第十七章 电磁波与现代通信 整合拔尖-【拔尖特训】2025-2026学年九年级下册物理(苏科版·新教材)

拔尖特训·物理（苏科版）九年级下 第十七章整合拔尖 》“答案与解析”见P33 知识体系构建 语言、符号和图像是人类特有的三种信息 信息与 我国古代的信息传播方式有烽火、驿马等：近代电报机、电话机成为重要的信息传 信息传播 播工具 磁波与现代通 描述波基本特征的物理量：振幅、周期、频率、波长、波速 电磁波 导体中的电流迅速变化时会产生电磁波：电磁波可在真空中传播，速度为3×10m/s: 及其传播 用铝、铁、铜等金属制成的密闭容器对电磁波有一定的屏蔽作用。电磁波谱是按 波长（或频率）连续排列的电磁波序列 现代 现代通信技术包括卫星通信、光纤通信、移动通信等技术。通信技术正在不断发展 通信 ⑧9高频考点突破 考点一电磁波 C.当导体中有迅速变化的电流时，在它的周 典例1为抢救濒危病人，某医生暴露在X射线 围就会产生电磁波 (电磁波的一种)下近1h,之后才穿上铅制防护 D.电磁波是电磁场在空间的传播，只能在介 服继续对病人进行抢救直至病人转危为安。该 质中传播，不能在真空中传播 医生事后流了鼻血，好在身体未受其他严重伤 典例2甲、乙两种电磁波的部分波形如图甲所 害。铅制防护服能阻碍X射线传播，下列现象： 示，其中a是我们看得见的红光。结合图乙的电 磁波谱，下列分析中，正确的是 () ①放在真空罩内的手机仍能接收到呼叫信号： ②放在密闭金属盒内的收音机，不能接收到电 台信号；③微波炉炉门上的玻璃覆盖有金属网， 可以防止微波泄漏；④用导线时断时续地连接 旧干电池的两极，附近的收音机发出咔啦咔啦 可见光 的声音。同样是阻碍电磁波传播的为( ←一频率增大 紫 频率减小→ Y射线X射线线 ↓红外线（微波无线电波） A.①② B.②③ 波A个^ C.③④ D.①④ 0.0Inm inm 0.lum 0.7Lm 0.01mm 1cm 1m 1km 一波长减小 0.4μm 波长增大→ [跟踪训练] 电磁波谱 1.关于电磁波，下列说法中正确的是() 乙 (典例2图) A.当导体中有电流时，在它的周围就会产生 A.b一定是我们看得见的另一种色光 电磁波 B.两种电磁波在真空中的波速可能不同 B.电磁波虽然看不见、摸不着，但可以通过 C.遥控器可以利用b电磁波来遥控电视机 我们的感觉直接观察它的存在 D.医生可以利用b电磁波拍片来诊断病情 60 第十七章电磁波与现代通信 [跟踪训练 [跟踪训练] 2.如图所示为电磁波及其应用实例。下列说法 3.(2025·徐州)2025年5月14日，我国成功发 中，正确的是 ( 射了12颗太空计算卫星，全球首个具备实时 1010810°102104 106 101 运算能力的“天算星座”正式组网。网内卫星 频率/Hz 之间的数据传输可以通过 () 见紫外X射Y射线 A电磁波B.超声波C.次声波D.声波 无线电波 红外线光 线 线 a。B 篇自公 典例4关于信息的传递，下列说法中正确的是 (第2题)》 () A.紫外线是紫色的 A,光纤通信主要利用电信号来传递信息 B.电视机遥控器用Y射线来遥控 B.卫星通信主要依靠微波来传递信息，必须用 C.体检时胸透用的电磁波频率比无线电 六颗同步卫星才能实现全球通信 波低 C.网络通信、移动通信是利用超声波来传递信息的 D.可见光与无线电波在真空中的传播速度 D.手机既能接收电磁波，又能发射电磁波 相同 [跟踪训练] 考点二现代通信 4.下列关于现代通信的说法，正确的是() 典例3(2025·广东)如图所示为我国自主研 A.在赤道上空，用3颗互成120°角的同步卫 星就可实现全球通信 制的隐身战斗机歼-35A,其与地面通信是利用 B.电磁波不能在真空中传播 C.车载GPS导航系统是利用超声波进行定 A.电磁波 位和导航的 B.超声波 D.光纤通信只能传播图像信息，不能传播声 C.次声波 D.光导纤维 (典例3图〉 音信息 综合素能提升 1.关于信息，下列说法中错误的是 下列表述中，正确的是 A.同学之间的交流和讨论是一种信息传播 A叶绿素a只吸收绿光 方式 B.这些色光不是电磁波 B.书籍、报纸和广告是信息的载体 C.真空中，红光比蓝光的波长更长 C.广播、电视和电话是传播信息的工具 D.波长在400~430nm之间的光可以用来 D.人的健康档案中记录的内容不属于信息 验钞 2.(2024·中山二模)各色光在真空中 的波长如图所示，植物中叶绿素a 3.关于卫星通信，下列说法中正确的是() 会吸收波长在430~662nm之间 A.卫星通信使用的是中波或者短波 的光。 B.通信卫星只能用来传递声音信号 波长/mm760630600570 500450430400 C.地球同步卫星相对于地面是运动的 红橙黄绿 蓝靛紫 (第2题) D.通信卫星既能传递信号，又能放大信号 61 拔尖特训·物理（苏科版）九年级下 4,下列关于信息技术的说法，正确的是( 设备对其发出强度相同、频率不同的无线电 A.用手机通话时，手机直接传输声音信号 波，通过观察设备显示器上光斑的大小来判 B.Wi-Fi无线上网是利用电磁波来传输信 断接收到反射回来的无线电信号的强弱，光 息的 斑越大表示无线电信号越强，实验装置如图 C.光纤通信是依靠激光在光导纤维内沿直 甲中a所示，实验过程及现象如图甲中b、c、 线传播来传递信息的 d、e所示。 D.电磁波在空气中的传播速度是340m/s ▣接收口 反射物 5.如图所示为甲、乙两种不同的波在空气中传 无线电设备一发射口 距离 播时振幅与距离的关系图像。由图可知，甲 显示器 波的振幅 (大于/等于/小于)乙波的 振幅，甲波的波长 (大于/等于/小 于)乙波的波长。甲波波源在4s内振动了 涂层：A 涂层：A 涂层：A 涂层：B 频率：2GHz 频率：10GHz 10次，它的频率为 Hz:如果它的波长 频率：4GHz 频率：2GHz 6 e 为2m,那么它传播的速度是 (第8题甲) m/s。 ①分析比较图b、c、d的信息及相关条件可 ↑振幅 初步得出：强度相同的无线电波发射到等距 的同一固定物体表面上， 距 (第5题) (第7题) ②分析图b和e的信息及相关条件可初步得 6.按照有关规定，人体所受到的电磁辐射强度 出：强度相同的无线电波发射到等距的同一 (即单位时间内垂直通过单位面积的电磁波 固定物体表面上， 的能量)不得超过某一规定值I。已知某无 线通信设备发射电磁波的功率为P,设该通 (2)请你利用如图乙所示的真空罩，再自选 信设备向四面八方均匀地发射电磁波，且电 器材设计一个实验，证明电磁波能在真空中 磁波在传播过程中无能量损失。已知球面的 传播。 面积S=4πr2,则人体到该通信设备的安全 距离至少应为 7.蓝牙音箱是利用内置蓝牙芯片，以蓝牙连接 取代传统线材连接的音响设备。如图所示， 蓝牙音箱与手机之间是通过 来传递 (第8题乙) 信息的。蓝牙音箱的核心部件是扬声器，扬 声器是通过 发声的；扬声器从原理 上与 (电动机/发电机)大致相同。 8.(1)某小组同学研究无线电波照射 到物体表面时，反射强度与哪些因 素有关。他们在固定于远处的同一 反射物表面添加不同材料的涂层，用无线电 62方法归纳 光纤通信的原理及其最大优点 激光在光导纤维中传播的原 理是光的全反射，多个激光信号可 以同时在一根光导纤维中传播，且 互不千扰，所以光纤通信的容量极 大，这是光纤通信的最大优，点。 第十七章整合拔尖 [高频考点突破] 典例1B解析：放在真空罩内的手 机仍能接收到呼叫信号，通过科学推 理可知电磁波可以在真空中传播，① 不符合题意：放在密闭金属盒内的收 音机，不能接收到电台信号，说明金属 可以阻碍电磁波传播，②符合题意；微 波炉炉门上的玻璃覆盖有金属网，可 以防止微波泄漏，说明金属网可以阻 碍电磁波传播，③符合题意：用导线时 断时续地连接旧干电池的两极，附近 的收音机发出咔啦咔啦的声音，说明 迅速变化的电流可以产生电磁波，④ 不符合题意。 [跟踪训练]1.C解析：当导体中 有电流时，在它的周围不一定会产生 电磁波，只有在电流变化时才会产生， 故A选项说法不正确：电磁波虽然看 不见、摸不着，但可以通过它对电视信 号的影响来体会它的存在，是不能直 接观察的，故B选项说法不正确；当 导体中有迅速变化的电流时，在它的 周围就会产生电磁波，这是产生电磁 波的条件，故C选项说法正确：电磁 波能在真空中传播，故D选项说法不 正确。 典例2C解析：a电磁波是红光， 红光在可见光中波长较长，根据题图 乙可知其波长约为0.7m;根据题图 甲可知，b电磁波的波长约为a电磁 波波长的1.4倍，故b电磁波的波长 约为1m:由题图乙可知，b电磁波为 红外线。红外线用肉眼看不见，A错 误；红光和红外线两种电磁波在真空 中的波速是一样的，都等于光速，B错 误：遥控器利用红外线来遥控电视机、 空调等用电器，C正确；医生用X射线 拍透视片来诊断病情，D错误 「跟踪训练]2.D解析：由图可知， 紫外线位于电磁波谱中可见光的外 侧，它是不可见光，A错误；电视机遥 控器用红外线来遥控，B错误：体检时 胸透用的X射线频率比无线电波高， C错误：各种电磁波在真空中的传播 速度都是相同的，都等于真空中的光 速，D正确。 典例3A解析：现代战斗机与地面 通信主要是依靠电磁波来实现的。电 磁波可以在真空中传播，且传播速度 快，能够满足飞机与地面之间远距离、 高速率的信息传输需求，歼-35A与地 面通信是利用电磁波。超声波和次声 波都属于机械波，它们的传播需要介 质，在真空中无法传播，且传播速度相 对较慢，传播距离也有限，不适合用于 飞机与地面之间的通信。光导纤维是 一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维 中的全反射原理而达成的光传导工 具，需要铺设专门的线路，无法应用于 飞机与地面这种移动且距离不固定的 通信场景中。故A符合题意，B、C、D 不符合题意。 [跟踪训练]3.A 典例4D解析：光纤通信是利用激 光来传递信息的，不是利用电信号，故 A错误；卫星通信是通过通信卫星利 用电磁波来传递信息的，只需要三颗 同步卫星均匀分布在赤道上空，就几 乎可以实现全球通信，故B错误：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 故网络通信、移动通信是利用电磁波 来传递信息的，故C错误；手机既可 以发射电磁波，又可以接收电磁波，故 D正确。 「跟踪训练]4.A [综合素能提升] 1.D解析：同学之间通过交流和讨 论，可以得到大量的信息，所以交流与 讨论是一种信息传播方式：人们通过 书籍、报纸和广告可以获得大量的信 息，它们是现代传媒工具：人们通过广 播、电视获得信息，利用电话可以相互 33 交流信息；健康档案记录的是与身体 健康有关的信息。 2.C 3.D解析：卫星通信是利用微波来 传递信息的，故选项A错误；通信卫 星既能传递声音信号，也能传递文字 和图像信号，故选项B错误：地球同 步卫星相对于地面是静止的，故选项 C错误：通信卫星既能传递信号，又能 放大信号，故选项D正确。 4.B解析：手机通话是用电磁波信 号与电话网络联系的，并非直接传输 声音信号，A选项错误；WiFi无线上 网是利用电磁波传递信息的，B选项 正确；光纤通信是依靠激光从光纤的 一端进人，经内壁多次反射不断前进 来传递信息的，C选项错误：电磁波在 空气中的传播速度约为3×108m/s, D选项错误。 5.等于大于2.55解析：由图 知，两种波的振幅相等；波长是波源完 成一次振动期间波传播的距离，则甲 的波长大于乙的波长。频率是指物体 在1s内振动的次数，4s内振动了 10次，则频率∫4三2,5Hz:周期 为频率的倒数，甲波的周期T=了一 1 入2m= 2.5H2=0.4s,波速w=分=0.43 5m/s。 P 6.√4πI。 解析：设人到该通信设 备的安全距离至少为r,由于电磁波 发射向四面八方是均匀的，所以该通 信设备发射的电磁波辐射的范围可看 作是半径为”的球。该设备发射电磁 波的功率为P,电磁波辐射的能量 E=Pt,又因为E=I.St=I.X 4πr2t,所以I.X4r2=P,则人体到 该通信设备的安全距离至少应为 =4xl. 7.电磁波振动电动机解析：“蓝 牙”是一种短距离的无线通信技术，蓝 牙音箱与手机之间是通过电磁波来传 递信息的：扬声器是通过振动发声的： 扬声器的线圈中通过变化的电流时， 线圈会受到永磁体的磁场的作用力， 从而带动与线圈相连的纸盆振动，将 电信号转化成声信号，因此与电动机 的原理大致相同。 8.(1)①在物体表面材料相同的情 况下，频率越高，接收到反射回来的无 线电信号越强②频率相同，反射面 的材料不同，接收到反射回来的无线 电信号强弱不同(2)将手机A置于 真空罩中，用另一个手机B拨打手机 A,手机A接收到呼叫信号，抽出其空 罩中的空气，发现手机A仍接收到呼 叫信号，从而证明电磁波能在真空中 传播解析：(1)由题可知，无线电波 照射到物体表面时，反射强度与反射 面的材料、无线电波的频率等因素有 关。①由b、c、d知反射面的材料相 同，无线电波的频率不同，且频率越 高，显示器上的光斑越大，故结论为强 度相同的无线电波发射到等距的同一 固定物体表面上，在物体表面材料相 同的情况下，频率越高，接收到反射回 来的无线电信号越强。②由b、e知 电磁波的频率相同，反射面的材料不 同，显示器上光斑的大小不同，故结论 为强度相同的无线电波发射到等距的 同一固定物体表面上，频率相同，反射 面的材料不同，接收到反射回来的无 线电信号强弱不同 第十八章能源 与可持续发展 一、 能源利用与社会发展 1.火蒸汽机电核 2.可再生机械3.可再生电 4.D5.B6.C7.B 8.(1)可再生(2)压力(3)小 (4)越大不能解析：(1)风力发电 利用的是风能，风能可以在自然界中 源源不断地得到补充，风能是取之不 尽、用之不竭的能源，所以风能是可再 生能源。(2)由图乙知，叶片的上面 是突出的弧形，下面是平面，空气流过 时，上面的空气流速大于下面的空气 流速，上面的压强小于下面的压强，由 于叶片两面空气流速不同而产生向上 的压力差，使风机叶片旋转。(3)风 机叶片的材料质量轻、强度大、耐磨 损、密度小、硬度大，可以减小阻力，延 长使用寿命。(4)由图丙知，当风速 在1和2之间时，风速越大，发电机 的输出功率越大；当风速大于v2时， 风速增大，发电机的输出功率不会 增大。 二、核能太阳能 1.质子中子正电斥力核力 核能 2.(1)电(2)内(3)裂 3.太阳电源 4.C 5.(1)传播(2)电能1.8×10 解析：(1)“光伏声屏障”是在传播过 程中减弱噪声，即通过阻断噪声传播 的方式来控制噪声的。(2)光伏电池 板利用太阳能的方式是将太阳能转化 为电能：无烟煤完全燃烧放出的热量 Q放=1.7×103kW·h=1.7×105× 3.6×106J=6.12×101J,由Q做= mg可知，完全燃烧无烟煤的质量 Qt=6.12×101=1,8× 9无烟煤3.4×102J/kg 104kg。 6.C解析：原子核由带正电的质子 和不带电的中子构成，A错误：核裂变 会持续产生中子，不需要从外界获得 中子，B错误：如果原子核的链式反应 在可控的核反应堆中进行，就可以和 平利用核能发电，若不加控制，会非常 危险，C正确：氢弹是利用核聚变原理 制造的武器，D错误。 7.B解析：地热能、核能不是来自太 阳的能源；煤炭、水能、木柴、天然气、 石油不是新能源：煤炭、天然气、石油、 核能是不可再生能源。 一方法归纳 能源分类的交叉性 能源的分类是本节的重点知 识，对能源进行分类时，要特别注 意交叉性，如按照不同的分类标 准，“可燃冰”属于一次能源、不可 再生能源、新能源等。 34 8.A解析：太阳能属于可再生能源， A正确：据题意，一天中各个反射镜在 计算机的控制下不断调整朝向，以使 反射的太阳光聚集在塔顶的集热器 (锅炉)上，B错误：水蒸气推动汽轮机 做功时，水蒸气的部分内能转化为汽 轮机的机械能，C错误：汽轮机带动发 电机发电时，机械能转化为电能，D 错误。 9.D解析：太阳能清洁环保无污染： 太阳能从太阳传递到薄膜电池上有一 定的效率，有能量损耗：薄膜太阳能电 池将光能直接转化为电能：W=6× 103kW·h=6×103×3.6× 10°J=2.16×10J。 10.(1)不同斥(2)电流不做 功能解析：(1)核电站是利用核 能发电，利用了核裂变原理。它的核 心设备是核反应堆。核反应堆中发生 的链式反应是可以控制的。与氘、氘 原子核在超高温下结合成氦原子核的 核聚变方式不同。由于同种电荷相互 排斥，故带正电的氘、氚原子核间具有 很强的静电斥力。(2)奥斯特实验表 明通电导体周围存在着磁场，EAST 装置中，超导线圈中的强大电流产生 强磁场，强磁场产生强磁力约束氘、氚 原子核在真空室的环形轨道内运动。 由材料知，氘、氚原子核运动方向始终 与磁力方向垂直，没有在磁力方向上 移动距离，故磁力对氘、氚原子核不做 功。氘、氚原子核在磁力作用下被约 束在真空室的环形轨道内运动，运动 方向时刻在变化，故该过程能说明磁 力可以改变物体的运动状态。 11.(1)可(2)47%(3)不超过 解析：(2)据材料中的“35%被反射回 去，18%被大气层吸收并转变成风能” 可知，到达地球大气高层的太阳能中 大概有1一35%一18%=47%到达地 球表面。(3)据(2)可知，到达地球大 气层的太阳能大概有47%(3.8 100兆瓦×22X10X47%≈8X× 10兆瓦)到达地球表面。但人类只 要能够利用其万分之几，便可满足人