蘇科版九年級物理下冊《電磁波與現(xiàn)代通信》難點解析考試時間：90分鐘；命題人：教研組考生注意：1、本卷分第I卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，滿分100分，考試時間90分鐘2、答卷前，考生務(wù)必用0.5毫米黑色簽字筆將自己的姓名、班級填寫在試卷規(guī)定位置上3、答案必須寫在試卷各個題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)的位置，如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新的答案；不準(zhǔn)使用涂改液、膠帶紙、修正帶，不按以上要求作答的答案無效。第I卷（選擇題30分）一、單選題（10小題，每小題3分，共計30分）1、“奮斗者”號是中國研發(fā)的萬米載人潛水器，2020年在馬里亞納海溝分別下潛到10058米和10909米海底，成功兩探萬米海底，創(chuàng)造了中國載人深潛的新紀(jì)錄。無線電波在深水中減弱非常明顯，給其定位和導(dǎo)航帶來很大挑戰(zhàn)?！皧^斗者”號設(shè)計主要應(yīng)用了“大海深處的GPS水聲定位”和“慣性導(dǎo)航裝置”等。其中“水聲定位”主要采用的是以下哪項技術(shù)（）。A．北斗導(dǎo)航 B．超聲波 C．激光定位 D．無線電通訊2、2020年11月24日4時30分，中國在文昌航天發(fā)射場，用長征五號遙五運載火箭成功發(fā)射探月工程嫦娥五號探測器，順利將探測器送入預(yù)定軌道。2020年12月17日，嫦娥五號任務(wù)軌道器與返回器分離，返回器攜帶月球樣品返回地球。下列說法正確的是（）A．火箭升空過程中機(jī)械能不變B．火箭升空過程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．控制中心是通過電磁波來控制嫦娥五號任務(wù)軌道器D．嫦娥五號任務(wù)軌道器是通過超聲波來控制返回器的3、研究發(fā)現(xiàn)：月球上無大氣、無磁場，物體在月球上所受的重力只相當(dāng)于地球上的六分之一。在月球上，你認(rèn)為下列情況可能發(fā)生的是：（）A．用指南針確定方向 B．用電磁波傳遞信息C．舉起杠鈴將更加費力 D．利用汽油機(jī)帶動月球車前進(jìn)。4、下列說法正確的是（）A．原子是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的B．電磁波不能在真空中傳播C．導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)D．銅絲、鉛筆芯、玻璃都是導(dǎo)體5、下列關(guān)于光的說法中正確的是（）A．照相機(jī)膠片上所成的像是正立的實像B．我們能從不同方向看到黑板上的字是因為字發(fā)生漫反射C．隱形飛機(jī)是人眼不能直接觀察到的飛機(jī)D．日環(huán)食是日食的一種，這是由于光的折射形成的6、下列關(guān)于信息的說法正確的是（）A．固定電話、移動電話、廣播和電視都是利用導(dǎo)線中的電流傳遞信息的B．電磁波在任何介質(zhì)中傳播的速度都為C．WiFi上網(wǎng)是當(dāng)今廣泛使用的一種無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，它傳遞信息用到的是超聲波D．微波可以傳遞信息，具有能量7、2021年4月5日，中國海軍公布了遼寧艦航母編隊在臺灣周邊海域進(jìn)行例行性訓(xùn)練的消息。如圖是艦載機(jī)在航母上起飛時的情景，下列說法正確的是（）A．加速起飛的艦載機(jī)動能不變B．指揮員和飛行員之間靠超聲波通話C．用密度小的合金制作機(jī)身可減小慣性D．艦載機(jī)起飛時的升力利用了帕斯卡原理8、圖所示，將導(dǎo)線一端與電池負(fù)極連接，用另一端與電池正極快速斷續(xù)接觸，可以聽到收音機(jī)發(fā)出“咯、咯”聲，表明收音機(jī)接收到了（）A．熱量 B．聲波 C．光能 D．電磁波9、2021年5月15日，我國“天問一號”火星探測器穩(wěn)穩(wěn)降落在火星的烏托邦平原，探測器經(jīng)過借助火星大氣進(jìn)行氣動減速等一系列減速措施后，再經(jīng)過反推發(fā)電機(jī)進(jìn)行動力減速，距離火星表面100m時，進(jìn)入懸停階段，完成精避障和緩速下降后抵達(dá)火星表面，如圖所示，下列判斷錯誤的是（）A．探測器與地面控制系統(tǒng)間靠電磁波傳遞信息B．反推發(fā)電機(jī)利用了熱值大，密度小的燃料C．懸停階段，探測器相對火星表面是靜止的D．落地后，探測器的影子是光的反射形成的10、我國無線通信已經(jīng)向“5G”升級換代。2-4G、5G電磁波的頻段如題圖所示，2-4G信號為分米波頻段，5G信號分為FR1厘米波頻段和FR2毫米波頻段。與4G相比，5G電磁波在相同時間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒘考s是4G的10倍，主要原因是5G電磁波（）A．頻率更高 B．頻率更低C．傳播速度更小 D．傳播速度更大第Ⅱ卷（非選擇題70分）二、填空題（10小題，每小題4分，共計40分）1、電磁波遇到平滑的金屬表面會像光遇到平面鏡一樣發(fā)生反射，且遵循光的反射定律。救生艇的上方都懸掛著一個由三塊互相垂直的正方形薄金屬平板組成的“角反射器”（如圖甲）。請在圖乙中作出電磁波AO經(jīng)互相垂直的金屬表面反射后的反射波_____。由作圖可知，無論從哪個方向射來的電磁波經(jīng)“角反射器”反射后__________________，便于利用雷達(dá)發(fā)現(xiàn)救生艇。2、2020年11月24日凌晨，嫦娥五號由長征五號遙五運載火箭發(fā)射升空，這意味著我國探月工程“繞、落、回”三步走戰(zhàn)略行進(jìn)到了最后一步。2020年12月3日23時10分，在完成鉆取和表取之后，上升器已經(jīng)順利地從月面起飛，此時上升器相對于月球是______（“運動”或“靜止”）。嫦娥五號探測器總重量為8.2噸，此次月球“挖土”采樣量為2公斤，該月球土壤回地球后質(zhì)量將______（“變大”、“變小”或“不變”）。在38萬公里的月球進(jìn)行無人的交會對接，這在中國的航天史上是第一次，在世界的航天史上也是第一次。北京航天飛行控制中心發(fā)出的指令經(jīng)歷______s，才會被嫦娥五號接受到。（計算結(jié)果保留兩位小數(shù)）3、探究聲音的傳播時，將手機(jī)裝入塑料袋，扎緊袋口后用細(xì)線懸于水中。用另一部手機(jī)撥打袋中的手機(jī)，手機(jī)能接通，說明______可在水中傳播；能聽到手機(jī)發(fā)出的鈴聲，還能說明______可在水中傳播。4、廣播電臺、電視臺以及移動電話（手機(jī)）靠復(fù)雜的電子線路來產(chǎn)生迅速變化的電流，導(dǎo)線中的電流迅速變化會在空間產(chǎn)生__。移動電話（手機(jī)）與固定電話的工作原理基本一樣，只是移動電話的聲音信息不是由導(dǎo)線中的電流來傳遞，而是由空間的___來傳遞的。5、2020年6月23日，在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭，成功發(fā)射北斗系統(tǒng)第五十五顆導(dǎo)航衛(wèi)星，這是北斗三號最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星?；鸺_始升空時，攜帶的衛(wèi)星相對于火箭是___________的。北斗導(dǎo)航衛(wèi)星在太空中用___________與地球通訊。6、我國自主研發(fā)的月球車降落在月球上，月球車的車輪做得比較寬大是為了減小___________；車輪表面凹凸不平為了增大___________；地面控制中心是通過發(fā)射___________（超聲波/電磁波）來遙控月球車。7、1876年美國人貝爾發(fā)明了電話機(jī)，能直接將聲音傳送到很遠(yuǎn)的地方。這架電話機(jī)和今天我們所熟悉的電話機(jī)的模樣大不相同，如圖。它有一個漏斗狀的話筒，發(fā)出的聲波進(jìn)入話筒后，使話筒內(nèi)的鐵膜片______，鐵膜片的______會影響旁邊永磁鐵的磁場。在永磁鐵上繞著一個連接電池和收話機(jī)的線圈。當(dāng)永磁鐵的磁場被影響時，線圈就會被感應(yīng)而產(chǎn)生電信號送到收話機(jī)。8、電話的工作原理。話筒把_______變成變化的電流，變化的電流沿著導(dǎo)線把_______傳到遠(yuǎn)方。在另一端變化的電流使聽筒的膜片振動，攜帶信息的_______又變成聲音。9、2019年1月3日，“玉兔二號”從停穩(wěn)在月球表面的“嫦娥四號”上沿軌道緩緩下行到達(dá)月球表面，圖片中“玉兔二號”和“嫦娥四號”在太陽光下由于______形成的影子非常清晰；不久將來中國宇航員將實現(xiàn)首次登月，月球表面沒有空氣。兩名宇航員可以用______選填“大聲講話”、“大喇叭”或“無線電”進(jìn)行交流。10、2021年5月15日，我國“天問一號”火星探測器穩(wěn)穩(wěn)降落火星北半球的烏托邦平原。天問一號首先借助火星大氣進(jìn)行氣動減速，接著打開降落傘進(jìn)行傘系減速，最后通過反推發(fā)動機(jī)進(jìn)行動力減速。在距離火星表面100m時，天問一號進(jìn)入懸停階段，完成精避障和緩速下降后抵達(dá)火星表面（如圖）。（1）氣動減速階段，由于和火星大氣摩擦，“天問一號”表面溫度大幅上升，這是通過___________的方式改變了“天問一號”的內(nèi)能。（2）動力減速階段，反推發(fā)動機(jī)點火向下噴出高溫高壓氣體使天問一號減速，這說明力的作用是___________的。（3）懸停階段，“天問一號”相對火星表面是___________的。（4）落到火星表面的“天問一號”在火星地面上留下了長長的影子，這是因為光的___________形成的。（5）“天問一號”與地面之間靠___________傳遞信息。（6）隨“天問一號”探測器一起登陸的“祝融號”火星車質(zhì)量___________（選填“大于”“小于”或“等于”）在地面時的質(zhì)量。三、計算題（6小題，每小題5分，共計30分）1、雷達(dá)利用天線把電磁波向欲探測的目標(biāo)發(fā)射出去，然后再利用天線接收到反射波，根據(jù)反射波的方向和延遲時間判斷目標(biāo)的方位和距離．某地面雷達(dá)站向某衛(wèi)星發(fā)射出波長為的電磁波，經(jīng)過的時間，接收到了反射波．請你回答：（1）電磁波在真空中的傳播速度是多少？（2）該雷達(dá)向目標(biāo)發(fā)出的電磁波的頻率是多少？（3）該衛(wèi)星距地面多遠(yuǎn)？2、無線電波中的短波的波長范圍為50～100m，試求短波段所對應(yīng)的頻率范圍．3、雷達(dá)利用天線把電磁波向欲探測的目標(biāo)發(fā)射出去，然后再利用天線接收到反射波，根據(jù)反射波的方向和延遲時間判斷目標(biāo)的方位和距離。某地面雷達(dá)站向某衛(wèi)星發(fā)射電磁波，經(jīng)過0.4s的時間，接收到了反射波。請你回答：該衛(wèi)星距地面多遠(yuǎn)？4、某電磁波在10－5s的時間內(nèi)在真空中向前傳播的距離為3個波長，則：（1）該電磁波的波長λ為多少？________（2）該電磁波的頻率ν為多少？________5、小軍剛買了一款TCL3188手機(jī)．閱讀手機(jī)的《用戶手冊》時，看到在“電池”欄中有如圖所示的說明，在手機(jī)電池上印有如圖所示字樣．（符號“mAh”表示“毫安?時”，它是電量（Q=It）的單位）（1）手機(jī)是靠________（選填序號：A“超聲波”、B、“電磁波”）傳遞信息的．（2）這塊電池正常工作時的電壓是________V．充滿電后能夠提供的電能為________J．（3）假如這款手機(jī)連續(xù)通話時工作電流恒為250mA，則這塊電池充滿電后能夠使該手機(jī)連續(xù)工作________小時．6、雷達(dá)利用天線把電磁波向欲探測的目標(biāo)發(fā)射出去，然后再利用天線接收反射波，根據(jù)反射波的方向和延遲時間來判斷目標(biāo)的方位和距離．已知某地面雷達(dá)站向某衛(wèi)星發(fā)射出波長為的電磁波，經(jīng)過的時間，接收到了反射波，求該衛(wèi)星與雷達(dá)站的距離．-參考答案-一、單選題1、B【解析】【詳解】無線電波在深水中減弱非常明顯，給其定位和導(dǎo)航帶來很大挑戰(zhàn)。所以水聲定位一般是利用超聲波來傳遞信息，故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。2、C【解析】【分析】【詳解】A．火箭升空過程中，速度變大，重力勢能變大，故機(jī)械能變大，故A錯誤；B．火箭升空過程中，燃料的內(nèi)能轉(zhuǎn)化機(jī)械能，故B錯誤；C．控制中心是通過電磁波來控制嫦娥五號任務(wù)軌道器，故C正確；D．嫦娥五號任務(wù)軌道器是通過電磁波來控制返回器的，超聲波并不能在真空中傳播，故D錯誤。故選C。3、B【解析】【詳解】A．月球上沒有磁場，則指南針不能確定方向，故A不符合題意；B．電磁波可以傳遞信息，可以在真空傳播，故B符合題意；C．由題知，物體在月球上所受重力只相當(dāng)于地球上的，舉起杠鈴將更加省力，故C不符合題意；D．月球上無大氣，汽油不能燃燒，汽油機(jī)不能工作，故D不符合題意。故選B。4、C【解析】【分析】【詳解】A．原子是由原子核和核外電子組成，原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的，故A錯誤；B．電磁波可以在真空中傳播，故B錯誤；C．導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，其大小與導(dǎo)體兩端的電壓和通過它的電流大小無關(guān)，故C正確；D．銅絲、鉛筆芯容易導(dǎo)電，是導(dǎo)體，而玻璃不容易導(dǎo)電，是絕緣體，故D錯誤。故選C。5、B【解析】【詳解】A．照相機(jī)是利用凸透鏡成倒立、縮小的實像的原理制成的，故A錯誤；B．由于黑板表面凹凸不平，字發(fā)生漫反射，所以我們能從不同方向看到黑板上的字，故B正確；C．隱形飛機(jī)并不是人眼不能直接觀察到的飛機(jī)，而是難以被雷達(dá)發(fā)射的電磁波捕捉到的飛機(jī)，故C錯誤；D．由于光的直線傳播，當(dāng)月球運動到太陽和地球之間時，太陽射向地球的光被擋到而形成日食，故D錯誤。故選B。6、D【解析】【詳解】A．固定電話利用導(dǎo)線中的電流傳遞信息的，移動電話、廣播和電視是利用電磁波傳遞信息的，故A錯誤；B．電磁波在真空中的傳播的速度為，在其他介質(zhì)中的傳播速度小于，故B錯誤；C．WiFi利用了電磁波中的微波技術(shù)進(jìn)行信息傳輸，是電磁波的利用，故C錯誤；D．電磁波可以傳遞信息也可以傳遞能量，微波是電磁波的一種，所以它既可以傳遞信息，又具有能量，故D正確。故選D。7、C【解析】【分析】【詳解】A．加速起飛的艦載機(jī)質(zhì)量不變，速度變大，所以動能增加，故A錯誤；B．艦載機(jī)飛行時，噪音比較大，依靠聲波不能有效接收指令，所以指揮員和飛行員之間是依靠電磁波通話，故B錯誤；C．用密度小的合金制作機(jī)身，在體積相同時，可以減小飛機(jī)的質(zhì)量，進(jìn)而可以減小飛機(jī)的慣性，故C正確；D．艦載機(jī)上凸下平，起飛時，在相同時間內(nèi)，上方空氣通過的路程較長，速度較大，根據(jù)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系，流速越大，壓強(qiáng)越小，下方的壓強(qiáng)大于上方的壓強(qiáng)，從而產(chǎn)生升力，利用的是流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系，故D錯誤。故選C。8、D【解析】【分析】【詳解】將導(dǎo)線的一端與電池負(fù)極相連，再用導(dǎo)線的另一端與電池的正極快速斷續(xù)接觸，這時導(dǎo)線中就會有變化的電流，故周圍就會產(chǎn)生電磁波，產(chǎn)生的電磁波被收音機(jī)接收，故能聽到收音機(jī)發(fā)出“咯、咯”聲，即ABC不符合題意，D符合題意。故選D。9、D【解析】【分析】【詳解】A．電磁波傳播不需要介質(zhì)，探測器與地面控制系統(tǒng)間靠電磁波傳遞信息，故A正確，不符合題意；B．熱值大的燃料，相同質(zhì)量完全燃燒放熱更多，密度小，相同體積質(zhì)量小，更輕便，故B正確，不符合題意；C．懸停階段，探測器相對火星表面位置不變，是靜止的，故C正確，不符合題意；D．探測器的影子是光的直線傳播形成的，故D錯誤，符合題意。故選D。10、A【解析】【分析】【詳解】電磁波在真空中的傳播速度為3.0×108m/s，所以它們的速度相等。由題意可知，5G的電磁波頻率為4700MHz，2-4G的電磁波頻率為1600MHz，所以5G的頻率更高。故選A。二、填空題1、均沿與入射波方向平行的直線返回【解析】【詳解】[1][2]先過第一次入射點垂直鏡面作出法線，再根據(jù)反射角等于入射角畫出反射光線；反射光線到達(dá)第二個反射面，同理先作法線，再作反射光線，如下圖。由數(shù)學(xué)知識可知，第二次反射的反射光線與第一次反射的入射光線是平行的。所以，無論從哪個方向射來的電磁波經(jīng)“角反射器”反射后均沿與入射波方向平行的直線返回。如下圖2、運動不變1.27【解析】【分析】【詳解】[1]如果一個物體相對于另一個物體的位置發(fā)生改變稱為機(jī)械運動。在完成鉆取和表取之后，上升器已經(jīng)順利地從月面起飛，此時上升器相對于月球是運動的。[2]質(zhì)量是物體的一種屬性，不隨位置、狀態(tài)、溫度、形狀等的變化而改變。嫦娥五號探測器總重量為8.2噸，此次月球“挖土”采樣量為2公斤，該月球土壤回地球后質(zhì)量將不變。[3]在太空中是利用電磁波傳遞信息的，電磁波在真空中的傳播速度為，在38萬公里的月球進(jìn)行無人的交會對接，北京航天飛行控制中心發(fā)出的發(fā)出的指令被嫦娥五號接受到所用時間3、電磁波聲音【解析】【分析】【詳解】[1]手機(jī)既能發(fā)射電磁波，又能接受電磁波，用另一部手機(jī)撥打袋中的手機(jī)，手機(jī)能接通說明電磁波可在水中傳播。[2]能聽到手機(jī)發(fā)出的鈴聲，是由水和空氣傳過來的，故能說明聲音可在水中傳播。4、電磁波電磁波【解析】【分析】【詳解】[1]導(dǎo)線中的電流迅速變化會在空間激發(fā)出變化的磁場，變化的磁場又會激發(fā)出變化的電場，交替變化的電磁場就形成了電磁波。[2]移動電話在通話時，即是無線電波的發(fā)射臺，又是一個接受臺，故它是通過電磁波來傳遞信息的。5、靜止電磁波【解析】【分析】【詳解】[1]攜帶的衛(wèi)星相對于火箭的位置不發(fā)生變化，所以攜帶的衛(wèi)星相對于火箭是靜止的。[2]太空中是真空環(huán)境，而電磁波可以在真空中傳播，所以北斗導(dǎo)航衛(wèi)星在太空中用電磁波與地球通訊。6、壓強(qiáng)摩擦電磁波【解析】【詳解】[1]月球車的車輪做得比較寬大，這是為了在壓力一定時，通過增大受力面積來減小月球車對地面的壓強(qiáng)。[2]車輪表面凹凸不平，這是為了在壓力一定時，通過增大接觸面的粗糙程度來增大車輪和地面之間的摩擦力。[3]月球上沒有空氣，不能傳播超聲波，地面控制中心利用電磁波來遙控月球車。7、振動振動【解析】【分析】【詳解】[1][2]貝爾電話機(jī)工作原理：聲波傳入話筒內(nèi)，引起話筒內(nèi)鐵膜片的振動，鐵膜片在永磁鐵的磁場中振動會使永磁體的磁場發(fā)生變化，纏繞在永磁鐵上的線圈就會隨磁場的變化產(chǎn)生感應(yīng)電流送到收話機(jī)。8、聲音信息電流【解析】【分析】【詳解】[1][2][3]最簡單的電話裝置是由聽筒、話筒組成，它們應(yīng)串聯(lián)在電路中。電話的話筒把聲信號轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)弱變化的電流信號，通過導(dǎo)線把信號傳遞出去，再通過聽筒把隨電流變化的電信號變成聲信號，把傳輸?shù)穆曇暨€原出來，這就是電話的工作原理。9、光的直線傳播無線電【解析】【詳解】[1]圖片中“玉兔二號”和“嫦娥四號”在太陽光下的影子是由光的直線傳播形成的。[2]聲音的傳播需要介質(zhì)，電磁波的傳播不需要介質(zhì)，所以兩名宇航員可以用無線電交流。10、作用相互靜止直線傳播電磁波等于【解析】【分析】【詳解】（1）[1]氣動減速階段，由于和火星大氣摩擦，“天問一號”的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其內(nèi)能，所以這是通過做功改變了“天問一號”的內(nèi)能。（2）[2]反推發(fā)動機(jī)點火后會產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?，這些燃?xì)鈺蛎?，對其周圍的物體都會有壓力作用，則周圍物體也會限制它的這種膨脹。但因只有向下的噴口是開放的，所以高溫高壓的氣體會在燃燒室內(nèi)壁的作用下向下噴出，由于力的作用是相互的，所以這些氣體也會對“天問一號”產(chǎn)生向上的力而使其減速。這就說明力的作用是相互的。（3）[3]懸停階段，以火星表面為參照物，“天問一號”的位置并沒有發(fā)生改變，所以其相對于火星表面是靜止的。（4）[4]光在同種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的，所以會在不透明物質(zhì)的后面光照不到的地方形成陰影區(qū)，這就是影子。（5）[5]電磁波具有傳播速度快、傳遞信息量大、可在真空傳播的特點，所以“天問一號”與地面之間靠電磁波來傳遞信息的。（6）[6]物體的質(zhì)量不隨其位置、狀態(tài)、形狀、溫度等的改變而改變，只與其所含物質(zhì)的多少有關(guān)?；鹦擒嚨顷懟鹦呛?，其所含物質(zhì)的多少沒有改變，所以其質(zhì)量等于在地球上時的質(zhì)量。三、計算題1、（1）（2）（3）【詳解】(1)因為電磁波在真空中的傳播速度等于光在真空中的傳播速度，即電磁波在真空中的傳播速度為；(2)由得，雷達(dá)向目標(biāo)發(fā)出的電磁波的頻率：(3)由得，電磁波傳播距離是單向距離的2倍，故衛(wèi)星與地面的距離為：．答：(1)電磁波在真空中的傳播速度是；(2)該雷達(dá)向目標(biāo)發(fā)出的電磁波的頻率是；(3)該衛(wèi)星距地面．2、3000～6000kHz.【解析】由得則得