第二十一章 电磁波及其应用 学案-2025-2026学年人教版九年级物理全一册

第二十一章电磁波及其应用 📚 知识体系导图(精炼化、可视化) 2 📈 考情深度剖析（数据驱动、趋势明确） 3 （一） 考情导航图 3 （二） 考点频次与考情表 3 （三） 命题趋势总结 3 📖 知识点精讲精析（解析 + 示例 ） 5 （一） 电磁波的产生与传播 5 （二） 电磁波的特性 6 （三） 电磁波的应用 7 （四） 电磁波的防护 7 ⚔ 难点突破专题（深度分析 + 场景应用） 8 （一） 电磁波特性计算（v=λf应用） 8 （二） 电磁波应用场景辨析（避免混淆） 9 ⚠️ 易错点避雷手册（误区对比 + 避坑指导） 10 （一） 易错误区对比表 10 （二） 避坑技巧与真题解析 10 🔖中考真题精粹集训（精选2025真题，覆盖考向） 12 （一） 电磁波的传播与特性 12 （二） 电磁波的应用场景辨析 13 📚 知识体系导图(精炼化、可视化) 📈 考情深度剖析（数据驱动、趋势明确） 考情导航图 《第二十一章电磁波及其应用》是初中物理“电与磁”的延伸章节，聚焦“电磁波的本质与实际应用”，衔接生活中高频出现的通信、家电、科技设备，是中考“联系实际”题型的核心载体。中考中占2-4分，题型以选择题、填空题为主（占比超80%），偶尔涉及简单计算题（电磁波特性计算），核心考查“电磁波的传播与特性”“应用场景辨析”（合计占比超60%）。 复习需以“产生-传播-特性-应用”逻辑链为核心，重点突破“v=λf公式应用”“不同电磁波的应用区分”，强化“物理原理→生活/科技场景”的对应关系，避免因“概念混淆”（如微波vs红外线应用）丢分。 考点频次与考情表 考点名称 近3年中考频次 占分比例 复习优先级 典型生活场景示例 电磁波的传播与特性 72次 35% ★★★★★ 5G信号传播、微波炉加热、北斗导航 电磁波的应用场景辨析 65次 30% ★★★★★ 手机用微波、遥控器用红外线、消毒用紫外线 电磁波定量关系（v=λf） 48次 20% ★★☆☆☆ 已知频率求波长、比较不同电磁波波长 电磁波的防护与来源 25次 15% ★★☆☆☆ 手机辐射防护、微波炉使用安全距离 ※数据来源于全国样本省市中考真题统计（2023-2025年） 命题趋势总结 生活与科技场景为主要载体 中考题干多结合日常家电或前沿科技，考查知识迁移能力： 日常场景：“手机通话的信号载体”（微波）、“微波炉加热食物的原理”（微波使水分子振动）、“电视遥控器的信号类型”（红外线）； 科技场景：“5G通信的高频电磁波特性”（频率高、波长短）、“北斗卫星导航的信号传播”（电磁波在真空中传播）、“光纤通信的信号载体”（可见光）。 定量计算聚焦“v=λf”公式 计算题多直接给出“波速（默认3×10⁸m/s）、波长/频率”中的两个量，求第三个量，难度较低，但需注意“单位统一”（如频率单位为Hz，波长单位为m）。 应用辨析侧重“类型-场景”对应 常以“选项分类”形式考查，如“区分‘微波、红外线、紫外线’的应用”“判断‘光纤通信、卫星通信、微波通信’的载体差异”，需牢记不同电磁波的特性与适用场景。 防护考点偏向“常识性判断” 多考查“正确防护措施”，如“减少手机辐射的方法”“微波炉使用时的安全距离”，无需复杂原理分析，侧重生活常识与物理知识的结合。 📖 知识点精讲精析（解析 + 示例 ） 0. 电磁波的产生与传播 0. 核心概念 产生条件：变化的电流在空间激起（产生）（如：手机发射信号时，内部电路电流快速变化；导线接通/断开瞬间，周围会产生短暂电磁波）； 传播特点： 无需介质，可在真空中传播（如太阳光从太阳到地球，穿越真空；卫星信号在太空传递）； 在不同介质中传播速度不同（真空中最快，为3×10⁸m/s；空气中速度接近真空，水中速度约为真空的3/4）； 传播形式：以“波”的形式传播，具有“反射、折射、干涉”等波的特性（如：光纤通信利用电磁波的反射）。 0. 典型示例 题目：关于电磁波的产生与传播，下列说法正确的是（　　） A.电磁波只能由变化的电流产生 B.电磁波必须在空气中才能传播 C.电磁波在真空中的传播速度为3×10⁸km/s D.导线中电流稳定时，周围会产生电磁波 解析： A正确：电磁波的唯一产生源是变化的电流（包括大小变化、方向变化）； B错误：电磁波可在真空、空气、水等多种环境中传播，无需依赖空气； C错误：真空中传播速度为3×10⁸m/s，而非km/s（单位混淆，1m/s=10⁻³km/s）； D错误：电流稳定时（大小、方向不变），不会产生电磁波，只有电流变化时才产生。 答案：A 0. 电磁波的特性 1. 核心概念 三要素定义： 波长（λ）：相邻两个波峰（或波谷）之间的距离，单位为“米（m）”； 频率（f）：单位时间内波振动的次数，单位为“赫兹（Hz）”，常用单位还有“千赫（kHz）”“兆赫（MHz）”； 波速（v）：电磁波在单位时间内传播的距离，真空中v=3×10⁸m/s； 定量关系：v=λf（关键公式）——当波速v不变时（如在真空中），频率f越高，波长λ越短（反比关系）； 分类与特性对应： 低频电磁波（如无线电波）：波长长、传播距离远、易绕过障碍物； 高频电磁波（如微波、紫外线）：波长短、能量高、穿透能力强（但易被遮挡）。 1. 典型示例 题目：某电台发射的无线电波频率为100MHz（1MHz=10⁶Hz），已知电磁波在真空中的传播速度为3×10⁸m/s，求该无线电波的波长。 解析： 第一步：明确已知量与公式——已知f=100MHz=100×10⁶Hz=1×10⁸Hz，v=3×10⁸m/s，求λ；根据v=λf，变形得λ=v/f； 第二步：代入数据计算——λ=（3×10⁸m/s）÷（1×10⁸Hz）=3m； 第三步：验证单位——Hz=1/s，m/s÷1/s=m，单位正确。 答案：3m 0. 电磁波的应用 2. 核心概念（按“类型-应用”对应） 电磁波类型 频率范围 核心特性 典型应用 无线电波 较低（kHz-MHz） 传播远、绕射强 广播、电视信号、短波通信 微波 较高（GHz） 能量中、定向性强 5G通信、微波炉、卫星信号 红外线 高于微波 热效应明显 电视遥控器、红外测温仪 可见光 介于红外与紫外之间 人眼可见 光纤通信、太阳能热水器 紫外线 高于可见光 杀菌、荧光效应 紫外线消毒灯、验钞机 X射线 极高 穿透能力强 医学CT扫描、工业探伤 2. 典型示例 题目：下列设备中，利用“微波”工作的是（　　） A.电视遥控器 B.5G手机 C.紫外线消毒灯 D.验钞机 解析： A错误：电视遥控器利用“红外线”（热效应+定向传播，适合短距离控制）； B正确：5G手机通过“微波”传递信号（微波频率高、带宽大，支持高速数据传输）； C错误：紫外线消毒灯利用“紫外线”（杀菌作用，破坏微生物DNA）； D错误：验钞机利用“紫外线”（荧光效应，使钞票上的荧光物质发光）。 答案：B 0. 电磁波的防护 3. 核心概念 主要辐射源：手机（通话/上网时）、电脑（屏幕/主机）、微波炉（工作时）、路由器（无线信号）； 危害原理：过量电磁波辐射可能干扰人体正常生理功能（如影响睡眠、视力），但日常设备辐射强度通常在安全范围内； 防护措施： 减少接触时间（如避免长时间刷手机、用电脑）； 保持安全距离（如微波炉工作时远离1m以上，手机通话时避免贴近耳朵）； 选用低辐射设备（如符合国家3C认证的家电）。 3. 典型示例 题目：下列做法中，能有效减少电磁波辐射危害的是（　　） A.用手机长时间视频通话 B.微波炉工作时贴近观察食物 C.电脑屏幕旁放置防辐射植物 D.睡觉时将手机放在枕头边 解析： A错误：长时间视频通话会增加手机辐射接触时间，加重危害； B错误：微波炉工作时辐射较强，贴近观察会缩短安全距离，增加辐射吸收； C正确：部分植物（如仙人掌、绿萝）可辅助吸收少量辐射，减少人体接触； D错误：睡觉时手机贴近头部，会在睡眠中持续接触辐射，影响睡眠质量。 答案：C ⚔ 难点突破专题（深度分析 + 场景应用） 0. 电磁波特性计算（v=λf应用） 4. 解题逻辑（三步法） 统一单位：确保“波速（v）、波长（λ）、频率（f）”单位统一——v单位为“m/s”（默认3×10⁸m/s），λ单位为“m”，f单位为“Hz”（若给出kHz/MHz，需换算为Hz：1kHz=10³Hz，1MHz=10⁶Hz）； 选择公式：根据已知量与所求量选择公式—— 求波长：λ=v/f； 求频率：f=v/λ； 验证波速：v=λf（用于判断计算是否正确）； 计算与验证：代入数据计算，同时检查单位是否抵消（如m/s÷Hz=m/s÷1/s=m），确保结果合理（如无线电波波长通常为米级，微波波长为厘米级）。 4. 示例解析 题目：某5G基站发射的微波频率为2.5×10⁹Hz，求该微波在真空中的波长（已知v=3×10⁸m/s）。 解析： 统一单位：f=2.5×10⁹Hz（无需换算），v=3×10⁸m/s； 选公式：λ=v/f； 计算：λ=（3×10⁸m/s）÷（2.5×10⁹Hz）=0.12m； 验证：单位为“m”，符合微波波长（厘米-分米级）的特性，计算正确。 答案：0.12m 0. 电磁波应用场景辨析（避免混淆） 5. 辨析思路（四步法） 抓“核心特性”：根据设备功能判断所需电磁波特性—— 需“远距离传播”（如广播）→无线电波（波长长、绕射强）； 需“高速数据传输”（如5G）→微波（频率高、带宽大）； 需“热效应/短距离控制”（如遥控器、测温）→红外线； 0. 需“杀菌/荧光”（如消毒、验钞）→紫外线； 排“明显错误”：排除与特性不匹配的选项（如“用紫外线传递5G信号”明显错误，因紫外线穿透能力弱、传播距离短）； 联“生活常识”：结合日常使用经验（如“微波炉加热”对应微波，“遥控器按动”对应红外线）； 验“逻辑一致”：确认“特性-应用”逻辑闭环（如“光纤通信”用可见光，因可见光在光纤中反射损耗小，符合“长距离、高速传输”需求）。 ⚠️ 易错点避雷手册（误区对比 + 避坑指导） 0. 易错误区对比表 错误认知 正确结论 电磁波只能在空气中传播 电磁波可在真空中传播（如卫星信号、太阳光），也可在水、玻璃等介质中传播 电磁波的传播速度与频率有关，频率越高速度越快 所有电磁波在真空中传播速度相同（均为3×10⁸m/s），速度与频率无关，仅与介质有关 微波炉加热食物是利用“电流的热效应” 微波炉利用“微波的热效应”——微波使食物中水分子振动，摩擦生热，与电流热效应无关 光纤通信利用“电磁波的直线传播”传递信号 光纤通信利用“可见光在光纤内壁的反射”传递信号，而非直线传播（光纤可弯曲） 紫外线只有危害，没有益处 适量紫外线有益（如帮助人体合成维生素D），过量才有害（如灼伤皮肤） 0. 避坑技巧与真题解析 7. 避坑口诀 电磁波真空能传，速度三亿不变； 频高波长短，应用看特性： 广播无线电，5G用微波； 遥控红外线，消毒紫外线； 光纤靠反射，计算先统一。 7. 示例解析 题目：关于电磁波及其应用，下列说法正确的是（　　） A.电磁波在真空中的传播速度与频率成正比 B.光纤通信利用电磁波的反射传递信号 C.微波炉通过电流的热效应加热食物 D.紫外线不能用于有益的生活场景 解析： A错误：电磁波在真空中速度恒定（3×10⁸m/s），与频率无关，口诀“速度三亿不变”可排除； B正确：光纤通信中，可见光在光纤内壁多次反射，实现信号传输，符合“光纤靠反射”的避坑点； C错误：微波炉利用“微波的热效应”，而非电流的热效应，口诀“微波加热非电流”可排除； D错误：紫外线可用于消毒、验钞等有益场景，并非只有危害，口诀“适量紫外有益”可排除。 答案：B 🔖中考真题精粹集训（精选2025真题，覆盖考向） 0. 电磁波的传播与特性 1． 【2025·湖北】小华乘飞机途中用手机在飞行模式下检测到如图所示数据。下列说法正确的是（　　） A. “分贝检测”检测的是声音的音色 B. 8518m高度的大气压强比地面的小 C. 剩余里程的平均速度预计为876km/h D. 手机接收导航卫星的声波信号确定经纬度 2． 【2025·四川省成都市】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 3． 【2025·河北】2025年5月14日，我国太空计算星座021任务12颗卫星成功发射，开启了全球“太空计算时代”的新篇章。卫星均搭载星间通信系统，它们之间是利用___________传递信息的。在太空运行时，卫星___________（选填“具有”或“不具有”）惯性。 4． 【2025·广西】 2025年4月25日，神舟二十号和神舟十九号航天员在中国空间站胜利会师，激动人心的画面通过___________波传递全世界。该波___________（选填“能”或“不能”）在空气中传播。 5． 【2025·吉林】2025年4月24日，搭载神州二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心发射，并取得圆满成功。 （1）如图所示，火箭发射过程中外壳与大气摩擦生热，这是通过___________的方式改变火箭的内能。 （2）太阳能电池翼和储能电池是神州二十号的主要能源系统。从能源与可持续发展的角度，太阳能属于___________能源。给储能电池充电时，储能电池在电路中相当于___________。 （3）5月22日，航天员在地面科研人员配合下完成了舱外设备设施巡检等出舱任务，该过程中航天员与地面科研人员是通过___________传递信息的。 6． 【2025·江西】“中国天眼”是目前地球上最大的通过接收___________波来探索宇宙的仪器，接收的这种波在真空中的传播速度约为___________。 6. 按照规划，我国将在2026年发射嫦娥七号月球探测器，前往月球南极寻找水冰。如果能找到冰，可以让冰___________热量，___________（填物态变化名称）成水，将有利于人类在月球上建立活动基地并进行深空探索。 0. 电磁波的应用场景辨析 1． 【2025·甘肃省临夏州】2025年5月17日，朱雀二号改进型遥二运载火箭成功将6颗卫星送入预定轨道。关于卫星发射和运行过程，下列说法正确的是（ ） A. 火箭加速升空过，卫星的动能转化为重力势能 B. 箭星分离前，以火箭为参照物，卫星是运动的 C. 卫星上太阳能电池板的作用是将电能转化为机械能 D. 卫星依靠电磁波来实现星地实时数据传输 2． 【2025·江苏省扬州市】 2025年5月29日，“天问二号”探测器发射成功，开启小行星探测与采样返回之旅。下列说法正确的是（ ） A. “天问二号”发射时加速上升，其动能不变 B. “天问二号”利用电磁波与地球传输信息 C. 太阳能电池将光能全部转化为内能 D. 到达地球后，样品质量变大 3． 【2025·四川省广安市】下列符合生活常识的是（　　） A. 中学生800m中长跑的成绩是1min B. 人的正常体温约为42℃ C. 教室里课桌高15cm D. 手机靠电磁波传递信息 4． 【2025·四川省遂宁市】2025年是我国南极长城站成立40周年，科考队一路风雪兼程、筑梦冰原。不久前，科考队用上了安装有特殊电池的六足机器狗，让他们在应对南极的恶劣环境时有了“新助手”。有关六足机器狗的说法正确的是（　　） A. 机器狗六条腿的设计可以增大它与冰面间的受力面积从而增大压强 B. 机器狗工作时消耗的电能是一次能源 C. 科考队员可以依靠电磁波远程控制机器狗在冰面上执行任务 D. 机器狗负重行走在水平冰面，它对冰面的压力和冰面对它的支持力是一对平衡力 5． 【2025·四川省宜宾市】 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 6． 【2025·福建】科创小组制作遥控“泵喷式”船模，当船向后喷水时，船获得向前的推力，表明物体间力的作用是______的。遥控发射器利用______波控制船。 7． 【2025·江苏省苏州市】如图，2025年4月24日搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射。火箭受到向上的推力______重力，加速上升；火箭与飞船分离过程中，火箭相对于飞船是______的；火箭外壳返回过程中，由于空气摩擦导致其温度升高，这是通过______的方式改变内能的；飞船进入轨道后，利用______传输信号与地面联系。 8． 【2025·河南】随着科技的发展，机器人的应用日益广泛。人形机器人是一种模仿人类外观和行为的机器人，某兴趣小组以此为主题开展了研究。 （1）技术人员与人形机器人之间可通过无线网络传递信息，这是利用________（填“电磁波”或“超声波”）来实现的。机器人可通过安装在身上的电动机完成许多动作，电动机的工作原理是________。 9． 【2025·黑龙江】如图是某新能源智能汽车的仪表盘。若司机没有系安全带，则仪表盘上的LED指示灯亮起。LED是由锗、硅这类材料制成的，这类材料属于______（选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）。该汽车可以与手机之间实现智能互联，汽车与手机之间是利用______（选填“超声波”或“电磁波”）传递信息的。 10． 【2025·湖南】科技赋能乡村振兴，农业无人机以其安全可靠、高效灵活、成本低廉的优势而广泛应用。图是无人机正在喷洒农药的场景。 （1）工作人员熟练操作手柄，通过___________波无线遥控无人机，实现定点起飞。无人机沿水平方向匀速直线飞行300m，用时20s，则无人机水平飞行时的速度大小为___________m/s。 （2）装载农药的无人机水平匀速直线飞行100s，消耗的电能为0.25kW·h，若该无人机消耗的电能转化为机械能的效率为80%，则此过程中无人机内电动机的机械功率为___________W。 11． 【2025·山东】 近年来，我国探月工程不断取得突破性成果，并计划于2035年前基本建成月球科研站。为支撑月球科研站等深空探测重大工程。2025年4月29日，“天都一号”通导技术试验星成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验，有效拓展了激光测距技术的观测窗口，过程示意如图。确究人员表示未来嫦娥八号将会携带试验装置登陆月球开展试验，比如聚焦太阳光熔化月壤，获得可以用于月球科研站建设的材料等。月球环境近似为真空。g月大约是地球上g的。 （1）聚焦太阳光熔化月壤过程是_____能转化为_____能； （2）测控站与“天都一号”间的信号传递利用的是_____； （3）假定激光站和“天都一号”之间为真空环境，激光站发射激光和收到回波信号的时间间隔为2.5s，求激光站与“天都一号”间的距离；（激光的传播速度取） （4）小明畅想未来在月球科研站内的生活：“未来在月球上，我的质量变小了，完成引体向上更轻松了。”请你对小明的畅想作出评析。 12． 【2025·陕西】如图，是搭载热成像仪和实时图像传输器的防火巡查无人机。其搭载的热成像仪通过物体辐射的___________（选填“红外线”或“紫外线”）检测林场温度并形成图像，图像传输器利用___________（选填“超声波”或“电磁波”）将这些图像传输给操作终端。 13． 【2025·上海】地球上的科学家可以通过___________和“嫦娥六号”进行交互，“嫦娥六号”在降落到月球表面过程 中，相对月球是___________（选填“运动”或“静止”）的，“嫦娥六号”在采集月壤时，会在月球表面留下了“压痕”，说明力可以使物体发生___________。 14． 【2025·云南】中国空间站开展“天宫课堂”直播授课，利用______波与地面师生进行互动交流，极大地激发了青少年的科学兴趣。中国花样游泳队在巴黎奥运会上夺冠，运动员在水中能跟随音乐节拍整齐划一地变换队形，说明声可以传递______。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 参考答案及解析 电磁波的传播与特性 1． 【2025·湖北】小华乘飞机途中用手机在飞行模式下检测到如图所示数据。下列说法正确的是（　　） A. “分贝检测”检测的是声音的音色 B. 8518m高度的大气压强比地面的小 C. 剩余里程的平均速度预计为876km/h D. 手机接收导航卫星的声波信号确定经纬度 【答案】B 【解析】 【详解】A．“分贝检测”检测的是声音的响度的，故A错误； B．大气压随海拔高度的增加而减小，所以8518m高度的大气压强比地面的小，故B正确； C．由图可知，剩余里程s=726.1km，剩余飞行时长t=1h，剩余里程的平均速度为 故C错误； D．由于电磁波可以在真空中传播，所以手机是通过接收导航卫星发射的电磁波信号确定经纬度的，故D错误。 故选B。 2． 【2025·四川省成都市】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】 【详解】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。 3． 【2025·河北】2025年5月14日，我国太空计算星座021任务12颗卫星成功发射，开启了全球“太空计算时代”的新篇章。卫星均搭载星间通信系统，它们之间是利用___________传递信息的。在太空运行时，卫星___________（选填“具有”或“不具有”）惯性。 【答案】 ①. 电磁波 ②. 具有 【解析】 【详解】[1]电磁波可以在真空中传播，电磁波可以传递信息，卫星间通信依赖能够在真空中传播的电磁波。 [2]惯性是物体的固有属性，仅由质量决定，一起物体都有惯性，卫星在太空运行时具有惯性。 4． 【2025·广西】 2025年4月25日，神舟二十号和神舟十九号航天员在中国空间站胜利会师，激动人心的画面通过___________波传递全世界。该波___________（选填“能”或“不能”）在空气中传播。 【答案】 ①. 电磁 ②. 能 【解析】 【详解】[1]电磁波可以在真空中传播，且传播速度快，能传递信息，太空中是真空环境，所以激动人心的画面是通过电磁波传遍全世界的。 [2]电磁波的传播不需要介质，它能在真空中传播，也能在空气中传播。 5． 【2025·吉林】2025年4月24日，搭载神州二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心发射，并取得圆满成功。 （1）如图所示，火箭发射过程中外壳与大气摩擦生热，这是通过___________的方式改变火箭的内能。 （2）太阳能电池翼和储能电池是神州二十号的主要能源系统。从能源与可持续发展的角度，太阳能属于___________能源。给储能电池充电时，储能电池在电路中相当于___________。 （3）5月22日，航天员在地面科研人员配合下完成了舱外设备设施巡检等出舱任务，该过程中航天员与地面科研人员是通过___________传递信息的。 【答案】（1）做功 （2） ①. 可再生 ②. 用电器 （3）电磁波 【解析】 【小问1详解】 火箭发射过程中外壳与大气摩擦生热，将机械能转化为内能，这是通过做功的方式改变物体的内能。 【小问2详解】 [1]太阳能可以源源不断的重复获得，所以太阳能属于可再生能源。 [2]给储能电池充电时，储能电池消耗电能，把电能转化为化学能储存起来，则储能电池在电路中相当于用电器。 【小问3详解】 电磁波的传播不需要介质，航天员在太空依靠电磁波与地面通信。 6． 【2025·江西】“中国天眼”是目前地球上最大的通过接收___________波来探索宇宙的仪器，接收的这种波在真空中的传播速度约为___________。 【答案】 ①. 电磁 ②. 【解析】 【详解】[1]电磁波可以在真空中传播，电磁波可以传递信息，太空中有真空地带，所以“中国天眼”是目前地球上最大的通过接收电磁波来探索宇宙的仪器。 [2]电磁波在真空中的传播速度等于光速，即c=3×108m/s。 6. 按照规划，我国将在2026年发射嫦娥七号月球探测器，前往月球南极寻找水冰。如果能找到冰，可以让冰___________热量，___________（填物态变化名称）成水，将有利于人类在月球上建立活动基地并进行深空探索。 【答案】 ①. 吸收 ②. 熔化 【解析】 【详解】[1][2]冰是水由液体变成固态形成的，冰吸收热量后，会从固态变成液体，该过程为熔化过程，熔化过程吸收热量。 电磁波的应用场景辨析 1． 【2025·甘肃省临夏州】2025年5月17日，朱雀二号改进型遥二运载火箭成功将6颗卫星送入预定轨道。关于卫星发射和运行过程，下列说法正确的是（ ） A. 火箭加速升空过，卫星的动能转化为重力势能 B. 箭星分离前，以火箭为参照物，卫星是运动的 C. 卫星上太阳能电池板的作用是将电能转化为机械能 D. 卫星依靠电磁波来实现星地实时数据传输 【答案】D 【解析】 【详解】A．运载火箭加速升空过程中，卫星质量不变，速度变大，动能变大，高度增加，重力势能变大，此过程不是将动能转化为重力势能，故A错误； B．箭星分离前，火箭和卫星是在一起的，以火箭为参照物，卫星没有位置的变化，卫星是静止的，故B错误； C．卫星上太阳能电池板的作用是将太阳能转化为电能，故C错误； D．电磁波可以传递信息，且可以在真空中传播，卫星是依靠电磁波来实现星地之间的数据传输，故D正确。 故选D。 2． 【2025·江苏省扬州市】 2025年5月29日，“天问二号”探测器发射成功，开启小行星探测与采样返回之旅。下列说法正确的是（ ） A. “天问二号”发射时加速上升，其动能不变 B. “天问二号”利用电磁波与地球传输信息 C. 太阳能电池将光能全部转化为内能 D. 到达地球后，样品质量变大 【答案】B 【解析】 【详解】A．动能的大小与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大，动能就越大。“天问二号”发射时加速上升，其质量不变，但速度不断增大，所以动能增大，而不是不变，故A错误； B．电磁波可以在真空中传播，且传播速度快，“天问二号”在太空中与地球之间是真空环境，它利用电磁波与地球传输信息，故B正确； C．太阳能电池工作时，是将光能转化为电能，而不是将光能全部转化为内能，故C错误； D．质量是物体所含物质的多少，质量是物体本身的一种属性，不随物体的位置、形状、状态的改变而改变。所以样品从太空中到达地球后，其质量不变，故D错误。 故选B。 3． 【2025·四川省广安市】下列符合生活常识的是（　　） A. 中学生800m中长跑的成绩是1min B. 人的正常体温约为42℃ C. 教室里课桌高15cm D. 手机靠电磁波传递信息 【答案】D 【解析】 【详解】A．一般情况下，中学生800m跑成绩约为3min，故A不符合题意； B．人的正常体温约为37℃，42℃已经是高烧了，故B不符合题意； C．中学生的身高约160cm，课桌高度约为中学生身高的一半，课桌高度约为80cm，故C不符合题意； D．电磁波可以传递信息，手机就是利用电磁波来传递信息的，故D符合题意。 故选D。 4． 【2025·四川省遂宁市】2025年是我国南极长城站成立40周年，科考队一路风雪兼程、筑梦冰原。不久前，科考队用上了安装有特殊电池的六足机器狗，让他们在应对南极的恶劣环境时有了“新助手”。有关六足机器狗的说法正确的是（　　） A. 机器狗六条腿的设计可以增大它与冰面间的受力面积从而增大压强 B. 机器狗工作时消耗的电能是一次能源 C. 科考队员可以依靠电磁波远程控制机器狗在冰面上执行任务 D. 机器狗负重行走在水平冰面，它对冰面的压力和冰面对它的支持力是一对平衡力 【答案】C 【解析】 【详解】A．在压力一定时，增大受力面积会减小压强，故A错误； B．电池中的电能是由化学能转换而来，是二次能源，不是一次能源，故B错误； C．现代机器人通常通过电磁波实现远程通信和控制，南极虽然环境恶劣，但电磁波可以正常传播，故C正确； D．机器狗对冰面的压力和冰面对机器狗的支持力是一对作用力与反作用力，故D错误； 故选C。 5． 【2025·四川省宜宾市】 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】 【详解】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。 6． 【2025·福建】科创小组制作遥控“泵喷式”船模，当船向后喷水时，船获得向前的推力，表明物体间力的作用是______的。遥控发射器利用______波控制船。 【答案】 ①. 相互 ②. 电磁 【解析】 【详解】[1]力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的。当船向后喷水时，船获得向前的推力，利用了物体间力的作用是相互的原理。 [2]遥控器与船模之间是依靠电磁波传递信息，即遥控发射器是利用电磁波来控制船的。 7． 【2025·江苏省苏州市】如图，2025年4月24日搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射。火箭受到向上的推力______重力，加速上升；火箭与飞船分离过程中，火箭相对于飞船是______的；火箭外壳返回过程中，由于空气摩擦导致其温度升高，这是通过______的方式改变内能的；飞船进入轨道后，利用______传输信号与地面联系。 【答案】 ①. 大于 ②. 运动 ③. 做功 ④. 电磁波 【解析】 【详解】[1]火箭加速上升，所受合力向上，受到向上的推力大于重力。 [2]火箭与飞船分离过程中，以飞船为参照物，火箭的相对位置改变，是运动的。 [3]做功和热传递可以改变内能。火箭外壳返回过程中，由于空气摩擦导致其温度升高，这是通过做功的方式改变内能的。 [4]电磁波可以在真空中传播，飞船进入轨道后，利用电磁波传输信号与地面联系。 8． 【2025·河南】随着科技的发展，机器人的应用日益广泛。人形机器人是一种模仿人类外观和行为的机器人，某兴趣小组以此为主题开展了研究。 （1）技术人员与人形机器人之间可通过无线网络传递信息，这是利用________（填“电磁波”或“超声波”）来实现的。机器人可通过安装在身上的电动机完成许多动作，电动机的工作原理是________。 【答案】（1） ①. 电磁波 ②. 通电导体在磁场中受到力的作用 【解析】 【小问1详解】 [1]无线网络利用电磁波传递信息，因电磁波可在真空中传播，且适用于远距离通信。 [2]电动机工作原理基于通电导体在磁场中受力转动，即电能转化为机械能。 9． 【2025·黑龙江】如图是某新能源智能汽车的仪表盘。若司机没有系安全带，则仪表盘上的LED指示灯亮起。LED是由锗、硅这类材料制成的，这类材料属于______（选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）。该汽车可以与手机之间实现智能互联，汽车与手机之间是利用______（选填“超声波”或“电磁波”）传递信息的。 【答案】 ①. 半导体 ②. 电磁波 【解析】 【详解】[1]LED具有单向导电性，是由锗、硅这类半导体材料制成的。 [2]电磁波可以在真空中传播，汽车与手机之间是利用电磁波传递信息的。 10． 【2025·湖南】科技赋能乡村振兴，农业无人机以其安全可靠、高效灵活、成本低廉的优势而广泛应用。图是无人机正在喷洒农药的场景。 （1）工作人员熟练操作手柄，通过___________波无线遥控无人机，实现定点起飞。无人机沿水平方向匀速直线飞行300m，用时20s，则无人机水平飞行时的速度大小为___________m/s。 （2）装载农药的无人机水平匀速直线飞行100s，消耗的电能为0.25kW·h，若该无人机消耗的电能转化为机械能的效率为80%，则此过程中无人机内电动机的机械功率为___________W。 【答案】（1） ①. 电磁 ②. 15 （2）7200 【解析】 【小问1详解】 [1]工作人员熟练操作手柄，通过电磁波无线遥控无人机，因为电磁波可以在真空中传播，且能传递信息，所以可以实现对无人机的远程控制。 [2]根据速度公式，可得无人机水平飞行时的速度大小为 【小问2详解】 已知消耗的电能为 又已知该无人机消耗的电能转化为机械能的效率为80%，根据 可得转化成的机械能 根据功率公式，可得此过程中无人机内电动机的机械功率为 11． 【2025·山东】 近年来，我国探月工程不断取得突破性成果，并计划于2035年前基本建成月球科研站。为支撑月球科研站等深空探测重大工程。2025年4月29日，“天都一号”通导技术试验星成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验，有效拓展了激光测距技术的观测窗口，过程示意如图。确究人员表示未来嫦娥八号将会携带试验装置登陆月球开展试验，比如聚焦太阳光熔化月壤，获得可以用于月球科研站建设的材料等。月球环境近似为真空。g月大约是地球上g的。 （1）聚焦太阳光熔化月壤过程是_____能转化为_____能； （2）测控站与“天都一号”间的信号传递利用的是_____； （3）假定激光站和“天都一号”之间为真空环境，激光站发射激光和收到回波信号的时间间隔为2.5s，求激光站与“天都一号”间的距离；（激光的传播速度取） （4）小明畅想未来在月球科研站内的生活：“未来在月球上，我的质量变小了，完成引体向上更轻松了。”请你对小明的畅想作出评析。 【答案】（1） ①. 太阳 ②. 内 （2）电磁波 （3）3.75×108m （4）见解析 【解析】 【小问1详解】 [1][2]聚焦太阳光熔化月壤，是将太阳能转化为内能，使月壤的温度升高从而熔化。 【小问2详解】 电磁波可以传递信息，且传播不需要介质，月球是真空环境，因此测控站与“天都一号”间的信号传递利用的是电磁波。 【小问3详解】 已知激光站发射激光和收到回波信号的时间间隔为2.5s，则激光站与“天都一号”间的距离 【小问4详解】 质量是物体的一种基本属性，与形状、状态、所处空间位置无关，因此在月球上质量不变；月球上g月大约是地球上g的，根据G=mg，在质量m不变的情况下，重力G会变小，做引体向上时需要克服的重力变小，所以完成引体向上会更轻松，小明说质量变小是错误的，说完成引体向上更轻松是正确的。 12． 【2025·陕西】如图，是搭载热成像仪和实时图像传输器的防火巡查无人机。其搭载的热成像仪通过物体辐射的___________（选填“红外线”或“紫外线”）检测林场温度并形成图像，图像传输器利用___________（选填“超声波”或“电磁波”）将这些图像传输给操作终端。 【答案】 ①. 红外线 ②. 电磁波 【解析】 【详解】[1]物体时刻对外辐射红外线，无人机搭载的热成像仪通过物体辐射的红外线检测林场温度并形成图像。 [2]电磁波能传递信息，且能在真空中传播，图像传输器利用电磁波将这些图像传输给操作终端。 13． 【2025·上海】地球上的科学家可以通过___________和“嫦娥六号”进行交互，“嫦娥六号”在降落到月球表面过程 中，相对月球是___________（选填“运动”或“静止”）的，“嫦娥六号”在采集月壤时，会在月球表面留下了“压痕”，说明力可以使物体发生___________。 【答案】 ①. 电磁波 ②. 运动 ③. 形变 【解析】 【详解】[1]由于“嫦娥六号”在太空中处于真空环境，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“嫦娥六号”进行交互。 [2]“嫦娥六号”在降落到月球表面过程中，以月球为参照物，“嫦娥六号”的位置发生变化，所以“嫦娥六号”相对月球是运动的。 [3]“嫦娥六号”采集月壤时，会在月球表面留下了“压痕”，即月球表面形状发生变化，所以说明力可以使物体发生形变。 14． 【2025·云南】中国空间站开展“天宫课堂”直播授课，利用______波与地面师生进行互动交流，极大地激发了青少年的科学兴趣。中国花样游泳队在巴黎奥运会上夺冠，运动员在水中能跟随音乐节拍整齐划一地变换队形，说明声可以传递______。 【答案】 ①. 电磁 ②. 信息 【解析】 【详解】[1]空间站与地面通信需要通过电磁波实现，因为电磁波可以在真空中传播，而声波无法在真空中传播。 [2]声可以传递信息，声可以传递能量，运动员根据音乐节奏变换队形，体现了声波能够传递信息（指令或节拍）。 1 学科网（北京）股份有限公司 $