第二十一章 电磁波及其应用 检测卷 2025-2026学年人教版九年级物理全一册

**基本信息** 初中物理第二十一章“电磁波及其应用”单元检测卷，以FAST、5G、月球太阳能电站等科技情境为载体，融合物理观念与科学探究，适配单元复习巩固。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题40分|光纤通信、电磁波分类、信号传输|结合中国天眼、5G手机等科技实例，考查电磁波应用（物理观念）| |填空题|5题28分|电磁波载体、光纤原理、卫星通信|通过思维导图、波形图等，强化电磁波传播与信息载体认知（模型建构）| |实验探究题|1题15分|电磁波真空传播|设计抽气机实验，用转换法验证猜想，培养科学探究能力| |综合题|1题17分|微波传输、能量转化|以月球太阳能电站为情境，考查电磁波速度计算与能量转化，体现科学态度与责任|

第二十一章电磁波及其应用检测卷 （时间：90分钟　　分值：100分） 一、选择题（本大题共10个小题，每小题4分，共40分。1-8小题为单选题，每小题的四个选项中，只有一个选项符合题意；9-10小题为多选题，每小题的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题意，选对但不全的得2分，有错选或不选的不得分） 1．随着科技的高速发展，光纤的应用使人们踏上了“信息高速公路”，电话、电视、广播等的信号及数据文件都可以在光纤中传播。这主要利用了光纤的什么功能（　　） A．照明 B．输电 C．通信 D．导热 2．世界上最大的单口径射电望远镜——中国天眼（FAST）位于我国贵州省境内，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。FAST接收的信号属于（　　） A．次声波 B．超声波 C．电磁波 D．红外线 3．小强在聚精会神地观看电视直播节目，下列说法正确的是（　　） A．电视台是通过电磁波传送电视节目信号的 B．电视机的遥控器是通过紫外线遥控电视的 C．看电视时，小强戴的近视眼镜是由凸透镜制成的 D．电视机画面上的丰富色彩是由红、黄、蓝三种色光混合而成的 4．如图所示，打开收音机的开关，调至没有电台的位置，将音量开大，取一节旧干电池和一根导线，拿到收音机附近。先将导线的一端与电池的负极相连，再将导线的另一端与正极摩擦，使它们时断时续地接触，可以听到收音机发出“咔咔”声。关于这个实验，下列说法错误的是（　　） A．这个实验对电池有损害，最好用旧电池来做 B．迅速变化的电流能够产生电磁波 C．收音机可以接收到电磁波信号 D．电磁波只能在空气中传播 5．关于电磁波的相关知识，下列说法正确的是（　　） A．红外线、紫外线不属于电磁波 B．将一根导线一端与干电池负极相连，另一端快速碰触正极，能产生电磁波 C．电磁波只能在空气中传播 D．声呐系统是利用电磁波来探测海洋深度的 6．小华在家里看电视时发现，只要妈妈在电视机旁使用电吹风，屏幕上就会出现很多“雪花”，电吹风一停，“雪花”也随即消失。出现“雪花”是因为电视机接收到了电吹风产生的（　　） A．电磁波 B．次声波 C．噪声 D．超声波 7．广播电台或电视台的发射天线的作用是（　　） A．发射音频电信号激发的电磁波 B．发射视频电信号激发的电磁波 C．发射经过调制后的音频、视频电信号 D．天线调制音频、视频电信号并将其发射出去 8．图中是电磁波家族，小明用收音机收听FM106.1 MHz（1 MHz＝106 Hz）频道播放的钢琴节目，某时刻他听到演员弹奏音符“do”“la”时的频率分别为261.6 Hz、440 Hz，此时（　　） A．收音机接收的信息是无线电波，只能在空气中传播 B．440 Hz表示钢琴的琴弦每分钟振动440次 C．收音机接收的空中电磁波的频率是106.1 MHz D．小明听到的“do”比“la”音调要高 9．我国智能手机的出货量在全球市场中名列前茅。下列关于智能手机的说法正确的是（　　） A．智能手机是通过电磁波通信的 B．基站既能发射信号又能接收信号 C．使用智能手机连续长时间上网对眼睛没有伤害 D．给智能手机充电时化学能转化为电能 10．关于电磁波和现代通信，下列叙述正确的是（　　） A．电磁波可以在真空中传播 B．电磁波的频率越低，在真空中传播的速度越小 C．卫星通信通常利用地球静止卫星作为中继站进行通信 D．光纤通信具有传输信息量大、高抗干扰及光能损耗小等优点 二、填空题（本大题共5个小题，每空2分，共28分。） 11．小明根据电与磁的内容绘制的思维导图如图所示，图中A为发电机的原理，即_______；B为广播、电视、手机传递信息的载体，即_______。 12．物理学研究成果的应用，深刻地影响着人们的生产生活，对社会发展起到巨大的推动作用。光纤的发明使通信技术飞速发展，光纤具有传输距离长、高抗干扰等特性。携带信息的光从光纤一端入射后，在光纤的内壁上多次_______，直至从另一端射出，这就是光纤通信原理。光在传输的整个过程中能量损失非常_______（选填“多”或“少”）。 13．地球同步卫星绕地球转动的周期跟地球自转的周期相同。在地球的周围均匀地配置_______颗地球静止卫星，就可以实现全球通信。卫星是利用________（选填“超声波”或“电磁波”）与地面站进行通信的。 14．无线电广播工作过程的简化示意图如图所示。话筒把播音员的_______信号转换成_______信号，调制器把音频电信号加载到_______电流上，再通过天线发射到空中。收音机接收到各种电磁波并从中选出特定频率的信号，通过解调将_______信号留下，通过_______把播音员的声音从收音机播放出来。 15．手机已经进入“5G”时代，所谓“5G”指的是第五代移动通信技术。“5G”手机传递信息的载体是频率更高的_______（选填“超声波”或“电磁波”）。汽车导航仪与通信卫星之间通过电磁波来传递信息，电磁波在真空中的传播速度为_______ m/s。表示音频、视频和射频三种信号的波形示意图如图所示，频率最高的是_______信号。 三、实验探究题（本大题共1个小题；共15分。） 16．小丽等同学对电磁波在真空中能否传播的问题，进行了如下猜想。 猜想1：电磁波可能与声波类似，不能在真空中传播。 猜想2：电磁波可能与光波类似，可以在真空中传播。 接着，他们设计了如图所示的实验，在密封的透明玻璃瓶内，放了一个处于待机状态的手机，用另一个手机拨打里面的手机，可以听到手机的响铃声，同时看到手机屏幕上显示的来电号码。接着用抽气机将玻璃瓶内的空气尽可能抽去，继续拨打里面的手机，几乎听不到手机响铃声，但仍能看到手机屏幕上显示的来电号码。 （1）分析上述实验现象，猜想_______是正确的，理由是___________________________。 （2）实验中判断电磁波能否在真空中传播时，利用了_______。（填字母） A．控制变量法 B．转换法 C．比较法 D．类比法 四、综合题（本大题共1个小题；共17分。） 17．阅读短文，回答问题。 月球太阳能电站 “嫦娥六号”的成功发射引发了人们探索月球的兴趣。随着对月球了解的深入，一些科学家预言：月球必将成为人类未来的能源基地。按照这些科学家的设想，利用月球正面太阳光充足、地域广阔的特点，在月球上建设大型太阳能电站，可克服在地球上受天气影响、提供的功率小等缺点。在月球上产生的电能经微波转换器将电流转换成微波，并通过天线将电能以微波的形式向地面发送，地面接收站通过天线把微波能还原成电能，如图所示，这样就解决了电能的输送问题。 我国的“嫦娥”系列登月车利用太阳能电池提供能量。太阳能电池板的工作原理是：当太阳光照射到组成太阳能电池的叠在一起的两片不同的半导体表面时，会产生光电效应，从而使电路中产生电流。 （1）月球太阳能电站相对于月球表面是_______（选填“运动”或“静止”）的。若从月球发出的微波信号经1.28 s到达地球，则月球与地球间的距离约为_______ m。（微波在真空和空气中的传播速度均取3.0×105 km/s） （2）登月车的太阳能电池工作时的能量转化情况：把太阳能转化为_______能。 （3）若月球太阳能电站的总发电功率为6×109 kW，利用微波传输电能的输电效率为80％，则地面接收站1 h接收到的电能相当于完全燃烧______ kg煤放出的热量。（煤的热值取3.0×107 J/kg） 参考答案 1．【答案】C 【解析】电话、电视、广播等的信号及数据文件都可以在光纤中传播，主要利用了光纤的通信功能，故C正确。 2．【答案】C 【解析】电磁波的传播不需要介质，“天眼”接收的来自外太空的信号属于电磁波，故C正确。 3．【答案】A 【解析】电磁波可以传递信息，电视台是通过电磁波传送电视节目信号的，故A选项正确。电视机的遥控器是通过红外线遥控电视的，故B选项错误。近视眼镜是由对光有发散作用的凹透镜制成的，故C选项错误。光的三原色是红、绿、蓝三种色光，电视机画面上的丰富色彩是由红、绿、蓝三种色光混合而成的，故D选项错误。 4．【答案】D 【解析】由先将导线的一端与电池的负极相连，再将导线的另一端与正极摩擦，使它们时断时续地接触，这样会损伤电池，故A正确，不符合题意。先将导线的一端与电池的负极相连，再将导线的另一端与正极摩擦，使它们时断时续地接触，电路中有时断时续的电流产生，迅速变化的电流产生了电磁波，产生的电磁波被收音机接收到，听到收音机中传出“咔咔”的声音，故B、C正确，不符合题意。电磁波能在真空中传播，故D错误，符合题意。 5．【答案】B 【解析】无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等都属于电磁波，故A错误。B选项的操作能产生迅速变化的电流，迅速变化的电流能产生电磁波，故B正确。电磁波传播不需要介质，故C错误。声呐是利用超声波来工作的，故D错误。 6．【答案】A 【解析】电吹风中的电流是交变电流，使用电吹风时会产生电磁波，电磁波被电视机接收，产生“雪花”。 7．【答案】C 【解析】广播电台或电视台的音频电信号和视频电信号直接加载到天线上发射时传输的距离很近，只有将它们分别通过调制器、发射机加载到高频电流上，再通过天线发射才能使他们传输更远的距离。 8．【答案】C 【解析】无线电波不仅可以在空气中传播，也可以在其他介质中传播，还可以在真空中传播，故A不符合题意。440 Hz表示钢琴的琴弦每秒振动440次，故B不符合题意。收听的电台频率是FM106.1 MHz，所以收音机接收的空中电磁波的频率是106.1 MHz，故C符合题意。“do”“la”的频率分别为261.6 Hz、440 Hz，“la”的音调较高，故D不符合题意。 9．【答案】AB 【解析】智能手机是通过电磁波来传递信息的，故A正确。基站是转接手机之间的信号的，所以既能发射信号又能接收信号，故B正确。眼睛长时间盯着手机屏幕，眼睛内的睫状体、晶状体长期处于绷紧状态，容易患近视眼，故C错误。给智能手机充电是将电能转化为化学能，故D错误。 10．【答案】ACD 【解析】电磁波可以在真空中传播，故A正确。电磁波在真空中传播的速度是一定的，故B错误。卫星通信通常利用地球静止卫星作为中继站进行通信，故C正确。光纤通信抗干扰能力强，信号衰减小，传递的信息量大，保密性好，通信质量高，故D正确。 11．【答案】电磁感应　　电磁波 【解析】A为发电机的原理，即电磁感应。广播、电视、手机都是利用电磁波传递信息的，所以B为电磁波。 12．【答案】反射　　少 【解析】携带信息的光从光纤一端入射后，在光纤的内壁上多次反射，直至从另一端射出。光纤通信的优点是通信容量大、传输距离远、信号干扰小，光在传输的整个过程中能量损失非常少。 13．【答案】3　　“电磁波” 【解析】在地球的周围均匀地配置3颗地球静止卫星，就可以实现全球通信。卫星是利用电磁波与地面站进行通信的。 14．【答案】声音　　电　　高频　　音频电　　扬声器 【解析】话筒将声音信号转换为音频电信号，该信号经调制器加载到高频电流上，然后由天线发射到空中；收音机接收装置收到空中的各种电磁波，并通过调谐器从众多的电磁波中找出特定频率的信号，通过解调留下音频电信号，送到扬声器转换成声音。 15．【答案】电磁波　3.0×108　射频 【解析】“5G”手机是通过电磁波来传递信息的，电磁波在真空中的传播速度和光的传播速度相等，都是3.0×108 m/s。由题图可知，相同时间音频信号波的个数最少，射频信号波的个数最多，故可判断频率最高的是射频信号。 16．【答案】（1）2　　用抽气机抽去玻璃瓶内的空气，虽然听不到瓶内手机的响铃声，但仍能看到瓶内手机屏幕上显示的来电号码，说明声音不能在真空中传播，但电磁波可以在真空中传播　　（2）B 【解析】（2）根据空气被抽去的玻璃瓶中的手机能否被拨通判断电磁波能否在真空中传播，利用了转换法。故B符合题意。 17．【答案】（1）静止　　3.84×108　　（2）电　　（3）5.76×108 【解析】（1）在月球上建设的大型太阳能电站相对于月球表面位置不变，是静止的。月球与地球间的距离 s＝vt＝3×108 m/s×1.28 s＝3.84×108 m （2）在太阳光照射下，太阳能电池将太阳能转化为电能。 （3）地面接收站1 h接收到的电能 W＝ηPt＝80％×6×109×103 W×3 600 s＝1.728×1016 J 相当于完全燃烧的煤的质量 学科网（北京）股份有限公司 $