波能在空气中传播。

【分析】根据电磁波的特点和应用分析解答。15．【答案】8.82×107；接收；发射和接收【解析】【解答】（1）根据题意可知，电台节目发射频率为88.2MHz=8.82×107Hz，而交变电流在每秒内周期性变化1次发射的电磁波频率为1Hz，说明发射线路中的交变电流每秒钟周期性变化为8.82×107次；

（2）收音机通过接收电磁波来工作，手机通过发射和接收电磁波来实现远距离通话的。

【分析】（1）根据“交变电流在每秒内周期性变化1次发射的电磁波频率为1Hz”分析计算；

（2）根据收音机和手机的工作过程分析解答。16．【答案】图像；声音【解析】【解答】根据图片可知，电视的发射和接收中，显示器的作用是将接收的图像电信号还原成图像；扬声器的作用是将音频电信号转化成声音。

【分析】根据显示器和扬声器的作用解答。17．【答案】电信号；高频；音频【解析】【解答】根据描述可知，话筒将声信号转化为音频电信号，而后该信号经调制器后加载在高频电磁波上，然后由天线发射到空中；

收音机接收装置收到空中的各种电磁波，并通过调谐器从众多的电磁波中找出特定频率的信号，通过解调器选出音频电信号，送到扬声器即可发出声音。

【分析】根据无线电广播的工作过程分析解答。18．【答案】电磁；反射【解析】【解答】5G网络属于无线通信，它是利用电磁波来传递信息的，这类电磁波属于微波频段。

光纤通信的核心原理是，让携带信息的光在光导纤维内壁上不断发生反射（全反射），从而将信息传到远方。

故答案为：电磁；反射。

【分析】1、电磁波的应用

手机、5G、Wi-Fi等无线通信，都是依靠电磁波来传递信息的。

2、光纤通信的原理

利用光的全反射现象，让光在光纤内多次反射向前传播，实现长距离、低损耗的信息传输。

3、现代通信技术的分类

包括无线通信（如5G、卫星通信）和有线通信（如光纤通信），各有优势和适用场景。19．【答案】反射；传输距离长；高抗干扰【解析】【解答】光纤通信的原理是：携带信息的光在光纤内壁上不断发生全反射（题目中写“反射”是简化表述），从而沿着光纤传播到另一端。

光纤的优点包括：传输距离长：能量损耗小，可实现长距离传输；高抗干扰：不受电磁干扰，信号稳定‘还具有传输容量大等特点。

故答案为：反射；传输距离长；高抗干扰。

【分析】1、光纤通信的原理

利用光的全反射现象，让光在光纤内不断反射向前传播，从而传递信息。

2、光纤的特性与优点

传输距离长、能量损耗小

抗干扰能力强，信号稳定

传输容量大，可同时传输大量信息。20．【答案】0.08m；3.75×【解析】【解答】波长是相邻两个波峰间的距离。图中，给出半个波长的距离，波长：λ=2×4cm=8cm=0.08m，电磁波传播的速度c=3×108m/sf=cλ=3×108m/s21．【答案】解：电磁波在空气中传播的速度约等于光速（即：3×108m/s）．电磁波的波速c=3×108m/s，电磁波的频率f=70OkHz=7×1O5Hz，由公式c=λf可知：λ=cf答：电波的波长为428.57m．【解析】【分析】本题主要考查两个方面的知识：（1）电磁波以光速传播，且在过程中保持速度保持不变；（2）对电磁波的波长、波速、频率关系的理解，即：c=λf（c是电磁波的波速，λ是电磁波波长，f是电磁波的频率）．