物理九年级全册第二十一章 信息的传递第2节 电磁波的海洋精品随堂练习题

人教版九年级物理 第二十一章《信息的传递》

第2节 电磁波的海洋

精选练习

一、夯实基础

1. 如图，打开收音机的开关，转动选台用的旋钮，调到一个没有节目的位置，使收音机收不到广播节目，然后开大音量，拿导线头迅速在钢锉上移动，这时收音机会发出“喀喀”的响声，表明有________产生，由此可知产生电磁波的条件是导体中有_____________________。

【答案】电磁波,迅速变化，迅速变化的电流。

【解析】拿导线头迅速在钢锉上移动，这时收音机会发出“喀喀”的响声，表明有电磁波产生，当导体中有迅速变化的电流时，在它周围的空间里就会激起电磁波。

2.月球上没有空气，声音      （选填“能”或“不能”）传播；电磁波      （选填“能”或“不能”）在真空中传播，宇航员在月球上      （选填“能”或“不能”）用电磁波来通信。

【答案】不能，能，能。

【解析】真空中没有传声介质；电磁波能在真空中传播。

3．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。

【答案】波速；能。

【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。

4. 在电磁波大家族中，用于广播、电视、和移动电话的是频率为数百千赫至数百兆赫的那一部分，叫做________。无线电波用于潜艇和远洋航行通信的波段名称是_____________，用于无线电广播和电报的波段名称是__________和___________，用于电视和移动通信的波段名称是______________。

【答案】无线电波；长波，中波，短波，微波。

【解析】在电磁波大家族中，用于广播、电视、和移动电话的是频率为数百千赫至数百兆赫的那一部分，叫做无线电波。无线电波用于潜艇和远洋航行通信的波段名称是长波，用于无线电广播和电报的波段名称是中波和短波，用于电视和移动通信的波段是微波。

5．甲波长是乙波长的5倍，则乙的频率是甲的频率的       ，两列波的速度之比是      。

【答案】4.5倍，1:1。

【解析】电磁波的波速一定，电磁波的波长和频率互成反比关系，所以，频率越大，波长变小，所以甲波长是乙波长的5倍，乙的频率是甲的频率的5倍；电磁波的传播速度是一个定值，不同频率或波长的电磁波的传播速度均为3.0×108m/s，两列波的速度之比是1:1。

6．天津人民广播电台有一套节目的频率是909千赫，求它的波长是多少？

【答案】它的波长是330 m。

【解析】根据公式：v=λf可得λ=≈330m。

7.如图是一台收音机的屏板，当向右调指针（图中黑块）时，所接收的电磁波频率      ，波长      。（两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）

【答案】变大，变小。

【解析】收音机屏板上的单位为MHz和kHz，是频率的单位，所以向右调指针时所接收的电磁波的频率变大，由公式c＝λf可得，电磁波的波速一定，电磁波的波长和频率互成反比关系，所以频率越大，波长变小。

8．图甲为紫外线的三个波段示意图，其中UVC对人体伤害最大，UVC能通过石英玻璃，普通玻璃可有效阻碍UVC的传播。图乙中家用消毒柜的紫外线灯可发出波长为254nm的紫外线。

(1)波长为254nm的紫外线属于______波段（选填“UVC”、“UVB”或“UVA”）；

(2)波长为254nm的紫外线从紫外线灯的密封透明灯管内透出，对柜内的物品进行杀菌消毒，柜门透明部分的材料应选______，透明灯管的材料应选______（选填“石英玻璃”或“普通玻璃”）。

【答案】UVC，普通玻璃，石英玻璃。   

【解析】（1）由图甲可知，紫外线波长在200nm~280nm属于UVC波段，280nm~315nm属于UVB波段，315nm~400nm属于UVA波段，故波长为254nm的紫外线属于UVC波段。

（2）由题意知，UVC能通过石英玻璃，普通玻璃可有效阻碍UVC的传播。波长为254nm的紫外线从紫外线灯的密封透明灯管内透出，对柜内的物品进行杀菌消毒，则透明灯管的材料应选石英玻璃；柜门透明部分的材料应选普通玻璃防止对人体造成伤害。

9. 以下所说的四个过程不能产生电磁波的是（   ）

A. 打开或关闭电灯时                    B. 电炉子在正常工作时

C. 电冰箱的电路接通或断开时            D. 电饭锅从加热状态自动到保温状态

【答案】B.

【解析】A.C.D电路中都会形成迅速变化的电流，能在空间激起电磁波，只有电炉子正常工作时，电流是恒定不变的，故不会产生电磁波。

10．在真空中传播的电磁波具有相同的（    ）

A．波速      B．波长     C．频率     D．能量

【答案】A.

【解析】不同的电磁波在真空中具有相同的波速，都是3×108 m/s。

11．电磁波的波长是指（    ）

A．电磁波传播的距离                       B．每秒内电磁波传播的距离

C．电磁波传播所用的时间                   D．两个波峰或波谷之间的距离

【答案】D.

【解析】两个相邻的波峰或波谷间的距离叫作波长。所以选项D正确。

12．如图1所示，A为信号源，B为接收器，A、B间有一真空区域，当信号源分别发射出次声波、无线电波、可见光和紫外线信号时，接收器不能接收到的信号是（    ）

图1

A．次声波          B．无线电波         C．可见光         D．紫外线

【答案】A.

【解析】由于A和B之间有一真空区域，声音的传播需要介质，声波不能在真空中传播，故接收器不能接收到的信号是次声波。而电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播。无线电波、可见光、紫外线都是电磁波，它们都能被接收器接收到。

二、巩固提高

13．我们生活在电磁波的海洋中，下列关于电磁波的说法中正确的是（　　）

A．可见光属于电磁波，但可见光不能在真空中传播 

B．红外线不是电磁波，利用红外线可以进行红外拍照 

C．电磁波的频率越高，波长越短 

D．电磁波只能传递声信号，不能传递图象信号

【答案】C.

【解析】A、可见光属于电磁波，光能在真空中传播，故A错误；

B、红外线是电磁波，利用红外线可以进行红外拍照，故B错误；

C、由电磁波的波长与频率的关系；v＝λf可知电磁波的频率越高其波长越短，故C正确；

D、电磁波作为载波使用时，既可以传递声音信号，也可以传递图象信号，故D错误。

故选C。

14．甲、乙分别为两种电磁波，其部分波形如图 （a）所示，其中甲是我们能看得见的红光。结合图 （b）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．甲是我们能看得见的红光，乙的波长比甲长，是红外线，红外线肉眼不可见，A错误；

B．电磁波在真空中的波速是相同的，波长不同，导致频率不同，B错误；

C．乙电磁波是红外线，红外线可以用来遥控，C正确；

D．医生拍片用的是放射线，不是红外线，D错误。

15．2020年5月19日，为抢救濒危病人，常州医生朱鼎暴露在X光（电磁波的一种）下近1小时，之后才穿上铅制防护服继续抢救直至病人转危为安。朱鼎事后流了鼻血，好在身体未受其它严重伤害。铅制防护服能阻碍X光传播，下列现象同样是阻碍电磁波传播的是（　　）

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的声音

A．①② B．②③ C．③④ D．①④

【答案】B.

【解析】①放在真空罩内的手机仍能接收到呼叫信号，推理可得电磁波可以在真空中传播，不合题意；

②放在密闭金属盒内的收音机，不能接收到电台信号，说明密闭金属盒可以屏蔽电磁波，符合题意；

③微波炉炉门上的玻璃覆盖有金属网，可以防止微波泄漏，说明密闭金属盒可以屏蔽电磁波，符合题意；

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的声音，说明变化的电流可以产生电磁波，不合题意。

故②③符合题意。

故选B。

16．使用蓝牙耳机接听手机来电，所用的电磁波频率为2.4～2.48×109Hz，图是电磁波图，则蓝牙通信的电磁波（　　）

A．是蓝光                            B．能传递信息 

C．在真空中传播速度为340m/s        D．在真空中传播速度比红外线大

【答案】B.

【解析】A、蓝牙通讯用的是电磁波频率为2.4～2.48×109Hz，是无线电波，不是蓝光，故A错误；

B、使用蓝牙耳机接听手机来电，说明蓝牙通信的电磁波能传递信息，故B正确；

CD、蓝牙通讯和手机通讯使用的都是电磁波，电磁波在真空中的传播速度约为3×108m/s与光速相同，故蓝牙通信的电磁波在真空中传播速度与红外线速度相同，故CD错误。

故选B。

17．如图所示是电磁波及应用实例，下列说法正确的是（      ）

A. 紫外线是紫色的

   B. 电视机遥控器用 γ 射线遥控

   C. 体检时胸透用的电磁波频率比无线电波低

   D. 各种电磁波在真空中的传播速度是相同的

【答案】D。

【解析】A. 紫外线用肉眼看不见的，该选项错误；

   B. 电视机遥控器用红外线遥控，该选项错误；

   C. 体检时胸透用的X射线频率比无线电波高，该选项错误；

   D. 各种电磁波在真空中的传播速度是相同的，该选项正确。

18．无需wifi信号，点亮LED灯就能上网，复旦大学成功实现了这一国际前沿通讯技术。如图，在LED灯中安装一个微芯片，便可让其变成无线网络发射器。点亮LED灯，灯光下的电脑通过一套特制的接收装置接收光信号即可上网。

（1）点亮LED灯上网　   　（选填“是”或“不是”）利用电磁波传播信号的；

（2）无线电波波长　   　可见光的波长，在真空中传播速度　   　（选填“大于”、“等于”或“小于”）可见光的传播速度。

【答案】（1）是；（2）大于；等于。

【解析】（1）点亮LED灯，灯光下的电脑通过一套特制的接收装置接收光信号即可上网，所以点亮LED灯上网是利用电磁波传播信号的。

（2）由图可知，无线电波的频率小于可见光的频率，无线电波波长大于可见光的波长。各种电磁波在真空中的传播速度都等于3×108m/s。

19．1947年，第一台微波炉问世。微波是一种电磁波，这种电磁波的波长不仅比通常的无线电波短得多，而且还很有“个性”，微波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，微波不但能透过，其能量也会被吸收。

微波炉正是利用微波的这些特性制成的。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逸出，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，于是食物就变热了。这就是微波炉加热的原理。

（1）通过阅读短文，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）微波在真空中的传播速度是_______m/s；请你猜想，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。

（4）微波炉的外壳为什么用不锈钢等金属材料制成？

【答案】（1）C；（2）3×108 ；具有；（3）三；（4）由于微波一碰到金属就发生反射，金属根本没有办法吸收或传导它，所以用不锈钢等金属材料制成的外壳能阻挡微波，以免影响人们的身体健康。

【解析】（1）仔细阅读题目所给的信息，我们知道，微波一碰到金属就发生反射，金属根本没有办法吸收或传导它，所以用金属材料制成外壳以防止微波泄漏。

（2）微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料，且不会消耗能量，所以，加热饭菜的容器应选用玻璃等绝缘材料。微波属于电磁波，在真空中的传播速度等于光速，它是有能量的。

（3）微波炉外壳是金属的，所以，要用三孔插座。

（4）由于微波一碰到金属就发生反射，金属根本没有办法吸收或传导它，所以用不锈钢等金属材料制成的外壳能阻挡微波，以免影响人们的身体健康。

20．打开收音机的开关，将旋钮调到没有电台的位置，并将音量开大。取一节旧的干电池和一根导线，靠近收音机，将导线的一端与电池的一极相连，再用导线的另一端与电池的另一极时断时续的接触，如图3所示，会听到收音机发出“咔咔”声，这一现象验证了_______的存在。

图3

现将收音机放入玻璃罩中，用抽气机抽去罩中的空气，重复以上实验，却发现听不到收音机发出的“咔咔”声，试分析：

（1）收音机放在真空玻璃罩中听不到“咔咔”声的原因是____________________。

（2）老师在一次乘坐商业城的电梯时，发现性能完好的手机接收不到信号，请问这是什么原因？

答：___________________________________。

请设计一个实验验证你的判断。

【答案】电磁波；（1）声音不能在真空中传播；（2）电梯对电磁波有屏蔽作用，验证方法为：将手机设置到响铃状态后放入密闭的金属盒内，再用另一手机呼叫盒内的手机，若听不到盒内的手机声响，就说明金属体对电磁波有屏蔽作用。

【解析】当收音机打开时，若发出声音，则说明有电磁波信号被收音机接收。当电路中电流发生变化时，电路就会产生电磁波。电磁波在传播过程中，遇到金属体时，就会产生屏蔽作用──电磁波无法进入金属体内部。电梯相当于一个金属箱，对电磁波有屏蔽作用，从而使手机收不到信号。

21. 寻找马航失联飞机是全球关注的热点新闻，也是国人悲痛之点，更是各国高科技综合实力的体现和展示．搜寻失联飞机的黑匣子主要依靠电磁波技术和超声定位器（即声呐）技术。电磁波是指在空间传播的交变电磁场，在真空中的传播速度为3×108米/秒，无线电波是其中的一种电磁波．无线电波、红外线、可见光（即人眼能看到的光）、紫外线、X射线、射线都是电磁波，它们的产生方式不尽相同，波的长度也不同，把它们按波长顺序排列就构成了电磁波谱，如图7所示．请根据上述信息及所学知识，结合电磁波谱图回答：

（1）最早发现白光（即可见光）可以发生色散，分解成七种颜色光的物理学家是　 ▲ 　；其中，三原色光中波长最短的是　 ▲ 　光．

（2）广播和电视利用电磁波谱中　 ▲ 　来传递声音和图像；飞机黑匣子发出的电磁波信号，在海水中迅速衰减，无法传播，所以黑匣子必须装有能发出　 ▲ 　波信号的装置与其同时工作，以便利用声呐系统寻找海水中的黑匣子位置．

（3）请观察电磁波谱中各种波的波长与频率的关系，可以得出初步结论：　　 ▲ 　　；

请进一步观察和计算电磁波谱中各种波的波长与频率的关系，可以得出结论：　 ▲ 　．

【答案】(1)牛顿，蓝；(2)无线电波，声；（3）波的频率越高，波长越短；各种波的频率与波长成反比（或各种波的频率与波长乘积相等，且等于光速）。

【解析】（1）最早发现白光（即可见光）可以发生色散，分解成七种颜色光的物理学家是牛顿；在三原色光红、绿、蓝中，因为蓝光的频率最高，根据速度=波长×频率可知：其中波长最短的是蓝光．

（2）广播和电视利用电磁波谱中无线电波来传递声音和图像；飞机黑匣子发出的电磁波信号，在海水中迅速衰减，无法传播，所以黑匣子必须装有能发出声波信号的装置与其同时工作，以便利用声呐系统寻找海水中的黑匣子位置．

（3）分析电磁波谱中各种波的波长与频率的关系，可得出初步结论：波的频率越高，波长越短；

进一步观察和计算电磁波谱中各种波的波长与频率的关系，可以得出结论：各种波的频率与波长成反比（或各种波的频率与波长乘积相等，且等于光速）。

22．“鹊桥”是嫦娥四号月球探测器的中继卫星，是世界首颗地球轨道外专用中继通信卫星，作为地月通讯和数据中转站，“鹊桥”中继卫星能实现与嫦娥四号探测器以及与地面的双向通信。“鹊桥”中继星支持嫦娥四号着陆器和巡视器“玉兔2号”已经完成了多个月昼的月面工作，提供了稳定可靠的中继通信链路。如图所示是“鹊桥”中继卫星与地球、月球位置关系的示意图。

（1）月球上是没有空气的。如果让玉兔2号在月球上“抓”一把混合在一起的岩石和月壤（陨石撞击后形成的灰尘）从某一高度由静止同时释放，哪一个先落地？　   　

A．岩石先落地  B．月壤先落地  C．岩石和月壤同时落地

（2）“鹊桥”中继卫星与地球、月球之间的双向通信是通过声音来进行的吗？为什么？

　   　，　   　。

（3）“玉兔二号”巡视器已完成第十月昼的科学探测工作，于10月5日19时30分进入第十月夜。第十月昼期间，巡视器根据整体规划进行移动，目前累计行走289.769米。月球巡视器“玉兔2号”在月球上行进速度不能太快，只能慢慢走，走走停停。假如某一时刻“鹊桥”中继卫星距离地球46.2万千米，距离月球7.5万千米。请通过计算“玉兔2号通过‘鹊桥’中继卫星与地球进行一次完整的双向通信至少需要多长时间？”来说明“玉兔2号”行进速度不能太快的原因（电磁波的速度与光速相等）。

【答案】（1）C；（2）不是；真空不能传声；（3）“玉兔2号通过‘鹊桥’中继卫星与地球进行一次完整的双向通信至少需要3.58s。玉兔2号通过“鹊桥”中继卫星与地球进行一次完整的双向通信需要的时间较长，如果发现问题行进速度又太快，可能就来不急处理。

【解析】（1）月球上是没有空气的，岩石和月壤从某一高度由静止同时释放后，它们都不受空气阻力，即做自由落体运动；根据自由落体运动的规律相同，所以下落时间相同，即岩石和月壤同时落地，故选C；

（2）因为月球上没有空气，而真空不能传声，因此“鹊桥”中继卫星与地球、月球之间的双向通信不是通过声音来进行；

（3）由v=s/t可得，中继卫星与地球进行一次完整的双向通信需要的时间：

t＝＝＝3.58s；

玉兔2号通过“鹊桥”中继卫星与地球进行一次完整的双向通信需要的时间较长，如果发现问题行进速度又太快，可能就来不急处理。

23．阅读《共享单车》回答。

共享单车

骑自行车出行有很多益处，不仅可以节能减排、缓解交通压力，而且骑车时，人需要消耗体能，可以强身健体。

近年来，我国多个城市推出了多种新型共享单车，如图所示。

单车的车锁内集成了嵌入式芯片、GPS定位模块和SIM卡等，便于监控单车的具体位置和状态，其工作原理如图所示。用户可使用手机下载单车APP，查看并找到单车的位置，然后用手机扫描车身上的二维码，通过手机网络发送电磁波到云端请求解锁，云端收到请求后识别该车辆并发云铃系统送解锁指令，单车执行解锁指令自动开锁，用户便可以开始骑行，手机APP就显示计时、计价等信息。

此外，此种单车的第一代，当用户在骑行过程中踩动状态和定位上报脚踏板，可将机械能转化为电能，为车内蓄电池充电，以满足单车定位和自动开锁等过程中的用电需要。

请根据上述材料，回答下列问：

（1）此种单车和手机之间是利用　   　传递信息的。若此早种单车使用的GPS信号的频率是1800GHz，而手机中蓝牙通信信号（电磁波）的频率2.4GHz，则该GPS信号的波长　   　手机蓝牙通信信号的波长。（选填“大于”或“小于”）

（2）此种单车的第一代，在骑行过程中可将机械能转化为电能，是利用　   　现象实现的。

（3）当手机扫描二维码时，下列说法正确的是　   　。

A．扫描时手机接收到的信号时利用了次声波         B．二维码位于摄像头的一倍焦距以内

C．二维码是光源                                 D．摄像头相当于凸透镜

【答案】（1）电磁波；小于；（2）电磁感应；（3）D。

【解析】（1）由短文内容可知，此种单车和手机之间是利用电磁波传递信息的；

由c＝λf得，电磁波的波长：λ＝，由于电磁波传播速度不变，即频率越高，波长越小，

因为1800GHz＞2.4GHz，该GPS信号的波长小于手机蓝牙通信信号的波长；

（2）此种单车的第一代，在骑行过程中可将机械能转化为电能，是利用电磁感应现象实现的；

（3）A、扫描二维码是光现象的应用，与声现象无关，故A错误；

BD、照相机是利用物距大于二倍焦距时，成倒立缩小实像的规律制成的，因此，“扫入”二维码时镜头和二维码的距离大于二倍焦距，故B错误，D正确；

C、二维码本身不发光，不是光源，故C错误。

故选D；