第15章 电磁波及其应用（举一反三重难点训练）物理沪科版（五四学制）九年级下册

第15章 电磁波及其应用 【题型训练】 题型一、电磁波的产生和传播 1 题型二、波速、波长和频率 3 题型三、电磁波的应用 5 题型一、电磁波的产生和传播 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. 用实物展台演示直流电动机实验时，同学们发现电脑一体机的画面出现“雪花”。这是因为电动机工作时会发出（　　） A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．可听声 3. 判断下列选项中不属于电磁波的是（　　） A．光波 B．X射线 C．无线电波 D．敲击铜钟形成的波 4. 如图所示为我国最先进的隐形战机“歼20”，它的表面有一层用特种复合材料制成的隐身涂料，可以让敌方射来的电磁波向个指定的角度反射，甚至可以做到让电磁波在它的表面爬行而不反射，从而实现比传统隐身材料高出上百倍的隐身能力，这种材料能够 （选填”增强”或“减弱”）对电磁波的吸收；同时它的表面制成特殊形状，雷达发出的电磁波遇到飞机时，被飞机反射目雷达设备的电磁波强度 （选填“增强”或“减弱”），从而使敌方雷达不能发现。 5. 如图所示是太阳、地球和月球三者的位置示意图，当月球运动到 （选填“甲”“乙”“丙”或“丁”）位置时，发生日食。太阳光 一种电磁波（选填“是”或“不是”）。 6. 小明利用如下实验方案探究“电磁波的传播规律”。 实验过程： 用一个厚玻璃罩与底座密封，然后调节收音机使它能收到一个音乐电台的节目，再将收音机和一个正在通话中的电话话筒放入罩内（如图所示），最后将玻璃罩里面抽成真空。 实验结论： ①如果能通过另一部电话听到收音机发出的音乐声，表明收音机接收到了电磁波； ②如果不能通过另一部电话听到音乐声，说明电磁波不能在真空中传播。 （1）通过另一部电话，小明 （填“能”或“不能”）听到收音机发出的音乐声，因为 ； （2）请你针对小明实验中的问题，对实验方案进行适当的改进 。 7. 我国通信领域5GA、6G等关键技术研发和国际标准研制均处于全球第一阵营，5G手机与通信基站通过 波进行通讯，将其放置于 （选填“金属”或“玻璃”）罩中可屏蔽信号。为了控制不同光照下手机屏幕的亮度，应选用 敏电阻构成自动控制电路。 8. 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。 9. 某小组同学研究无线电波照射到物体表面时，反射强度与哪些因素有关。他们在固定于远处的同一反射物表面添加不同材料的涂层，用无线电设备对其发出强度相同、频率不同的无线电波，通过观察设备显示器上光斑的大小来判断接收到反射回来的无线电信号强弱，光斑越大表示无线电信号越强，实验装置如图（a）所示，实验过程及现象如图（b）（c）（d）（e）所示。 （1）分析比较图（b）、（c）、（d）的信息及相关条件可初步得出：强度相同的无线电波发射到等距的同一固定物体表面上， ； （2）分析图（b）和（e）的信息及相关条件可初步得出：强度相同的无线电波发射到等距的同一固定物体表面上， 。 二、波速、波长和频率 1. 各色光在真空中的波长如图所示。在真空中，下列说法中正确的是（　　） A．色光不属于电磁波 B．波长为550nm的光的波长比黄光的波长短 C．红外线的波长在630nm至760nm之间 D．波长为430nm的光比波长为630nm的光传播速度小 2. 离地高360km的某探测卫星，向地球发射电磁波，接收地球反射的信号并解析。电磁波家族如图，则（　　） A．无线电波的波长比可见光的短 B．频率为的电磁波属于红外线 C．无线电波与可见光在真空中的传播速度相等 D．卫星从发射电磁波到接收到反射的信号需1.2s 3. 2025年3月11日下午3时，在中国邮政武汉市新洲区邾城街寄递物流中转仓，一架载有药品、零食、水果等快递包裹的无人机轰鸣升空，5分钟后降落在城北邮政综合服务站，这标志着武汉城区有了空中邮路。无人机是通过电磁波来与数据中心进行数据传输的。下列关于电磁波的说法错误的是（　） A．时断时续的电流会产生电磁波 B．月球上没有空气，声音无法传播，电磁波也无法传播 C．电磁波的频率越高，相同时间可以传输的信息越多 D．电视用电磁波传递图像信号和声音信号 4. 图甲是一台收音机，可通过调台旋钮选择不同频率的电台，图乙是该收音机的频率面板。若只通过调台旋钮把频率指针向右移动（　　） A．播放的声音频率变高 B．播放的声音响度变大 C．接收到的电磁波波长更短 D．接收到的电磁波在真空中波速变大 5. 电磁波的传播不需要 ，它可以在 中传播，电磁波在真空中的传播速度为 m/s。真空中电磁波的波速为c，设波长为λ，频率为f，它们之间的关系式为 。 6. 4月26日，“机”聚齐鲁，智启未来，山东省机器人大会在我市会展中心举办，给广大市民带来一场震撼的视觉体验，酷炫的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2.4×109Hz，则其波长为 m。（c＝3×108m/s） 7. 我们常听说某电视台利用某频道进行广播，这里所说的频道是什么意思呢？原来，不同的电视台使用不同的射频范围进行广播，以免互相干扰；这一个个不同的频率范围；就叫做频道。下表是我国电视频道的划分情况： 我国电视频道的划分 频道号 1 2 … 6 … 68 频率范围/MHz 48.5～56.5 56.5～64.5 … 167～175 … 950～958 请你根据上述材料，解答下面的问题：     （1）某电视台转播的体育电视节目频道号是3，那么它的射频范围是（ ） A．56.5～64.5 MHz     B．167～175 MHz     C． 64.5～72.5 MHz       D．72.5～80.5 MHz （2）第13频道至68频道属于微波中的“分米波”，试着计算出第68频道的波长范围就知道这个称呼的原因了。 题型三、电磁波的应用 1. 2025年4月25日，在轨执行任务的神舟十九号航天员乘组顺利打开“家门”，欢迎远道而来的神舟二十号航天员乘组入驻中国空间站，这是中国航天史上第6次“太空会师”。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 2. 如图甲所示是老师们上课时用到的无线话筒，话筒和图乙的扬声器之间没有导线连接，它们之间传递信息的载体是（    ） A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．可听声 3. 用收音机接收声音，用遥控器选择电视节目，科学家与“祝融号”的联系，都是通过电磁波进行的。通过学习，我们对电磁波有了更多认识，下列说法正确的是（　　） A．太阳光是电磁波且具有能量 B．电磁波只能应用于信息传递 C．电磁波的传递需要依靠介质 D．电磁波对人体不会产生危害 4. 如图为中国空间站的梦天实验舱与天和核心舱成功对接成“T”字基本构型过程图片，下列说法正确的是（　　） A．在梦天实验舱靠近天和核心舱的过程中，以天和核心舱为参照物，梦天实验舱是静止的 B．空间站通过电磁波与地面联系 C．加挂梦天实验舱后，空间站的质量不变 D．梦天实验舱与天和核心舱成功对接后不再受力的作用 5. 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3×105m/s 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 6. 如图是电磁波及其应用，下列说法正确的是（　　） A．紫外线是紫色的 B．电视机遥控用γ射线 C．可见光与红外线在真空中的传播速度相同 D．体检胸透用的电磁波频率比无线电波要低 7. 如图所示是一款骨传导蓝牙耳机，使用时将耳机贴在颞（niè）骨两侧、不堵塞耳朵，解决了入耳式耳机长时间佩戴不舒适的问题。下列相关说法正确的是（　　） A．耳机贴在颞骨两侧就能听到声音说明声音的传播不需要介质 B．将耳机的音量调大是改变了声音的音调 C．戴上耳机听音乐对他人来说是从声源处减弱噪声的 D．蓝牙耳机和手机之间是利用超声波传递信息的 8. 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 射线和 ，具有巨大的能量，能对所照射到的物体产生很强的作用。 9. 物理学家每一次的发现和发明，都为人类历史的进步做出了不可磨灭的贡献。意大利科学家 改进了望远镜，并用它观测木星卫星和月球表面，支持了日心说。德国物理学家赫兹通过实验首次证实了 的存在，为无线电通信技术开辟了道路。 10. 如图所示是一款“智能手环”，具有计步统计、能量消耗统计和心率监测等功能。以佩戴者的手腕为参照物，智能运动手环是 的；智能运动手环还可以通过 波向手机发送运动的统计数据；手表的芯片主要是由 材料制成的，在给手表充电的过程中，手表的蓄电池相当于电路中的 。 11. 电磁波在空气中传播的速度为3×105km/s=3×108m/s，电磁波的波速c、波长λ与频率f之间的关系是c=λf。请解答下列问题： （1）电磁波的传播是不是跟声波一样需要介质？ （2）某调频立体声广播的频率是100MHz，它的波长是多少？ （3）地球的半径约是6.4×106m，若电磁波绕地球赤道表面传播，在1s的时间内可绕行多少圈？（π取3.14） 12．北斗在天心有乾坤 “初夜电光摇北斗”、“北斗阑干南斗斜”优美诗句体现华夏先人对北斗七星的钟爱，我国自主研发卫星导航系统取名北斗卫星导航系统更是具有深远的意义。2020年6月23号9点43分，长征三号乙运载火箭，成功发射北斗系统第五十五颗导航卫星暨北斗三号最后一颗全球组网卫星。至此，北斗三号全球卫星导航系统星座部署比原计划提前半年全面完成。 北斗卫星导航系统是中国版GPS，路痴者的福音，捉迷藏的终结者，徒步者的救命符，对失联者的定位精确度可以大幅提高。北斗卫星导航系统如何做到精确定位的呢？首先，失联者身上需要携带有可以接收卫星讯号的电子设备，如手机、手表等。一颗卫星收到手机信号后，以失联者到卫星的距离确定一个球面，而另一颗卫星亦可以用同样的方式确定另一个球面，失联者必然在两个球面相交的弧线上，当再有第3颗卫星以同样的方式确定一个球面时，即可通过三个球而的交点确定失联者电子设备的准确位置。 那么卫星如何知道电子设备与它的距离呢？卫星信号实际上就是电磁波，它在真空中的传播速度是m/s，卫星发出的信号被地面电子设备接收再返回，利用来回的时间差和波速即可确定电子设备与卫星的距离。然而由于现实情况中电磁波的传播速度会受到大气密度等因素的影响，这个距离会存在不小的误差，因此，除了上文提到的3颗卫星外，还至少需要第4颗卫星提供的数据来修正距离计算中存在的误差，且电子设备可以接收到信号的卫星数量越多，就可以越精确地确定这个电子设备在地面的位置。 图所示，北斗三号系统由24颗中远地球轨道、3颗地球静止轨道和3颗倾斜地球同步轨道，共30颗卫星组成。这套卫星系统可以保证我们在中国境内，甚至在中亚、西亚地区都能实现平均可见北斗卫星颗数在8颗以上，在全球范围内95%的地区其定位精度可达10米，在亚太地区可以缩小到5米。 北斗系统不仅具有高精度定位的能力，它还创新融合了导航与通信能力，具有实时导航、快速定位、精确授时、位置报告和短报文通信服务五大功能。随着5G商用时代的到来，北斗正在工业互联网、物联网、车联网等新兴应用领域，自动驾驶、自动泊车、自动物流等创新应用层出不穷。北斗与交通运输、农林牧渔、电力能源等传统应用领域业务融合，为我国的经济和社会发展提供更大便利，带来更多可能。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）某一卫星从发出信号到接收到地面某一电子设备返回的信号共经过0.14s，则理论上这颗卫星到这个电子设备的距离是 m，考虑到地球大气层的存在，实际的距离比这个理论值偏 （选填“大”或“小”）。 （2）我自行研制北斗卫星定位系统除了具有定位功能，还具有 功能（请至少填写一项）。 （3）电磁波被广泛应用于现代生活的各个方面，除本文中提及的电磁波的应用以外，请再举一例电磁波的应用。 13．2021年5月5日，天问一号火星探测器所携带的“祝融号”火星车及其着陆组合体成功降落在火星北半球的乌托邦平原南部，实现中国航天历史性的突破。 （1）火星上昼夜温差大，为保证“祝融号”度过漫漫寒夜，其顶部有一个集热窗装置，里面装有的正十一烷固体，白天会吸热 成液体储存能量，晚上 放热释放能量（填物态变化名称）； （2）着陆组合体总着陆时间只有9分钟左右，也被叫做“恐怖9分钟”，这是因为火星距离地球太遥远（5.5×1010m~4×1011m），着陆组合体通过电磁波信号与地面控制中心通信需要较长时间（电磁波在真空中传播速度与光速相同），试求信号来回至少需要多少秒？（结果保留两位小数） 14. 无人驾驶飞机简称“无人机”，无人机的飞行控制系统简称“飞控”。无人机悬停还是飞行、向哪个方向飞行、上升还是下降等飞行指令都由飞控下达。飞控主要由GPS定位模块、超声波传感器、气压传感器等各种功能的传感器以及控制电路组成。 ①GPS定位模块工作时，利用 （选填：电磁波/次声波/超声波）传递信息； ②无人机悬停在空中时，所受升力的施力物体是 （选填：空气/螺旋桨）； ③某无人机由输出电压12V、容量10000mAh的电池提供飞行能量，若电池充满电后有80%的电能用于飞行，当飞行功率为300W时，最长飞行时间为 h。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第15章 电磁波及其应用 【题型训练】 题型一、电磁波的产生和传播 1 题型二、波速、波长和频率 5 题型三、电磁波的应用 8 题型一、电磁波的产生和传播 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. 用实物展台演示直流电动机实验时，同学们发现电脑一体机的画面出现“雪花”。这是因为电动机工作时会发出（　　） A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．可听声 【答案】C 【详解】当导体中有迅速变化的电流时，导体就会向四周空间发射电磁波，用实物展台演示直流电动机实验时，变化的电流产生电磁波，这些电磁波被电脑一体机接收，并对电脑一体机产生干扰出现“雪花”。故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。 3. 判断下列选项中不属于电磁波的是（　　） A．光波 B．X射线 C．无线电波 D．敲击铜钟形成的波 【答案】D 【详解】常见的电磁波有：微波、光波、无线电波、X射线、γ射线等。敲击铜钟形成的波是声波，不属于电磁波。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。 4. 如图所示为我国最先进的隐形战机“歼20”，它的表面有一层用特种复合材料制成的隐身涂料，可以让敌方射来的电磁波向个指定的角度反射，甚至可以做到让电磁波在它的表面爬行而不反射，从而实现比传统隐身材料高出上百倍的隐身能力，这种材料能够 （选填”增强”或“减弱”）对电磁波的吸收；同时它的表面制成特殊形状，雷达发出的电磁波遇到飞机时，被飞机反射目雷达设备的电磁波强度 （选填“增强”或“减弱”），从而使敌方雷达不能发现。 【答案】 增强 减弱 【知识点】电磁波的产生和传播、认识物质的物理属性 【详解】根据题意知道，能避开雷达探测，就应使这种特殊材料能够增强对电磁波的吸收作用，同时，飞机的表面还要能够减弱对电磁波的反射作用。 5. 如图所示是太阳、地球和月球三者的位置示意图，当月球运动到 （选填“甲”“乙”“丙”或“丁”）位置时，发生日食。太阳光 一种电磁波（选填“是”或“不是”）。 【答案】 丁 是 【详解】日食是由于光沿直线传播形成的，月球运行到太阳和地球之间，并且三者正好或几乎在同一条直线上时，月球会挡住太阳射向地球的光，月球身后的黑影正好落到地球上，这时就会发生日食现象。所以当月球运动到丁位置时，会发生日食。 电磁波是一个大家族，包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等，太阳光属于可见光，而可见光属于电磁波，所以太阳光是一种电磁波。 6. 小明利用如下实验方案探究“电磁波的传播规律”。 实验过程： 用一个厚玻璃罩与底座密封，然后调节收音机使它能收到一个音乐电台的节目，再将收音机和一个正在通话中的电话话筒放入罩内（如图所示），最后将玻璃罩里面抽成真空。 实验结论： ①如果能通过另一部电话听到收音机发出的音乐声，表明收音机接收到了电磁波； ②如果不能通过另一部电话听到音乐声，说明电磁波不能在真空中传播。 （1）通过另一部电话，小明 （填“能”或“不能”）听到收音机发出的音乐声，因为 ； （2）请你针对小明实验中的问题，对实验方案进行适当的改进 。 【答案】 不能 见解析 见解析 【详解】通过另一部电话，小明不能听到收音机发出的音乐声，因为真空不能传声。 可以将收音机换成有来电显示的电话或手机，将玻璃罩内抽成真空，然后用另外的电话拨打罩内的电话或手机，通过看来电显示的闪灯是否发光，判断它是否接收到电磁波。 7. 我国通信领域5GA、6G等关键技术研发和国际标准研制均处于全球第一阵营，5G手机与通信基站通过 波进行通讯，将其放置于 （选填“金属”或“玻璃”）罩中可屏蔽信号。为了控制不同光照下手机屏幕的亮度，应选用 敏电阻构成自动控制电路。 【答案】 电磁 金属 光 【详解】[1]电磁波可以传递信息，5G手机与基站是通过电磁波传递信息的，电磁波是无线通信的主要载体。 [2]金属是导体，能形成电磁屏蔽，阻碍电磁波的传播；玻璃为绝缘体，无法有效屏蔽电磁波。 [3]光敏电阻的阻值随光照强度变化，可用于根据环境光自动调节屏幕亮度。 8. 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】 是 3.0×108 C Ⅱ 不能 【详解】（1）因为光是电磁波的一种，而紫外线又属于看不见得光，所以紫外线属于电磁波。 光在真空中的传播速度是3×108m/s，而紫外线属于看不见得光，所以紫外线在真空中的传播速度约为3×108m/s。 （2）A．遥控器是利用红外线可以进行遥控来工作的，故A不符合题意； B．拍X光片利用的是X射线，不属于紫外线，故B不符合题意； C．医院杀菌消毒灯，利用的是紫外线具有杀菌作用，故C符合题意； D．测温枪的工作原理是利用红外线的热效应，故D不符合题意。 故选C。 （3）由题意可知，小明要检验某防晒霜对紫外线的阻挡作用，因为光沿直线传播，所以应该把玻璃板放在紫外线灯和涂有荧光物质的硬纸板之间，观察荧光物质的发光情况；然后在玻璃板上均匀涂满防晒霜，观察荧光物质的发光情况，通过对比，得出某防晒霜对紫外线是否有阻挡作用。 由题意可知，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，说明仍有部分紫外线照射在荧光物质上，所以该防晒霜不能阻挡全部紫外线。 9. 某小组同学研究无线电波照射到物体表面时，反射强度与哪些因素有关。他们在固定于远处的同一反射物表面添加不同材料的涂层，用无线电设备对其发出强度相同、频率不同的无线电波，通过观察设备显示器上光斑的大小来判断接收到反射回来的无线电信号强弱，光斑越大表示无线电信号越强，实验装置如图（a）所示，实验过程及现象如图（b）（c）（d）（e）所示。 （1）分析比较图（b）、（c）、（d）的信息及相关条件可初步得出：强度相同的无线电波发射到等距的同一固定物体表面上， ； （2）分析图（b）和（e）的信息及相关条件可初步得出：强度相同的无线电波发射到等距的同一固定物体表面上， 。 【答案】（1）见解析；（2）见解析 【详解】（1）由材料知，无线电波照射到物体表面时，反射强度与反射面的材料、无线电波的频率等因素有关。由（b）、（c）、（d）知，反射面的材料相同，无线电波的频率不同。由图可得结论：强度相同的无线电波发射到等距的同一固定物体表面上，在物体表面材料相同的情况下，频率越高，接收到反射回来的无线电信号越强。 （2）由（b）、（e）知，电磁波的频率相同，反射面的材料不同，电磁波反射强度不同。故结论为：强度相同的无线电波发射到等距的同一固定物体表面上，频率相同，反射面的材料不同，接收到反射回来的无线电信号强弱不同。 二、波速、波长和频率 1. 各色光在真空中的波长如图所示。在真空中，下列说法中正确的是（　　） A．色光不属于电磁波 B．波长为550nm的光的波长比黄光的波长短 C．红外线的波长在630nm至760nm之间 D．波长为430nm的光比波长为630nm的光传播速度小 【答案】B 【详解】A．可见光是电磁波的一种，所以色光属于电磁波的一种，故A错误； B．黄光的波长为570nm-600nm，大于550nm，故B正确； C．大于红光的波长为红外线，所以红外线波长大于760nm，故C错误； D．电磁波在同种介质的传播速度相同，故D错误。 故选B。 2. 离地高360km的某探测卫星，向地球发射电磁波，接收地球反射的信号并解析。电磁波家族如图，则（　　） A．无线电波的波长比可见光的短 B．频率为的电磁波属于红外线 C．无线电波与可见光在真空中的传播速度相等 D．卫星从发射电磁波到接收到反射的信号需1.2s 【答案】C 【详解】A．由图可知，无线电波的频率小于可见光，波速一定，由c=λf可知，无线电波的波长大于可见光，故A不符合题意； B．由图可得频率为1×109HZ是无线电波，不是红外线，故B不符合题意； C．各种电磁波在真空中的速度c都是相同的，即是3×108m/s，故C符合题意； D．卫星从发射电磁波到接收到反射的信号需 故D不符合题意。 故选C。 3. 2025年3月11日下午3时，在中国邮政武汉市新洲区邾城街寄递物流中转仓，一架载有药品、零食、水果等快递包裹的无人机轰鸣升空，5分钟后降落在城北邮政综合服务站，这标志着武汉城区有了空中邮路。无人机是通过电磁波来与数据中心进行数据传输的。下列关于电磁波的说法错误的是（　） A．时断时续的电流会产生电磁波 B．月球上没有空气，声音无法传播，电磁波也无法传播 C．电磁波的频率越高，相同时间可以传输的信息越多 D．电视用电磁波传递图像信号和声音信号 【答案】B 【详解】A．时断时续的电流能够产生电磁波，故A正确，不符合题意； B．月球上没有空气，声音无法传播，电磁波可以传播，故B错误，符合题意； C．作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内传输的信息就越多，故C正确，不符合题意； D．电视信号（图象信号、声音信号）是通过电磁波来进行传播，故D正确，不符合题意。 故选B。 4. 图甲是一台收音机，可通过调台旋钮选择不同频率的电台，图乙是该收音机的频率面板。若只通过调台旋钮把频率指针向右移动（　　） A．播放的声音频率变高 B．播放的声音响度变大 C．接收到的电磁波波长更短 D．接收到的电磁波在真空中波速变大 【答案】C 【详解】A．收音机跳台旋钮调节的是接收电磁波的频率，而不是播放声音的频率。播放声音的频率取决于广播电台发射的信号，与收音机的调台旋钮无关，故A不符合题意；     B．播放的声音响度与音量旋钮有关，与接收电磁波的频率无关，故调节调台旋钮不会改变声音的响度，故B不符合题意； CD．电磁波在真空中的波速c恒定不变，由图得，调台旋钮把频率指针向右移动时，收音机接受到的电磁波频率f增大，由c=λf得，接收到的电磁波波长更短，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 5. 电磁波的传播不需要 ，它可以在 中传播，电磁波在真空中的传播速度为 m/s。真空中电磁波的波速为c，设波长为λ，频率为f，它们之间的关系式为 。 【答案】 介质 真空 3×108 c=λf 【知识点】电磁波的产生和传播、波速、波长和频率 【详解】电磁波的传播不需要介质，这是电磁波与机械波（如声波需要空气等介质传播）的重要区别。它可以在真空中传播，比如太阳光（属于电磁波）能从宇宙空间传到地球，就是在真空中传播的。 电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s，这个速度和光在真空中的速度相同，因为光本身就是一种电磁波。 真空中电磁波的波速为c，波长为λ，频率为f，它们之间的关系式为c=λf，即波速等于波长乘以频率，通过这个公式，已知其中两个量就能求出第三个量。 6. 4月26日，“机”聚齐鲁，智启未来，山东省机器人大会在我市会展中心举办，给广大市民带来一场震撼的视觉体验，酷炫的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2.4×109Hz，则其波长为 m。（c＝3×108m/s） 【答案】 电磁波 0.125 【知识点】波速、波长和频率、电磁波的应用 【详解】电磁波能够传递信息且传播速度约等于光速，无人机进行遥控是利用电磁波来实现的。 由c=λf得，此波的波长为 7. 我们常听说某电视台利用某频道进行广播，这里所说的频道是什么意思呢？原来，不同的电视台使用不同的射频范围进行广播，以免互相干扰；这一个个不同的频率范围；就叫做频道。下表是我国电视频道的划分情况： 我国电视频道的划分 频道号 1 2 … 6 … 68 频率范围/MHz 48.5～56.5 56.5～64.5 … 167～175 … 950～958 请你根据上述材料，解答下面的问题：     （1）某电视台转播的体育电视节目频道号是3，那么它的射频范围是（ ） A．56.5～64.5 MHz     B．167～175 MHz     C． 64.5～72.5 MHz       D．72.5～80.5 MHz （2）第13频道至68频道属于微波中的“分米波”，试着计算出第68频道的波长范围就知道这个称呼的原因了。 【答案】 C 见解析 【知识点】波速、波长和频率 【详解】 从表格信息可以看出，频道号是连续的，频率也是连续的，且每一频道号的频率范围之差相同都是8MHz；因此频道号是3时，射频的最小值与频道号是2时的最大频率相同是64.5MHz，其射频的最大值是64.5MHz+8MHz＝72.5MHz.故选C.(2)频率范围是950−958MHz,根据c＝λf，可得 ＝0.32m ＝＝0.31m 因此68频道的波长范围是0.31m−0.32m，是分米数量级，所以68频道是分米波。 题型三、电磁波的应用 1. 2025年4月25日，在轨执行任务的神舟十九号航天员乘组顺利打开“家门”，欢迎远道而来的神舟二十号航天员乘组入驻中国空间站，这是中国航天史上第6次“太空会师”。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 【详解】空间站与地球之间的通信需要通过真空或接近真空的太空环境，而超声波和次声波都属于机械波，不能在真空中传播。而光导纤维用于地面通信，不适用于空间站与地球之间的远程信号传输，故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。 2. 如图甲所示是老师们上课时用到的无线话筒，话筒和图乙的扬声器之间没有导线连接，它们之间传递信息的载体是（    ） A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．可听声 【答案】A 【详解】图甲无线话筒旁有一个发射器，是用来发射无线电波传递信息的，无线电波属于电磁波，所以，它们之间传递信息的载体是电磁波，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 3. 用收音机接收声音，用遥控器选择电视节目，科学家与“祝融号”的联系，都是通过电磁波进行的。通过学习，我们对电磁波有了更多认识，下列说法正确的是（　　） A．太阳光是电磁波且具有能量 B．电磁波只能应用于信息传递 C．电磁波的传递需要依靠介质 D．电磁波对人体不会产生危害 【答案】A 【详解】A．太阳光属于电磁波，太阳光照射到地球上可以使物体的温度升高，说明太阳光具有能量，故A正确； B．电磁波不仅能传递信息，还能传递能量，故B错误； C．电磁波传播不需要介质，可在真空中传播，故C错误； D．过量的电磁波会对人体有危害，如过量的紫外线照射会使人得皮肤癌，故D错误。 故选A。 4. 如图为中国空间站的梦天实验舱与天和核心舱成功对接成“T”字基本构型过程图片，下列说法正确的是（　　） A．在梦天实验舱靠近天和核心舱的过程中，以天和核心舱为参照物，梦天实验舱是静止的 B．空间站通过电磁波与地面联系 C．加挂梦天实验舱后，空间站的质量不变 D．梦天实验舱与天和核心舱成功对接后不再受力的作用 【答案】B 【详解】A．在梦天实验舱靠近天和核心舱的过程中，以天和核心舱为参照物，梦天实验舱相对于天和核心舱的位置在不断改变，所以梦天实验舱是运动的，不是静止的，故A错误； B．太空是真空环境，声音无法传播，而电磁波可以在真空中传播，所以空间站通过电磁波与地面联系，故B正确； C．质量是物体所含物质的多少，加挂梦天实验舱后，空间站所含物质增多，其质量变大，不是不变，故C错误； D．梦天实验舱与天和核心舱成功对接后，它们围绕地球做圆周运动，运动方向不断改变，运动状态在改变，根据力是改变物体运动状态的原因可知，它们仍受力的作用 ，故D错误； 故选B。 5. 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3×105m/s 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。 6. 如图是电磁波及其应用，下列说法正确的是（　　） A．紫外线是紫色的 B．电视机遥控用γ射线 C．可见光与红外线在真空中的传播速度相同 D．体检胸透用的电磁波频率比无线电波要低 【答案】C 【详解】A．紫外线是紫光以外的光线，肉眼不能看见，故A错误； B．红外线可以进行遥控，电视机的遥控器的前端有一个发光的二极管，可以发射红外线，用它来传递信息，实现对电视的控制，故B错误； C．可见光与红外线都属于电磁波，电磁波在真空中的传播速度相同，故C正确； D．体检胸透用的电磁波是X射线，从上图中可看出X射线的电磁波频率比无线电波高，故D错误。 故选C。 7. 如图所示是一款骨传导蓝牙耳机，使用时将耳机贴在颞（niè）骨两侧、不堵塞耳朵，解决了入耳式耳机长时间佩戴不舒适的问题。下列相关说法正确的是（　　） A．耳机贴在颞骨两侧就能听到声音说明声音的传播不需要介质 B．将耳机的音量调大是改变了声音的音调 C．戴上耳机听音乐对他人来说是从声源处减弱噪声的 D．蓝牙耳机和手机之间是利用超声波传递信息的 【答案】C 【详解】A．耳机贴在颞骨两侧能听到声音，是因为声音通过头骨、颌骨等固体介质传播到内耳，说明声音的传播需要介质，故A错误； B．将耳机音量调大，改变的是声音的响度，而不是音调。音调与声音的频率有关，响度与声音的振幅有关，故B错误； C．戴上耳机听音乐，对于他人来说，是将发声体发出的声音通过耳机这个“屏障”在声源处进行了减弱，从而减少了对他人的干扰，故C正确； D．蓝牙耳机和手机之间是利用电磁波传递信息的，而不是超声波。超声波在空气中传播距离较短，且不能像电磁波那样方便地携带信息进行远距离传输，故D错误。 故选C。 8. 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 射线和 ，具有巨大的能量，能对所照射到的物体产生很强的作用。 【答案】 能量 X γ 激光 【详解】一切电磁波都具有能量，这是电磁波的基本特性之一，基于此特性，其在生产、医疗等诸多领域有广泛应用。高频电磁波、X射线、γ射线和激光，都具有巨大的能量。X 射线常用于医疗成像（如拍胸片）等，能穿透人体组织成像；γ 射线能量更高，可用于肿瘤放疗等，破坏癌细胞；激光能量集中，可用于工业切割、医疗手术等，它们都能对照射的物体产生很强的作用。 9. 物理学家每一次的发现和发明，都为人类历史的进步做出了不可磨灭的贡献。意大利科学家 改进了望远镜，并用它观测木星卫星和月球表面，支持了日心说。德国物理学家赫兹通过实验首次证实了 的存在，为无线电通信技术开辟了道路。 【答案】 伽利略 电磁波 【详解】[1]意大利科学家伽利略对望远镜进行了改进，他用自制的望远镜进行天文观测，发现了木星的卫星、月球表面的环形山等现象，这些观测结果为哥白尼的日心说提供了有力的支持，冲击了当时占统治地位的地心说。 [2]德国物理学家赫兹通过一系列实验，首次证实了电磁波的存在。麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，而赫兹的实验验证使得电磁波从理论走向了实际应用，为后来的无线电通信技术奠定了基础，开辟了无线电通信技术的道路。 10. 如图所示是一款“智能手环”，具有计步统计、能量消耗统计和心率监测等功能。以佩戴者的手腕为参照物，智能运动手环是 的；智能运动手环还可以通过 波向手机发送运动的统计数据；手表的芯片主要是由 材料制成的，在给手表充电的过程中，手表的蓄电池相当于电路中的 。 【答案】 静止 电磁 半导体 用电器 【详解】以佩戴者手腕为参照物，智能运动手环相对于手腕的位置没有发生改变，它是静止的。 电磁波可以传递信息，且传播速度快，智能运动手环是通过电磁波向手机发送运动统计数据。 芯片主要是由半导体材料制成的，半导体具有独特的电学性质，可通过控制杂质浓度等方式精确控制其导电性，从而实现各种复杂的电路功能，是制造芯片的关键材料。 在给手表充电过程中，手表的蓄电池消耗电能，将电能转化为化学能储存起来，相当于电路中的用电器。 11. 电磁波在空气中传播的速度为3×105km/s=3×108m/s，电磁波的波速c、波长λ与频率f之间的关系是c=λf。请解答下列问题： （1）电磁波的传播是不是跟声波一样需要介质？ （2）某调频立体声广播的频率是100MHz，它的波长是多少？ （3）地球的半径约是6.4×106m，若电磁波绕地球赤道表面传播，在1s的时间内可绕行多少圈？（π取3.14） 【答案】(1)见解析；(2)3m；(3)7.5圈 【详解】（1）声音的传播需要介质，电磁波的传播与声波不一样，不需要介质。 （2）由c=λf得，调频广播的波长 （3）电磁波在1s内传播的路程 地球周长 在1s的时间内可绕行地球的圈数圈 12．北斗在天心有乾坤 “初夜电光摇北斗”、“北斗阑干南斗斜”优美诗句体现华夏先人对北斗七星的钟爱，我国自主研发卫星导航系统取名北斗卫星导航系统更是具有深远的意义。2020年6月23号9点43分，长征三号乙运载火箭，成功发射北斗系统第五十五颗导航卫星暨北斗三号最后一颗全球组网卫星。至此，北斗三号全球卫星导航系统星座部署比原计划提前半年全面完成。 北斗卫星导航系统是中国版GPS，路痴者的福音，捉迷藏的终结者，徒步者的救命符，对失联者的定位精确度可以大幅提高。北斗卫星导航系统如何做到精确定位的呢？首先，失联者身上需要携带有可以接收卫星讯号的电子设备，如手机、手表等。一颗卫星收到手机信号后，以失联者到卫星的距离确定一个球面，而另一颗卫星亦可以用同样的方式确定另一个球面，失联者必然在两个球面相交的弧线上，当再有第3颗卫星以同样的方式确定一个球面时，即可通过三个球而的交点确定失联者电子设备的准确位置。 那么卫星如何知道电子设备与它的距离呢？卫星信号实际上就是电磁波，它在真空中的传播速度是m/s，卫星发出的信号被地面电子设备接收再返回，利用来回的时间差和波速即可确定电子设备与卫星的距离。然而由于现实情况中电磁波的传播速度会受到大气密度等因素的影响，这个距离会存在不小的误差，因此，除了上文提到的3颗卫星外，还至少需要第4颗卫星提供的数据来修正距离计算中存在的误差，且电子设备可以接收到信号的卫星数量越多，就可以越精确地确定这个电子设备在地面的位置。 图所示，北斗三号系统由24颗中远地球轨道、3颗地球静止轨道和3颗倾斜地球同步轨道，共30颗卫星组成。这套卫星系统可以保证我们在中国境内，甚至在中亚、西亚地区都能实现平均可见北斗卫星颗数在8颗以上，在全球范围内95%的地区其定位精度可达10米，在亚太地区可以缩小到5米。 北斗系统不仅具有高精度定位的能力，它还创新融合了导航与通信能力，具有实时导航、快速定位、精确授时、位置报告和短报文通信服务五大功能。随着5G商用时代的到来，北斗正在工业互联网、物联网、车联网等新兴应用领域，自动驾驶、自动泊车、自动物流等创新应用层出不穷。北斗与交通运输、农林牧渔、电力能源等传统应用领域业务融合，为我国的经济和社会发展提供更大便利，带来更多可能。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）某一卫星从发出信号到接收到地面某一电子设备返回的信号共经过0.14s，则理论上这颗卫星到这个电子设备的距离是 m，考虑到地球大气层的存在，实际的距离比这个理论值偏 （选填“大”或“小”）。 （2）我自行研制北斗卫星定位系统除了具有定位功能，还具有 功能（请至少填写一项）。 （3）电磁波被广泛应用于现代生活的各个方面，除本文中提及的电磁波的应用以外，请再举一例电磁波的应用。 【答案】 2.1×107 小 实时导航、快速定位、精确授时、位置报告和短报文通信服务五大功能 见解析 【详解】（1）卫星信号实际上就是电磁波，它在真空中的传播速度是3×108m/s，理论上这颗卫星到这个电子设备的距离是 考虑到地球大气层的存在，电磁波传播速度会小于3×108 m/s，所以，实际的距离比这个理论值偏小。 （2）根据短文知道，北斗系统不仅具有高精度定位的能力，它还创新融合了导航与通信能力，具有实时导航、快速定位、精确授时、位置报告和短报文通信服务五大功能。 （3）电磁波被广泛的应用于实际生活之中，广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。 13．2021年5月5日，天问一号火星探测器所携带的“祝融号”火星车及其着陆组合体成功降落在火星北半球的乌托邦平原南部，实现中国航天历史性的突破。 （1）火星上昼夜温差大，为保证“祝融号”度过漫漫寒夜，其顶部有一个集热窗装置，里面装有的正十一烷固体，白天会吸热 成液体储存能量，晚上 放热释放能量（填物态变化名称）； （2）着陆组合体总着陆时间只有9分钟左右，也被叫做“恐怖9分钟”，这是因为火星距离地球太遥远（5.5×1010m~4×1011m），着陆组合体通过电磁波信号与地面控制中心通信需要较长时间（电磁波在真空中传播速度与光速相同），试求信号来回至少需要多少秒？（结果保留两位小数） 【答案】 熔化 凝固 366.67s 【详解】（1）正十一烷固体，白天会吸热熔化成液体储存能量，晚上凝固放热释放能量。 （2）火星、地球运动过程中的最短距离为5.5×1010m，信号来回传播的路程 s=5.5×1010m×2=1.1×1011m 电磁波的传播速度v=3×108m/s 信号来回至少需要的时间 14. 无人驾驶飞机简称“无人机”，无人机的飞行控制系统简称“飞控”。无人机悬停还是飞行、向哪个方向飞行、上升还是下降等飞行指令都由飞控下达。飞控主要由GPS定位模块、超声波传感器、气压传感器等各种功能的传感器以及控制电路组成。 ①GPS定位模块工作时，利用 （选填：电磁波/次声波/超声波）传递信息； ②无人机悬停在空中时，所受升力的施力物体是 （选填：空气/螺旋桨）； ③某无人机由输出电压12V、容量10000mAh的电池提供飞行能量，若电池充满电后有80%的电能用于飞行，当飞行功率为300W时，最长飞行时间为 h。 【答案】 电磁波 空气 0.32 【知识点】施力物体与受力物体、电功的公式及简单应用、电功率P=W/t的简单计算、电磁波的应用 【详解】①电磁波在空气中可以远距离传播且传播速度快。GPS定位模块工作时，利用电磁波传递信息。 ②无飞机顶部螺旋桨旋转时，向下推动空气的同时，根据力的作用是相互的，直升飞机获得向上的升力，其中升力的施力物体是螺旋桨向下推动的空气。 ③电池容量10000mAh=10Ah，电池能提供的电能为 W=UIt=12V×10A×1h=12V×10A×3600s=4.32×105J 由于电能的80%用于飞行，所以无人机获得的机械能为 W机=ηW=80%×4.32×105J=3.456×105J 飞行时间 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $