内容正文:
第十七章 电磁波与现代通信
17.2 电磁波及其传播
1. 认识波的基本特征,知道波能够传播周期性变化的运动形态、能量、以及信息;
2. 了解振动的振幅、周期与频率,波长与波速的物理意义,知道它们是描述波的性质的物理量。
· 波的基本特征
1) 振幅:振动的幅度,用字母A表示。它反映了振动的强弱。
2) 周期:振动一次所需要的时间,用字母T表示,单位是秒(s).
3) 频率:其数值等于每秒内振动的次数,用字母表示。频率与周期反映了振动的快慢,它们的关系是:f = 1 / T。
4) 波长:波在一个周期内传播的距离,用字母表示。
5) 波速:波传播的速度,用字母表示。
· 了解电磁波
1) 电磁波:电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场。
2) 电磁波的产生:变化的电流能在周围的空间中产生电磁波。
3) 电磁波可以在真空中传播,电磁波在真空中的传播的速度为3×108m/s,光波属于电磁波。
4) 电磁波谱:电磁波谱是按波长(或频率)连续排列的电磁波序列。
一.选择题
1.家庭轿车钥匙控制车门,主要利用了( )
A.红外线 B.超声波 C.次声波 D.电磁波
【解答】解:家庭轿车钥匙控制车门是利用红外线来传递信息的。
故选:A。
2.如图所示,中国天眼射电望远镜的球面口径500米,是世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。其接收的自外太空信息载体是( )
A.红外线 B.紫外线 C.超声波 D.电磁波
【解答】解:天文学家用射电望远镜接收天体辐射的无线电波(电磁波),进行天体物理的研究;由于无线电波不太会受光照和气候的影响,因此可以全天候工作。
故选:D。
3.“天问一号”火星探测器计划于2021年5月至6月择机实施火星着陆,开展巡视探测探测器工作时向地球发送信息是依靠( )
A.超声波 B.次声波 C.电磁波 D.电流
【解答】解:电磁波能传递信息,电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播,卫星都是用电磁波传递信息的,故ABD错误,C正确。
故选:C。
4.在2020年特殊的经济形势下,新基建的七大产业担负起了国家经济发展的重大使命,“5G”产业是其中一项。5G手机通过电磁波与基站之间进行信息传递,以下有关说法中正确的是( )
A.电磁波不可以在真空中传播
B.电磁波既能传递信息也能传递能量
C.“5G”比“4G”传递信息更快,是因为它所使用的电磁波的波速更快
D.电磁波对人体无危害,不存在任何副作用
【解答】解:A、电磁波可以在真空中传播,故A错误;
B、电磁波既能传递信息,也能传递能量,故B正确;
C、“5G”比“4G”所使用的电磁波传播速度相同,故C错误;
D、电磁波都会对人体产生危害,并会产生环境污染,故D错误。
故选:B。
5.助力北京打造智慧型冬奥会的“北斗+5G”技术,传输语言、符号和图像的载体是( )
A.电磁波 B.超声波 C.次声波 D.引力波
【解答】解:电磁波传播不需要介质,可以在真空中传播,广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的,冬奥会的“北斗+5G”技术,传输语言、符号和图像的载体是电磁波。
故选:A。
6.科技引领生活,5G时代已经来临。用于路口的红黄绿三种颜色5G指示灯的连接方式及5G通讯传递信息的形式分别是( )
A.并联;电磁波 B.串联;超声波
C.串联;电磁波 D.并联;超声波
【解答】解:
根据生活经验可知,交通指示灯中的三个灯不会同时亮,即可以单独工作,且工作时互不影响,所以可以判断出三种颜色指示灯是并联的;
5G通讯是利用电磁波来传递信息的。
所以BCD错误,A正确。
故选:A。
7.1965年,美国发射通信卫星les﹣1,由于故障导致卫星进入太空后与地球失去联系,18年后,科学爱好者菲尔威廉偶然捕捉到les﹣1发出的频率为2.5×108Hz的信号。该信号( )
A.属超声波,周期为4×10﹣8s
B.属超声波,周期为4×10﹣9s
C.属电磁波,周期为4×10﹣8s
D.属电磁波,周期为4×10﹣9s
【解答】解:电磁波能在真空中传播,卫星发出的是电磁波;
频率为2.5×108Hz的信号的周期为:T===4×10﹣9s。
故选:D。
8.目前我国大部分智能手机使用的第四代移动通信技术(简称4G),和新一代移动通信技术(简称5G)相比,分别使用表格中波段的电磁波进行通讯。结合电磁波谱图,以下判断正确是( )
4G与5G波段对比
使用波段
4G/×103MHz
5G/×103MHz
1.88~1.9
3.3~3.4
2.32~2.37
3.4~3.6
2.575~2.635
4.8~5.0
A.5G 技术使用的电磁波的波长比 4G 的短
B.5G 比 4G 技术使用的电磁波在空气中传播速度快
C.5G 和 4G