人教版九年级全一册 第二十一章 信息的传递 单元练习
一、单选题
1.2021年3月4日,国家航天局发布了3幅由我国天问一号探测器拍摄的高清火星影像图,如图中这幅黑白图像是由天问一号上的高分辨率相机在距离火星表面300多公里高度拍摄的,下列有关说法正确的是( )
A.天问一号与地面指挥部是通过超声波来实现联络的
B.火星与镜头的距离位于镜头的一倍焦距与二倍焦距之间
C.火星表面经过该相机镜头时成正立、缩小的实像
D.当天问一号靠近火星时,火星表面所成的像会变大
2.以下对物理概念及其应用的描述正确的是( )
A.在真空中,5G信号比4G信号的传播速度快
B.物体受到外力作用,其运动状态不一定会发生改变
C.质量相同的两个物体受到相同阻力时,速度大的不容易停下来,故速度大的物体惯性大
D.焦炭的热值为3×10J/kg,其物理意义是完全燃烧1kg的焦炭放出的热量是3×10J/kg
3.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
4.虎年春节前夕,天问一号探测器从火星轨道传回一组自拍视频,向全国人民致以新春祝福。地面控制中心与“天问一号”进行通信联系,依靠的是( )
A.红外线 B.无线电波 C.超声波 D.次声波
5.电磁波的频率与波长的大致分布如图所示,下列说法正确的是( )
A.紫外线属于可见光
B.红外线的波长比可见光的短
C.X射线的频率比无线电波的低
D.可见光与γ射线在真空中的传播速度相等
6.关于声与电磁波说法正确的是( )
A.物体振动时,一定有声产生;导线中有电流时,导线周围一定有电磁波
B.声的传播需要介质,电磁波的传播不需要介质;二者的传播速度会受介质种类影响
C.科学家利用“回声定位”的原理发明了声呐和军用雷达,它们发出的超声波在遇到障碍物会反射回来,通过对回声的分析可以获得人们需求的信息
D.“摩托车上安装消声器”和“住宅安装双层玻璃”减弱噪声的途径相同
7.如图所示,是我国自主研究生产的碳纤维无人机,它具有自动化、轻量化、微型化等特点,可广泛用于航拍、测绘等。下列应用与物理知识对应正确的是( )
A.无人机航拍的镜头一凸透镜
B.用碳纤维材料制造一密度大
C.机载北斗导航系统一超声波
D.无人机的控制遥控一红外线
8.下列关于电磁波的说法,不正确的是( )
A.电磁波在真空中的传播速度是340m/s
B.北斗卫星定位系统是利用电磁波传输信号的
C.“嫦娥四号”探测器能从月球上传输影像图,说明电磁波能在真空中传播
D.“5G技术”世界领先,该技术采用无线电波传输信息,无线电波是电磁波
9.下列设备中,没有利用电磁波工作的是( )
A.手机 B.微波炉
C.B超 D.电视遥控器
10.下列温度值最接近实际的是( )
A.人站立时对水平面的压强约1000Pa
B.让人感觉温暖而舒适的室内温度是19oC
C.日光灯的电流约1.5A
D.军用雷达是利用超声波探测敌方飞机
11.手机已进入千家万户,手机传递信息是利用( )
A.超声波 B.电磁波 C.次声波 D.红外线
12.信息传递的不断发展使人们冲破了时空的阻隔,下列关于信息传递的说法正确的是( )
A.固定电话是通过电流传递信息
B.同步通信卫星相对于太阳保持静止
C.光纤通信是利用光沿直线传播的原理,在光导纤维中将光携带的信息传到远方
D.微波是一种电磁波,它不能用于传递信息,只能用于微波炉中加热食物
13.关于能源、信息与材料,下列说法不正确的是( )
A.5G 网络所指的就是在移动通信网络发展中的第五代网络, 经测试 5G 下载速度是 4G 的 15 倍,因为 5G 网络比 4G 网络的电磁波在真空中传播的速度小
B.指南针是磁性材料制成的,其南极指向地磁北极附近
C.利用半导体材料可以制作二极管
D.光纤通信利用激光传递信息的
14.有关声和电磁波下列说法正确的是( )
A.超声波的传播速度大于次声波的传播速度
B.利用声呐探测海深的原理与蝙蝠在夜间飞行时的原理相同
C.声音既可以传递信息又可以传递能量,电磁波能传递信息,不能传递能量
D.抗洪期间各地志愿者通过百度地图导航到达我省,百度导航系统是通过超声波传递信息的
15.2021年12月9日15:40,神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站进行的太空授课——“天宫课堂”开讲。他们讲课的信息传回地面是利用的( )
A.电磁波 B.超声波 C.红外线 D.次声波
二、填空题
16.随着科学技术的发展,手机已不再是单一的通话工具。出行导航、上网浏览、遥控家电等功能一应俱全。以上信息的传递都离不开_________波,它在空气中的传播速度约为________m/s,下列实例中没有用到它传递信息的是__________。
①用手机打电话;②两台固定电话相互通话;③在月球上的宇航员相互交流。
17.将手机放在真空罩中,打电话呼叫手机,同时用抽气机抽去罩中的空气,直到听不到铃声,说明______,但手机仍能接收到呼叫信号,说明______,如果将手机放在密闭的金属容器内,手机______(选填“能”或“不能”)接收到呼叫信号。
18.近年来,手机“微信”成为人们交流的一种方式,它是靠手机发射和接收的_____来传播信息的;在给手机充电的过程中,电能转化为_____能,人类是在能量的转化或转移的过程中利用能量,而能量的转化和转移是有_____的,因此可利用的能源是有限的。
19.科技引领生活的时代已经来临,5G通讯网络技术为无人驾驶提供有力支持,如可以实现在一、两公里之外提前感知交通信息,5G通讯网络是利用______来传递信息的;下列三组材料:①铅笔芯、铝、地球;②陶瓷、铅笔芯、物理书;③塑料尺、硬币、地球,在通常情况下,都属于导体的一组是______(选填序号)。
20.如图所示是从长沙南站开出的磁悬浮列车,它是国内首条国产磁悬浮线路。它利用磁极间相互作用,使车轮与轨道不接触,从而减小______。它连接长沙火车南站和黄花国际机场列车上高精度GPS定位利用______传递信息。
三、综合题
21.去年,新型冠状病毒(Covid-19)席卷而来,在短短的两个月时间就迅速发展成为全球公共卫生事件。我国政府采取迅速有效的措施,使国内的疫情在较短时间内得到缓解,医学专家们已经初步认识到这种新型冠状病毒的特点。
(1)新型冠状病毒大小约________m。飞沫是新型冠状病毒的主要传播途径,人们在打喷嚏时如果没有阻拦,则有上万个飞沫以________(相当于超级台风)的速度带出,所以为了自己和他人的安全请佩戴口罩;
(2)感染病毒的病人通过负压救护车送至负压隔离病房,火神山和雷神山医院提供的就是这种病房。负压病房内气压___________(选填“低于”、“高于”或“等于”)病房外大气压,这样空气在自由流动时只能由室外流向室内,减少疾病传播和交叉感染的风险;
(3)病人的检查涉及到肺部影像学,主要指的是肺部CT,原理是利用了X光的穿透性,它属于电磁波的一部分,此时是利用它传递___________(选填“信息”或“能量”),显示身体是否发生病变;
(4)体温检测是必要的防控措施,如图所示为水银体温计的横截面。凸起圆弧型玻璃可以看清体温计内极细的汞柱,便于读数,这是因为凸起圆弧型玻璃的作用相当于___________镜,能看到汞柱被放大后正立放大的___________像。
22.新冠疫情暴发以来,负压救护车因其作用突出,被称作“生命的摆渡车”。其最大特点是可以使车内气压低于外界大气压,空气在自由流动时只能由车外流向车内,并利用真空泵将车内空气通入特制的电热丝容器内进行高温消毒后排出,以避免更多的人交叉感染,车上配备了呼吸机、除颤仪、心电监护仪,安装了消毒灯、供氧接口等。
(1)新冠病毒直径约100nm,合_________m,可被高温杀死;电热丝高温消毒的过程,是利用了电流的_______效应。
(2)车内消毒灯是利用_________(选填“红外线”或“紫外线”)进行消毒的,车载导航系统是通过________波来传递信息的,其在真空中的传播速度为__________m/s。
(3)下列物体中,处于负压状态的是____________(填序号)。
①冲完气的汽车轮胎 ②万米高空飞行中的飞机机舱 ③用吸管从瓶中吸饮料
23.2021年上海车展,上汽全新一代首款无人驾驶概念车全球首次亮相。该车可以通过雷达传感器及激光测距仪来了解周围的交通状况.整车质量达2t。
(1)激光测距仪是利用______(选填“电磁波”或“超声波”)来工作的;
(2)空车静止在水平地面上,若地面总受力面积为800cm2,则车对地面的压强为多少帕?( )
(3)汽车以25m/s的速度匀速行驶,牵引力的功率为8×104 W.则车受到的阻力为多少牛?( )
24.电磁波是指在空间传播的交变电磁场,在真空中的传播速度为3 108米/秒,无线电波是其中的一种电磁波。无线电波、红外线、可见光(即人眼能看到的光)、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波,它们的产生方式不尽相同,波的长度也不同,把它们按波长顺序排列就构成了电磁波谱,如图所示。请根据上述信息及所学知识,结合电磁波谱图回答:
(1)白光(可见光)可以发生色散,分解成红、橙、黄等七种颜色的光,其中波长最长的单色光是___光。广播和电视利用电磁波谱中_____来传递声音和图像;
(2)请观察电磁波谱中各种波的波长与频率的关系,可以得出初步结论_____________;
(3)请进一步观察和计算电磁波谱中各种波的波长与频率的关系,可以得出结论:_________。
25.2020年6月23日9时23分,我国北斗三号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心成功发射。经过8天长途跋涉、5次变轨于6月30日14时15分定点在距地球3万6千公里的地球同步轨道,标志着我国北斗三号全球卫星系统全面建成。地面测控人员是通过______对太空中卫星进行测控的,变轨是通过施加______改变其运动状态的,目前该卫星相对地球处于______状态。 大多数人造卫星沿椭圆轨道运动,卫星在远地点和近地点之间运行的过程中,从能量转化的角度看,是______的相互转化。
26.阅读短文,回答问题:
天问一号
2020年7月23日,“长征五号”运载火箭载着“天问一号”探测器在我国文昌航天发射场升空,成功将探测器送入预定轨道,开启火星探测之旅,迈出了我国行星探测第一步。7月27日,“天问一号”探测器在飞离地球约120万公里处回望地球,获取了地月合影,如图甲所示。2021年2月5日,“天问一号”探测器发动机点火工作,顺利完成地火转移段第四次轨道中途修正,以确保按计划实施火星捕获。预计5月底软着陆火星,对火星表面开展巡视探测等工作。
(1)“天问一号”探测器是利用___________(超声波/红外线/电磁波)向地球传递信息的。
(2)2020年7月27日,“天问一号”探测器将地月合影传到地球大约需___________s的时间。
(3)“天问一号”探测器在距火星表面400km高度经过多次刹车制动,最终绕火星做匀速圆周运动,此时“天问一号”探测器受到的___________(是/不是)平衡力的作用。“天问一号”探测器刹车制动时,沿运动方向喷射高温气体,高温气体对探测器施加制动力,这说明力的作用是___________的,同时还说明力能够改变物体的___________。
(4)“天问一号”探测器软着陆火星表面,“祝融”号火星车将对火星开展巡视探测等工作,如图乙所示。因为火星土壤松软,大气稀薄,火星车的轮子设计较多、较大,可以减小___________。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】
A.天问一号与地面指挥部是通过电磁波来实现联络的,电磁波的传递不需要介质,而超声波的传播需要介质,故A错误;
B.照相机是利用凸透镜在物距大于二倍焦距时成倒立、缩小的实像原理制成的,故B错误;
C.火星表面经过该相机镜头成的是倒立的缩小的实像,故C错误;
D.成实像时,物近像远像变大,故当天问一号靠近火星时,火星表面所成的像会变大,故D正确。
故选D。
2.B
【详解】
A.在真空中,5G信号和4G信号的传播速度一样块,故A错误;
B.物体受到外力作用,合力为0时,其运动状态不会发生改变,物体受到外力作用,合力不为0时,其运动状态会发生改变,故B正确;
C.质量相同的两个物体受到相同阻力时,两物体的惯性一样大,速度大的不容易停下来,故速度大的物体动能大,故C错误;
D.焦炭的热值为3×10J/kg,其物理意义是完全燃烧1kg的焦炭放出的热量是3×10J,故D错误。
故选B。
3.D
【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。
4.B
【详解】
AB.红外线和无线电波都属于电磁波,都可以在真空中传播,但是无线电波波长较长,不容易被障碍物阻拦,更适合远距离传递信息,故A不符合题意,B符合题意。
CD.声音的传播需要介质,超声波和次声波都属于声音,不能在真空中传播,所以地面控制中心与“天问一号”进行通信联系不能依靠超声波或次声波,故CD不符合题意;
故选B。
5.D
【详解】
A.由图可知,紫外线在可见光之外,属于不可见光,故A错误;
B.由图可知,红外线的波长比可见光长,故B错误;
C.由图可知,X射线的频率比无线电波的大,故C错误;
D.可见光与γ射线都是电磁波,电磁波在真空中的传播速度约为,故D正确。
故选D。
6.B
【详解】
A.振动一定能发出声音,但人不一定能听得到,导线中有变化的电流时,导线周围才有电磁波,故A错误;
B.真空不能传声,声音传播需要介质,电磁波传播不需要介质,二者的传播速度会受介质种类影响,故B正确;
C.雷达使用的是电磁波,故C错误;
D.摩托车上安装消声器是为了在声源处减弱噪音,住宅安装双层玻璃窗是在传播过程中控制噪音,故D错误。
故选B。
7.A
【详解】
A.无人机航拍的镜头相当于凸透镜,成倒立缩小的实像,故A正确;
B.无人机用碳纤维材料制造,是因为其密度小,可以减轻机身重量,故B错误;
CD.机载北斗导航系统与无人机的控制遥控都采用的是电磁波,故CD错误。
故选A。
8.A
【详解】
A.电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s,故A错误,符合题意;
B.电磁波可以传递信息,北斗卫星定位系统是利用电磁波传输信号的,故B正确,不符合题意;
C.航天器、卫星等都是用电磁波与地面进行通信的,月球周围是真空,探测器能从月球上发回月背的影像图,说明电磁波能在真空中传播,故C正确,不符合题意;
D.5G技术采用无线电波传输信息,无线电波属于电磁波,故D正确,不符合题意。
故选A。
9.C
【详解】
A.手机通过发射及接收电磁波来传递信息的,故应用了电磁波,故A不符合题意;
B.微波炉利用了电磁波中的微波与液体的频率接近的性质使液体振荡发热,故B不符合题意;
C.B超是利用超声波工作的,声波不是电磁波,故C符合题意;
D.电视遥控器利用了电磁波中的红外线来操控电视,故应用了电磁波,故D不符合题意。
故选C。
本题考查了电磁波的应用,要明确生活中有哪些电器应用了电磁波,特别注意超声波属于声波而不是电磁波。
10.B
【详解】
A.中学生的体重在500N左右,站立时双脚与水平地面的接触面积在500cm2,即0.05m2左右,对水平地面的压强约为
故A不符合题意;
B.让人感觉温暖而舒适的室内温度约为25℃,故B符合题意;
C.日光灯正常工作时的功率约为40W,则正常工作电流
故C不符合题意。
D.雷达利用电磁波来探测敌方飞机,故D不符合题意。
故选B。
11.B
【详解】
手机属于移动电话,它既是电磁波发射台也是电磁波接收台,所以手机是利用电磁波来传递信息的。
故选B。
12.A
【详解】
A.固定电话传递信息的载体是电流,利用导线中的电流传递信息的,故A正确;
B.同步通信卫星相对于太阳的位置发生改变,是运动的,同步通信卫星与地球处于相对静止状态,故B错误;
C.光纤通信是激光在传输过程中,从光导纤维的一端射入后,在光导纤维内壁上要发生多次反射,并从另一端射出,这样就把它携带的信息传到远方,故C错误;
D.微波属于电磁波的一种,不仅用于微波炉中加热食物,还可以传递信息,实现无线通信,故D错误。
故选A。
13.A
【详解】
A.5G网络和4G网络的电磁波在真空中传播的速度一样快,故A错误,符合题意;
B.地磁场的南北极与地理南北极相反,指南针是磁性材料制成的,其南极指向地磁北极附近,故B正确,不符合题意;
C.二极管具有单向导电性,利用半导体材料可以制作二极管,故C正确,不符合题意;
D.激光属于电磁波,光纤通信利用激光传递信息的,故D正确,不符合题意。
故选A。
14.B
【详解】
A.超声波和次声波的区别在于声音的振动频率不同,而超声波和次声波在同种介质中的传播速度是相同的,故A错误;
B.利用声呐探测海深的原理和蝙蝠在夜间飞行时的原理相同,都是利用超声波可以传递信息,故B正确;
C.电磁波和声音一样,既可以传递信息,也可以传递能量,故C错误;
D.电磁波的传播速度很快,百度导航系统是通过电磁波传递信息的,故D错误。
故选B。
15.A
【详解】
ABD.因为太空中没有空气,而声音的传播需要介质,真空不能传声,因此他们讲课的信息传回地面需要电磁波,故A符合题意,BD不符合题意;
C.红红外线也属于电磁波,但因为它的波长非常短,绕射能力非常差,仅能进行直线传播,而且不能穿过障碍物,所以不适合作为大范围无线通信,故C不符合题意。
故选A。
16. 电磁 3×108 ②
【详解】
[1]手机、导航、遥控、上网浏览等都是利用电磁波传递信息的。
[2]电磁波能在真空中传播,它在空气中的传播速度接近真空中的传播速度,电磁波的传播速度是3×108m/s。
[3]用手机打电话和在月球上的宇航员相互交流用要用电磁波;两台固定电话相互通话时通过导线中的电流传递信息,没有用到电磁波,故选②。
17. 声音不能在真空中传播 电磁波可以在真空中传播 不能
【详解】
[1][2]用抽气机抽罩中空气,罩内成为真空,打电话呼叫罩中手机,不能听到手机响铃声,说明声音不能在真空中传播,能接收到呼叫信号,这一个现象说明电磁波可以在真空中传播。
[3]将手机放在密闭的金属容器内,金属将屏蔽电磁波,手机不能接收到呼叫信号。
18. 电磁波 化学 方向
【详解】
[1]手机既是无线电发射台又是无线电接收台,在人讲话的时候,它用电磁波把信息发射到空中,同时它又能在空中捕获电磁波;靠手机发射和接收的电磁波来传递信息的。
[2]在给手机充电的过程中,消耗电能,产生化学能,所以是将电能转化为化学能的过程。
[3]自然界中的能量只会从一种形式转化为另一种形式,或从一个物体转移到另一个物体,能量的转化和转移是有方向的;因此可利用的能源是有限的。
19. 电磁波 ①
【详解】
[1]5G通讯是利用电磁波来传递信息的。
[2]铅笔芯、铝、地球、硬币是导体,陶瓷、物理书、塑料尺是绝缘体,故选①。
20. 摩擦 电磁波
【详解】
[1]减小摩擦的方法:使接触面变光滑;减小压力;用滚动代替滑动;使接触面分离。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,通过使接触面彼此分离,从而减小摩擦力,提高车速度。
[2]GPS是卫星导航、定位系统,信息需要在真空中传播,利用的是电磁波来传递信息。车载高精度GPS系统可对车实时定位,该系统定位时利用电磁波传递信息。
21. 180 低于 信息 凸透(或放大) 虚
【详解】
(1)[1]病毒的大小
100nm=100×10-9m=10-7m
[2]飞沫的速度
(2)[3]负压病房内气压会低于病房外大气压,这样病房内被污染的空气才不会流到室外。
(3)[4]CT和X光都是利用电磁波能传递信息来工作的。
(4)[5][6]体温计凸起的圆弧型玻璃相当于放大镜,能把汞柱对应的示数放大成虚像。
22. 1×10-7 热 紫外线 电磁 3×108 ③
【详解】
(1)[1]1nm=10-9m,所以
100nm=100×10-9m=10-7m
[2]电热丝在高温消毒的过程,将电能转化为内能,是利用了电流的热效应。
(2)[3]由于紫外线能杀毒和消菌,所以消毒灯是利用紫外线来工作的。
[4][5]车载导航系统是通过电磁波来传递信息的,电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s。
(3)[6]①充完气的汽车轮胎内的气压大于大气压,不处于负压状态,故①错误;②高空飞行中的飞机机舱外气体流速大、压强小,小于机舱内的气压,不处于负压状态,故②错误;③用吸管从瓶中吸饮料,管内压强减小,小于外界的大气压,处于负压状态,故③正确。
故选③。
23. 电磁波 2.5×105 Pa 3.2×103N
【详解】
解:(1)[1]激光是一种电磁波,故激光测距仪是利用电磁波来工作的。
(2)[2]空车静止在水平地面上,汽车对地面的压力等于汽车的重力,则
F=G=mg=2×103kg×10N/kg=2×104N
则车对地面的压强为
p===2.5×103Pa
即车对地面的压强为2.5×103Pa。
(3)[3]由P===Fv可得车受到的牵引力
即车受到的阻力为3.2×103N。
答: (1)电磁波;
(2)车对地面的压强为2.5×105Pa;
(3)汽车匀速行驶时受到的阻力为3.2×103N。
24. 红 无线电波 电磁波谱中各种波的波长随频率增大而减小 波长与频率的乘积是一个定值(或电磁波谱中各种波的波长与频率成反比)
【详解】
(1)[1]由图可知,白光分解成红、橙、黄等七种颜色的光,其中波长最长的单色光是红光,波长为780纳米。
[2]广播和电视利用电磁波谱中无线电波来传递声音和图像,无线电波的波长越短、频率越高,相同时间内传输的信息就越多。
(2)[3]观察电磁波谱中各种波的波长与频率的关系,可以得出初步结论:电磁波谱中各种波的波长随频率增大而减小。
(3)[4]进一步观察和计算,发现无线电波、红外线、紫外线、X射线、γ射线的波长与频率乘积相同,结果恒定为3 108,则可以得出结论:波长与频率的乘积是一个定值(或电磁波谱中各种波的波长与频率成反比)。
25. 电磁波 力 静止 动能和重力势能
【详解】
[1]地面测控人员通过电磁波对太空中卫星进行测控。
[2]变轨是运动状态发生改变,必须受到力的作用。
[3]地球同步卫星相对地球没有位置的变化,所以是处于静止状态。
[4]卫星在远地点时,重力势能最大,动能最小,而在近地点时,重力势能最小,动能最大,所以从远地点向近地点运行的过程是动能和重力势能之间的转化。
26. 电磁波 4 不是 相互 运动状态 压强
【详解】
(1)[1] “天问一号”探测器是利用电磁波向地球传递信息的。
(2)[2]由材料知,7月27日,“天问一号”距离地球的距离:s=1.2×106km,根据可知,“天问一号”火星探测器将地月合影传到地球的时间为
(3)[3][4][5]“天问一号”最终绕火星做匀速圆周运动,运动方向发生变化,运动状态改变,故受到的不是平衡力。探测器刹车制动时,沿运动方向喷射高温气体,探测器对高温气体有力的作用, 由于力的作用是相互的,高温气体对探测器施加制动力,同时还说明力能够改变物体的运动状态。
(4)[6]火星车的轮子设计较多、较大,可以在压力一定时,增大受力面积,减小火星车对火星表面的压强。
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