初中物理教科版（2024）九年级下册（2024）2 电磁波的应用同步达标检测题

这是一份初中物理教科版（2024）九年级下册（2024）2 电磁波的应用同步达标检测题，共8页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，综合题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．2021年5月15日，我国“天问一号”火星探测器稳稳降落在火星的乌托邦平原，探测器经过借助火星大气进行气动减速等一系列减速措施后，再经过反推发电机进行动力减速，距离火星表面100m时，进入悬停阶段，完成精准避障和缓速下降后抵达火星表面，如图所示，下列判断错误的是（ ）
A．悬停阶段，探测器相对于火星表面是静止的
B．探测器与地面控制系统间靠超声波传递信息
C．落地后，探测器的影子是光的直线传播形成的
D．随探测器一起登录的“祝融号”火星车质量和地球上一样
2．下列关于电磁波的说法正确的是（ ）
A．电磁波的频率越高传播速度就越快
B．电磁波的传播速度是3×108m/s
C．5G和4G技术使用的电磁波在真空中的传播速度相同
D．电磁波只能传播声音信号，不能传递图像信号
3．2020 年 12 月 17 日，我国月球探测器“嫦娥五号”从月球上带回了无比珍贵的“土特产”，携带着 1731g 月球土壤样品在内蒙古安全着陆，标志着我国成为世界上第 3 个能从地外天体采样返回的国家。如图是“嫦娥五号”正在月球表面自动采样月壤时的情景，下列说法正确的是（ ）
A．以地球为参照物，此时嫦娥五号是静止的
B．嫦娥五号和北京地面指挥中心是利用超声波在相互传递信息
C．嫦娥五号身后的影子是光的直线传播形成的
D．月壤的质量为 1.731kg，被分装到不同容器后，月壤质量会增大
4．下列家用电器主要利用电磁波工作的是（ ）
A．空调B．微波炉C．电风扇D．电饭锅
5．关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（ ）
A．原子的核式结构模型提出原子由质子和中子构成
B．在微观粒子中，按质量从大到小的排序是：原子、电子、原子核
C．光也是一种电磁波
D．阳光下尘土飞扬，表明分子在永不停息地做无规则运动
6．我国无线通信已经向“5G”升级换代。2-4G、5G电磁波的频段如题图所示，2-4G信号为分米波频段，5G信号分为FR1厘米波频段和FR2毫米波频段。与4G相比，5G电磁波在相同时间内传输的信息量约是4G的10倍，主要原因是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
7．2021年10月16日0时23分，长征二号F遥13火箭将神舟十三号载人飞船和翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员送入太空，6点56分飞船成功与中国天宫空间站实现自动交会对接，9点58分三名航天员进入了空间站。如图所示是对接时的情景，以下有关对接过程的说法，正确的是（ ）
A．对接后，“神舟十三号”相对天宫空间站是静止的
B．对接时，“神舟十三号”相对天宫空间站的速度很大
C．对接后，它们做匀速直线运动
D．对接时的图片是通过声波传播的
8．疫情防控期间，四川省教育资源公共服务平台于2020年2月3日开通“停课不停学数字教育资源专区”，学生通过电视、手机、电脑等进行学习均利用了电磁波。下列关于电磁波说法正确的是（ ）
A．电磁波传播需要介质
B．电磁波可传递信息
C．电磁波的频率越高，传播速度就越大
D．电磁波不能传递能量
9．下列用电器中使用电磁波来加热食物的是（ ）
A．电热炉B．微波炉C．电烤箱D．电饭锅
10．图中有关声的应用，分析正确的是（ ）
A．是摩托车的消音器，其作用是在接收处减弱噪声
B．是手按在小提琴上一根弦的不同位置，其目的是改变音色
C．是王亚平空中授课现场，其信息是靠真空传声的
D．是倒车雷达，其原理与蝙蝠在夜间正常飞行的原理相同
二、填空题
11．我国已经成功发射了多颗同步通信卫星，它们是在地球同步轨道上运行的卫星。以地球为参照物，同步卫星是__________的。现在许多长途电话是以同步卫星为中继站，打这种长途电话会感到对方的反应有点延迟。假设通话的两地到某同步卫星的距离都为，则以该同步卫星为中继站，信号从一方经该同步卫星传到另一方会延迟__________s。
12．2021年12月9日，在太空舱内王亚平向水球中注入一个气泡，让我们看到了“一正一倒”两个王老师的像。如图所示，其中倒立像的成像原理与______一致（选填“照相机”或“幻灯机”），成正立像是因为水球内部注入气泡，内圈相当于变成了两个______（选填“凸透镜”或“凹透镜”）的组合，我们在地球观看太空授课，是利用了______传递信息。（选填“超声波”或“电磁波”）
13．我国是世界上手机用户最多的国家，手机间是通过______传递信息的。我们能听到手机发出的声音，是因为手机中的发声体在______；若把一手机放在真空罩，再用另一手机拨打罩内的手机号码，结果发现罩内手机彩灯闪烁，但却听不到手机的铃声，这是因为______。
14．随着科技的发展，更快的网络已应用在人们的生产生活中，其中最典型的就是手机。手机是利用_______（选填“电磁波”“超声波”或“次声波”）来传输信息的，这种波在真空中的传播速度是_______。
15．目前人类探测到的“引力波”来源于两个黑洞的合并，这种波以相当于3个太阳质量的巨大能量释放出来，传播向广袤的宇宙。据此，引力波与声波相比，其不同点是______。“天琴计划”是我国探测引力波的重大工程，该计划的第一阶段需完成月球、卫星激光测距系统等地面辅助设施建设。若从地面发出一束激光，经月球反射后共需要2.5s回到地面，则地球到月球的距离是约______km（激光的速度3×108 m/s）。
三、实验题
16．微波炉是人们用来加热食品的常用厨具。微波是一种高频电磁波，它能穿透陶瓷、玻璃、耐热塑胶等材料。微波炉使用的微波频率为2450MHz。
(1)为了用电安全，微波炉应该使用______（选填“两脚”或“三脚”）插头。
(2)用微波炉加热饭菜时，应选用______（选填“不锈钢”“铁”或“玻璃”）容器来加热，加热过程中将______能转化为内能。
(3)小明想知道微波炉的热效率，他用电能表（如题图所示）、温度计等工具进行了如下实验：
A．在杯中装入质量为m的冷水，测出水的初温为；
B．把杯子放进微波炉，并选择高温挡；
C．______；
D．将微波炉定时器旋转到两分钟的位置，同时记录电能表指示灯在这段时间内闪烁的次数n；
E．加热结束后，迅速测出水的末温t。
①以上实验中，还缺少一个步骤C，请你补上这个步骤：______。
②电能表指示灯闪烁一次，用电器消耗的电能______J。
③微波炉的热效率的表达式为______（用字母表示，水的比热容为c）。
四、综合题
17．近年来，多旋翼无人机发展迅速，如图所示为某品牌四旋翼无人机，它采用4个电机带动旋翼（螺旋桨）转动，对下方空气施力的同时获得升力，该无人机设有一键起降和返航、空中悬停等功能，携带的摄像机可以进行高清拍摄并实时把信号传到遥控器显示器，它还拥有GPS卫星定位系统，下表是该无人机的部分参数。
（1）无人机垂直起飞时，增大四个旋翼的转速，无人机就会上升，此无人机上升的原理是______。该旋翼无人机获得升力的原理和固定翼民航飞机获得升力的原理是______（填“相同”或“不同”）；
（2）根据上述内容，下列关于无人机说法中不正确的是( )；
A．它的遥控、卫星定位都是通过电磁波来传递信息的
B．无人机内部电路中红外摄像机与四个旋翼电动机之间是并联的连接方式
C．它在拍摄图象时减小悬停高度可以使图象变大
D．它的电机工作原理是电磁感应
（3）电动机在工作时要保持其两端电压为12V不变，通过电子调速器（简称电调）来控制电动机的电流从而改变电动机的功率，每一个电动机连接一个电调，那么电动机和电调的连接方式是______（选填“并联”或“串联”）。若电源电压全部加在电动机和电调的两端，则电动机和电调的功率之比为_______；
（4）在电池满容量的情况下，该无人机参与某次火情的勘测时，需要从地面起飞，飞到火场上空60米高处，然后悬停观测（整个过程四个电动机同时工作）。这一过程可视为以最大速度匀速直线上升，且达到60米高处时立即静止（悬停）。若无人机悬停观测15分钟，则从起飞到悬停结束，电动机消耗的电能是_______J（g取10N/kg）。
18．如图所示，翼龙-X无人机是航空工业自主研发的高空高速无人机，可用于海上护卫、反潜作战、空中近地支援、低空警戒与拦截、通信支援等。翼龙-X最大起飞质量为6200kg，航天领域通常以载荷功率密度来衡量动力系统在单位质量下对有效载荷的支撑能力，载荷功率密度是指无人机的输出功率与起飞质量的比值。（航空煤油的热值，取10N/kg）
(1)翼龙-X无人机将侦察到的信息传递给指挥中心利用的是________（选填“电磁波”或“超声波”）。
(2)翼龙-X水平匀速飞行时，发动机的推力为5000N，这个阶段无人机飞行11.5km消耗了5kg航空煤油，该过程中发动机所做的有用功是多少？发动机的效率是多少？
(3)翼龙-X空载时，发动机的输出功率为80kW，满油状态的续航时间达到40h。某次救灾时，需要给地面提供通讯服务，翼龙-X以5000kg的起飞质量飞行，此时无人机的发动机的载荷功率密度为，救灾过程需要持续提供通讯服务10h，假设空载时与救灾时发动机输出的总能量相同，请通过计算判断，满油状态下该无人机能否完成此次任务？
19．2021年5月15日，我国自主研发的“天问一号”着陆巡视器搭载“祝融”号火星车成功着陆火星表面，如图甲所示，这是我国首次执行的火星着陆任务。“祝融”号火星车高度约1.85m，质量约240kg，6个车轮均可独立驱动，所有车轮与地面接触总面积约为200cm2，最大行驶速度为200m/h。设计寿命为3个火星月，相当于约92个地球日，火星车要完成的任务之一是火星巡视区形貌和地质构造探测，据调查研究：火星表面重力约为地球表面重力的。（g地=10N/kg）
（1）如图乙是火星探测器拍摄的火星表面高清影像图，若想再次拍摄局部放大图片应______（选填“伸出”或“收缩”）镜头，“天问一号”与地面控制中心联络是靠______（选填“声波”或“电磁波”）；
（2）若火星车要到离营地1.4km的某地执行任务，则从营地到目的地所需的最短时间______；
（3）“祝融”号火星车对火星表面的压强______；
（4）若火星车以最大速度行驶时功率为12W，则它在行驶时受到的牵引力是多少______？
整机质量
2kg
锂电池额定电压
15V
最大上升速度
6m/s
锂电池容量
5000mA⋅h
最大下降速度
2m/s
电动机工作电压
12V
最大水平速度
16m/s
悬停时每个电动机功率
50W
最大速度上升时受到的阻力
10N
电动机的能量转化效率
（电能转机械能）
90%
《10.2电磁波的应用》参考答案
1．B
【详解】A．悬停阶段，探测器相对于火星表面位置没有变化，故探测器相对于火星表面是静止的，故A正确，A不符合题意；
B．超声波的传播需要介质，而探测器与地面之间有真空，超声波无法传播，探测器与地面控制系统间靠电磁波传递信息，故B错误，B符合题意；
C．影子是由于光的直线传播在物体背光一侧形成的较暗的区域，故C正确，C不符合题意；
D．质量是物体的属性，与位置无关，所以随探测器一起登录的“祝融号”火星车质量和地球上一样，故D正确，D不符合题意。
故选B。
2．C
【详解】ABC．电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s，电磁波在介质中的传播速度小于电磁波在真空中的传播速度，故AB错误，C正确；
D．电磁波既能传播声音信号，也能传递图像信号，故D错误。
故选C。
3．C
【详解】A．以地球为参照物，嫦娥五号的位置是在改变，故此时嫦娥五号是运动的，故A错误；
B．嫦娥五号和北京地面指挥中心是利用电磁波在相互传递信息，故B错误；
C．影子是由光的直线传播形成的，故C正确；
D．质量是物体本身的属性，决定于物体所含物质的多少，与物体的形状、状态、位置和温度无关。将月壤被分装到不同容器后，月壤质量不变，故D错误。
故选C。
4．B
【详解】空调、电风扇都靠电动机的转动而工作；电饭锅是利用了电流的热效应来产生热量给食物加热的；微波炉就是用微波来煮饭烧菜的，微波是一种电磁波，即微波炉是应用电磁波工作，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
5．C
【详解】A．原子的核式结构模型提出原子由原子核和核外电子构成，故A错误；
B．原子、电子、原子核按照质量从大到小排列顺序是原子、原子核、电子，故B错误；
C．因为光具有波粒二象性，所以光也是电磁波，故C正确；
D．阳光下尘土飞扬是灰尘颗粒的机械运动，不是分子的运动，故D错误。
故选C。
6．A
【详解】电磁波在真空中的传播速度为3.0×108m/s，所以它们的速度相等。由题意可知，5G的电磁波频率为4700MHz，2-4G的电磁波频率为1600MHz，所以5G的频率更高。
故选A。
7．A
【详解】A．对接后，两个航天器的相对位置不变，以相同的速度和方向一起飞行，因此是相对静止的，故A正确；
B．对接时，两个航天器之间必须保持相对较小的运动速度，这样才能便于操作，故B错误；
C．对接后，两航天器绕地球做圆周运动，其运动方向不断改变，故C错误；
D．航天器通过电磁波实现与地面的通讯联络，因此，对接时的图片不是通过声波传播的，故D错误。
故选A。
8．B
【详解】A．电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，故A错误；
B．电磁波可以在真空中传播，可以传递信息，北斗卫星导航系统在实现定位、导航和授时服务时，主要是利用电磁波传递信息的，故B正确；
C．不同的电磁波在真空或空气中的传播速度是相同的，都为3×108m/s，故C错误；
D．电磁波既能传递能量，又能传递信息，故D错误。
故选B。
9．B
【详解】
电热炉、电烤箱、电饭锅都是利用电流的热效应加热，将电能直接转化为内能；微波炉是利用微波使食物内部分子剧烈振动摩擦生热，依靠电磁波加热食物，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。
10．D
【详解】A．摩托车的消音器，其作用是在声源处减弱噪声，故A错误；
B．小提琴是琴弦振动发出声音的，当在小提琴上不同位置按弦，琴弦振动的快慢会不一样，所以声音的音调就会发生变化，故B错误；
C．太空授课，其信息是靠电磁波传回地球的，真空不能传声，故C错误；
D．倒车雷达利用了超声波的回声定位，其原理与蝙蝠在夜间正常飞行的原理相同，故D正确。
故选D。
11． 静止 0.24
【详解】[1][2]同步卫星绕地球转动的周期跟地球自转的周期相同，它们相对于地球的位置不会发生改变，所以以地球为参照物，同步卫星是静止的；打电话时电磁波信号传播的距离，则电磁波信号传播的时间，即打电话会延迟0.24s。
12． 照相机 凹透镜 电磁波
【详解】[1]水球相当于一个凸透镜，“一正一倒”两个王老师的像，其中一个成倒立、缩小的实像，与照相机的成像原理一致。
[2]水球中间的气泡把水球分成两部分，这两部分具有中间薄、边缘厚特点，相当于变成了两个凹透镜组合，成正立的像。
[3]王亚平太空授课以电磁波为载体，把声音及图像传回地球，我们才能观看太空授课。
13． 电磁波 振动 电磁波传播不需要介质，声音的传播需要介质
【详解】[1]手机是利用电磁波中的微波进行通讯的。
[2]振动产生声音，我们能听到手机发出的声音，是因为手机中的发声体在振动。
[3]若把一手机放在真空罩，再用另一手机拨打罩内的手机号码，结果发现罩内手机彩灯闪烁，说明电磁波的传播不需要介质，在真空中也能够传播，但却听不到手机的铃声，说明声音的传播需要介质，真空不能传声。
14． 电磁波
【详解】[1]手机是依靠电磁波来传递信息的，5G手机也不例外，所以5G手机是利用电磁波来传输信息的。
[2]电磁波在真空中的传播速度是。
15． 声音不能在真空中传播而引力波能 3.75×105
【详解】[1]广袤的宇宙中绝大部分为真空，引力波传播向广袤的宇宙，引力波可以在真空中传播，而声波的传播需要介质，真空不能传声；所以，它们的不同点是声音不能在真空中传播而引力波能。
[2]激光从地球到月球所用的时间
t==1.25s
地球到月球的距离
s=vt=3×108m/s×1.25s=3.75×108m=3.75×105km
16．(1)三脚
(2) 玻璃 电
(3) 关闭其他用电器 1125
【详解】（1）大功率用电器外壳需要接地，以确保安全，因此电磁炉应使用三脚插头；
（2）[1][2]微波是一种高频电磁波，它能穿透陶瓷、玻璃、耐热塑胶等材料，因此用微波炉加热饭菜时，应选用玻璃容器来加热；加热过程中将电能转化为内能；
（3）[1]实验步骤中漏掉的步骤是：在步骤C前加关闭其他用电器；
[2]电能表指示灯闪烁一次，用电器消耗的电能；
[3]水吸收的热量为，消耗得电能为， 故微波炉的效率为：
。
17． 力的作用是相互的 不同 D 串联 4∶1 1.82×105
【详解】（1）[1]无人机靠旋翼的转动而上升，旋翼转动时，对下方的空气有向下的作用力，根据力的作用是相互的，空气对旋翼有向上的作用力，无人机获得了升力。
[2]固定翼民航飞机获得升力是由于固定翼上下空气流速不同，上下空气压强不同，而形成向上的升力，所以两者的原理不同。
（2）[3]A．无人机的遥控是利用红外线来工作的，红外线是电磁波的一部分，卫星定位系统是利用电磁波工作的，故A正确，A不符合题意；
B．无人机内部的红外摄像机与电动机的工作互不影响，是并联连接的。故B正确，B不符合题意；
C．拍摄时，减小悬念高度，即减小物距，那么像会变大，因为凸透镜成像时有：物近像远，像变大。故C正确，C不符合题意；
D．电动机的工作原理是：通电导体在磁场中受到力的作用，发电机的工作原理是电磁感应现象，故D错误，D符合题意。
故选D。
（3）[4]通过电动机的电流，是通过电调来调节的，所以电调与电动机串联连接。
[5]电动机两端的电压保持为12V不变，由参数表知，电源电压为15V，电源电压全部加在电动机和电调的两端时，电调两端的电压
U电调=U-U电动机=15V-12V=3V
据串联电路的电流特点知，通过电调及电动机的电流相等，两者的功率之比
P电动机：P电调=U电动机I∶U电调I=U电动机∶U电调=12V∶3V=4∶1
（4）[6]无人机以最大速度匀速上升时，受到竖直向上的升力和竖直向下的阻力及重力的作用处于平衡状态，升力
F=f+G=f+mg=10N+2kg×10N/kg=30N
上升过程所做的功
W=Fh=30N×60m=1800J
此过程消耗的电能
悬停过程消耗的电能
W电2=Pt=4×50W×15×60s=180000J
从起飞到悬停结束，电动机的消耗的电能
W总=W电1+W电2=2000J+180000J=1.82×105J
18．(1)电磁波
(2)，25%
(3)不能
【详解】（1）电磁波可以在真空中传播并且能传播信息，所以翼龙-X无人机将侦察到的信息传递给指挥中心利用的是电磁波。
（2）该过程发动机所做的有用功为
5kg航空煤油完全燃烧释放的热量为
发动机的效率为
（3）救灾时发动机的输出功率
无人机提供10h的通讯服务需要消耗能量
空载时无人机的发动机输出的总能量
，故该无人机不能完成此次任务。
19． 伸出 电磁波 7h 4×104Pa 216N
【详解】（1）[1]根据照相机的成像原理，若想拍摄局部放大图片应减小物距，即应该伸出镜头。
[2]太空是一个真空环境，“天问一号”与地面控制中心联络是靠电磁波完成的。
（2）[3]由题可知，火星车要到离营地1.4km的某地执行任务，最大行驶速度为200m/h，即0.2km/h，营地到目的地所用时间
（3）[4]由题意知，在水平面上，“祝融”号火星车对火星表面的压力等于重力，即
火星车对火星表面的压强
（4）[5]最大行驶速度为200m/h，即0.2km/h，火星车以最大速度行驶时功率为12W，则根据可得火星车受到的牵引力
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
C
B
C
A
A
B
B
D