第二十一章 电磁波及其应用（举一反三·重难点训练）物理新教材人教版九年级全一册

**基本信息** 以“产生-传播-分类-应用-综合”为逻辑主线，通过7类题型系统覆盖电磁波核心知识点，注重物理观念建构与科学思维训练。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |电磁波的产生与辨析|4题|实验现象辨析（如收音机“咔声”）|从现象到本质，建立电磁波存在的物理观念| |传播条件|4题|传播速度、介质及波的特性计算|通过波速公式（c=λf）构建运动与相互作用观念| |家族分类与特性|4题|不同电磁波（红外、紫外等）特性对比|基于频率-波长关系，形成电磁波谱模型| |生活应用|4题|隐身战机、机器狗等科技实例|联系生活实际，强化社会责任意识| |现代通信方式|4题|5G、光纤通信原理分析|从传统到现代，体现技术发展逻辑| |综合题|4题|高频雷达、卫星通信综合计算|整合多知识点，培养科学推理能力| |科学阅读题|4题|电磁波谱、北斗系统等材料分析|提升信息提取与科学探究能力|

第二十一章 电磁波及其应用 【题型1 电磁波的产生与辨析】 1 【题型2 电磁波的传播条件】 3 【题型3 电磁波家族分类与特性辨析】 4 【题型4 各类电磁波的生活应用】 6 【题型5 现代通信方式】 8 【题型6 电磁波综合题】 10 【题型7 科学阅读题】 12 【题型1 电磁波的产生与辨析】 1．（25-26•九年级上·重庆璧山•期末）在证明磁场的存在时，我们将小磁针放到磁体附近，可以观察到小磁针受到磁场力的作用，北极所指的方向发生了偏转，由此我们说磁体周围存在着磁场。如何证明电磁波的产生？小墨同学说了以下几种现象，你认为正确的是（　　） A．高高耸立的中央电视塔上的天线 B．在电话机中可以听到对方的声音 C．电视机上安装的天线 D．在电池两端用导线迅速通断，可在打开的收音机中听到“咔、咔”声 【答案】D 【详解】A．高高耸立的中央电视塔上的天线是发射电磁波的，并不能直接证明电磁波的产生，故A不符合题意。 B．在电话机中可以听到对方的声音是通过电话线、话筒、听筒等传递信息的，这与电磁波的产生无关，故B不符合题意。 C．电视机上安装的天线是接收电磁波的，并不能直接证明电磁波的产生，故C不符合题意。 D．在电池两端用导线迅速通断，可在打开的收音机中听到“咔、咔”声，说明迅速变化的电流激发了电磁波，从而证明了电磁波的产生，故D符合题意。 故选D。 2．（25-26•九年级上·河南洛阳•期末）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 3．（25-26•九年级上·广西百色•期末）在雷雨天，在听收音机时会听到“咔、咔”声，这说明在打雷时也向周围空间发出______，此时应当关闭收音机。高大建筑的顶端建议都装上避雷针，如图所示，云层放电时，电子在避雷针中的移动方向为______（选填“从a到b”或“从b到a”），并在图中a、b两点间用箭头标出电流的方向。 【答案】 电磁波 从b到a 【详解】[1]在雷雨天，在听收音机时会听到“咔、咔”声，这说明在打雷时也向周围空间发出电磁波，这种电磁波被收音机接收，便会发出“咔、咔”声； [2]云层放电时，电子在避雷针中定向移动方向从b到a，因为电流的方向与自由电子定向移动的方向相反，所以电流方向从a到b，如图所示： 4．（25-26•九年级上·内蒙古乌海•期末）2025年1月3日，我国某知名品牌手机厂商发布了新一代智能手机，如图所示，可以利用北斗卫星实现手机之间短信、图片等信息通讯。手机与北斗卫星之间信息通讯是通过______波实现的。中国的气象气球最高可达5万米空气极稀薄高空，假如其携带这款手机在5万米高空处时，______（选填“能”或“不能”）正常使用这款手机的北斗卫星通讯功能。 【答案】 电磁 能 【详解】[1][2]广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的，手机与北斗卫星之间利用电磁波传递信息，电磁波在真空和空气中都能传播，在空气极稀薄高空能正常使用这款手机的北斗卫星通讯功能。 【题型2 电磁波的传播条件】 5．（25-26•九年级上·江西上饶•期末）关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．互联网光缆中的光波不属于电磁波 B．不同频率的电磁波在真空中的传播速度不同 C．声、光和电磁波这三者中，只有电磁波能传递信息 D．电磁波具有能量，微波炉就是用微波来加热，使食物的内能增加、温度升高 【答案】D 【详解】A．互联网光缆中的光波属于可见光，而可见光是电磁波的一种，故A错误； B．电磁波在真空中的传播速度均为，与频率无关，故B错误； C．声波、光波、电磁波均可传递信息，故C错误； D．电磁波具有能量，微波炉利用微波使食物中的分子振动，内能增加，温度升高，故D正确。 故选D。 6．（25-26•九年级上·宁夏吴忠•期末）远程信息传递技术已经广泛应用于我们的生活。下面说法正确的是（　　） A．地面卫星控制中心是利用电磁波向“嫦娥三号”传递指令的 B．倒车雷达利用次声波来判断到障碍物的距离 C．家用电视遥控器是靠红外线实现对电视机的控制的 D．汽车北斗导航是利用超声波来监测路况信息的 【答案】AC 【详解】AC．电磁波可以在真空中传播，因此地面卫星控制中心是利用电磁波向“嫦娥三号”传递指令的以及汽车北斗导航是利用电磁波来监测路况信息的，故A正确，D错误； B．倒车雷达是利用回声定位的原理判断到障碍物的距离的，所以用的是超声波，故B错误； C．红外线是一种不可见光，根据其性能可知，家用电视遥控器是靠红外线实现对电视机的控制的，故C正确。 故选AC。 7．（25-26•九年级上·辽宁开原•期末）如图所示的是某波的传播图像。根据图像可知：波的振幅是______cm，周期是______s，频率是______Hz。 【答案】 2 0.8 1.25 【详解】[1]振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离。从图像中可以看出，波偏离平衡位置的最大距离为2cm，所以波的振幅是2cm。 [2]周期是完成一次振动所需的时间。在图像中，从0s时刻到0.8s时刻，波完成了一次完整的振动，所以波的周期 [3]频率是指每秒振动的次数，频率与周期的关系为，所以它的频率 8．（25-26•九年级上·新疆塔城•期末）无线路由器是一种支持有线和无线连接的网络设备。可以通过后排接口同时连接多台电脑实现有线连接，则各接口之间是________（选填“串联”或“并联”）的，还可以通过________波实现无线连接。 【答案】 并联 电磁 【详解】[1]多台电脑工作时是互不影响的，故接口之间是并联的。 [2]电子设备之间是通过电磁波来实现无线通讯的。 【题型3 电磁波家族分类与特性辨析】 9．（25-26•九年级上·北京门头沟•期末）电磁波是个大家族，如图所示是其家族成员。下列关于电磁波及其应用的说法不正确的是（　　） A．可见光不是电磁波 B．利用射线的高能量和强穿透力切割肿瘤 C．X射线比无线电波频率低 D．电视机遥控器可以利用红外线实现对电视机的控制 【答案】AC 【详解】A．电磁波包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等，所以可见光是一种电磁波，故A错误，符合题意。 B．γ射线具有高能量且穿透能力强的特点，在医学上可利用γ射线的这些特性切割肿瘤，故B正确，不符合题意。 ‌ C．根据电磁波谱的分布可知，X射线的频率比无线电波的频率高，故C错误，符合题意。 ‌ D．电视机遥控器是利用红外线来实现对电视机的控制的，故D正确，不符合题意。 故选AC。 10．（25-26•九年级上·青海海西•期末）如图所示，京东智能配送机器人正在使用GPS定位进行全场景配送，GPS定位技术传递信息主要是利用（  ） A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．红外线 【答案】A 【详解】北斗导航卫星的信息传递要在真空中进行，电磁波可在真空中传播，超声波和次声波不能在真空传播，而红外线频率偏低，不适合卫星通信，所以卫星和地面的联系靠的是电磁波。 故选A。 11．（25-26•九年级上·山东菏泽•期末）我们生活在电磁波的海洋。下列关于电磁波的应用实例表述不正确的是（　　） A．微波炉是利用微波产生热量来加热食物的 B．电视机遥控器是利用红外线进行遥控的 C．广播电台是利用无线电波广播节目的 D．全球通信可以利用地球同步通信卫星作为太空微波中继站实现 【答案】A 【详解】A．微波炉是利用微波带动食物中的分子剧烈运动从而产生热量的，而不是由微波直接产生热量，故A错误，符合题意； B．电视机的遥控器是利用红外线进行遥控电视机的，故B正确，不符合题意； C．广播电台利用无线电波来广播节目，应用的是无线电波传播的较远，故C正确，不符合题意； D．卫星通信是利用与地球同步运行的卫星作为微波通信的中继站，实现全球的通信，也就是让卫星收发的电磁波覆盖整个地球，故D正确，不符合题意。 故选A。 12．（25-26•九年级上·上海闵行•期末）用光波通信，这条信息“高速公路”要比短波、微波通信的“公共”宽出百万倍、千万倍，是因为光波的 （ ） A．波速更快 B．平行度更好 C．频率更高 D．波长更长 【答案】C 【详解】电磁波通信中，“频率越高，可承载的带宽越大，传递信息的能力越强”。 光波、微波、短波在真空中“波速相同”，都等于光速，A 错。 平行度好是激光的特点，不是信息容量大的原因，B 错。 由，光波频率高，则“波长更短”，D 错。 光波的频率远高于微波、短波，所以通信带宽大，能传递更多信息，选“C”。 【题型4 各类电磁波的生活应用】 13．（25-26•九年级上·湖北咸宁•期末）2025年12月29日，东部战区在台岛周边组织“正义使命-2025”演习。如图所示为歼-35隐身战机在航母上起飞的情景。关于隐身战机，下列说法正确的是（　　） A．当它加速转弯时处于平衡状态 B．与指挥中心共享数据链利用的是电磁波 C．机载的高算力芯片是由超导体材料制成的 D．涂装特殊涂料可以反射雷达发射的超声波，实现电磁隐身 【答案】B 【详解】A．当它加速转弯时，运动速度改变，运动方向也改变，即运动状态发生变化，所以处于非平衡状态，故A错误； B．电磁波可以传递信息，电磁波的传播速度很快，指挥中心把信息传递出去后战斗机能及时地接收到该信息，所以战斗机与指挥中心共享数据链利用的是电磁波，故B正确； C．半导体材料的导电性能介于导体与绝缘体之间，芯片是用半导体材料制成的，故C错误； D．军用雷达是利用电磁波传递信息，战机涂装特殊涂料可以吸收雷达发射的电磁波，使电磁波不能反射，雷达不能接收反射的电磁波，不能发现战机，战机实现隐身，故D错误。 故选 B。 14．（25-26•九年级上·四川阿坝•期末）机器狗内置集成电路板上的芯片是用______（选填“绝缘体”“超导体”或“半导体”）材料制成的，通过无线信号接收器接收和发射______波进行数据传输。机器狗运输铁饼的这一过程中，以机器狗为参照物，铁饼是______的。 【答案】 半导体 电磁 静止 【详解】[1] 机器狗内置的芯片需要使用半导体材料，因为半导体具有导电性可调的特性，适合制作集成电路。 [2]无线信号接收器通过电磁波进行数据传输。 [3]在运输过程中，以机器狗为参照物，铁饼位置保持不变，是静止的。 15．（25-26•九年级上·辽宁铁岭•期末）在2026年的春晚舞台上，机器人与少年武者共同表演了《武BOT》节目，打破了科技与传统的边界，以人机共武的创新形式，让千年武术在数字时代重焕生机，如图所示。机器人表演的精彩场面是由通信卫星通过___________（选填“电磁波”“超声波”或“次声波”）传到全国各地，机器人的芯片主要材料是由___________（选填“超导体”“半导体”或“绝缘体”）制成的。 【答案】 电磁波 半导体 【详解】[1]太空属于真空，电磁波可以在真空中传播，而超声波和次声波的传播需要介质，无法在太空中传播，故机器人表演的场面是由通信卫星通过电磁波传播的。 [2]半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，常见的半导体材料如硅，是制作机器人芯片的核心材料。 16．（25-26•九年级上·海南屯昌•期末）如图是同步通信卫星，板状的两翼是太阳能电池板，它把太阳能转化成电能，供卫星使用；若以地球做参照物，同步卫星是______的；现在许多长途电话是以地球同步卫星做中继站，打这种长途电话会感到对方的反应有点延迟。假设某通信卫星距离地球36000km，则打电话会延迟______s。 【答案】 静止 0.24 【详解】[1]同步通信卫星绕地球转动的周期跟地球自转的周期相同，所以叫做“同步”卫星，它们是相对“地球”静止的。 [2]电磁波在真空中的传播速度是3×105km/s；卫星无线电波传播的距离 s＝36000km×2＝72000km 由 可得，信号传输到地面接收机时间 【题型5 现代通信方式】 17．（25-26•九年级上·新疆克孜勒苏•期末）5G网络是第五代移动通信网络，5G通信与4G通信相比，其载波的频率较高，因而波长较______（选填“长”或“短”）。据专家预计，到2030年5G网络将完全开发和建立，将和光纤一道成为信息社会最重要的基础设施。如图，光纤通信是利用光在光导纤维中发生多次______实现信息传输的。 【答案】 短 反射 【详解】[1]由可知电磁波的波长与频率成反比（c为光速，恒定），5G载波频率高，因此波长较短。 [2]由图可知，光纤通信中，光在光导纤维的内芯与外套的界面上发生多次反射，从而实现信息的长距离传输。 18．（25-26•九年级上·甘肃酒泉•期末）4月某手机品牌表示6G网络将在2030年左右推向市场，其峰值理论传输速度可达每秒1000G，是5G的50倍，与5G通信相比，其载波的频率较高，因而波长较___________（填“长”或“短”）6G芯片是由___________（填“半导体”或“超导体”）材料制成的。 【答案】 短 半导体 【详解】[1]移动通信是利用电磁波传递信息的，6G网络采用的电磁波频率比5G网络更高，由于，电磁波在真空中传播速度是不变的，因此频率高的波长短、频率低的波长长，所以6G的波长较短。 [2]手机6G芯片的核心部分是由半导体（如硅、锗或化合物半导体）制成的，而不是超导体。 19．（25-26•九年级上·重庆永川•期末）手机是一种集成度很高的可接收和发射无线电波的高精密微型电器。手机的通信方式如图所示。 (1)当使用手机通话，人对着话筒讲话时，手机天线作为________天线使用；当用听筒听对方讲话时，手机天线作为________天线使用。（均选填“发射”或“接收”） (2)在乘坐飞机时，乘客需要将手机关机或调成飞行模式，请简述其原因。 【答案】(1) 发射 接收 (2)飞机上要将手机关机或调成飞行模式，其主要原因是避免手机发出的无线电波干扰飞机的通信和导航设备。 【详解】（1）[1]当使用手机通话，人对着话筒讲话时，手机天线作为发射天线使用； [2]当用听筒听对方讲话时，手机天线作为接收天线使用； （2）飞机上要关机或调成飞行模式的主要原因是为了避免手机发出的无线电波干扰飞机的通信和导航设备。 20．（25-26•九年级上·天津蓟州•期末）关于信息的传递，下列说法错误的是（　　） A．数字信号比模拟信号抗干扰能力强 B．5G网络通信主要是利用电磁波传递信息的 C．北斗卫星定位系统不能提供全天候即时定位服务 D．电磁波不仅能传递声音信号，且可以传递图像信号 【答案】C 【详解】A．通信的信号有两种，即数字信号和模拟信号，数字信号比模拟信号抗干扰能力强，故A正确，不符合题意； B．电磁波可以传递信息，5G网络通信主要是利用电磁波传递信息的，故B正确，不符合题意； C．我国独立自主建立的北斗卫星定位系统，可提供全天候的及时定位服务，该系统利用电磁波传递信息，故C错误，符合题意； D．电磁波作为载波使用时，既可以传递声音信号，也可以能传递图象信号，故D正确，不符合题意。 故选C。 【题型6 电磁波综合题】 21．（25-26•九年级上·山东威海•期末）中国北方中纬高频雷达网是一种利用高频电磁波探测高空电离层带电粒子的科学设施，其通过发射电磁波并接收反射回波来获取信息。电磁波与带电粒子的相互作用改变了电磁波传播的___________（选填“快慢”“方向”）；电磁波从地面开始发射到60km高度处被反射回发射点，共需___________s。（c取3.0×105km/s） 【答案】 方向 4×10-4 【详解】[1]电磁波与带电粒子相互作用时，主要改变其传播的方向，电磁波在真空中的速度不变。 [2]电磁波往返总路程为s=2×60km=120km 需要的时间 22．（25-26•九年级上·北京平谷•期末）下列关于信息传递的说法中，正确的是（　　） A．微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信都可以用来传递信息 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．摄像机拍得的物体图象，直接通过发射天线发射传播信息 D．声、光和电磁波中，只有电磁波能传递信息 【答案】A 【详解】A．电磁波可以携带信息，并且可以在真空中传播，微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通讯都可以用电磁波来传递信息，故A正确； B．固定电话、移动电话、广播和电视中，只有固定电话是利用电流传递信息的，移动电话、广播和电视中是利用电磁波传递信息的，故B错误； C．摄像机拍得的物体图象，不能直接通过发射天线发射电磁波来传播信息，只有先转换成电信号，加载在高频振荡电流上上才能通过发射天线发射电磁波来传播信息，故C错误； D．声、光和电磁波中，声、光和电磁波都能传递信息，故D错误。 23．（25-26•九年级上·湖南益阳•期末）利用卫星通信，可以使人们的通信更加的便捷，地球同步通信卫星在赤道平面上距地球表面高为3.6×107m的轨道上。一般只要有________颗互成________度角的同步卫星，就可以覆盖几乎整个地球。卫星通信还有一个重要的实际应用是________。 【答案】 3 120 全球卫星定位系统 【详解】[1][2][3]由于赤道的角度为360度，而一颗卫星能覆盖120度，故要有3颗，才能全部覆盖地球表面，全球卫星定位系统就是卫星通信的利用。 24. （25-26•九年级上·吉林临江•期末）阅读资料，回答下列问题. 微波通信 微波通信是无线电通信的一种，微波的波长只有1mm～10m，由于波长短，使得它和光一样只能沿直线前进，由于地球表面是一个曲面，所以传播的距离很近，必须每隔50km左右设置一个中继站，把前一站送来的信号经过放大后，再送到下一站，微波通信就是这样把报纸的文字信号或电视台的电视信号，一站接一站地传送到祖国各地，所以微波通信也叫微波接力通信. 使用微波通信虽然十分麻烦，但它也有许多独到之处.微波的频率高，传播的容量大.一部微波机能传送成百上千路电话或一路电视，而一条微波通信干线又可以有好几部微波机同时工作．与大容量的同轴电缆载波通信相比，微波通信建设速度快、造价低、能节约大量的铜，易于沟通无法铺设电缆的高山、岛屿、湖泽等地区.另外，微波通信的保密性要比短波通信好得多. 先进的微波中继站不需要人看管，是用计算机来监督控制的，出现故障时会自动倒换、自动报警，然后再派人去修理. 为了克服接力通信要建立很多中继站的麻烦，现在又有了卫星通信. （1）微波通信为什么每隔50km左右就要设置一个中继站？ （2）微波通信具有哪些优点？ （3）更先进的通信方式是什么？ 【答案】见解析所示 【详解】(1)根据短文知道，由于微波的波长短，使得它和光一样只能沿直线前进，又因为地球表面是一个曲面，所以传播的距离很近，故必须每隔50km左右设置一个中继站，把前一站送来的信号经过放大后，再送到下一站； (2)与大容量的同轴电缆载波通信相比，微波通信传输速度快、造价低、能节约大量的铜，易于沟通无法铺设电缆的高山、岛屿、湖泽等地区，另外，微波通信的保密性要比短波通信好得多．并且先进的微波中继站不需要人看管，是用计算机来监督控制的，出现故障时会自动倒换、自动报警，然后再派人去修理． (3) 更先进的通信方式是卫星通信． 【题型7 科学阅读题】 25.（25-26•九年级上·青海黄南•期末）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。一列水波向前传播时，凸起的最高处叫作波峰，凹下的最低处叫作波谷。邻近的两个波峰（或波谷）的距离，叫作波长。在某确定位置，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作波速。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、验证钞票真伪等；X射线用于照相；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______（填电磁波家族成员名称）实现对电视机的控制。 (2)如图丙所示，该波的波长为______。 (3)波长为的无线电波______（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 【详解】（1）红外线用于遥控、热成像等，所以电视机遥控器利用红外线实现对电视机的控制，红外线也是电磁波的一种； （2）邻近的两个波峰（或波谷）的距离，叫作波长，所以该波的波长为； （3）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，地面上有许多障碍物，如高山、楼群等阻碍无线电波的传播，这些障碍物的尺寸远远大于，所以波长为的无线电波不能很好地沿地球表面向远方传播。 26．（25-26•九年级上·广东汕尾•期末）阅读短文，回答问题。 太阳光包含可见光和不可见光。可见光辐射一般指太阳辐射光谱中约为0.38~0.78微米波谱段的辐射，由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七色光组成。红光以外、频率介于微波与可见光之间的电磁波叫红外线。紫外线在紫光以外，波长比紫光小。红外线和紫外线均为不可见光。光从一种介质斜射到另一种介质，频率越高的光偏折程度越高。 太阳光属于电磁波，电磁波的波谱图如图甲所示。电磁波在真空中传播的速度，波速c、波长和频率f之间的关系是。 除太阳以外，在自然界中，一切物体都在不停地向周围的空间发出红外线（即红外辐射），物体的红外辐射能量的大小与物体的温度和辐射的波长等因素有关，其关系如图丙所示。 (1)图甲中属于微波的电磁波是______； A．Gamma B．X射线 C．雷达波 D．AM (2)某种光的波长为，则这种光的频率约______Hz（结果保留两位小数），则这种光是______（选填“可见光”“紫外线”或“红外线”）。说出它的一种生活应用：______； (3)如图乙所示，红光和紫光合成的复色光斜射入玻璃砖后，经折射分开，其中______（选填“a”或“b”）为紫光； (4)如图丙所示，随着温度升高，物体红外辐射能量强度的极大值向波长较______（选填“长”或“短”）的方向移动； (5)如图丙所示，关于物体的红外辐射能量分布与波长、温度的关系，下列说法错误的是______。 A．温度相同时，波长越长，辐射能量越大 B．波长相同时，温度越高，辐射的能量越大 C．温度相同时，波长不同，辐射能量可能相同 D．波长增加，辐射能量先增加后减少 【答案】(1)C (2) 红外线 红外遥控 (3)a (4)短 (5)A 【详解】（1）根据图甲中各电磁波的分类来确定属于微波的选项，由图甲可知，雷达波属于微波，所以答案选C。 （2）[1]根据公式，可得这种光的频率 [2]因为红外线的波长范围是大于可见光的波长，可见光波长约为， 这种光的波长大于可见光波长，所以这种光是红外线。 [3]根据红外线的特点，红外线在生活中的应用有很多，比如红外遥控、热成像等。 （3）因为紫光的频率比红光高，根据光的折射规律，频率越高的光偏折程度越高，所以紫光经过折射后偏折较大，即a为紫光。 （4）由图丙可知，随着温度升高，物体红外辐射能量强度的极大值向波长较短的方向移动。 （5）A．由图丙可知，温度相同时，波长越长，辐射能量越小，故A错误，A符合题意； B．从图丙可以看出，波长相同时，温度越高，辐射的能量越大，故B正确，B不符合题意； C．在图丙中，温度相同时，不同波长对应的辐射能量曲线可能会有交点，即波长不同，辐射能量可能相同，故C正确，C不符合题意； D．观察图丙中某一温度下的辐射能量曲线，可知波长增加，辐射能量先增加后减少，故D正确，D不符合题意。 故选A。 27. （25-26•九年级上·河南漯河•期末）请阅读《北斗卫星导航系统》并回答。 北斗卫星导航系统 北斗卫星导航系统是我国自主建设、独立运行的卫星导航系统，可为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务，如图所示。卫星定位系统的原理并不复杂。卫星在向接收端发送自己位置信息时，会附上信息发出的时间，终端接收到信息后，用当前时间减去发送时间，得到信息传播的时间。用信息传播时间乘信息传播的速度（光速），我们就能得出终端与卫星的距离。北斗导航系统采用三种轨道搭配，这样带来一定好处：接收机收到至少4颗卫星信号，就可以准确定位。 在卫星定位系统中最核心的部分就是要准确测量卫星信号的传播时间。任何一点细微的时间误差乘上光速，得到的距离误差都会被放大很多倍。为了减小时间误差，原子钟是目前最精确的时间测量工具。它以原子释放能量时发出电磁波的振荡周期为基准，由于电磁波的振荡周期很稳定，使得原子钟的计时精准度可达每百万年才差1秒。因此我国自主研制的北斗导航系统中，原子钟堪称“导航卫星的心脏”，使我国在导航精准度方面达到厘米级，处于全球领先水准。随着北斗系统建设和服务能力的发展，相关产品已广泛应用于各个领域，逐步渗透到人类社会生产、生活的方方面面。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）如果卫星信号传播的时间误差是1.0×10-6s，（电磁波的传播速度取3.0×108m/s）那么将导致的距离误差是______m； （2）北斗卫星导航系统确定一个位置，至少需要接收______颗卫星的信号； （3）原子钟的原理是______； （4）谈谈北斗卫星导航系统在生活中的实际应用______。 【答案】 300 4 以原子释放能量时发出电磁波的振荡周期为基准 电子商务、智能手机、出行定位等（定位导航、灾害监测、工程建设、海洋开发等） 【详解】（1）[1]卫星信号传播的时间误差是1.0×10-6s，将导致的距离误差是 s=vt=3.0×108m/s×1.0×10-6s=300m （2）[2]北斗导航系统采用三种轨道搭配，这样带来一定好处：接收机收到至少4颗卫星信号，就可以准确定位。 （3）[3]原子钟是目前最精确的时间测量工具，它以原子释放能量时发出电磁波的振荡周期为基准，由于电磁波的振荡周期很稳定，使得原子钟的计时精准度可达每百万年才差1秒。 （4）[4]随着北斗系统建设和服务能力的发展，相关产品已广泛应用于各个领域，逐步渗透到人类社会生产、生活的方方面面。如：电子商务、智能手机、出行定位等（定位导航、灾害监测、工程建设、海洋开发等）。 28. （25-26•九年级上·西藏日喀则•期末）阅读材料，回答问题． 同步卫星工作原理如图，卫星运行在高达三万六千公里的同步定点轨道，即在赤道平面内的圆形轨道，卫星的运行周期与地球自转一圈的时间相同，在地面上看卫星好似静止不动，称为同步定点卫星．卫星通信系统由通信卫星和通信地面站两部分构成的，通信卫星实际就是一个悬挂在空中的通信中继站，它居高临下，视野开阔，它可以“看”到地面最大跨度达一万八千余千米，三颗卫星就几乎可以覆盖全球，可进行全天候通信，只要在它覆盖区域内，不论距离远近都可以通信，通过它转发和反射电报、电视、广播和数据等无线信号，通过对信号的压缩编码，使通信容量大，应用广泛． ​     （1）同步通信卫星的“同步”指的是________ （2）同步卫星所在的运行轨道的名称叫做________ ，距地球表面________ 　km；     （3）由图示地球站1和地球站2通信，同步通信卫星的作用是________      （4）现代通信卫星传递的是________ （选填“数字”或“模拟”）信号，靠________ （选填“电磁波”、“超声波”或“次声波”）传递信息． 【答案】 卫星的运行周期与地球自转一圈的时间相同 同步定点轨道 36000 相当于微波中继站 数字 电磁波 【详解】由文中意思卫星的运行周期与地球自转一圈的时间相同，在地面上看卫星好似静止不动，称为同步定点卫星．故同步通信卫星的“同步”指的是卫星的运行周期与地球自转一圈的时间相同；文中有卫星运行在高达三万六千公里的同步定点轨道，可得同步卫星所在的运行轨道的名称叫作同步定点轨道，距地球表面36000km；由文中通信卫星实际就是一个悬挂在空中的通信中继站，可得地球站1和地球站2通信，同步通信卫星的作用是相当于微波中继站； 现代通信卫星传递的是数字信号，地面站与卫星间靠电磁波传递信息． 10 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二十一章 电磁波及其应用 【题型1 电磁波的产生与辨析】 1 【题型2 电磁波的传播条件】 2 【题型3 电磁波家族分类与特性辨析】 3 【题型4 各类电磁波的生活应用】 4 【题型5 现代通信方式】 5 【题型6 电磁波综合题】 6 【题型7 科学阅读题】 7 【题型1 电磁波的产生与辨析】 1．（25-26•九年级上·重庆璧山•期末）在证明磁场的存在时，我们将小磁针放到磁体附近，可以观察到小磁针受到磁场力的作用，北极所指的方向发生了偏转，由此我们说磁体周围存在着磁场。如何证明电磁波的产生？小墨同学说了以下几种现象，你认为正确的是（　　） A．高高耸立的中央电视塔上的天线 B．在电话机中可以听到对方的声音 C．电视机上安装的天线 D．在电池两端用导线迅速通断，可在打开的收音机中听到“咔、咔”声 2．（25-26•九年级上·河南洛阳•期末）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。 3．（25-26•九年级上·广西百色•期末）在雷雨天，在听收音机时会听到“咔、咔”声，这说明在打雷时也向周围空间发出______，此时应当关闭收音机。高大建筑的顶端建议都装上避雷针，如图所示，云层放电时，电子在避雷针中的移动方向为______（选填“从a到b”或“从b到a”），并在图中a、b两点间用箭头标出电流的方向。 4．（25-26•九年级上·内蒙古乌海•期末）2025年1月3日，我国某知名品牌手机厂商发布了新一代智能手机，如图所示，可以利用北斗卫星实现手机之间短信、图片等信息通讯。手机与北斗卫星之间信息通讯是通过______波实现的。中国的气象气球最高可达5万米空气极稀薄高空，假如其携带这款手机在5万米高空处时，______（选填“能”或“不能”）正常使用这款手机的北斗卫星通讯功能。 【题型2 电磁波的传播条件】 5．（25-26•九年级上·江西上饶•期末）关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．互联网光缆中的光波不属于电磁波 B．不同频率的电磁波在真空中的传播速度不同 C．声、光和电磁波这三者中，只有电磁波能传递信息 D．电磁波具有能量，微波炉就是用微波来加热，使食物的内能增加、温度升高 6．（25-26•九年级上·宁夏吴忠•期末）远程信息传递技术已经广泛应用于我们的生活。下面说法正确的是（　　） A．地面卫星控制中心是利用电磁波向“嫦娥三号”传递指令的 B．倒车雷达利用次声波来判断到障碍物的距离 C．家用电视遥控器是靠红外线实现对电视机的控制的 D．汽车北斗导航是利用超声波来监测路况信息的 7．（25-26•九年级上·辽宁开原•期末）如图所示的是某波的传播图像。根据图像可知：波的振幅是______cm，周期是______s，频率是______Hz。 8．（25-26•九年级上·新疆塔城•期末）无线路由器是一种支持有线和无线连接的网络设备。可以通过后排接口同时连接多台电脑实现有线连接，则各接口之间是________（选填“串联”或“并联”）的，还可以通过________波实现无线连接。 【题型3 电磁波家族分类与特性辨析】 9．（25-26•九年级上·北京门头沟•期末）电磁波是个大家族，如图所示是其家族成员。下列关于电磁波及其应用的说法不正确的是（　　） A．可见光不是电磁波 B．利用射线的高能量和强穿透力切割肿瘤 C．X射线比无线电波频率低 D．电视机遥控器可以利用红外线实现对电视机的控制 10．（25-26•九年级上·青海海西•期末）如图所示，京东智能配送机器人正在使用GPS定位进行全场景配送，GPS定位技术传递信息主要是利用（  ） A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．红外线 11．（25-26•九年级上·山东菏泽•期末）我们生活在电磁波的海洋。下列关于电磁波的应用实例表述不正确的是（　　） A．微波炉是利用微波产生热量来加热食物的 B．电视机遥控器是利用红外线进行遥控的 C．广播电台是利用无线电波广播节目的 D．全球通信可以利用地球同步通信卫星作为太空微波中继站实现 12．（25-26•九年级上·上海闵行•期末）用光波通信，这条信息“高速公路”要比短波、微波通信的“公共”宽出百万倍、千万倍，是因为光波的 （ ） A．波速更快 B．平行度更好 C．频率更高 D．波长更长 【题型4 各类电磁波的生活应用】 13．（25-26•九年级上·湖北咸宁•期末）2025年12月29日，东部战区在台岛周边组织“正义使命-2025”演习。如图所示为歼-35隐身战机在航母上起飞的情景。关于隐身战机，下列说法正确的是（　　） A．当它加速转弯时处于平衡状态 B．与指挥中心共享数据链利用的是电磁波 C．机载的高算力芯片是由超导体材料制成的 D．涂装特殊涂料可以反射雷达发射的超声波，实现电磁隐身 14．（25-26•九年级上·四川阿坝•期末）机器狗内置集成电路板上的芯片是用______（选填“绝缘体”“超导体”或“半导体”）材料制成的，通过无线信号接收器接收和发射______波进行数据传输。机器狗运输铁饼的这一过程中，以机器狗为参照物，铁饼是______的。 15．（25-26•九年级上·辽宁铁岭•期末）在2026年的春晚舞台上，机器人与少年武者共同表演了《武BOT》节目，打破了科技与传统的边界，以人机共武的创新形式，让千年武术在数字时代重焕生机，如图所示。机器人表演的精彩场面是由通信卫星通过___________（选填“电磁波”“超声波”或“次声波”）传到全国各地，机器人的芯片主要材料是由___________（选填“超导体”“半导体”或“绝缘体”）制成的。 16．（25-26•九年级上·海南屯昌•期末）如图是同步通信卫星，板状的两翼是太阳能电池板，它把太阳能转化成电能，供卫星使用；若以地球做参照物，同步卫星是______的；现在许多长途电话是以地球同步卫星做中继站，打这种长途电话会感到对方的反应有点延迟。假设某通信卫星距离地球36000km，则打电话会延迟______s。 【题型5 现代通信方式】 17．（25-26•九年级上·新疆克孜勒苏•期末）5G网络是第五代移动通信网络，5G通信与4G通信相比，其载波的频率较高，因而波长较______（选填“长”或“短”）。据专家预计，到2030年5G网络将完全开发和建立，将和光纤一道成为信息社会最重要的基础设施。如图，光纤通信是利用光在光导纤维中发生多次______实现信息传输的。 18．（25-26•九年级上·甘肃酒泉•期末）4月某手机品牌表示6G网络将在2030年左右推向市场，其峰值理论传输速度可达每秒1000G，是5G的50倍，与5G通信相比，其载波的频率较高，因而波长较___________（填“长”或“短”）6G芯片是由___________（填“半导体”或“超导体”）材料制成的。 19．（25-26•九年级上·重庆永川•期末）手机是一种集成度很高的可接收和发射无线电波的高精密微型电器。手机的通信方式如图所示。 (1)当使用手机通话，人对着话筒讲话时，手机天线作为________天线使用；当用听筒听对方讲话时，手机天线作为________天线使用。（均选填“发射”或“接收”） (2)在乘坐飞机时，乘客需要将手机关机或调成飞行模式，请简述其原因。 20．（25-26•九年级上·天津蓟州•期末）关于信息的传递，下列说法错误的是（　　） A．数字信号比模拟信号抗干扰能力强 B．5G网络通信主要是利用电磁波传递信息的 C．北斗卫星定位系统不能提供全天候即时定位服务 D．电磁波不仅能传递声音信号，且可以传递图像信号 【题型6 电磁波综合题】 21．（25-26•九年级上·山东威海•期末）中国北方中纬高频雷达网是一种利用高频电磁波探测高空电离层带电粒子的科学设施，其通过发射电磁波并接收反射回波来获取信息。电磁波与带电粒子的相互作用改变了电磁波传播的___________（选填“快慢”“方向”）；电磁波从地面开始发射到60km高度处被反射回发射点，共需___________s。（c取3.0×105km/s） 22．（25-26•九年级上·北京平谷•期末）下列关于信息传递的说法中，正确的是（　　） A．微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信都可以用来传递信息 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．摄像机拍得的物体图象，直接通过发射天线发射传播信息 D．声、光和电磁波中，只有电磁波能传递信息 23．（25-26•九年级上·湖南益阳•期末）利用卫星通信，可以使人们的通信更加的便捷，地球同步通信卫星在赤道平面上距地球表面高为3.6×107m的轨道上。一般只要有________颗互成________度角的同步卫星，就可以覆盖几乎整个地球。卫星通信还有一个重要的实际应用是________。 24. （25-26•九年级上·吉林临江•期末）阅读资料，回答下列问题. 微波通信 微波通信是无线电通信的一种，微波的波长只有1mm～10m，由于波长短，使得它和光一样只能沿直线前进，由于地球表面是一个曲面，所以传播的距离很近，必须每隔50km左右设置一个中继站，把前一站送来的信号经过放大后，再送到下一站，微波通信就是这样把报纸的文字信号或电视台的电视信号，一站接一站地传送到祖国各地，所以微波通信也叫微波接力通信. 使用微波通信虽然十分麻烦，但它也有许多独到之处.微波的频率高，传播的容量大.一部微波机能传送成百上千路电话或一路电视，而一条微波通信干线又可以有好几部微波机同时工作．与大容量的同轴电缆载波通信相比，微波通信建设速度快、造价低、能节约大量的铜，易于沟通无法铺设电缆的高山、岛屿、湖泽等地区.另外，微波通信的保密性要比短波通信好得多. 先进的微波中继站不需要人看管，是用计算机来监督控制的，出现故障时会自动倒换、自动报警，然后再派人去修理. 为了克服接力通信要建立很多中继站的麻烦，现在又有了卫星通信. （1）微波通信为什么每隔50km左右就要设置一个中继站？ （2）微波通信具有哪些优点？ （3）更先进的通信方式是什么？ 【题型7 科学阅读题】 25.（25-26•九年级上·青海黄南•期末）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。一列水波向前传播时，凸起的最高处叫作波峰，凹下的最低处叫作波谷。邻近的两个波峰（或波谷）的距离，叫作波长。在某确定位置，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作波速。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、验证钞票真伪等；X射线用于照相；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______（填电磁波家族成员名称）实现对电视机的控制。 (2)如图丙所示，该波的波长为______。 (3)波长为的无线电波______（选填“能”或“不能”）很好地沿地球表面向远方传播。 26．（25-26•九年级上·广东汕尾•期末）阅读短文，回答问题。 太阳光包含可见光和不可见光。可见光辐射一般指太阳辐射光谱中约为0.38~0.78微米波谱段的辐射，由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七色光组成。红光以外、频率介于微波与可见光之间的电磁波叫红外线。紫外线在紫光以外，波长比紫光小。红外线和紫外线均为不可见光。光从一种介质斜射到另一种介质，频率越高的光偏折程度越高。 太阳光属于电磁波，电磁波的波谱图如图甲所示。电磁波在真空中传播的速度，波速c、波长和频率f之间的关系是。 除太阳以外，在自然界中，一切物体都在不停地向周围的空间发出红外线（即红外辐射），物体的红外辐射能量的大小与物体的温度和辐射的波长等因素有关，其关系如图丙所示。 (1)图甲中属于微波的电磁波是______； A．Gamma B．X射线 C．雷达波 D．AM (2)某种光的波长为，则这种光的频率约______Hz（结果保留两位小数），则这种光是______（选填“可见光”“紫外线”或“红外线”）。说出它的一种生活应用：______； (3)如图乙所示，红光和紫光合成的复色光斜射入玻璃砖后，经折射分开，其中______（选填“a”或“b”）为紫光； (4)如图丙所示，随着温度升高，物体红外辐射能量强度的极大值向波长较______（选填“长”或“短”）的方向移动； (5)如图丙所示，关于物体的红外辐射能量分布与波长、温度的关系，下列说法错误的是______。 A．温度相同时，波长越长，辐射能量越大 B．波长相同时，温度越高，辐射的能量越大 C．温度相同时，波长不同，辐射能量可能相同 D．波长增加，辐射能量先增加后减少 27. （25-26•九年级上·河南漯河•期末）请阅读《北斗卫星导航系统》并回答。 北斗卫星导航系统 北斗卫星导航系统是我国自主建设、独立运行的卫星导航系统，可为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务，如图所示。卫星定位系统的原理并不复杂。卫星在向接收端发送自己位置信息时，会附上信息发出的时间，终端接收到信息后，用当前时间减去发送时间，得到信息传播的时间。用信息传播时间乘信息传播的速度（光速），我们就能得出终端与卫星的距离。北斗导航系统采用三种轨道搭配，这样带来一定好处：接收机收到至少4颗卫星信号，就可以准确定位。 在卫星定位系统中最核心的部分就是要准确测量卫星信号的传播时间。任何一点细微的时间误差乘上光速，得到的距离误差都会被放大很多倍。为了减小时间误差，原子钟是目前最精确的时间测量工具。它以原子释放能量时发出电磁波的振荡周期为基准，由于电磁波的振荡周期很稳定，使得原子钟的计时精准度可达每百万年才差1秒。因此我国自主研制的北斗导航系统中，原子钟堪称“导航卫星的心脏”，使我国在导航精准度方面达到厘米级，处于全球领先水准。随着北斗系统建设和服务能力的发展，相关产品已广泛应用于各个领域，逐步渗透到人类社会生产、生活的方方面面。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）如果卫星信号传播的时间误差是1.0×10-6s，（电磁波的传播速度取3.0×108m/s）那么将导致的距离误差是______m； （2）北斗卫星导航系统确定一个位置，至少需要接收______颗卫星的信号； （3）原子钟的原理是______； （4）谈谈北斗卫星导航系统在生活中的实际应用______。 28. （25-26•九年级上·西藏日喀则•期末）阅读材料，回答问题． 同步卫星工作原理如图，卫星运行在高达三万六千公里的同步定点轨道，即在赤道平面内的圆形轨道，卫星的运行周期与地球自转一圈的时间相同，在地面上看卫星好似静止不动，称为同步定点卫星．卫星通信系统由通信卫星和通信地面站两部分构成的，通信卫星实际就是一个悬挂在空中的通信中继站，它居高临下，视野开阔，它可以“看”到地面最大跨度达一万八千余千米，三颗卫星就几乎可以覆盖全球，可进行全天候通信，只要在它覆盖区域内，不论距离远近都可以通信，通过它转发和反射电报、电视、广播和数据等无线信号，通过对信号的压缩编码，使通信容量大，应用广泛． ​     （1）同步通信卫星的“同步”指的是________ （2）同步卫星所在的运行轨道的名称叫做________ ，距地球表面________ 　km；     （3）由图示地球站1和地球站2通信，同步通信卫星的作用是________      （4）现代通信卫星传递的是________ （选填“数字”或“模拟”）信号，靠________ （选填“电磁波”、“超声波”或“次声波”）传递信息． 1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $