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第21章电磁波及其应用章末过关卷-2025-2026学年物理九年级全册人教版（2024）
一、单选题
1．我国气象卫星通过所搭载的“空中雨量计”测量雷达向大气发射无线信号来接收大气信息，精准预报降水情况。该无线信号是（　　）
A．超声波 B．红外线 C．电磁波 D．次声波
2．电磁波无处不在，在生产生活中有广泛的应用。关于电磁波，下列说法错误的是（　　）
A．光是一种电磁波
B．电磁波的传播需要介质
C．微波炉工作时主要利用电磁波具有能量
D．北斗导航系统利用电磁波来提供定位服务
3．如图所示是某电动汽车充电站的一排充电桩，可给电动汽车的蓄电池充电，下列说法正确的是（　　）
A．一排新能源汽车充电桩，充电桩之间的连接方式是串联
B．新能源汽车倒车雷达利用了电磁波
C．在给蓄电池充电时，蓄电池相当于电路中的用电器
D．行驶时，电机将机械能全部转化为电能
4．如图所示，打开收音机的开关，旋至没有电台的位置，将音量调大。取一节干电池和一根导线，拿到收音机附近。先将导线的一端与电池的负极相连，再将导线的另一端与电池的正极摩擦，使它们时断时续地接触，会听到收音机中传出“咔咔”声。下列说法正确的是（　　）
A．变化的电流能够产生电磁波
B．电磁波只能在空气中传播
C．收音机是利用声波接收信息的
D．电磁波在空气中传播的速度是340m/s
5．2025年，我国自主研发的月球基地初步建成，科研人员从月球基地向地球送来了新春祝福。下列说法正确的是（　　）
A．以地球为参照物，月球基地里站着的科研人员是运动的
B．科研人员在月球基地内可以直接对话交流，说明真空可以传声
C．月球基地中的科研人员与地面控制中心传递信息是通过超声波进行的
D．飘在月球基地空中的旗帜，在月球失重，质量变为0
6．在我们的生活中，很多地方都应用了电磁波，如用于医疗诊断的X射线、烘烤食物的红外线、消毒的紫外线，以及收音机接收的短波和舞台效果中的红光、舞台效果中的蓝光等。电磁波的频率越高波长越短，则按照波长由长到短的排列顺序是（　　）
A．收音机接收的短波、烘烤食物的红外线、舞台效果中的红光、舞台效果中的蓝光、消毒的紫外线、用于医疗诊断的X射线
B．用于医疗诊断的X射线、消毒的紫外线、舞台效果中的蓝光、舞台效果中的红光、烘烤食物的红外线、收音机接收的短波
C．收音机接收的短波、消毒的紫外线、舞台效果中的蓝光、舞台效果中的红光、烘烤食物的红外线、用于医疗诊断的X射线
D．用于医疗诊断的X射线、烘烤食物的红外线、舞台效果中的蓝光、舞台效果中的红光、消毒的紫外线、收音机接收的短波
7．“雪龙”号极地考察破冰船停靠山东青岛，中国第40次南极考察圆满结束，关于该新闻电视信号的发射和接收，说法正确的是（ ）
A．摄像机把图像和声音信号转换为电信号
B．话筒将声信号转换成电信号
C．显示器将声信号还原成声音
D．扬声器将电信号还原成图像
8．随着生活水平的提高，扫地机器人（如图所示）逐步进入普通家庭，扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电、手机蓝牙操控等诸多智能功能，以下关于扫地机器人说法正确的是（　　）
A．机器人内部的集成电路部分主要使用了超导体材料
B．手机蓝牙操控机器人是利用电磁波传递信息的
C．机器人在工作过程中主要把电能转化为内能
D．机器人静止时，受到的重力和支持力是一对相互作用力
9．如图所示，关于电学现象的说法正确的是（　　）
A．图甲，LED灯正常发光，电流是从LED灯的正极流入，负极流出
B．图乙，静电喷漆，带负电的油漆雾飞向带正电的金属件是利用同种电荷相互排斥
C．图丙，无线充电的过程中，将化学能转化为电能
D．图丁，手机是无线电发射台又是无线电接收台，通话时用超声波传递信息
10．我国自主生产的无人驾驶电动垂直起降航空器首飞成功，航空器可用于高空摄影、旅游观光等。关于航空器下列说法正确的是（　　）
A．航空器拍摄远处的物体通过摄像头成倒立、放大的实像
B．摄像头远离物体的过程中，像的大小将变大
C．航空器通过旋转旋翼对空气施加向下的力，从而获得升力
D．航空器靠超声波与控制中心联系
二、多选题
11．关于电磁现象，下列说法中正确的是（ ）
A．利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围各点的磁场方向
B．导体中的负电荷在做定向移动时一定产生磁场
C．光是电磁波，电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s
D．导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流
12．2024年中国航天捷报频传，则下列分析中正确的是（ ）
A．图甲：“鹊桥二号”与“嫦娥六号”的信息传输可以使用超声波
B．图乙：“神舟十八号”加速升空的阶段，三名航天员相对于座舱是静止的
C．图丙：距地面1米时反推发动机点火，向下喷火使返回舱减速，利用了物体间力的作用是相互的
D．图丁：“嫦娥六号”计划采集2kg月球土壤样品，样品带回地球后质量会因地球引力的增大而增大
13．如图所示，2024年5月3日17时27分，长征五号遥八运载火箭携带嫦娥六号月球探测器从中国文昌航天发射场成功发射。飞行约37分钟后，将嫦娥六号探测器送入地月转移轨道，由此开启世界首次月背“挖宝”之旅。下列说法正确的是（　　）
A．火箭应选用密度小、热值大的燃料
B．火箭点火时，底座的温度升高，含有的热量增大
C．火箭升空时，向下喷气获得推力的过程与内燃机的压缩冲程相似
D．地面监控通信系统通过电磁波监控火箭发射过程
14．如图所示，打开收音机的开关，旋至没有电台的位置，将音量调大。取一节干电池和一根导线，先将导线的一端与电池的负极相连，再将导线的另一端与电池的正极快速摩擦，使它们时断时续地接触，会听到收音机中传出“咔咔”声。关于这个实验，下列说法错误的是（　　）
A．这个实验对电池有损害，最好用新电池来做
B．迅速变化的电流能够产生电磁波
C．收音机可以接收电磁波信号
D．收音机接收的是导线的另一端与电池的正极快速摩擦而产生的声音
三、填空题
15．深圳技术大学教师领衔开发的无人小车能在地铁非高峰时段自主配送，这是通过 （选填“电磁波”或“超声波”）来实现在地铁上的精准定位。无人车的转向和直行的动作，是通过内部的芯片来实现。芯片是 （选填“超导体”、“半导体”）材料制成的。
16．5G网络是第五代移动通信网络，5G通信与4G通信相比，其载波的频率较高，因而波长较 （选填“长”或“短”）。据专家预计，到2030年5G网络将完全开发和建立，将和光纤一道成为信息社会最重要的基础设施。如图，光纤通信是利用光在光导纤维中发生多次 实现信息传输的。
17．2021年4月某手机品牌表示6G网络将在2030年左右推向市场，其峰值理论传输速度可达每秒1000G，是5G的50倍，与5G通信相比，其载波的频率较高，因而波长较 （填“长”或“短”）6G芯片是由 （填“半导体”或“超导体”）材料制成的。
18．2025重庆城市足球超级联赛（渝超）正火热进行，我们观看球赛的电视转播，其实是通讯卫星通过 来传递信息，这种传输信号的方式 （选填“可以”或“不可以”）在太空中进行。
19．如图是无线电广播工作过程的简易图。
(1)话筒把播音员的 转换成电信号，调制器把音频电信号加载到 电流上发射到空中。
(2)收音机接收到各种电磁波并从中选出特定频率的信号。通过解调将 电信号留下，通过 把播音员的声音从收音机播放出来。
四、实验题
20．如图所示为探究电磁波产生的实验。打开收音机开关，旋至没有电台的位置，用锉刀、导线、电池组成电路，将导线的一端沿着锉齿滑动，将会从收音机传来“喀、喀”的声音，导线停一会儿，“喀、喀”声也跟着停一会儿。这说明声音是由导线在锉面上滑动时引起电流迅速变化，产生的电磁波被收音机接收而形成的。由实验可得出的结论：迅速变化的电流产生电磁波。
(1)当你打开或者关闭电灯时，你会从附近的收音机中听到“喀、喀”的杂音，这些杂音是由于电路 时发出的 被收音机接收而产生的。
(2)在雷电交加的天气里打开收音机，会听到“咔嚓”的声音，这是因为 。从你听到“咔嚓”声到你听到雷鸣声约为3s，那么收音机到打雷处的距离为 m。（雷声在空气中的传播速度为340m/s）
21．如图甲，在中国空间站，航天员王亚平将空气注入水球，形成一个中间充有气泡球的水球，透过这个水球我们可以看到航天员王亚平“一正一倒”两个缩小的像。
(1)我们看到正立、缩小的像 （选填“是”或“不是”）凸透镜所成的像；
(2)若气泡球与水球的球心都在O点，一束光线从空气斜射入水球的光路如图乙所示，其中球心O与入射点的连线为法线，则进入气泡球的折射光线可能为 （选填“①”“②”或“③”）；
(3)刘伯明为聂海胜拍摄的照片如图丙，刘伯明保持相机镜头的位置和焦距不变，聂海胜乘机械臂去更远的任务点，他在相机中的像 （填“变大”“变小”或“不变”）；
(4)在空间站外执行出舱任务时，相隔很近的两位航天员也需要通过无线电交谈，这是因为 。
22．学习了声波和电磁波的传播，我们知道电磁波比声波在空气中传播得快得多，能支持这一结论的大自然或生活中的例子有 。
为了进一步了解声波和电磁波的传播特点，小明做了以下实验。
器材：抽气机、较大的集气瓶、两部可以通话的手机、橡胶管、玻璃管、较厚的铁盒子和铝盒子等。
步骤一：如图，将一部手机悬吊在集气瓶中，用另一部手机拨通该手机，既可以听到手机铃声也可以看到手机指示灯闪烁。
步骤二：用抽气机抽出集气瓶中的空气，再重复步骤一，发现只看见手机指示灯闪烁，听不见铃声。
步骤三：将集气瓶中的手机放入一个较厚的铁盒子中，再用另一部手机拨通该手机，发现手机信号明显减弱，甚至拨打不通。
步骤四：将集气瓶中的手机放入一个较厚的铝盒子中，再重复步骤三，发现手机信号依然明显减弱，甚至拨打不通。
（1）多次重复以上实验过程，比较步骤一和步骤二可以得出的结论：① ；② 。
（2）分析步骤三和步骤四，可以得出的结论： 。
五、计算题
23．随着5G信号的快速发展，5G无人物品配送车已逐渐应用于实际生活中。如图所示，一辆在水平路面上匀速行驶的四轮5G无人配送车，空载时质量为300kg。已知轮胎与地面的总接触面积为。若配送车在一次配送中以18km/h的速度匀速行驶了10min，此过程中配送车受到的摩擦阻力为，g取10N/kg。求：
(1)配送车与控制中心的通信是利用 （选填“电磁波”或“超声波”）来传递信息的。
(2)配送车此次行驶的路程为多少？
(3)此次行驶的过程中配送车牵引力做的功？
(4)配送车某次配送中，装上货物后，对水平地面的压强为3×105Pa，请计算所装货物的质量？
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B C A A A B B A C
题号 11 12 13 14
答案 BC BC AD AD
1．C
【详解】我国气象卫星通过所搭载的“空中雨量计”测量雷达向大气发射无线信号来接收大气信息，精准预报降水情况。该无线信号是电磁波，因为电磁波可在真空中传播，而超声波和次声波不能在真空中传播，雷达使用的是无线电波，无线电波属于电磁波，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
2．B
【详解】A．光是电磁波谱中的可见光部分，属于电磁波，故A正确，不符合题意；
B．电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，例如太阳光可穿越真空到达地球，故B错误，符合题意；
C．微波炉工作时利用电磁波的能量来加热食物，故C正确，不符合题意；
D．北斗导航系统通过卫星发射和接收电磁波信号来实现定位，故D正确，不符合题意。
故选B。
3．C
【详解】A．在充电桩给电动汽车蓄电池充电过程中，各充电桩可以独立工作，因此它们是并联的，故A错误；
B．新能源汽车倒车雷达利用了超声波传递信息，故B错误；
C．在给蓄电池充电时，蓄电池消耗充电桩里的电能，所以蓄电池相当于电路中的用电器，故C正确；
D．行驶时，电机是将电能转化为机械能，但在能量转化过程中，由于存在能量损耗，不可能将电能全部转化为机械能，故D错误。
故选C。
4．A
【详解】A．当导线与电池正负极时断时续地接触，电路中会产生迅速变化的电流，此时收音机发出“咔咔”声，说明迅速变化的电流能够产生电磁波，故A正确；
B．电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，也可以在各种介质中传播，故B错误；
C．收音机是通过接收电台发射的电磁波信号，再将电磁波转化为声音信号，故C错误；
D．电磁波在真空中的传播速度是，在空气中的传播速度接近这个数值，故D错误。
故选A。
5．A
【详解】A．以地球为参照物，月球基地与地球有位置变化，所以月球基地里站着的科研人员是运动的，故A正确；
B． 月球基地是一个密闭的人工环境。为了保障宇航员的生命安全，基地内部必须被充入适合人类呼吸的空气（通常是与地球大气成分和气压类似的气体混合物）。科研人员在月球基地内可以直接对话交流是利用空气传声，不能说明真空能传声，故B错误；
C．超声波不能在真空中传播，月球基地中的科研人员与地面控制中心传递信息是通过电磁波进行的，故C错误；
D．物体仍然受到月球的引力作用，旗帜在月球上不是真正的完全失重；质量是物体的一种基本属性，不随物体的位置、状态等因素改变，旗帜在月球质量不变，不会变为0，故D错误。
故选A。
6．A
【详解】依照波长的长短的不同，电磁波谱可大致分为：无线电波，红外线，可见光，紫外线，X射线，γ射线等，且可见光中红光的波长大于蓝光的波长。故按照波长由长到短的排列顺序是：收音机接收的短波、烘烤食物的红外线、舞台效果中的红光、舞台效果中的蓝光、消毒的紫外线、用于医疗诊断的X射线。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
7．B
【详解】A．摄像机的主要作用是摄取景物的图像并将其转换为电信号，而声音信号的转换是由话筒完成的，并不是摄像机把图像和声音信号都转换为电信号，故A错误；
B．话筒是一种声电转换装置，它的工作原理是当声音作用于话筒的振膜时，振膜会随着声音的变化而振动，从而带动与之相连的线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，将声信号转换成电信号，故B正确；
C．显示器的作用是将电信号还原成图像，而不是将声信号还原成声音，将声信号还原成声音的是扬声器，故C错误；
D．扬声器是把电信号转换成声音信号的一种装置，当变化的电流通过扬声器的线圈时，线圈会在磁场中受到力的作用而振动，从而带动纸盆振动发出声音，而不是将电信号还原成图像，故D错误。
故选B。
8．B
【详解】A．机器人内部的集成电路部分主要使用了半导体材料，超导体需要在极低温度下才能实现零电阻，目前还无法在日常电子产品中广泛应用，故A错误；
B．电磁波可以传递信息，手机蓝牙操控机器人是利用的是电磁波，故B正确；
C．机器人工作时，主要是将电能转化为机械能，同时有少量转化为内能，并非主要转化为内能，故C错误；
D．机器人静止时，受到的重力和支持力作用在同一物体上，大小相等、方向相反，是一对平衡力，而非相互作用力。相互作用力是作用在两个不同物体上的力，故D错误。
故选 B。
9．A
【详解】A．LED灯具有单向导电性，电流从LED灯的正极流入，负极流出，LED灯才能发光，故A正确；
B．静电喷漆，带负电的油漆雾飞向带正电的金属件是利用异种电荷相互吸引，故B错误；
C．无线充电的过程中，将电能转化为化学能，故C错误；
D．手机既是一个无线电发射台，又是一个无线电接收台，手机是利用电磁波传输数字信号实现通讯的，故D错误。
故选A。
10．C
【详解】A．摄像头的镜头是凸透镜，拍摄远处物体时，物距，成倒立、缩小的实像，故A 错误；
B．摄像头远离物体时，物距增大，根据凸透镜成像规律，像距减小，像的大小变小，故B 错误；
C．航空器的旋翼旋转时对空气施加向下的力，根据力的作用是相互的，空气对旋翼施加向上的反作用力，从而获得升力，故C 正确；
D．超声波无法在空气中长距离传播，且易受干扰，航空器与控制中心的联系依靠电磁波，故D 错误。
故选 C。
11．BC
【详解】A．利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围的磁场分布，无法判断该磁体周围各点的磁场方向，故A错误；
B．导体中的负电荷在做定向移动，会有电流通过，通电导体的周围一定产生磁场，故B正确；
C．光是电磁波，电磁波的传播不需要介质，电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s，故C正确；
D．闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中才会产生感应电流，故D错误。
故选BC。
12．BC
【详解】A．电磁波可以在真空中传播，超声波不能在真空中传播，所以“鹊桥二号”与“嫦娥六号”的信息传输需利用电磁波而不是超声波，故A错误；
B．“神舟十八号”加速升空的阶段，三名航天员与座舱间的空间位置没有发生改变，所以三名航天员相对于座舱是静止的，故B正确；
C．距地面1米时反推发动机点火，向下喷火，返回舱受到一个向上的反作用力，返回舱进一步减速，利用了物体间力的作用是相互的，故C正确；
D．质量与物体所处位置无关，所以“嫦娥六号”采集的2kg月球背面土壤样品带回地球后，其质量不变，故D错误。
故选 BC。
13．AD
【详解】A．火箭应选用密度小、热值大的燃料，相同质量燃料放出的热量更多，切密度小，质量较小，故A正确；
B．火箭点火时，底座的温度升高，内能增大，热量是过程量，不能用含有去描述，故B错误；
C．火箭升空时，向下喷气获得推力与内燃机的做功冲程相似，故C错误；
D．由于电磁波可以传递信息，且可以在真空中传播，因此地面监控通信系统是利用电磁波去传递信息，故D正确。
故选AD。
14．AD
【详解】A．实验中，将导线直接接在电池两端，由于短路对电池有较大损害，最好用旧电池来做，故A错误，符合题意；
B．题目中，将导线的另一端与电池的正极快速摩擦，则导线中有迅速变化的电流，听到收音机中传出“咔咔”声，这是因为收音机收到了电磁波信号，说明迅速变化的电流能够产生电磁波，故B正确，不符合题意；
C．收音机中传出“咔咔”声，说明收音机接收到了电磁波信号，故C正确，不符合题意；
D．收音机通过接收电磁波来工作，所以收音机传出的“咔咔”声是其接收电磁波而产生的，不是摩擦而产生的声音，故D错误，符合题意。
故选AD。
15． 电磁波 半导体
【详解】[1]无人小车要在地铁上实现精准定位，而电磁波具备定位精确以及能高效传输信息等特性，深圳技术大学教师领衔开发的无人小车能在地铁非高峰时段自主配送，这是通过电磁波来实现在地铁上的精准定位。
[2]半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间 ，芯片是利用半导体材料制成。
16． 短 反射
【详解】[1]由可知电磁波的波长与频率成反比（c为光速，恒定），5G载波频率高，因此波长较短。
[2]由图可知，光纤通信中，光在光导纤维的内芯与外套的界面上发生多次反射，从而实现信息的长距离传输。
17． 短 半导体
【详解】[1]移动通信是利用电磁波传递信息的，6G网络采用的电磁波频率比5G网络更高，由于，电磁波在真空中传播速度是不变的，因此频率高的波长短、频率低的波长长，所以6G的波长较短。
[2]手机6G芯片的核心部分是由半导体（如硅、锗或化合物半导体）制成的，而不是超导体。
18．
电磁波
可以
【详解】[1]广播、电视和移动通信都是利用电磁波传递信息的，即我们平时观看足球比赛的电视转播，其实是通讯卫星通过电磁波来传递信息的。
[2]电磁波可以在真空中传播，这种传输信号的方式可以在太空中进行。
19．(1) 声信号 高频
(2) 音频 扬声器
【详解】（1）[1][2]话筒的作用是将声信号转化为音频电信号。调制器的作用是将电信号加载在高频电流上，然后由天线以电磁波的形式发射到空中。
（2）[1][2]收音机天线接收到空中的各种电磁波，并通过调谐器从中选出特定频率的信号，然后通过解调器将高频电流成分滤去，将音频信号留下，送到扬声器将音频电信号转换成声音。
20．(1) 通断 电磁波
(2) 发生闪电时会产生电磁波 1020
【详解】（1）[1][2]当打开或者关闭电灯时，会从附近的收音机中听到“喀、喀”的杂音，这是因为在打开或关闭电灯时，电路时通时断，电流大小不断发生变化，产生了电磁波，收音机收到电磁波，所以会产生与电流变化规律类似的声音。
（2）[1]在雷电交加的天气里打开收音机，会听到“咔嚓”的声音，这是因为发生闪电时电流迅速变化，会产生电磁波，收音机收到电磁波，会产生与电流变化规律类似的声音。
[2]由题意 可知，从听到“咔嚓”声到听到雷鸣声约为3 s，则收音机到打雷处的距离为
21．(1)不是
(2)①
(3)变小
(4)见详解
【详解】（1）根据凸透镜成像规律可知，凸透镜不能形成的正立、缩小的像，故我们看到正立、缩小的像不是凸透镜所成的像。
（2）光从水中斜射入空气中，会发生折射，折射角大于入射角，对于球体而言，入射点与球心所在的直线即法线，入射光线和折射光线分别位于法线两侧，就图而言，OO2所在的直线即法线，从水中斜射入空气，折射角大于入射角，故进入气泡球的折射光线可能为①。
（3）保持相机镜头的位置和焦距不变，聂海胜乘机械臂去更远的任务点，物距变大，像距变小，故他在相机中的像变小。
（4）空间站外面是真空，真空不能传声，而电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，所以在空间站外执行出舱任务时，两位航天员也需要通过无线电交谈。
22． 见解析 声音的传播需要介质，真空不能传声 电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播 金属对电磁波有屏蔽作用
【详解】[1]在暴风雨天气，我们总是先看到闪电，过一段时间才听到雷声，说明电磁波比声波在空气中传播得快得多。
[2][3]集气瓶中有空气时，既可以听到手机铃声也可以看到手机指示灯闪烁。用抽气机抽出集气瓶中的空气，再重复步骤一，发现只看见手机指示灯闪烁，听不见铃声。说明声音的传播需要介质，真空不能传声。电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播。
[4]将集气瓶中的手机放入金属盒子中，发现手机信号依然明显减弱，甚至拨打不通，说明金属对电磁波有屏蔽作用。
23．(1)电磁波
(2)3000m
(3)
(4)600kg
【详解】（1）电磁波可以在真空中传播，且能够传递信息，在生活中被广泛应用于无线通信等领域，配送车与控制中心之间的远距离通信正是利用了电磁波的这一特性。超声波属于声波，声波的传播需要介质，无法在真空中传播，且传播距离相对有限，不适合用于此类通信。因此，这里应填电磁波。
（2）配送车此次行驶的时间
配送车此次行驶的路程
（3）根据二力平衡，配送车匀速直线行驶时的牵引力
此次行驶的过程中配送车牵引力做的功
（4）根据压强公式，装上货物后货车对地面的压力
在水平面上，装上货物后货车的总重力
那么装上货物后货车的总质量
所装货物的质量
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