第二十一章 电磁波及其应用 单元练习 2025-2026学年人教版物理九年级全一册

第二十一章电磁波及其应用 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．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 2．“嫦娥飞天 千古之美”，2024年6月2日，嫦娥六号成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地预选着陆区。嫦娥六号与地面的通信是利用（　　） A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．雷达 3．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 4．根据学习的物理知识，以下估测不合理的是（　　） A．一瓶矿泉水重为5N B．心率约为70次/min C．我国家庭电路电压一般为220V D．电磁波在真空中的传播速度为340m/s 5．“天宫课堂”在中国空间站开讲，如图所示，电视机中正在播放航天员开设的精彩太空科普课，下列说法正确的是（　　） A．航天员的声音是通过超声波的形式传回地球的 B．回看时用倍速播放，声音会变尖是因为改变了声音的音色 C．航天员的声音在空间站内传播的速度约为340m/s D．彩色电视机画面的颜色是由红、黄、蓝三种色光混合而成 6．下列说法中正确的是（　　） A．摩擦起电就是正电荷发生转移的过程 B．热传递时，热量可以从内能少的物体传给内能多的物体 C．电磁波和声波均不可以在真空中传播 D．秋天树叶从树上纷纷落下是扩散现象 7．2025春晚，机器人的精彩表演为观众带来了前所未有的视听震撼（如图）。其中涉及的物理知识分析正确的是（　　） A．遥控器发出的信号以超声波的形式传递给机器人 B．机器人工作过程中把其他形式的能转化为电能 C．机器人的关节运动靠电机驱动，这个电机是电动机 D．机器人利用电机可以转动手帕，这个电机是发电机 8．蓝牙是一种短距离无线通信技术，蓝牙设备传递信息主要是利用（　　） A．电磁波 B．次声波 C．超声波 D．空气 9．下列关于声现象的说法正确的是（    ） A．图1，医生用听诊器为病人检查身体，是利用超声波传递信息 B．图2，吹笛子时，按住不同的气孔是为了改变声音的音色 C．图3，街头噪声监测仪的使用，可以在传播过程中减弱噪声 D．图4，航天员在空间站外要用无线电通信设备交流，是因为真空不能传声 10．2024年12月，著名秦腔演员安万带着自己的剧团来到西安进行了为期8天的义演（如图），引起广泛关注，也为秦腔的传承和发展做出了积极贡献。下列说法正确的是（　　） A．现场戏迷听到的戏曲声不属于噪声 B．扩音喇叭是为了提高声音的音调 C．现场台上每个人的音色都是一样的 D．用手机观看的直播画面是通过超声波传输的 二、填空题 11．小梁学习小组用真空罩装置进行了以下探究。如图甲所示，当真空罩中的空气被逐渐抽出时，他们发现闹铃的声音会______，于是推理得出声音的传播需要介质；如图乙所示，小组成员将一手机放在几乎为真空的真空罩内，然后给手机打电话，结果手机有“来电显示”，这充分说明电磁波______（填“能”或“不能”）在真空中传播。 12．2025年5月，嫦娥六号成功从月球背面采样返回，带回全球首个月背土壤样本。样本从月球带到地球，其质量________，嫦娥六号探测器在月球上利用_________与地进行联系，航空器能在高空飞行原因之一是航空器材常采用强度高，密度________的合金或新型合成材料制成的。 13．足球运动员起脚射门后脚感觉到痛，这说明力的作用是______的；守门员飞身将足球扑停，说明力能改变物体的______。观众通过电视观看比赛时的直播信号是通过______传播的。 14．2024年7月30日，华为开发者宣布华为Mate70系列手机即将发布，向世界展示了中国高科技企业的集体实力。手机通讯是利用_______来传递信息的；使用手机时手机屏幕相当于电路中的________。 15．请按要求完成填空。 (1)如图1在鼓面上放一些小纸屑，敲击鼓面会看到______的现象； (2)如图2所示温度计的示数为：______； (3)如图3所示，导线一端和电池负极相连，另一端快速从电池正极划过，旁边的收音机可以接收到“咔咔”的杂音，该实验现象可以说明______的存在； (4)如图4微型电扇通电工作时，它是电动机。小金在微型电扇的插头处连接小灯泡，因手快速拨动风扇叶片时，小灯泡发光。微型电扇能产生电流是利用了______的原理。 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．在大力倡导节能环保、践行低碳生活的新时代，新能源汽车越来越普及。小明了解到某纯电动新能源汽车总质量为1800kg，若该汽车在平直公路上匀速行驶20km，消耗电能12.5kW·h，行驶过程中汽车受到的阻力为车重的0.1倍，g取10 N/ kg，试问： (1)给该汽车充电时，电能转化为_______能，汽车导航是通过_______与卫星传递信息的； (2)汽车匀速直线行驶时受到的牵引力大小是多少？ (3)该汽车的工作效率是多少？ (4)请你从能源利用的角度说出纯电动新能源汽车相比燃油汽车的优点。 18．生态环境部发布2024年六五环境日的主题是“全面推进美丽中国建设”，其目的是动员社会各界参与生态环境保护、践行绿色生产生活方式。某校积极响应号召，物理社团开展关于“海域漂浮垃圾治理”调研活动，在查阅相关资料时，发现了与海域漂浮垃圾治理装备相关的文章，其中对装备的介绍如图（a）所示。在V字形浮围栏和自然动力作用下，海漂垃圾汇集到垃圾汇集框，而后由垃圾单向传输机构将其提升至垃圾分拣框内。传输机构的动力可由振荡浮子波浪能收集系统提供。维护人员可通过无线视频监控系统远程观察垃圾收集情况，并不定期到浮平台上对垃圾进行分拣、回收和无害化处理。 请结合上述信息完成下面的问题： (1)无线视频监控系统中的镜头相当于一个凸透镜，垃圾收集情况通过镜头成倒立、________的实像，监控画面信号通过________波传回控制中心。 (2)振荡浮子波浪能收集系统的一部分结构简化图如图（b）所示，某时刻浮子受到海水向上的力，该力使OA绕O点向上转动，从而带动B点的连杆运动。OA部分相当于一个________（填简单机械名称）。 (3)垃圾单向传输机构内部的一部分结构简化图如图（c）所示，则图中能绕支点转动的金属棒ab可以阻止棘轮________（选填“顺”或“逆”）时针转动，实现单向传输。 (4)浮筒是控制整个装置漂浮状态和吃水深度的重要配件。该社团利用压力传感器设计了一套吃水深度监测系统，图（d）为监测系统的简化电路图。他们使用的压力传感器接入电路的阻值与其所受海水的压力之间的关系如图（e）所示（为方便计算，数据已作简化处理），入水前其阻值为20Ω，入水后其受压面与海水的接触面积是。将传感器安装在浮平台底部，若要实现当浮平台的吃水深度为1m时，电路中电流为0.3A，滑动变阻器接入电路的阻值应为________Ω（电源电压恒为9V，取，g取10N/kg，不考虑水流的影响）。 (5)为了践行绿色理念，推动绿色出行，请你结合日常生活针对绿色出行提出一条合理化建议：____________。 19．2024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。 学科网（北京）股份有限公司 《第二十一章电磁波及其应用》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A A D C B C A D A 1．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。 2．A 【详解】电磁波可以在真空中传播，传播速度快，能够满足嫦娥六号与地面之间的通信需求而超声波和次声波都需要介质来传播，月球周围是真空环境，无法依靠它们进行通信。雷达是利用电磁波来工作的一种探测设备，并非通信方式。故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 3．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。 4．D 【详解】A．一瓶矿泉水体积约500mL，质量约0.5kg，重力G=mg=0.5kg×10N/kg=5N 这个估测是合理的，故A不符合题意； B．成年人正常心率范围为60-100次/min，70次/min在这个范围内，估测合理，故B不符合题意； C．我国家庭电路标准电压为220V，这个说法准确，故C不符合题意； D．电磁波在真空中的传播速度约为3×10⁸m/s，340m/s是声音在空气中的传播速度，这个估测是错误的，故D符合题意。 故选D。 5．C 【详解】A．声音传播需介质，真空不能传声，航天员的声音是通过电磁波的形式传回地球的，故A错误； B．回看时用倍速播放，会增大声音的频率，声音会变尖是因为改变了声音的音调，故B错误； C．声音传播速度与介质有关，航天员的声音在空间站内传播的速度为，故C正确； D．红、绿、蓝三种色光是光的三原色，可以混合成不同的色光，彩色电视机画面的颜色是由红、绿、蓝三种色光混合而成，故D错误。 故选 C。 6．B 【详解】A．摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，电子带负电，所以说摩擦起电就是正电荷发生转移的过程是错误，故A错误； B．热传递时，热量总是从温度高的物体转移给温度低的物体，温度高的物体不一定内能大，所以热量可以从内能少的物体传给内能多的物体，故B正确； C．电磁波可以在真空中传播，但声波的传播需要介质，不可以在真空中传播，故C错误； D．秋天树叶从树上纷纷落下，是重力作用的结果，扩散现象是分子无规则运动的结果，落叶不是分子，所以不会发生扩散现象，故D错误。 故选B。 7．C 【详解】A．遥控器是通过电信号工作的，所以遥控器发出的信号以电磁波的形式传递给机器人，故A错误； B．机器人工作过程中把电能转化为其他形式的能，故B错误； C．电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理，电能转化为机械能，所以机器人的关节运动靠电动机驱动，故C正确； D．机器人利用电机可以转动手帕，是将电能转化为机械能，是电动机原理，而发电机是将机械能转化为电能的装置，故D错误。 故选C。 8．A 【详解】A．蓝牙通信属于无线通信技术，利用的是电磁波传递信息，故A正确； B．次声波频率低于20Hz，无法用于蓝牙的高频数据传输，故B错误； C．超声波频率高于20000Hz，蓝牙工作频率为2.4GHz，属于电磁波而非声波，故C错误； D．电磁波传播不需要空气介质，蓝牙可在真空中工作，故D错误。 故选A。 9．D 【详解】A．医生用听诊器为病人检查身体，是利用声音传递身体的信息，判断身体的健康情况，故A错误； B．吹笛子时，按住不同的气孔，改变了空气柱的长短，改变了空气柱振动的频率，从而改变声音的音调，故B错误； C．图3，街头噪声监测仪的使用，只能监测，不可以在传播过程中减弱噪声，故C错误； D．航天员在空间站外要用无线电通信设备交流，用电磁波交流，是因为真空不能传声，电磁波的传播不需要介质，可以传播，故D正确。 故选D。 10．A 【详解】A．根据噪声在生活中的定义可知，凡是影响工作和学习的声音均属于噪声，对现场戏迷听来说戏曲声不属于噪声，故A正确； B．扩音喇叭是为了提高声音的响度，故B错误； C．音色表示声音的特色和品质，因此现场台上每个人的音色都是不一样的，故C错误； D．电磁波可以传递信息，且可以在真空中传播，因此用手机观看的直播画面是通过电磁波传输的，故D错误。 故选A。 11． 逐渐变小 能 【详解】[1]当真空罩中的空气被逐渐抽出时，空气变稀薄，闹铃的声音会逐渐变小。 [2]如图乙所示的实验手机有 “来电显示”，是因为电磁波能传递信号。在几乎为真空的真空罩内，手机能接收到电磁波从而有 “来电显示”，这充分说明电磁波能在真空中传播。 12． 不变 电磁波 小 【详解】[1]质量是物体的一种基本属性，它不随物体的位置、状态、形状等因素的改变而改变。月球土壤样本从月球带到地球，样本的位置发生改变，但样本的质量保持不变。 [2]嫦娥六号探测器在月球上利用电磁波与地球进行联系，因为电磁波可以在真空中传播，且传播速度快。 [3]航空器在高空飞行，需要减轻自身重量以提高飞行性能和效率。采用强度高、密度小的合金或新型合成材料制成航空器材，在保证结构强度的同时，可以有效减轻航空器的重量，使其更容易在高空飞行。 13． 相互 运动状态 电磁波 【详解】[1]当运动员射门时，脚对球施加力，同时球也对脚施加一个反作用力，所以脚会感觉痛，这体现了力的作用是相互的。 [2]守门员扑球时，使足球由运动变为静止，足球的运动状态发生了改变，说明力可以改变物体的运动状态。 [3]电视信号是通过卫星来实现全球同步直播的，卫星是通过电磁波来传递信息的。 14． 电磁波 用电器 【详解】[1]手机通讯是利用电磁波来传递信息的。手机通过发射特定频率的无线信号（属于电磁波），将信号传输给附近的基站，基站进行处理和放大后，再通过基站之间的转接和传输，最终到达目标区域的核心网络，实现与其他设备或网络的连接和通信。 [2]使用手机时，消耗电能，手机屏幕相当于电路中的用电器。 15．(1)纸屑跳动 (2)-4℃ (3)电磁波 (4)电磁感应 【详解】（1）在鼓面上放一些小纸屑，敲击鼓面会看到纸屑跳动的现象，通过纸屑跳动将声音的振动放大。 （2）由图2可知，该温度计的分度值是1℃，在0刻度以下，此时的示数为-4℃。 （3）导线一端和电池负极相连，另一端快速从电池正极划过，旁边的收音机可以接收到“咔咔”的杂音，收音机接收到电磁波，产生声音，可以说明电磁波的存在。 （4）电扇的内部有磁铁和线圈，当微型电扇的插头处连接小灯泡，快速拨动风扇叶片时，线圈做切割磁感线运动，故能产生感应电流；此时微型电扇如同一台发电机，其原理就是电磁感应。 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) 化学 电磁波 (2)1800N (3)80% (4)见解析 【详解】（1）[1]给该汽车充电时，消耗了电能，得到了化学能，因此是电能转化为化学能。 [2]电磁波能在真空中传播且可以传播信息，汽车导航是通过电磁波与卫星传递信息的。 （2）根据G=mg可得，汽车的总重力为 行驶过程中汽车受到的阻力为车重的0.1倍，所以，汽车受到的阻力为 汽车匀速行驶时，处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，所以，汽车受到的牵引力为 （3）该汽车所做的有用功为 消耗电能为 则该汽车的工作效率是 （4）纯电动汽车优点：高效率、零排放、可再生，减少化石燃料依赖。 18．(1) 缩小 电磁 (2)杠杆 (3)逆 (4)22 (5)多乘坐公共交通 【详解】（1）[1]无线视频监控系统中的镜头相当于一个凸透镜，通过镜头能实时记录垃圾收集情况，此时物体在凸透镜的二倍焦距以外，物体成倒立、缩小的实像。 [2]监控画面信号是通过电磁波传回控制中心的。 （2）在图（b）中，OA部分绕O点转动，O为支点，A端受到的海水向上的推力为动力，B点连杆向下的力为阻力，符合杠杆的特征，所以OA部分相当于一个杠杆； （3）在图（c）中，当棘轮要逆时针旋转时，杠杆ab两端受到的压力会使杠杆处于平衡状态，从而阻止棘轮逆时针旋转。 （4）由图（e），设压力传感器接入电路的阻值与其所受海水的压力之间的关系式为 当F=0时，R=20Ω，当F=5N时，R=16Ω 代入可得： 解得：， 所以关系式为 当吃水深度为1m时，压力传感器受到的压力为 此时压力传感器接入电路的阻值为 分析图（d）电路，压力传感器和滑动变阻器串联，电流表测电路电流，此时总电阻为 则滑动变阻器接入电路的阻值应为 （5）为了践行绿色理念，推动绿色出行，可以多乘坐公共交通。 19．(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 学科网（北京）股份有限公司 $