初中物理人教版九年级全册第二十一章 信息的传递综合与测试综合训练题

这是一份初中物理人教版九年级全册第二十一章 信息的传递综合与测试综合训练题，共11页。试卷主要包含了填空题，选择题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
第二十一章 信息的传递 章末综合复习 基础巩固一、填空题1．2019年1月3日，中国嫦娥四号成功登陆月球背面，全人类首次实现月球背面软着陆。如图所示是嫦娥四号卫星探测器发回的月球背面照片，它与地球的通信主要依靠　　　　　　来传递；探测器也就是“玉兔二号”月球车上，还安装了红外成像光谱仪，可以探测月球表面的温度变化，这主要是利用红外线的　　　　　　(选填“化学效应”“荧光效应”或“热效应”)；维持卫星探测器正常工作的能量来源于其携带的太阳能电池板，它可以实现将太阳能转化为　　　　　　。 【答案】电磁波；热效应；电能【解析】本题借助时政新闻主要考查了基本物理知识，包括：信息传递、能量转化及红外线。月地间是真空，只能通过电磁波来传递信息；红外成像光谱仪可以监控物体表面红外线辐射的量，从而了解物体表面的温度，主要是利用了红外线的热效应，一切物体都在辐射红外线，温度越高辐射量越大；太阳能电池板可以将太阳能直接转化为电能。2．如图为四旋翼无人机，它的操控系统能够实现“一键起飞、一键返回、GPS悬停、规划航线自动飞行和自动跟踪”等功能，它的操控系统是靠　　　　　　传递信息的。     【答案】电磁波　【解析】四旋翼无人机的操控系统是靠电磁波传递信息的。3．“wifi”是以无线方式互相连接的技术，无线路由器和电脑、手机之间是通过　　    传递信息的；电视遥控器前端的发光二极管可以发出不同的　　     ，实现对电视的遥控。【答案】电磁波；红外线。【解析】WiFi利用了电磁波中的微波技术进行信息传输；无线路由器和电脑、手机之间是通过电磁波传递信息的；红外线可以进行遥控；电视机的遥控器的前端有一个发光的二极管，可以发射红外线，用它来传递信息，实现对电视的控制。二、选择题4．我国独立自主建立的北斗卫星定位系统，可提供全天候的及时定位服务。该系统是利用电磁波传递信息的。下列关于电磁波的说法，正确的是(　　)A．所有电磁波的频率都相等  B．电磁波不能在真空中传播C．光波也是电磁波    D．声波也是电磁波【答案】C　【解析】电磁波的频率是不同的，故A错误；电磁波的传播不需要介质，能在真空中传播，故B错误；光是一种电磁波，故C正确；声波不属于电磁波，故D错误。5．我国的北斗系统是全球导航卫星系统之一，用户与卫星之间实现信息传送是通过(　　)A．次声波  B．超声波  C．电磁波  D．红外线【答案】C　【解析 】北斗导航卫星系统传递信息利用的是电磁波中的微波。6．2019年被称为5G元年，6月6日我国开始发放5G商用牌照。5G技术也是依靠电磁波传递信息的，下列有关电磁波的说法正确的是(　　)A．太空中是真空，电磁波不能传播  B．电磁波在空气中的传播速度是340m/sC．光是一种电磁波     D．中央电视台和郴州电视台发射的电磁波传播速度不同【答案】C　【解析】电磁波可以在真空中传播，故A选项错误；声音在空气中的传播速度约为340 m/s，电磁波在空气中的传播速度约为3×108 m/s，故B选项错误；光是一种电磁波，故C选项正确；中央电视台和郴州电视台发射的电磁波频率不同，但不同频率的电磁波在真空中传播速度相同，故D选项错误。7．下列各种活动中，能通过互联网做到的是（　　）A．传送网购的运动鞋 B．远程学习物理课程 C．输送发电厂的电能 D．传输纸质信件【答案】B【解析】人们可以通过互联网进行远程教育、远程医疗会诊、打IP电话、查阅资料、发送电子邮件等；传送网购的运动鞋、传输纸质信件要利用交通工具完成，输送发电厂的电能需要利用电网完成，故B正确，ACD错误。8．中国的创新发展战略使科技领域不断取得新成果，下列说法正确的是（　　）A．智能机器人只能通过声音信号控制 B．北斗卫星导航是通过光纤传递信息 C．无人自动驾驶汽车行驶不需要消耗能量 D．用5G手机上网是通过电磁波传递信息【答案】D【解析】A、智能机器人具备形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器，如视觉、听觉、触觉、嗅觉。除具有感受器外，它还有效应器，作为作用于周围环境的手段，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错误；C、无人自动驾驶汽车行驶也需要消耗能量，故C错误；D、5G手机上网属于移动电话，所以它传递信息是通过电磁波来实现的，故D正确。9．下列关于电磁波和信息技术说法正确的是A. 电磁波既能传递信息也能传递能量
B. 电磁波的传播需要介质
C. 电磁波可以传递信息，声波不能传递信息
D. 由我国华为公司主导的5G通讯技术主要是利用超声波传递信息的【答案】A【解析】A、电磁波既能传递信息也能传递能量，故A正确；B、电磁波的传播不需要介质，故B错误；C、电磁波和声波都可以传递信息，故C错误；D、由我国华为公司主导的5G通讯技术主要是利用电磁波传递信息的，故D错误。10．关于生活中遇到的各种波，下列说法中正确的是（　　）A．医院内常利用红外线灭菌 B．5G通讯主要利用超声波传递信息 C．电磁波可以传递信息，声波不能传递信息 D．手机在通话时涉及到的波既有电磁波又有声波【答案】D【解析】A、紫外线的常见应用：消毒、使荧光物质发光；故A错误。B、5G通信是用电磁波传递信息；故B错误。C、电磁波与声波都能传递信息与能量；故C错误。D、手机把信息的传递给对方的时候是利用电磁波，但是手机内部需要把声信号先转化为电信号；故D正确。11．甲、乙分别为两种电磁波，其部分波形如图所示，其中甲是我们能看得见的红光。结合图的电磁波谱，下列分析正确的是A. 乙一定是我们能看得见的另一种色光   B. 两种电磁波在真空中的波速可能不同
C. 遥控器可以利用乙电磁波遥控电视机   D. 医生可以利用乙电磁波拍片诊断病情【答案】C【解析】A、由图可知，甲的波长小，乙的波长大，则甲的频率高，乙的频率低；甲是我们能看得见的红光，根据图可知，乙可能是红外线，人看不见红外线，故A错误；
B、不同频率的两种电磁波在真空中的波速是相同的，故B错误；
C、遥控器是利用红外线来遥控电视机的，由于乙可能是红外线，所以利用的是乙；故C正确；
D、医生可以利用x射线拍片诊断病情，故D错误。12．电磁波家族成员很多，有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等（如图）。电磁波与人们的生活密不可分，已渗透到我们生活的各个方面。下列说法正确的是（　　）A．手机利用γ射线传递信号 B．微波炉利用电磁波来加热食品 C．验钞机利用红外线来辨别钞票真伪 D．遥控器利用紫外线实现对电视机遥控【答案】B【解析】A、手机是利用微波来传递信号的，电视是利用无线电波来传递信号的，故A错误；B、微波炉是用微波来加热食品的，微波属于电磁波，故B正确；C、紫外线能使荧光物质发光，所以验钞机利用紫外线来辨别钞票真伪，故C错误；D、电视机的遥控器是利用红外线来工作的，故D错误。13．如图是甲、乙两种不同电磁波的传播图象，下列说法正确的是（　　）A．甲电磁波振动的波长较长   B．甲、乙两种电磁波的振动频率相同 C．甲电磁波的传播速度较快   D．甲电磁波振动的频率较大【答案】A【解析】甲乙都是电磁波，电磁波速是相等的。由图知，甲的波长大，乙的波长小，根据波速＝波长×频率，电磁波速不变，甲的波长大，甲的频率小。三、综合应用题14．微波通信电磁波可以用来传递信息，通常用于广播、电视等通信。微波是电磁波家族中的一员，它的性质比中波和短波更接近光波。信息理论表明，作为载体的电磁波，与中波和短波相比，微波在相同的时间内可以传输更多的信息。
 用微波传递信息时，必须每隔50km左右就要建设一个微波中继站，如图甲所示。信号传递的距离越远，需要的中继站越多。在雪山上、大洋中，根本无法建设中继站，所以人类用地球同步通信卫星做微波通信的中继站来进行通信。如图乙所示，在地球的周围均匀地配置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三颗同步通信卫星作为太空微波中继站，可使地球上任意两点间保持通信，接收地面站传来的电信号，经过处理后，再发送到另一个或几个地面站。现在通过卫星电视，某地举行体育赛事，其他地方的人几乎可以立刻看到现场的画面。请根据上述材料，回答下列问题：
用微波传递信息时，必须每隔50km左右就要建设一个微波中继站，这是因为______ 选填序号。
多修建中继站，有利于微波产生更多的信息
微波的传播距离比中波近，只能传播50km
微波沿直线传播，不能沿地球表面绕射
如图丙所示，a、b分别是Ⅰ、Ⅱ两颗卫星正下方的地面站，把通信卫星假想成一个平面镜，要使地球上b处地面站接收到a处发送的信号，请仿照光路图，在图中画出平面镜及微波传播的路径和方向。
已知三颗通信卫星距地面的高度都是，任意两颗卫星之间的距离都是则a处发送的微波信号传送到b处所用的时间是______s。【答案】（1）（2）  （3）【解析】由题意可知，微波的性质比中波和短波更接近光波，其传播路径更接近沿直线传播，不能沿地球表面绕射，
所以，用微波传递信息时，必须每隔50km左右就要建设一个微波中继站；
由题意可知，地球上b处地面站能接收到a处发送的信号，则a、b两点关于法线对称，连接a、b两点，做出中垂线即为法线，
找到法线与同步卫星轨道的交点，然后做该点的切线即为平面镜的位置，微波从a点发出然后到达b点，如答案图所示
处发送的微波信号传送到b处时微波通过的路程：
，
微波传播的速度等于光速，即，
由可得，a处发送的微波信号传送到b处所用的时间：
。 能力提升15．关于信息的传递，下列说法正确的是　(　　)A．北斗卫星定位系统可提供全天候即时定位服务 B．5G网络通信主要是利用光导纤维传递信息的C．手机话筒的主要作用是把声音信号变成恒定电流 D．电磁波只能传递声音信号，不能传递图像信号【答案】A　【解析】北斗卫星导航系统可提供全天候即时定位服务，故A正确；5G网络通信是利用电磁波来传递信息的，故B错误；手机话筒利用电磁感应原理，声音使话筒振动，切割磁感线产生感应电流，因为振动不规律，故不能产生恒定的电流，故C错误；电磁波既可以传递声音信号，也可以传递图像信号，故D错误。16．在相同时间内，5G通讯传输的信息量约为4G的10倍。与4G相比，5G电磁波（　　）A．频率更高 B．频率更低 C．传播速度更小 D．传播速度更大【答案】A【解析】电磁波在真空中传播速度是c＝3×108m/s是不变的，5G通讯传输的信息量约为4G的10倍，频率越高，相同时间内传输的信息就越多。所以，5G的频率比4G频率高，故A正确，BCD错误。17．汽车GPS导航仪与通信卫星之间通过　　  来传递信息，其中真空中的传播速度为　　  m/s；如图所示是表示音频、视频和射频三种信号的波形示意图，频率最高的是　　   信号。如图所示的光纤通信是利用了激光在纤维中经过多次　　    从一端传到另一端。【答案】电磁波；3.0×108；射频；（全）反射。【解析】汽车GPS导航仪与通讯卫星之间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3.0×108m/s；频率是指物体在1s内振动的次数，即是描述振动快慢的物理量，即分析题目所提示的图象，不难看出，音频信号的振动最慢，射频信号振动最快，故可判断振动最快的是射频信号；光纤通信是利用了激光在纤维中经过多次全反射从一端传到另一端。18．电磁波家族有无线电波、红外线、可见光、紫外线等，它们的　 　  相同（选填“频率”、“波长”或“波速”），它们都　 　   (选填“能”或“不能”)在真空中传播，电台发射的某种电磁波波长为3m，其频率是　 　   Hz。【答案】波速；能；108【解析】电磁波家族有无线电波、红外线、可见光、紫外线等，它们的波速相同，它们都能在真空中传播；电磁波的波速是3×108m/s，根据c＝λf得：f108Hz；19．阅读下面短文回国答问题电磁波的海洋电磁波是个大家族（如图1所示），通常用于广播电视、卫星通信和移动电话的那部分叫做无线电波，日常生活中可以看到有各种各样的天线，它们有的是发射电磁波的有的是接收电磁波的，我们生活在电磁波的海洋中电磁波除了用于通信外，还有很多别的应用。比如我们生活中常见到的摄波炉，就是用电磁波来加热食品的，微波炉内有很强的电磁波，它的波长很短，所以叫做微波，食物的分子在微波的作用下剧烈振动，使得内能增加，温度升高，由于电磁波可以深入食物内部，所以用电磁炉烧饭时食物的内部和外部几乎同时变熟，省时、省电：红外线电磁波的一种，红外线测距仪就是通过发射红外线测量距离的。声音的传播需要介质，电磁波的传播需要介质吗？把一个移动电话放在真空罩中，并给这个移动电话打电话。放在真空罩中的移动电话可以收到真空罩外传给它的电磁波而发出声音，这说明电磁波在真空中也可以传播，月球上没有空气，声音无法传播，所以宇航员在月球上用电磁波来通信。真空中电磁波的波速为c，其数值大约为30万千米每秒，电磁波的速度是不是看起来很熟悉呢？它也是光在真空中的传播速度对不对？这是因为可见光就是电波的一种，所有电磁波在真空中的传播速度都是相同的。（1）下列家用电器中，应用电磁波的有 　　。A．电熨斗   B．电冰箱   C．洗衣机  D．微波炉（2）如图2所示，降落在月球背面的嫦娥四号登月探测器借助鹊桥中继卫星向地球传送信息。利用的是 　　。A．次声波   B．无线电波   C．红外线 D．超声波（3）关于电磁波与信息技术，下列叙述正确的是 　　。A．电磁波只能用于通信   B．手机既能发射电磁波也能接收电磁波C．电磁波的应用对人类有利无害  D．卫星通信不需要利用电磁波传递信息（4）红外线测距仪对准某一目标发出一束红外线，经目标反射后红外线被仪器接收测得红外线往返时间为2.8×10﹣7s，目标与仪器之间的距离是 　　（5）太阳光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光组成，其中最先到达地球的是 　　。A．红光  B．绿光  C．蓝光  D．一同到达【答案】（1）D；（2）B；（3）B；（4）42km；（5）D。【解析】（1）A、电熨斗是根据电流的热效应工作的，故A不符合题意；BC、电冰箱、洗衣机的主要部件是电动机，电动机是利用了通电线圈在磁场中运动，故BC不符合题意；D、微波炉是利用电流的磁效应。通过电磁波高频率的振动，使物体分子相互摩擦，内能增大，温度升高，从而加热物体，故D符合题意。（2）卫星是通过电磁波和地球进行信息交流的，故鹊桥中继卫星向地球传送信息，利用的是电磁波，即无线电波，故B符合题意；（3）A、电磁波不只用来通信，还可以传递能量，例如微波炉就是利用了电磁波传递能量，故A错误；B、手机既可以发射电磁波，也可以接收电磁波，故B正确；C、电磁波对人类是有辐射的，可引起人体病变，故C错误；D、卫星通信是利用电磁波来实现的，故D错误。（4）红外线的传播速度等于电磁波的速度，即3×105km/s；红外线到某地的时间为tt'2.8×10﹣4s＝1.4×10﹣4s。根据v可得，目标与仪器之间的距离：s＝vt＝3×105km/s×1.4×10﹣4s＝42km；（5）太阳光经过三棱镜折射后可以分散成七种颜色的光，分别是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，不同色光在真空中的传播速度是相同的，所以它们会同时到达地球，故D正确。20．阅读下面短文，并回答问题。电磁波在生活中的应用1947年，第一台微波炉问世，微波炉就是用微波来煮饭烧菜的。微波很有“个性”，一碰到金属就发生反射，金属根本没有办法吸收或传导它；但微波可以穿过玻璃陶瓷、塑料等绝缘材料，且不会消耗能量；而含有水分的食物，微波不仅能透过，其能量也会被吸收。微波炉正是利用微波的这些特性制作的。微波炉的外壳用不锈钢等金属材料制成可以阻挡微波从炉内逃出，以免影响人们的身体健康，装食物的容器则用绝缘材料制成，微波能穿透食物，并使食物中的水分子也随之运动，剧烈的运动产生了大量的热能，于是食物“煮”熟了。这就是微波炉加热的原理2009年4月29日，国家重大科技基础设施建设项目﹣﹣上海同步辐射光源竣工。同步辐射光源具有波长范围宽、亮度高等一系列优异的特性，被科学家称为“为人类文明带来革命性推动的新光源”。光的波长决定了它与物质的相互作用类型，如“可见光”照射人体时，会反射到我们的眼睛，被视神经所感觉而“看到”人体；而X射线光照射人体时，则会穿透人体，并在X光底片上留下穿透程度的影像记录。光波具有衍射现象，用光探测物体时，光的波长应当与物体的大小相近或更短。如要“看清”金属原子等微观物体，必须选用与这些微观物体大小相近或更短的波长的光束。科学家利用光束在物质中的衍射、折射等特性来探究未知的微观世界。（1）在微波炉中应选用下列哪种容器来加热饭菜 　　A．不锈钢盆子   B．铁盆子   C．玻璃盆子   D．铜制盆子（2）微波在真空中传播速度是 　　m/s，微波 　　能量（选填“具有”或“不具有）。（3）为安全使用微波炉应选用 　　孔插座，微波炉的外壳可以用 　　材料制成（选填“塑料”、“不锈钢”或“陶瓷”）。（4）红外线的波长比紫外线的波长 　　，某种红外线的波长为6.0×10﹣5m，它的频率为 　　Hz。（5）用放大倍率很高的普通光学显微镜也看不见原子等微观物体，其原因是 　　。【答案】（1）C；（2）3×108；具有；（3）三；不锈钢；（4）长；5×1012；（5）光的波长比原子直径大。【解析】（1）金属能够反射微波，不能吸收微波，因此不能用金属容器来加热饭菜，可以选用玻璃、塑料或者陶瓷容器。（2）微波在真空中传播速度是3×108m/s，微波具有能量。（3）微波炉采用三孔插座，它的外壳可以采用不锈钢材料，即使外壳带电也会导入大地，这样才会更安全。（4）由图可见，红外线的波长比紫外线长，某种红外线的波长λ＝6.0×10﹣5m，电磁波的速度c＝3×108m/s；∵c＝λf∴红外线的频率f5×1012Hz。（5）光探测物体时，光的波长应当与物体的大小相近或更短，所以我们看不见原子等微观粒子的原因应为可见光的波长比原子大（没选用与原子大小相近或更短的波长的光束。