北师大版（郭玉英）物理九年级全一册 第十五章 《电磁波与通信技术》单元测试 提升卷

北师大版（郭玉英）物理九年级全一册第十五章《电磁波与通信技术》单元测试提升卷一、选择题（每题3分，共30分）1．2024年12月17日神舟十九号航天员乘组经过9小时的出舱活动，再次刷新中国航天员出舱活动时长纪录，圆满完成第一次出舱任务。地面指挥中心与航天员进行信息传递所利用的载体是（）A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．光纤2．小红听爸爸说：“5G手机比4G手机快”，这里的“快”是指（）A．手机的计算速度快B．电磁波的传播速度快C．相同时间内电磁波传递的信息多D．相同时间内电磁波传递的能量多3．2026年央视春晚首次实现“三维菁彩声”全链路应用，利用120只音箱构建360°声场，让观众在《奔腾的海骝马》节目中清晰感受到“万马奔腾”的空间感。下列关于该现象的解释正确的是（）A．音箱发出的声音在空气中传播的速度为3×B．观众能分辨出马蹄声与乐器声，是因为两者的音调不同C．音箱发出的声音是由空气振动产生的D．通过电视接收到春晚直播信号是利用电磁波传递信息的4．如图所示，是我国首颗成功发射的陆地生态系统碳监测卫星“句芒号”。该卫星通过多种综合遥感手段，实现探测和测量，随后将数据传输回地球。这一信息传递过程中所利用的载体是（）A．次声波 B．超声波 C．电磁波 D．光纤5．我国的5G通信技术、北斗卫星导航系统，目前处于世界领先水平。关于导航与通信技术，下列说法正确的是（）A．5G网络信号的传播速度比4G快B．5G手机利用超声波来传输图文信息C．北斗卫星导航利用电磁波来定位D．北斗卫星导航信号的传播速度为340m/s6．人们常说“5G手机比4G手机快”.某运营商的5G手机通信使用2515-2615MHz的电磁波，4G手机通信使用2615-2675MHz的电磁波.不同频率和波长的电磁波如图.该运营商5G手机通信所用电磁波((1MHz=1×1A．属于红外线 B．频率比4G手机通信的高C．波长比4G手机通信的大 D．在真空中的传播速度比4G的大7．如图是一款学生普遍使用的电话手表，让家长可及时准确地掌握孩子的上下学的情况，为学生的安全保驾护航。如表是电话手表的部分参数。有关叙述正确的是（）GPS手表来电提醒，拨打电话，短信收发，精准定位内置3.8V300mAh凝胶聚合物电池37gA．手表应用超声波准确定位B．手表充电时将化学能转化为电能C．手表一次充满电消耗电能4104JD．手表通话时，话筒是将电信号转化为声信号8．2024年4月26日，神舟十八号载人飞船和空间站组合体，成功实现自主快速交会对接，神舟十八号航天员乘组从飞船返回舱进入轨道舱两组成员成功会师（如图），会师画面传到到地球靠的是（）A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．红外线9．光导纤维简称光纤，它是目前宽带接入的一种方式，有着通信容量大、保密性能好等优点。光纤的纤芯是一种由塑料制成的纤维，纤芯外的包层可以保证光进入纤芯后全部发生反射，从而避免了光的损失。下列能表示光在纤芯中传播路径正确的是（）A．A B．B C．C D．D10．嫦娥六号于2024年6月成功完成了月背采样任务。返回器携带1935.3g月壤样品，实现世界首次月球背面采样返回。如图所示的是嫦娥六号在月球采样的情景。下列有关说法正确的是（）A．月壤样品在太空中时不具有内能B．嫦娥六号返回器在返回过程中，相对于月壤样品是运动的C．嫦娥六号返回器在返回过程中，通过电磁波与地面指挥中心取得联系D．月壤样品从月球到地球后所受重力不变二、多选题（每题3分，共9分）11．中国空间站持续开展空间科学实验，为人类探索宇宙奥秘贡献了中国智慧，下列说法正确的是A．飞船与空间站对接后，相对于空间站是静止的；B．航天员太空授课是利用超声波与地面传递信息；C．空间站离地球的距离，比月球离地球的距离更近；D．空间站上的太阳能电池板将太阳能转化为内能。12．2023年5月11日，湖南长沙，烟花再现橘子洲头，点亮湘江两岸。下列说法正确的是（）A．一般情况下都是先看到烟花再听到烟花爆炸的声音，这是因为光速比声速慢B．湘江中烟花的倒影是光的折射形成的虚像C．烟花燃放时附近的人能闻到火药味，说明发生了扩散现象D．电视机前的人们通过手机观看烟花直播，是通过电磁波传递信息的13．近年来，我国科技突飞猛进。下列对科技发展中呈现的四款车的说法正确的是（）A．图甲：5G+北斗汽车与北斗卫星之间是通过电磁波传递信息的B．图乙：多功能抑尘车喷出的水雾增加空气中的水蒸气，是汽化现象C．图丙：公交车使用的氢燃料，利用了它热值大、清洁环保无污染的特点D．图丁：玉兔月球车有六个轮子与月球表面接触，是为了增大对月球的压强三、填空题（每空2分，共26分）14．2026年3月，我国成功发射遥感四十一号03星（高轨光学遥感卫星）。其光学相机镜头利用光的（选填“反射”或“折射”）成像；拍摄时，地面景物通过镜头成（选填“正立”或“倒立”）、缩小的实像；卫星向地面传输高清图像，依靠（选填“超声波”或“电磁波”）传递信息。15．4月14日，我国在东风商业航天创新试验区使用力箭一号遥十二运载火箭，成功将吉星高分07A02星等8颗卫星发射升空（如图）。火箭加速升空过程中，以火箭为参照物，发射塔架是（选填“运动”或“静止”）的；卫星进入运行轨道后与地面控制中心之间的通信信号是依靠波传递的。16．在2026年的春晚舞台上，机器人与少年武者共同表演了《武BOT》节目，以人机共武的创新形式，让千年武术在数字时代重焕生机。跳舞的机器人都装备了激光雷达全自动定位与导航技术，能够完成高精度走位与动态任务，如图所示。（1）机器人芯片中的二极管、三极管是用材料制作的；激光雷达是利用传递信息，实现定位和导航。（2）以行进中的机器人为参照物，舞台地面是的。（3）机器人的脚底设计有特定的纹路和凹凸结构，这是通过来增大摩擦，防止打滑。（4）机器人双脚站立在水平舞台上静止时，它受到的支持力和它对舞台的压力是一对；当机器人抬起一只脚时，对舞台的压强将。17．渔船配备的声呐系统通过发射超声波来探测鱼群。当声呐系统发出超声波后，经过0.4s接收到鱼群反射回来的信号。已知在海水中声音的传播速度为1500m/s，则鱼群深度为四、实验探究题（每空2分，共14分）18．阅读短文，回答问题.无人机作为空中平台，以高分辨率高速摄像机、轻型光学相机、激光扫描仪等设备获取信息，用计算机对图像信息进行处理，并按照一定精度要求制作成图像.无人机航拍影像具有高清晰、高现实性的优点.下表是某小型无人机的部分参数：参数名称最大飞行半径/km最大巡航速度/（km·h-1）电池电压/V电池容量/mAh电动机额定功率/W拍摄速度/（帧·秒-1）数据550342502011000（电池容量=放电电流×放电时间，例如，1mAh是指以1mA的电流能连续工作1h；帧·秒-1是指每秒拍摄的画面数）（1）人们是利用遥控器通过.传输信息操控无人机的，其有效操控距离至少为km.（2）小轿车在高速公路上限速120km/h.如图甲所示，交警部门利用无人机进行高速公路通行情况的实时监测，一辆小轿车在通行0.5m的过程中，高速摄像机拍摄帧数为110帧，据此判断小轿车是否超速？（选填“是”或“否”）.甲乙（3）如图乙，是无人机竖直向上运动的v-t图像，由图像可知，在0-5s内，无人机受到的升力（选填“>”“=”或“<”）重力.（4）电动机是控制无人机飞行状态的关键动力设备，当它正常工作时，12s内消耗的电能是J.已知电动机消耗的功率是电源总功率的50%，则无人机在空中以额定功率飞行的时间不能超过h.（5）为增加小型无人机的巡航时间，请从研制方面，提出一条合理化建议：.五、简答题（共7分）19．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？20．传真是近几年兴起的一种信息传递方式，它因具有速度快、不失真、图文并茂等特点而快速发展．传真是利用无线电波来传送图表、书信、照片的．报纸上印的许多照片都是传真照片．其传真示意图如图所示，请问甲图中是哪个元件把光信号转化为了电信号？乙图中又是哪个元件把电信号转化为光信号？​六、科普阅读题（每空2分，共14分）21．2026年1月，我国航天员在空间站成功完成在轨金属3D打印试验，实现了航天器关键部件的太空制造。打印系统由独立的激光发生器、送丝电机、打印平台等组成，通过空间站太阳能电池板供电，再将打印数据传回地面；中国空间站的太阳能电池板采用柔性砷化镓材料，总展开面积约400m2，光电转换效率达30%以上，轨道太阳光的平均功率约为1360W/m2，峰值发电功率超过160kW，为在轨设备提供稳定的电力供应。我国航天员在执行某次空间站舱外巡检任务时，发现一个用于设备固定的实心金属圆柱连接件出现轻微损伤，需要立即通过在轨金属3D打印技术制造替换件。打印时，给打印电机通电，电机可以转动带动部件工作。打印过程分为预热、打印、冷却三个阶段，且每个阶段消耗的电能相同；打印设备额定功率为400W，打印阶段总用时200s。打印所用金属材料质量为160g，g取10N/kg。（1）空间站与地面控制中心之间的信号传输是通过传递；(选填“声波”或“电磁波”，（2）打印过程中，金属丝被激光熔化，这一过程金属需要(选填“吸热”或“放热”)；（3）打印设备匀速抬升打印平台时，动能，机械能(填“增大”“减小”或“不变”)；（4）当太阳能电池板给设备供电时，电池板作为(选填“开关”“用电器”或“电源”)；下列装置与打印电机原理相同的是(选填“A/B”)；（5）为了提高在轨打印效率，请对打印设备提出一条改进建议：。

答案解析部分1．【答案】A【知识点】电磁波在日常生活中的应用【解析】【解答】ABCD、电磁波可以传递信息，电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，故地面指挥中心与航天员进行信息传递所利用的载体是电磁波。故A符合题意，BCD不符合题意。

故选：A。

【分析】广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。2．【答案】C【知识点】电磁波的产生；波速、波长和频率的关系；电磁波在日常生活中的应用【解析】【解答】A、“快”不是指手机的计算速度，计算速度主要由处理器性能决定，与网络制式无关，故A错误；

B、不同代际通信使用的电磁波在空气中的传播速度相同，均为光速，故B错误；

C、5G技术相比4G，能在相同时间内传递更多的信息，即信息传输速率更快，故C正确；

D、“快”不是指电磁波传递的能量多，通信技术主要关注信息传输，而非能量传输，故D错误；

故答案为：C。

【分析】A、考查对通信“快”的理解，与手机计算速度无关；

B、考查电磁波的传播速度，所有电磁波在空气中传播速度均为光速；

C、考查5G与4G的核心区别，在于信息传输速率，即相同时间内传递的信息量；

D、考查通信技术的关注点，主要是信息传输而非能量传输。3．【答案】D【知识点】声音的产生；声速；音色；电磁波在日常生活中的应用【解析】【解答】A．音箱发出的声音在15℃空气中传播的速度为340m/s，故A错误；B．音色反映的是声音品质特色，不同发声体音色不同，观众能够分辨马蹄声和乐器声，是因为它们的音色不同，故B错误；C．音箱发出的声音是由音箱的纸盆振动产生的，故C错误；D．通过电视接收到春晚直播信号是利用无线电波（电磁波）传递信息的，故D正确。故选D。

【分析】1.15℃空气中声速是340m/s；

2.音色：发声体的声音品质，由发声体本身的特征决定．是区别声音的重要标志；

3.声音产生的原因是由物体的振动产生的；

4.电视接收春晚直播信号属于无线传输，是利用电磁波来传递信息的。4．【答案】C【知识点】超声波与次声波；光纤通信；电磁波在日常生活中的应用【解析】【解答】陆地生态系统碳监测卫星“句芒号”，通过多种综合遥感手段，实现探测和测量，随后将数据传输回地球。这一信息传递过程中所利用的载体是电磁波，因为次声波和超声波不能在真空中传播，采用光纤不现实，故C正确，ABD错误。

故选：C。

【分析】电磁波的传播不需要介质，电磁波可以传递信息。5．【答案】C【知识点】电磁波的产生；电磁波的传播；波速、波长和频率的关系；移动通信；电磁波在日常生活中的应用【解析】【解答】5G、4G移动通信信号，以及北斗卫星导航系统的信号传输，均依靠电磁波来实现。各类电磁波在空气中的传播速度大小相等，统一等同于光速，因此C选项说法正确，A、B、D三项表述有误。

故选：C。

【分析】日常生活中的移动通信、广播电视、卫星通信等远距离信息传递，普遍利用电磁波作为传播载体，依靠电磁波完成信号的发射与接收。6．【答案】C【知识点】电磁波的传播；波速、波长和频率的关系【解析】【解答】A、5G信号属于无线电波，红外线的波长比无线电波短，频率更高，两者属于不同频段的电磁波，故A错误。

B、5G手机通信使用2515-2615MHz的电磁波，4G手机通信使用2615-2675MHz的电磁波，因此5G的频率比4G低，故B错误。

C、根据c=λf，光速不变，频率越高，波长越短，由于5G频率比4G低，所以5G的波长比4G长，故C正确。

D、所有电磁波在真空中的传播速度都是光速，与频率无关，因此5G和4G信号在真空中的传播速度相同，故D错误。

故选：C。

【分析】电磁波的传播不需要介质，电磁波可以在固体、液体、气体中传播，也可以在真空中传播。

结合电磁波谱分析判断。7．【答案】C【知识点】能量的转化或转移；电功的计算；动圈式话筒的构造和原理；电磁波在日常生活中的应用【解析】【解答】A、手表的精准定位是利用电磁波传递信号实现的，而非超声波，故A错误；

B、手表充电时，消耗电能，将电能转化为电池内部的化学能储存起来，故B错误；

C、根据电能计算公式W=UIt，已知电池电压U=3.8V，电流I=300mA=0.3A，时间t=1h=3600s，代入计算得W=3.8V×0.3A×3600s=4104J，即手表一次充满电消耗电能为4104J，故C正确；

D、手表通话时，话筒的作用是将声信号转化为电信号，而非将电信号转化为声信号，故D错误；

故答案为：C。【分析】A、考查电磁波的应用，GPS定位通过电磁波传递信息，超声波无法在真空和复杂电磁环境中稳定传输信号；

B、考查能量转化形式，充电过程是电能转化为化学能，放电时则是化学能转化为电能；

C、考查电能的计算，利用公式W=UIt求解，需注意单位换算，300mAh是电池容量，表示以300mA电流放电可持续1小时；

D、考查话筒的工作原理，话筒将声信号转化为电信号，听筒才是将电信号转化为声信号。8．【答案】C【知识点】红外线；超声波与次声波；电磁波在日常生活中的应用【解析】【解答】电磁波的传播不需要介质，能在真空中传播，空间站画面传到到地球，靠的是电磁波。超声波和次声波都属于声波，不能在真空中传播；红外线的热作用比较强，不适合将空间站信息传到地球，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。

【分析】电磁波可以传递信息，声音的传播需要介质；红外线可以制成热谱仪、夜视仪、电视遥控器等。9．【答案】A【知识点】光纤通信【解析】【解答】激光在光纤里发生光的全反射，即只有反射光线，没有折射光线，这样可以避免能量的损失，从而保证传输距离和信号质量。在反射过程中，反射角等于入射角。

故A正确，而BCD错误。

故选A。

【分析】根据光的反射定律分析判断。10．【答案】C【知识点】内能的概念；重力及其大小的计算；参照物及其选择；电磁波在日常生活中的应用【解析】【解答】A、内能是物体的固有属性，一切物体在任何温度、任何状态下都具有内能，即使在太空中，月壤样品的分子仍在做无规则运动，因此具有内能，故A错误。

B、判断物体运动或静止的依据是相对位置是否发生变化。返回器返回过程中，月壤样品随返回器一起运动，两者相对位置不变，因此返回器相对于月壤样品是静止的，故B错误。

C、电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，而声音的传播需要介质，真空不能传声。因此航天器在太空中与地面的通信依靠电磁波，故C正确。

D、重力G=mg，质量m不变，但月球上的重力加速度g月约为地球上g地的16，因此月壤样品从月球到地球后，所受重力会变为原来的6倍，重力发生了变化，故D错误。

故选：C。

【分析】（1）内能是物体内所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和，一切物体在任何情况下都具有内能，因此月壤样品在太空中也具有内能。

（2）嫦娥六号返回器在返回过程中，月壤样品在返回器内，两者相对位置没有发生变化，因此返回器相对于月壤样品是静止的。

（3）太空是真空环境，声音无法传播，而电磁波可以在真空中传播，因此返回器通过电磁波与地面指挥中心取得联系。

11．【答案】A,C【知识点】能量的转化或转移；参照物及其选择；电磁波在日常生活中的应用【解析】【解答】A.飞船与空间站对接后，相对于空间站的位置未发生改变，是静止的，故A正确；

B.航天员太空授课是利用电磁波与地面传递信息的，故B错误；

C.根据对航天知识的了解可知，空间站离地球的距离，比月球离地球的距离更近，故C正确；

D.空间站上的太阳能电池板将太阳能转化为电能，故D错误。

故选AC。

【分析】A.在研究物体的运动和静止时，要看物体的位置相对于参照物是否发生改变，若改变，则是运动的，若不改变，则是静止的；

B.电磁波可以传递信息，电磁波的传播不需要介质；

C.空间站在近地轨道运行，比月球离地球的距离更近；

D.根据能量转化的知识判断。12．【答案】C,D【知识点】光的传播速度与光年；光的折射现象及其应用；声速；电磁波在日常生活中的应用；分子热运动【解析】【解答】A.先看到烟花再听到烟花爆炸的声音，因为光速比声速快很多，A不符合题意；

B.湘江中烟花的倒影，是平面镜成像现象，是光的反射形成的虚像，B不符合题意；

C.烟花燃放时能闻到火药味，是分子无规则运动，形成了扩散现象，C符合题意；

D.人们通过电视机观看直播节目，利用了电磁波传递信息，D符合题意。

故答案为：CD.

【分析】光速比声速大很多；水中倒影是光的反射形成的；闻到气味，是分子运动形成的；电视机利用电磁波传递信息。13．【答案】A,B,C【知识点】汽化及汽化吸热的特点；燃料的热值；减小压强的方法及其应用；电磁波在日常生活中的应用【解析】【解答】A、5G+北斗汽车与北斗卫星之间通过电磁波传递信息，因为电磁波可以在真空中传播，适用于卫星通信，故A正确；

B、抑尘车喷出的水雾（液态小水滴）会汽化为水蒸气，增加空气中的水蒸气含量，属于汽化现象，故B正确；

C、氢燃料的热值大，相同质量下能释放更多能量，且燃烧产物为水，清洁环保无污染，适合作为公交车燃料，故C正确；

D、玉兔月球车的六个轮子增大了与月球表面的接触面积，根据压强公式p=FS，在压力不变时，接触面积增大，压强减小，而非增大压强，故D错误；【分析】A、考查电磁波的应用，卫星通信依赖电磁波传递信息，电磁波可在真空中传播，因此汽车与北斗卫星通过电磁波通信；

B、考查汽化现象，液态水雾汽化为气态水蒸气，属于汽化（蒸发）过程，能增加空气湿度；

C、考查氢燃料的特性，氢燃料具有热值高、无污染的特点，是理想的清洁能源；

D、考查压强的影响因素，增大接触面积可以减小压强，月球车多轮子设计是为了减小对月球表面的压强，避免陷入月壤。14．【答案】折射；倒立；电磁波【知识点】光的反射；光的折射规律；凸透镜成像的应用；电磁波在日常生活中的应用【解析】【解答】镜头由凸透镜组成，利用光的折射成像（光从空气进入玻璃透镜时发生偏折）。相机拍摄时，地面景物到镜头的距离远大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像（与普通照相机原理同）。太空是真空，超声波（声波）无法传播；电磁波可在真空中传播，卫星靠电磁波向地面传输图像信号。

【分析】凸透镜成像规律：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，实像倒，居异侧，虚像正，居同侧，物近像远像变大，焦点以内反变化。广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。15．【答案】运动；电磁【知识点】参照物及其选择；电磁波在日常生活中的应用【解析】【解答】火箭加速升空过程中，发射塔架相对火箭的位置不断改变，因此发射塔架是运动的。太空为真空环境，声音无法在真空中传播，而电磁波传播不需要介质，可用来传递信息，所以卫星与地面控制中心依靠电磁波通信。

故答案为：运动；电磁波。

【分析】判断物体运动状态需选定参照物，物体相对参照物位置发生变化则为运动；声音传播依赖介质，真空环境中无法传声，电磁波可在真空中传播，因此太空通信选用电磁波。16．【答案】（1）半导体；电磁波（2）运动（3）增加接触面粗糙程度（4）相互作用力；变大【知识点】平衡力的辨别；增大或减小摩擦的方法；运动和静止的相对性；半导体特点及作用；电磁波在日常生活中的应用【解析】【解答】（1）芯片是由于半导体制作的，激光属于电磁波，可以传递信息；

（2）行进中的机器人，和地面的运动状态不同，所以二者相对运动；

（3）机器人的脚底设计有特定的纹路和凹凸结构，是通过增加接触面粗糙程度增加摩擦力；

（4）机器人双脚站立在水平舞台上静止时，它受到的支持力和它对舞台的压力，大小相等，方向相反，作用于两个物体，属于相互作用力，当机器人抬起一只脚时，受力面积减小，压力不变，结合F=pS可知，压强变大。

【分析】1、半导体的应用：常用作发光二极管、芯片；

2、物体相对运动：物体与参照物运动状态不一致，所以物体相对参照物运动，物体与参照物运动状态不一致，所以物体相对参照物静止；

3、滑动摩擦力影响因素：控制压力相等的情况下，接触面表面越粗糙，滑动摩擦力越大；控制接触面粗糙程度相等的情况下，压力越大，滑动摩擦力越大。

4、相互作用力：作用力是相互的，施力物体也是受力物体。特点为大小相等、方向相反、作用在两个物体上；

5、压强的计算公式：P=F/S，增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力，增加受力面积。17．【答案】300；医学成像【知识点】声速；超声波与次声波；电磁波的产生【解析】【解答】根据题意，结合回声，超声波从海面到鱼群的时间为t=1根据v=st，计算鱼群距离船的距离s=vt=1500m18．【答案】（1）电磁波；5（2）是（3）>（4）240J；0.2125h（5）减轻无人机的质量【知识点】速度公式及其应用；电功的计算；电磁波在日常生活中的应用【解析】【解答】（1）遥控无人机利用电磁波，传输信息，根据最大飞行半径，得出有效操控距离至少为5km；

（2）由于拍摄速度为11000帧/s，高速摄像机拍摄帧数为110帧，用时t=110帧11000帧/s=0.01s小轿车在通行0.5m，则速度为v=st=0.5m0.01s=50m/s=180km/h；由于高