2023-2024学年初中物理粤教版九年级下第19章 电磁波与信息时代单元测试(含答案解析)

2023-2024学年粤教版初中物理单元测试
学校：__________ 班级：__________ 姓名：__________ 考号：__________
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息;
2．请将答案正确填写在答题卡上;
一、选择题（本大题共计8小题，每题3分，共计24分）
1.智能手机的“近场通讯”、“蓝牙”功能分别使用1.356\times10^7\mathrm H\mathrm z、
2.4\times10^9\mathrmHz这两个波段的电磁波进行通讯，如图是电磁波家族的介绍，下列说法中正确的是（）
A. 蓝牙的波长比近场通讯的大
B. 蓝牙是蓝色的，故蓝牙电磁波属于可见光
C. 电磁波只能用来传递信息无法传递能量
D. 一定时间内，蓝牙电磁波传输的信息量比近场通讯多
【答案】D
【解析】解：\mathrm A．根据c=\lambda f可知，波速一定，频率低的波长大，由题知，近场通讯的波长比蓝牙的长，故\mathrm A错误；
\mathrm B．根据蓝牙电磁波频率可知，蓝牙电磁波属于不可见光波段，无颜色，故\mathrm B错误；
\mathrm C．电磁波既可以传递信息，又可以传递能量，故\mathrm C错误；
\mathrm D．蓝牙电磁波频率高，一定时间内传播次数多，则蓝牙电磁波比近场通讯传输的信息量多，故\mathrm D正确．
故选：\mathrm D．
2.下列有关信息的传递和信号的应用的叙述正确的是（）
A. 地球同步卫星相对地球是静止不动的
B. 电视、手机、固定电话都是靠电磁波传递信息
C. 模拟信号比数字信号抗干扰能力强
D. 光纤通信用的激光一般在光导纤维里传播，光导纤维是很细很细的金属丝
【答案】A
【解析】解：A、地球同步卫星，相对于地面位置保持不变，以地球为参照物，同步卫星是静止的，即地球同步卫星相对于地球静止不动，故A正确；
B、手机与电视利用电磁波传递信息，固定电话利用导线传递的电流传递信号，故B错误；
C 、模拟信号比数字信号抗干扰的能力弱，故C错误；
D、光纤通信用的激光一般在光导纤维里传播，光导纤维是很细很细的玻璃丝，故D 错误；
故选A．
3.各地高高耸立的电视塔是地标性建筑，电视塔上天线的作用是（）
A. 让声音、图象信号转化为电信号
B. 让声音、图象信号加载到高频电流上
C. 让音频、视频电信号加载到高频电流上
D. 让载有音频、视频信号的高频电流产生电磁波
【答案】D
【解析】故选：D。

4.人类已进入信息时代，信息技术的应用在人类生活中占据越来越重要的地位．以下说法中正确的是（）
A. 信息通过光纤传输3000\ km需要的时间为0.01 \ s
B. 北斗导航卫星通过电磁波在天地之间传递信息
C. 5\ G手机比4\ G手机有更快的网速是因为5\ G手机信号比4\ G信号的传播速度大
D. 深海潜水器与母船之间通过超声波通信是因为深海中超声波的速度大于电磁波的速度
【答案】B
【解析】解： A．光在真空中的速度是3\times 10^8 m/s，按真空光速计算，需要
0.01 s，在光导纤维中光速小于真空光速，则用时大于0.01 s，故 A错误；
B．我国自行研制的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能，它传递信息是利用电磁波传递信息的，故 B正确；
C．4 G与5 G信号都是电磁波，速度相同，故 C错误；
D．超声波的传播速度是声速，远小于电磁波传播的光速，故 D错误．
故选 B．
5.下列各种波中不是电磁波（）
A. X射线
B. 红外线
C. 光波
D. 声波
【答案】D
【解析】解：根据课本电磁波谱可知：\gamma 射线、X射线、紫外线、可见光、红外线无线电波等都是电磁波；
声波是机械波，不是电磁波．
故选D．
6.下列关于信息与能源的说法，不正确的是（）
A. 声、光和电磁波都能够传递信息
B. 超导体不能够做电饭锅的电阻丝
C. 固定电话、手机、广播和电视都是利用导线中的电流传递信息
D. 红外线和可见光在真空中传播速度相同
【答案】C
【解析】 A 、光是电磁波，传播速度与电磁波相同，声波、光波和电磁波都能够传递信息，故A正确；
B、利用超导材料不可以制成电饭锅的电阻丝，故B正确；
C 、固定电话传递的声音信息是由导线中的信号电流来实现的，移动电话和基地台之间的通信是无线通信，它们通过电磁波进行传输，故C错误；
D、红外线和可见光属于电磁波，电磁波在真空中的传播速度相同，故D正确。

7.在无线电的发射过程中，能产生高频振荡电流的装置是（）
A. 话筒
B. 振荡器
C. 调制器
D. 天线
【答案】B
【解析】解：A、话筒把声音信号转换成音频电信号，不能产生高频振荡电流，故A错误；
B、发射台的振荡器能产生高频振荡电流，成为音频或视频信号的传播载体，即通过调制器把音频或视频电信号加载到高频电磁波上，故B正确；
C 、调制器的作用是把音频或视频电信号加载到高频电磁波上，不能产生高频振荡电流，故C错误；
D、天线起到发射信号的作用，不能产生高频振荡电流，故D错误．
故选B．
8.如图是一款创意手机魔方蓝牙音箱，可10 m 内无线连接手机实现无线音乐播放。

音箱和手机之间信息的传递是利用（）
A. 超声波
B. 次声波
C. 电磁波
D. 紫外线
【答案】C
【解析】电磁波作为现代信息传递的载体，传输着各种信号，包括声信号、图象信号等，故我们生活中常用的手机就是通过电磁波传递信号的。

二、填空题（本大题共计4小题，每题3分，共计12分）
9.普通的电话利用电话线传播，电话信号是通过电流在电缆线中传播的，手机是利用________在空间传播信息的，传播速度是________．
【答案】电磁波, 3times 10^8 \m/s
【解析】手机是利用电磁波来传递信息的，通过电磁波的发射和接收来实现信息传递的．电磁波的传播速度和光速相同，都是3\times 10^8 m/s ．
故答案为：电磁波；3\times 10^8 m/s
10.某电磁波的波形如图所示．则该电磁波的波长是________ m．
【答案】0.04
【解析】
11.（1）判断手骨折部位要照 X射线，其电磁波波长比无线电波________（选填“长”或“短”）；
11.（2）红外线与紫外线的频率用f表示，f_红外线________f_紫外线；它们在真空中
的传播速度比较：v_红外线________v_紫外线（选填“\gt ”“\lt ”或“= ”）
11.（3）“铱-192”发出的物质能穿透三十多毫米厚的钢板，这一性质可用于金属内部探伤，结合图乙所示推知：“铱-192”发出的用于金属内部探伤最有可能的是________（填一选项）
【答案】（1）短
【解析】解：（1）由图甲知 X射线的振动频率高于无线电波的振动频率，由电磁波的
波速、波长、频率之间的关系式c=\gamma f可知电磁波的频率越高，波长越短，故 X
射线的波长短．
【答案】（2）lt , =
【解析】（2）由图甲知红外线的振动频率为10^12 Hz，紫外线的振动频率大于10^14 Hz，故f_红外线\lt f_紫外线；红外线与紫外线都是电磁波，电磁波在真空中的传播速
度为3\times 10^8 m/s，故v_红外线=v_紫外线．
【答案】D
【解析】（3）由图乙知\gamma 射线的穿透能力最强，可穿透钢板，故“铱-192”发出的
用于金属内部探伤最有可能的是\gamma 射线．
故选 D．
12.导线中电流的________ 会在空间激起（产生）电磁波．电磁波的传播________（选
填“需要”或者“不需要”）介质，电磁波在真空中的传播速度约为30万千米每秒．
【答案】迅速变化, 不需要
【解析】解：导线中电流的迅速变化会在空间激起电磁波，电磁波与光波有相似之处，传播速度相同，同时可不依赖介质传播．它们自身就是一种物质．
故答案为：迅速变化；不需要．
三、解答题（本大题共计4小题，每题10分，共计40分）
13.（1）市民在使用共享单车时，手机信号是通过________传输给平台的，它在真空
中的传播速度是________ m/s．
13.（2）骑行时，单车对水平路面的压强是多少？
13.（3）该市民匀速骑行20 min，所做的功及功率分别为多少？
【答案】（1）电磁波, 3times10^8
【解析】解：（1）市民在使用共享单车时，手机信号是通过电磁波传输给平台的，它
在真空中的传播速度是3\times 10^8 m/s．
【答案】（2）骑行时，单车对水平路面的压强是3.5\times 10^5 Pa
【解析】（2）当人骑行时，单车对水平路面的压力：F=G=\left(m_人+m_车\right) g=(60 \mathrmkg+10 \mathrmkg) × 10 \mathrmN / \mathrmkg=700 \mathrmN
单车对路面的压强： p=\dfracFS=\dfrac700 \mathrmN20 × 10^-4 \mathrmm^2=3.5 × 10^5 \mathrmPa
【答案】（3）该市民匀速骑行20 min，所做的功为2.1\times 10^5 J，功率为：175 W．【解析】（3）由题知，人在匀速骑行时所受的阻力：
f=0.05 G=0.05 × 700 \mathrmN=35 \mathrmN
由平衡条件可知骑车动力：F=f=35 \mathrmN
人骑行20 min运动的路程：s=vt=5 \mathrmm / \mathrms × 20 × 60 \mathrms=6000
\mathrmm
人骑行20 min做的功：W=Fs=35 \mathrmN × 6000 \mathrmm=2.1 × 10^5 \mathrmJ
人骑行20 min做功的功率：P=\dfracWt=\dfrac2.1 × 10^5 \mathrmJ20 × 60 \mathrms=175 \mathrmW
14.（1）如图所示，打开收音机开关．旋至没有电台的位置．取一节电池和一根导线．拿到收音机附近．小明将电池的负极向下压在铁锉上．再把导线的一端与电池的正极相连．当导线的另一端在锉子上滑动时，会听到收音机发出“喀喀”声．这说明
________．
14.（2）小华用一个金属盒罩住收音机后，让小明重复步骤（1），这时他们________（选填“会”或“不会”）听到收音机发出“喀喀”声，这说明________．
14.（3）请你解释：在看电视的时候，开、关附近的日光灯会在电视机画面上出现短时间雪花点的原因．
【答案】迅速变化的电流产生了电磁波
【解析】解：（1）当导线的另一端在锉子上滑动时，使它们时断时续地接触，电路中有时断时续的电流出现，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“咔咔”的声音．
【答案】不会, 金属对电磁波有屏蔽作用
【解析】（2）用一个金属盒罩住收音机后，这时他们不会不会听到收音机发出“喀喀”声，是因为金属对电磁波有屏蔽作用．
【答案】（3）开、关附近的日光灯时，电路中电流时有时无，电流的迅速变化会产生电磁波，被电视机接收会干扰它原来的电信号，所以电视机上出现雪花点．
【解析】（3）开、关附近的日光灯时，电路中电流时有时无，电流的迅速变化会产生电磁波，被电视机接收会干扰它原来的电信号，所以电视机上出现雪花点．
15.呼和浩特市广播电台某调频立体声的频率f=99.1 MHz，它的波长\lambda = 3.0 m，试求电磁波在空气中的传播速度c？（提示： c= \lambda f）
【答案】速度c为3.0\times 10^8 m/s．
【解析】解： c= \lambda f= 3.0 m\times 99.1\times 10^6 Hz ≈ 3.0\times 10^8 m/s ．
16.（1）若可见光的频率约为5\times 10^14 Hz （光的波长和频率的关系可以表示为：波速= 波长\times 频率）．则可以推算出 PM2.5中对能见度造成较大影响的颗粒直径与下列哪一个值最接近________；
A．2.5μ m B．0.4μ m C．0.6μ m D．6μ m
16.（2）负电格栅板吸附灰尘的原理是________．该净化器插头插入家中插座后，图甲中钨丝和电格栅板________（选填“肯定是”“可能是”或“一定不是”）分别直接接到火线和零线上．
16.（3）该空气净化器正常工作时的电流为________ A，工作一天需要消耗电能
________度．
16.（4）某房间的使用面积为18 m^2 ，高度是3 m ．此空气净化器________（填“能”
或“不能”）在半小时内使房间污染物浓度下降90\% ．
16.（5）可变电阻是制作二氧化碳传感器的常用元件，图乙为其控制电路，电源电压
保持6 V 恒定，R_1为可变电阻，其阻值随二氧化碳浓度变化如图丙，R_0为定值电阻，当浓度为0.031\% 时，电压表示数为1 V ，则R_0阻值为________\Omega ，当电压表
示数大于3 V 时，二氧化碳浓度大于________\% ，此时空气净化器会自动报警．
【答案】（1） \C
【解析】解：（1）根据c= \lambda f，空气中 PM2.5颗粒的直径：
d= \lambda = \dfraccf= \dfrac3\times 10^8 m/s 5\times 10^14 Hz = 6\times 10^-7 m = 0.6μ m．
最接近0.6μ m的为 C，故选 C；
【答案】（2）异种电荷相互吸引, 一定不是
【解析】（2）由题意可知，正电钨丝使灰尘带正电，因为异种电荷相吸引，所以负电
格栅板能吸附灰尘的；
钨丝要在几十千伏的高压下放电而使灰尘带上正电，而家庭电路中的电压只有220 V ，故甲中钨丝和电格栅板一定不是分别直接接到火线和零线上；
【答案】（3）0.25, 1.32
【解析】（3）由上表可知，该空气净化器的额定电压为220 V ，额定功率为55 W ，根
据P= UI，正常工作时的电流为：
I= \dfracPU= \dfrac55 W 220 V = 0.25 A ，工作一天需要消耗电能：
W = Pt= 55\times 10^-3 kW\times 24 h = 1.32度；
【答案】（4）不能
【解析】（4）由题房间体积V= Sh，由表格数据知：洁净空气量 CADR= 200 m^3 /h，
所以使房间污染物浓度下降90\% 的时间：
t = \dfrac2.3Sh CADR= \dfrac2.3\times 18 m^2 \times 3 m 200 m^3/h= 0.621 h \gt 0.5 h ，
故此空气净化器不能在半小时内使房间污染物浓度下降90\% ．
【答案】（5）10, 0.035
【解析】（5）由图丙可知，当二氧化碳浓度为0.031\% 时，由图丙知，R_1= 50\Omega ，因电压表示数为1 V ，由串联电路电压的规律，
R_1的电压：U_1= U-U_表= 6 V -1 V = 5 V ，
根据分压原理：R_0= \dfracU_表U_1\times R_1= \dfrac1 V 5 V \times 50\Omega =
10\Omega ；
当电压表示数大于3 V 时，根据串联电路电压的规律，R_1的电压U'_1\lt U-U'_表= 6 V
-3 V = 3 V ，根据分压原理，R_1\lt 10\Omega ，因二氧化碳浓度越大，R_1越小，由图
丙知二氧化碳浓度大于0.035\% ．。