人教版物理九年级全册《21.2 电磁波的海洋》同步练习
一 、单选题(本大题共15小题,共45分)
1.(3分)下列技术应用中,不是利用电磁波工作的是
A. 手机通信 B. 声呐探测海底深度
C. 雷达跟踪目标 D. 北斗卫星系统导航
2.(3分)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。下列关于电磁波说法正确的是
A. 所有电磁波的波长相等
B. 电磁波不能在玻璃中传播
C. 在真空中,无线电波的传播速度小于光的传播速度
D. 作为载体,电磁波频率越高,相同时间可以传输的信息越多
3.(3分)广播电台或广播电视台的发射天线的作用是
A. 只发射音频电流激发的电磁波
B. 只发射视频电流激发的电磁波
C. 只把音频电流和视频电流加载到更高频率的射频电流上,再通过天线发射
D. 三种电流不经调制通过天线发射三种不同的电磁波
4.(3分)下列有关声音和电磁波的说法正确的是
A. 卫星定位系统是利用电磁波工作的
B. “真空不能传声”是由实验直接得到验证的结论
C. 我国一些城市实行机动车限行措施主要是为了控制噪声污染
D. 当导体中有电流时,在它的周围就会产生电磁波
5.(3分)关于声和电磁波,下列说法正确的是
A. 声和电磁波都能在真空中传播
B. 敲鼓时鼓面振动的幅度越大音调越高
C. 学业考试期间考场附近禁止鸣笛属于在声源处控制噪声
D. 医生用超观察胎儿的发育情况是利用电磁波工作的
6.(3分)我国自主研发的长波雷达能探测到隐身飞机,这种雷达使用的电磁波频率在之间。若某型号雷达使用频率为的电磁波,则该电磁波的周期为
A. B.
C. D.
7.(3分)水波在1秒内传播的波形如图所示,若OA的距离是90厘米,则下列说法中错误的是( )
A. 水波的波长为30cm B. 水波的频率是3Hz
C. 水波的波速是0.9m/s D. 水波的波速是3×105km/s
8.(3分)关于电磁波,说法正确的是( )
A. 当导体中有电流时,在它的周围就会产生电磁波
B. 电磁波可以传递信息,不能传递能量
C. 当导体中有迅速变化的电流时,在它的周围就会产生电磁波
D. 电磁波是电磁场在空间的传播,只能在介质中传播,不能在真空中传播
9.(3分)关于电磁波,下列说法正确的是( )
A. 有电流,其周围就有电磁波
B. 当家里的电冰箱突然停机时,正在开启的电视机不会受到什么影响
C. 电磁波的传播也是能量的传递过程
D. 电磁波与声波一样,传播时需要介质
10.(3分)下列说法正确的是( )
A. 由公式c=λf,可知,波速一定时,波长越长的电磁波频率越高
B. 超导体材料主要应用在电饭锅等电器上
C. 电视机集成电路中使用的二极管是用半导体材料制成的
D. 核能的利用一定不会造成环境污染
11.(3分)下列关于声音和电磁波说法中,正确的是
A. 可以用超声波来清洗钟表等精细的机械
B. 电磁波不会对环境造成污染
C. 深海探测所用的“声呐”是利用声音来传递能量的
D. 我们无法听到蝴蝶飞过的声音,是因为它发出声音的响度太小
12.(3分)下列说法中错误的是( )
A. 电磁波能在真空中传播 B. 卫星通信利用电磁波传递信息
C. 手机通话利用超声波传递信息 D. “”上网利用电磁波传递信息
13.(3分)我市目前已全面开通了 手机通信业务。使用 手机不仅可以通话,还可以随时通过无线网络上网。下列说法正确的是
A. 电磁波不 能在真空中传播
B. 手机通话是直接传输声信号
C. 电磁波在空气中的传播速度是
D. 手机无线上网是利用电磁波传输数字信号
14.(3分)年月日,我国“鹊桥”号卫星由长征火箭成功发射升空,将搭建地月信息联通之桥。下列说法正确的是
A. 火箭升空时没有惯性 B. 卫星进入轨道后靠电磁波与地面联系
C. 火箭加速上升,其动能保持不变 D. 火箭发动机采用热值小的燃料
15.(3分)科学家高锟由于在光纤领域的特殊贡献,获2009年诺贝尔物理学奖.关于光纤通信,下列说法错误的是( )
A.在光纤中光波是经过多次折射向前传播的
B. 光纤通信中使用的“导线”是光导纤维
C.光纤的能量损耗比一般通信电缆小得多
D. 采用光纤通信在一定时间内可以传输大量信息
A. 在光纤中光波是经过多次折射向前传播的
B. 光纤通信中使用的“导线”是光导纤维
C. 光纤的能量损耗比一般通信电缆小得多
D. 采用光纤通信在一定时间内可以传输大量信息
二 、填空题(本大题共5小题,共20分)
16.(4分)微波在真空中的传播速度是_______m/s;请你猜想,微波_______能量(选填“具有”或“不具有”).为安全使用微波炉应选用_______孔插座.
17.(4分)电磁波家族成员很多,有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等.电磁波与人们的工作和生活密不可分,已经渗透到我们生活的各个方面:大气中的臭氧层阻挡了部分______的进入,使地球上的生物获得了良好的生存条件;冬天围着火炉烤火感觉暖和是因为火炉能产生大量______的缘故;在医院里用______对人体进行透视;用手机打电话是用______来传递信息的.
18.(4分) 在综艺节目“奔跑吧!兄弟”中.参赛嘉宾运动时会带着智能运动手环,以测量记录人的运动情况.如图所示.以佩戴者手腕为参照物.智能运动手环是______(选填“运动”或“静止”)的;智能运动手环还可以通过______以无线的方式向手机发送运动的统计数据.
19.(4分)手机拨打、接听电话或WiFi无线上网都是利用了 ___ ;红外线、紫外线也属于这种波,电视机就是利用其中的 ___ 进行遥控的。
20.(4分)如图为高速公路电子收费通道。系统采用的是一种短程无线通信方式。它通过接收车载卡中的感应天线发射的______选填“电磁波”或“超声波”来收录信息。汽车通过高速收费站时,司机看到收费站向后退去,是以______为参照物。在高速行驶中,会听到车窗的缝隙处风的呼啸声,这是空气快速通过车窗缝隙时发生______引起的。
三 、简答题(本大题共2小题,共12分)
21.(6分)中国的长城是世界一大奇观.在险峻的高山上修建如此宏伟的建筑,无不令世人感叹古代中国人民的勤劳和智慧.长城上一个个烽火台是古代传播信息的工具.遇到大规模的敌人入侵时,在长城上的士兵是用什么来传递信息的?又怎样传递不同的信息呢?
22.(6分)阅读以下材料,回答相关问题.
北斗卫星导航系统
年月日,搭载首颗新一代北斗导航卫星的长征三号丙运载火箭如图在西昌卫星发射中心点火发射,成功将北斗卫星导航系统第颗卫星送入工作轨道,标志着我国北斗卫星导航系统由区域运行向全球拓展的启动实施.
北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成,空间段由颗静止轨道卫星和颗非静止轨道卫星组成.颗静止轨道卫星定点位置为东经、、、、,离地面的高度约为;颗非静止轨道卫星中有颗是中轨道卫星,中轨道卫星轨道离地面高度约为.
预计到年,我国将建成覆盖全球的北斗卫星导航系统,其定位精度,定位时间,可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并具短报文通信能力.
请回答下列问题:
长征三号丙运载火箭发射加速升空过程中,火箭的机械能 ______ 选填“增大”、“不变”或“减小”.
北斗卫星导航系统的空间段由 ______ 和颗非静止轨道卫星组成.
若从地面向静止轨道卫星发送电磁波信号,至少需要 ______ 信号可返回地面.
四 、计算题(本大题共3小题,共36分)
23.(12分)小明非常喜欢收听某文艺广播电台的音乐节目,每次听收音机他都会将收音机调到频率为873kHz的位置,你知道这个文艺广播电台发射的电磁波的波长是多少吗?算算看.
24.(12分)阅读短文:
在科技高度发达的今天,人类已能非常娴熟地操纵电磁波为人类服务.在早期,雷达把短暂的电磁脉冲波发射出去,然后根据反射波的情况判断目标的方位和距离;后来人们让电磁波携带上声音或图象信息,收音机、电视机接收到这样的电磁波后就可以获得相应的声音或图象了;手机则是依靠这种加载有声音与图象信息的电磁波通过移动通讯的基地台(卫星电话甚至是通过卫星)实现与对方的双向交流:科学家们还设想在不久的将来,在太空绕地球飞行的轨道上建太阳能发电站,利用电磁波将获取的电能发送到地面.
请在下面的空格中填上适当的内容或回答问题:
(1)电磁波在真空中传播的速度为____,这是宇宙间物质运动的最快速度.电磁波的波长λ、频率f和速度v之间具有如下定量关系:____,从中可以看出,如果电磁波的频率越高,它的波长就越____.
(2)电磁波既能传递信息,又能传递____;
(3)收音机、电视机、手机三种家用电器中,既接收电磁波,又发射电磁波的是____;
(4)太阳能发电站最主要的装置是太阳能光电池板,它还能将多余的能量储存在蓄电池里,这种能量转化和储存的方式是____
A.太阳能转化为内能,再转化为电能 B.太阳能转化为电能,再转化为化学能
C.太阳能转化为内能,再转化为化学能 D.太阳能转化为电能,再转化为光能.
25.(12分)呼和浩特市广播电台某调频立体声的频率是99.1MHz,它的波长是3.0m,试求它在空气中的传播速度.
答案和解析
1.【答案】B;
【解析】解:、手机通信是通过手机发出和接收电磁波工作的,故A不符合题意;
B、利用声呐探测海底深度属于回声的利用,故B符合题意;
C、雷达是利用电磁波来测定物体位置的无线电设备,故C不符合题意;
D、通信卫星是微波通信的中继站,微波是电磁波的一种,北斗导航卫星系统传递信息利用的是电磁波中的微波,故D不符合题意.
选B.
电磁波在生活中有着广泛的应用,如:无线电广播、电视、手机都是靠电磁波来传递信息的;
回声是声音在传播过程中遇到障碍物,从而反射回来的现象,声呐就是利用这一特点工作的.
这是一道考查电磁波在日常生活中的应用的基础题,比较容易,可以作为选择题或填空题出现.
2.【答案】D;
【解析】解:
A.所有电磁波在真空中的波速是一定的,波长与频率成反比,因此各种电磁波的波长是不相等的,故A错误;
B.可见光实质是电磁波,它能在玻璃中传播,因此电磁波能在玻璃中传播,故B错误;
C.无线电波和光分别是电磁波的其中一类,而所有电磁波在真空中,它们的传播速度相等,故C错误;
D.从信息理论角度分析可知:作为载体的无线电波,频率越高,相同时间内传输的信息就越多,故D正确。
故选:。
解答此种类型的题必需知道:所有电磁波的波速是一定的,由可知,波长与频率成反比;电磁波传播的条件;电磁波传播的速度;电磁波的信息传递量跟频率的关系:电磁波的频率越高,同时间内传输的信息就越多。
该题考查电磁波的特点,是一道基础题,应牢记电磁波的性质,同时了解信息的传递。
3.【答案】C;
【解析】解:广播电台或广播电视台的音频电流和视频电流并不是直接加载到天线上发射的,这样会传输不了多远的距离,只有将它们加载到更高频率的射频电流上,再通过天线发射才能传输更远的距离。
故选:。
无线电广播信号或电视塔的发射由广播电台或电视台完成。话筒把播音员的声音信号转换成电信号,摄像机将图象信号转换为电信号,然后用调制器把音频信号和视频信号加载到高频电流上,再通过天线发射到空中,产生电磁波。
了解电视塔电视信号的发射原理是解题此题的关键。
4.【答案】A;
【解析】解:
A、卫星接收和发送信号要靠电磁波传递,卫星定位系统也是利用电磁波来传递信号的,故A正确;
B、实验中只能尽可能抽出瓶内的空气,不可能把瓶内空气完全抽出,因此这是一个理想化的实验,所以,通过此实验不能直接得到真空不能传声的结论,而是在此实验的基础上通过科学推理法得出实验结论,故B错误;
C、一些城市实行机动车限行措施主要是为了保护环境,减弱尾气对大气的污染,故C错误;
D、当导体中有迅速变化的电流时,导体就会向四周空间发射电磁波,故D错误.
故选A.
电磁波是移动通信传递信息的介质;
真空不能传播声音;
机动车限行是为了保护环境;
电流的迅速变化会激起电磁波.
该题考查电磁波基本特性的了解程度.属于基础知识,是一个很好的题目.
5.【答案】C;
【解析】解:、声不能在真空中传播,故A错误;
B、因为声音的响度与振幅有关,所以鼓面振动的幅度越大,响度就会越大,故B错误;
C、学校附近禁止鸣笛是防止噪声的产生,属于在声源处控制噪声,故C正确;
D、超是利用超声波工作的,选项说法错误.
故选C.
声波不能在真空中传播;电磁波可以在真空中传播.
解决此题要知道响度的大小与声音的振幅有关,振幅越大,响度越大,振幅越小,响度越小.
防治噪声的途径包括:在声源处、在传播中、在人耳处;
由电磁波的传播特点及超声波的特点逐一分析.
该题考查声音的传播条件、噪声的防治、声与信息等知识,知道影响响度的因素之一是声源的振动幅度.
6.【答案】A;
【解析】解:某型号雷达使用频率:
,
根据周期和频率的关系可知:
,故错误,正确。
故选。
根据可求得该电磁波的周期。
此题主要考查了频率和周期的关系,属于基础题目。
7.【答案】D;
【解析】解:从图中可看出1秒钟内波源完成了三次振动,
所以波的频率为:f=3Hz;
OA的长度是3个波长长度,
所以波长为:λ=
OA
3
=
90cm
3
=30cm=0.3m;
波速为:V=fλ=3Hz×0.30m=0.90m/s.
所以A、B、C正确,不符合题意,D错误,符合题意.
故选D.
8.【答案】C;
【解析】解:A、当导体中有电流时,在它的周围不会产生电磁波,只有电流变化时才会产生,故A不正确;
B、电磁波既可以传递信息,又可以传递能量,故B不正确;
C、当导体中有迅速变化的电流时,在它的周围就会产生电磁波,这是电磁波产生的条件,故C正确;
D、电磁波能在真空中传播,故D不正确.
故选C.
9.【答案】C;
【解析】解:A、变化的电流周围才存在电磁波.故A错误.
B、当家里的电冰箱突然停机时,有变化的电流存在,所以周围存在着电磁波.故B错误.
C、电磁波既能传递信息,也能传递能量.故C正确.
D、电磁波在真空中也能传播,声音在真空中不能传播.故D错误.
故选C.
10.【答案】C;
【解析】由c=λf可知,波速一定时,波长越长的电磁波频率越低,A错误;超导体电阻为零,电流流过超导体时不发热,所以不能应用在电饭锅等电器上,所以B错误;电视机集成电路中使用的二极管是用半导体材料制成的,正确;核能利用时如果发生核泄漏就会造成环境污染,D错误;
故选C
由c=λf判断波长和频率的关系,超导体材料没有热效应,核能利用不当就会造成环境污染.
11.【答案】A;
【解析】解:、声波具有能量,可以用超声波来清洗钟表等精细的机械,故A正确;
B、电磁波会对环境造成污染,如电磁辐射等,故B错误;
C、声音可以传递信息,深海探测所用的“声呐”是利用声音来传递信息的,故C错误;
D、因为蝴蝶翅膀振动发出声音的频率小于赫兹,是次声波,所以人耳听不到,而不是因为它发出声音的响度太小,故D 错误。
故选:。
声波具有能量,也可以传递能量,用在清洗、切削、排石、空气加湿器、药液雾化器等方面;
电磁波会对环境造成污染,如电磁辐射等;
声音可以传递信息;
人的听觉范围在赫兹到赫兹,低于赫兹的是次声波,高于赫兹的超声波,无论次声波和超声波,人耳都听不见;
该题考查声音能传递信息,能传递能量、人类的听觉范围,以及电磁污染,是一道声学综合题。
12.【答案】C;
【解析】(1)电磁波都可以传递信息,电磁波可以在真空中传播;
(2)现代电信网络中卫星通信、微波通信、移动通信都是利用电磁波来实现的。
、电磁波的传播不需要介质,能在真空中传播,故正确;
、卫星通信是利用电磁波来实现的,故正确;
、手机就是利用电磁波的发射和接收来实现信息传递的,故错误;
、手机用“”上网是利用电磁波来传递信息的,故正确。
13.【答案】D;
【解析】根据以下知识分析答题:
电磁波的传播不需要介质,电磁波可以在真空中传播,传播速度为;
手机利用电磁波传输信号,手机通话传输的是电信号,手机上网传输的是数字信号。
A.电磁波可以在真空中传播,故不符合题意;
B.移动电话是用微波信号与电话网络联系的,并非直接传输声信号,故不符合题意;
C.电磁波在空气中的传播速度约是,故不符合题意;
D.移动通信是利用电磁波传递信息的,包括手机上网,故符合题意。
故选。
14.【答案】B;
【解析】解:、惯性是物质的一种属性,所有的物体都有惯性,故A错误;
B、卫星是通过接收与发射电磁波与地面互相传递信息的,故B正确;
C、火箭加速上升,质量不变,高度增加,所以势能增加,同时速度增大,所以动能增大,故C错误;
,火箭发动机质量尽量减小,故应采用采用热值大的燃料,故D错误。
故选:。
惯性是物质的一种属性,所有的物体都有惯性;
卫星是通过接收与发射电磁波与地面互相传递信息的;
动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大。重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。动能和势能统称为机械能;
单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值,热值是燃料的一种特性,热值大小仅与燃料的种类有关,而与燃料的质量、燃料的燃烧程度无关。
该题考查了与火箭升空有关的物理知识,以及电磁波的传播,体现了物理和生活的联系,是中考的新动向。
15.【答案】A
;
【解析】A项,光从光导纤维的一端射入,在内壁上多次反射,从另一端射出,并非是多次折射,该选项说法错误,与题意相符.
B项,光纤通信中使用的“导线”是“光导纤维”,该选项说法正确,与题意不符.
C项,光纤通信的材料是光导纤维,光在光纤中传播,光能损耗非常少,该选项说法正确,与题意不符.
D项,采用光纤通信在一定时间内可以传输大量信息,该选项说法正确,与题意不符.
故选A
16.【答案】(1)C(2)3×108;;具有(3)三;
【解析】微波属于电磁波,故传播速度为3×108m/s,电磁波具有能量,所以微波具有能量,由安全用电原则可知为安全使用微波炉应选用三孔插座.
微波是电磁波,传播速度与光速相同,为了安全,用电器应该接地,故应该用三孔插座.
17.【答案】紫外线;红外线;X射线;电磁波;
【解析】如果太阳辐射的紫外线全部到达地面,地球上的植物、动物和人类都不能生存,地球周围大气层中的臭氧层可以将大部分的紫外线吸收;火炉发出的光是红色的,在红光之外还有一种光叫红外线,红外线照在人身上也会使人体的温度升高;因为X射线的穿透性比较强,所以医院用X射线对人体进行透视;手机既是电磁波的发射台,也是电磁波的接收台.大气中的臭氧层阻挡了部分紫外线的进入;火炉在发出红光的同时发出大量的红外线,照在人身上使人暖和;医院里透视时用的是X射线;手机是靠电磁波来传递信息的.
该题考查我们对于红外线、紫外线、X射线和电磁波的了解,生活处处皆物理,我们要能够从生活情境中找出用到的物理知识,也要能够将我们学过的物理知识应用于生活.
18.【答案】静止;电磁波;
【解析】
智能运动手环戴在参赛嘉宾手上,因此以佩戴者手腕为参照物.智能运动手环是静止的;无线通信都是通过电磁波传递信息的,智能运动手环通过电磁波以无线的方式向手机发送运动的统计数据.
19.【答案】电磁波;红外线;
【解析】略
20.【答案】电磁波 ; 汽车 ; 振动 ;
【解析】解:
无线通信是通过电磁波实现信息传递的;
汽车通过高速收费站时,司机看到收费站向后退去,研究对象是收费站,并且收费站是运动的,向后退去,所以他选取的参照物一定和收费站之间的位置发生了变化,说明他是以汽车或自己为参照物;
在高速行驶中,会听到车窗的缝隙处风的呼啸声,这是空气快速通过车窗缝隙时发生振动产生的。
故答案为:电磁波;汽车;振动。
系统是通过电磁波实现信息传递的;
判断物体的运动情况时,必须选取一个标准作为参照物,如果研究对象与参照物之间的位置发生了变化,则是运动的;如果位置没有发生变化,则是静止的;
声音是由物体的振动产生的。
此题主要考查了电磁波的利用、参照物的选择以及声音的产生,属于基础知识。
21.【答案】用烽火来传递信息;用烽火的柱数多少来传递不同的信息;
【解析】长城上一个个烽火台是古代传播信息的工具.遇到大规模的敌人入侵时,在长城上的士兵用烽火来传递信息,并且用烽火的柱数多少来传递不同的信息.
本题属于材料分析,需要从材料中找出士兵是传递信息的方式,同时用烽火的柱数多少来传递不同的信息是最古老的数字信号传输.
22.【答案】增大;5颗静止轨道卫星;0.24;
【解析】解:长征三号丙运载火箭发射加速升空过程中,其质量不变,速度变大,故动能变大;同时其质量不变,高度增加,故重力势能增大;由于机械能等于动能加势能,故机械能也增大.
分析材料可知:空间端包括颗静止轨道卫星和颗非静止轨道卫星.
根据,电磁波传播的距离:;
所以从地面发送电磁波信号通过同步卫星返回至少需要的时间:
故答案为:增大; 颗静止轨道卫星;;
动能与物体的质量和速度有关,物体的质量越大,速度越大,动能越大;重力势能与物体的质量和高度有关,物体的质量越大,高度越高,重力势能越大;机械能等于动能加势能.
空间端包括颗静止轨道卫星和颗非静止轨道卫星.
根据距离和速度,利用公式就可以计算出时间.
本题通过卫星的发射过程考查了卫星导航系统的组成、速度公式及其变形的应用等,是一道综合性题目.
23.【答案】343.6m;
【解析】电磁波的传播速度为c=3×108m/s,广播电台的频率为f=873kHz=8.73×105Hz,根据波速、波长、频率三者之间的关系可求得电磁波的波长,即:.
24.【答案】解:(1)电磁波在真空中传播速度等于光在真空中的传播速度,即:3.0×108m/s,并且用专用符号c来表示;
由电磁波的波长λ、频率f和速度v之间的关系(v=λf)可知,频率越高时波长越短;
(2)打开电视机,听到的、看到的是电磁波传来的声音和图象,由此可知,电磁波既能传递信息,又能传递声音和图象;
(3)由收音机、电视机接收到电磁波后就可以获得相应的声音或图象了;手机则是依靠这种加载有声音与图象信息的电磁波通过移动通讯的基地台(卫星电话甚至是通过卫星)实现与对方的双向交流,所以接收电磁波,又发射电磁波的是手机;
(4)太阳能电池板把太阳能转化成电能,多余的电能通过化学反应转化成化学能储存在蓄电池里;故选B.
故答案为:(1)3×108m/s;v=λf;短;(3)声音和图象;(3)手机;(4)B.;
【解析】(1)电磁波在真空中传播速度与光速相同;电磁波的波长λ、频率f和速度v之间的关系是v=λf.
(2)打开电视机,听到的、看到的是电磁波传来的声音和图象;
(3)手机是利用电磁波来传递信息的,通过电磁波的发射和接收来实现信息的传递.
(4)不同形式的能之间是可以相互转化的,在转化和转移的过程中能的总量不变;分析题目中能量的产生及消耗可得出能量转化的方向.
25.【答案】解:电磁波的频率为f=99.1Mz=99.1×106Hz,波长λ=3.0m;
电磁波的传播速度:c=λf=3.0m×99.1×106Hz=2.973×108m/s.
答:该电磁波在空气中的传播速度是2.973×108m/s.;
【解析】电磁波的波长、波速和频率的关系:c=λf,根据此公式求出该电磁波在空气中的传播速度.