初中物理九年级下册第10章电磁波与信息技术单元综合测试含解析新版教科版 13页

1 第 10 章电磁波与信息技术 单元测试 【满分：100 分时间：45 分钟】 一、选择（每题只有一个选项符合题目要求，共 17 小题，每小题 3 分，本大题共 51 分） 1.（2019 福建）北斗导航卫星与地球之间的通讯是利用（ ） A．电磁波 B．次声波 C．超声波 D．空气 【答案】A 【解析】我国的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能，它传递信息是利用电磁波 传递信息的，故 A 正确。 2.（2019 乐山）2019 年 4 月 20 日，长征三号乙运载火箭载着第 44 颗北斗导航卫星顺利升 空。“北斗”卫星是中国自行研制的通信系统，可在全球范围内全天候地为各类用户提供高 精度、高可靠性的定位、导航等服务。该系统在传递信息过程中主要依靠（） A．紫外线 B．电磁波 C．次声波 D．超声波 【答案】B 【解析】超声波与次声波都属于声波不能在真空中传播，所以不能用于卫星与地面的联系。 而电磁波传播不需要介质，所以卫星和地面的联系靠的是电磁波，即将图片和声音等信号调 制到电磁波上，把电磁波当成载体发射回地面，即该系统在传递信息过程中主要依靠电磁波。 3.（2019 随州）目前中国网民数量和网络规模均位居全球第一，WiFi 上网是当今广泛使用 的一种无线网络传输技术，它传递信息用到的载体是（ ） A．次声波 B．超声波 C．电磁波 D．可见光 【答案】C 【解析】次声波、超声波都属于声波不能再真空中传播。而 WIFI 是用微波来传递信息的， 微波与可见光的波段不同，属于不同的电磁波；故选：C。 4.（2019 绵阳）下列各种活动中，能通过互联网做到的是( ) A. 传送网购的运动鞋 B. 远程学习物理课程 C. 输送发电厂的电能 D. 传输纸质信件 【答案】B 【解析】互联网是将图片、语音、文字等信息转化成数字文件来进行传输的，物理课程中的 声音、文字、图片、视频可以转换为数字文件，所以利用互联网可以做到远程学习物理课程； 2 而运动鞋、电能、纸质信件不能转换为数字文件，所以不能利用互联网来传输。故 B 正确。 A、C、D 错误。 5.（2019 临沂）2019 年 4 月 15 日京雄高铁采用铺轨机正式铺轨，此铺轨机（如图）首次应 用了我国自主研发的“北斗”定位系统。铺轨机与“北斗”定位系统间的信息传递靠的是 A. 电磁波 B. 超声波 C. 次声波 D. 红外线 【答案】A 【解析】超声波、次声波无法在真空中传播，卫星在太空处于真空环境，红外线用于传感器， 如遥控器等，真空中传递信息用电磁波。 6.（2019 德阳）王小明同学对身边的物理现象，他的正确解释是 A. 学校路段禁止鸣喇叭，这是在声源处控制噪声 B. 矿泉水瓶里的冰块逐渐变为水，是因为冰块放热的原因 C. 夏天用扇子扇一扇，感觉凉快是因为周围空气的温度降低了 D. 手机是利用超声波来传递信息的 【答案】A 【解析】A.学校路段禁止鸣喇叭，是在声源处减弱噪声，故 A 正确； B.冰块变成水，是由固态变为液态，属于熔化现象，熔化吸热，故 B 错误； C.扇一扇感觉凉快是因为扇一扇加快空气的流动，加快了汗液的蒸发，蒸发吸热，降低人体 的温度，故 C 错误； D.手机是人们常用的通讯工具，它是利用电磁波来传递信息的，故 D 错误。故选：A。 7.(2019 益阳)关于电磁波的相关知识，下列说法正确的是( ) A．红外线、紫外线不属于电磁波 B．将一根导线一端与干电池负极相连，另一端快速碰触正极，能产生电磁波 C．电磁波只能在空气中传播 D．声呐系统是利用电磁波来探测海洋深度的 【答案】B 3 【解析】A、无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ射线等丢属于电磁波；故 A 错误。 B、迅速变化的电流能激起电磁波，该选项的操作能产生迅速变化的电流；故 B 正确。 C、电磁波传播不需要介质；故 C 错误。 D、声呐是利用超声波来工作的；故 D 错误。故选：B。 8.（2019 眉山）关于生活中遇到的各种波，下列说法中正确的是（ ） A．医院内常利用红外线灭菌 B．5G 通讯主要利用超声波传递信息 C．电磁波可以传递信息，声波不能传递信息 D．手机在通话时涉及到的波既有电磁波又有声波 【答案】D 【解析】A 选项，医院里利用的是紫外线来灭菌的，因为短波灭菌紫外线对生物的伤害很大， 可以杀灭病菌。 B 选项，5G 通讯是电利用电磁波来通信的。 C 选项，电磁波可以传递信息，声波也可以传递信息。我们平时彼此间的语言交流，就是利 用声音来传递信息的。 D 选项，信息从甲手机传到乙手机，中间靠的是电磁波，我们对着手机说话，又是利用声波 来传递信息的。所以本选项是正确的。 9.（2019 德州）2019 年 3 月 10 日，长征三号乙运载火箭成功将中星 6C 通信卫星送入太空， 中星 6C 卫星是一颗用于广播和通信的地球同步卫星，图是火箭发射时的场景。下列说法不 正确的是（ ） A．火箭升空利用了力的作用是相互的 B．火箭加速升空过程中，推力和阻力是一对平衡力 C．进入预定轨道后，中星 6C 通信卫星相对地球是静止的 D．中星 6C 卫星是利用电磁波传递高质量话音、数据、广播电视等信息 【答案】B 4 【解析】A.火箭升空时，向后喷出高温高压的燃气，利用了反冲力，说明物体间力的作用是 相互的。故 A 正确； B.火箭加速升空，受到的不是平衡力，受平衡力时应做匀速直线运动。故 B 不正确； C.中星 6C 通信卫星进入预定轨道后，与地球的相对位置不再发生改变，因此相对于地球是 静止不动的。故 C 正确； D.卫星在太空飞行过程中，利用电磁波实现与控制中心的联系。故 D 正确。 10.（2019 巴中）下列关于电磁波和信息技术说法正确的是（ ） A．由华为主导的 5G 技术不是利用电磁波进行信息传输的 B．北斗卫星导航系统是通过电磁波进行定位服务的 C．电磁波只能传递信息不能传递能量 D．不同频率的电磁波在真空中传播速度不相同 【答案】B 【解析】A、5G 技术是利用电磁波进行信息传输的，故 A 错误； B、电磁波可以在真空中传播，北斗卫星导航系统是利用电磁波进行定位和导航的，故 B 正 确； C、电磁波既能传递信息又能传递能量，故 C 错误； D、不同频率的电磁波在真空中传播速度相同，大小为 3×108m/s，故 D 错误。故选：B。 11.（2019 昆明）下列说法中正确的是（） A. 绝缘体就是绝对不导电 B. “花香四溢”是分子的扩散现象 C. X 光不是电磁波 D. 质子不带电 【答案】B 【解析】A．导体和绝缘体之间没有绝对的界线，在一定的条件下，绝缘体也可以变为导体， 故 A 错误； B．花香四溢，属于扩散现象，是分子不停地做无规则运动的结果，故 B 正确； C．电磁波包括无线电波、可见光、不可见光（含 X 光）、微波等，所以 X 光是电磁波的一部 分，故 C 错误； 12.（2019 成都）中国的创新发展战略使科技领域不断取得新成果，下列说法正确的是（） A.智能机器人只能通过声音信号控制 B.北斗卫星导航是通过光纤传递信息 C.无人自动驾驶汽车行驶不需要消耗能量 D.用 5G 手机上网是通过电磁波传递信 息 5 【答案】D 【解析】A.智能机器人可以通过电磁波信号控制。B.北斗卫星通过电磁波传递信息。C. 无人驾驶汽车需要消耗能量。 13.（2019 玉林）关于信息的传递，下列说法正确的是（） A.北斗卫星定位系统可提供全天候即时定位服务 B.5G 网络通信主要是利用光导纤维 传递信息的 C.手机话筒的主要作用是把声音信号变成恒定电流 D.电磁波只能传递声音信号，不能传 递图像信号 【答案】A 【解析】A、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A正确；B、5G网络通信主要是利用电磁波传递信息的，故B错误； C、话筒的作用是把声音信号转换成变化的电流，故C错误；D、电磁波能传递声音信号，也 能传递图象信号，故D错误。 误。故选：C。 14.（2019 荆州）关于电磁波和现代通信，下列说法正确的是（） A.导体中电流的迅速变化会在空间激起电磁波 B.我国建立的“北斗”卫星导航系统是利用超声波进行导航的 C.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 D.电话听筒是把声信号转换成电信号 【答案】A 【解答】A.导体中电流的迅速变化会在空间激起电磁波，故 A 项说法正确。 B.卫星在太空中，太空中是真空，声波在真空中不能传声，所以不能利用超声波导航，故 B 项说法错误。 C.固定电话是利用导线中的电流来传递信息的，移动电话、广播和电视都是利用电磁波来传 递信息的，故 C 项说法错误。 D.电话的话筒是把声信号转化为电信号，听筒是把电信号转化为声信号，故 D 项说法错误。 故选：A。 15.（2019 贵港）中国高铁、移动支付、共享单车、鲲龙 4G600 水陆两栖飞机……当今中国， 科技进步使生活更精彩。下列说法正确的是( ) A. “复兴”号高速列车因为速度很大所以惯性很大 6 B. 鲲龙 AG600 水陆两栖飞机在高空所受的大气压强，比水面附近的大气压强大 C. 使用共享单车时，用手机扫描二维码开锁，二维码位于手机摄像头的一倍焦距以内 D. 用手机进行移动支付时，是利用电磁波传递信息的 【答案】D 【解析】A．物体的惯性只跟质量有关，且质量越大，惯性越大，质量越小，惯性越小。因 此，“复兴”号高速列车质量不变，其惯性不变，故 A 错误；B．大气压强随高度增加而减 小，故 B 错误；C．用手机扫描二维码实质是照相机的应用，而照相机的成像原理是物距大 于 2 倍焦距，所以二维码应位于手机摄像头 2 倍焦距之外，故 C 错误；D．用手机进行移动 支付，说明电磁波可以传递信息，故 D 正确。故应选 D。 16.（2019 郴州）2019 年被称为 5G 元年，6 月 6 日我国开始发放 5G 商用牌照。5G 技术也 是依靠电磁波传递信息的，下列有关电磁波的说法正确的是（ ） A．太空中是真空，电磁波不能传播 B．电磁波在空气中的传播速度是 340m/s C．光是一种电磁波 D．中央电视台和郴州电视台发射的电磁波传播速 度不同 【解答】解： A、电磁波可以在真空中传播，故 A 错误； B、声音在空气中传播速度约为 340m/s，电磁波在空气中的传播速度约为 3×108m/s，故 B 错误； C、光是一种电磁波，故 C 正确； D、中央电视台和郴州电视台发射的电磁波频率不同，但不同频率的电磁波在真空中传播速 度相同，故 D 错误。故选：C。 17.（2019 内江）下列说法正确的是（ ） A．汽车司机使用安全带是为了减小惯性 B．电磁波没有污染，所以没有必要对它采取 防护措施 C．四冲程汽油机的做功冲程将内能转化为机械能 D．扩散现象只能在气体和液体中发生 【答案】B 【解析】A、汽车司机的质量不变，则惯性不变，使用安全带是为了防止由于惯性对人体造 成伤害，故 A 项说法错误。 B、电磁波污染是指天然和人为的各种电磁波的干扰及有害的电磁辐射。由于广播、电视、 微波技术的发展，射频设备功率成倍增加，地面上的电磁辐射大幅度增加，已达到直接威胁 7 人体健康的程度，所以一定要采取防护措施，故 B 项说法错误。 C、四冲程汽油机在做功冲程中，将燃料燃烧释放的内能转化为活塞的机械能，故 C 项说法 正确。 D、扩散现象在固体、液体、气体之间都可以发生，故 D 项说法错误。故选：C。 二、填空（每空 1 分，30 个空，本题共 30 分） 18.（2019 庆阳）物体不能无限地被压缩说明分子间存在着相互作用的力 ；Wi﹣Fi 是一 种允许电子设备连接到一个无线局域网（WLAN）的技术，是利用 传递信息的。（选填“电 磁波”、“超声波”或“红外线”） 【答案】(1)排斥；（2）电磁波 【解析】物体不能无限地被压缩，是因为分子之间存在相互的排斥力，分子间距越小，分子 间的排斥力越大；（2）Wi﹣Fi 和设备之间传递信息是靠电磁波。 19.(2019 天水)利用北斗导航系统进行定位和导航时，导航仪与通信卫星之间通过______来 传递信息；其在真空中的传播速度为______ m/s。 【答案】 (1). 电磁波 (2). 3.0×108 【解析】第一空．导航仪与通信卫星之间通信要穿过真空宇宙区域，因此是通过电磁波来传 递信息； 第二空．电磁波的传播速度与光速相同，为 3.0×108 m/s。 20.（2019 长春）手机充电时，将能转化为化学能；接打电话时，手机靠传递信息． 来传播信息的。 【答案】 (1). 电 (2). 电磁波 【解析】第一空．手机充电时，消耗电能，转化为化学能储存在电池中，所以电能转化为化 学能； 第二空．电磁波被广泛用来传递信息，接打电话时，手机就是靠电磁波来传递信息的。 21.（2019 凉山州）手机 APP“抖音”里常有人模仿韩红、刘欢等文艺名人的声音，从声音 的特性看，他们主要是模仿声音的 ，我们常常使用手机和家人联系，那么手机是利用 传递信息。在生产、生活中，电力的运用越来越广泛，那么发电机是根据 原理制成。 【答案】（1）音色；（2）电磁波；（3）电磁感应。 【解析】（1）常有人模仿韩红、刘欢等文艺名人的声音，从声音的特性看，他们主要是模仿 声音的音色。 （2）手机能发出电磁波也能接收电磁波，所以手机通信是利用电磁波来传递信息， 8 （3）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这是电磁感 应现象，发电机的工作原理是电磁感应现象。 22.（2019 威海）人们在使用手机时，芯片上晶体管中的电阻会发热，是将电能转化为 能； 手机通话过程中，是利用 来传递信息的。 【答案】（1）内；（2）电磁波。 【解析】（1）电流流过导体时会产生热量，这是电流的热效应；人们在使用手机时，芯片 上晶体管中的电阻会发热，芯片的温度升高，内能增加。 （2）手机是靠发射和接收电磁波来工作的。 23.（2019 辽阳）如图是一款智能便携超声波监测仪，它正在监测一名孕妇腹中的胎儿，此 监测仪采用了与医院 B 超类似的超声波技术，并能通过无线 WIFI 与智能手机连接，在手机 屏幕上就能看到胎儿清晰的实时影像。这款监测仪利用了超声波来传递，智能手机通过波接 收监测仪的数据；手机屏幕上的彩色影像是由红、、蓝三种色光混合而成的。 【答案】（1）信息；（2）电磁；（3）绿。 【解析】（1）智能便携超声波监测仪可以监测孕妇腹中胎儿的情况，利用了超声波来传递信 息的； （2）智能手机可以通过电磁波接收监测仪的数据； （3）手机画面的颜色是由红、绿、蓝三种色光合成的。 24．（2019 辽宁营口）我国自行研发的被誉为“零高度飞行器”的新型磁悬浮工程样车运 行试验成功，填补了世界中速磁悬浮交通系统空白，磁悬浮列车是利用磁极间的相互作用， 使车轮与轨道不接触，从而减小了__________，提高车速。列车上高精度 GPS 系统利用了 __________波对车实时定位，该波在真空中的传播速度为_________m/s。 【答案】（1）摩擦力；（2）电磁；（3） 83 10 /m s 【解析】磁悬浮列车是利用磁极间的相互作用，使车轮与轨道不接触，从而减小了摩擦力， 提高车速度；GPS 系统是位时利用了电磁波对车定位的；该波（电磁波）在真空中传播速度 为 83 10 /m s 。 25.（2019 哈尔滨）在地球上，驾驶员利用“倒车雷达”来判断车与物体间的距离，利用了 9 声可以传播. 在月球上，表面为真空，真空不能传声，宇航员不能直接交流而要靠电磁波互 相联系，其中的道理是 【答案】 (1). 信息； (2). 电磁波可以在真空中传播 【解析】【详解】倒车雷达可以用超声波探测距离，利用了声可以传播信息的特点；真空不 能传声，但是电磁波可以在真空中传播，电磁波可以传递信息，宇航员要靠电磁波相互联系。 26.（2019 鸡西）“wifi”是以无线方式互相连接的技术，无线路由器和电脑、手机之间是 通过 传递信息的；电视遥控器前端的发光二极管可以发出不同的 ，实现对电视的遥 控。 【答案】（1）电磁波；（2）红外线。 【解析】（1）WiFi 利用了电磁波中的微波技术进行信息传输；无线路由器和电脑、手机之 间是通过电磁波传递信息的； （2）红外线可以进行遥控。电视机的遥控器的前端有一个发光的二极管，可以发射红外线， 用它来传递信息，实现对电视的控制。 27.（2019 河南）2019 年 5 月 17 日，我国用火箭将第 45 颗北斗导航卫星成功发射。火箭在 穿越大气层时剧烈升温，通过______的方式增大了它的内能；卫星升入太空后利用______ （选填“超声波”或“电磁波”）传递信息。 【答案】（1）做功； （2）电磁波 【解析】火箭在穿过大气层时，要克服摩擦做功，机械能转化为内能，使火箭的内能增大， 温度升高。 电磁波可以传递信息，并且电磁波可以在真空中传播，而超声波不能在真空中传播，所以卫 星升入太空后利用电磁波传递信息。 28.(2019 济宁)电磁波的传播(选填“需要”或“不需要”)介质。如图所示,将手机放在密 闭的塑料容器中能正常接收到呼叫信号,放在密闭的金属容器中不能接收到呼叫信号,说明 (选填“塑料容器”或“金属容器”)对电磁波有屏蔽作用。 10 【答案】 (1). 不需要 (2). 金属容器 【解析】手机是靠发射和接收电磁波来传递信息的，电磁波的传播不需要介质，电磁波可以 在真空中传播；电磁波遇到绝缘材料会像光透过玻璃一样穿透，故将手机放在塑料容器中， 再打电话呼叫容器中的手机，这时，手机能收到呼叫信号，电磁波遇到金属会被反射，将手 机放在金属容器中，打电话呼叫容器中的手机，这时手机不能收到呼叫信号，说明金属容器 对电磁波有屏蔽作用。 29.(2019 怀化)华为 Mate8 手机充满电后电板储存的电能为 1.38x10-2kW ・ h，相当于 J （结果精确到 0.01）；华为的 5 G 技术领先全球，5G 支持下的超高清、远距离视频传输利用 了 （选填“电磁波”或“超声波”）来传递信息。 【答案】（1）4.97×104；（2）电磁波。 【解析】（1）1kW·h=3.6×106J， 1.38×10-2kW·h=1.38×10-2×3.6×106J=4.97×104， （2）电磁波能够传递信息，且传递信息的质量高、传输距离远，所以，5G支持下的超高清 传输、远距离视频传输利用了电磁波。 30.（2019 盐城）1 月 3 日，“嫦娥四号”探测器在月球背面成功着陆，并通过中继星传回 世界首张月球背面图片。着陆前，探测器在距离月面 l5km 处启动反向推进器，速度逐步从 1.7km/s 降为 0，在距月面 100m 处悬停。这里的 17km/s 是以_________为参照物。悬停时， 反向推进器对探测器作用力________（大于/等于/小于）月球对探测器的引力。中继星利用 _______传递信息。 【答案】 (1). 月面；(2). 等于； (3). 电磁波 【解析】在月面着陆时，探测器相对于月面是向下运动的，所以 17km/s 是探测器相对于月 面位置变化的速度，即是以月面为参照物的；悬停时，探测器是静止的，此时反向推进器对 探测器的作用力与月球对探测器的引力为一对平衡力，即反向推进器对探测器的作用力大小 等于月球对探测器的引力大小；中继星与探测器和地球之间没有导线相连，依靠电磁波传递 信息。 三、解答题（31 题 6 分；32 题 13 分，本大题共 19 分） 11 31.(2019 宁夏)阅读下面的短文，按要求解决问题： 2018—2019 年的中国上演了一出“嫦娥”登月大戏。和以往不同，嫦娥这次登陆地在月球 背面。月球背面电磁环境非常干净，无法直接接收来自地球的信号，所以在登月之前，先要 发射一颗中继卫星保障通讯。2018 年 5 月 21 日，嫦娥四号的“开路先锋”鹊桥中继卫星发 射升空进入距月球约 6.5 万公里的环月使命轨道。2019 年 1 月 3 日早上 “嫦娥四号”探测 器成功着陆在月球背面南极一艾特肯盆地冯•卡门撞击坑的预选着陆区。地球、月球、中继 卫星的位置如图甲所示，这样地球上的测控站就可以通过鹊桥中继卫星与嫦娥四号探测器进 行通讯了。 把中继卫星假想成一个平面镜，搭载控制信号的微波传播特点接近光。请你在图乙中画出地 面测控站 A 点与嫦娥四号探测器 B 点的通讯路径。 【答案】 【解析】因为中继卫星相当于镜面，因此由平面镜成像规律，物与像的连线垂直于平面镜， 物与像到平面镜的距离相等，可作出 B 点关于镜面对称的像点 B’，又因为在反射过程中， 入射光线的延长线过像点 B’，因此直接连接 A B’，A 与镜面的交点即入射点，连接入射 点和点 B 即可完成作图。 12 32.（2019 烟台）阅读下文，回答问题： 拥抱 5G 时代 5G 电话通了，5G 手术成功了，5G 庭审开庭了……近期，5G“很忙”，形形色色的与 5G 有 关的应用频频在我们视野中出现。 5G 技术突破了数据传输的瓶颈，实现了端到端的高速率、低时延、广连接，5G 技术即将在 移动终端大规模推出。无论是 1G、2G、3G，还是 4G、5G，无论什么黑科技、白科技，博大 精深的无线通信技术奥秘全部都蕴含在物理学中的基本公式 “ c v ”，即“光速=波长 ×频率”（国际单位制中，波长的单位为米；频率单位为赫兹）。 电磁波的功能特性，是由它的频率决定的，不同频率的电磁波，有不同的用途。频率越高， 能使用的频率资源越丰富，其传输速率就越高，同时，频率越高，波长越短，越趋近于直线 传播（烧射能力越差），在传播介质中的衰减也越大。 5G 技术采用了高频段，其最大的问题就是传输距离大幅缩短，覆盖能力大幅减弱。为了解 决这一问题，需要增加覆盖同一区域的 5G 基站的数量，将来我们身边将会出现很多的“微 基站”、“天线阵列”，只有这样，同一基站下的两个用户就可以不通过基站直接实现手机 间的传输。 （1）依据你的理解，给文中“传输速率”下一个定义。（4 分） （2）5G 技术的难点是什么？技术人员是通过什么突破数据传输的瓶颈？（4 分） （3）国际上主要使用 28GHz（ 91 10G  ）电磁波进行 5G 商用的频段试验，利用文中提到的 知识，估算 5G 商用电磁波的波长约为____________mm（计算结果保留一位小数）。（5 分） 【解答】（1）传输速率是无线信号传播的快慢，频率越高，能使用的频率资源越丰富，频 率资源越丰富，其传输速率就越高； （2）5G技术突破了数据传输的瓶颈，实现了端到端的高速率、低时延、广连接，5G技术即 将在移动终端大规模推出；采用了高频段，其最大的问题就是传输距离大幅缩短覆盖能力大 幅减弱，为了解决这一问题，需要增加覆盖同一区域的5G基站的数量，将来我们身边将会出 现很多的“微基站”、“天线阵列”，只有这样，同一基站下的两个用户就可以不通过基站 直接实现手机间的传输。 （3）光速=波长×频率，物理学中的基本公式“c=λv”； 5G商用电磁波频率：28GHz=28×109Hz，c=3×108m/s 则5G商用电磁波的波长： 13 λ= =0.0107m=11mm。