九年级全册第2节 电磁波的海洋课后测评

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1、电磁波的产生
（1）电流的迅速变化会在周围空间激起电磁波，不变化的电流不能激起电磁波；
（2）可以在真空中或者介质中通过变化的电场和磁场相互激发，形成电磁波。
（3）常见的电磁波发射器有广播电台、电视台，接收器有收音机、电视机；手机既可以发
射电磁波，又可以接收电磁波 。
2、电磁波的传播与应用
（1）电磁波的传播：电磁波的传播不需要介质，电磁波可以在固体、液体、气体中传播，也可以在真空中传播。
（2）电磁波的应用：①微波炉：利用电磁波（波长很短的微波）来加热食品。②雷达：利用无线电波测定物体位置的无线电设备；工作原理：电磁波如果遇到尺寸明显大于波长的障碍物就要发生反射，雷达就是利用电磁波的这个原理，波长越短，传播直线性越好，反射性能越强。③无线电波：电磁波中用于广播、电视和移动电话的频率为数值数百千赫兹至数百兆赫兹的那部分叫做无线电波（无线电技术中使用的电磁波）；根据波长的不同而有不同传播特征：分为地波，天波，空间波三种；激光：激光束平行度特别好，在传播很远的距离后仍能保持一定的强度，制成激光测距雷达；激光束的亮度高，在很小的空间和很短的时间内能集中很大的能量，利用激光束切割物质，焊接金属，医学上称作“光刀”。
3、波速、波长和频率的关系
（1）波速=波长×频率，用符号表示为：c=λf
①c是波速，在真空中是定值，c=3×108m/s；
②λ是波长，相邻两个波峰或波谷之间的距离，单位是m；
③f是频率，表示单位时间振动的次数，单位是Hz，1kHz=103Hz，1MHz=106Hz。
（2）波速的大小由传播介质的种类决定，电磁波在空气中的速度接近于真空中的速度；频率是由发射电磁波的振源振动快慢决定的；不同频率的电磁波在相同介质中传播的速度是相同的；
（3）由于电磁波在同种介质中的传播速度相同，因此波长越频率成反比，即频率越高波长越短，频率越低波长越长；
（4）可见光、各种射线都是电磁波，电磁波可以向各个方向传播。
【考点1 电磁波的产生】
【典例1-1】（2023•卧龙区校级一模）下列有关声和电磁波的说法正确的是（ ）
A．电磁波是由物体的振动产生的
B．安装噪声监测仪可以在传播过程中减弱噪声
C．使用B超检查时，利用声传递信息
D．发声体的振幅越大，人听到的声音就越响亮
【答案】C
【分析】（1）电磁波是由于变化的电流产生。
（2）减弱噪声有三条途径，即在三个不同的位置﹣﹣声源处、传播过程中、人耳处。
（3）声音可以传递信息和能量。
（4）响度跟振幅和距离声源的远近有关。
【解答】解：A、声音是由物体振动产生的，电磁波是由于迅速变化的电流产生，故A错误；
B、噪声监测仪只能检测声音的大小，不能减弱噪声，故B错误；
C、医院的B超是利用超声波探查人体内部信息的，说明声音可以传递信息，故C正确；
D、响度跟振幅和距离声源的远近有关，故D错误。
故选：C。
【典例1-2】（2023•碑林区校级模拟）如图，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地接触。从收音机里听到了“咔嚓、咔嚓”的声音，这个现象反映了迅速变化的电流能在周围的空间中产生 电磁波 。如果把收音机放入一个密闭的金属盒中，进行同样的操作， 不能 （选填“能”或“不能”）听到咔嚓声，这说明密闭的金属容器能 屏蔽 电磁波。
【答案】电磁波；不能；屏蔽。
【分析】（1）迅速变化的电流会在空间激起电磁波；
（2）金属对电磁波有屏蔽作用。
【解答】解：导线中电流的迅速变化能在周围的空间中产生电磁波。
不能听到咔嚓声，是因为金属对电磁波有屏蔽作用。
故答案为：电磁波；不能；屏蔽。
【变式1-1】下列几种情况中，会产生电磁波的是（ ）
A．用电锯锯铝材时溅出火花
B．用声呐探测海底时接收到海底反射回来的波
C．敲击音叉时，音叉高速振动
D．家庭电路中开灯或关灯的瞬间
【答案】D
【分析】要解答本题需掌握：变化的电流周围存在着电磁波。
【解答】解：A、用电锯锯铝材时溅出火花，是摩擦生热，故A错误。
B、用声呐探测海底时接收到海底反射来的波，是超声波的应用。故B错误。
C、敲击音叉时，音叉高速振动，这是声音的产生。故C错误。
D、家庭电路中开灯或关灯的瞬间，有电流变化，会激起电磁波，故D正确。
故选：D。
【变式1-2】（2023•江都区二模）如图是我们在实验室或课堂上做过的一些实验。图甲中收音机发出喀喀声，说明了 电磁波 的存在；图乙中的轻质小球被弹开，说明发声的音叉在 振动 ；图丙中的气球不会被刺破，是由于钉子的数量多，气球受到的 压强 小。
【答案】电磁波；振动；压强
【分析】（1）迅速变化的电流激发电磁波。
（2）声音是由物体的振动产生的。
（3）在压力一定时，受力面积越大，压强越小。
【解答】解：在实验室或课堂上做过的一些实验。图甲中收音机发出喀喀声，说明了电磁波的存在；图乙中的轻质小球被弹开，说明发声的音叉在振动；图丙中的气球不会被刺破，是由于钉子的数量多，气球受到的压强小。
答案：电磁波；振动；压强。
【考点2 电磁波的传播与应用】
【典例2-1】（2023•思明区二模）华为推出全球首款支持双向北斗卫星消息的智能手机，在无地面网络信号时，仍可通过卫星发送和接收信息。在传递信息过程中主要依靠的是（ ）
A．微波B．红外线C．X射线D．光导纤维
【答案】A
【分析】电磁波的传播不需要介质。
【解答】解：智能手机主要靠微波传递信息。
故选：A。
【典例2-2】（2023•安化县二模）2022年11月25日至27日，益阳文旅融合发展大会在安化东坪召开，大会期间进行了夜晚无人机灯光表演，为人们带来了一场视觉盛宴。如图所示是无人机组成的一个图案，地面上的操控人员通过 电磁波 （选填“超声波”或“电磁波”）来控制无人机。无人机匀速升空时，选择地面做参照物，无人机是 运动的 （选填“静止的”或“运动的”）。
【答案】电磁波；运动。
【分析】（1）电磁波可以传递信息；
（2）研究物体的运动情况时，首先要选取一个物体作为标准，这个被选作标准的物体叫做参照物。研究对象的运动情况是怎样的，就看它与参照物的相对位置是否变化。
【解答】解：如图所示，地面上的操控人员通过电磁波来控制无人机；无人机匀速升空时，选择地面做参照物，无人机相对于地面位置发生了变化，所以无人机是运动的。
故答案为：电磁波；运动。
【变式2-1】（2023•靖边县校级二模）5月18日至19日，中国—中亚峰会在陕西省西安市举行。如图所示是小林同学正在家中通过卫星电视收看峰会新闻，下列说法正确的是（ ）
A．卫星电视是靠超声波传递信息的
B．调节电视机的音量是为了改变声音的音调
C．电视机的彩色画面是由红、黄、蓝三种色光组成的
D．小林能判断出习主席的声音是因为声音的音色不同
【答案】D
【分析】（1）电磁波能够传递信息；
（2）响度：人耳感觉到的声音的大小，它跟发声体的振幅有关；
（3）红、绿、蓝三种色光叫色光三原色，彩色电视机的丰富多彩的画面是由三原色光混合而成；
（4）音色：发声体的声音品质，由发声体本身的特征决定，是区别声音的重要标志。
【解答】解：A、卫星电视是靠电磁波传递信息的，故A错误；
B、调节电视机的音量是为了改变声音的响度，故B错误；
C、红、绿、蓝三种色光叫色光三原色，彩色电视机的丰富多彩的画面是由三原色光混合而成，故C错误；
D、小林能判断出习主席的声音是因为声音的音色不同，故D正确。
故选：D。
【变式2-2】（2023•淮阳区校级三模）（多选）最近几年，我国在信息、材料、能源、技术等领域取得了辉煌的成就，以下说法正确的是（ ）
A．九章量子计算机中所有的电子器件都是由超导体制成的
B．新能源汽车的动力部件是蓄电池，其工作原理与内燃机的工作原理不相同
C．5G和4G通讯信号的电磁波在真空中的传播速度相等
D．深海潜水器“奋斗者”号可以海底水声定位利用的是声音可以传播能量
【答案】BC
【分析】（1）计算机中的电子芯片主要是由半导体材料制成的。
（2）蓄电池工作时将化学能转化为电能，带动电动机将电能转化为机械能，内燃机工作时将内能转化为机械能。
（3）电磁波在真空中传播的速度是一定的。
（4）声呐定位是利用声音可以传递信息。
【解答】解：A、九章量子计算机中主要的电子器件是由半导体制成的，故A错误；
B、新能源汽车的动力部件是蓄电池，蓄电池带动电动机工作将电能转化为机械能；内燃机是将内能转化为机械能，其工作原理与内燃机的工作原理不相同，故B正确；
C、5G和4G通讯信号的电磁波在真空中的传播速度相等，故C正确；
D、深海潜水器“奋斗者”号可以海底水声定位利用的是声音可以传递信息，故D错误。
故选：BC。
【变式2-3】（2023•高港区二模）5月10日21时22分，“天舟六号”货运飞船由“长征七号”运载火箭在文昌航天场发射升空，11日5时16分“天舟六号”货运飞船与“天和”核心舱完成交会对接。火箭发射时向下喷出高温高压的燃气，火箭加速上升，说明力是 改变物体运动状态 的原因；交会对接过程中，以空间站为参照物，飞船是 运动 的；地面科研人员是通过 电磁波 对整过交会对接过程实施监控。
【答案】改变物体运动状态；运动；电磁波。
【分析】（1）物体间力的作用是相互的；
（2）根据物体与参照物之间是否有位置变化判定物体的运动状态；
（3）电磁波可以在真空中传播。
【解答】解：火箭会向下喷出高温高压燃气，火箭给燃气一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，燃气给火箭一个向上的力，使得火箭升空，说明力是改变物体运动状态的原因；
交会对接过程中，以空间站为参照物，飞船的位置发生变化，则飞船是运动的；
地面科研人员是通过电磁波对整过交会对接过程实施监控。
故答案为：改变物体运动状态；运动；电磁波。
【考点3 波速、波长和频率的关系】
【典例3-1】（2022秋•越秀区校级期末）如图是电磁波家族，真空中各种电磁波的传播速度相同。蓝牙通讯使用的甲频率是4×109Hz，消毒柜工作时使用的乙频率是1.4×1015Hz，根据所给信息可推测下列正确的是（ ）
A．甲的波长比乙的波长短
B．甲、乙均属于电磁波
C．甲、乙频率均属于无线电波
D．甲频率属于红外线
【答案】B
【分析】（1）根据波速公式v＝λf分析波长的大小；
（2）蓝牙通讯、消毒柜工作都利用了电磁波；
（3）根据图像分析甲、乙的频率。
【解答】解：A．由图可知，甲频率小于乙频率，由公式可知，甲的波长比乙的波长长，故A错误；
B．蓝牙通讯使用的电磁波是无线电波，消毒柜使用的电磁波为紫外线，无线电波、紫外线都属于电磁波，故B正确；
CD．由图可知，甲频率属于无线电波，乙频率属于紫外线，故CD错误。
故选：B。
【典例3-2】（2023•惠州一模）在抗击新冠病毒期间利用红外线测温仪测量体温，红外线是一种 电磁波 （选填“超声波”或“电磁波”），它在真空中的传播速度为 3×105 km/s。身体辐射的红外线波长约为10μm，频率约为 3×1013 Hz。
【答案】电磁波；3×105；3×1013
【分析】（1）红外线和紫外线都是看不见的光，与可见光一样，也是一种电磁波。
（2）电磁波在真空或空气中以光速传播且保持不变；知道电磁波的波长、波速、频率之间的关系，即：c＝λf（c是电磁波的波速，λ是电磁波的波长，f是电磁波的频率）。
【解答】解：红外线是一种电磁波；
光在真空或空气中的传播速度约为3×108m/s，则红外线在真空中的传播速度也为3×108m/s＝3×105km/s，
故据c＝λf知，频率：
f＝＝＝3×1013Hz。
故答案为：电磁波；3×105；3×1013。
【变式3-1】（2023•武进区校级模拟）我国自主研发的长波雷达能探测到隐身飞机，这种雷达使用的电磁波频率在30MHz～300MHz之间。若某型号雷达使用频率为200MHz的电磁波，则该电磁波的周期为（ ）
A．5×10﹣9sB．2×10﹣8sC．5×10﹣6sD．5×10﹣3s
【答案】A
【分析】根据T＝可求得该电磁波的周期。
【解答】解：已知f＝200MHz＝2×108Hz，
根据周期和频率的关系可知该电磁波的周期：
T＝＝＝5×10﹣9s；
故选：A。
【变式3-2】（2023•溧阳市校级一模）如图为一列波某时刻的波形图，振动频率为5Hz，此波波长是 0.5 m，周期是 0.2 s，若波速为7km/s，则这列波传播14km，需要 2 s。
【答案】0.5；0.2；2。
【分析】（1）图中有2.5个波长，故可求得波长的大小，根据f＝计算周期的大小；
（2）根据速度公式的变形式t＝可求出需要的时间。
【解答】解：由图可知，1.25m有2.5个波长，此波波长是：λ＝＝0.5m，
周期是：T＝＝0.2s；
根据速度公式得，此波传播需要的时间为：t＝＝＝2s。
故答案为：0.5；0.2；2。
一、选择题。
1．下列过程中不能产生电磁波的是（ ）
A．打开或者关闭电灯时
B．电炉子在关闭状态时
C．电冰箱的电路接通或断开时
D．电饭锅从加热状态自动跳到保温状态时
【答案】B
【分析】电磁波产生的原因：由方向来回迅速变化的电流（振荡电流）产生的。
【解答】解：
打开或者关闭电灯时，电冰箱的电路接通或断开时，电饭锅从加热状态自动跳到保温状态时都有变化的电流，都有电磁波的产生。故ACD不符合题意。
而电炉子在关闭状态时，电路处于断路状态，没有电流的变化，因此没有电磁波的产生。故B符合题意。
故选：B。
2．据报道日本三菱重工业于2015年2月24日实施了这一实验。实验将10千瓦的电力转换成微波，通过天线传输给500米外的面板状接收装置，然后再将接收到的微波还原成电力，最终用电力成功点亮发光二极管。500米的传输距离是当前日本同类实验中的最长距离。有关说法不符合物理知识的（ ）
A．微波是一种电磁波
B．发光二极管是一种半导体材料
C．发光二极管主要是把电能转化为内能
D．利用技术实现宇宙太阳能发电
【答案】C
【分析】（1）微波是指频率为300MHz﹣3000GHz的电磁波；
（2）制造发光二极管的主要材料是半导体材料；
（3）发光二极管工作时将电能转化为光能；
（4）太阳能光伏电池可以将光能直接转化为电能。
【解答】解：
A、微波是一种频率很高的电磁波，故A正确；
B、发光二极管由半导体材料制成，故B正确；
C、发光二极管工作时将电能直接转化为光能，几乎不转化为内能，故C错误；
D、利用太阳能光伏电池可以实现宇宙太阳能发电，故D正确。
故选：C。
3．（2023•辉县市二模）2023年2月19日，复兴号家族中最“抗冻”的CR400BF﹣GZ型复兴号高寒智能动车组在黑龙江运行满一个月。下列说法正确的是（ ）
A．动车加速前进时，列车的动能不变
B．动车匀速前进时坐在列车上的乘客相对于车站是静止的
C．动车内的WiFi网络利用的是电磁波传输信号
D．动车外形设计成流线型是为了增大对地面的压力，提高行驶稳定性
【答案】C
【分析】（1）动能和物体的质量及速度有关；
（2）被研究物体相对于参照物，位置没有发生变化，就说物体是静止的，反之，就说它是运动的；
（3）电磁波的传播不需要介质；
（4）流速大的地方压强小。
【解答】解：A、动车加速前进时，车的质量不变，速度增大，动能一直增加，故A错误；
B、动车匀速前进时坐在列车上的乘客相对于车站位置发生了改变，所以以车站为参照物，乘客是运动的，故B错误；
C、WiFi网络采用的是低频段的电磁波来传输信号的，故C正确；
D、动车外形设计成流线型一是可以减小空气的阻力，二是利用上方空气流速大、压强小，下方空气流速小、压强大，产生向上的升力，从而减小对地面压力，减小摩擦力，故D错误。
故选：C。
4．（2023•包头二模）如图所示，共享单车给广大市民的出行提供了方便，也为环保事业做出了贡献。下列关于共享单车的说法中不正确的是（ ）
A．车轮上的花纹是为了增大摩擦
B．拨动车铃发声，当停止拨动后还能听到短暂的“余音”，这是回声现象
C．单车中的芯片通过发送、接收电磁波，实现卫星定位
D．刹车过程中机械能转化为内能
【答案】B
【分析】（1）增大摩擦的方法：在接触面粗糙程度一定时，增大压力；在压力一定时，增大接触面的粗糙程度。
（2）一切正在发声的物体都在振动；振动停止，发声也停止。
（3）卫星信息的传递是靠电磁波进行的。
（4）各种形式的能量都可以相互转化。
【解答】解：A．车轮上的花纹是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，故A正确；
B．拨动车铃发声，当停止拨动后还能听到短暂的“余音”，这是因为铃铛还在振动，不是回声现象，故B错误；
C．电磁波可以传递信息，卫星信息的传递是靠电磁波进行的，单车中的芯片通过发送、接收电磁波，实现卫星定位，故C正确；
D．共享单车刹车过程中，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，故D正确。
故选：B。
5．（2023•平原县二模）如图是某村第一书记为当地特产直播带货的情景，下列说法正确的是（ ）
A．直播使用的手机摄像头成的是正立、缩小的实像
B．手机屏幕的彩色画面是由红、绿、蓝三种色光组成的
C．为了使网友看清商品细节，应将商品紧贴摄像头
D．直播画面通过超声波传给网友观看
【答案】B
【分析】（1）手机摄像头成的是倒立、缩小的实像。
（2）色光的三原色是红、绿、蓝。
（3）为了使网友看清商品细节，摄像头应该靠近被照的物品，但是物体到镜头的距离仍然大于两倍焦距。
（4）电磁波可以传递信息。
【解答】解：A、直播使用的手机摄像头成的是倒立、缩小的实像，故A错误；
B、手机屏幕的彩色画面是由红、绿、蓝三种色光组成的，故B正确；
C、为了使网友看清商品细节，摄像头应该靠近被照的物品，但是物体到镜头的距离仍然大于两倍焦距，故C错误；
D、直播画面通过电磁波传给网友观看，故D错误。
故选：B。
6．（2023•越秀区模拟）下表是不同电磁波的频率。但人们却都在说“5G网络比4G快”，是因为（ ）
A．相同时间内，5G网络的波长比4G网络长
B．相同时间内，5G网络的频率范围比4G网络大
C．相同时间内，5G网络的传播速度比4G网络快
D．相同时间内，5G网络的信息传递量比4G网络多
【答案】D
【分析】（1）电磁波的传播速度c＝3×108m/s；
（2）波速、波长与频率的关系：c＝λf。
【解答】解：A、由表格数据可知，5G信号的频率大，由c＝λf可知，电磁波频率越大，波长越小，故A错误；
B、虽然相同时间内，5G网络的频率范围比4G网络大，但不是5G网络比4G快的理由，故B错误；
C、4G和5G信号都是电磁波，它们在真空中的传播速度是相同的，都为3×108m/s，故A错误；
D、相同时间内，5G网络的信息传递量比4G网络多，所以我们才说“5G网络比4G快”，这里的“快”并不是说电磁波的传播速度快，故D正确。
故选：D。
7．（2023•河源一模）天问一号于2021年5月在火星着地，火星车次表层探测雷达使用电磁波可以探测火星土壤的地下分层和厚度。包含两个通道，低频通道（15×106Hz～95×106Hz）可以穿透10～100米的深度；高频通道（0.45×109Hz～2.15×109Hz）可以穿透3～10米的深度，图是电磁波家族。（ ）
A．低频通道的电磁波在真空中传播速度是340m/s
B．低频通道的电磁波波长比高频通道电磁波波长长
C．低频通道的电磁波在真空中的波速比高频通道电磁波慢
D．高频通道电磁波是X射线
【答案】B
【分析】（1）（3）电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s；
（2）电磁波的频率越大，波长越短；
（4）根据图像解答。
【解答】解：
AC、电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s；电磁波的传播速度与频率无关，故AC错误；
B、电磁波的频率越大，波长越短，所以低频通道的电磁波波长比高频通道电磁波波长长，故B正确；
D、由图可知，高频通道电磁波是γ射线，故D错误。
故选B。
8．（2023•天桥区三模）（多选）2023年4月2日，天龙二号遥一运载火箭在酒泉卫星发射中心成功首飞，并成功将爱太空科学号卫星送入预定轨道，用于开展遥感成像实验等技术验证，天龙二号是我国首款采用三机并联发动机技术的运载火箭，在全球首次使用液氧煤基航天煤油作为燃料，开辟了我国商业航天从固体向液体运载火箭跨越的新时代，则以下说法正确的是（ ）
A．煤基航天煤油是一种新型航天燃料，应具有较高的热值
B．该火箭三机并联发动机在工作时，将内能转化为机械能
C．火箭在升空过程中，动能减小，势能增大，机械能增大
D．遥感技术是通过电磁波从高空或外层空间接收各类信息
【答案】ABD
【分析】（1）燃料的热值指的是1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，是燃料本身的一种特性，它与燃料的质量以及燃烧条件无关。
（2）能量之间可以相互转化。
（3）机械能包括动能与重力势能，动能与速度、质量有关，重力势能与高度、质量有关。
（4）电磁波的传播不需要介质。
【解答】解：A、煤基航天煤油是一种新型航天燃料，应具有较高的热值，故A正确；
B、该火箭三机并联发动机在工作时，将内能转化为机械能，故B正确；
C、火箭在升空过程中，动能增大，势能增大，机械能增大，故C错误；
D、遥感技术是通过电磁波从高空或外层空间接收各类信息，故D正确。
故选：ABD。
二、填空题。
9．（2023•江都区一模）如图几幅图是课本中的一些实验装置图，请在题中空格处填入相应的内容。
（1）钢锯条以如图甲所示方式紧压在桌面上，拨动伸出桌面的一端，锯条由于 振动 而发出声音；
（2）如图乙对碘锤缓慢加热，书本上没有用酒精灯直接给碘锤加热，而是采用水浴法对碘锤加热的，是因为碘的熔点比水的沸点 高 （高/低）；
（3）如图丙装置可探究 电阻丝产生的热量 跟电阻大小的关系；
（4）如图丁说明：断断续续的电流可产生 电磁波 。
【答案】（1）振动；（2）高；（3）电阻丝产生的热量；（4）电磁波。
【分析】（1）声音是由物体振动产生的；
（2）碘的熔点比水的沸点高；
（3）在电流和通电时间相同时，电阻越大产生的热量越多；根据实验装置分析；
（4）断断续续的电流可产生电磁波。
【解答】解：（1）将锯条紧压在桌面上，拨动伸出桌面的一端，锯条由于振动而发出声音；
（2）因为碘的熔点比水的沸点高，所以采用水浴法对碘锤加热；
（3）由图丙可知，甲、乙两电阻丝串联在电路中，通电时电流相等、通电时间相等，可探究电阻丝产生的热量跟电阻大小的关系；
（4）当导体中有迅速变化的电流时，导体就会向四周空间发射电磁波，且电磁波是向空间各个方向传播的，断断续续的电流也可产生电磁波。
故答案为：（1）振动；（2）高；（3）电阻丝产生的热量；（4）电磁波。
10．（2022•宿迁模拟）如图是课本中的一些实验装置图，请在题中空格处填入相应的内容。
（1）图a将点燃的蜡烛放在扬声器前方，扬声器发出有节奏的音乐，烛焰晃动说明声音具有 能量 。
（2）图b装置可探究 电流产生的热量 跟电阻大小的关系。
（3）图c说明：断断续续的电流可产生 电磁波 。
（4）图d是某四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，它是 压缩 冲程。
【答案】（1）能量；（2）电流产生的热量；（3）电磁波：（4）压缩。
【分析】（1）声音能传递信息，也能传递能量；
（2）串联电路中电流相等，产生热量和电阻大小有关；
（3）电流大小迅速发生变化会产生电磁波；
（4）汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，各冲程的特点不同，因此根据气门的状态和活塞的运行方向确定冲程，同时还可参考火花塞的状态进行判断。
【解答】解：（1）将点燃的蜡烛放在扬声器前方，扬声器发出有节奏的音乐，烛焰晃动说明声音具有能量；
（2）串联电路中电流相等，通电时间相同，产生热量和电阻大小有关；
（3）电流大小迅速发生变化会产生电磁波；
（4）图中两气门关闭，活塞向上运动，是汽油机的压缩冲程。
故答案为：（1）能量；（2）电流产生的热量；（3）电磁波：（4）压缩。
11．（2023春•沭阳县期中）北京时间2023年4月15日，神舟十五号航天员乘组进行了第四次出舱活动，航天员费俊龙、张陆圆满完成全部既定工作后安全返回问天实验舱。航天员在返回时，相对于问天实验舱是 运动 （选填“运动”或“静止”）的，航天员与地面工作人员的交流是通过 电磁波 （选填“电磁波”或“声波”）传递信息的。
【答案】运动；电磁波。
【分析】在研究物体的运动和静止时，要看物体的位置相对于参照物是否发生改变，若改变，则是运动的，若不改变，则是静止的；电磁波的传播不需要介质，电磁波可以在固体、液体、气体中传播，也可以在真空中传播，电磁波能够传递信息。
【解答】解：返回过程中，以实验舱为参照物，航天员与实验舱的位置发生了变化，因此航天员是运动的，航天员与地面工作人员的交流是通过电磁波传递信息的。
故答案为：运动；电磁波。
12．（2023•淮阳区校级三模）人工智能飞速发展，智能服务机器人也进入我们日常生活，如图为某商场的智能服务机器人，它能为客户提供咨询服务，在与客户的沟通过程中为了不打扰到其他客户，需要改变声音的 响度 来减小音量，这是在 声源 处控制噪声；智能服务机器人在网上查找资料时，其与互联网之间是通过 电磁波 来传递信息的。
【答案】响度；声源；电磁波
【分析】（1）声音的大小叫响度，响度与振幅和距离声源的远近有关。
（2）减弱噪声的途径有三种：在声源处减弱；在传播过程中减弱；在人耳处减弱。
（3）电磁波可以传递信息。
【解答】解：智能服务机器人在与客户的沟通过程中为了不打扰到其他客户，需要改变声音的响度来减小音量，这是在声源处控制噪声；智能服务机器人在网上查找资料时，其与互联网之间是通过电磁波来传递信息的。
故答案为：响度；声源；电磁波。
13．（2023•玄武区二模）汽车涉及很多物理知识。
（1）车上安装了“北斗卫星导航”，它是通过 电磁波 来传递信息的。
（2）四冲程汽油机的 做功 冲程的能量转化与图甲相同，该冲程中 内 能转化为 机械 能。
（3）如图乙，加装了尾翼（气流偏导器，截面如图丙所示），汽车在高速行驶过程中对路面的压力增大，这是由于尾翼上方空气流速较 小 （填“大”或“小”）。
【答案】（1）电磁波；（2）做功；内；机械；（3）小。
【分析】（1）汽车的导航系统是通过电磁波来传递信息的；
（2）汽油机的四个冲程中做功冲程内能转化为机械能；
（3）气流偏导器的上方空气流速小，下方空气流速大，根据流体压强与流速的关系可知空气对汽车向下的压强大于向上的压强，由此气体对汽车产生了一个向下的压力，使车更好的“抓”住地面。
【解答】解：（1）车上安装了“北斗卫星导航”，是通过电磁波来传递信息的；
（2）由图甲知，点火爆炸装置将燃料的化学能转化为内能，再将内能转化为盖子的机械能，这一过程中是化学能转化为内能，内能转化为机械能，与四冲程汽油机的做功冲程相同；
（3）由于气流偏导器上表面平直，下表面凸起，当车高速行驶时，气流偏导器的上方空气流速小，压强大；下方空气流速大，压强小。
故答案为：（1）电磁波；（2）做功；内；机械；（3）小。
14．（2023•高州市二模）2020年6月23日，我国北斗三号全球卫星导航系统、定位、授时和短报文等服务。北斗卫星之间利用 电磁波 （选填“次声波”、“电磁波”或“超声波”）相互传递信息，实现“星间链路”，它在真空中的传播速度是 3×108 m/s。若此波波长是3m，则频率是 1.0×108 Hz
【答案】电磁波；3×108；1.0×108。
【分析】（1）卫星都是通过电磁波来传递信息的；
（2）电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s，电磁波的波长、波速和频率的关系：c＝λf，根据公式求出电磁波的频率。
【解答】解：（1）太空是真空，声音无法传播，因此北斗卫星是通过电磁波来传递信息的；
（2）电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s；
若该电磁波的波长为λ＝3m，据公式c＝λf，可得电磁波的频率为：f＝＝＝1.0×108Hz。
故答案为：电磁波；3×108；1.0×108。
15．（2022秋•碑林区校级月考）如表所示为某品牌工程用绿光激光笔的部分参数，该笔的电池充满电可以储存 2.16×104 J电能，该激光笔工作时的输出功率为 0.6 W，该激在空气中传播的的频率f约为 6×1014 Hz。（光在空气中传播的速度约3×108m/s）
【答案】2.16×104；0.6；6×1014。
【分析】（1）由电池容量3V 2000mA•h及W＝UIt求出给电池充满电后储存的电能
（2）利用P＝UI可求得该激光笔工作时的输出功率；
（3）由v＝λf可求得该绿光的频率。
【解答】解：根据表中电池容量，则给电池充满电后储存的电能：W＝UIt＝3V×2000×10﹣3A×3600s＝2.16×104J；
由表格数据可知，工作电流I′＝200mA＝0.2A，
该激光笔工作时的输出功率P＝UI′＝3V×0.2A＝0.6W，
由表格数据可知，光在空气中的波长λ＝500nm＝5×10﹣7m，
由v＝λf可得，该绿光的频率；
f＝＝＝6×1014Hz。
故答案为：2.16×104；0.6；6×1014。
三、实验探究题。
16．（2023•滨湖区校级二模）小明用五号电池 A、B做了如下一些实验。
（1）如图甲是小明将电池A放在手掌上，电池的长度最接近5 cm 。
（2）如图乙为小明用电池B制作的“神奇转框”，转框的上部中央与电池正极相连，下部紧贴在与电池负极相连的柱形物两侧，金属框就可以绕电池及柱形物持续转动，其原理为 磁场对通电导线有力的作用 。
（3）如图丙小明用两个电池探究“平面镜成像特点”，将玻璃板竖直放在水平桌面上，玻璃板前放置电池A，移动玻璃板后的电池B，直到 看上去电池B与电池A的像完全重合 ，才能确定A像的位置。将电池A远离玻璃板，它的像的大小 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）如图丁小明在打开的收音机附近，将导线一端与电池B的一极相连，再用导线的另一端与该电池的另一极时断时续地接触，能听到“咔咔”的声音，这验证了 电磁波 的存在，它在真空中传播的速度为 3×108 m/s。
【答案】（1）cm；（2）磁场对通电导线有力的作用；（3）看上去电池B与电池A的像完全重合；不变；（4）电磁波；3×108。
【分析】（1）根据手掌的大小判断电池A的长度；
（2）磁场对通电导线有力的作用；
（3）根据平面镜成像的特点进行解答；
（5）收音机听到“咔咔”的声音，是受到电磁波的干扰，迅速变化的电流可以产生电磁波；电磁波在真空中的传播速度为 3×108 m/s。
【解答】解：（1）已知手掌的长度约5cm，电池A的长度略小于手掌的长度，约5cm；
（2）金属框可以绕电池及柱形物持续转动，其原理为磁场对通电导线有力的作用；
（3）为了比较像与物的大小关系，应玻璃板竖直放在水平桌面上，玻璃板前放置电池A，移动玻璃板后的电池B，直到看上去电池B与电池A的像完全重合，这时说明像与物大小相等；
平面镜成像时，像和物体大小相等，将电池A远离玻璃板，它的像的大小不变；
（4）先将导线的一端与电池的负极相连，再将导线的另一端与正极摩擦，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，于是听到“咔咔”的声音；电磁波在真空中的传播速度为 3×108 m/s。
故答案为：（1）cm；（2）磁场对通电导线有力的作用；（3）看上去电池B与电池A的像完全重合；不变；（4）电磁波；3×108。
17．（2023•潮州模拟）图甲为部分电磁波的频率分布示意图。
（1）由图可知，紫外线 是 （选填“是”或“不是”）电磁波。它在真空中的传播速度约为 3×108 m/s，其波长为 3×10﹣8 m。
（2）下列实例中，属于紫外线应用的是 C （填字母）。
A.遥控器控制电视
B.体检时拍X光片
C.医院杀菌消毒灯
D.“测温枪”测量体温
（3）少量的紫外线照射是有益的，过量的紫外线照射会损伤皮肤。紫外线能使荧光物质发光，小明想检验某防晒霜对紫外线的阻挡作用，利用图乙所示的实验装置在暗室及一定防护下进行实验。
步骤一：如图乙所示，固定好紫外线灯和涂有荧光物质的硬纸板，将一块大小合适的玻璃板放置在 Ⅱ （选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）区域，且调整玻璃板与硬纸板平行；
步骤二：打开紫外线灯，荧光物质发光；
步骤三：关闭紫外线灯，荧光物质不发光；
步骤四：按产品的说明书要求在玻璃板上均匀涂满防晒霜，再次打开紫外线灯，荧光物质有微弱发光。
由此可推断，该防晒霜 不能 （选填“能”或“不能”）阻挡全部紫外线。
【答案】（1）是；3×108；3×10﹣8；（2）C；（3）Ⅱ；不能。
【分析】（1）不可见光属于电磁波；电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s；利用v＝λf求得波长；
（2）紫外线的作用和用途：紫外线有杀菌的作用，制成消毒灯；紫外线能使荧光物质发光，制成验钞机；紫外线能合成维生素D能促进钙的吸收；
（3）涂有荧光物质的硬纸板可以用来检验有没有紫外线射到硬纸板上，据此分析涂有防晒霜的玻璃板的位置；
根据实验现象分析解答。
【解答】解：（1）紫外线属于电磁波；电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s；
波长λ＝＝3×10﹣8m；
（2）B、体检时拍X光片，由图甲可知，X射线不属于紫外线，故B错误；
AD、遥控器和的测温枪是利用红外线工作的，故AD错误；
C、紫外线化学作用强，可以杀死微生物，医院杀菌消毒灯是利用紫外线工作的，故C正确；
故选C；
（3）涂有荧光物质的硬纸板可以用来检验有没有紫外线射到硬纸板上，因此应将玻璃板放在紫外线灯和硬纸板之间，即Ⅱ位置；
由步骤二、三可知，没有紫外线射到硬纸板上时，荧光物质不发光；有紫外线照射到硬纸板上时，荧光物质发光，由步骤四可知，荧光物质有微弱发光，说明有少量的紫外线透过涂有防晒霜的玻璃板射到硬纸板上，因此防晒霜不能阻挡全部紫外线。
故答案为：（1）是；3×108；3×10﹣8；（2）C；（3）Ⅱ；不能。
四、计算题。
18．（2022•河南模拟）郑东新区5G无人驾驶公交线路为绕龙湖金融岛一周。无人驾驶公交车通过车载激光雷达摄像头等传感器实现自动驾驶，还支持语音控制。一辆质量为12t的无人驾驶公交车，静止轮子与地面的总接触面积为0.6m2，在平直道路上以36km/h的速度匀速行驶，受到的牵引力大小为4×103N。某时刻车头上的激光雷达向正前方的固定障碍物发射一束激光信号，经3×10﹣7s激光雷达接收到障碍物反射回的信号（该时间内车行驶的距离忽略不计）。
g取10N/kg。试问：
（1）车外景物离摄像头越近，成的像越 大 。该车还可以利用 电磁波 将车辆的实时位置信息传递给控制中心。
（2）该车静止时对水平地面的压强大小？
（3）发射激光信号时车头到障碍物多远？
（4）该车以36km/h的速度匀速行驶10min牵引力做功多少？
【答案】（1）大；电磁波；
（2）静止时对水平地面的压强大小为2×106Pa；
（3）此刻车头到障碍物的距离为45m；
（4）该车以36km/h的速度匀速行驶10min牵引力做功为2.4×107J。
【分析】（1）凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大；车辆与控制中心通过电磁波传递信息；
（2）汽车不载人时对地面的压力和自身的重力相等，利用p＝求出对地面的压强；
（3）已知经3×10﹣7s激光雷达接收到障碍物反射回的信号，可求得光束到达障碍物的时间，由速度公式变形可求得车头到障碍物的距离；
（4）已知匀速行驶时速度，利用W＝Fs＝Fvt求出牵引力做的功。
【解答】解：（1）车外景物离摄像头越近，物距越小，像距越大，成的像越大；
该车还可以利用电磁波将车辆的实时位置信息传递给控制中心。
（2）汽车不载人时对地面的压力：
F＝G＝mg＝1.2×104kg×10N/kg＝1.2×105N，
对地面的压强：
p＝＝＝2×106Pa；
（3）光束到达障碍物的时间t＝×3×10﹣7s＝1.5×10﹣7s，
由v＝可得，车头到障碍物的距离s＝vt＝3×108m/s×1.5×10﹣7s＝45m；
（4）匀速行驶时速度v＝36km/h＝10m/s，
牵引力的做的功W＝Fs＝Fvt＝4×103N×10m/s×10×60s＝2.4×107J。
答：（1）大；电磁波；
（2）静止时对水平地面的压强大小为2×106Pa；
（3）此刻车头到障碍物的距离为45m；
（4）该车以36km/h的速度匀速行驶10min牵引力做功为2.4×107J。
19．（2023•息县模拟）如图所示是郑东新区运行的5G无人驾驶智慧公交车“小宇2.0”，它配置的摄像头、激光雷达、毫米波雷达可以大大提高驾驶的安全性。假设“小宇2.0”的部分参数如表所示，回答下列问题。（g取10N/kg）
（1）“小宇2.0”利用 电磁波 进行信息传递，做出避障、变道等综合反应。用来驱动车辆前进的电动机的工作原理是 通电导线在磁场中受力的作用 。
（2）“小宇2.0”在空车状态下对地面的压强是多大？
（3）“小宇2.0”以36km/h的速度行驶200km，此过程中牵引力做了多少功？若这些能量全部由效率为40%的四冲程汽油机提供，则需要消耗汽油的质量是多少？（q汽油＝4×107J/kg）
【答案】（1）电磁波；通电导线在磁场中受力的作用；
（2）“小宇2.0”在空车状态下对地面的压强是3.75×105；
（3）“小宇2.0”以36km/h的速度行驶200km，此过程中牵引力做了的功是4×108J；若这些能量全部由效率为40%的四冲程汽油机提供，则需要消耗汽油的质量是25kg。
【分析】（1）电磁波能够传递信息；通电导线在磁场中受力的作用，是电动机的制作原理；
（2）“小宇2.0”在空车状态下，对水平路面的压力等于其重力；利用p＝可求得对地面的压强；
（3）小宇2.0”在空车状态下，以36km/h的速度匀速行驶200km，根据速度公式得出所用时间，根据可得牵引力所做的功，
车的发动机的效率为40%，根据可得出燃油完全燃烧放出的热量，根据m燃油＝得出消耗燃油的质量。
【解答】解：（1）“小宇2.0”利用电磁波进行信息传递，做出避障、变道等综合反应；用来驱动车辆前进的电动机的工作原理是通电导线在磁场中受力的作用；
（2）“小宇2.0”在空车状态下，对水平路面的压力为：F压＝G车＝m车g＝3000kg×10N/kg＝3×104N，
对地面的压强为：p＝＝＝3.75×105Pa；
（3）车以v＝36km/h＝10m/s的速度匀速行驶200km，根据速度公式得，所用时间为：t＝＝2×104s，
根据可得牵引力所做的功为：W＝Pt＝20×103W×2×104s＝4×108J，
发动机的效率为40%，则燃油完全燃烧放出的热量为：Q放＝＝1×109J，
消耗燃油的质量为：m燃油＝＝25kg。
答：（1）电磁波；通电导线在磁场中受力的作用；
（2）“小宇2.0”在空车状态下对地面的压强是3.75×105；
（3）“小宇2.0”以36km/h的速度行驶200km，此过程中牵引力做了的功是4×108J；若这些能量全部由效率为40%的四冲程汽油机提供，则需要消耗汽油的质量是25kg。
项目
CCTV1广播台
4G频段
5G频段
可见光
频率/Hz
1.061×105
1.88～1.90×109
3.3～3.4×109
4.2～7.8×1014
输出电压
3V
工作电流
200mA
电量
2000mA•h
激光在空气中的波长λ约
500nm
空车质量
3000kg
最大行驶速度
40km/h
满载量
8人
电动机输出功率
20kW
最大续航里程
200km
轮胎与地面总接触面积
0.08m2