专题02 电磁波及其应用（专项训练）物理新教材沪科版（五四学制）九年级下册

专题02 电磁波及其应用（解析版） 目录 A题型建模・专项突破 题型一、概念基础辨析、填空 1 题型二、电磁波可以传递信息 2 题型三、电磁波有关概念综合辨析 3 题型四、电磁波的波形图 5 题型五、波长、波速、频率之间的关系 7 题型六、电磁波的“家族”成员及其综合应用 9 题型七、综合信息题 12 题型八、教材其他补充 14 B综合攻坚・能力跃升 14 题型一、概念基础辨析、填空 1．建立电磁场理论，并预言电磁波存在的物理学家是（ ） A．麦克斯韦 B．牛顿 C．赫兹 D．伽利略 【答案】A 【详解】A．麦克斯韦建立电磁场理论，并预言电磁波存在的物理学家，故A符合题意； B．牛顿有三大定律、万有引力定律等等科学成就，但没有建立电磁场理论，预言电磁波存在，故B不符合题意； C．赫兹用实验证实电磁波存在，故C不符合题意； D．伽利略开创了实验和逻辑相结合的科学研究方法，以及最早利用望远镜观察天体的人，没有建立电磁场理论，预言电磁波存在，故D不符合题意。 故选A。 2．2023年，杭州亚洲运动会上首次探索使用了更高频率范围的5.5G网络，“5.5G网络”传递信号是通过（　　） A．超声波 B．红外线 C．紫外线 D．电磁波 【答案】D 【详解】5.5G网络通信是依靠电磁波传递信息，电磁波可以在真空中传播，电磁波的传播不需要介质；电磁波既能传递声音信号，又能传递图象信号，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 3．“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】 电磁 【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。 4．手机通信技术发展日新月异，第五代移动电话行动通信标准，也称第五代移动通讯技术，缩写：5G，已经大范围进入人们的生活。手机是利用 波进行通信，5G信号 在真空中传播。 【答案】 电磁 可以/能 【详解】[1][2]电磁波可以传递信息，且传播不需要介质。所以广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。注意对比，通常听到的声音是通过空气这种介质传播的。手机是利用电磁波进行通信，电磁波可以在真空中传播。 题型二、电磁波可以传递信息 5．普通手机要通过地面基地台传递信息，救灾中使用的卫星手机可直接通过卫星传递信息，但两者有一个共同点，都是利用 传递信息，他 （填“可以”或“不可以”）在真空中传播，它的速度约 km/s。 【答案】 电磁波 可以 3×105 【详解】[1][2]卫星手机的通信本质是依靠卫星与手机之间传递信息，太空是真空状态，电磁波的传播不需要介质，卫星手机能直接通信正利用电磁波这特性。 [3]电磁波在真空中的传播速度与光速相同，数值为，换算后为。 6．手机是人们常用的通信工具，移动网络让我们的生活悄悄发生改变，打电话、微信聊天等服务是通过 （选填“超声波”、“次声波”或“电磁波”）来传递信号的；其在真空中的传播速度约为 m/s。 【答案】 电磁波 【详解】[1]打电话、微信聊天等这些服务是通过电磁波来传递信息的。 [2]电磁波在真空中的传播速度约为3×108m/s。 7．2024年5月，嫦娥六号探测器发射取得圆满成功。地面控制室是通过 波和探测器传递信息的。 【答案】电磁 【详解】电磁波可以传递信息且能够在真空中传播，所以，地面控制室是通过电磁波和探测器传递信息的。 8．2025年1月21日，神舟十九号乘组航天员在地面科研人员的配合支持下，完成了空间站空间碎片防护装置安装、舱外设备设施巡检等任务。此时神舟十九号和地面之间是利用 （选填“电磁波”或“超声波”）来传递信息的。 【答案】 电磁波 【详解】电磁波可以传递信息，且传播不需要介质，太空是真空环境，因此神舟十九号与地面之间通过电磁波传递信息的。 9．当前，手机已经进入了“5G”时代，它指的是第五代移动通信技术，主要是通过频率更高的 （选填“超声波”或“电磁波”）作为传递信息的载体。 【答案】电磁波 【详解】手机是通过接收和发射电磁波来传递信息的，因为电磁波可以在真空中传播，且传播速度快，传播范围广。 题型三、电磁波有关概念综合辨析 10．卡塔尔世界杯期间，球迷们通过电视、手机、电脑等进行观看，均利用了电磁波，对电磁波理解正确的是（    ） A．电磁波传播不能在真空传播 B．电磁波可传递信息 C．电磁波的频率越低，传播速度就越小 D．电磁波不能传递能量 【答案】B 【详解】A．电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，故A错误； BD．电磁波可以传递信息，也能传递能量，故B正确，D错误； C．电磁波的传播速度主要取决于传播介质和真空光速，而不是频率的高低。当电磁波的波速一定，频率越低，波长越大，故C错误； 故选B。 11．关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．遥控器发出的红外线不是电磁波 B．5G通信是利用电磁波来传递信息的 C．电磁波在真空中的传播速度是340m/s D．我国的北斗卫星定位系统是利用超声波进行定位的 【答案】B 【详解】A．遥控器通过发射红外线控制电视等用电器的，红外线属于电磁波。故A错误； B．电磁波可以传递信息且可以在真空中传播，故5G通信是利用电磁波来传递信息的。故B正确； C．电磁波在真空中的传播速度最大，为3×108m/s。故C错误； D．电磁波可以传递信息且能在真空中传播，而超声波无法在真空中传播，所以我国的北斗卫星定位系统是利用电磁波进行定位的。故D错误。 故选B。 12．下列关于电磁波的说法中正确的是（　　） A．声波是一种特殊的电磁波 B．手机信号属于电磁波 C．电磁波传播速度是340m/s D．可见光不属于电磁波 【答案】B 【详解】A．电磁波可以在真空中传播，声波不能在真空中传播，所以声波不是电磁波，故A错误； B．电磁波常用于无线通信，手机是利用电磁波传递信号的，故B正确； CD．光属于电磁波，电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s，故CD错误。 故选B。 13．关于声波和电磁波认识，说法正确的是（　　） A．声波和电磁波都能在真空中传播 B．声波和电磁波都能用波长、频率描述 C．声波在空气中传播最快 D．电磁波在真空中传播最慢 【答案】B 【详解】A．电磁波能在真空中传播，声波不能在真空传播，声波的传播需要介质，故A错误； B．声波与电磁波都是波，都具有波的性质：波长、波速、频率，且波速＝波长×频率，故B正确； C．声波可以在水、玻璃等介质中传播，比声音在空气中传播更快，故C错误； D．电磁波在真空中的传播速度最快，为3.0×108m/s，故D错误。 故选B。 14．5G技术是依靠电磁波传递信息的，下列有关电磁波的说法正确的是（  ） A．太空中是真空，电磁波不能传播 B．电磁波在空气中的传播速度是340m/s C．光是一种电磁波 D．不同频率的电磁波在真空中传播的速度不同 【答案】C 【详解】A．电磁波的传播不需要介质，能在真空中传播，太空中虽然是真空环境，但电磁波可以传播，故A错误； B．声音在空气中的传播速度是340m/s，电磁波在真空中的传播速度约为，故B错误； C．光是一种电磁波，属于电磁波谱中的可见光部分，故C正确； D．根据麦克斯韦建立的电磁场理论，所有电磁波的传播速度都与光速相同，在真空中的传播速度约为，故D错误。 故选C。 15．下列关于声波和电磁波的说法中正确的是（　　） A．音调的高低与声源的振幅有关 B．声音不能在真空中传播 C．电磁波在任何介质中传播的速度都为3.0×108m/s D．声波和电磁波都不会对人类和环境造成危害 【答案】B 【详解】A．音调是指声音的高低，音调高低与声源的振动频率有关，故A错误； B．声音的传播需要介质，声音不能在真空中传播，故B正确； C．电磁波在真空中的传播的速度为3.0×108m/s，在其他介质中的传播速度小于3.0×108m/s，故C错误； D．声波和电磁波都会对人类和环境造成危害，故D错误。 故选B。 16．5G技术也是依靠电磁波传递信息的，下列有关电磁波的说法正确的是（    ） A．太空中是真空，电磁波不能传播 B．电磁波在空气中的传播速度是340m/s C．电磁波既可以传递信息，又可以传递能量 D．中央电视台和泗阳电视台发射的电磁波传播速度不同 【答案】C 【详解】A．电磁波的传播不需要介质，可以在太空中传播，故A错误； B．电磁波在空气中的传播速度约为3×108m/s，故B错误； C．电磁波和声一样，可以传递信息，也可以传递能量，故C正确； D．中央电视台和郴州电视台发射的电磁波频率和波长不同，但传播速度相同，故D错误。 故选C。 题型四、电磁波的波形图 17．某电磁波的波形如图所示，则该电磁波的波长是 ，频率是 。 【答案】 0.08m 【详解】[1][2]波长是相邻两个波峰（或波谷）间的距离。图中给出的是半个波长的距离，所以波长 电磁波传播的速度，由公式可知，频率是 18．科学家研究发现，用特定波长的红光持续照射人体背部，可明显刺激人体线粒体，降低血糖水平。该红光的波形图如图所示，已知，则该红光的波长为 nm，合 m。 【答案】 670 【详解】[1][2]波长指的是振动一个完整周期时，在传播方向上移动的距离。在图像上，波长为OB的长度，即： 19．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，则该红光的波长为（    ） A．335nm，合 B．335nm，合 C．670nm，合 D．670nm，合 【答案】D 【详解】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。 20．手机是人类常用的通讯工具，如图所示是手机信号从2G、3G、4G不断升级，到现在的5G，下列说法正确的是（　　） A．从2G到5G，频率越来越高 B．从2G到5G，波长越来越长 C．从2G到5G，波速越来越大 D．5G信号不是利用电磁波进行信息传输的 【答案】A 【详解】ABC．2G到5G都属于电磁波，因此波速是一定的，由图可知，从2G到5G，单位时间内波的个数越多，即频率越来越高，根据c=λf可知，波长越来越短，故A正确，BC错误； D．手机信号是利用电磁波进行信息传输的，因此2G、3G、4G、5G都是利用利用电磁波进行信息传输的，故D错误。 故选A。 21．如图是甲、乙两种不同电磁波的传播图像，下列说法正确的是（　　） A．甲电磁波振动的波长较长 B．甲、乙两种电磁波的振动频率相同 C．甲电磁波的传播速度较快 D．甲电磁波振动的频率较大 【答案】A 【详解】A．由图知，甲的波长大，乙的波长小，故A正确； C．甲乙都是电磁波，电磁波速是相等的，故C错误； BD．根据 得，电磁波速不变，甲的波长大，甲的频率小，故BD错误。 故选A。 22．手机已经进入“5G”时代，所谓“5G”指的是第五代移动通信技术，“5G”手机传递信息的载体是频率更高的 （选填“超声波”或“电磁波”）。汽车GPS导航仪与通信卫星之间通过电磁波来传递信息，其在真空中的传播速度为 m/s；如图所示是表示音频、视频和射频三种信号的波形示范图，频率最高的是 信号。 【答案】 电磁波 3.0×108 射频 【详解】[1][2]手机是利用电磁波传递信息的，“5G”手机传递信息的载体是频率更高的电磁波；电磁波在真空中的传播速度和光的传播速度相等，都是3.0×108m/s。 [3]频率是指物体在1s内振动的次数，是描述振动快慢的物理量。由图可知，音频信号的振动最慢，射频信号振动最快，故可判断振动最快的是射频信号。 题型五、波长、波速、频率之间的关系 23．对无人机进行遥控是利用 来实现的，此波在空气中传播时频率为2.4×109Hz，则其波长为 m。 【答案】 电磁波 0.125 【详解】[1]由于电磁波传播范围广，传播速度快，且电磁波能传递信息，所以对无人机进行遥控是利用电磁波来实现的。 [2]由于电磁波在空气中的传播速度为3×108m/s，此波在空气中传播时频率为2.4×109Hz，则其波长为 24．电磁波在真空中的传播速度为 ，用收音机收听某广播电台节目时，已知这套节目的发射频率为600，则这套节目用来发射信号的电磁波的波长是 m。 【答案】 500 【详解】[1]电磁波在真空中的传播速度为c=3×108m/s=3×105km/s [2]发射频率为f=600kHz=6×105Hz 由c=λf可得，波长 25．对无人机进行遥控是利用 （选填“超声波”或“电磁波”）来实现的，此波在空气中传播时频率为，则其波长为 m。 【答案】 电磁波 0.125 【详解】[1]遥控器利用了红外线来实现对无人机的控制，红外线是电磁波。 [2]波长为 26．某手机发射的信号频率是1000MHz，该信号的波长为 m。电磁波的家族成员很多，有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线等，它们与人们的生活息息相关。电视机遥控器是利用 来工作的。 【答案】 0.3 红外线 【详解】[1]某手机发射的信号频率是1000MHz，该信号的波长为 [2]红外线是一种看不见的光，电视机遥控器是利用红外线来工作的。 27．地面卫星控制中心向“嫦娥二号”发送指令时，是利用 传递指令信号的（选填“电磁波”或“声波”）；已知一列电磁波的频率为，则该电磁波在真空中波长为 m。 【答案】 电磁波 500 【详解】[1]由于嫦娥二号处于太空中，有一段距离是真空，故控制嫦娥二号的指令是通过电磁波传递过去的。 [2]已知电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s，f=6×105Hz，根据电磁波的速度及波速、频率、波长的关系，由v=λf知道，电磁波在真空中波长为 28．某电台的电磁波波长为5m，则它的频率是 MHz电磁波的家族成员很多，有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线等。它们与人们的生活息息相关，电视机遥控器是利用 来工作的。 【答案】 60 红外线 【详解】[1]电磁波的频率为 [2]电视机遥控器是利用红外线来工作，利用红外线定位准的原则。 题型六、电磁波的“家族”成员及其综合应用 29．如图是一台收音机的屏板，当向右调指针（图中黑块）时，所接收的电磁波（　　） A．频率变大 B．波速变大 C．波长变长 D．波长不变 【答案】A 【详解】收音机屏板上的MHz和kHz，是频率的单位，所以向右调指针时所接收的电磁波的频率变大。由公式知道，电磁波的波速一定，电磁波的波长和频率互成反比例关系。所以，频率变大，波长变小，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 30．某光纤通讯利用了波长为1310nm的“光”通过光导纤维进行传输信息，各色光在真空中的波长和部分电磁波的频率如图所示，光纤通讯用的“光”（　　） A．频率比紫光小 B．波长比红光小 C．在真空中传播速度为340m/s D．在真空中传播的速度比紫光大 【答案】A 【详解】A．紫光的波长范围约为400-430nm，光纤通讯用的光波长为1310nm，波长越长，频率越小，所以光纤通讯用的“光”的频率比紫光小，故A符合题意； B．红光波长范围约为630-760nm，1310nm大于红光波长范围，所以光纤通讯用的“光”的波长比红光长，故B不符合题意； C．光在真空中的传播速度是3×108m/s，而不是340m/s，故C不符合题意； D．所有光在真空中的传播速度都相同，都是3×108m/s，所以光纤通讯用的“光”在真空中传播速度与紫光相同，故D不符合题意。 故选 A。 31．频率在3×1010Hz至3×1011Hz之间的无线电波叫做毫米波，近年来利用毫米波制作的雷达被广泛应用于汽车领域。无线电波频段划分如图。下列说法正确的是（　　） A．毫米波属于UHF频段的电磁波 B．毫米波在空气中的传播速度为340m/s C．6×1010Hz毫米波波长比8×1010Hz的波长长 D．真空中，UHF频段电磁波的传播速度比SHF频段电磁波的传播速度慢 【答案】C 【详解】A．频率在3×1010Hz至3×1011Hz，由图中波长确定是极高频波，不是属于UHF频段的电磁波，故A错误； BD．毫米波也是电磁波，各种电磁波在空气中的传播速度近似等于在真空中的传播速度，大约为3×108m/s，UHF和SHF频段电磁波在真空中的传播速度相同，故BD错误； C．根据图中可知，波长越短，频率越高，6×1010Hz毫米波波长比8×1010Hz的波长长，故C正确。 故选C。 32．使用蓝牙耳机接听手机来电，信号传输示意图如图所示，手机通信的电磁波（    ） A．在真空中的传播速度比蓝牙通信的电磁波小 B．在真空中传播速度约为3×105km/s C．频率比蓝牙通信的高 D．波长比蓝牙通信的短 【答案】B 【详解】A．蓝牙通信的电磁波在真空中的传播速度与手机通信的电磁波传播速度相同，故A错误； B．电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s，即3×105km/s，故B正确； CD．根据c=λf可知，波长与频率成反比，由于手机通信的电磁波的频率比蓝牙通信的电磁波低，所以波长就长，故CD错误。 故选B。 33．心电图是现代医疗诊断的重要手段，医生通过测量心电图上相邻两波峰的时间间隔（即心动周期），就可以计算出1分钟内心脏跳动的次数（即心率）。图是甲、乙两人在同一台心电图杨上做出的心电图。医生通过测量后获知甲的心率每分钟70次，由此可推断出其图纸移动的速率以及乙的心率为（　　） A．、每分钟75次 B．、每分钟60次 C．、每分钟60次 D．、每分钟75次 【答案】B 【详解】由图知，甲的波长为，心率 心电图机图纸移动的速率 甲、乙两人在同一台心电图杨上做出的心电图，所以移动的速率是相同的；由图知，乙的波长为，心率为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 34．某款无人机受控于频率的无线遥控器，遥控距离8km。机上有高清相机、主动式红外夜视仪、GPS卫星定位系统。这些设备都用到了电磁波。其中红外夜视仪用红外线探照灯照射目标，接收其反射的红外辐射形成图像（）。关于这款无人机下列说法正确的是（　　） A．红外线的波长比电磁波的波长要短 B．电磁波在真空的传播速度是 C．无人机的遥控器使用红外线传递信号 D．的电磁波在真空中传播速度比红外线快 【答案】A 【详解】A．根据电磁波谱的波长顺序可知 电磁波属于无线电波，比红外线的波长长，故A正确； B．电磁波在真空的传播速度是，故B错误； C．无人机的遥控器使用无线电波传递信号，故C错误； D．红外线是电磁波，电磁波在真空中的传播速度相同，故D错误。 故选A。 题型七、综合信息题 35．某元素衰变时放出的一束由某种粒子构成的射线。在真空环境中，构成这束射线的粒子能从P沿直线运动到Q点，如图甲。若让它通过下方带有正电荷，上方带有负电荷的区域A时，发现它向上偏转，运动轨迹是曲线，如图乙： (1)忽略重力的影响，该类型的粒子通过区域A时， （选填“是”、“不是”）处于平衡状态； (2)该类型的粒子带 电荷（选填“正”或“负”）； (3)由图乙的现象和你对粒子的认识作出判断，该类型的粒子可能是__________；（可多选） A．电子 B．质子 C．中子 D．原子核 (4)该元素衰变时还放出γ射线，电磁波家族的示意图丙： 在真空中传播时相比于可见光，γ射线具有__________。 A．较长的波长 B．较高的频率 C．较大的速度 D．较多的电荷量 【答案】(1)不是 (2)正 (3)BD (4)B 【详解】（1）忽略重力的影响，该类型的粒子通过区域A时，由图乙所示，这束射线的粒子做的是曲线运动，运动状态在改变，不是处于平衡状态。 （2）同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。由图乙所示，这束射线的粒子向上方带有负电荷的区域做的是曲线运动，说明负电荷吸引这束电粒子，该类型的粒子带正电荷。 （3）由图乙的现象和你对粒子的认识作出判断，根据电荷间的相互作用规律知，该类型的粒子可能是带正电质子或原子核，综上分析知，故BD符合题意，AC不符合题意。 故选BD。 （4）电磁波家族的示意图丙知，γ射线具有较高的频率；各种电磁波在真空中传播速度相同为3.0；根据知，γ射线的波长较短，基本不带电荷量，综上分析知，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 36．紫外线可以穿透大气层到达地球表面，图为紫外线的三个波段示意图。某地区冬至正午，测出不同波长紫外线的强度随海拔高度变化情况如下表： 强度（×10﹣4W/m2） 海拔（km） 波长（nm） 0 0.5 1 1.5 2 2.5 280 0.01 0.05 0.1 0.5 1 5 290 7 10 20 50 70 80 300 200 300 400 500 600 700 390 1000 1000 1000 1000 1000 1000 （1）海拔2km，波长为290nm的紫外线，其强度为 W/m2； （2）该地区强度最大的紫外线为波段 （选填“UVC”、“UVB”、“UVA”）； （3）根据表归纳“波长为300nm的紫外线强度与海拔高度的关系”： ； （4）请根据表中数据推测大气对波长为 nm的紫外线阻挡作用最弱。（选填“280”、“290”、“300”、“390”） 【答案】 7×10﹣3 UVA 紫外线的强度随海拔高度的增加而增加 390 【详解】（1）[1]由表中数据可知，海拔2km，波长为290nm的紫外线，强度为 （2）[2]该地区强度最大的紫外线为海拔2.5km，波长为390nm的紫外线，波段为UVA。 （3）[3]由表中数据可知，波长为300nm的紫外线的强度随海拔高度的增加而增加。 （4）[4]表中波长为390nm的紫外线在各个海波高度均为1000W/m2，故对390nm的紫外线阻挡作用最弱。 题型八、教材其他补充 37 ．电磁波能量特性的应用：一切电磁波都具有____________，电磁波能量特性的应用在生产、医疗、军事、交通等领域都很广泛。高频电磁波、____________射线和____________射线，具有巨大的能量，能对所照射到的物体产生很强的作用。 能量 X γ 38 ．电磁波可以传递__________,也能传递__________。 能量 信息 39 ．利用微波可以加热食物，是利用电磁波可以传递__________。 能量 40 ．判断正误：广播电台发出的长波信号传播距离远、覆盖范围广。 错误 41 ．判断正误：移动通信用到的两部手机A、B可以直接通过电磁波交流。 错误 42 ．话筒将_________信号加载到高频电磁波并通过天线发射到空中，收音机将接收到的高频电磁波还原成音频信号，最后再放大并通过扬声器播放出来，我们就听到了电台的广播。 音频 一、单选题 1．2025年4月，华为发布了Mate70系列手机，如图所示。该系列手机支持5G网络和北斗卫星消息功能，以下说法正确的是（   ） A．Mate70系列手机靠超声波来传输声音信息 B．Mate70系列手机传输信息速度约为 C．Mate70系列手机的5G网络信号依靠电磁波传递信息 D．Mate70系列手机的北斗卫星消息功能是通过光导纤维来传输信息的 【答案】C 【详解】Mate70系列手机传输信息、5G网络信号、北斗卫星消息功能均需要和同步卫星交汇，由于真空不能传声，因此是靠电磁波传递信息的，且电磁波传播的速度是3×108m/s，故C正确，ABD错误。 故选C。 2．图为广播电台的发射塔，其信号频率比红光频率低，则以下说法正确的是（　　） A．广播电台发射的信号不能在真空中传播 B．与红光相比，广播电台发射的信号波长较短 C．广播电台发射的信号在空气中传播的速度为340m/s D．广播电台发射的信号是由高频变化的电流产生的 【答案】D 【详解】A．电磁波可以在真空中传播，广播电台发射的信号属于电磁波，能在真空中传播，故A错误； B．电磁波在真空中的传播速度是宇宙中最快的速度，即c=3×108m/s，其速度是一定值，根据公式：波速=波长×频率，则波速一定，频率越低，波长越长；广播电台的发射塔发射的信号频率比红光频率低，则广播电台发射的信号的波长比红光波长长，故B错误； C．广播电台发射的信号属于电磁波，电磁波在真空中的传播速度为3.0×108m/s，在空气中的传播速度比真空中略低，但也接近3.0×108m/s，故C错误； D．广播信号是通过天线中的高频振荡电流产生的电磁波，这是无线电通信的基本原理，故D正确。 故选D。 3．下表是不同电磁波的频率。但人们却都在说“5G网络比4G快”，是因为（　　） 项目 CCTV1广播台 4G频段 5G频段 可见光 频率/Hz 1.061×105 1.88~1.90×109 3.3~3.4×109 4.2~7.8×1014 A．相同时间内，5G网络的波长比4G网络长 B．相同时间内，5G网络的频率范围比4G网络大 C．相同时间内，5G网络的传播速度比4G网络快 D．相同时间内，5G网络的信息传递量比4G网络多 【答案】D 【详解】．由表格数据可知，5G信号的频率大，由可知，电磁波频率越大，波长越小，故A错误，不符合题意； B．虽然相同时间内，5G网络的频率范围比4G网络大，但不是5G网络比4G快的理由，故B错误，不符合题意； C．4G和5G信号都是电磁波，它们在真空中的传播速度是相同的，都为3×108m/s，故C错误，不符合题意； D．相同时间内，5G网络的信息传递量比4G网络多，所以我们才说“5G网络比4G快”，这里的“快”并不是说电磁波的传播速度快，故D正确，符合题意。 故选D。 4．我国5G整体研发水平已经位居全球第一梯队，5G网络的下载速度比4G网络快数百倍。下表是不同电磁波的频率，下图是电磁波家族。以下判断正确的是（   ） 项目 4G频段 5G频段 可见光 频率/Hz 1.88~1.90×109 3.3~3.4×109 4.2~7.8×1014 A．5G频段的电磁波比4G的波长更短 B．真空中5G频段的电磁波比4G的传播速度快 C．可见光中，紫光的频率比红光的频率小 D．家中电视机遥控器利用紫外线遥控 【答案】A 【详解】A．由图可知，电磁波的频率越高，波长越短。5G频段的电磁波比4G的频率要高，则5G频段的电磁波比4G的波长更短，故A正确； B．真空中5G频段的电磁波和4G的传播速度一样快，均为，故B错误； C．由图可知，可见光中，紫光的频率比红光的频率高，故C错误； D．家中电视机遥控器利用红外线遥控，故D错误。 故选A。 5．雷达是一种利用电磁波来测定物体位置和速度的设备，某防空雷达发现一架飞机正在以水平速度朝雷达正上方匀速飞来。某时刻在雷达监视屏上显示的波形如图甲所示，经过，雷达向正上方发射和接收到的波形如乙所示，已知雷达监视屏上相邻刻度线间表示的时间间隔为，电磁波的速度为，则该飞机的飞行速度大小约为（    ）    A． B． C． D． 【答案】D 【详解】已知雷达监视屏上相邻刻度线间表示的时间间隔为，从左图中可以看出两次时间间隔为4个刻度线，即；利用公式可得刚开始相距 同理173s后相距 结合几何关系，故移动的距离为 移动速度 故选D。 1 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 电磁波及其应用（原卷版） 目录 A题型建模・专项突破 题型一、概念基础辨析、填空 1 题型二、电磁波可以传递信息 1 题型三、电磁波有关概念综合辨析 2 题型四、电磁波的波形图 3 题型五、波长、波速、频率之间的关系 4 题型六、电磁波的“家族”成员及其综合应用 5 题型七、综合信息题 7 题型八、教材其他补充 8 B综合攻坚・能力跃升 8 题型一、概念基础辨析、填空 1．建立电磁场理论，并预言电磁波存在的物理学家是（ ） A．麦克斯韦 B．牛顿 C．赫兹 D．伽利略 2．2023年，杭州亚洲运动会上首次探索使用了更高频率范围的5.5G网络，“5.5G网络”传递信号是通过（　　） A．超声波 B．红外线 C．紫外线 D．电磁波 3．“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 。 4．手机通信技术发展日新月异，第五代移动电话行动通信标准，也称第五代移动通讯技术，缩写：5G，已经大范围进入人们的生活。手机是利用 波进行通信，5G信号 在真空中传播。 题型二、电磁波可以传递信息 5．普通手机要通过地面基地台传递信息，救灾中使用的卫星手机可直接通过卫星传递信息，但两者有一个共同点，都是利用 传递信息，他 （填“可以”或“不可以”）在真空中传播，它的速度约 km/s。 6．手机是人们常用的通信工具，移动网络让我们的生活悄悄发生改变，打电话、微信聊天等服务是通过 （选填“超声波”、“次声波”或“电磁波”）来传递信号的；其在真空中的传播速度约为 m/s。 7．2024年5月，嫦娥六号探测器发射取得圆满成功。地面控制室是通过 波和探测器传递信息的。 8．2025年1月21日，神舟十九号乘组航天员在地面科研人员的配合支持下，完成了空间站空间碎片防护装置安装、舱外设备设施巡检等任务。此时神舟十九号和地面之间是利用 （选填“电磁波”或“超声波”）来传递信息的。 9．当前，手机已经进入了“5G”时代，它指的是第五代移动通信技术，主要是通过频率更高的 （选填“超声波”或“电磁波”）作为传递信息的载体。 题型三、电磁波有关概念综合辨析 10．卡塔尔世界杯期间，球迷们通过电视、手机、电脑等进行观看，均利用了电磁波，对电磁波理解正确的是（    ） A．电磁波传播不能在真空传播 B．电磁波可传递信息 C．电磁波的频率越低，传播速度就越小 D．电磁波不能传递能量 11．关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．遥控器发出的红外线不是电磁波 B．5G通信是利用电磁波来传递信息的 C．电磁波在真空中的传播速度是340m/s D．我国的北斗卫星定位系统是利用超声波进行定位的 12．下列关于电磁波的说法中正确的是（　　） A．声波是一种特殊的电磁波 B．手机信号属于电磁波 C．电磁波传播速度是340m/s D．可见光不属于电磁波 13．关于声波和电磁波认识，说法正确的是（　　） A．声波和电磁波都能在真空中传播 B．声波和电磁波都能用波长、频率描述 C．声波在空气中传播最快 D．电磁波在真空中传播最慢 14．5G技术是依靠电磁波传递信息的，下列有关电磁波的说法正确的是（  ） A．太空中是真空，电磁波不能传播 B．电磁波在空气中的传播速度是340m/s C．光是一种电磁波 D．不同频率的电磁波在真空中传播的速度不同 15．下列关于声波和电磁波的说法中正确的是（　　） A．音调的高低与声源的振幅有关 B．声音不能在真空中传播 C．电磁波在任何介质中传播的速度都为3.0×108m/s D．声波和电磁波都不会对人类和环境造成危害 16．5G技术也是依靠电磁波传递信息的，下列有关电磁波的说法正确的是（    ） A．太空中是真空，电磁波不能传播 B．电磁波在空气中的传播速度是340m/s C．电磁波既可以传递信息，又可以传递能量 D．中央电视台和泗阳电视台发射的电磁波传播速度不同 题型四、电磁波的波形图 17．某电磁波的波形如图所示，则该电磁波的波长是 ，频率是 。 18．科学家研究发现，用特定波长的红光持续照射人体背部，可明显刺激人体线粒体，降低血糖水平。该红光的波形图如图所示，已知，则该红光的波长为 nm，合 m。 19．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，则该红光的波长为（    ） A．335nm，合 B．335nm，合 C．670nm，合 D．670nm，合 20．手机是人类常用的通讯工具，如图所示是手机信号从2G、3G、4G不断升级，到现在的5G，下列说法正确的是（　　） A．从2G到5G，频率越来越高 B．从2G到5G，波长越来越长 C．从2G到5G，波速越来越大 D．5G信号不是利用电磁波进行信息传输的 21．如图是甲、乙两种不同电磁波的传播图像，下列说法正确的是（　　） A．甲电磁波振动的波长较长 B．甲、乙两种电磁波的振动频率相同 C．甲电磁波的传播速度较快 D．甲电磁波振动的频率较大 22．手机已经进入“5G”时代，所谓“5G”指的是第五代移动通信技术，“5G”手机传递信息的载体是频率更高的 （选填“超声波”或“电磁波”）。汽车GPS导航仪与通信卫星之间通过电磁波来传递信息，其在真空中的传播速度为 m/s；如图所示是表示音频、视频和射频三种信号的波形示范图，频率最高的是 信号。 题型五、波长、波速、频率之间的关系 23．对无人机进行遥控是利用 来实现的，此波在空气中传播时频率为2.4×109Hz，则其波长为 m。 24．电磁波在真空中的传播速度为 ，用收音机收听某广播电台节目时，已知这套节目的发射频率为600，则这套节目用来发射信号的电磁波的波长是 m。 25．对无人机进行遥控是利用 （选填“超声波”或“电磁波”）来实现的，此波在空气中传播时频率为，则其波长为 m。 26．某手机发射的信号频率是1000MHz，该信号的波长为 m。电磁波的家族成员很多，有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线等，它们与人们的生活息息相关。电视机遥控器是利用 来工作的。 27．地面卫星控制中心向“嫦娥二号”发送指令时，是利用 传递指令信号的（选填“电磁波”或“声波”）；已知一列电磁波的频率为，则该电磁波在真空中波长为 m。 28．某电台的电磁波波长为5m，则它的频率是 MHz电磁波的家族成员很多，有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线等。它们与人们的生活息息相关，电视机遥控器是利用 来工作的。 题型六、电磁波的“家族”成员及其综合应用 29．如图是一台收音机的屏板，当向右调指针（图中黑块）时，所接收的电磁波（　　） A．频率变大 B．波速变大 C．波长变长 D．波长不变 30．某光纤通讯利用了波长为1310nm的“光”通过光导纤维进行传输信息，各色光在真空中的波长和部分电磁波的频率如图所示，光纤通讯用的“光”（　　） A．频率比紫光小 B．波长比红光小 C．在真空中传播速度为340m/s D．在真空中传播的速度比紫光大 31．频率在3×1010Hz至3×1011Hz之间的无线电波叫做毫米波，近年来利用毫米波制作的雷达被广泛应用于汽车领域。无线电波频段划分如图。下列说法正确的是（　　） A．毫米波属于UHF频段的电磁波 B．毫米波在空气中的传播速度为340m/s C．6×1010Hz毫米波波长比8×1010Hz的波长长 D．真空中，UHF频段电磁波的传播速度比SHF频段电磁波的传播速度慢 32．使用蓝牙耳机接听手机来电，信号传输示意图如图所示，手机通信的电磁波（    ） A．在真空中的传播速度比蓝牙通信的电磁波小 B．在真空中传播速度约为3×105km/s C．频率比蓝牙通信的高 D．波长比蓝牙通信的短 33．心电图是现代医疗诊断的重要手段，医生通过测量心电图上相邻两波峰的时间间隔（即心动周期），就可以计算出1分钟内心脏跳动的次数（即心率）。图是甲、乙两人在同一台心电图杨上做出的心电图。医生通过测量后获知甲的心率每分钟70次，由此可推断出其图纸移动的速率以及乙的心率为（　　） A．、每分钟75次 B．、每分钟60次 C．、每分钟60次 D．、每分钟75次 34．某款无人机受控于频率的无线遥控器，遥控距离8km。机上有高清相机、主动式红外夜视仪、GPS卫星定位系统。这些设备都用到了电磁波。其中红外夜视仪用红外线探照灯照射目标，接收其反射的红外辐射形成图像（）。关于这款无人机下列说法正确的是（　　） A．红外线的波长比电磁波的波长要短 B．电磁波在真空的传播速度是 C．无人机的遥控器使用红外线传递信号 D．的电磁波在真空中传播速度比红外线快 题型七、综合信息题 35．某元素衰变时放出的一束由某种粒子构成的射线。在真空环境中，构成这束射线的粒子能从P沿直线运动到Q点，如图甲。若让它通过下方带有正电荷，上方带有负电荷的区域A时，发现它向上偏转，运动轨迹是曲线，如图乙： (1)忽略重力的影响，该类型的粒子通过区域A时， （选填“是”、“不是”）处于平衡状态； (2)该类型的粒子带 电荷（选填“正”或“负”）； (3)由图乙的现象和你对粒子的认识作出判断，该类型的粒子可能是__________；（可多选） A．电子 B．质子 C．中子 D．原子核 (4)该元素衰变时还放出γ射线，电磁波家族的示意图丙： 在真空中传播时相比于可见光，γ射线具有__________。 A．较长的波长 B．较高的频率 C．较大的速度 D．较多的电荷量 36．紫外线可以穿透大气层到达地球表面，图为紫外线的三个波段示意图。某地区冬至正午，测出不同波长紫外线的强度随海拔高度变化情况如下表： 强度（×10﹣4W/m2） 海拔（km） 波长（nm） 0 0.5 1 1.5 2 2.5 280 0.01 0.05 0.1 0.5 1 5 290 7 10 20 50 70 80 300 200 300 400 500 600 700 390 1000 1000 1000 1000 1000 1000 （1）海拔2km，波长为290nm的紫外线，其强度为 W/m2； （2）该地区强度最大的紫外线为波段 （选填“UVC”、“UVB”、“UVA”）； （3）根据表归纳“波长为300nm的紫外线强度与海拔高度的关系”： ； （4）请根据表中数据推测大气对波长为 nm的紫外线阻挡作用最弱。（选填“280”、“290”、“300”、“390”） 题型八、教材其他补充 37 ．电磁波能量特性的应用：一切电磁波都具有____________，电磁波能量特性的应用在生产、医疗、军事、交通等领域都很广泛。高频电磁波、____________射线和____________射线，具有巨大的能量，能对所照射到的物体产生很强的作用。 38 ．电磁波可以传递__________,也能传递__________。 39 ．利用微波可以加热食物，是利用电磁波可以传递__________。 40 ．判断正误：广播电台发出的长波信号传播距离远、覆盖范围广。 41 ．判断正误：移动通信用到的两部手机A、B可以直接通过电磁波交流。 42 ．话筒将_________信号加载到高频电磁波并通过天线发射到空中，收音机将接收到的高频电磁波还原成音频信号，最后再放大并通过扬声器播放出来，我们就听到了电台的广播。 一、单选题 1．2025年4月，华为发布了Mate70系列手机，如图所示。该系列手机支持5G网络和北斗卫星消息功能，以下说法正确的是（   ） A．Mate70系列手机靠超声波来传输声音信息 B．Mate70系列手机传输信息速度约为 C．Mate70系列手机的5G网络信号依靠电磁波传递信息 D．Mate70系列手机的北斗卫星消息功能是通过光导纤维来传输信息的 2．图为广播电台的发射塔，其信号频率比红光频率低，则以下说法正确的是（　　） A．广播电台发射的信号不能在真空中传播 B．与红光相比，广播电台发射的信号波长较短 C．广播电台发射的信号在空气中传播的速度为340m/s D．广播电台发射的信号是由高频变化的电流产生的 3．下表是不同电磁波的频率。但人们却都在说“5G网络比4G快”，是因为（　　） 项目 CCTV1广播台 4G频段 5G频段 可见光 频率/Hz 1.061×105 1.88~1.90×109 3.3~3.4×109 4.2~7.8×1014 A．相同时间内，5G网络的波长比4G网络长 B．相同时间内，5G网络的频率范围比4G网络大 C．相同时间内，5G网络的传播速度比4G网络快 D．相同时间内，5G网络的信息传递量比4G网络多 4．我国5G整体研发水平已经位居全球第一梯队，5G网络的下载速度比4G网络快数百倍。下表是不同电磁波的频率，下图是电磁波家族。以下判断正确的是（   ） 项目 4G频段 5G频段 可见光 频率/Hz 1.88~1.90×109 3.3~3.4×109 4.2~7.8×1014 A．5G频段的电磁波比4G的波长更短 B．真空中5G频段的电磁波比4G的传播速度快 C．可见光中，紫光的频率比红光的频率小 D．家中电视机遥控器利用紫外线遥控 5．雷达是一种利用电磁波来测定物体位置和速度的设备，某防空雷达发现一架飞机正在以水平速度朝雷达正上方匀速飞来。某时刻在雷达监视屏上显示的波形如图甲所示，经过，雷达向正上方发射和接收到的波形如乙所示，已知雷达监视屏上相邻刻度线间表示的时间间隔为，电磁波的速度为，则该飞机的飞行速度大小约为（    ）    A． B． C． D． 1 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $