4.4 电磁波谱-2024-2025学年高二物理同步讲练（人教版2019选择性必修第二册）

4.4 电磁波谱 （1）认识电磁波谱。知道各个波段的电磁波的名称、特征和典型应用。 （2）能解释电磁波在生产生活中的应用，体会电磁波的应用对社会发展的促进作用。 知识点一　电磁波谱 【知识梳理】 1．电磁波谱：按电磁波的波长大小或频率高低的顺序排列成的谱，叫作电磁波谱． 2．按照波长从长到短依次排列为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．不同的电磁波由于具有不同的波长(频率)，具有不同的特性． 【重难诠释】 1．电磁波谱及介绍 无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线合起来便构成了范围非常广阔的电磁波谱．如图所示是按波长由长到短(频率由低到高)的顺序排列的． 2．各种电磁波的共性 (1)在本质上都是电磁波，遵循相同的规律，各波段之间的区别并没有绝对的意义． (2)都遵循公式v＝λf，在真空中的传播速度都是c＝3×108 m/s. (3)传播都不需要介质． (4)都具有反射、折射、衍射和干涉的特性． [例题1] （2024春•海口期末）电磁波按波长由大到小排列正确的是（　　） A．无线电波、红外线、紫外线、γ射线 B．γ射线、红外线、紫外线、无线电波 C．红外线、无线电波、γ射线、紫外线 D．紫外线、无线电波、γ射线、红外线 [例题2] （2024春•九龙坡区校级期中）“中国天眼”位于贵州的大山深处，是500m口径球面射电望远镜（FAST）。它通过接收来自宇宙深处的电磁波探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A．电磁波谱：γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波的波长依次减小 B．不同频率的电磁波在真空中的传播速度相同 C．波长很小的电磁波不能发生干涉、衍射现象 D．机械波、电磁波的传播都不需要介质 [例题3] （2023春•徐汇区校级期中）“中国天眼”位于贵州的大山深处，是500m口径球面射电望远镜（FAST）。它通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙，下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A．紫外线的波长比红外线短 B．麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场，空间将产生电磁波 C．电磁波在任何介质中传播速度均为3×108m/s D．普朗克通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁理论 知识点二　电磁波的特性及应用 【情境导入】 电磁波在我们日常生活中应用相当广泛，请你列举出下列电磁波的应用实例：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线． 【知识梳理】 1．无线电波：把波长大于1 mm(频率低于300 GHz)的电磁波称作无线电波，主要用于通信、广播及其他信号传输． 雷达是利用电磁波遇到障碍物要发生反射，以此来测定物体位置的无线电设备，其利用的是波长较短的微波． 2．红外线 (1)红外线是一种光波，波长比无线电波短，比可见光长． (2)所有物体都发射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强． (3)红外线的应用主要有红外遥感技术和红外体温计． 3．可见光 可见光的波长在400～760 nm之间． 4．紫外线 (1)波长范围在5～370 nm之间，不能引起人的视觉． (2)具有较高的能量，应用于灭菌消毒，具有较强的荧光效应，用来激发荧光物质发光． 5．X射线和γ射线 (1)X射线波长比紫外线短，有很强的穿透本领，用来检查金属构件内部有无裂纹或气孔，医学上用于检查人体的内部器官． (2)γ射线波长比X射线更短，具有很高的能量，穿透力更强，医学上用来治疗某些癌症，工业上也可用于探测金属构件内部是否有缺陷． 【重难诠释】 不同电磁波的特性及应用 电磁波谱 无线电波 红外线 可见光 紫外线 X射线 γ射线 频率 由左向右，频率变化为由低到高 真空中 的波长 由左向右，波长变化为由长到短 特性 波动性强 热效 应强 感光性强 化学作用、荧光效应强 穿透力强 穿透力最强 [例题4] （2024春•西城区期末）使用蓝牙耳机可以接听手机来电，蓝牙通信的电磁波波段为（2.4∼2.48）×109Hz。已知可见光的波段为（3.9∼7.5）×1014Hz，则蓝牙通信的电磁波（　　） A．是蓝光 B．波长比可见光短 C．比可见光更容易发生衍射现象 D．在真空中的传播速度比可见光大 [例题5] （2024春•番禺区期末） 2024年3月，支持5G网络的华为折叠屏PocketS2手机正式发售。5G网络采用3300MHz～5000MHz频段的无线电波，4G网络采用1880MHz～2635MHz频段的无线电波。下列说法正确的是（　　） A．两种无线电波的频率相同 B．两种无线电波在真空中传播速度相同 C．两种无线电波在真空中的波长相同 D．两种无线电波的频率与传播介质有关 [例题6] （2024春•鲤城区校级期末）如图所示是利用位移传感器测速度的装置，发射器A固定在被测的运动物体上，接收器B固定在桌面上。测量时A向B同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲。从B接收到红外线脉冲开始计时，到接收到超声波脉冲时停止计时，根据两者时间差确定A与B间距离。则下列说法正确的是（　　） A．B接收的超声波与A发出的超声波频率相等 B．时间差不断增大时说明A一定在加速远离B C．红外线与超声波均能在真空中传播 D．红外线能发生偏振现象，而超声波不能发生偏振现象 [例题7] （2022•南京模拟）下列关于紫外线的说法正确的是（　　） A．照射紫外线可增进人体对钙的吸收，因此人们应尽可能多地接受紫外线的照射 B．一切高温物体发出的光都含有紫外线 C．紫外线有很强的荧光效应，常被用来防伪 D．紫外线有杀菌消毒的作用，是因为其有热效应 [例题8] （2024春•东莞市期末）有“中国天眼”美誉的FAST是目前世界最大口径的射电望远镜，它是一种用于接收和研究天体发射的电磁波的特殊装置。下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A．可见光不属于电磁波 B．电磁波能传播信息，不能传播能量 C．X射线的波长比红外线的波长更长 D．电磁波在真空中的速度等于光速c [例题9] （2024•双城区校级开学）电磁波为信息的传递插上了“翅膀”。广播、电视、移动通信等通信方式，使古代人“顺风耳、千里眼”的梦想变成了现实。关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．电磁波的传播需要介质 B．雷达是用γ射线来测定物体位置的设备 C．电磁波的波速c、波长λ、频率f的关系为c＝λf D．遥控器发出的红外线和医院“CT”中的X射线的波长相同 1. （2024春•重庆期中）关于现代通信和电磁波，下列叙述正确的是（　　） A．光纤通信传输的信息量很大，主要用于无线电广播 B．卫星通信利用人造卫星作为中继站进行通信 C．电磁波的应用对人类有利无害 D．电磁波不能在真空中传播 2. （2024春•泉州期末）历史上许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，关于电磁波技术的应用，下列说法正确的是（　　） A．医学上常用X射线杀菌消毒 B．电视机遥控器可用红外线遥控 C．铁路、民航等安检口使用紫外线对行李内物品进行检测 D．用烤箱烤面包时，烤箱中会有淡红色的光，这是一种红外线 3. （2024春•慈溪市期末）关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．电磁波依靠电和磁的相互“感应”以及介质的振动而传播 B．无线电波较可见光更容易发生明显的衍射现象 C．红外线具有较高的能量，足以破坏细胞核中的物质 D．麦克斯韦预言了光是电磁波，并通过实验证实了电磁场理论 4. （2024春•克州期末）下列说法不正确的是（　　） A．听到迎面而来越来越尖锐的汽笛声，这是波的多普勒效应 B．变化的磁场能产生电场，变化的电场也能产生磁场 C．围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音，这是声音的衍射现象 D．红外线、X射线、紫外线、可见光都是电磁波 5. （2024春•海淀区期末）电磁波在日常生活和生产中被广泛应用，下列说法正确的是（　　） A．验钞机使用红外线照射钱币使荧光物质发光来鉴别真伪 B．机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪使用的是γ射线 C．汽车喷漆后，进入烘干车间烘干使用的是X射线 D．医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒 6. （2024春•南充期末）关于电磁场与电磁波，下列说法正确的是（　　） A．变化的电场可能在周围空间产生变化的磁场 B．电磁波和机械波的传播速度都只与介质有关 C．使载波随各种信号而改变的技术叫解调 D．医院利用红外线杀菌消毒和利用紫外线加热理疗 7. （2024春•重庆期末）电磁波在日常生产生活中已经被大量应用。关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．控制电视、空调的遥控器发射的信号是γ射线 B．智能手机发射与接收的信号是无线电波 C．机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪使用的是紫外线 D．银行、商店用来鉴别钞票真伪的验钞机使用的是X射线 8. （2024春•昆明期末）5G是一种具有低时延、大连接特点的新一代宽带移动通信技术，相比4G而言，5G采用了更高频段的电磁波进行信息传递，使其携带的信息量大幅增加。在真空中，频率高的电磁波比频率低的电磁波（　　） A．波速大、波长小 B．波速大、波长大 C．波长小、周期小 D．波长小、周期大 9. （2024春•广州期中）使用蓝牙耳机接听手机来电，信号传输示意如图所示，以下说法正确的是（　　） A．蓝牙通信的电磁波是可见光 B．在同种介质中，蓝牙通信的电磁波波长比手机通信的电磁波波长短 C．两束蓝牙通信的电磁波在任何情况下都不会发生干涉 D．蓝牙通信的电磁波在真空中的传播速度小于光速 10. （2023秋•天心区校级期末）下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A．X射线穿透力较强，可用来进行人体透视 B．紫外线能在磁场中偏转，有很强的荧光效应，可用于防伪 C．麦克斯韦建立了电磁场理论并证实了电磁波的存在 D．红外体温计是依据体温计发射红外线来测量体温的 11. （2023秋•西湖区校级期末）“神舟十三号”载人飞船于2021年10月16日凌晨成功发射，在轨运行6个月后于2022年4月16日返回地球。创造了中国载人航天任务的新纪录。在发射与回收过程中，地面测控站对飞船进行跟踪测量与控制时，传输信号所使用的是电磁波谱中的（　　） A．红外线 B．无线电波 C．紫外线 D．X射线 12. （多选）（2024春•浦东新区校级期末）电磁波可应用与卫星通信，下列说法中正确的是（　　） A．当电磁波的频率和振荡电路的固有频率相同时，振荡电流的振幅最大，接收到的能量最大 B．电磁波的频率越高，越趋近于直线传播，衍射能力越差，在传播中的衰减也越大 C．为了有效地发射电磁波，可降低LC开放电路的振荡频率 D．卫星通信是利用卫星作为无线电波传播的中继站，补充能量后再发往下一站 13. （多选）（2024春•天府新区校级期中）“中国天眼”位于贵州的大山深处，是500m口径球面射电望远镜（FAST）。它通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A．电磁波在任何介质中传播速度均为3×108m/s B．红外线的波长比紫外线大 C．麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场，空间将产生电磁波 D．赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁理论 14. （2024春•虹口区校级期末）5G作为一种新型移动通信同络，不仅要解决人与人通信，为用户提供增强现实、虚拟现实、超高清（3D）视频等更加身临其境的极致业务体验。5G网络使用的无线电波通信频率在3.0GHz以上的超高频段和极高频段，比4G及以下网络（通信频率在0.3GHz～3.0GHz间的特高频段）拥有更大的带宽和更快的传输速率。未来5G网络的传输速率（指单位时间传送的数据量大小）可达10Gbps（比特率、比特/秒），是4G网络的50﹣100倍。 （1）在5G技术领域，华为绝对是领跑者。与4G相比，5G使用的电磁波频率更高。下列说法中正确的是 　 。 A.5G使用的电磁波是横波 B.5G使用的电磁波是纵波 C.5G使用的电磁波在介质中传播速度比4G的快 D.空间中的5G信号和4G信号相遇会产生干涉现象 （2）关于5G网络使用的无线电波相比4G网络，下列说法正确的是 　 　。 A.在真空中的传播速度更快 B.在真空中的波长更长 C.衍射的本领更弱 D.频率更高，相同时间传递的信息量更大 （3）产生5G无线信号电波的LC振荡电路某时刻的工作状态如图2所示，则该时刻 　 　。 A.线圈中磁场的方向向上 B.电容器两极板间电场强度正在变大 C.电容器正在放电，线圈储存的磁场能正在增加 D.线路中的电流正在减小且与线圈中感应电流的方向相反 （4）目前困扰5G发展的难题之一是供电，5G基站单系统功耗为4kW（基站用电器功率），信号覆盖半径约为100m，而在4G时代，基站单系统功耗仅为1kW，信号覆盖半径约为2km。如图3所示，某5G基站距离100kV主供电线路一定距离，线路电阻为40Ω，线路损耗功率占总功率的20%（变压器均视作理想变压器）。 ①求输电回路的电流； ②高压变压器原、副线圈的匝数比； ③为了实现5G网络信号全覆盖面积约为2000平方公里城市，试估算全市的5G基站运行一天将消耗约多少kW•h？（保留一位有效数字） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 4.4 电磁波谱 （1）认识电磁波谱。知道各个波段的电磁波的名称、特征和典型应用。 （2）能解释电磁波在生产生活中的应用，体会电磁波的应用对社会发展的促进作用。 知识点一　电磁波谱 【知识梳理】 1．电磁波谱：按电磁波的波长大小或频率高低的顺序排列成的谱，叫作电磁波谱． 2．按照波长从长到短依次排列为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．不同的电磁波由于具有不同的波长(频率)，具有不同的特性． 【重难诠释】 1．电磁波谱及介绍 无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线合起来便构成了范围非常广阔的电磁波谱．如图所示是按波长由长到短(频率由低到高)的顺序排列的． 2．各种电磁波的共性 (1)在本质上都是电磁波，遵循相同的规律，各波段之间的区别并没有绝对的意义． (2)都遵循公式v＝λf，在真空中的传播速度都是c＝3×108 m/s. (3)传播都不需要介质． (4)都具有反射、折射、衍射和干涉的特性． [例题1] （2024春•海口期末）电磁波按波长由大到小排列正确的是（　　） A．无线电波、红外线、紫外线、γ射线 B．γ射线、红外线、紫外线、无线电波 C．红外线、无线电波、γ射线、紫外线 D．紫外线、无线电波、γ射线、红外线 【解答】解：电磁波按波长由大到小的顺序排列为：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线，故A正确，BCD错误。 故选：A。 [例题2] （2024春•九龙坡区校级期中）“中国天眼”位于贵州的大山深处，是500m口径球面射电望远镜（FAST）。它通过接收来自宇宙深处的电磁波探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A．电磁波谱：γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波的波长依次减小 B．不同频率的电磁波在真空中的传播速度相同 C．波长很小的电磁波不能发生干涉、衍射现象 D．机械波、电磁波的传播都不需要介质 【解答】解：A、电磁波谱：γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波的波长依次增大，故A错误； B、不同频率的电磁波在真空中的传播速度相同，都为光速，故B正确； C、干涉、衍射现象是波特有的现象，任何电磁波都可以发生干涉、衍射现象，故C错误； D、电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，机械波的传播需要介质，故D错误。 故选：B。 [例题3] （2023春•徐汇区校级期中）“中国天眼”位于贵州的大山深处，是500m口径球面射电望远镜（FAST）。它通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙，下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A．紫外线的波长比红外线短 B．麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场，空间将产生电磁波 C．电磁波在任何介质中传播速度均为3×108m/s D．普朗克通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁理论 【解答】解：A.因电磁波在真空中速度相同，均为光速，则由c＝λf可得，频率越大的电磁波，波长越短，紫外线的频率比红外线频率大，故紫外线的波长比红外线波长短，故A正确； B.均匀变化的电场激发恒定的磁场，恒定的磁场无法再形成电场，故无法在空间中产生电磁波，故B错误； C.真空中的电磁波的速度为3×108m/s，而在其他介质中电磁波的速度不再是3×108m/s，故C错误； D.赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁理论，故D错误。 故选：A。 知识点二　电磁波的特性及应用 【情境导入】 电磁波在我们日常生活中应用相当广泛，请你列举出下列电磁波的应用实例：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线． 【答案】 无线电波：收音机；红外线：红外线理疗仪；可见光：人看到的五彩缤纷的世界；紫外线：紫外线消毒灯；X射线：X光透视机；γ射线：γ射线探伤． 【知识梳理】 1．无线电波：把波长大于1 mm(频率低于300 GHz)的电磁波称作无线电波，主要用于通信、广播及其他信号传输． 雷达是利用电磁波遇到障碍物要发生反射，以此来测定物体位置的无线电设备，其利用的是波长较短的微波． 2．红外线 (1)红外线是一种光波，波长比无线电波短，比可见光长． (2)所有物体都发射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强． (3)红外线的应用主要有红外遥感技术和红外体温计． 3．可见光 可见光的波长在400～760 nm之间． 4．紫外线 (1)波长范围在5～370 nm之间，不能引起人的视觉． (2)具有较高的能量，应用于灭菌消毒，具有较强的荧光效应，用来激发荧光物质发光． 5．X射线和γ射线 (1)X射线波长比紫外线短，有很强的穿透本领，用来检查金属构件内部有无裂纹或气孔，医学上用于检查人体的内部器官． (2)γ射线波长比X射线更短，具有很高的能量，穿透力更强，医学上用来治疗某些癌症，工业上也可用于探测金属构件内部是否有缺陷． 【重难诠释】 不同电磁波的特性及应用 电磁波谱 无线电波 红外线 可见光 紫外线 X射线 γ射线 频率 由左向右，频率变化为由低到高 真空中 的波长 由左向右，波长变化为由长到短 特性 波动性强 热效 应强 感光性强 化学作用、荧光效应强 穿透力强 穿透力最强 [例题4] （2024春•西城区期末）使用蓝牙耳机可以接听手机来电，蓝牙通信的电磁波波段为（2.4∼2.48）×109Hz。已知可见光的波段为（3.9∼7.5）×1014Hz，则蓝牙通信的电磁波（　　） A．是蓝光 B．波长比可见光短 C．比可见光更容易发生衍射现象 D．在真空中的传播速度比可见光大 【解答】解：A、由题意可知，蓝牙通信的电磁波的频率小于可见光的波段频率，所以蓝牙通信的电磁波肯定不是蓝光，属于无线电波，故A错误； BC、根据公式c＝λf，可得蓝牙通信的电磁波的波长比可见光的波长要长，根据发生的明显衍射的条件，可知蓝牙通信的电磁波比可见光更容易发生衍射现象，故B错误，C正确； D、所有的电磁波在真空中传播的速度都等于光速c，故D错误； 故选：C。 [例题5] （2024春•番禺区期末） 2024年3月，支持5G网络的华为折叠屏PocketS2手机正式发售。5G网络采用3300MHz～5000MHz频段的无线电波，4G网络采用1880MHz～2635MHz频段的无线电波。下列说法正确的是（　　） A．两种无线电波的频率相同 B．两种无线电波在真空中传播速度相同 C．两种无线电波在真空中的波长相同 D．两种无线电波的频率与传播介质有关 【解答】解：A、由题可知两种无线电波的频率不同，故A错误； B、两种无线电波在真空中传播速度相同，故B正确； C、根据公式c＝λf可知λ，两种无线电波在真空中的波长不同，故C错误； D、两种无线电波的频率与传播介质无关，频率是由波源本身决定的，故D错误。 故选：B。 [例题6] （2024春•鲤城区校级期末）如图所示是利用位移传感器测速度的装置，发射器A固定在被测的运动物体上，接收器B固定在桌面上。测量时A向B同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲。从B接收到红外线脉冲开始计时，到接收到超声波脉冲时停止计时，根据两者时间差确定A与B间距离。则下列说法正确的是（　　） A．B接收的超声波与A发出的超声波频率相等 B．时间差不断增大时说明A一定在加速远离B C．红外线与超声波均能在真空中传播 D．红外线能发生偏振现象，而超声波不能发生偏振现象 【解答】解：A、因为多普勒效应B接收的超声波与A发出的超声波频率不相等，故A错误； B、时间差不断增大时说明A一定在远离B，但不能确定A的运动性质，故B错误； C、红外线可以在真空中传播，但超声波不能在真空中运动，故C错误； D、红外线能发生偏振现象，而超声波是纵波，不能发生偏振现象，故D正确。 故选：D。 [例题7] （2022•南京模拟）下列关于紫外线的说法正确的是（　　） A．照射紫外线可增进人体对钙的吸收，因此人们应尽可能多地接受紫外线的照射 B．一切高温物体发出的光都含有紫外线 C．紫外线有很强的荧光效应，常被用来防伪 D．紫外线有杀菌消毒的作用，是因为其有热效应 【解答】解：A、适量照射紫外线，能合成维生素D，促使人体对钙的吸收，但是不能长时间照射紫外线，故A错误； B、一切物体发出的光在都含有红外线，故B错误； C、利用紫外线的荧光效应来做防伪标识，故C正确； D、紫外线的化学效应很强，可以杀菌消毒，故D错误。 故选：C。 [例题8] （2024春•东莞市期末）有“中国天眼”美誉的FAST是目前世界最大口径的射电望远镜，它是一种用于接收和研究天体发射的电磁波的特殊装置。下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A．可见光不属于电磁波 B．电磁波能传播信息，不能传播能量 C．X射线的波长比红外线的波长更长 D．电磁波在真空中的速度等于光速c 【解答】解：A、根据电磁波谱可以知道可见光属于电磁波，故A错误； B、电磁波可以传递信息，也可以传播能量，故B错误； C、根据电磁波谱可以知道X射线的波长要比红外线的短，故C错误； D、所有电磁波在真空中的传播速度都等于光速c，故D正确。 故选：D。 [例题9] （2024•双城区校级开学）电磁波为信息的传递插上了“翅膀”。广播、电视、移动通信等通信方式，使古代人“顺风耳、千里眼”的梦想变成了现实。关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．电磁波的传播需要介质 B．雷达是用γ射线来测定物体位置的设备 C．电磁波的波速c、波长λ、频率f的关系为c＝λf D．遥控器发出的红外线和医院“CT”中的X射线的波长相同 【解答】解：A．电磁波本身就是一种客观存在的物质，电磁波传播不需要介质，而机械波传播需要介质，故A错误； B．雷达是用微波，而不是γ射线来测定物体位置的设备，故B错误； C．电磁波的波速c、波长λ、频率f的关系为c＝λf，故C正确； D．遥控器发出的红外线的波长一般是波长是940nm，医院“CT”中的X射线的波长在0.001nm～0.1 nm之间，两者的波长不相同，故D错误。 故选：C。 1. （2024春•重庆期中）关于现代通信和电磁波，下列叙述正确的是（　　） A．光纤通信传输的信息量很大，主要用于无线电广播 B．卫星通信利用人造卫星作为中继站进行通信 C．电磁波的应用对人类有利无害 D．电磁波不能在真空中传播 【解答】解：A、光纤通信传输的信息量很大，但是是采用光纤通信，属于有线通讯，不能用于无线电广播，故A错误； B、卫星通信利用人造卫星作为中继站进行通信的，故B正确； C、电磁波具有一定的辐射，对人类有一定的伤害，故C错误； D、电磁波本身是种能量形式，可以在真空中传播，故D错误。 故选：B。 2. （2024春•泉州期末）历史上许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，关于电磁波技术的应用，下列说法正确的是（　　） A．医学上常用X射线杀菌消毒 B．电视机遥控器可用红外线遥控 C．铁路、民航等安检口使用紫外线对行李内物品进行检测 D．用烤箱烤面包时，烤箱中会有淡红色的光，这是一种红外线 【解答】解：A．医院里常用紫外线照射对病房和手术室进行消毒，故A错误； B．电视机遥控器可用红外线遥控，故B正确； C．X射线具有穿透力较强，所以民航等安检口使用X射线对行李内物品进行检测，故C错误； D．用烤箱烤面包时，烤箱中会有淡红色的光，这是一种可见光，红外线是不可见的，故D错误。 故选：B。 3. （2024春•慈溪市期末）关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．电磁波依靠电和磁的相互“感应”以及介质的振动而传播 B．无线电波较可见光更容易发生明显的衍射现象 C．红外线具有较高的能量，足以破坏细胞核中的物质 D．麦克斯韦预言了光是电磁波，并通过实验证实了电磁场理论 【解答】解：A、电磁波依靠电和磁的相互“感应“而传播，不需要介质，故A错误； B、无线电波的波长较长，较可见光更容易发生明显的衍射现象，故B正确； C、紫外线具有较高的能量，足以破坏细胞核中的物质，所以可以杀毒灭菌，故C错误； D、麦克斯韦预言了光是电磁波，赫兹通过实验证实了电磁场理论，D错误。 故选：B。 4. （2024春•克州期末）下列说法不正确的是（　　） A．听到迎面而来越来越尖锐的汽笛声，这是波的多普勒效应 B．变化的磁场能产生电场，变化的电场也能产生磁场 C．围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音，这是声音的衍射现象 D．红外线、X射线、紫外线、可见光都是电磁波 【解答】解：A．听到迎面而来越来越尖锐的汽笛声，即汽车靠近时感觉音调升高，是多普勒效应，故A正确； B．根据麦克斯韦理论可知，变化的磁场能产生电场，变化的电场也能产生磁场，故B正确； C．围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音，是由于音叉发出两个频率相同的声波相互叠加，从而出现加强区和减弱区，属于波的干涉现象，故C错误； D．红外线、X射线、紫外线、可见光都是电磁波，故D正确。 本题选错误的，故选：C。 5. （2024春•海淀区期末）电磁波在日常生活和生产中被广泛应用，下列说法正确的是（　　） A．验钞机使用红外线照射钱币使荧光物质发光来鉴别真伪 B．机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪使用的是γ射线 C．汽车喷漆后，进入烘干车间烘干使用的是X射线 D．医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒 【解答】解：A.验钞机使用紫外线照射钱币使荧光物质发光来鉴别真伪，故A错误； B.机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪利用了X射线，故B错误； C，红外线具有典型的热效应，所以汽车厂造出的新车喷漆后进入烘干车间烘干利用了红外线，故C错误； D.医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒，故D正确。 故选：D。 6. （2024春•南充期末）关于电磁场与电磁波，下列说法正确的是（　　） A．变化的电场可能在周围空间产生变化的磁场 B．电磁波和机械波的传播速度都只与介质有关 C．使载波随各种信号而改变的技术叫解调 D．医院利用红外线杀菌消毒和利用紫外线加热理疗 【解答】解：A、根据麦克斯韦电磁场理论可知，变化的电场可能在周围空间产生变化的磁场，故A正确； B、机械波的传播速度只与介质有关，电磁波的传播速度与介质和电磁波的频率有关，故B错误； C、使载波随各种信号而改变的技术叫调制，故C错误； D、医院利用紫外线杀菌消毒和利用红外线加热理疗，故D错误。 故选：A。 7. （2024春•重庆期末）电磁波在日常生产生活中已经被大量应用。关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．控制电视、空调的遥控器发射的信号是γ射线 B．智能手机发射与接收的信号是无线电波 C．机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪使用的是紫外线 D．银行、商店用来鉴别钞票真伪的验钞机使用的是X射线 【解答】解：A.控制电视、空调的遥控器使用的是红外线，故A错误； B.智能手机发射与接收信号使用的是无线电波，故B正确； C、机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪使用的是X射线，故C错误； D，银行、商店用来鉴别大额钞票真伪的验钞机使用的是紫外线，故D错误。 故选：B。 8. （2024春•昆明期末）5G是一种具有低时延、大连接特点的新一代宽带移动通信技术，相比4G而言，5G采用了更高频段的电磁波进行信息传递，使其携带的信息量大幅增加。在真空中，频率高的电磁波比频率低的电磁波（　　） A．波速大、波长小 B．波速大、波长大 C．波长小、周期小 D．波长小、周期大 【解答】解：所有电磁波在真空中的速度均为光速，所以在真空中，频率高的电磁波与频率低的电磁波的波速相等， 根据 可知频率高的电磁波比频率低的电磁波周期小。根据 c＝λf 可知频率高的电磁波比频率低的电磁波波长小，故ABD错误，C正确。 故选：C。 9. （2024春•广州期中）使用蓝牙耳机接听手机来电，信号传输示意如图所示，以下说法正确的是（　　） A．蓝牙通信的电磁波是可见光 B．在同种介质中，蓝牙通信的电磁波波长比手机通信的电磁波波长短 C．两束蓝牙通信的电磁波在任何情况下都不会发生干涉 D．蓝牙通信的电磁波在真空中的传播速度小于光速 【解答】解：A．蓝牙通信的电磁波是无线电波，不是可见光，故A错误； B．在同种介质中，蓝牙通信与手机通信的电磁波传播速度相等，但蓝牙通信的电磁波频率高于手机通信的电磁波频率，根据v＝λf可知，蓝牙通信的波长比手机通信的电磁波波长短，故B正确； C．两束蓝牙通信的电磁波若频率相同，相位差恒定，就会发生干涉，故C错误； D．电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s，蓝牙通信用的是电磁波，能在真空中传播，在真空中的传播速度为3×108m/s，所以蓝牙通信的电磁波在真空中的传播速度等于光速，故D错误。 故选：B。 10. （2023秋•天心区校级期末）下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A．X射线穿透力较强，可用来进行人体透视 B．紫外线能在磁场中偏转，有很强的荧光效应，可用于防伪 C．麦克斯韦建立了电磁场理论并证实了电磁波的存在 D．红外体温计是依据体温计发射红外线来测量体温的 【解答】解：A．X射线穿透力较强，可用来进行人体透视，故A正确； B．紫外线不带电，不能在磁场中偏转，紫外线有很强的荧光效应，可用于防伪，故B错误； C．麦克斯韦建立了电磁场理论并预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故C错误； D．红外体温计是依靠人体辐射的红外线来测体温的，并不是靠体温计发射红外线来测体温的，故D错误。 故选：A。 11. （2023秋•西湖区校级期末）“神舟十三号”载人飞船于2021年10月16日凌晨成功发射，在轨运行6个月后于2022年4月16日返回地球。创造了中国载人航天任务的新纪录。在发射与回收过程中，地面测控站对飞船进行跟踪测量与控制时，传输信号所使用的是电磁波谱中的（　　） A．红外线 B．无线电波 C．紫外线 D．X射线 【解答】解：根据电磁波的特点，可知无线电波用于通信，红外线用于遥控、热成像仪、红外制导，紫外线用于医用消毒，验证假钞等，X射线用于CT照相，所以地面测控站对飞船进行跟踪测量与控制时，传输信号所使用的是电磁波谱中无线电波来进行工作的，故B正确，ACD错误。 故选：B。 12. （多选）（2024春•浦东新区校级期末）电磁波可应用与卫星通信，下列说法中正确的是（　　） A．当电磁波的频率和振荡电路的固有频率相同时，振荡电流的振幅最大，接收到的能量最大 B．电磁波的频率越高，越趋近于直线传播，衍射能力越差，在传播中的衰减也越大 C．为了有效地发射电磁波，可降低LC开放电路的振荡频率 D．卫星通信是利用卫星作为无线电波传播的中继站，补充能量后再发往下一站 【解答】解：A．当电磁波的频率和振荡电路的固有频率相同时，会产生电谐振，振荡电流的振幅最大，接收电路产生的振荡电流最强，接收到的能量最大，故A正确； B．电磁波的频率越高，波长越小，越趋近于直线传播，衍射能力越差，在传播中的衰减也越大，故B正确； C．为了有效地发射电磁波，可增大LC开放电路的振荡频率，故C错误； D．卫星通信是利用卫星作为无线电波传播的中继站，补充能量后再发往下一站，故D正确。 故选：ABD。 13. （多选）（2024春•天府新区校级期中）“中国天眼”位于贵州的大山深处，是500m口径球面射电望远镜（FAST）。它通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A．电磁波在任何介质中传播速度均为3×108m/s B．红外线的波长比紫外线大 C．麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场，空间将产生电磁波 D．赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁理论 【解答】解：A．电磁波在不同介质中的传播速度不同，其在真空中传播的速度为3×108m/s，故A错误； B．.因电磁波在真空中速度相同，均为光速，则由c＝λf可知，频率越大的电磁波，波长越短，紫外线的频率比红外线频率大，故红外线的波长比紫外线大，故B正确； C．麦克斯韦认为周期性变化的电场激发出周期性变化的磁场，空间将产生电磁波，均匀变化的电场激发恒定的磁场，恒定的磁场无法再形成电场，故无法在空间中产生电磁波，故C错误； D．赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁理论，故D正确。 故选：BD。 14. （2024春•虹口区校级期末）5G作为一种新型移动通信同络，不仅要解决人与人通信，为用户提供增强现实、虚拟现实、超高清（3D）视频等更加身临其境的极致业务体验。5G网络使用的无线电波通信频率在3.0GHz以上的超高频段和极高频段，比4G及以下网络（通信频率在0.3GHz～3.0GHz间的特高频段）拥有更大的带宽和更快的传输速率。未来5G网络的传输速率（指单位时间传送的数据量大小）可达10Gbps（比特率、比特/秒），是4G网络的50﹣100倍。 （1）在5G技术领域，华为绝对是领跑者。与4G相比，5G使用的电磁波频率更高。下列说法中正确的是 　 。 A.5G使用的电磁波是横波 B.5G使用的电磁波是纵波 C.5G使用的电磁波在介质中传播速度比4G的快 D.空间中的5G信号和4G信号相遇会产生干涉现象 （2）关于5G网络使用的无线电波相比4G网络，下列说法正确的是 　 　。 A.在真空中的传播速度更快 B.在真空中的波长更长 C.衍射的本领更弱 D.频率更高，相同时间传递的信息量更大 （3）产生5G无线信号电波的LC振荡电路某时刻的工作状态如图2所示，则该时刻 　 　。 A.线圈中磁场的方向向上 B.电容器两极板间电场强度正在变大 C.电容器正在放电，线圈储存的磁场能正在增加 D.线路中的电流正在减小且与线圈中感应电流的方向相反 （4）目前困扰5G发展的难题之一是供电，5G基站单系统功耗为4kW（基站用电器功率），信号覆盖半径约为100m，而在4G时代，基站单系统功耗仅为1kW，信号覆盖半径约为2km。如图3所示，某5G基站距离100kV主供电线路一定距离，线路电阻为40Ω，线路损耗功率占总功率的20%（变压器均视作理想变压器）。 ①求输电回路的电流； ②高压变压器原、副线圈的匝数比； ③为了实现5G网络信号全覆盖面积约为2000平方公里城市，试估算全市的5G基站运行一天将消耗约多少kW•h？（保留一位有效数字） 【解答】解：（1）AB.4G和5G信号均为电磁波，电磁波传播过程中，电场强度和磁感应强度的方向始终与传播方向垂直，故电磁波为横波，故A正确，B错误； C、任何频率的电磁波在真空中传播的速度都一样，等于光速，故C错误； D、由于5G的电磁波频率更高，根据波的干涉条件可知空间中的5G信号和4G信号相遇不会产生干涉现象，故D错误。 故选：A。 （2）A.无线电波（电磁波）在真空中的传播速度与光速相同，保持不变，其速度与频率没有关系，故A错误； B.由公式c＝λf可知λ，5G频率变大，波长变短，故B错误； C.波长越短的波衍射本领越小，所以5G衍射的本领更弱，故C正确； D.无线电波（电磁波）频率越高，周期越小，相同时间内可承载的信息量越大，故D正确。 故选：CD。 （3）A.根据线圈中电流方向，应用右手螺旋定则判断出线圈中磁场方向向下，故A错误； B.电流方向流向正极板，表示电容器在充电，两极板电荷量增大，板间电场强度在变大，故B正确； CD.电流方向流向正极板，表示电容器在充电，两极板电荷量增大，电容器中的电场能正在增大，则线圈储存的磁场能正在减小，线路中的电流正在减小，根据楞次定律可知，线圈中感应电流的方向与线路中的电流方向相同，故CD错误。 故选：B。 （4）①由题意可知，总功率为P总 线路损耗功率为 ΔP＝20%P总＝5×20%kW＝1kW 由ΔP＝I2R得 I＝5A ②高压变压器副线圈的电压为U2 由 解得 ③需要的基站个数 N个 每个基站一天耗电量 E0＝P总t＝5kW×24h＝120kW•h 总耗电 E＝N•E0kW•h 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$