第二十一章 信息的传递 【A卷 提升卷】-2024-2025学年九年级物理全册单元速记·巧练（福建专用）

2024-2025学年九年级物理全册单元测试卷（人教版） 第二十一章 信息的传递（A卷•提升卷） （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1. 测试范围：人教版九年级全册第二十一章。 2. 本套试卷共五道大题，28个小题。 一、选择题（本题共14小题，每小题2分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1.下列有关话筒和听筒的作用的叙述中，正确的是（ ） A．话筒的作用是把声音直接传递到受话人的听筒 B．话筒的作用是把忽强忽弱的电流信号转化成声音信号 C．话筒的作用是把声音的振动转化为强弱变化的电流信号 D．话筒的作用是把电流直接送到受话人的听筒 2. 电话的听筒工作时主要是利用了电流的（　　） A．化学效应 B．磁效应 C．热效应 D．以上三种效应均有 3. 2024年4月26日05时04分，神舟十七号航天员乘组打开“家门”，欢迎神舟十八号航天员乘组入驻“天宫”，并拍下“全家福”（如图）向全国人民报平安。“全家福”传回地面利用的是（　　） A. 电磁波 B. 超声波 C. 次声波 D. 红外线 4. 如图所示，打开收音机的开关，旋至没有电台的位置，将音量开大，取一节干电池和一根导线，先将导线的一端与电池的负极相连，再将导线的另一端与电池的正极快速摩擦，使它们时断时续地接触，会听到收音机中传出“喀喀”声。关于这个实验，下列说法错误的是（　　） A. 这个实验对电池有损害，最好用旧电池来做 B. 迅速变化的电流能够产生电磁波 C. 收音机可以接收到电磁波信号 D. 电磁波只能在空气中传播 5. 电磁波具有信息特征和能量特性。以下设备中，主要利用电磁波的能量特性工作的 是（　　） A. 微波炉 B. 手机 C. 雷达 D. 电吹风 6. 神舟飞天，探梦苍穹。2024年4月25日，神舟十八号载人飞船发射成功。飞船与地面间的通信是利用（　　） A. 空气 B. 电磁波 C. 超声波 D. 次声波 7. 对物质世界和科技发展的一些认识，下列说法正确的是（ ） A. 原子是不可再分的最小粒子 B. 航天器在月球表面利用声呐测绘地貌 C. 核电站中的核反应堆利用核聚变获取核能 D. 我国的北斗导航系统利用电磁波传输信号 8. 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. 可见光与射线在真空中的传播速度相等 9．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 10．WiFi上网是当今广泛使用的一种无线网络传输技术，它快递信息用到的是（　　） A．红外线 B．紫外线 C．电磁波 D．超声波 11. 我国以“一箭双星”方式成功发射第47、48颗北斗导航卫星，北斗导航系统由地球非同步卫星和地球同步卫星两部分组成。如图是三颗地球同步卫星（地球上看，好像悬挂在空中不动）轨迹示意图。下列地球同步卫星说法中正确的是（ ） A. 卫星1相对于卫星2是静止的； B. 卫星2相对于卫星3是运动的； C. 三颗卫星相对于地球是运动的； D. 三颗卫星相对于地球是静止的，卫星相互间是运动的 12. 人造地球同步卫星常用于通讯、气象、广播电视等方面，以实现对同一地区连续工作，下列关于同步卫星的说法正确的是（ ） A. 卫星相对于地面来说是运动的 B. 卫星是利用超声波来传递信息的 C. 卫星上的太阳能电池板将化学能转化为电能 D. 卫星相当于太空中的微波中继站 13．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 14. 我国于2018年和2024年先后发射了鹊桥号和鹊桥二号中继星，架起了地球与月球背面通信的“天桥”。相比于鹊桥号，鹊桥二号距月球更近（如图），采用了反射率更高的镀金钼丝天线。下列说法不正确的是（　　） A. 鹊桥号利用声波进行信号传输 B. 鹊桥二号利用电磁波进行信号传输 C. 镀金钼丝天线反射的信号传播速度为 D. 信息从月球背面传到鹊桥二号比到鹊桥号用时更短 二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分） 15.1876年美国人贝尔发明了电话机，能直接将声音传送到很远的地方。这架电话机和今天我们所熟悉的电话机的模样大不相同，如图。它有一个漏斗状的话筒，发出的声波进入话筒后，使话筒内的铁膜片______，铁膜片的______会影响旁边永磁铁的磁场。在永磁铁上绕着一个连接电池和收话机的线圈。当永磁铁的磁场被影响时，线圈就会被感应而产生电信号送到收话机。 16. 航天员舱外航天服配有风扇系统和无线电系统。手套上有平面镜，可以随时察看自己身上的各种开关，手心部位有颗粒状橡胶；头盔两侧各有一个照明灯，方便航天员在舱外工作。电风扇工作时，电能主要转化为______能。航天员与地面通过______（选填“电磁波”或“超声波”）进行联系。 17. 【科技改善生活】广东生产的无人驾驶电动垂直起降航空器首飞成功，彰显了我国科技在城市空中交通领域的领先地位。航空器可用于高空摄影、旅游观光等，航空器通过旋转旋翼对空气施加向下的力，从而获得升力，这说明了力的作用是相互的。航空器升空过程中，重力势能________（选填“增大”“减小”或“不变”）。航空器靠________（选填“超声波”或“电磁波”）与控制中心联系。 18. 2024年6月2日6时23分，我国嫦娥六号探测器成功着陆月背南极。探测器由“轨返组合体”和“着上组合体”组成，“着上组合体”上装有着陆相机，在下降过程中拍摄月球表面照片，将图片、数据回传地面应用系统进行研究。“着上组合体”的落月过程分为六个阶段，当距离月面约90～110米高度时，进入悬停段，这一阶段激光三维成像敏感器发射激光，通过反射获得这个探测器与月面的相对位置和速度，完成高精度三维成像，帮助实现平稳着陆。 请从文中摘取一段与物理相关的信息，并指出对应的物理知识，不得与示例重复。 示例：物理信息：将图片、数据回传地面应用系统；物理知识：电磁波可以传递信息。 作答：物理信息：_____________；物理知识：_____________。 19.利用激光测量地月距离，是20世纪60年代后发展起来的一门新技术。从地面向月球发射一束脉冲激光，激光被安装在月面上的角反射器反射回来，地面上的计时器把激光往返地月的时间记录下来，这样就可以计算出地月距离。激光是一种______波。在空气中的光速均按3.0×108m/s计算，若计时器记录的时间为2.56s，则地月距离约为______。 20. 将计算机联在一起形成网络，将网络又互相联结，成为世界上最大的计算机网络，就是______，这样就能使信息资源______。利用网络通信除了收发电子邮件外，还可以看到不断更新的新闻，查到所需的各种资料。 三、分析简答题（本大题有2小题，共16分） 21. （8分）现在家中使用的电器很多，如电冰箱、洗衣机、微波炉、空调，还有收音机、电视机、手机等，你知道哪些会发出电磁波？有什么事实支持你的说法？ 22.（8分）微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信，这些通信方式是从不同的视角进行分类的：微波通信按加载信号的电磁波的波长来分类；卫星通信、光纤通信按传播介质或设备来分类，网络通信按通信者之间的联络关系来分类。网络通信也可以采用光纤通信方式，微波通信也可以通过卫星传播，这些分类是可以重叠的。请你把以上通信方式和你知道的其他通信方式，设计一个通信方式分类图，并在图中侧重说明以上四种方式的优点。 四、阅读理解题（本大题有3小题，共24分） 23. （10分）神舟系列飞船完成载人飞行任务后，航天员如何安全返回地球？且看科技含量十足的返回舱如何带航天员安全“回家”，如图1所示。 返回舱从进入大气层开始，经历了三个重要阶段。 第一阶段：返回舱与大气层剧烈摩擦，速度从7.9千米每秒逐渐降至几百米每秒，实现“超级减速”。 第二阶段：当返回舱距离10km左右时，降落伞打开，使返回舱速度从200m/s降至约7m/s。 第三阶段：返回舱降至距地面1m时，底部的反推发动机接收指令点火，产生向上的推力，使返回舱速度降至1~2m/s实现“温柔”着地。 请根据上述介绍，回答下列问题： （1）要实现航天员安全“回家”，返回舱降低高度的三个阶段共同的核心任务是______； （2）返回舱在某阶段需通过舱内测距装置向地面发射信号，当返回舱接收到地面反射信号，即可测出此时其所在高度。若信号采用电磁波，接收到反射信号时的位置如图2所示；若信号采用超声波，请在答题卡的虚线框内画出返回舱接收到反射信号时的大致位置________。由此判断，返回舱实时测距装置发射的是______波； （3）返回舱表面涂有防热材料，通过烧蚀带走因与大气剧烈摩擦产生的大量热量，但仍有部分热量传至舱内使其温度升高。你认为在返回舱的设计上如何保持舱内温度适宜？（写出两条设计办法即可）（ ） （4）第一阶段的“超级减速”过程中，请比较内能增加量E1和返回舱重力势能减少量E2的大小关系，并说明理由。（忽略返回舱质量的变化）（ ） 24.（8分）阅读下文，回答下列问题： 探索月球背面的秘密 2024年5月3日，嫦娥六号月球探测器英勇出征，开启世界首次月球背面采样之旅，将人类探月推向前所未有的高度。 为了让嫦娥六号落地准、抓好“土”，科学家研制出冲击电机、加载电机和整形电机，在电机体重变轻的同时，大幅增加力矩，助力推动钻头前进，为“挖土”提供动力。月球背面的环境条件十分恶劣，温差大、辐射强等因素给任务执行带来极大的困难。支撑探测器工作的主要能源来自太阳能，因此太阳电池阵的稳定性能至关重要。 由于月球始终有一面背对地球，当月球探测器降落在月球背面后，因为它的信号沿直线传播，不能拐弯，只能向着远离地球的方向传输，所以无法直接实现与地球的测控通信和数据传输，地面指挥和实时通信面临巨大困难。2024年3月20日发射的鹊桥二号中继星为解决这一难题提供了“信息桥梁”。鹊桥二号携带了一个口径4.2米的天线——星载大型可展开天线。这个天线像一把大伞，发射时收起，入轨后展开。伞面十分精巧，是用直径不到发丝四分之一的钼丝织就而成。镀了金的钼丝使“大伞”看上去金光灿灿的，这样做能增强天线的通信性能，降低能耗。延长卫星的使用寿命。它一边接收、传输来自地球的信号，一边接收、传输来自月球背面的信号。为月球背面的探测器和地球之间架起通信天桥。 （1）如图，搭载鹊桥二号中继星的长征八号运载火箭发射升空过程中，火箭获得的动力来自于（ ）（选填“A”或“B”） A．向下喷出的高温高压燃气 B．火箭下方的空气 （2）嫦娥六号探测器在“挖土”中主要涉及到的能量转化是太阳能→化学能→______→______ （3）鹊桥二号中继星对嫦娥六号在月球背面的探测活动起到了什么作用？ 25.（6分）阅读短文回答问题： 激光的应用 1958年，人类在实验室里激发出一种自然界中没有的光，这就是激光。激光束的平行度特别好，在传播很远的距离后仍能保持一定的强度。激光的这个特点使它可以用来进行精确的测距。对准目标发出一个极短的激光脉冲，测量发射脉冲和接收反射脉冲的时间间隔，就可以求出目标的距离。激光测距雷达就是根据这个原理制成的。 由于平行度好，激光可以会聚到很小的一点上，让这一点照射到光盘上，就可以读出光盘上记录的信息，经处理后还原成声音和图象，由于会聚点很小，光盘记录信息密度很高。 激光还有一个特点是亮度高，也就是说，它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量，如果把强大的激光束会聚起来照射到物体上，可以使物体被照的部分迅速上升到极高的温度，最难熔化的物质在一瞬间也要汽化了。因此可以利用激光束来切割各种物质、焊接金属以及在硬质材料上打孔。医学上可以用激光作“光刀”来切割皮肤，切除肿瘤，还可以用激光“焊接”脱落的视网膜。强激光可以在瞬间破坏敌人的飞行器，在军事上有广泛的应用。 （1）激光在真空中的传播速度为 km/s。 （2）激光测距与初中物理学到的 测距原理相同。 （3）用激光作“光刀”来切割皮肤、切除肿瘤、“焊接”脱落的视网膜，是利用激光的 的特点。 五、综合能力题（本大题有3小题，共20分） 26. （6分）小亮发现进入电梯后手机信号会变弱，老师告诉小亮这是因为密闭的电梯对手机信号有屏蔽作用。小亮想知道不同材质的密闭容器对手机信号是否都有屏蔽作用，他设计如下实验进行探究。 步骤一：收集纸盒、塑料盒、木盒、装茶叶的铁盒、铝质饭盒和锡箔纸做成的密闭盒子。 步骤二：将一部手机分别放入密闭盒中，用另一部手机拨打该手机并记录现象如下表。 盒子材质 纸 塑料 木头 铁 铝 锡箔 能否打通 能 能 能 不能 不能 不能 步骤三：从铁盒、铝盒和锡箔纸盒中拿出手机，手机立刻打通。 （1）手机是用___________传递信息的。通过实验，可得出初步结论：___________。 （2）过量的电磁波辐射对人体有害。小亮调查发现很多地方需要进行电磁波屏蔽，如：为减少微波泄漏，微波炉玻璃门上安装有致密的细金属网；医院CT室为防止射线泄漏，房门用含有铅板夹层的厚钢板制成。根据以上信息，请你提出一个可探究的科学问题：________。 27. （6分）在电磁波家族中，红外线也是其中一员，红外线的传播速度等于电磁波的速度。如果能测得红外线传播某一段距离所用的时间，就可以根据电磁波的速度计算这段距离的长度，红外线测距仪就是根据这一原理设计的。用红外线测距仪对准某一目标，发出一束红外线，经目标反射后红外线返回仪器时又被探测到。仪器测得红外线往返时间为2.8×10-4 ms，这时目标与仪器之间的距离是多少？电磁波速度取3×105 km/s。 28．（8分）雷达利用天线把电磁波向欲探测的目标发射出去，然后再利用天线接收到反射波，根据反射波的方向和延迟时间判断目标的方位和距离．某地面雷达站向某卫星发射出波长为0．1 m的电磁波，经过0．3 s的时间，接收到了反射波．请你回答： （1）该雷达向目标发出的电磁波的频率是多少？ （2）该卫星距地面多远？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年九年级物理全册单元测试卷（人教版） 第二十一章 信息的传递（A卷•提升卷） （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1. 测试范围：人教版九年级全册第二十一章。 2. 本套试卷共五道大题，28个小题。 一、选择题（本题共14小题，每小题2分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1.下列有关话筒和听筒的作用的叙述中，正确的是（ ） A．话筒的作用是把声音直接传递到受话人的听筒 B．话筒的作用是把忽强忽弱的电流信号转化成声音信号 C．话筒的作用是把声音的振动转化为强弱变化的电流信号 D．话筒的作用是把电流直接送到受话人的听筒 【答案】C 【解析】正确理解电话机听筒和话筒的原理和构造是解此类型题的关键．话筒是把声音 转化成变化的电流，而听筒是把变化的电流转化成声音． 2. 电话的听筒工作时主要是利用了电流的（　　） A．化学效应 B．磁效应 C．热效应 D．以上三种效应均有 【答案】B． 【解析】在电话的话筒中有能振动的膜片和随话音跳动的碳粒，人们对着话筒说话时，膜片便随着声音的高低强弱而发生振动，从而压缩碳粒一紧一松，这样就把强度不同的声波变成了相应大小的电信号； 听筒里有电磁铁和膜片，当强弱不同的电信号传到听筒后，电磁铁便将电信号变成膜片的强弱振动，把传输的声音还原出来．听筒里有电磁铁，是把变化的电流转化为声音信号，是利用电流的磁效应工作的． 3. 2024年4月26日05时04分，神舟十七号航天员乘组打开“家门”，欢迎神舟十八号航天员乘组入驻“天宫”，并拍下“全家福”（如图）向全国人民报平安。“全家福”传回地面利用的是（　　） A. 电磁波 B. 超声波 C. 次声波 D. 红外线 【答案】A 【解析】电磁波可以在真空中传播，可以传递信息，超声波、次声波不能在真空中传播；红外线波长太长，远距离传输容易造成信息失真；因此神舟十八号航天员乘组入驻“天宫”，并拍下“全家福”向全国人民报平安，“全家福”传回地面利用的是电磁波传回地面的，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4. 如图所示，打开收音机的开关，旋至没有电台的位置，将音量开大，取一节干电池和一根导线，先将导线的一端与电池的负极相连，再将导线的另一端与电池的正极快速摩擦，使它们时断时续地接触，会听到收音机中传出“喀喀”声。关于这个实验，下列说法错误的是（　　） A. 这个实验对电池有损害，最好用旧电池来做 B. 迅速变化的电流能够产生电磁波 C. 收音机可以接收到电磁波信号 D. 电磁波只能在空气中传播 【答案】D 【解析】A．用导线将电源正负极相连，会将电池短路，容易损坏电池，最好用旧电池来做，故A正确，不符合题意； B．导线和电池时断时续地接触，会产生变化的电流，变化的电流能够激起电磁波，故B正确，不符合题意； C．收音机中传出“喀喀”声，说明收音机接收到了电磁波信号，故C正确，不符合题意； D． 电磁波可以在真空中传播，不是只能在空气中传播，故D错误，符合题意。 故选D。 5. 电磁波具有信息特征和能量特性。以下设备中，主要利用电磁波的能量特性工作的 是（　　） A. 微波炉 B. 手机 C. 雷达 D. 电吹风 【答案】A 【解析】A．微波炉是利用电磁波的能量来加热食物的，故A符合题意； BC．手机和雷达是通过发射及接收电磁波来传递信息的，不是利用电磁波的能量进行工作的，故BC不符合题意； D．电吹风主要由电动机和电热丝组成；电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理工作的，电热丝是利用电流的热效应工作的，没有应用电磁波，故D不符合题意。 故选A。 6. 神舟飞天，探梦苍穹。2024年4月25日，神舟十八号载人飞船发射成功。飞船与地面间的通信是利用（　　） A. 空气 B. 电磁波 C. 超声波 D. 次声波 【答案】B 【解析】电磁波可以在真空中传播，且可以传递信息，飞船与地面间的通信是利用电磁波。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7. 对物质世界和科技发展的一些认识，下列说法正确的是（ ） A. 原子是不可再分的最小粒子 B. 航天器在月球表面利用声呐测绘地貌 C. 核电站中的核反应堆利用核聚变获取核能 D. 我国的北斗导航系统利用电磁波传输信号 【答案】D 【解析】A．原子是由原子核和核外电子组成的，原子核由质子和中子组成，故A错误； B．声音的传播需要介质，月球表面是真空，真空不能传声，故B错误； C．核电站中的核反应堆利用核裂变获取核能，故C错误； D．电磁波可以在真空中传播，我国的北斗导航系统利用电磁波传输信号，故D正确。 故选D。 8. 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. 可见光与射线在真空中的传播速度相等 【答案】D 【解析】本题考查了电磁波多个方面的知识，都是一些记忆型的，难度不大，在平时学习中注意多积累。 A.人看不见红外线和紫外线，红外线和紫外线都属于不可见光，故A错误； B.根据电磁波谱的波长顺序可知，红外线的波长比可见光的波长长，故B错误； C.由图可知，体检胸透用的X射线频率比无线电波高，故C错误； D.可见光与射线都是电磁波，电磁波在真空中的传播速度相同，故D正确。 9．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 【解析】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。 10．WiFi上网是当今广泛使用的一种无线网络传输技术，它快递信息用到的是（　　） A．红外线 B．紫外线 C．电磁波 D．超声波 【答案】C 【解析】WiFi利用了电磁波中的微波技术进行信息传输，故应选C。 11. 我国以“一箭双星”方式成功发射第47、48颗北斗导航卫星，北斗导航系统由地球非同步卫星和地球同步卫星两部分组成。如图是三颗地球同步卫星（地球上看，好像悬挂在空中不动）轨迹示意图。下列地球同步卫星说法中正确的是（ ） A. 卫星1相对于卫星2是静止的； B. 卫星2相对于卫星3是运动的； C. 三颗卫星相对于地球是运动的； D. 三颗卫星相对于地球是静止的，卫星相互间是运动的 【答案】A 【解析】A．以卫星2为参照物，卫星1与卫星2之间的位置没有变化，因此卫星1是静止的，故A正确；B.以卫星3为参照物，卫星2与卫星3之间的位置没有变化，因此卫星2是静止的，故B错误； C. 以地球为参照物，三颗卫星与地球之间的位置没有发生变化，因此三颗卫星都是静止的，同时三颗卫星之间都没有位置变化，所以卫星相互间是静止的，故C选项错误； D. 由C选项可知，D选项错误。故选A。 12. 人造地球同步卫星常用于通讯、气象、广播电视等方面，以实现对同一地区连续工作，下列关于同步卫星的说法正确的是（ ） A. 卫星相对于地面来说是运动的 B. 卫星是利用超声波来传递信息的 C. 卫星上的太阳能电池板将化学能转化为电能 D. 卫星相当于太空中的微波中继站 【答案】D 【解析】A.同步卫星相对于地面来说没有发生位置的变化，以地面做参照物，同步卫星是静止的；故A错误； B.超声波和次声波都属于声波，不能在真空中传播；电磁波可以在真空中传播，故卫星是利用电磁波来传递信息的，故C错误； C.卫星上的太阳能电池板将太阳能转化为电能，故C错误； D.同步卫星作为传播微波的中继站，地球上空只需3颗就几乎能覆盖全世界，故D正确。 13．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 【解析】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。 14. 我国于2018年和2024年先后发射了鹊桥号和鹊桥二号中继星，架起了地球与月球背面通信的“天桥”。相比于鹊桥号，鹊桥二号距月球更近（如图），采用了反射率更高的镀金钼丝天线。下列说法不正确的是（　　） A. 鹊桥号利用声波进行信号传输 B. 鹊桥二号利用电磁波进行信号传输 C. 镀金钼丝天线反射的信号传播速度为 D. 信息从月球背面传到鹊桥二号比到鹊桥号用时更短 【答案】A 【解析】AB．降落在月球背面的嫦娥六号要时刻与地球保持通信，需要鹊桥二号中继卫星进行信号转发。该通信利用电磁波传递信息，超声波和次声波不能在真空中传播，故A错误，符合题意，B正确，不符合题意。 C．电磁波在真空中传播速度，故C正确，不符合题意； D．根据题意知道，相比于鹊桥号，鹊桥二号距月球更近，所以，信息从月球背面传到鹊桥二号比到鹊桥号用时更短，故D正确，不符合题意。 故选A。 二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分） 15.1876年美国人贝尔发明了电话机，能直接将声音传送到很远的地方。这架电话机和今天我们所熟悉的电话机的模样大不相同，如图。它有一个漏斗状的话筒，发出的声波进入话筒后，使话筒内的铁膜片______，铁膜片的______会影响旁边永磁铁的磁场。在永磁铁上绕着一个连接电池和收话机的线圈。当永磁铁的磁场被影响时，线圈就会被感应而产生电信号送到收话机。 【答案】振动 振动 【解析】发出的声波进入话筒后，使话筒内的铁膜片振动，铁膜片的振动会影响旁边永磁铁的磁场。在永磁铁上绕着一个连接电池和收话机的线圈。 16. 航天员舱外航天服配有风扇系统和无线电系统。手套上有平面镜，可以随时察看自己身上的各种开关，手心部位有颗粒状橡胶；头盔两侧各有一个照明灯，方便航天员在舱外工作。电风扇工作时，电能主要转化为______能。航天员与地面通过______（选填“电磁波”或“超声波”）进行联系。 【答案】 机械 电磁波 【解析】电风扇靠电动机工作，工作时，电能主要转化机械能。 电磁波可以在真空中传播，航天员与地面通过电磁波进行联系。 17. 【科技改善生活】广东生产的无人驾驶电动垂直起降航空器首飞成功，彰显了我国科技在城市空中交通领域的领先地位。航空器可用于高空摄影、旅游观光等，航空器通过旋转旋翼对空气施加向下的力，从而获得升力，这说明了力的作用是相互的。航空器升空过程中，重力势能________（选填“增大”“减小”或“不变”）。航空器靠________（选填“超声波”或“电磁波”）与控制中心联系。 【答案】 增大 电磁波 【解析】航空器升空过程中，质量不变，高度增大，所以重力势能增大。 电磁波可以在真空中传播，且传播速度最快，这使得它成为航天和航空通信的理想选择，航空器与控制中心是通过电磁波联系的。 18. 2024年6月2日6时23分，我国嫦娥六号探测器成功着陆月背南极。探测器由“轨返组合体”和“着上组合体”组成，“着上组合体”上装有着陆相机，在下降过程中拍摄月球表面照片，将图片、数据回传地面应用系统进行研究。“着上组合体”的落月过程分为六个阶段，当距离月面约90～110米高度时，进入悬停段，这一阶段激光三维成像敏感器发射激光，通过反射获得这个探测器与月面的相对位置和速度，完成高精度三维成像，帮助实现平稳着陆。 请从文中摘取一段与物理相关的信息，并指出对应的物理知识，不得与示例重复。 示例：物理信息：将图片、数据回传地面应用系统；物理知识：电磁波可以传递信息。 作答：物理信息：_____________；物理知识：_____________。 【答案】 在下降过程中拍摄月球表面照片 凸透镜成像规律，成的是倒立的缩小的实像 【解析】物理信息在下降过程中拍摄月球表面照片。 物理知识，是凸透镜成像规律，应用是照相机，成的是倒立的缩小的实像。 19.利用激光测量地月距离，是20世纪60年代后发展起来的一门新技术。从地面向月球发射一束脉冲激光，激光被安装在月面上的角反射器反射回来，地面上的计时器把激光往返地月的时间记录下来，这样就可以计算出地月距离。激光是一种______波。在空气中的光速均按3.0×108m/s计算，若计时器记录的时间为2.56s，则地月距离约为______。 【答案】电磁；3.84×108 【解析】（1）激光是一种电磁波； （2）因为v=s/t，所以激光的路程： s=vt=3×108m/s×2.565=7.68×108m. 地月间的距离 20. 将计算机联在一起形成网络，将网络又互相联结，成为世界上最大的计算机网络，就是______，这样就能使信息资源______。利用网络通信除了收发电子邮件外，还可以看到不断更新的新闻，查到所需的各种资料。 【答案】因特网，共享 【解析】将计算机联在一起形成网络，将网络又互相联结，成为世界上最大的计算机网络，就是因特网，这样就能使信息资源共享。利用网络通信除了收发电子邮件外，还可以看到不断更新的新闻，查到所需的各种资料。 三、分析简答题（本大题有2小题，共16分） 21. （8分）现在家中使用的电器很多，如电冰箱、洗衣机、微波炉、空调，还有收音机、电视机、手机等，你知道哪些会发出电磁波？有什么事实支持你的说法？ 【答案】这些家用电器中，微波炉、手机以及空调和电视机的遥控器会发出电磁波。微波炉工作时，食物不跟加热装置直接接触就可以被加热，就是因为微波（电磁波的一种）的能量被食物中的水分子吸收；另外，微波炉门上有金属屏蔽网，可以用来减少微波的泄漏。手机既是无线电发射台，又是接收台，手机与固定电话不同之处在于它通过发射和接收电磁波来传递信息。空调和电视机的遥控器可以在一定范围内进行远距离控制，这是通过发射红外线完成的。 【解析】电磁波由低频率到高频率主要分：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线等七个波段。结合生活经验和电磁波的相关知识说明生活中哪些电器会发出电磁波就行了。 22.（8分）微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信，这些通信方式是从不同的视角进行分类的：微波通信按加载信号的电磁波的波长来分类；卫星通信、光纤通信按传播介质或设备来分类，网络通信按通信者之间的联络关系来分类。网络通信也可以采用光纤通信方式，微波通信也可以通过卫星传播，这些分类是可以重叠的。请你把以上通信方式和你知道的其他通信方式，设计一个通信方式分类图，并在图中侧重说明以上四种方式的优点。 【答案】见解析。 【解析】通信方式的分类方法有多种形式，分类图就有更多形式。 （1）按通信信号的传输特点分为：有线传输和无线传输两大类。 （2）按通信手段分： 有线通信手段方面有：有线电话、有线电视、计算机网络通信和光纤通信等； 无线通信手段有：卫星通信、移动通信、微波中继通信、短波通信、地波通信，等等。 （3）按信号本身的特点分为：模拟通信、数字通信。 四种通信方式的优点是： （1）微波通信优点：具有良好的抗灾性能，对水灾、风灾以及地震等自然灾害，微波通信一般都不受影响。（2）卫星通信优点：通信范围大；只要在卫星发射的电波所覆盖的范围内，从任何两点之间都可进行通信；不易受陆地灾害的影响（可靠性高）；只要设置地球站电路即可开通（开通电路迅速）；同时可在多处接收，能经济地实现广播、多址通信（多址特点）。 （3）光纤通信优点：传输频带宽、通信容量大；传输损耗低、中继距离长；线径细、重量轻，原料为石英，节省金属材料，有利于资源合理使用；绝缘、抗电磁干扰性能强；还具有抗腐蚀能力强、抗辐射能力强、可绕性好、无电火花、泄露小、保密性强等优点，可在特殊环境或军事上使用。 （4）网络通信优点：数字化、宽带化、高速化、智能化、综合化、网络化. 四、阅读理解题（本大题有3小题，共24分） 23. （10分）神舟系列飞船完成载人飞行任务后，航天员如何安全返回地球？且看科技含量十足的返回舱如何带航天员安全“回家”，如图1所示。 返回舱从进入大气层开始，经历了三个重要阶段。 第一阶段：返回舱与大气层剧烈摩擦，速度从7.9千米每秒逐渐降至几百米每秒，实现“超级减速”。 第二阶段：当返回舱距离10km左右时，降落伞打开，使返回舱速度从200m/s降至约7m/s。 第三阶段：返回舱降至距地面1m时，底部的反推发动机接收指令点火，产生向上的推力，使返回舱速度降至1~2m/s实现“温柔”着地。 请根据上述介绍，回答下列问题： （1）要实现航天员安全“回家”，返回舱降低高度的三个阶段共同的核心任务是______； （2）返回舱在某阶段需通过舱内测距装置向地面发射信号，当返回舱接收到地面反射信号，即可测出此时其所在高度。若信号采用电磁波，接收到反射信号时的位置如图2所示；若信号采用超声波，请在答题卡的虚线框内画出返回舱接收到反射信号时的大致位置________。由此判断，返回舱实时测距装置发射的是______波； （3）返回舱表面涂有防热材料，通过烧蚀带走因与大气剧烈摩擦产生的大量热量，但仍有部分热量传至舱内使其温度升高。你认为在返回舱的设计上如何保持舱内温度适宜？（写出两条设计办法即可）（ ） （4）第一阶段的“超级减速”过程中，请比较内能增加量E1和返回舱重力势能减少量E2的大小关系，并说明理由。（忽略返回舱质量的变化）（ ） 【答案】 （1）减速 （2）见解析 电磁 （3）见解析 （4） 见解析 【解析】（1）由题意知，第一阶段：返回舱速度从7.9千米每秒降至几百米每秒；第二阶段：返回舱速度从200m/s降至约7m/s；第三阶段：返回舱速度降至1~2m/s实现“温柔”着地。因此要实现航天员安全“回家”，返回舱降低高度的三个阶段共同的核心任务是降低速度。 （2）由题意知，返回舱在某阶段需通过舱内测距装置向地面发射信号，当返回舱接收到地面反射信号，即可测出此时其所在高度。若信号采用电磁波，接收到反射信号时的位置如图2所示；若信号采用超声波，由于声波的速度远小于电磁波的速度，当超声波信号传到地面再返回时需要更长的时间，因此返回舱受到信号时，距离地面已非常接近，因此为了返回舱能安全着陆，返回舱实时测距装置发射的是电磁波，如图所示： （3）为了保持舱内温度适宜，可以在返回舱表面涂一层导热性能好，熔点高，比热容大吸热材料，通过熔化吸热，降低舱内的温度或通过热辐射的方式，将舱体表面的热量导到散热区，通过吸热型物态变化处理热量，以降低舱内温度。 （4）由题意可知，第一阶段：返回舱与大气层剧烈摩擦，速度从7.9千米每秒逐渐降至几百米每秒，实现“超级减速”。因此返回舱的重力势能减小，动能减小，通过摩擦转化为内能，因此内能增加量E1大于返回舱重力势能减少量E2。 24.（8分）阅读下文，回答下列问题： 探索月球背面的秘密 2024年5月3日，嫦娥六号月球探测器英勇出征，开启世界首次月球背面采样之旅，将人类探月推向前所未有的高度。 为了让嫦娥六号落地准、抓好“土”，科学家研制出冲击电机、加载电机和整形电机，在电机体重变轻的同时，大幅增加力矩，助力推动钻头前进，为“挖土”提供动力。月球背面的环境条件十分恶劣，温差大、辐射强等因素给任务执行带来极大的困难。支撑探测器工作的主要能源来自太阳能，因此太阳电池阵的稳定性能至关重要。 由于月球始终有一面背对地球，当月球探测器降落在月球背面后，因为它的信号沿直线传播，不能拐弯，只能向着远离地球的方向传输，所以无法直接实现与地球的测控通信和数据传输，地面指挥和实时通信面临巨大困难。2024年3月20日发射的鹊桥二号中继星为解决这一难题提供了“信息桥梁”。鹊桥二号携带了一个口径4.2米的天线——星载大型可展开天线。这个天线像一把大伞，发射时收起，入轨后展开。伞面十分精巧，是用直径不到发丝四分之一的钼丝织就而成。镀了金的钼丝使“大伞”看上去金光灿灿的，这样做能增强天线的通信性能，降低能耗。延长卫星的使用寿命。它一边接收、传输来自地球的信号，一边接收、传输来自月球背面的信号。为月球背面的探测器和地球之间架起通信天桥。 （1）如图，搭载鹊桥二号中继星的长征八号运载火箭发射升空过程中，火箭获得的动力来自于（ ）（选填“A”或“B”） A．向下喷出的高温高压燃气 B．火箭下方的空气 （2）嫦娥六号探测器在“挖土”中主要涉及到的能量转化是太阳能→化学能→______→______ （3）鹊桥二号中继星对嫦娥六号在月球背面的探测活动起到了什么作用？ 【答案】 （1） A （2）电能 机械能 （3）为月球背面的探测器和地球之间架起通信天桥 【解析】（1）燃气在火箭内部燃烧，产生高压，高速从火箭尾部喷出，由牛顿第三定律（作用力和反作用力），高速喷出的气体必然给火箭一个反作用力，这就是火箭的动力，所 以应选“A”。 （2） 支撑探测器工作的主要能源来自太阳能，太阳电池阵将太阳能转化为化学能进行储存，需要时将化学能释放转化为电能使用，冲击电机、加载电机和整形电机将电能转化为机械能，所以嫦娥六号探测器在“挖土”中主要涉及到的能量转化是太阳能→化学能→电能→机械能。 （3）鹊桥二号携带了一个口径4.2米的天线——星载大型可展开天线，它一边接收、传输来自地球的信号，一边接收、传输来自月球背面的信号。所以鹊桥二号中继星对嫦娥六号在月球背面的探测活动起到的作用是：为月球背面的探测器和地球之间架起通信天桥。 25.（6分）阅读短文回答问题： 激光的应用 1958年，人类在实验室里激发出一种自然界中没有的光，这就是激光。激光束的平行度特别好，在传播很远的距离后仍能保持一定的强度。激光的这个特点使它可以用来进行精确的测距。对准目标发出一个极短的激光脉冲，测量发射脉冲和接收反射脉冲的时间间隔，就可以求出目标的距离。激光测距雷达就是根据这个原理制成的。 由于平行度好，激光可以会聚到很小的一点上，让这一点照射到光盘上，就可以读出光盘上记录的信息，经处理后还原成声音和图象，由于会聚点很小，光盘记录信息密度很高。 激光还有一个特点是亮度高，也就是说，它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量，如果把强大的激光束会聚起来照射到物体上，可以使物体被照的部分迅速上升到极高的温度，最难熔化的物质在一瞬间也要汽化了。因此可以利用激光束来切割各种物质、焊接金属以及在硬质材料上打孔。医学上可以用激光作“光刀”来切割皮肤，切除肿瘤，还可以用激光“焊接”脱落的视网膜。强激光可以在瞬间破坏敌人的飞行器，在军事上有广泛的应用。 （1）激光在真空中的传播速度为 km/s。 （2）激光测距与初中物理学到的 测距原理相同。 （3）用激光作“光刀”来切割皮肤、切除肿瘤、“焊接”脱落的视网膜，是利用激光的 的特点。 【答案】（1）3×105（2）回声（3）亮度高 【解析】（1）激光在真空中的传播速度与光速相等为3×105km/s。 （2）激光测距与初中物理学到的回声测距原理相同。 （3）激光还有一个特点是亮度高，也就是说，它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量，如果把强大的激光束会聚起来照射到物体上，可以使物体被照的部分迅速上升到极高的温度，最难熔化的物质在一瞬间也要汽化了。因此可以利用激光束来切割各种物质、焊接金属以及在硬质材料上打孔。医学上可以用激光作“光刀”来切割皮肤，切除肿瘤，还可以用激光“焊接”脱落的视网膜。强激光可以在瞬间破坏敌人的飞行器，在军事上有广泛的应用。 五、综合能力题（本大题有3小题，共20分） 26. （6分）小亮发现进入电梯后手机信号会变弱，老师告诉小亮这是因为密闭的电梯对手机信号有屏蔽作用。小亮想知道不同材质的密闭容器对手机信号是否都有屏蔽作用，他设计如下实验进行探究。 步骤一：收集纸盒、塑料盒、木盒、装茶叶的铁盒、铝质饭盒和锡箔纸做成的密闭盒子。 步骤二：将一部手机分别放入密闭盒中，用另一部手机拨打该手机并记录现象如下表。 盒子材质 纸 塑料 木头 铁 铝 锡箔 能否打通 能 能 能 不能 不能 不能 步骤三：从铁盒、铝盒和锡箔纸盒中拿出手机，手机立刻打通。 （1）手机是用___________传递信息的。通过实验，可得出初步结论：___________。 （2）过量的电磁波辐射对人体有害。小亮调查发现很多地方需要进行电磁波屏蔽，如：为减少微波泄漏，微波炉玻璃门上安装有致密的细金属网；医院CT室为防止射线泄漏，房门用含有铅板夹层的厚钢板制成。根据以上信息，请你提出一个可探究的科学问题：________。 【答案】（1）电磁波 不同材质的密闭容器对手机信号的屏蔽效果不同 （2）电磁波屏蔽效果与材料有关吗 【解析】（1）手机是人们常用的通讯工具，它传递信息依靠的是电磁波；根据表格中的数据可知，纸盒、塑料盒、木盒对手机信号没有屏蔽作用，而铁盒、铝盒和锡箔纸盒对手机信号有屏蔽作用，所以可得出初步结论：不同材质的密闭容器对手机信号的屏蔽效果不同。 （2）根据题中的信息，可提出可探究的科学问题：电磁波屏蔽效果与材料有关吗？ 27. （6分）在电磁波家族中，红外线也是其中一员，红外线的传播速度等于电磁波的速度。如果能测得红外线传播某一段距离所用的时间，就可以根据电磁波的速度计算这段距离的长度，红外线测距仪就是根据这一原理设计的。用红外线测距仪对准某一目标，发出一束红外线，经目标反射后红外线返回仪器时又被探测到。仪器测得红外线往返时间为2.8×10-4 ms，这时目标与仪器之间的距离是多少？电磁波速度取3×105 km/s。 【答案】42m. 【解析】红外线也是电磁波，电磁波速度取 v=c=3×105 km/s=3×108 m/s。 仪器测得红外线往返时间为 2.8×10-4 ms，1s=103ms，1ms=10-3s。 则从目标到仪器时需要的时间为 t=1.4×10-4 ms=1.4×10-7s 目标与仪器之间的距离 s=vt=3×108m/s×1.4×10-7s=42m. 28．（8分）雷达利用天线把电磁波向欲探测的目标发射出去，然后再利用天线接收到反射波，根据反射波的方向和延迟时间判断目标的方位和距离．某地面雷达站向某卫星发射出波长为0．1 m的电磁波，经过0．3 s的时间，接收到了反射波．请你回答： （1）该雷达向目标发出的电磁波的频率是多少？ （2）该卫星距地面多远？ 【答案】（1）电磁波的频率为3000MHz，（2）该卫星离地4.5×107m 【解析】（1）根据λ=V/f ，已知λ=0．1m，v=3.0×108m/s。 f=V/λ=3.0×108m/s/0．1m=3000MHz （2）s=vt=3.0×108m/s×0．15s=4.5×107m 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$