专题10 电磁波与信息技术(专项训练)物理教科版2024九年级下册
2026-01-23
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理教科版九年级下册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第10章 电磁波与信息技术 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 信息的传递 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.42 MB |
| 发布时间 | 2026-01-23 |
| 更新时间 | 2026-01-23 |
| 作者 | 世泽永留芳 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-09-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53944475.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
本讲义聚焦电磁波与信息技术这一核心主题,系统构建从电磁波的产生、传播特性到应用实例的完整知识链条,前后衔接紧密,由基础概念(如赫兹实验验证)逐步过渡到高频考点(如电磁波谱、5G通信原理),并延伸至生活实践(如微波炉加热机制、电磁污染防护),形成清晰的学习支架。
资料设计亮点突出,融合物理观念、科学思维与科学探究三大素养,以“变式训练+真实情境”为核心策略,例如通过神舟飞船通信案例强化能量观念和电磁波传播规律的理解,借助收音机“咔咔”声实验引导学生进行证据推理与模型建构,同时设置防晒霜阻挡紫外线的探究任务,培养学生质疑创新意识。课中可作为教师精准施教的抓手,课后则助力学生查漏补缺,巩固难点,提升综合应用能力。
内容正文:
专题10 电磁波与信息技术(解析版)
目录
A题型建模・专项突破 ………………………………………………………………………1~12
题型一:电磁波的产生 1
题型二:电磁波的传播(重点、常考点) 3
题型三:电磁波的描述(难点、常考点) 4
题型四:电磁波的应用(常考点) 5
题型五:电磁波谱及其应用 7
题型六:电磁波与我们的生活(常考点) 9
题型七:电磁污染 11
B综合攻坚・能力跃升………………………………………………………………………12~21
题型一:电磁波的产生
【例1】第一次用实验证实了电磁波存在的科学家是( )
A.麦克斯韦 B.法拉第 C.赫兹 D.奥斯特
【答案】C
【解析】电磁波是由法拉第发现、麦克斯韦完成的电磁理论,但通过实验证实的第一人是赫兹,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【变式1】2021年5月15日,我国天问一号任务着陆巡视器成功着陆火星。如图是“祝融号”火星车拍摄传回地球的首批图片之一。这些图片信息传回地球主要依靠( )
A.电磁波 B.激光 C.声波 D.电流
【答案】A
【解析】火星车和地面的联系靠电磁波,将图片等信号调制到电磁波上,把电磁波当成载体发射回地面,所以它传递信息利用的是电磁波。
故选A。
【变式2】2022年4月16日,神舟十三号载人飞船完成既定任务,顺利返回地球。在空间站执行任务过程中,烟台籍宇航员王亚平为全国的同学们进行了两次精彩的太空授课,授课过程中信息的传递主要依靠( )
A.空气 B.超声波 C.次声波 D.电磁波
【答案】D
【解析】A.神舟十三号系统是在太空,是真空环境,没有空气,所以不是利用空气传播信息的,故A不符合题意;
BC.超声波和次声波属于声音,声音的传播需要介质,真空不能传声,所以神舟十三号系统传递信息不依靠超声波和次声波,故BC不符合题意;
D.电磁波传播不需要介质,可以在真空中传播,所以神舟十三号系统在传递信息过程中主要依靠电磁波传递信息的,故D符合题意。
故选D。
【变式3】打开收音机的开关,将旋钮调到没有电台的位置,并将音量开大。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的接触,如图所示,会听到收音机发出“咔咔”声。
(1)这一现象验证了__________的存在;
(2)现将收音机放入玻璃罩中,用抽气机抽去罩中的空气,重复以上实验,却发现听不到收音机发出的“咔咔”声,试分析:收音机放在真空玻璃罩中听不到“咔咔”声的原因是:________________________。
(3)谢老师在一次乘坐镇江商业城的电梯时,发现性能完好的手机接收不到信号,原因是_______________________________。
(4)请设计一个实验验证你的判断:
【答案】(1)电磁波;(2)声音不能在真空中传播;(3)电梯对电磁波有屏蔽作用;(4)见解析。
【解析】(1)迅速变化的电流会在空间激起电磁波,听到收音机发出“咔咔”声验证了电磁波的存在。
(2)声音的传播需要介质,将收音机放入玻璃罩中,用抽气机抽去罩中的空气,发现听不到收音机发出的“咔咔”声,原因是声音不能在真空中传播。
(3)电梯相当于密闭的金属罩,乘坐电梯时,发现手机接收不到信号,原因是电梯对电磁波有屏蔽作用。
(4)首先将完好的手机设置到响铃状态后放入密闭的金属盒内,再用另一完好的手机呼叫盒内的手机,若听不到盒内的手机声响,就说明金属体对电磁波有屏蔽作用。
二、电磁波的传播
【例2】关于电磁波,以下说法正确的选项是( )
A.电磁波的传播需要介质 B.电磁波沿某一特定方向向远处传播
C.电磁波是向空间各个方向传播的 D.电磁波与声波完全一样
【答案】C
【解析】A.电磁波的传播不需要介质,可在真空中传播,故A错误。
B.电磁波通常向空间各方向传播,而非单一特定方向,故B错误。
C.电磁波传播方向为各向同性(向各个方向),故C正确。
D.电磁波与声波本质不同(如是否需要介质、波动类型等),故D错误。
正确选项为C。
【变式2-1】NFC的中文全称为近场通信技术,是一种短距高频的无线电技术,广泛应用于移动支付、门禁、公交卡等,该技术利用________波传递信息,该波在真空中的传播速度约为_________m/s。
【答案】电磁,3×108m/s
【解析】电磁波可以传递信息,近场通信技术利用电磁波传递信息;电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播,在真空中的传播速度约为3×108m/s。
【变式2-2】1965年,美国发射通信卫星1es-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
【答案】D
【解析】真空不能传声,信号应为电磁波,周期为:
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【变式2-3】电磁波家族有无线电波、红外线、可见光等,在空气传播时它们的________(选填“速度”或“波长”)相同;验钞机能检验人民币的真伪,它的原理是利用_________使荧光物质发光;人们________(选填“能”或“不能”)直接用眼睛观察到红外线。
【答案】速度;紫外线;不能。
【解析】电磁波家族有无线电波、红外线、可见光等,在空气传播时它们的速度相同:各种电磁波在空气中的传播速度均为3×108m/s。
光谱中紫光以外的看不见的光称为紫外线,紫外线能够使荧光物质发光。
验钞机能检验人民币的真伪,它的原理是利用紫外线使荧光物质发光。
红外线和紫外线都是不可见光,人们不能直接用眼睛观察到红外线。
【变式2-4】如图所示,电磁波是个大家族,下列说法正确的是( )
A.红外线的波长比紫外线的短 B.无线电波在真空中传播速度比X射线快
C.紫外线的频率比无线电波的高 D.电磁波不能在真空中传播
【答案】C
【解析】A.红外线的频率比紫外线的低,所以红外线的波长比紫外线的长,故A错误。
B.电磁波在真空中的传播速度和光速相等,都是3×108m/s,故B错误。
C.由图可知,紫外线的频率比无线电波的频率高,故C正确。
D.电磁波传播不需要介质,电磁波能在真空中传播,故D错误。
故选C。
三、电磁波的描述
【例3】如图是收音机的调台面板,“FM”和“AM”为两个波段,________波段的波长较长;图中“1000”字样代表接收电磁波的波长为________m。(电磁波的传播速度与光速相同)
【答案】AM;300
【解析】无线电广播的电台是通过电磁波将信号发射出去的,其信号的接收是靠收音机接收电台传递的信号收听广播的。从图表上看,AM的单位是千赫,FM的单位是兆赫。由于电磁波的传播速度是不变的,由公式c=λf知道,波速一定时,波长与频率成反比,即频率越小则波长会越大。
图中1000指1000kHz=1×106Hz
故答案为:AM;300。
【变式3-1】一台额定功率为0.08W的收音机,在接收频率逐渐减小的过程中,所对应电磁波的波长将逐渐_______(填“增大”、“减小”或“不变”);该电磁波在空间传播的速度约为________m/s;在正常工作情况下,假设持续收听1h,将消耗________J的电能。
【答案】增大;288
【解析】电磁波的三个要素之间的关系是c=λf,不同频率或波长的电磁波的传播速度是一样的,均为3×108m/s,由公式c=λf可知,当接收频率f逐渐减小时,对应的波长会增大。
因为
所以收音机消耗的电能为:
W=Pt=0.08W×1×3600s=288J
故答案为:增大;3×108;288。
【变式3-2】中央电视台第一套节目的频率为52.5MHz(1MHz=106Hz),电磁波在真空中的传播速度________(填“大于”、“等于”或“小于”)光在真空中的传播速度,其速度大小为_________m/s,那么中央电视台第一套节目的波长为________m。
【答案】等于;3×108m/s;5.71
【解析】从电磁波的公式c=λf入手分析,c是波速,其大小等于光速,即3×108m/s,λ是波长,单位是m,f是频率,单位是Hz。
52.5MHz=52.5×106Hz=5.25×107Hz
由c=λf得:
故答案为:等于;3×108m/s;5.71。
【变式3-3】各色光在真空中的波长如图所示,植物中叶绿素a会吸收波长在430m~662nm之间的光。真空中,波长650nm的光( )
A.是紫光 B.不是电磁波
C.波长比蓝光的长 D.比波长500nm的光传播速度大
【答案】C
【解析】A.由图可知波长650nm的光是红光,故A不符合题意;
B.红光也属于电磁波,故B不符合题意;
C.该光的波长是650nm,蓝光的波长是430-450nm,故该光的波长比蓝光的波长长,故C符合题意;
D.该光和波长为500nm的光都是电磁波,在真空中的传播速度一样,故D不符合题意。
故选C。
四、电磁波的应用
【例4】如图是电磁波及其应用事例,下列说法正确的是( )
A.电视机遥控器用γ射线遥控 B.体检胸透用的X射线频率比无线电波低
C.验钞机用的紫外线波长比红外线短 D.可见光比无线电波在真空中的传播速度快
【笞案】C
【详解】A.电视机的遥控器利用了红外线遥控,故A错误;
B.体检胸透用的电磁波频率比无线电波高,故B错误:
C.验钞机用的紫外线频率比红外线高,它们在真空中传播速度相同,由c=λf可知,紫外线波长比红外线短,故C正确;
D.可见光和无线电波在真空中的传播速度相同,故D错误。
故选C。
【变式4-1】5G通信技术是指第五代移动通信系统,我国在5G通信技术方面处于世界领先地位。5G网络比4G网络有更大的容量和更快的数据处理速度,它能够将目前无线通信技术拓展到人与物无线相连。关于5G与4G,下列说法错误的是( )
A.5G和4G都是利用电磁波进行无线通信的 B.5G 比4G传输处理数据的容量更大
C.5G 比4G处理数据的速度更快 D.5G传播电磁波的速度比4G信号的快
【答案】D
【解析】5G网络和4G网络都是利用电磁波进行无线通信,在真空中传播的速度都是3×108m/s,A正确,D错误;
5G网络最大的优势在于提供的移动宽带服务速率更快,延迟更低,传输更大容量数据时稳定性更好,且网络更安全,B、C正确。
故选D。
【变式4-2】(2024·江苏无锡·中考真题)2024年3月20日,我国探月工程四期“鹊桥二号”中继星成功发射,它通过_________实现地球与月球背面的信息传递。如图是中继星的星载天线熔比模型,形如“金色大伞”,“伞面”由高反射率的“镀金钼丝”制成,能将信号________(选填“反射”或“折射”)会聚到信号接收器,实现信息传输。“镀金钼丝”还具有热膨胀系数低的性质,可以确保其在温度变化较大时________(选填“容易”或“不易”)发生形变。
【答案】电磁波;反射;不易
【解析】电磁波可以传递信息,电磁波可以在真空中传播,“鹊桥二号”中继星通过电磁波实现地球与月球背面的信息传递。
由图可知,中继星的星载天线能将信号能将信号会聚到信号接收器,实现信息传输。
“镀金钼丝”具有热膨胀系数低的性质,“镀金钼丝”在温度变化较大时不易发生形变。
【变式4-3】图(a)(b)所示是家用微波炉及其铭牌。小徐对微波加热食物的原理感到好奇,查阅资料后得知:(a)水分子会发生振动,振动的固有频率为2450MHz(1MHz=106赫兹),若受到频率相同或相近的波激发,水分子的热运动会加剧;(b)微波的振动频率为300MHz~300000MHz,可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料,但遇到金属就会发生反射。
(1)该微波炉正常工作0.1小时,耗电________度;
(2)结合所学知识及上述信息,简述微波加热食物的原理:_________________________________。
(3)若要加热牛奶到60℃左右,应将牛奶倒入________中,再放入微波炉加热;
A.耐高温的玻璃杯 B.耐高温的不锈钢杯 C.耐热温度50℃的一次性纸杯
【答案】(1)0.08;(2)见解析;(3)A
【解析】(1)由图(b)知道,该微波炉的额定功率是800W,由 知道,该微波炉正常工作0.1小时,消耗电能:
W=Pt=0.8kW×0.1h=0.08kW·h=0.08度
(2)根据题意知道,微波炉加热食物的原理是:食物中含有水分子,微波炉的微波频率与水分子固有频率相同,水分子受到频率相同微波激发,水分子热运动加剧,内能增加,温度升高。
(3)根据题意知道“微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料,但遇到金属就会发生反射”,所以,要加热牛奶时,需要把牛奶倒入耐高温的玻璃杯中,再放入微波炉加热,故A符合题意。
故选A。
五、电磁波谱及其应用
【例5】电视机、微波炉等家用电器给我们的生活带来了许多方便,微波炉使用的电磁波波长很短,但比电视遥控器所用波长要长些。下列电磁波成分中波长也比电视机遥控器所用波长长的是( )
A.γ射线 B.可见光 C.红外线 D.无线电波
【解析】根据“吴红光,自私吗?长到短,频率反”,而微波炉使用的电磁波是微波,电视机遥控器使用的是红外线,题目所给电磁波成分中波长由短到长的顺序是:γ射线、可见光、红外线、无线电波,所以波长比电视机遥控器使用波长长的是无线电波。
【变式5-1】电磁波家族有无线电波、红外线、可见光、紫外线等,它们的________相同(选填“频率”、“波长”或“波速”),它们都________在真空中传播,电台发射的某种电磁波波长为3m,其频率是_______ Hz。
【答案】波速;能;108
【解析】电磁波家族有无线电波、红外线、可见光、紫外线等,它们的波速相同,它们都能在真空中传播。
电磁波的波速是3×108m/s,根据c=λf得:
故答案为:波速;能;108。
【变式5-2】如图,紫外线按照波段划分有UV-A、UV-B、UV-C、UV-D四类。以下说法正确的是( )
A.UV-A紫外线的传播速度为340m/s B.UV-C紫外线无法在真空中传播
C.UV-B紫外线的频率大于UV-D紫外线 D.在医院的手术室、病房里,常用紫外线灯来灭菌
【答案】D
【解析】A.UV-A紫外线的传播速度等于光速,大约是3×108m/s,故A错误;
B.UV-C紫外线属于不可见光,能在真空中传播,故B错误:
C.UV-B紫外线的波长大于UV-D紫外线的波长,根据c=λf可知UV-B紫外线的频率小于UV-D紫外线的频率,故C错误;
D.紫外线可以用于灭菌,在医院的手术室、病房里,常用紫外线灯来灭菌,故D正确。
故选D。
【变式5-3】电磁波是一个大家族,图1是它们的家族谱以及对应的各种电磁波的主要应用。图2反映部分电磁波的穿透性能。
(1)红外线的波长比紫外线的波长________(填“长”或“短”);
(2)无线电波和可见光的频率用f表示,由图可知f无线电波_________f可见光;它们在真空中的传播速度υ无线电波_______υ可见光(两空均填“>”、“<”或“=”);
(3)“铱-192”发出的物质能穿透三十多毫米厚的钢板,这一性质可用于金属内部探伤,结合图2所示推知:“铱-192”发出的最有可能用于金属内部探伤的________(选填“A”、“B”、“C”或“D”中的一项)。
A.可见光 B.α射线 C.β射线 D.λ射线
【答案】(1)长;(2)<;=;(3)D
【解析】(1)由图1可知,紫外线频率高于红外线的频率,由电磁波的波速、波长、频率之间的关系可知,电磁波的频率越高,波长越短,故红外线的波长长。
(2)由图1可知,无线电波频率小于可见光的频率;可见光和无线电波都属于电磁波,电磁波在真空中的传播速度为, 所以两者的传播速度相等。
(3)由图乙可知,γ射线的穿透能量最强,故发出的用于金属内部探伤的物质最有可能的是γ射线,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
题型六:电磁波与我们的生活
【例6】以下电器工作时,与电磁波应用有关的是( )
A.电动机 B.电磁起重机
C.收音机 D.电饭煲
【答案】C
【解析】A.电动机是利用磁场对电流的作用进行工作的,与电磁波无关。故A不符合题意。
B.电磁起重机是利用电流的磁效应进行工作的,与电磁波无关。故B不符合题意。
C.收音机是利用电磁波进行工作的。故C符合题意。
D.电饭锅是利用电流的热效应进行工作的,不是利用电磁波。故D不符合题意。
故选C。
【变式6-1】消防员戴的5G智能头盔可以把火灾现场的信息及时传回指挥中心,头盔传递信息是通过( )
A.超声波 B.次声波 C.红外线 D.电磁波
【答案】D
【解析】A.超声波:超声波属于机械波,需要介质传播,且不适用于远距离信息传输,排除;
B.次声波:次声波同样属于机械波,且频率过低无法承载高频信息,排除;
C.红外线:红外线可传递信息(如遥控器),但5G通信明确属于无线电波范畴,而红外线不属于无线电波的常用频段,排除;
D.电磁波:5G技术基于无线电波(电磁波的一种)进行无线通信,头盔通过电磁波将信息传回指挥中心,符合题意。
因此正确答案为D。
【变式6-2】古有北斗星指方向,今有北斗卫星导航程。北斗卫星与地面间传递信息是利用( )
A.超声波 B.次声波 C.电磁波 D.空气
【答案】C
【解析】我国自行研制的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能,它传递信息是利用的电磁波,且真空不能传声,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【变式6-3】下列说法正确的是( )
A.固定电话的听筒把声音变成变化的电流
B..电磁波不能在真空中传播
C.移动电话是靠电磁波传递信息的
D.用电子邮件可以传输文字、声音文件,但不能传输图象文件
【答案】AC
【解析】A.固定电话的听筒是声音传感器,把声音信号变成电流信号,故A正确;
B.电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播,故B错误;
C.移动电话系统是靠电磁波传递信息的,故C正确;
D.用电子邮件可以传输文字、声音文件,也可以传输图象文件,故D错误;
故选AC。
七、电磁污染
【例7】为了减少电磁污染对我们的影响,以下做法正确的是( )
A.禁止在市区建设移动通信基站 B.把家用电器集中安在厨房
C.避免长时间使用手机 D.楼房建设时,安装多个避雷针进行屏蔽
【答案】CD
【解析】A.减少电磁污染的行为不能影响我们的日常生活。若禁止在市区建设移动通信基站,手机的使用会受到很大的影响,故A错误。
B.家用电器虽然会产生电磁波,但有些用电器不能安放在厨房,比如电视机、空调等,故B错误。
C.手机能接收和发射电磁波,应尽量避免长时间使用手机,故C正确。
D.楼房建设时,安装多个避雷针进行屏蔽,避免雷电击坏楼房,故D正确。
故选:CD。
【变式7-1】电磁波不需要介质也能向外传递能量,形成电磁辐射。电磁辐射对人体健康的影响已 引起人们广泛的关注。以下活动中,几乎不会对人体产生电磁辐射的是( )
A.使用手电筒 B.玩电脑游戏
C.接听手机 D.紧靠工作着的微波炉
【答案】A
【解析】手电筒的电源是直流电源,发光时电流稳定,几乎不会在周围空间激起电磁波,故A符合题意。
【变式7-2】以下方法,不可以减少电磁辐射的是( )
A.用布覆盖辐射源 B.尽量缩短处于辐射区的时间
C.辐射源远离敏感物体或人 D.对辐射源进行屏蔽
【答案】A
【解析】正确选项需识别出无法减少电磁辐射的方法。
A.普通布无法阻隔电磁波(需特定材料如金属),无法减少辐射,故A错误。
B.减少暴露时间属于基本防护原则(时间防护),故B正确。
C.增加距离可显著降低辐射强度,故C正确。
D.使用导电/导磁材料屏蔽辐射源是核心防护手段之一,故D正确。
综上,符合题意的答案应选A。
【变式7-3】下列属于微波辐射工程控制措施的是( )
A.安装金属屏蔽罩 B.降低设备发射功率 C.设置自动关机程序
D.佩戴防护眼镜 E.增加设备与操作者距离
【答案】BCE
【解析】本题考查微波辐射工程控制措施的识别。
正确选项分析:
B(降低功率)是典型的工程控制,通过技术手段减少辐射源强度;
C(自动关机)属于时间控制工程措施;
E(增加距离)利用平方反比定律实现工程控制。
错误选项分析:
A(屏蔽罩)属于物理防护措施;
D(防护眼镜)属于个人防护装备。
关键区分点:工程控制聚焦于消除/减少危害源本身,而非阻断传播路径或个体防护。
1.在电磁波谱中,有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等,其中,波长最长是_________;频率最高的电磁波在真空中传播的速度为________m/s。
【答案】无线电波;3×108
【解析】本题考察电磁波谱的基本知识。电磁波按波长从长到短(频率从低到高)依次为:无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。因此波长最长的是无线电波。
所有电磁波在真空中的传播速度相同,均为光速3×108m/s,与频率无关。频率最高的γ射线在真空中的传播速度同样为此值。
2.现代社会离不开电磁波,无线广播、手机通讯、卫星导航都是靠电磁波来传递信息,我们常说的WiFi信号就是一种电磁波,这种信号在真空中的传播速度是________km/s;电视机遥控器就是靠发射一种电磁波来控制电视机的,这种电磁波在电磁波谱中叫_________。
【答案】3×105;红外线
【解析】电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s=3×105km/s。
遥控器发出的红外线也是一种电磁波,电视机遥控器就是靠发射红外线来控制电视机的。
所以答案是:3×105;红外线。
3.地球上的科学家可以通过________和天宫空间站中的宇航员进行交流,地球在太阳系里属于________(选填“行星”或“卫星”或“恒星”),若空间站在太空中执行任务时,撞到较小的太空垃圾,太空垃圾会被“撞飞”,说明力可以改变物体的________。
【答案】电磁波;行星;运动状态
【解析】电磁波可以在真空中传播,所以地球上的科学家可以通过电磁波和天宫空间站中的宇航员进行交流。
太阳是太阳系的中心,太阳是一颗恒星,地球是太阳系中的一颗行星。
若空间站在太空中执行任务时,撞到较小的太空垃圾,太空垃圾会被“撞飞”,说明力可以改变物体的运动状态。
4.某电磁波波形如图所示,该电磁波的波长是_______m,频率是________Hz。
【答案】1;3×108
【解析】由图可知波长λ为1m,电磁波传播的速度c=3×108m/s,
由公式c=λf得:
5.电磁波在真空中的传播速度为_________m/s。如图所示是部分电磁波谱,在如图的五种电磁波中,频率最高的电磁波是_________。
【答案】3×108;λ射线
【解析】电磁波在真空中的传播速度和光速相同,都为3×108m/s 。根据公c=λf ,电磁波的传播速度相同,波长越短,频率越高,由图可知,λ射线波长最短,故其频率最高。
6.手机已经成为我们工作、生活中非常重要的一部分,人们使用的手机越来越智能化,越来越精致。某款新型手机的质量大约为0.15________(选填“kg”或“g”);手机之间是靠________(选填“电磁波”或“声波”)来传递信息的。
【答案】kg;电磁波
【解析】一部手机的质量约为150g,即0.15kg。
手机既是无线电发射台又是无线电接收台,故手机之间是靠电磁波来传递信息的。
7. 1887年,( )首先验证了电磁波的存在。
A.麦克斯韦 B.赫兹 C.法拉第 D.马可尼
【答案】B
【解析】本题考察电磁波发现的历史人物及其贡献。1887年,赫兹(Heinrich Hertz)通过实验首次验证了电磁波的存在,证实了麦克斯韦电磁理论的正确性。这一发现为无线电通信奠定了实验基础,是物理学史上的重要里程碑。
A.麦克斯韦:错误。麦克斯韦建立了电磁场理论方程组,预言了电磁波的存在,但未进行实验验证。
B.赫兹:正确。他设计振荡电路和共振器,首次观测到电磁波的反射、折射等特性。
C.法拉第:错误。法拉第发现电磁感应现象,提出“场”的概念,但未涉及电磁波实验。
D.马可尼:错误。马可尼是无线电通信技术的先驱,但电磁波验证比其工作晚约10年。
易错点解析
理论与实验的区分:麦克斯韦提出理论,赫兹完成验证,二者贡献需明确区分。
时间线混淆:法拉第(1831年电磁感应)和赫兹(1887年)的研究相隔半个世纪,需注意时间顺序。
8.(2025·四川成都)关于电磁波的认识,下列说法正确的是( )
A.电磁波在真空中的传播速度为340m/s B.操作人员通过电磁波遥控无人机
C.雷达主要利用电磁波的能量特性工作 D.骨骼检查使用的X光不是电磁波
【答案】B
【解析】A.电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s,而340m/s是声音在空气中的传播速度,故A错误;
B.无人机遥控需要远距离传输信号,电磁波(如无线电波)能在真空中传播且速度快、传播范围广,故操作人员通过电磁波遥控无人机,B正确;
C.雷达通过发射电磁波并接收反射波来探测目标,利用的是电磁波的反射特性,而非能量特性,故C错误;
D.X光是电磁波的一种,属于高频电磁波,故D错误。
故选B。
9.英国科学家研究发现,用特定波长的红光持续照射人体背部15min,可明显刺激人体线粒体,增加葡萄糖消耗,降低血糖水平,该技术有望用来帮助糖尿病患者通过非药物方式降低血糖,该红光的波形图如图所示,已知OA=AB=BC=CD=335nm,则该红光的波长为( )
A.335nm,合3.35×10-4m B.335nm,合3.35×10-7m
C.670nm,合6.70×10-4m D.670nm,合6.70×10-7m
【答案】D
【解析】一个完整的波长包括一个波峰和一个波谷,即从O到B的距离。OA、AB、BC、CD都是335nm,一个完整的波长为2个OA的长度,即
2×335nm=670nm
因此,该红光的波长为670nm,合6.70×10-7m。
故选D。
10.红移现象指物体的电磁辐射由于某种原因发生变化的现象,在可见光波段,表现为光谱的谱线朝红光端移动了一段距离。图是电磁波家族的一部分,已知电磁波的波长越长,频率越低。由此可以推断,当电磁波发生红移时( )
A.波长变长 B.频率变高
C.在真空中的波速变小 D.在真空中的波速为340m/s
【答案】A
【详解】由题可知:科学家们发现了红移现象,即光谱线都向红色部分移动了一段距离,根据多普勒效应的理论可知,波的频率减小,光波的波长增大,但是波速不变,约为3×108m/s,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
11.电磁波具有信息特征和能量特性。以下设备中,主要利用电磁波的能量特性工作的是( )
A.微波炉 B.手机 C.雷达 D.电吹风
【答案】A
【解析】A.微波炉是利用电磁波的能量来加热食物的,故A符合题意;
BC.手机和雷达是通过发射及接收电磁波来传递信息的,不是利用电磁波的能量进行工作的,故BC不符合题意;
D.电吹风主要由电动机和电热丝组成;电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理工作的,电热丝是利用电流的热效应工作的,没有应用电磁波,故D不符合题意。
故选A。
12.我国于2018年和2024年先后发射了鹊桥号和鹊桥二号中继星,架起了地球与月球背面通信的“天桥”。相比于鹊桥号,鹊桥二号距月球更近(如图),采用了反射率更高的镀金钼丝天线。下列说法不正确的是( )
A.鹊桥号利用声波进行信号传输
B.鹊桥二号利用电磁波进行信号传输
C.镀金钼丝天线反射的信号传播速度为3×108m/s
D.信息从月球背面传到鹊桥二号比到鹊桥号用时更短
【答案】A
【解析】AB.降落在月球背面的嫦娥六号要时刻与地球保持通信,需要鹊桥二号中继卫星进行信号转发。该通信利用电磁波传递信息,超声波和次声波不能在真空中传播,故A错误,符合题意,B正确,不符合题意。
C.电磁波在真空中传播和速度3×108m/s,故C正确,不符合题意;
D.根据题意知道,相比于鹊桥号,鹊桥二号距月球更近,所以,信息从月球背面传到鹊桥二号比到鹊桥号用时更短,故D正确,不符合题意。
故选A。
13.将手机“背景灯光提示”和“声音提示”功能打开,放到真空钟罩中,用抽气机抽去罩中空气。然后打电话呼叫手机,看到背景灯光亮却听不到铃声。该现象说明( )
A.声音和电磁波都能在真空中传播
B.声音和电磁波都不能在真空中传播
C.声音能在真空中传播,电磁波不能在真空中传播
D.声音不能在真空中传播,电磁波能在真空中传播
【答案】D
【解析】将手机“背景灯光提示”和“声音提示”功能打开,放到真空钟罩中,用抽气机抽去中空气。然后打电话呼叫手机,看到背景灯光亮,说明电磁波能在真空中传播;却听不到铃声,说明声音不能在真空中传播。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
14.以下说法不正确的选项是( )
A.声、光和电磁波都能够传递信息
B.固定电话、移动电话、广播和电视都是利用导线中的电流传递信息的
C.微波炉是利用电磁波来加热食品的
D.根据电磁波在真空中的传播速度公式c=λf,可以推断频率越高的电磁波,波长越短
【答案】B
【解析】A.声、光、电磁波都能够传递信息,均正确。
B.移动电话、广播和电视利用电磁波而非导线电流传递信息,说法错误。
C.微波炉用电磁波加热食品,正确。
D.由c=λf知频率与波长成反比,正确。
故应选B。
15. 2024年4月28日,神舟十七号、神舟十八号航天员乘组在中国空间站举行了交接仪式。如图所示画面从空间站传回地球,利用的是( )
A.电磁波 B.光导纤维 C.超声波 D.次声波
【答案】A
【解析】电磁波可以在真空中传播,所以画面从空间站传回地球,利用的是电磁波。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
16.如图四个实验,哪个实验与其他三个实验的研究方法不同( )
A.烛焰晃动说明发声体在振动
B.根据小桌陷入沙子中的深度判断压力作用效果
C.通过水流初步建立电流的概念
D.收音机发出“咔嚓”声验证电磁波存在
【答案】C
【解析】A.烛焰随着声音节奏晃动,把扬声器的振动转化为烛焰的晃动,运用了转换法;
B.压力作用效果通过小桌陷入沙子中的深度体现出来,运用了转换法;
C.水路中水轮机的作用类似于电路中的小灯泡;水路中水流类似于电路中的电流,运用了类比法;
D.电磁波是看不见摸不到的,通过收音机发出的声音证明电磁波的存在,运用了转换法。
故与其他三个实验的研究方法不同是C。
故选C。
17. 2024年6月2日,在鹊桥二号中继星的支持下,嫦娥六号着陆器和上升器组合体成功着陆在月球背面,实现了人类首次在月背样品采集。我国积极开展国际合作,嫦娥六号还搭载了激光角反射器等多国的实验装置,下列相关说法正确的是( )
A.采集的样品返回地球后质量会减小
B.太阳能电池是将光能转变为内能的
C.激光角反射器能使光线方向改变90°
D.控制中心利用电磁波通过鹊桥二号实现对嫦娥六号的控制
【答案】D
【解析】A.质量是物质的一种基本属性,跟物体形状、状态、空间位置等无关,故采集的样品返回地球后质量不变,故A错误;
B.太阳能电池是将光能转变为化学能的,故B错误;
C.激光角反射器能使光线沿原来方向的相反方向反射回去,故使光线方向改变180°,故C错误;
D.电磁波可以传递信息,且不需要介质,故控制中心利用电磁波通过鹊桥二号实现对嫦娥六号的控制,故D正确。
故选D。
18. 2024年5月3日,搭载“嫦娥六号”探测器的“长征五号”运载火箭成功发射,“嫦娥六号”探测器开始执行世界首次月球背面采样返回任务。如图所示为火箭发射时的情景,下列说法正确的是( )
A.探测器加速上升过程中动能减小 B.探测器加速上升过程中重力势能增大
C.探测器到达月球后质量会变大 D.探测器与地面指挥中心通过电磁波传递信息
【答案】BD
【解析】A.探测器加速上升过程中,质量不变,速度变大,所以动能增大,故A错误;
B.探测器加速上升过程中,质量不变,高度变高,重力势能增大,故B正确;
C.质量指的是物体所含物质的多少,质量大小与物体的状态、位置等因素无关,所以探测器到达月球后质量不变,故C错误;
D.电磁波的传播不需要介质且电磁波可以传递信息,所以探测器与地面指挥中心通过电磁波传递信息,故D正确。
故选BD。
19.(2025·四川南充)(多选)我国在能源、通信、深潜等领域都有较大的新突破,下列有关说法正确的是( )
A.风能、水能、太阳能、电能都属于一次能源
B.6G通信传输的信息比5G更快,电磁波频率更高
C.“华龙一号”核电站的核反应堆发生的是可控核裂变
D.“奋斗者”号载人潜水器是通过改变浮力实现上浮和下潜
【答案】BC
【解析】A.太阳能、水能、风能可以直接从自然界里源源不断地得到,是一次能源;电能不能直接从自然界获取,是二次能源,故A错误;
B.电磁波的传播速度是一定值,6G通信传输的信息比5G更快,是因为6G通信采用了频率更高的电磁波,根据c=λf可知6G通信电磁波的波长变短,故B正确;
C.核电站的核心设备是核反应堆,它利用的是可控核裂变发电,故C正确;
D.“奋斗者”号载人潜水器排开水的体积不变,则排开水的重力不变,由阿基米德原理可知,受到的浮力不变,所以是通过改变自身重力来实现上浮和下潜的,故D错误。
故选BC。
20.(2025·四川宜宾)(多选)2025年5月29日1时31分,我国使用长征三号乙运载火箭成功将“天问二号”送入预定轨道,开启了对小行星2016HO3以及主带彗星311P的探测与采样返回之旅。下列说法正确的是( )
A.加速升空过程中,“天问二号”克服重力做功
B.加速升空过程中,“天问二号”的机械能守恒
C.在深空探测过程中,“天问二号”通过电磁波与地面联系
D.燃料的化学能全部转化为长征三号乙运载火箭的机械能
【答案】AC
【解析】A.加速升空过程中,“天问二号”需要克服地球引力即重力做功,重力势能增大,故A正确;
B.加速升空过程中,火箭升空时,火箭的发动机做功,使“天问二号”的机械能增加,所以机械能不守恒,故B错误;
C.在深空探测过程中,“天问二号”通过电磁波与地面联系,因为电磁波可以传递信息,且不需要介质,故C正确;
D.燃料的化学能产生的热量一部分转化为火箭的机械能,一部分以内能、机械能等形式散失,故D错误。
故选AC。
21.阅读短文,回答问题:
如图甲所示,划船的时候,船桨会激起水波。在一列水波向前传播中,凸起的最高处,叫做波峰;凹下的最低处,叫做波谷。邻近的两个波峰(或波谷)的距离,叫做波长。在某确定位置,1s内有多少次波峰或波谷通过,波的频率就是多少。
水波不停地向远处传播,用来描述波传播快慢的物理量叫做波速。跟水波类似,电磁波也有自己的频率、波长和波速。
电磁波是个大家族,自然界中最常见的可见光也是这个家族的成员。这些家族成员中,无线电波用于通信;红外线用于遥控、热成像等;可见光是生物用来观察事物的基础;紫外线用于医用消毒、验证假钞等;X射线用于CT照相,λ射线用于医疗。
无线电波有一种传播方式,就是沿着地球表面传播,如图乙所示。但地面上有许多障碍物,如高山、楼群等阻碍无线电波的传播。只有当波长大于或者相当于障碍物的尺寸时,无线电波才能很好地绕过障碍物沿着地面传播。
(1)电视机遥控器利用__________实现对电视机的控制(填电磁波家族成员名称);
(2)如图丙所示的波,波长为________cm;
(3)波长为1m的无线电波________(选填“能”或“不能”)很好地沿地球表面向远方传播。
【答案】(1)红外线;(2)3;(3)不能
【解析】(1)电视机是用遥控器控制的,遥控器工作时发射红外线来控制电视机。
(2)由图丙可知邻近的两个波峰之间的距离是3cm,即波长为3cm。
(3)只有当波长大于或相当于障碍物的尺寸时,无线电波才能很好地绕过障碍物沿着地面传播,地面上有许多障碍物,如高山、楼群等,这些障碍物的高度远大于1m,故波长为1m的无线电波不能很好地沿地球表面向远方传播。
22.如图甲为部分电磁波的频率分布示意图。
(1)由图可知,紫外线________(选填“是”或“不是”)电磁波。它在真空中的传播速度约为________m/s。
(2)下列实例中,属于紫外线应用的是________(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_______(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________(选填“能”或“不能”)阻挡全部紫外线。
【答案】(1)是;(2)C;(3)Ⅱ;不能
【解析】(1)从图甲可以看到,紫外线的频率高于可见光,不属于可见光,属于不可见光,属于电磁波。
(2)A.遥控器控制电视,是用到了红外线,故A不符合题意。
B.体检时拍X光片,是用到了X射线,故B不符合题意。
C.医院杀菌消毒灯,是用到了紫外线,故C符合题意。
D.“测温枪”测量体温,是用到了红外线,故D不符合题意。
故选C。
(3)假设将一块大小合适的玻璃板,放置在I或III区域,那么在步骤二中,打开紫外线灯,荧光物质发光,在步骤三中,关闭紫外线灯,荧光物质不发光,在步骤四中,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,在区域II中,紫外线灯发出的紫外光,还是会到达涂有荧光物质的硬纸板,荧光物质会明显发光,不会微弱发光,这情况不符合题意,假设不成立,不是放置在I或III区域;应该是放置在Ⅱ区域,那么在步骤二、三中,都会符合题意,在步骤四中,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,说明大量紫外线被玻璃板上的防晒霜阻挡,少量紫外线穿过玻璃板,到达硬纸板;由此可推断,该防晒霜能够阻挡大部分的紫外线,还有一小部分的紫外线不能阻挡,该防晒霜不能阻挡全部紫外线。
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专题10 电磁波与信息技术(解析版)
目录
A题型建模・专项突破 ……………………………………………………………………… 1~6
题型一:电磁波的产生 1
题型二:电磁波的传播(重点、常考点) 2
题型三:电磁波的描述(难点、常考点) 3
题型四:电磁波的应用(常考点) 3
题型五:电磁波谱及其应用 4
题型六:电磁波与我们的生活(常考点) 5
题型七:电磁污染 6
B综合攻坚・能力跃升 ………………………………………………………………………6~11
题型一:电磁波的产生
【例1】第一次用实验证实了电磁波存在的科学家是( )
A.麦克斯韦 B.法拉第 C.赫兹 D.奥斯特
【变式1】2021年5月15日,我国天问一号任务着陆巡视器成功着陆火星。如图是“祝融号”火星车拍摄传回地球的首批图片之一。这些图片信息传回地球主要依靠( )
A.电磁波 B.激光 C.声波 D.电流
【变式2】2022年4月16日,神舟十三号载人飞船完成既定任务,顺利返回地球。在空间站执行任务过程中,烟台籍宇航员王亚平为全国的同学们进行了两次精彩的太空授课,授课过程中信息的传递主要依靠( )
A.空气 B.超声波 C.次声波 D.电磁波
【变式3】打开收音机的开关,将旋钮调到没有电台的位置,并将音量开大。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的接触,如图所示,会听到收音机发出“咔咔”声。
(1)这一现象验证了__________的存在;
(2)现将收音机放入玻璃罩中,用抽气机抽去罩中的空气,重复以上实验,却发现听不到收音机发出的“咔咔”声,试分析:收音机放在真空玻璃罩中听不到“咔咔”声的原因是:________________________。
(3)谢老师在一次乘坐镇江商业城的电梯时,发现性能完好的手机接收不到信号,原因是_______________________________。
(4)请设计一个实验验证你的判断:
二、电磁波的传播
【例2】关于电磁波,以下说法正确的选项是( )
A.电磁波的传播需要介质 B.电磁波沿某一特定方向向远处传播
C.电磁波是向空间各个方向传播的 D.电磁波与声波完全一样
【变式2-1】NFC的中文全称为近场通信技术,是一种短距高频的无线电技术,广泛应用于移动支付、门禁、公交卡等,该技术利用________波传递信息,该波在真空中的传播速度约为_________m/s。
【变式2-2】1965年,美国发射通信卫星1es-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
【变式2-3】电磁波家族有无线电波、红外线、可见光等,在空气传播时它们的________(选填“速度”或“波长”)相同;验钞机能检验人民币的真伪,它的原理是利用_________使荧光物质发光;人们________(选填“能”或“不能”)直接用眼睛观察到红外线。
【变式2-4】如图所示,电磁波是个大家族,下列说法正确的是( )
A.红外线的波长比紫外线的短 B.无线电波在真空中传播速度比X射线快
C.紫外线的频率比无线电波的高 D.电磁波不能在真空中传播
三、电磁波的描述
【例3】如图是收音机的调台面板,“FM”和“AM”为两个波段,________波段的波长较长;图中“1000”字样代表接收电磁波的波长为________m。(电磁波的传播速度与光速相同)
【变式3-1】一台额定功率为0.08W的收音机,在接收频率逐渐减小的过程中,所对应电磁波的波长将逐渐_______(填“增大”、“减小”或“不变”);该电磁波在空间传播的速度约为________m/s;在正常工作情况下,假设持续收听1h,将消耗________J的电能。
【变式3-2】中央电视台第一套节目的频率为52.5MHz(1MHz=106Hz),电磁波在真空中的传播速度________(填“大于”、“等于”或“小于”)光在真空中的传播速度,其速度大小为_________m/s,那么中央电视台第一套节目的波长为________m。
【变式3-3】各色光在真空中的波长如图所示,植物中叶绿素a会吸收波长在430m~662nm之间的光。真空中,波长650nm的光( )
A.是紫光 B.不是电磁波
C.波长比蓝光的长 D.比波长500nm的光传播速度大
四、电磁波的应用
【例4】如图是电磁波及其应用事例,下列说法正确的是( )
A.电视机遥控器用γ射线遥控 B.体检胸透用的X射线频率比无线电波低
C.验钞机用的紫外线波长比红外线短 D.可见光比无线电波在真空中的传播速度快
【变式4-1】5G通信技术是指第五代移动通信系统,我国在5G通信技术方面处于世界领先地位。5G网络比4G网络有更大的容量和更快的数据处理速度,它能够将目前无线通信技术拓展到人与物无线相连。关于5G与4G,下列说法错误的是( )
A.5G和4G都是利用电磁波进行无线通信的 B.5G 比4G传输处理数据的容量更大
C.5G 比4G处理数据的速度更快 D.5G传播电磁波的速度比4G信号的快
【变式4-2】(2024·江苏无锡·中考真题)2024年3月20日,我国探月工程四期“鹊桥二号”中继星成功发射,它通过_________实现地球与月球背面的信息传递。如图是中继星的星载天线熔比模型,形如“金色大伞”,“伞面”由高反射率的“镀金钼丝”制成,能将信号________(选填“反射”或“折射”)会聚到信号接收器,实现信息传输。“镀金钼丝”还具有热膨胀系数低的性质,可以确保其在温度变化较大时________(选填“容易”或“不易”)发生形变。
【变式4-3】图(a)(b)所示是家用微波炉及其铭牌。小徐对微波加热食物的原理感到好奇,查阅资料后得知:(a)水分子会发生振动,振动的固有频率为2450MHz(1MHz=106赫兹),若受到频率相同或相近的波激发,水分子的热运动会加剧;(b)微波的振动频率为300MHz~300000MHz,可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料,但遇到金属就会发生反射。
(1)该微波炉正常工作0.1小时,耗电________度;
(2)结合所学知识及上述信息,简述微波加热食物的原理:_________________________________。
(3)若要加热牛奶到60℃左右,应将牛奶倒入________中,再放入微波炉加热;
A.耐高温的玻璃杯 B.耐高温的不锈钢杯 C.耐热温度50℃的一次性纸杯
五、电磁波谱及其应用
【例5】电视机、微波炉等家用电器给我们的生活带来了许多方便,微波炉使用的电磁波波长很短,但比电视遥控器所用波长要长些。下列电磁波成分中波长也比电视机遥控器所用波长长的是( )
A.γ射线 B.可见光 C.红外线 D.无线电波
【变式5-1】电磁波家族有无线电波、红外线、可见光、紫外线等,它们的________相同(选填“频率”、“波长”或“波速”),它们都________在真空中传播,电台发射的某种电磁波波长为3m,其频率是_______ Hz。
【变式5-2】如图,紫外线按照波段划分有UV-A、UV-B、UV-C、UV-D四类。以下说法正确的是( )
A.UV-A紫外线的传播速度为340m/s B.UV-C紫外线无法在真空中传播
C.UV-B紫外线的频率大于UV-D紫外线 D.在医院的手术室、病房里,常用紫外线灯来灭菌
【变式5-3】电磁波是一个大家族,图1是它们的家族谱以及对应的各种电磁波的主要应用。图2反映部分电磁波的穿透性能。
(1)红外线的波长比紫外线的波长________(填“长”或“短”);
(2)无线电波和可见光的频率用f表示,由图可知f无线电波_________f可见光;它们在真空中的传播速度υ无线电波_______υ可见光(两空均填“>”、“<”或“=”);
(3)“铱-192”发出的物质能穿透三十多毫米厚的钢板,这一性质可用于金属内部探伤,结合图2所示推知:“铱-192”发出的最有可能用于金属内部探伤的________(选填“A”、“B”、“C”或“D”中的一项)。
A.可见光 B.α射线 C.β射线 D.λ射线
题型六:电磁波与我们的生活
【例6】以下电器工作时,与电磁波应用有关的是( )
A.电动机 B.电磁起重机
C.收音机 D.电饭煲
【变式6-1】消防员戴的5G智能头盔可以把火灾现场的信息及时传回指挥中心,头盔传递信息是通过( )
A.超声波 B.次声波 C.红外线 D.电磁波
【变式6-2】古有北斗星指方向,今有北斗卫星导航程。北斗卫星与地面间传递信息是利用( )
A.超声波 B.次声波 C.电磁波 D.空气
【变式6-3】下列说法正确的是( )
A.固定电话的听筒把声音变成变化的电流
B..电磁波不能在真空中传播
C.移动电话是靠电磁波传递信息的
D.用电子邮件可以传输文字、声音文件,但不能传输图象文件
七、电磁污染
【例7】为了减少电磁污染对我们的影响,以下做法正确的是( )
A.禁止在市区建设移动通信基站 B.把家用电器集中安在厨房
C.避免长时间使用手机 D.楼房建设时,安装多个避雷针进行屏蔽
【变式7-1】电磁波不需要介质也能向外传递能量,形成电磁辐射。电磁辐射对人体健康的影响已 引起人们广泛的关注。以下活动中,几乎不会对人体产生电磁辐射的是( )
A.使用手电筒 B.玩电脑游戏
C.接听手机 D.紧靠工作着的微波炉
【变式7-2】以下方法,不可以减少电磁辐射的是( )
A.用布覆盖辐射源 B.尽量缩短处于辐射区的时间
C.辐射源远离敏感物体或人 D.对辐射源进行屏蔽
【变式7-3】下列属于微波辐射工程控制措施的是( )
A.安装金属屏蔽罩 B.降低设备发射功率 C.设置自动关机程序
D.佩戴防护眼镜 E.增加设备与操作者距离
1.在电磁波谱中,有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等,其中,波长最长是_________;频率最高的电磁波在真空中传播的速度为________m/s。
2.现代社会离不开电磁波,无线广播、手机通讯、卫星导航都是靠电磁波来传递信息,我们常说的WiFi信号就是一种电磁波,这种信号在真空中的传播速度是________km/s;电视机遥控器就是靠发射一种电磁波来控制电视机的,这种电磁波在电磁波谱中叫_________。
3.地球上的科学家可以通过________和天宫空间站中的宇航员进行交流,地球在太阳系里属于________(选填“行星”或“卫星”或“恒星”),若空间站在太空中执行任务时,撞到较小的太空垃圾,太空垃圾会被“撞飞”,说明力可以改变物体的________。
4.某电磁波波形如图所示,该电磁波的波长是_______m,频率是________Hz。
5.电磁波在真空中的传播速度为_________m/s。如图所示是部分电磁波谱,在如图的五种电磁波中,频率最高的电磁波是_________。
6.手机已经成为我们工作、生活中非常重要的一部分,人们使用的手机越来越智能化,越来越精致。某款新型手机的质量大约为0.15________(选填“kg”或“g”);手机之间是靠________(选填“电磁波”或“声波”)来传递信息的。
7. 1887年,( )首先验证了电磁波的存在。
A.麦克斯韦 B.赫兹 C.法拉第 D.马可尼
8.(2025·四川成都)关于电磁波的认识,下列说法正确的是( )
A.电磁波在真空中的传播速度为340m/s B.操作人员通过电磁波遥控无人机
C.雷达主要利用电磁波的能量特性工作 D.骨骼检查使用的X光不是电磁波
9.英国科学家研究发现,用特定波长的红光持续照射人体背部15min,可明显刺激人体线粒体,增加葡萄糖消耗,降低血糖水平,该技术有望用来帮助糖尿病患者通过非药物方式降低血糖,该红光的波形图如图所示,已知OA=AB=BC=CD=335nm,则该红光的波长为( )
A.335nm,合3.35×10-4m B.335nm,合3.35×10-7m
C.670nm,合6.70×10-4m D.670nm,合6.70×10-7m
10.红移现象指物体的电磁辐射由于某种原因发生变化的现象,在可见光波段,表现为光谱的谱线朝红光端移动了一段距离。图是电磁波家族的一部分,已知电磁波的波长越长,频率越低。由此可以推断,当电磁波发生红移时( )
A.波长变长 B.频率变高
C.在真空中的波速变小 D.在真空中的波速为340m/s
11.电磁波具有信息特征和能量特性。以下设备中,主要利用电磁波的能量特性工作的是( )
A.微波炉 B.手机 C.雷达 D.电吹风
12.我国于2018年和2024年先后发射了鹊桥号和鹊桥二号中继星,架起了地球与月球背面通信的“天桥”。相比于鹊桥号,鹊桥二号距月球更近(如图),采用了反射率更高的镀金钼丝天线。下列说法不正确的是( )
A.鹊桥号利用声波进行信号传输
B.鹊桥二号利用电磁波进行信号传输
C.镀金钼丝天线反射的信号传播速度为3×108m/s
D.信息从月球背面传到鹊桥二号比到鹊桥号用时更短
13.将手机“背景灯光提示”和“声音提示”功能打开,放到真空钟罩中,用抽气机抽去罩中空气。然后打电话呼叫手机,看到背景灯光亮却听不到铃声。该现象说明( )
A.声音和电磁波都能在真空中传播
B.声音和电磁波都不能在真空中传播
C.声音能在真空中传播,电磁波不能在真空中传播
D.声音不能在真空中传播,电磁波能在真空中传播
14.以下说法不正确的选项是( )
A.声、光和电磁波都能够传递信息
B.固定电话、移动电话、广播和电视都是利用导线中的电流传递信息的
C.微波炉是利用电磁波来加热食品的
D.根据电磁波在真空中的传播速度公式c=λf,可以推断频率越高的电磁波,波长越短
15. 2024年4月28日,神舟十七号、神舟十八号航天员乘组在中国空间站举行了交接仪式。如图所示画面从空间站传回地球,利用的是( )
A.电磁波 B.光导纤维 C.超声波 D.次声波
16.如图四个实验,哪个实验与其他三个实验的研究方法不同( )
A.烛焰晃动说明发声体在振动
B.根据小桌陷入沙子中的深度判断压力作用效果
C.通过水流初步建立电流的概念
D.收音机发出“咔嚓”声验证电磁波存在
17. 2024年6月2日,在鹊桥二号中继星的支持下,嫦娥六号着陆器和上升器组合体成功着陆在月球背面,实现了人类首次在月背样品采集。我国积极开展国际合作,嫦娥六号还搭载了激光角反射器等多国的实验装置,下列相关说法正确的是( )
A.采集的样品返回地球后质量会减小
B.太阳能电池是将光能转变为内能的
C.激光角反射器能使光线方向改变90°
D.控制中心利用电磁波通过鹊桥二号实现对嫦娥六号的控制
18. 2024年5月3日,搭载“嫦娥六号”探测器的“长征五号”运载火箭成功发射,“嫦娥六号”探测器开始执行世界首次月球背面采样返回任务。如图所示为火箭发射时的情景,下列说法正确的是( )
A.探测器加速上升过程中动能减小 B.探测器加速上升过程中重力势能增大
C.探测器到达月球后质量会变大 D.探测器与地面指挥中心通过电磁波传递信息
19.(2025·四川南充)(多选)我国在能源、通信、深潜等领域都有较大的新突破,下列有关说法正确的是( )
A.风能、水能、太阳能、电能都属于一次能源
B.6G通信传输的信息比5G更快,电磁波频率更高
C.“华龙一号”核电站的核反应堆发生的是可控核裂变
D.“奋斗者”号载人潜水器是通过改变浮力实现上浮和下潜
20.(2025·四川宜宾)(多选)2025年5月29日1时31分,我国使用长征三号乙运载火箭成功将“天问二号”送入预定轨道,开启了对小行星2016HO3以及主带彗星311P的探测与采样返回之旅。下列说法正确的是( )
A.加速升空过程中,“天问二号”克服重力做功
B.加速升空过程中,“天问二号”的机械能守恒
C.在深空探测过程中,“天问二号”通过电磁波与地面联系
D.燃料的化学能全部转化为长征三号乙运载火箭的机械能
21.阅读短文,回答问题:
如图甲所示,划船的时候,船桨会激起水波。在一列水波向前传播中,凸起的最高处,叫做波峰;凹下的最低处,叫做波谷。邻近的两个波峰(或波谷)的距离,叫做波长。在某确定位置,1s内有多少次波峰或波谷通过,波的频率就是多少。
水波不停地向远处传播,用来描述波传播快慢的物理量叫做波速。跟水波类似,电磁波也有自己的频率、波长和波速。
电磁波是个大家族,自然界中最常见的可见光也是这个家族的成员。这些家族成员中,无线电波用于通信;红外线用于遥控、热成像等;可见光是生物用来观察事物的基础;紫外线用于医用消毒、验证假钞等;X射线用于CT照相,λ射线用于医疗。
无线电波有一种传播方式,就是沿着地球表面传播,如图乙所示。但地面上有许多障碍物,如高山、楼群等阻碍无线电波的传播。只有当波长大于或者相当于障碍物的尺寸时,无线电波才能很好地绕过障碍物沿着地面传播。
(1)电视机遥控器利用__________实现对电视机的控制(填电磁波家族成员名称);
(2)如图丙所示的波,波长为________cm;
(3)波长为1m的无线电波________(选填“能”或“不能”)很好地沿地球表面向远方传播。
22.如图甲为部分电磁波的频率分布示意图。
(1)由图可知,紫外线________(选填“是”或“不是”)电磁波。它在真空中的传播速度约为________m/s。
(2)下列实例中,属于紫外线应用的是________(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_______(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________(选填“能”或“不能”)阻挡全部紫外线。
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