20.2 电磁波的应用 同步练-2025-2026学年沪科版物理九年级全一册

20.2电磁波的应用 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．2024年第十五届中国国际航空航天博览会（珠海航展）于2024年11月12日至17日在广东省珠海市的珠海金湾国际机场举行。航展有飞行表演、静态展示以及新产品发布等内容。下列说法正确的是（　　） A．战斗机在起飞过程中轮胎对地面的压力越来越大 B．特技演员驾驶飞机做出急速翻滚等各种惊险刺激的动作时飞机处于非平衡状态 C．无人机编队在空中完成复杂的动作是依靠超声波传递指令 D．直升机起飞的原理与战斗机起飞的原理相同 2．通过电视收看有关我国探月工程的主题节目，在开启、关闭电视时，可以通过遥控器实现，遥控器发出的光是（　　） A．红外线 B．红光 C．紫外线 D．紫光 3．“蓝牙技术”实际上是一种短距离无线通信技术，“蓝牙”传递信息利用的是（　　） A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．引カ波 4．小明外出旅游时拿出手机点杯咖啡外卖，不到15分钟，这杯咖啡就能从天而降，他只需要手机扫码，从快递柜中取出咖啡。无人机送外卖过程中，无人机与快递柜之间的通讯利用了（    ） A．电磁波 B．紫外线 C．超声波 D．次声波 5．2024年11月4日，神舟十八号载人飞船的返回舱在东风着陆场成功着陆。下列说法正确的是（    ） A．返回舱所用的反冲发动机不属于热机 B．航天员在太空中通过超声波与地面传递信息 C．返回舱下落过程中与大气摩擦，其表面温度升高，内能增大 D．返回舱在下落过程中始终处于平衡状态 6．随着智能家居的普及，越来越多的智能电器可以用手机通过无线网络进行控制。手机将控制信号传递给智能电器是通过（　　） A．电磁波 B．铜导线 C．超声波 D．高压线 7．人工智能飞速发展，智能服务机器人也进入我们日常生活，如图为某商场的智能服务机器人，它能为客户提供咨询服务。在与客户的沟通过程中可根据客户需要改变音量大小、帮助客户网上查找资料等。关于此机器人的说法不正确的是（　　） A．在与客户的交流过程中，为了不干扰其他客户，机器人降低音量，这属于在声源处控制噪声 B．智能服务机器人在网上查找资料时，其与互联网之间是通过电磁波来传递信息的 C．机器人在与客户沟通过程中，相对于客户是静止的 D．客户能听到机器人发出的声音说明声音的传播不需要介质 8．科技强国，中国科技工作者在各个领域一步一个脚印，一次次刷新“中国高度”，如图所示是近年取得的辉煌成就的代表事件。下列有关说法正确的是（　　） A．如图甲，神舟十九号乘组在空间站中利用超声波向大家拜年 B．如图乙，长征三号托举天问二号加速升空时，以发射塔为参照物，天问二号是静止的 C．如图丙，C919客机升空时，机翼上方空气的流速大、压强小 D．如图丁，AS700飞艇上升过程中，大气对飞艇的压强逐渐变大 9．现在很多汽车都具有可以远程启动的功能，其指令信息传递依靠（　　） A．超声波 B．电磁波 C．次声波 D．光导纤维 10．无人机跨年表演，如图所示，地面指挥系统向无人机群发出编队指令的“传递使者”是（   ） A．电磁波 B．探照灯光 C．超声波 D．光纤 二、填空题 11．2025年4月3日，长征六号运载火箭在太原卫星发射中心点火起飞，随后将天平三号A星02星顺利送人预定轨道，发射取得圆满成功，火箭升空时，以发射架为参照物，它是______的；卫星进入太空后，其质量______（选填“变大”“变小”或“不变”），卫星在太空中利用______（选填“超声波”或“电磁波”）与地面联系。 12．2025年，国家对个人消费者购买手机等3类数码产品给予补贴，手机是通过______传递信息，手机的芯片是用______材料制成的。 13．2025年4月24日，中国空间站迎来神舟二十号乘组，我国空间站走出了可持续的发展。空间站与地面控制中心主要通过______传递信息（选填“电磁波”或“超声波”），完成助推任务后四个助推器借助分离火箭的推力离开芯级火箭，助推器相对于芯级火箭是______的（选填“运动”或“静止”）。 14．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。 15．2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号运载火箭成功发射，探测器是通过__________（选填“电磁波”或“次声波”）与地球通信的。已知月球对附近物体的引力与质量之比小于9.8N/kg，则在月球上采集的月壤样品带回地球后所受的重力__________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 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11月17日，我国自主设计建造的首艘大洋钻探船“梦想”号在广州市正式入列，如图所示。“梦想”号满载时排水量为42600t，它使用卫星及声呐定位，能在海上的固定点正常作业。（，）。 (1)卫星定位利用的是_________（选填“超声波”或“电磁波”）。 (2)“梦想”号发动机螺旋桨向后推水而使船获得前进的力，说明力的作用是_________。 (3)满载时，“梦想”号受到水的浮力约为_________N。当它从珠江驶向大海的过程中，受到的浮力_________，排开水的体积_________。（后两空选填“变大”“变小”或“不变”） (4)风压指的是垂直于气流方向的平面所受到风的压力，常用单位是N/m2，它的大小与风速的二次方成正比。当风速为8m/s时，风压可达到40N/m2。当海风的风速为16m/s时，“梦想”号上面积为2m2的玻璃窗受到海风的压力为_________N。 18．随着科技的进步，AI逐渐改变了我们的生活。如图所示，是宇树科技自主研发的某款人形机器人，可以像人类一样行走、奔跑、后空翻，还能模拟人手精准操作、搬运物体等，同时拥有自我学习的能力。下表是该机器人的部分参数。 机器人质量 35kg 单只脚面积 电池容量 续航时间 2h~3h 任务序号 任务种类 任务温升 任务时间/min 散热功率/ 1 后空翻 6 1.5 2 搬运10kg的货物 3 0.8 (1)机器人头部除有照相机外，还搭载了3D激光雷达，能通过发射和接收________（选填“超声波”或“电磁波”）来侦测障碍物信息，确保行走安全。在绕行障碍物的过程中，以机器人为参照物，障碍物是________的； (2)经测试，该机器人保持双脚站立姿势的续航时间可达3h，则机器人站立时对地面的压强为________Pa，站立时的工作电流为________； (3)某次完成后空翻时，机器人重心上升0.6m后下落，则机器人在上升过程中克服重力做功________J； (4)机器人工作消耗电能的同时，会产生部分热量，导致电机温度升高，同时也会向周围环境散发部分热量，使电机温度降低，已知散热功率大小等于单位时间内散发热量而使电机降低的温度，单位为℃/min，散热效率η是指机器人的散热量与发热量的比值，其大小与电机温度的变化有关，其关系式为。当时，会触发内部的电机停机保护。某机器人完成“后空翻任务”和物流仓库“搬运任务”的部分参数如上表所示： ①完成任务1后，散热效率η为________%； ②若只执行任务2，最多连续可完成________次搬运任务。 19．蛇年春晚上，创意融合舞蹈《秧BOT》嗨翻全场，一群机器人如图身穿红绿大花袄，和舞蹈演员一起整齐划一地玩起了手绢，跳起了秧歌。 (1)机器人排队一起匀速下台时，以其中一台机器人为参照物，其余机器人是___________（选填“静止”或“运动”）的，内部的电动机工作时把电能主要转化为___________能；这群机器人全身都运用了黑科技，其头部配备3D激光雷达，具备自动定位与导航技术，机器人头顶的激光雷达是依靠___________（选填“电磁波”或“超声波”）传递信息的，内部的芯片由___________（选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）材料制成。 (2)若机器人正常步行的平均速度为0.6m/s，1min步行的路程是多少？ (3)若每个机器人的质量为80kg，机器人每只脚掌的面积为250cm2，机器人双脚站立时对舞台的压强是多少？ 学科网（北京）股份有限公司 《20.2电磁波的应用》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A A A C A D C B A 1．B 【详解】A．战斗机在起飞过程中，获得的升力越来越大，轮胎对地面的压力越来越小，故A错误； B．特技演员驾驶飞机做出急速翻滚等各种惊险刺激的动作时飞机的运动状态改变，处于非平衡状态，故B正确； C．电磁波的传播不需要介质，无人机编队在空中完成复杂的动作是依靠电磁波传递指令，故C错误； D．直升机起飞的原理是力的作用时相互的，战斗机起飞的原理是流体压强与流速的关系，故D错误。 故选B。 2．A 【详解】红外线是一种电磁波，红外线可以用来进行遥控，电视机遥控器的前端有一个发光二极管，按下不同的键时，可以发出不同的红外线，来实现对电视机的遥控。红外线被广泛应用于环境监测领域，‌包括红外线气体监测仪、‌红外线水质分析仪、‌红外线大气监测仪等，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．A 【详解】电磁波能够传播信息，广播、电视、通讯等都是利用电磁波来传递信息的。“蓝牙”是一种短距离的无线通信技术，是利用电磁波来传递信息的。 故选A。 4．A 【详解】在现代通讯中，电磁波被广泛应用于各种设备之间的信息传递。电磁波可以在真空中传播，并且传播速度快，能够携带大量信息。紫外线主要用于杀菌、防伪等；超声波常用于测距、清洗、B 超等；次声波可用于监测地震、海啸等自然灾害。所以，无人机送外卖过程中，无人机与快递柜之间的通讯利用了电磁波，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5．C 【详解】A．返回舱所用的反冲发动机是利用内能做功的，属于热机，故A错误； B．真空不能传声，航天员在太空中通过电磁波与地面传递信息，故B错误； C．返回舱下落过程中与大气摩擦，机械能转化为内能，其表面温度升高，内能增大，故C正确； D．返回舱在下落过程中处于减速状态，运动状态改变，处于非平衡状态，故D错误。 故选C。 6．A 【详解】电磁波可以传递信息，手机远程控制智能电器是利用电磁波传递信息的。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 7．D 【详解】A.声音的大小叫响度，为了不打扰到其他客户，需要改变声音的响度来减小音量，这是在声源处控制噪声，故A不符合题意； B. 电磁波可以传递信息和能量，智能服务机器人在网上查找资料时，其与互联网之间是通过电磁波来传递信息的，故B不符合题意。 C. 机器人在与客户沟通过程中，相对位置没有改变，因此相对于客户是静止的，故C不符合题意。 D. 客户能听到机器人发出的声音是通过空气传播的，声音的传播需要介质，故D符合题意。 故选D。 8．C 【详解】A．电磁波的传播不需要介质，而超声波的传播需要介质，如图甲，宇航员在空间站中向大家拜年的视频是通过电磁波传输回地球的，故A错误； B．长征三号托举天问二号加速升空时，以发射塔为参照物，天问二号相对于发射塔的位置发生了变化，所以天问二号是运动的，故B错误； C．根据流体压强与流速的关系，流速越大的地方压强越小。C919 客机升空时，机翼上方空气的流速大、压强小，下方空气流速小、压强大，从而产生向上的升力，故C正确； D．大气压随高度的增加而减小，AS700 飞艇上升过程中，高度增加，大气对飞艇的压强逐渐变小，故D错误。 故选C。 9．B 【详解】现在很多的汽车都具有可以远程启动的功能，其指令信息的传递依靠电磁波；故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 10．A 【详解】A．电磁波传播速度快，且具有较强的抗干扰能力，能够在开阔的空间中远距离、稳定地传输信息，地面指挥系统向空中的无人机群发出编队指令，需要在较远距离和开放环境下进行信息传递，电磁波非常适合这种场景，故A符合题意； B．探照灯光主要用于照明和产生视觉效果，它本身并不能有效地携带和传递复杂的指令信息，故B不符合题意； C．超声波在空气中传播时能量衰减较快，传播距离有限，且容易受到环境因素的干扰，不适合用于长距离的指令传递，故C不符合题意； D．光纤是一种有线传输介质，需要铺设物理线路。地面指挥系统与空中的无人机群之间无法通过光纤进行连接，故D不符合题意。 故选A。 11． 运动 不变 电磁波 【详解】[1]火箭升空时，以发射架为参照物，它的位置发生改变是运动的。 [2]质量是物体的属性，与物体所处的位置无关，因此卫星进入太空后，其质量不变。 [3]由于真空不能传声，电磁波可以传递信息且传播不需要介质，因此卫星在太空中利用电磁波与地面传递信息。 12． 电磁波 半导体 【详解】[1]手机是通过电磁波来传递信息的。手机的天线将信息转化为电磁波发射出去，通过基站等设备进行传输，接收端手机再将接收到的电磁波信号转换为原始信息。 [2]半导体材料导电能力介于导体与绝缘体之间，手机的芯片是用半导体材料制成的。 13． 电磁波 运动 【详解】[1]在太空中是真空环境，声波不能在真空中传播，而电磁波可以在真空中传播且传播速度快，所以空间站与地面控制中心主要通过电磁波传递信息。 [2]完成助推任务后四个助推器借助分离火箭的推力离开芯级火箭，此时助推器相对于芯级火箭的位置发生了变化，所以助推器相对于芯级火箭是运动的。 14． 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。 15． 电磁波 变大 【详解】[1]由于真空不能传声，电磁波能在真空中传播，因此探测器是通过电磁波与地球通信的。 [2]在月球上采集的月壤样品带回地球后质量不变，但由于g变大，根据可知，重力会变大。 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)电磁波 (2)相互的 (3) 4.26×108 不变 变小 (4)320 【详解】（1）卫星定位利用的是电磁波。因为电磁波可以在真空中传播，能够穿越大气层实现远距离的信号覆盖，而超声波不能在真空中传播。 （2）“梦想”号发动机螺旋桨向后推水而使船获得前进的力，螺旋桨向后推水，水会对螺旋桨产生一个向前的反作用力，推动船前进，说明力的作用是相互的。 （3）[1]根据阿基米德原理F浮=G排=m排g，“梦想”号满载时排水量m排=42600t=4.26×107kg 则满载时受到水的浮力F浮=G排=m排g=4.26×107kg×10N/kg=4.26×108N [2]当它从珠江驶向大海的过程中，始终处于漂浮状态，浮力等于重力，船的重力不变，所以受到的浮力不变。 [3]根据F浮=ρ液gV排可知，浮力不变，海水密度大于江水密度，所以排开水的体积变小。 （4）已知风压大小与风速的二次方成正比，设风压为p，风速为v，则p=kv2，当v=8m/s时，p=40N/m2，由p=kv2可得 当v=16m/s时，风压 则可得玻璃窗受到海风的压力F=pS=160N/m2×2m2=320N 18．(1) 电磁波 运动 (2) 3 (3)210 (4) 81.1 26 【详解】（1）[1]超声波的传播需要介质，电磁波的传播不需要介质， 3D激光雷达，能通过发射和接收电磁波来侦测障碍物信息，确保行走安全。 [2]在绕行障碍物的过程中，以机器人为参照物，障碍物的位置发生改变，是运动的。 （2）[1]机器人站立时对地面的压力为 机器人站立时对地面的压强为 [2]该机器人保持双脚站立姿势的续航时间可达3h，站立时的工作电流为 （3）某次完成后空翻时，机器人重心上升0.6m后下落，则机器人在上升过程中克服重力做功 （4）[1]完成任务1时，散热的热量为 则电机温度的变化 散热效率η为 [2]若只执行任务2，散热的热量为 则电机温度的变化 则完成1次任务2， 当时，会触发内部的电机停机保护，则最多连续可完成的搬运任务次数为 19．(1) 静止 机械 电磁波 半导体 (2)36m (3)16000Pa 【详解】（1）[1]机器人排队一起匀速下台时，以其中一台机器人为参照物，其余机器人相对于该机器人的位置没有发生变化，所以其余机器人是静止的。 [2]机器人内部的电动机工作时，消耗电能，获得机械能，把电能主要转化为机械能。 [3]激光属于电磁波的一种（可见光波段），激光雷达通过发射和接收激光（电磁波）来测量距离、定位导航，而超声波常用于水下探测（如声呐），不适合作为激光雷达的信息载体。 [4]芯片的核心部件是集成电路，其主要材料是半导体（如硅），半导体具有单向导电性，可通过掺杂控制导电性能，实现信息的存储和处理；导体无法实现复杂的电路逻辑，绝缘体则不导电，均不能用于制作芯片。 （2）已知机器人正常步行的平均速度为0.6m/s，根据，则1min步行的路程 （3）已知每个机器人的质量为80kg，机器人每只脚掌的面积为250cm2，机器人对地面的压力等于重力，即压力 所以机器人双脚站立时对舞台的压强 学科网（北京）股份有限公司 $