第四节 电磁波及其应用（分层作业）物理粤教版必修第三册

6.4电磁波及其应用 一、单选题 1．使用蓝牙耳机接听手机来电，手机与基地台及耳机的信号传输如图所示．若基地台与手机、手机与蓝牙耳机之间通信的电磁波分别为甲波、乙波，则（    ） A．甲波的波长比乙波短 B．真空中甲波的传播速度比乙波小 C．测量体温时使用的测温枪探测的是乙波 D．甲、乙波都能在真空中传播 2．2021年3月的两会上，“5G+北斗”成为社会各界高度关注的热词，其将成为智能时代最重要的基础设施之一。5G网络使用的无线电波通信频率是3.0GHz以上的超高频段和极高频段，比目前通信频率在间的特高频段的4G网络拥有更大的带宽和更快的传输速率，5G网络的传输速率是4G网络的50~100倍。关于5G网络使用的无线电波，下列说法正确的是（　　） A．衍射的本领比4G更强 B．在真空中的传播速度比4G更快 C．会与真空中传播的4G信号发生干涉 D．相同时间传递的信息量比4G更大 3．下列情景中关于电磁波特性和应用的描述，正确的是（　　） A．手机通话时涉及的波既有电磁波又有声波 B． “CT”利用紫外线检查多种疾病 C． “B超” 中的超声波属于电磁波 D．遥控器发出的红外线有很高的穿透本领 4．电磁波给人类生活带来日新月异变化的同时，也带来了电磁污染。长期使用如图所示的通信装置，会对人体健康产生影响的是（　　） A． B． C． D． 5．关于生活中遇到的各种电磁波，下列说法正确的是（　　） A．医院里“CT”机使用的电磁波是γ射线，它具有较强的穿透能力 B．紫外线常用于卫星通信、电视等信号的传输，它还可用于消毒 C．“浴霸”的取暖灯泡能发出较强的红外线，它具有显著的热效应 D．X射线可以摧毁病变的细胞，常用于治疗各种癌症 6．“中国天眼”位于贵州的大山深处，它通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙。关于电磁波下列说法正确的是（    ） A．电磁波不能在水中传播 B．红外线的波长比紫外线的长 C．用手机通话时没有利用电磁波 D．不同电磁波在真空中传播速度不同 7．电磁辐射是一种复合的电磁波，以相互垂直的电场和磁场随时间的变化而传递能量。人体生命活动包含一系列的生物电活动，这些生物电对环境的电磁波非常敏感，因此，电磁辐射可以对人体造成影响和损害。《环境电磁波卫生标准》等法规规定：当电磁辐射强度（单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量）不超过0.15W/m2时，对人体没有任何影响。某办公区域内采用如图所示的无线路由器，若它的电磁辐射功率是7.5W，则人体与该装置的安全距离至少为（　　） A．2.0m B．3.0m C．4.0m D．6.0m 8．下图能说明产生电磁波的装置或器件的是（　　） A． B． C． D． 9．我国“空警—2000”预警机上装备有多功能三坐标多普勒脉冲雷达，可进行全向探测，主要用于发现和跟踪空中与水面目标，工作频率为1.2×109~1.4×109 Hz。对空中目标的最远探测距离为470 km，该机的雷达系统可同时跟踪60~100个空中目标，并对战术空军的10架飞机实施引导。下列关于该脉冲雷达的说法正确的是（　　） A．脉冲雷达采用的是X射线 B．脉冲雷达采用的是微波 C．预警机高速飞行时，发射的脉冲信号传播速率可能大于光在真空中的速率 D．雷达发射的电磁波穿透力强，可用来进行人体透视 10．如图为公交车上车时刷卡的情景，当听到“嘀”的声音，表示刷卡成功。刷卡所用的IC卡内部有电感线圈L和电容C构成的LC振荡电路。刷卡时，读卡机向外发射某一特定频率的电磁波，IC卡内的LC振荡电路产生电谐振，线圈L中产生感应电流，给电容C充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输。下列说法正确的是（　　） A．读卡机发射的电磁波不能在真空中传播 B．IC卡是通过X射线工作的 C．读卡机在发射电磁波时，需要进行调谐和解调 D．IC卡既能接收读卡机发射的电磁波，也有向读卡机传输数据的功能 二、多选题 11．古代也采用过“无线”通信的方式，如利用火光传递信息的烽火台，利用声音传递信号的鼓等，关于声音与光，下列说法正确的是（　　） A．声音是机械波 B．声音是电磁波 C．光是电磁波 D．光是机械波 12．2023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。在地面工作人员和舱内航天员邓清明的密切配合下，两名出舱航天员费俊龙、张陆圆满完成全部既定工作任务，安全返回问天实验舱。下列说法正确的是（　　） A．地面工作人员发出指令的声音是由声带振动产生的 B．地面工作人员可以利用音色区分航天员 C．地面工作人员与舱内的航天员利用电磁波传递信息 D．舱外的两名航天员大声说话就能直接利用声波进行交流 一、多选题 1．以声波作为信息载体的水声通信是水下长距离通信的主要手段。2020年11月10日，中国载人潜水器“奋斗者”号创造了10909米深潜纪录。此次深潜作业利用了水声通信和电磁通信等多种通信方式进行指令传输或数据交换，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．“奋斗者”号与“探索一号”通信的信息载体属于横波 B．“奋斗者”号与“沧海”号通信的信息载体属于横波 C．“探索一号”与通信卫星的实时通信可以通过机械波实现 D．“探索一号”与“探索二号”的通信过程也是能量传播的过程 2．在幽深的海底，要想知道潜水器所在位置并不容易，因为海水是导电媒质，电磁波在海水中的传播衰减很大，且频率越高衰减越大，导致使用无线电波的定位手段在海水中失灵。声波是最有效的水下远距离传播信息的载体。声波在海水中传播时也会被海水吸收一部分，而且频率越高吸收就越厉害，频率低的声波反而被吸收得少。结合以上信息，下列说法正确的是（　　） A．无线电波在海水中传播时，会使海水中产生感应电流 B．若海水清澈，光在海水中的传播衰减就会很小 C．无线电波在介质中的传播速度除了与介质有关外，还与本身的频率有关 D．声波的频率越低，在海水中传播的距离越远，传播的速度越小 二、填空题 3．如图所示，为某品牌四旋翼无人机，其控制系统主要由感知飞行姿态的陀螺仪、GPS 定位模块、超声波传感器等各种功能的传感器及控制电路组成。超声波传感器可准确探测无人机在飞行时遇到的障碍物，这是因为超声波具有 （ 选填“指向性强”或“传播速度最快”）的特点；无人机是悬停还是飞行、向哪个方向飞行、上升还是下降等飞行指令都由控制系统下达，其中 GPS 定位模块利用 波传递信息。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 6.4电磁波及其应用 一、单选题 1．使用蓝牙耳机接听手机来电，手机与基地台及耳机的信号传输如图所示．若基地台与手机、手机与蓝牙耳机之间通信的电磁波分别为甲波、乙波，则（    ） A．甲波的波长比乙波短 B．真空中甲波的传播速度比乙波小 C．测量体温时使用的测温枪探测的是乙波 D．甲、乙波都能在真空中传播 【答案】D 【详解】A．由题图可知甲波的频率小于乙波的频率，则甲波波长比乙波长，故A错误； B．所有频率的电磁波在真空中的传播速度都为，故B错误； C．测量体温时使用的测温枪探测的是红外线，而通信用的是无线电波，故C错误； D．所有频率的电磁波都能在真空中传播，故D正确。 故选D。 2．2021年3月的两会上，“5G+北斗”成为社会各界高度关注的热词，其将成为智能时代最重要的基础设施之一。5G网络使用的无线电波通信频率是3.0GHz以上的超高频段和极高频段，比目前通信频率在间的特高频段的4G网络拥有更大的带宽和更快的传输速率，5G网络的传输速率是4G网络的50~100倍。关于5G网络使用的无线电波，下列说法正确的是（　　） A．衍射的本领比4G更强 B．在真空中的传播速度比4G更快 C．会与真空中传播的4G信号发生干涉 D．相同时间传递的信息量比4G更大 【答案】D 【详解】A．5G网络使用的无线电波通信频率高于4G网络使用的，根据波长与频率关系式有 5G网络使用的无线电波通信波长小于4G网络使用的，其衍射本领变弱。故A错误； B．电磁波在真空中的传播速度与光速相同，保持不变，其速度与频率无关。故B错误； C．两者频率不同，不能发生干涉。故C错误； D．无线电波频率越高，周期越小，相同时间内可承载的信息量越大。故D正确。 故选D。 3．下列情景中关于电磁波特性和应用的描述，正确的是（　　） A．手机通话时涉及的波既有电磁波又有声波 B． “CT”利用紫外线检查多种疾病 C． “B超” 中的超声波属于电磁波 D．遥控器发出的红外线有很高的穿透本领 【答案】A 【详解】A．手机通话时涉及的波既有电磁波又有声波，A正确； B．“CT”利用X线束对身体部位进行扫描，检查多种疾病，B错误； C．“B超” 中的超声波属于声波，C错误； D．遥控器发出的红外线，频率比可见光低，波长长，穿透本领较弱，D错误； 故选A。 4．电磁波给人类生活带来日新月异变化的同时，也带来了电磁污染。长期使用如图所示的通信装置，会对人体健康产生影响的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】ABD．选项A、B、D中的图片都是固定电话，只是样式不同，固定电话是利用电现象和声现象之间的联系来工作的，不会对人体健康产生影响； C．选项C中的图片是移动电话，移动电话是利用电磁波来工作的，过量的电磁波会造成电磁辐射，对人体造成伤害。 故选C。 5．关于生活中遇到的各种电磁波，下列说法正确的是（　　） A．医院里“CT”机使用的电磁波是γ射线，它具有较强的穿透能力 B．紫外线常用于卫星通信、电视等信号的传输，它还可用于消毒 C．“浴霸”的取暖灯泡能发出较强的红外线，它具有显著的热效应 D．X射线可以摧毁病变的细胞，常用于治疗各种癌症 【答案】C 【详解】A．医院里“CT”机使用的电磁波是X射线，利用X射线能够穿透物质，来检查人体的内部器官，故A错误； B．微波常用于卫星通信、电视等信号的传输，紫外线用于消毒，故B错误； C．“浴霸”的取暖灯泡能发出较强的红外线，利用红外线的热效应进行取暖，故C正确； D．γ射线可以摧毁病变的细胞，常用于治疗各种癌症，故D错误。 故选C。 6．“中国天眼”位于贵州的大山深处，它通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙。关于电磁波下列说法正确的是（    ） A．电磁波不能在水中传播 B．红外线的波长比紫外线的长 C．用手机通话时没有利用电磁波 D．不同电磁波在真空中传播速度不同 【答案】B 【详解】A．电磁波可以在介质与真空中传播，A错误； B．红外线为非可见光，频率比红光低；紫外线也是非可见光，但频率比紫光高，因此红外线的频率低于紫外线的频率，所以红外线的波长比紫外线长，B正确； C．手机通话就是信息的传输，信息需要通过电磁波来传输，因此手机通话利用电磁波来把信息传送的，C错误； D．任何电磁波在真空中传播速度均为，D错误。 故选B。 7．电磁辐射是一种复合的电磁波，以相互垂直的电场和磁场随时间的变化而传递能量。人体生命活动包含一系列的生物电活动，这些生物电对环境的电磁波非常敏感，因此，电磁辐射可以对人体造成影响和损害。《环境电磁波卫生标准》等法规规定：当电磁辐射强度（单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量）不超过0.15W/m2时，对人体没有任何影响。某办公区域内采用如图所示的无线路由器，若它的电磁辐射功率是7.5W，则人体与该装置的安全距离至少为（　　） A．2.0m B．3.0m C．4.0m D．6.0m 【答案】A 【详解】设人体与该装置的安全距离至少为x，则 解得 x≈2.0m 故选A。 8．下图能说明产生电磁波的装置或器件的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】ABC装置都不能说明产生电磁波；D图的遥控器是靠产生电磁波工作的。 故选D。 9．我国“空警—2000”预警机上装备有多功能三坐标多普勒脉冲雷达，可进行全向探测，主要用于发现和跟踪空中与水面目标，工作频率为1.2×109~1.4×109 Hz。对空中目标的最远探测距离为470 km，该机的雷达系统可同时跟踪60~100个空中目标，并对战术空军的10架飞机实施引导。下列关于该脉冲雷达的说法正确的是（　　） A．脉冲雷达采用的是X射线 B．脉冲雷达采用的是微波 C．预警机高速飞行时，发射的脉冲信号传播速率可能大于光在真空中的速率 D．雷达发射的电磁波穿透力强，可用来进行人体透视 【答案】B 【详解】ABC．脉冲雷达是利用微波测速、测距的，其传播速率等于光速，AC错误，B正确； D．可用来进行人体透视的是X射线，D错误。 故选B。 10．如图为公交车上车时刷卡的情景，当听到“嘀”的声音，表示刷卡成功。刷卡所用的IC卡内部有电感线圈L和电容C构成的LC振荡电路。刷卡时，读卡机向外发射某一特定频率的电磁波，IC卡内的LC振荡电路产生电谐振，线圈L中产生感应电流，给电容C充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输。下列说法正确的是（　　） A．读卡机发射的电磁波不能在真空中传播 B．IC卡是通过X射线工作的 C．读卡机在发射电磁波时，需要进行调谐和解调 D．IC卡既能接收读卡机发射的电磁波，也有向读卡机传输数据的功能 【答案】D 【详解】A．电磁波能在真空中传播，故A错误； B．IC卡工作肯定不是依靠X射线，X射线的辐射能量较大，长时间接触对人体有害，故B错误； C．读卡机发射的电磁波到IC卡的距离很近，所以不需要进行调谐和解调，故C错误； D．IC卡既能接收读卡机发射的电磁波，也有向读卡机传输数据的功能，故D正确。 故选D。 二、多选题 11．古代也采用过“无线”通信的方式，如利用火光传递信息的烽火台，利用声音传递信号的鼓等，关于声音与光，下列说法正确的是（　　） A．声音是机械波 B．声音是电磁波 C．光是电磁波 D．光是机械波 【答案】AC 【详解】声音必须在介质中传播，是机械波；光可以在真空中传播，是电磁波。故AC正确，BD错误。 故选AC。 12．2023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。在地面工作人员和舱内航天员邓清明的密切配合下，两名出舱航天员费俊龙、张陆圆满完成全部既定工作任务，安全返回问天实验舱。下列说法正确的是（　　） A．地面工作人员发出指令的声音是由声带振动产生的 B．地面工作人员可以利用音色区分航天员 C．地面工作人员与舱内的航天员利用电磁波传递信息 D．舱外的两名航天员大声说话就能直接利用声波进行交流 【答案】ABC 【详解】A．声音的产生是由于声带的振动，A正确； B．音色由发声体本身决定，利用音色可以区分航天员，B正确； CD．声音的传播需要介质，太空中没有空气，所以航天员之间以及他们和地面的交流都需要通过电磁波传递信息，故C正确，D错误。 故选ABC。 一、多选题 1．以声波作为信息载体的水声通信是水下长距离通信的主要手段。2020年11月10日，中国载人潜水器“奋斗者”号创造了10909米深潜纪录。此次深潜作业利用了水声通信和电磁通信等多种通信方式进行指令传输或数据交换，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．“奋斗者”号与“探索一号”通信的信息载体属于横波 B．“奋斗者”号与“沧海”号通信的信息载体属于横波 C．“探索一号”与通信卫星的实时通信可以通过机械波实现 D．“探索一号”与“探索二号”的通信过程也是能量传播的过程 【答案】BD 【详解】A．由题知，“奋斗者”号与“探索一号”通信是通过水声音通信，声音在水下是纵波，故信息载体属于纵波，故A错误； B．由题知，“奋斗者”号与“沧海”号通信是通过无线蓝绿光通信，光是电磁波属于横波，故信息载体属于横波，故B正确； C．因为太空中没有介质，故机械波无法传播，所以“探索一号”与通信卫星的实时通信只能通过电磁通信来实现，故C错误； D．在传递信息的过程也是传递能量的过程，故“探索一号”与“探索二号”的通信过程也是能量传播的过程，故D正确。 故选BD。 2．在幽深的海底，要想知道潜水器所在位置并不容易，因为海水是导电媒质，电磁波在海水中的传播衰减很大，且频率越高衰减越大，导致使用无线电波的定位手段在海水中失灵。声波是最有效的水下远距离传播信息的载体。声波在海水中传播时也会被海水吸收一部分，而且频率越高吸收就越厉害，频率低的声波反而被吸收得少。结合以上信息，下列说法正确的是（　　） A．无线电波在海水中传播时，会使海水中产生感应电流 B．若海水清澈，光在海水中的传播衰减就会很小 C．无线电波在介质中的传播速度除了与介质有关外，还与本身的频率有关 D．声波的频率越低，在海水中传播的距离越远，传播的速度越小 【答案】AC 【详解】A．海水是导电媒质，无线电波在海水中传播时，会使海水中产生感应电流，故A正确； B．光在海水中的传播衰减，主要是由于产生感应电流而导致的，故B错误； C．无线电波在介质中的传播速度，除了与介质有关外，还与本身的频率有关，故C正确； D．根据题意可知，声波的频率越低，在海水中传播的距离越远，声波是机械波，机械波的传播速度只取决于介质，则声波在海水中传播的速度不变，故D错误。 故选AC。 二、填空题 3．如图所示，为某品牌四旋翼无人机，其控制系统主要由感知飞行姿态的陀螺仪、GPS 定位模块、超声波传感器等各种功能的传感器及控制电路组成。超声波传感器可准确探测无人机在飞行时遇到的障碍物，这是因为超声波具有 （ 选填“指向性强”或“传播速度最快”）的特点；无人机是悬停还是飞行、向哪个方向飞行、上升还是下降等飞行指令都由控制系统下达，其中 GPS 定位模块利用 波传递信息。 【答案】 指向性强 电磁 【详解】[1]超声波具有方向性好、穿透力强，所以利用超声波传感器可探测无人机在飞行时遇到的障碍物。 [2] GPS定位模块利用电磁波来传递信息。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$