第二十章 电磁波与信息时代 单元练习 -2025-2026学年沪科版物理九年级全一册

第二十章电磁波与信息时代 学校:_姓名:_班级:_考号:_ 一、单选题 1.世界能源危机日趋严重,节能环保是我们每个人的责任,我国大力发展的电动汽车即是一种节能环保的交通工具。下列关于电动汽车的说法正确的是( ) A.电动汽车利用电磁波进行远程操控 B.汽车的电机工作利用了电磁感应现象 C.电动汽车的能量利用效率可达 D.给电动汽车充电时,化学能转化为电能 2.建立电磁场理论,并预言电磁波存在的物理学家是( ) A.麦克斯韦 B.牛顿 C.赫兹 D.伽利略 3.手机无线充电的原理:当送电线圈中通入交流电后会产生变化的磁场,受电线圈靠近磁场就会产生电流。如图所示是我国某国产品牌手机用一个标有“输出11V,8A”字样的无线充电器无线充电的场景,下列说法正确的是( ) A.充电过程中,手机的最大输入电功率不可能达到88W B.手机屏幕显示的彩色由红、黄、蓝三原色构成 C.无线充电的主要原理与电动机的工作原理相同 D.手机是利用超声波实现信息通讯的 4.2024年11月,天舟八号货运飞船在文昌航天发射场成功发射升空。当飞船进入太空执行任务过程中,与地面控制中心进行信息交互主要依靠( ) A.超声波 B.次声波 C.电磁波 D.红外线 5.下列厨房用品的工作原理与物理知识相对应的是( ) A.电冰箱——液态制冷剂升华吸热 B.微波炉——超声波能够加热食品 C.电烤箱——电流的热效应 D.高压锅——沸点随大气压的增大而降低 6.小宇家住马路边,傍晚收看电视节目,当马路上有汽车经过时,有时在电视屏幕上会出现雪花点或水平亮线,这种现象是由于下列哪种原因造成的( ) A.汽车发出的声波对电视的影响 B.汽车的内燃机对电视的影响 C.汽车中的电路变化产生的电磁波对电视的影响 D.电视台自身的原因 7.2025年蛇年春晚舞台上,周深与胡安 迭戈 弗洛雷兹合作的《山鹰和兰花花》,将陕北民歌的苍茫深情与安第斯山鹰的旷远高亢交织,让唢呐的激越与排箫的空灵共鸣,生动诠释了“各美其美,美美与共”的文化哲学。下列有关说法正确的是( ) A.歌手唱出歌声是由于空气振动产生的 B.现场观众听到声音是靠空气传播的 C.太空宇航员利用超声波接收春晚信号 D.观众通过声音的响度来分辨乐器 8.科技强国,成就中国梦。以下是我国近年来自主研发的科技创新成果,其中涉及的物理知识说法不正确的是( ) A.华为麒麟9000S芯片的主要材料是半导体 B.“北斗”卫星导航系统是利用电磁波进行定位和导航 C.嫦娥六号从月球背面带回了1935.3克的背面样品中含有大量的水 D.发射“天舟一号”的火箭主要用液态氢作为燃料,选择该燃料的原因是它的热值大 9.下列用电器中使用电磁波来加热食物的是( ) A.电热炉 B.微波炉 C.电烤箱 D.电饭锅 10.现代社会,人们生活工作学习时已经离不开手机。两个人手机通话时是以下列哪种方式传递信息的( ) A.超声波 B.次声波 C.电磁波 D.水波 二、填空题 11.3月21日,神舟十九号出舱的航天员与舱内航天员是借助_交流的;此次出舱任务是空间站的空间碎片防护装置安装,高速运动的空间碎片相对于空间站是_的;与出舱前相比,航天员出舱后“漂”在空中时,身体质量_。 12.在体育比赛中,要想把比赛实况进行全球转播,至少需要_颗地球同步卫星。电视直播往往反应“迟钝”,是因为_。若用月球作中继站,则信号至少延迟_s。(地球与月球的平均距离是) 13.2019年1月3日,我国发射的“嫦娥四号”探测器在飞行地球27天后成功软着陆于月球背面。如图,通信中继卫星“鹊桥”号作为数据传输中转站,将月球背面信息直接传回地球,说明传递信息的介质是沿_传播的;月球_(选填“是”或“不是”)光源,当地球上观察到日食时,月球背面是_(选填“白天”或“黑夜”)。 14.长征八号甲遥一运载火箭于 2025 年 2 月 11 日 17 时 30 分在海南文昌航天发射场成功发射,火箭运行过程中,通过_(选填“电磁波” 或“超声波”) 与地面遥控中心进行信息传递。气凝胶是一种在航天领域广泛使用的新材料,如图所示是某种气凝胶质量与体积的关系图像,则其密度为_kg/m3。 15.我国已经成功发射了多颗同步通信卫星,它们是在地球同步轨道上运行的卫星。以地球为参照物,同步卫星是_的。现在许多长途电话是以同步卫星为中继站,打这种长途电话会感到对方的反应有点延迟。假设通话的两地到某同步卫星的距离都为,则以该同步卫星为中继站,信号从一方经该同步卫星传到另一方会延迟_s。 三、实验题 16.微波炉是人们用来加热食品的常用厨具。微波是一种高频电磁波,它能穿透陶瓷、玻璃、耐热塑胶等材料。微波炉使用的微波频率为2450MHz。 (1)为了用电安全,微波炉应该使用_(选填“两脚”或“三脚”)插头。 (2)用微波炉加热饭菜时,应选用_(选填“不锈钢”“铁”或“玻璃”)容器来加热,加热过程中将_能转化为内能。 (3)小明想知道微波炉的热效率,他用电能表(如题图所示)、温度计等工具进行了如下实验: A.在杯中装入质量为m的冷水,测出水的初温为; B.把杯子放进微波炉,并选择高温挡; C._; D.将微波炉定时器旋转到两分钟的位置,同时记录电能表指示灯在这段时间内闪烁的次数n; E.加热结束后,迅速测出水的末温t。 ①以上实验中,还缺少一个步骤C,请你补上这个步骤:_。 ②电能表指示灯闪烁一次,用电器消耗的电能_J。 ③微波炉的热效率的表达式为_(用字母表示,水的比热容为c)。 四、综合题 17.2024年6月,嫦娥6号完成了第一次人类月球背面采样任务。 (1)此次任务从月球背面采样约_(填“”“2”或“200”)千克,这些月壤通过返回器带到地球后,其惯性_(填“增大”“不变”或“减小”)。由于月球背面无法直接与地球通信,嫦娥6号借助鹊桥二号中继卫星通过_(填“超声波”“电磁波”“次声波”)信号; (2)上升器从月面点火起飞,与轨道器在环月轨道交会对接过程中,上升器相对于轨道器是_(填“运动”或“静止”)的。上升器燃料燃烧后喷出气体的温度为,故发动机喷嘴材料需耐受高温,因此选用_(填“陶瓷”或“铝合金”)涂层。着陆器利用激光三维成像避开障碍物,激光是_(填“自然光”或“人造光”),具有方向性好、能量集中的特点。 18.深圳大力推动无人机事业发展,已经将无人机用于运送急救AED装置思考乐苏华同学发现无人机搭配北斗卫星导航,有四个旋翼,每个旋翼搭配独立的电动机驱动,相邻旋翼之间旋转方向相反;无人机空载总质量(含电池,不含AED)为9kg,电池能量密度为200W h/kg,(质量能量密度是指满电时电池能量与电池质量之比),思考乐俊宇同学购买了一个无人机,无人机满电开始测试;飞行分为前往过程和返回过程,前往和返回过程都分为竖直上升过程,水平匀速运动过程,竖直下降过程,且消耗能量相同;无人机前往过程中竖直上升和竖直下降过程消耗的总能量为,水平匀速移动过程飞行每秒消耗的能量为2500J,总用时160s,无人机用于驱动飞行的电能转化效率为60%,无人机竖直下降后电池剩于总容量的50%,测试结束。 (1)思考乐璐璐同学指出:无人机的信号传输是通过_传递; (2)思考乐粤鹏同学说ADE电击时为什么不能碰人,因为人体_; (3)当俊宇购买的无人机空载时匀速向下降落2m,重力做功_J; (4)无人机螺旋桨飞行时向下,无人机向上飞,善于思考乐的苏华同学发现通过桨叶旋转空气提供升力,这体现了力的作用是_; (5)思考乐顺顺同学经过观察,指出无人机各电动机之间是_联的; (6)满电时,无人机的电池质量占空载质量的百分比_(保留一位小数); (7)为了更快运送急救AED装置,请你帮助思考乐璐璐同学对无人机设计提出一条建议?_:如何去更改螺旋桨的旋转方向_? 19.我国首次登陆火星的“天问一号”探测器,其搭载的“祝融号”火星车在火星表面上所受重力约为900N,在牵引力的驱使下,30min沿直线匀速运动了100m。假设祝融号在火星上受到的阻力是其在火星上所受重力的0.06倍。求: (1)“祝融号”火星车与地球控制中心通过_传递信号,火星车使用_做发动机,它的工作原理是_。 (2)这段时间内牵引力做的功_。 (3)牵引力的功率_。 学科网(北京)股份有限公司 《第二十章电磁波与信息时代》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A A A C C C B C B C 1.A 【详解】A.电动汽车可通过手机应用程序等进行远程操控,如远程启动、开关车门等。手机与汽车之间是利用电磁波来传递信号的,所以电动汽车利用电磁波进行远程操控,故A正确; B.电动汽车的电机工作原理是通过磁场对电流的作用使电机转动,将电能转化为机械能。而电磁感应现象是指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中产生感应电流,与电机工作原理不同,故B错误; C.电动汽车在充电过程中,存在电能与化学能转换的能量损失,电机工作时也会有部分电能转化为热能等其他形式的能量散失,传动系统等也会有能量损耗,所以其能量利用效率不可能达到。故C错误; D.给电动汽车充电时,是外部电源将电能传输到电动汽车的电池中,电池通过化学反应将电能转化为化学能储存起来,是电能转化为化学能,而不是化学能转化为电能,故D错误。 故选A。 2.A 【详解】A.麦克斯韦建立电磁场理论,并预言电磁波存在的物理学家,故A符合题意; B.牛顿有三大定律、万有引力定律等等科学成就,但没有建立电磁场理论,预言电磁波存在,故B不符合题意; C.赫兹用实验证实电磁波存在,故C不符合题意; D.伽利略开创了实验和逻辑相结合的科学研究方法,以及最早利用望远镜观察天体的人,没有建立电磁场理论,预言电磁波存在,故D不符合题意。 故选A。 3.A 【详解】A.已知无线充电器输出电压为11V,输出电流为8A,根据可得充电器的输出功率 由于充电过程存在能量损耗,所以手机的最大输入电功率小于充电器的输出功率,即不可能达到88W,故A正确。 B.手机屏幕显示的彩色是由红、绿、蓝三原色构成,而不是红、黄、蓝,故B错误。 C.无线充电的主要原理是电磁感应,即送电线圈中通入交流电产生变化的磁场,受电线圈靠近磁场产生电流;电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,二者原理不同,故C错误。 D.手机是利用电磁波实现信息通讯的,而不是超声波,故D错误。 故选A。 4.C 【详解】电磁波可以传递信息。当飞船进入太空执行任务过程中,与地面控制中心进行信息交互主要依靠电磁波来传递信息的,超声波和次声波不能在真空中传播,红外线传播的距离有限,故ABD不符合题意,C符合题意。 故选C。 5.C 【详解】A.电冰箱内液态制冷剂在汽化时吸热,即蒸发吸收冰箱内的热,达到降温致冷的目的,然后再液化放热使制冷剂变为液态,所以电冰箱是利用汽化吸热和液化放热的原理工作的,故A不符合题意; B.生活中常用的微波炉是用微波来加热食品的,故B不符合题意; C.电烤箱工作时将电能转化为内能,利用电流的热效应工作的,故C符合题意; D.高压锅密闭较好,内部压强大,水的沸点高,这样高压锅内的温度就会更高一些,就会更快煮熟食物,所以高压锅是利用增大锅内气体的压强,提高水的沸点来提高锅内温度的,故D不符合题意。 故选C。 6.C 【详解】电视是通过电磁波接收节目信息的,所以电视屏幕上出现雪花点或水平亮线,这种现象是由于电磁波受到了干扰而造成的,选项中的:声波、内然机不会对电磁波有任何影响,而如果是电视台的原因,可能节目中断;结合电磁波产生的原因:变化的电流可以激起电磁波,所以产生雪花点或水平亮线原因是汽车中的电路变化产生的电磁波干扰了电视机接收的电磁波而造成的,故C符合题意,ABD不符合题意。 故选C。 7.B 【详解】A.歌手唱出歌声是由于声带振动产生的,故A错误; B.声的传播需要介质,固体、液体和气体都可以传声,现场观众听到的声音是靠空气传播的,故B正确; C.真空不能传声,故超声波不能在真空中传播,太空宇航员是利用电磁波接收春晚信号的,故C错误; D.发声体的材料和结构不同,发出声音的音色不同,故观众是通过声音的音色来分辨乐器的,故D错误。 故选B。 8.C 【详解】A.芯片的主要材料是半导体,半导体具有特殊的电学性能,可用于制造各种电子元件,故A正确,不符合题意; B.“北斗” 卫星导航系统是利用电磁波进行定位和导航的。电磁波能在真空中传播,传播速度快,适合卫星与地面之间的通信,故B正确,不符合题意; C.月球背面环境极其干燥,目前探测表明月壤中水分含量极少,嫦娥六号带回的样品不可能含有“大量的水”,故C错误,符合题意; D.发射 “天舟一号” 的火箭主要用液态氢作为燃料,因为液态氢的热值大,相同质量的液态氢完全燃烧放出的热量比其他燃料多,能为火箭提供更大的推力,故D正确,不符合题意; 故选C。 9.B 【详解】 电热炉、电烤箱、电饭锅都是利用电流的热效应加热,将电能直接转化为内能;微波炉是利用微波使食物内部分子剧烈振动摩擦生热,依靠电磁波加热食物,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。 10.C 【详解】手机通话时通过电磁波传递信息,因为电磁波可以在真空中传播且适用于远距离通信;超声波、次声波属于声波,需介质传播,无法用于手机通信;水波仅能在水中传播,与实际不符,故C符合题意,ABD不符合题意。 故选C。 11. 电磁波 运动 不变 【详解】[1]太空是真空环境,声音无法传播,航天员需通过电磁波(无线电波)进行交流。 [2]高速运动的空间碎片相对于空间站,位置在发生变化,以空间站为参考物,碎片是运动的。 [3]质量是指所含物质的多少,不随空间位置的改变而改变,所以与出舱前相比,航天员出舱后“漂”在空中时,身体质量不变。 12. 3 电磁波的传播需要时间 2.53 【详解】[1]在地球的周围均匀地配置3颗地球同步卫星,就覆盖了几乎全部地球表面,可以实现全球通信。现在通过卫星电视,就可以把体育比赛进行全球转播。 [2]电视直播信号通过电磁波传递,电磁波虽然传播速度很快,但从地面发射到卫星,再由卫星转发回地面,需要一定时间,所以会反应 “迟钝”,原因是电磁波的传播需要时间。 [3]由题意可知,卫星信号从地球到月球,再返回地球的总路程为 电磁波的传播速度为 用月球作中继站,信号至少延迟的时间为 13. 直线 不是 白天 【详解】[1]通信中继卫星“鹊桥”号作为数据传输中转站,将来自月球背面信息直接传回地球,传递信息的介质是电磁波,电磁波先由月球背面直线传播到“鹊桥”,再从“鹊桥”直线传播到地球,所以,传递信息的介质是沿直线传播的。 [2]月球本身不能发光,我们能看到月亮,是因为它反射了太阳光,所以月球不是光源。 [3]当地球上观察到日食时,月球挡住了射向地球的光,月球背面是白天。 14. 电磁波 3 【详解】[1]电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播,而超声波不能在真空中传播,所以火箭运行过程中,通过电磁波与地面遥控中心进行信息传递。 [2]如图所示,气凝胶质量为15kg时,对应的体积为5m3,则其密度为 15. 静止 0.24 【详解】[1][2]同步卫星绕地球转动的周期跟地球自转的周期相同,它们相对于地球的位置不会发生改变,所以以地球为参照物,同步卫星是静止的;打电话时电磁波信号传播的距离,则电磁波信号传播的时间,即打电话会延迟0.24s。 16.(1)三脚 (2) 玻璃 电 (3) 关闭其他用电器 1125 【详解】(1)大功率用电器外壳需要接地,以确保安全,因此电磁炉应使用三脚插头; (2)[1][2]微波是一种高频电磁波,它能穿透陶瓷、玻璃、耐热塑胶等材料,因此用微波炉加热饭菜时,应选用玻璃容器来加热;加热过程中将电能转化为内能; (3)[1]实验步骤中漏掉的步骤是:在步骤C前加关闭其他用电器; [2]电能表指示灯闪烁一次,用电器消耗的电能; [3]水吸收的热量为,消耗得电能为, 故微波炉的效率为: 。 17.(1) 2 不变 电磁波 (2) 运动 陶瓷 人造光 【详解】(1)[1]此次任务从月球背面采样约2千克(实际采样克,约千克,最接近2千克这个选项)。 [2]这些月壤通过返回器带到地球后,其惯性不变。惯性只与物体的质量有关,月壤质量不变,所以惯性也不变。 [3]由于月球背面无法直接与地球通信,嫦娥6号借助鹊桥二号中继卫星通过电磁波传递信号,因为电磁波能在真空中传播,而超声波和次声波都不能在真空中传播。 (2)[1]上升器从月面点火起飞,与轨道器在环月轨道交会对接过程中,上升器相对于轨道器是运动的,因为在对接前两者的位置在不断变化。 [2]上升器燃料燃烧后喷出气体的温度为,故发动机喷嘴材料需耐受高温,因此选用陶瓷涂层,陶瓷的耐高温性能比铝合金好。 [3]着陆器利用激光三维成像避开障碍物,激光是人造光,它是由激光器产生的,具有方向性好、能量集中的特点。 18.(1)电磁波 (2)可以导电 (3)180J (4)相互的 (5)并 (6)44.4% (7) 使用轻质材料制作无人机 改变电流方向 【详解】(1)电磁波的传播不需要介质,无人机的信号传输是通过电磁波传递。 (2)因为人体是导体,会导电,故乐粤鹏同学说ADE电击时不能碰人。 (3)当俊宇购买的无人机空载时匀速向下降落2m,重力做功 (4)桨叶旋转空气,对空气施加向下的力相同时,也受到空气向上的力的作用,从而获得升力,说明物体间力的作用是相互的。 (5)无人机各电动机之间互不影响,是并联的。 (6)依题意得,飞行分为前往过程和返回过程且消耗能量相同,无人机竖直下降后电池剩于总容量的50%,测试结束,则无人机前往过程中,消耗的能量为电池电能的。充满电时,电池的电能为 电池的质量为 无人机的电池质量占空载质量的百分比 (7)[1]为了更快运送急救AED装置,可以使用轻质材料制作无人机,减小无人机的重力,当升力相同时,无人机获得的竖直向上的力变大;或者提高电池能量密度,即增大满电时电池能量与电池质量之比。 [2]更改螺旋桨的旋转方向,可以通过改变电流方向,改变螺旋桨受到的力的方向。 19.(1) 电磁波 电动机 通电导体在磁场中受到力的作用 (2)5400J (3)3W 【详解】(1)[1]电磁波的传播需要介质,“祝融号”火星车与地球控制中心通过电磁波传递信号。 [2][3]电动机主要将电能转化为机械能,火星车使用电动机做发动机,它的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。 (2)祝融号在火星上受到的阻力是其在火星上所受重力的0.06倍,祝融号在火星上沿匀速直线运动,由二力平衡得,祝融号受到的牵引力为 这段时间内牵引力做的功 (3)牵引力的功率 学科网(北京)股份有限公司 $