第23期 电磁波与信息时代（答案见下期）-【数理报】2025-2026学年新教材九年级(中考)物理学案（沪粤版2024）

16.利用雷达可以探测飞机、舰艇、导弹等军用目标，还可以用 19.(14分)阅读短文，回答问题. 感器就是扫地机器人的“眼睛”，它利用红外线工作，红外线是电磁 来为飞机、船只导航军用雷达是利用测定物体位置的无 共享单车 波大家族的成员（如图8甲所示），红外传感器的简要结构原理如图 线电设备，电磁波如果遇到尺寸明显大于电磁波波长的障碍物就要 骑自行车出行有很多益处，不仅可以节能减排、缓解交通压力， 8乙所示，红外发射器中心线与接收透镜主光轴之间的距离为d,红 发生反射，雷达就是利用电磁波的这个特性工作的.波长越短的电 而且骑车时，人需要消耗体能，可以强身健体.一个成年人在水平路 外检测器与接收透镜之间的距离为∫，工作时，红外发射器向前方发 磁波，传播的直线性越好，反射性能越强，因此雷达使用的电磁波是 面上骑车时所受阻力大约20N.近年来，我国多个城市推出了多种 射一束红外线，碰到障碍物后反射回来的红外线通过透镜中心，照 (选填“长波”或“微波”). 新型共享单车，如图7甲所示，这种单车外观结构简单，单车的质量 射到红外检测器上的位置P偏离透镜主光轴的距离称为偏移量L,红 17.如图5甲是表示音频、视频和射频三种信号的波形示意图， 约为17kg 外传感器就是根据偏移量L来探知红外发射器与障碍物之间的距离 其中频率最高的是 信号.如图5乙是某列电磁波的波形图， D.为了避免与障碍物发生碰撞，当L增大到某一设定值L,时，机器人 它的波长是 $系 m. 将停止靠近障碍物，同一款式的机器人L,保持不变. 州 入个U八八U音频 状态和 请求 0 1010102 碍彩 定位上报 解 颜率H 视 接收透镜 WWM射频 红外草 无线电波 波 红外线可见光紫外线X射线y射线 乙 测器引红外发器 甲 图7 图5 图8 三、综合应用题（共40分） 单车的车锁内集成了嵌入式芯片、定位功能和SM卡等，便于 (1)红外线属于 (选填“可见”或“不可见”)光，在真 18.(14分)手机是一种不用电线的电话一移 监控单车的具体位置和状态.其工作原理如图7乙所示，用户可使用 空中传播的速度 (选填“大于”“小于”或“等于”)无线电 动电话，其原理是将接收到的电磁波转换成声音信 手机下载单车APP,查看并找到单车的位置，然后用手机扫描车身 波在真空中传播的速度 号，为验证声音和电磁波的传播是否需要空气，小明 上的二维码，通过手机网络发送电磁波到云端请求解锁，云端收到 (2)扫地机器人的红外发射器与墙壁之间的距离为2.5m,现以 同学进行了如下实验： 请求后识别该车辆并发送解锁指令，单车执行解锁指令自动开锁， 0.2m/s的速度沿垂直墙壁方向匀速向墙壁靠近，当红外传感器探 第一步：如图6所示，他先将手机放在玻璃瓶中， 用户便可以开始骑行，手机APP就可显示计时、计价等信息. 6 测到与墙壁之间的距离为0.1m时，立即停止靠近，则扫地机器人的 拨号呼叫它，看到信号灯闪烁，并听到铃声 既然车辆可以收发信号，那就需要电.那么电从哪里来的呢？科 运动时间为 S. 第二步：将手机放在玻璃瓶中，密封后用抽气机将其中的气体 学家们提出一种设想，在每一辆共享单车的传动轴里安装一台微型 (3)扫地机器人在工作过程中偏移量L逐渐变大，说明扫地机 不断地向外抽，打电话呼叫瓶中的手机，这时手机信号灯闪烁，铃声 发电机，骑行时线圈不断切割磁感线，源源不断地为蓄电池充电，以 器人在（选填“远离”或“靠近”)障碍物.已知f=8cm,d 不断减弱，直到最后听不到铃声，反复呼叫只看到信号灯闪烁，没有 此支撑到下次用车。 =15cm,若某次探测时L=2cm,则此时红外发射器与障碍物之间 铃声 (1)此种单车和手机之间是利用传递信息的. 的距离为 cm. (1)信号灯闪烁说明手机 (选填“能”或“不能”)收到 (2)设想中单车的传动轴里安装了一台微型发电机，在骑行过 (4)现用某款扫地机器人清扫卧室，为了增大清扫面积，可将 呼叫信号，说明 ;听不到铃声，说 程中可将 能转化为能，这是利用 原 (选填“增大”或“减小”). 明 理实现的 (2)他又将手机放在金属容器中，打电话呼叫容器中的手机，这 (3)一个成年人在水平路面上以4m/s的速度匀速骑行半小 时手机 收到呼叫信号，然后再将手机放在塑料容器或纸容 时，行驶的距离为 m,消耗的能量约为 J 器中，打电话呼叫容器中的手机，这时手机 收到呼叫信号 (4)小林放学回家途中把自行车骑得飞快，妈妈看见后警告他 该现象 解释在建筑物或电梯里，手机有时会收不到信号或 说“以后骑自行车慢点，不然很危险”，这是因为质量一定时，速度越 信号弱的原因.（选填“能”或“不能”） 大， 越大，行驶中危险性越大 (3)许多人习惯将手机挂在胸前，手机发射出的电磁波 20.（12分)阅读短文，回答问题. (选填“能”或“不能”)穿过衣服和人体，从而对人的心脏 机器人的“眼睛” 造成不良影响 机器人为了“看见”周围的物体，需要有自己的“眼睛”，红外传 (参考答案见第24期) 本版责任编辑：冯艳林 报纸编辑质量反馈电话： 0351-5271268 报纸发行质量反馈电话： 数评橘 2025年12月4日：星期四 初中物理 第 23期总第1167期 0351-5271248 (中考沪粤)】 探索月球 山西师范大学主管山西师大教育科技传媒集团主办数理报社编辑出版 社长：徐文伟国内统一连续出版物号：CN14-0707八F)邮发代号：21-162 背面的秘密 新课导学 信号传播的距离越远，需要的中继站就越 嫦娥六号月球 探测器开启了世界 电磁波与信息时代 (2)实现卫星通信需要环绕地球转动且周 首次月球背面采样 期跟地球自转周期相同的 一，它把 之旅，将人类探月推 从一个地面站接收到的信号经过处理后，再发 ◆河北 张凯明 向前所未有的高度 送到其他的地面中继站，从而实现信息互联.在 地球赤道上方一定高度均匀地放置 颗 月球背面的环境条 电磁波 一播电视与通信 同步卫星，它们发送的微波信号几乎可覆盖 件十分恶劣，温差 全球 大、辐射强等因素给 1.认识电磁波 1.无线电广播和电视 任务执行带来极大 做一做：打开收音机的 说一说：如图4所示，是广播室里主持人在 开关，将旋钮调到没有电台 播音的画面；如图5所示，是一台老式收音机你 走进互联网 的困难 的位置，并将音量开大，取 知道无线电广播信号是如何发射和接收的吗？ 由于月球始终 节旧的干电池和一根导 说一说：在科技飞速发展的今天，互联网成 有一面背对地球，当 线，靠近收音机，将导线的 为人们快速获取、发布和传递信息的重要渠道， 月球探测器降落在 端与电池的一极相连，再 图1 在各个方面发挥着重要的作用.如图7所示，是 月球背面后，因为它 用导线的另一端与电池的另一极时断时续地接 互联网的一些应用，请你说说生活和学习中你 4 图5 的信号沿直线传播 触，如图1所示，会听到收音机发出“咔咔”声 是如何利用互联网的，互联网带给了你哪些 填一填：(1)无线电广播信号的发射：①用 好处 不能拐弯，只能向着 这一现象验证了 的存在 把声音信号转变成电信号，即音频信 远离地球的方向传 记一记：当导体中的电流发生 号；②在控制室内，将音频信号加载到 输，所以无法直接实 时，导体就会向四周发射 上，形成调制信号：③通过 产生 现与地球的测控通 填一填：(1)如图2所示，波长是指相邻两个 电磁波发射到空中 信和数据传输，地面 (或 ) 间的距离，用字母 (2)无线电广播信号的接收：①收音机用 收发邮件 浏览网页 查阅地图 图7 指挥和实时通信面 表示，单位是 ,电磁波频率的单 接收空间传播的电磁波；②通过 【即学即练】 临巨大因难 位是 ,简称 ,符号是 和 把其中的音频信号提取出 1.下列关于电磁波的说法，正确的是 鹊桥二号中继 常用的频率单位还有」 和 来；③用扬声器把音频电信号还原成声音. 星为解决这一难题 (3)如图6所示，电视信号的发射和接收过 A.灯光是电磁波 程可概括为：①演播室里用 拍摄画面 提供了“信息桥 B.波长越长的电磁波频率越高 和录音；②剪辑师选取、切换不同角度、大小的 梁”，它携带了一个 图2 C.电视机的遥控器可以发射红外线，红外 (2)电磁波 (选填“能”或“不能”) 画面制作电视节目；③ 发射经放大后 口径4.2米的天 线不是电磁波 在真空中传播，其速度为 m/s.在真空 的载有视频信号和音频信号的电磁波；④电视 D.给病人做彩超用的是电磁波 线一星载大型可 中，电磁波的波速一定，电磁波的频率越高，波长 机接收到电磁波，将视频信号和音频信号提取 2.关于现代通信，下列叙述错误的是 展开天线.这个天线 ;反之，频率越低，波长 ·电磁 出来，分别送到 ,还原成图 像一把大伞，发射时 波在空气中的传播速度与在真空中的传播速度 像和声音 A.通讯公司研究的5G技术是利用电磁波 收起，入轨后展开 接近 通信的 散天线 伞面十分精巧，是用 2.电磁波的应用 B.电磁波的频率越低，在空气中传播的速 直径不到发丝四分 填一填：电磁波是个大家族，从电磁波谱中 规网闻显示屏 度越小 之一的钼丝织就而 我们可以看到这个家族包括无线电波、微波、红 也视塔 音频放大助扬声器 C.卫星通信是利用人造地球卫星作为中继 击 成.镀了金的钼丝使 外线、 、紫外线、 和 电视台 用户 站，进行通信 图6 “大伞”看上去金光 等.这个大家族中每个成员都有各自的波长和 D.手机不仅能接收电磁波，也能发射电 2.移动通信和5G 灿灿的，这样做能增 频率范围，又各自有自己的特性，因此应用十分 磁波 填一填：(1)移动电话（手机）的声音、图像 广泛：工业上用 检测金属中的裂纹；医 3.用电磁波传递电视信号的大致过程如 强天线的通信性能 信息是由空间的 来传递的.手机既是 生用 透视人体内部情况；生活中人们 下：①用摄像机拍摄画面和录音：②制作电视节 降低能耗、延长卫星 无线电 台，又是无线电 父 来遥控电视机、空调等。 合 目；③发射电视节目的视频和音频信号；④接收 的使用寿命.它一边 (2)手机的体积很小，发射功率不大，它的 看一看：如图3所示，从Wi-Fi的短波通信 并还原电磁波的图像和声音信息.图8中对应 接收和传输来自地 天线也很简单，灵敏度不高.因此，它跟其他用 到CT扫描的穿透成像，不同频段的电磁波各司 ③的是 ,对应④的是 球的信号，一边接收 户的通话要靠功率较大的 来转接 其职，在通讯、医疗、安防等领域织就一张高效 读一读：5G是第五代移动通信技术，是一种 和传输来自月球背 的技术网络，让生活更便捷、更安全 具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽 面的信号，为月球背 103 带移动通信技术，这项技术使得我们的通信更 面的探测器和地球 为便捷和快速，5G通讯设施是实现人机物互联 之间架起通信天桥 的网络基础设施， 图8 无线电波 波 红外线可见光紫外线X射线y射线 3.卫星通信 (1)微波大致沿 传播，不能绕射， 图3 因此要使它沿地球表面传播，必须建设中继站， 【荸号柔每羏怕索怕】 2 素养·拓展 数理极 甲考链接 D.声音、电磁波均需要介质才能传播 解析：随着玻璃罩内空气的减少，声音逐渐变 电磁波的产生与传播 弱，空气再次进入玻璃罩后，声音又逐渐变强，说 明声音的传播需要介质.无论是抽出玻璃罩内的 空气，还是让空气再次进入玻璃罩，闪烁的光一直 ◆重庆曹振英 一、电磁波的产生 产生，由此可知产生电磁波的条件是导 都存在，说明空气有无不影响电磁波的传播，即电 磁波的传播不需要介质， 导线中的电流迅速变化会在空间激起（产生） 体中有 答案：C 电磁波.虽然电磁波看不见、摸不到，但它确实可 2.雷电是一种剧烈的放电现象，放电时的 【跟踪训练】 以给我们传递各种信息 可达十几万安，会对建筑物等造成严重 3.我国自主研发的长波雷达能探测到隐身飞 例1.关于电磁波，下列说法错误的是( 的破坏因此，北京奥运场馆安装了防雷电定位系 机，它使用的电磁波频率在30MHz~300MHz之 A.话筒将声信号变为电信号，变成了电磁波 统，它由多个定位仪器组成.可以根据接收到闪电 间.若某型号雷达使用频率为200MHz的电磁波， B.电磁炉正常工作时会产生电磁波 产生的 到达不同定位仪的时间差，精确 则该电磁波的周期为 () C.电冰箱电路接通或断开时会产生电磁波 地测定闪电发生的位置 A.5×10-9s B.2×108s D.电饭锅从加热状态自动切换到保温状态时 二、电磁波的传播 C.5×10-6s D.5×103s 会产生电磁波 电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传 4.2025年11月21日，我国在西昌卫星发射中 解析：话筒将声信号变为电信号，是通过话筒播真空中电磁波的波速等于光速电磁波的波长心使用长征三号乙运载火箭，成功将通信技术试 内电阻变化从而产生变化的电流；电磁炉正常工 越长，频率越低 验卫星二十一号发射升空.火箭将卫星发射到太 作时会在周围空间激起电磁波；电冰箱的电路接 例2.手机通讯靠电磁波传送，现将一只手机空后，卫星可以通过电磁波和地面建立联系，这说 通或断开、电饭锅挡位的切换都会产生迅速变化悬挂在密封的玻璃罩内，拨通手机，发现手机发出 明电磁波」 (选填“能”或“不能”)在真空 的电流，因此会产生电磁波. 铃声并有闪烁的光；逐渐抽出玻璃罩内的空气，发 中传播.若卫星在高度为360km的轨道运行时，信 答案：A 现铃声逐渐变弱直至消失而闪烁的光依然存在： 号需要经过 ms传到地面. 【跟踪训练】 再让空气逐渐进人玻璃罩内，发现铃声逐渐变强 1.如右图所示，打开 并仍然有闪烁的光.根据上述现象得到的下列结 乙I裴bVE 收音机的开关，转动选台 论中正确的是 致塑电串乙 用的旋钮，调到一个没有 A声音、电磁波均不能在密封的容器中传播 婴电伞粱塑电1 节目的位置，使收音机收 B.声音不能在密封的容器中传播，而电磁波 【莹号柔多韶】 不到广播节目，然后开大音量.干电池置于钢锉能在密封的容器中传播 上，正极与导线相连，拿导线头迅速在钢锉上移 C.声音的传播需要介质，电磁波的传播不需 第22期3、4版参考答案 动，这时收音机会发出“喀喀”的响声，表明有要介质 + 十4十十 1.D2.C3.C4.B5.C 生活白扬理 6.D7.B8.A9.B10.D 从北斗七星 11.零火大减小 12.短路不发光 到北斗卫星导航系统 13.甲短路 14.地D 15.1000地 每个人大脑里都自带一个导航系统，这就是这些无线电广播信号发射源就像航海家眼里的灯 16.240发光 通常所谓的“方向感”.生理学研究表明，这套导航 塔一样，能够给他们指示必要的方向.上世纪40年 17.如图1所示 系统位于人脑的海马体里，但是人类尤其是现代代，在天空中出现了另一种飞行器一导弹，和其 火线 人的自我导航能力和大自然的很多动物相比明显他航空器一样，导弹也需要导航系统，而且由于是 零线 相形见绌.然而我们是善于总结经验教训，擅长寻 无人驾驶的，它更依赖导航系统.从开始的惯性导 地线 找规律、应用规律和发明工具的人类，我们发明了 航到人类开始进入太空时代，运载火箭和卫星本 很多辅助导航和定位的工具. 身当然也需要导航定位，特别是登月飞船，离开导 插座 图1 ①北斗七星：北斗七星是北天夜空中最显眼 航技术简直寸步难行： 18.如图2所示 的星群之一，它的形状5万年来没有太大的变化， ④天上灯塔：中国研究 火线 在夜空中辨识度很高.北斗七星本身没有导航价导航卫星的历史，最早可以 零线 线 值，但它有一个非常重要的优势：靠近北天极.在追溯到1967年.经历了北斗 夜空中找到了北，你只需要面朝北方，伸开双臂， 一号双星导航系统和北斗 南、东、西也就出来了.当然，用这种方法进行导航二号的亚太区域导航系统， 属外 碳电位器 是极为粗略的，无法知道自己的位置 中国第三代卫星导航系统是在北斗二号的基础上 图2 ②大自然的时钟和人造的钟表：无论是找到发展起来的，取名为北斗三号，它具有实时导航、 19.(1)总功率 电流(2)零并 某种周期性出现的、全球都能看到的天象及对应快速定位、精确授时、位置报告和短报文通信服务 (3)800 的时刻，在其他地方这些天象出现时，记录下它出五大功能 20.(1)(a) 现时的本地时刻，还是制造一块走时准确的钟表， 人类的导航定位技术，从北斗七星指方向开 (2)①最小 容易②0.2 任你带到全世界各地去，都可以根据时差确定这始，经历了时差定位、无线电导航、最后复归卫星 ③灯丝点亮过程中，灯丝的温度升高，电阻变大 个地方的经度。 导航系统；从一开始利用自然界存在的天体，到利 (3)只有两个插脚，没有接地线功能，无法防 ③电波指路：早在19世纪末，人类就开始尝试用人造的钟表和无线电波，未来会重新利用自然止漏电危害 利用电磁波进行无线通信.到20世纪20年代，大天体，看似又回到了起点，但这并不是简单的重 21.(1)PA(2)低温挡 功率无线电电台已经遍地开花了，在飞行员眼里，复，而是预示着人类更加灿烂和激动人心的未来 (3)44(4)220176 ①调谐选择所需要接收的电磁波 ②接收无线电波 10.如图2甲为可见光的波段示意图.某款光敏电阻(LDR)在 《电磁波与信息时代》 ③检出声音信号电流 ④扬声器播放声音 无光照时的电阻为R,在波长为540nm的光照射时的阻值只有无光 A.①②③④ B.②①3④ 照时的百分之一，将两个这样的LDR连接成如图2乙所示的电路， 综合质量检测卷 C.④③②① D.③②④① 则 ◆数理报社试题研究中心 7.下表是不同电磁波的频率.人们都在说“5G网络比4G快”， 用泼类0m的 (满分：100分时间：40分钟) 是因为 ( 题 号 二 三 总 分 项目中央广播电台 4G频段 5G频段 可见光 频率/H71.061×108(1.88~1.9)×10(3.3~3.4)×109(4.2~7.8)×1014 622 597 400λ 得分 A.5G网络的波长比4G网络长 图2 一、选择题（每小题3分，共30分） A.通过R,的电流比R,的电流小 1.无人机灯光表演中，数百架无人机在夜空中按照指令排列出 B.5G网络的频率范围比4G网络大 C.5G网络的传播速度比4G网络快 B.波长为540nm的光比红光的频率高 美丽的图案.地面工作人员向无人机发送指令利用的是 D.相同时间内，5G网络的信息传递量比4G网络多 C.R,的功率比R,的功率小 A.超声波 B.次声波 8.如图1所示是电磁波家族，蓝牙通讯使用的甲频率是4× D.波长为540nm的光在真空中传播速度比红光快 C.紫外线 D.电磁波 二、填空题（每空2分，共30分） 2.世界最大单体射电望远镜 “天眼”，已在我国建成使用， 10°Hz,消毒灯工作时使用的乙频率是1.4×105Hz,根据所给信息 它将协助人类“触摸”来自外太空的微弱信号，探索宇宙的奥秘它 可推测 ( 11.5G网络“牵手”北斗卫星，其高精度定位技术应用于多个行 10 104 10108102 业，在很多人力无法触及、人工不易实现的领域发挥着重要作用.其 接收的是 频率H 中北斗定位、5G传输是靠 传递信息的，它在空气中的传播 A.可听声 B.超声波 M 速度是」 km/s. C.电磁波 D.次声波 红外线 外线X射线 y射 12.我国航天员在中国空间站锻炼身体的画面被传回了地球， 3.关于信息的传递，下列说法正确的是 红橙黄绿蓝靛柴 图1 画面信息是通过 传递的；实验用的器材被航天员带到空间 A.Wi-Fi是通过电磁波传递信息的 站，它们的质量 (选填“变大”“变小”或“不变”) B.蝙蝠是通过电磁波确定障碍物位置的 A.甲的波长比乙的波长短 13.广播电台是通过 波传递信息的，B超是 波 C.电磁波和超声波均可在真空中传递信息 B.在真空中，相同时间内甲运动得比乙远 的应用，空调遥控器是通过发射 线进行遥控的. D.卫星与地面是通过红外线传递信息的 C.甲和乙在空气中传播的速度均为340m/s 14.如图3甲所示，歼-15舰载机采用了先进的带综合特征的联 4.月球不像地球，在它周围空间没有大气层.甲、乙两人在月球 D.蓝牙通讯说明电磁波可以传递信息，消毒灯工作说明电磁波 合航电系统，可以携带使用霹雳-8/9近距空对空导弹、霹雳-12主 上进行考察，若甲向上发射出信号弹，则乙 可以传递能量 动雷达制导远距空对空导弹等精确打击武器，舰载机上的航电系统 A.有可能听到响声，但看不到闪光 9.王勇同学在饭店门口看到一种自动门，当有人通过时，门会 是通过 对导弹进行制导实施精确打击的，而家庭汽车上的 B.有可能先听到响声，后看到闪光 实现自动开闭王勇同学对此产生了浓厚的兴趣，他很想知道自动 倒车雷达（如图3乙所示）是利用 传递信息的， C.有可能看到闪光，但听不到响声 门是如何实现自动控制的.为此他反复做了几次试验：当他轻轻地 D.有可能先看到闪光，后听到响声 靠近自动门时，门自动打开；当把一个足球滚向自动门时，门自动打 5.我国无人机技术水平现在已经处在世界前沿.先进的软、硬 开；当把一面底部装有滚珠的无色透明大玻璃板直立着滑向自动门 件设施，高效的电机、能量密度更高的电池、高强度轻量化的机身材 时，门没有自动打开.王勇同学根据试验的结果，对自动门的自控原 料以及各种传感器为无人机的飞行提供了硬件保障，其中传感器相 理提出以下几种猜想，其中最合理的是 ( 图3 当于无人机的眼睛，可以实时获取周围信息，凭借这些信息，无人机 A.自动门听到来者的声音时，通过声控装置实现自动开闭 15.智能机器人目前已经能够为人类在很多 可以通过系统快速运算获得最佳飞行方案.下列传感器没有运用电 B.自动门探测到靠近的物体发射出的红外线，通过光控装置实 方面进行高效率、高精度的服务，如图4所示是小 磁波的是 ( ) 现自动开闭 芳同学在图书馆向机器人咨询某图书所在的位 A.红外传感器 B.气压传感器 C.自动门本身能发射出一种红外信号，当这种信号被靠近的物 置。智能机器人将读者的声音信号转换成电流信 C.毫米波雷达 D.激光雷达 体反射时，就会实现自动开闭 号，这与 （选填“电动机”或“发电机”) 6.下面是无线电广播接收过程的几个步骤，其合理顺序是 D.靠近门的物体通过空气能够产生一种压力传给自动门，实现 的原理相同.智能机器人也能提供无线上网服 图4 ( )自动开闭 务，它与互联网之间是通过 来传递信息的，