内容正文:
第21章电磁波及其应用
21.1电磁波的海洋
练基础
知识点1电磁波是怎样产生的
1、将一根导线的一端与引旧电池的负极相连,另一端与旧电池的正极时断时续地接触,旁边的
收音机就会发出"咔咔"声,这是因为收音机收到了旧电池与导线产生的()
A超声波
B.次声波
C.电磁波
D.光波
2、下列情况不能产生电磁波的是()
A.闭合和断开灯的开关时
B.电冰箱启动和停机时
C电铃工作发声时
D.用铁锤敲击铁棒时
知识点2电磁波是怎样传播的
3、2025年2月,我国实践二十五号卫星与即将退役的地球同步轨道卫星一一北斗G7星在太
空中实现了高精度对接,并成功为其加注了142kg燃料!实现人类首次给地
球同步卫星补给燃料。整个过程中,指令长的每道指令通过广播清晰地传给
科研人员,说明声音可以传递。科研人员根据指令通过
控制卫
星实现了对接和燃料加注。
4、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
5、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
(填"快慢"或"方向");电磁诐从地面开始发射到60m高度处被反射回发射点,共
需
s。(c取3.0×105kam/s)
知识点3电磁波大家族
6、下列技术应用中,不是利用电磁波工作的是()
A.利用微波雷达跟踪飞行目标
B,利用北斗卫星导航系统进行定位和导航
C用手机打电话
D利用声呐系统探测海底深度
52/62
第21章电磁波及其应用
变式:电磁波具有信息和能量特性。在手机和微波炉这两种电子产品中,主要利用电磁波的
能量特性工作的是
一,主要利用电磁波的信息特性工作的是
7、电磁波是一个大家族,图甲是它们的家族谱,下面对应的是各种电磁波的主要应用。
1010
1012
1014
1016
10频率Hz
厚纸板薄钢板混凝土
可见光
∩∩yMM
a射线
无线电波
红外线可见光紫外线X射线γ射线
B射线
96富
公
Y射线
甲
乙
(1)判断手骨折部位要照X射线,其波长比无线电波
(填"长"或"短")。
(2)红外线与紫外线的频率用V表示,则V红外线
V紫外线;
它们在真空中的传播速度
C红外线一C紫外线。(两空均填">"<"或”=")
(3)"铱一192"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
合图乙所示推知:"铱一192"发出的最有可能用于金属内部探伤的是()
A.可见光
B.a射线
CB射线
D.y射线
8、如图所示是一台收音机的刻度板,表明它能接收电磁波的频率范围,广播电台靠迅速变化
的电流发射电磁波。当广播电台发射100MHz的电磁波时,线路中的电流方向每秒变化
次,电磁波在真空中的波速约为
m/s。
AM
160130100807060
53×10kHz
FM
108104100938680
76 MHz
练能力
1、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
53/62
第21章电磁波及其应用
2、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430~662m之间的光。
真空中,波长650nm的光()
波长/m760630600570500450430400
A是紫光
B不是电磁波
红
橙黄绿蓝靛紫
C,波长比蓝光的长
D.比波长500nm的光传播速度大
3、关于电磁辐射,下列说法正确的是()
A.电子设备不论是否使用,都向外辐射电磁波
B长期、过量的电磁辐射会对人体产生较大的伤害
C电磁辐射对电器设备的影响不大
D.由于电磁辐射会影响人的健康,因此人们不应使用微波炉、电磁炉等家用电器
4、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
A B E
练素养
5、科学推理天问一号探测器携祝融号火星车成功着陆火星乌托邦平原。天问一号探测器从进
入火星大气到着陆火星表面的9in过程中,依靠自身完成弹开降落伞、反推发动机点火、悬
停避障、缓冲着陆等多个动作,实现速度从4.9/s降低到0。探测器着陆火星时离地球约为
1.8×108km,根据相关报道,探测器着陆火星表面的9min过程中,它会"失去"地面指挥人
员的控制,只能依靠自身独立完成各种精确动作。请你根据数据计算并分析探测器"失控"的原
因。(提示:通信信息是通过电磁波传递的)
54/62第21章电磁波及其应用
21.1电磁波的海洋
练基础
知识点1电磁波是怎样产生的
1、将一根导线的一端与引旧电池的负极相连,另一端与旧电池的正极时断时续地接触,旁边的
收音机就会发出"咔咔"声,这是因为收音机收到了旧电池与导线产生的()
A超声波
B.次声波
C电磁波
D.光波
答案:C
解析:将一根导线的一端与旧电池的负极相连,另一端与引旧电池的正极时断时续地接触,会
产生迅速变化的电流,电能生磁、磁能生电,变化的电流在空间激起(产生)电磁波,电磁波
被收音机接收到,收音机就会发出"咔咔"声。
2、下列情况不能产生电磁波的是()
A.闭合和断开灯的开关时
B.电冰箱启动和停机时
C电铃工作发声时
D.用铁锤敲击铁棒时
答案:D
解析:选项A、B、C中的情况,都有迅速变化的电流,所以能产生电磁波,不符合题意;用
铁锤敲击铁棒,会振动发声,但不会产生电磁波,故D符合题意。
知识点2电磁波是怎样传播的
3、2025年2月,我国实践二十五号卫星与即将退役的地球同步轨道卫星一一北斗G7星在太
空中实现了高精度对接,并成功为其加注了142kg燃料!实现人类首次给地球同步卫星补给
燃料。整个过程中,指令长的每道指令通过广播清晰地传给科研人员,说明声音可以传递
。科研人员根据指令通过
控制卫星实现了对接和燃料加注。
92/108
第21章电磁波及其应用
答案:信息;电磁波
解析:声音可以传递信息;在太空中,地面控制中心通过电磁波与卫星传递信息,因此科研
人员根据指令通过电磁波控制卫星实现了对接和燃料加注。
4、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:抽去空气后的罩内接近真空状态,打电话呼叫手机,能看到背景灯光亮,说明手机打
通了,由于手机是利用电磁波传递信息的,从而说明电磁波可以在真空中传播;听不到铃声,
说明声音不能在真空中传播。
5、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
(填"快慢"或"方向");电磁波从地面开始发射到60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
解析:电磁波与带电粒子相互作用时,改变的是电磁波传播的方向,电磁波在真空中的速度
不变。电磁波往返总路程s=2×60am=120m,需要的时间t=
120km
Γc-3.0×105am/s
=4×
10-4s。
93/108
第21章电磁波及其应用
知识点3电磁波大家族
6、下列技术应用中,不是利用电磁波工作的是()
A.利用微波雷达跟踪飞行目标
B.利用北斗卫星导航系统进行定位和导航
C用手机打电话
D利用声呐系统探测海底深度
答案:D
解析:利用微波雷达跟踪飞行目标,微波属于电磁波,是利用电磁波工作的,故A不符合题
意;利用北斗卫星导航系统进行定位和导航,是利用电磁波工作的,故B不符合题意;用手
机打电话是利用手机可以发出和接收电磁波传递信息,故C不符合题意;利用声呐系统探测海
底深度,声呐发出的是超声波,故D符合题意。
变式:电磁波具有信息和能量特性。在手机和微波炉这两种电子产品中,主要利用电磁波的
能量特性工作的是一,主要利用电磁波的信息特性工作的是
答案:微波炉;手机
解析:微波炉会产生微波,微波是一种电磁波,其基本性质包括穿透、反射和吸收,这种电
磁波能够使食物的分子剧烈振动,从而将食物加热。手机是通过发射和接收电磁波来传递信息
的。
7、电磁波是一个大家族,图甲是它们的家族谱,下面对应的是各种电磁波的主要应用。
10
1014.
10610频率Hz
厚纸板薄钢板混凝土
可见光
nm
α射线
无线电波
红外线可见光紫外线X射线γ射线
B射线
o
公
y射线
甲
乙
(1)判断手骨折部位要照X射线,其波长比无线电波
(填"长"或"短")。
(2)红外线与紫外线的频率用V表示,则V红外线
—V紫外线;
它们在真空中的传播速度
C红外线
C紫外线°(两空均填">"<"或”=")
(3)"铱一192"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
合图乙所示推知:"铱一192"发出的最有可能用于金属内部探伤的是()
A.可见光
B.a射线
CB射线
D.y射线
答案:(1)短;(2)<;=;(3)D
94108
第21章电磁波及其应用
解析:(1)在电磁波家族中,X射线的波长比无线电波短。(2)红外线的频率小于紫外线的频
率,即V红外线<V紫外线;它们在真空中的传播速度相同,均为光速,即c红外线=C紫外线。(3)
γ射线具有很强的穿透能力,能穿透三十多毫米厚的钢板,可用于金属内部探伤,故D正确。
8、如图所示是一台收音机的刻度板,表明它能接收电磁波的频率范围,广播电台靠迅速变化
的电流发射电磁波。当广播电台发射100MHz的电磁波时,线路中的电流方向每秒变化
次,电磁波在真空中的波速约为
m/s。
AM
16013010080
7060
53×10kHz
FM
108104100938680
76
MHz
答案:2×108;3×108
解析:发射频率f=100MHz=108Hz的电磁波时,发射线路中的交变电流每秒钟周期性变
化1×108次,因为一个周期电流方向改变2次,所以线路中的电流方向每秒变化2×108次;
电磁波在真空中的波速约为3×108m/s。
练能力
1、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等于光速,约为3.0×108m/s。B(√)操作人
员遥控无人机是通过电磁波。C(×)雷达主要利用电磁波传递信息的特性工作。D(×)骨骼
检查使用的X光,也称为伦琴射线,是一种高能电磁波。
2、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430~662m之间的光。
真空中,波长650nm的光()
95/108
第21章电磁波及其应用
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
波长/mm760630600570500450430400
红橙黄绿蓝靛紫
答案:C
解析:由题图可知波长650m的光是红光,故A不符合题意;红光也属于电磁波,故B不
符合题意;该光的波长是650nm,蓝光的波长是450~500nm,故该光的波长比蓝光的波长长,
故C符合题意;该光和波长为500m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。
3、关于电磁辐射,下列说法正确的是()
A.电子设备不论是否使用,都向外辐射电磁波
B.长期、过量的电磁辐射会对人体产生较大的伤害
C.电磁辐射对电器设备的影响不大
D.由于电磁辐射会影响人的健康,因此人们不应使用微波炉、电磁炉等家用电器
答案:B
解析:电子设备不使用时,不会产生电磁波,故A错误;长期、过量的电磁辐射会对人体产
生较大的伤害,故B正确;电磁辐射对电器设备的影响较大,故C错误;过量的电磁辐射对
人体有害,但人们使用的微波炉、电磁炉等家用电器,仅有很少量的电磁波漏出,均不超过允
许值,故D错误。
4、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=335m,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
96/108
第21章电磁波及其应用
答案:D
解析:由题图可知,一个完整的波长为从0到B的距离。OA、AB、BC、CD都是335nm,一
个完整的波长为2个0A的长度,即2×335nm=670nm,因此,该红光的波长为670nm,
合6.70×10-7m。
练素养
5、科学推理天问一号探测器携祝融号火星车成功着陆火星乌托邦平原。天问一号探测器从进
入火星大气到着陆火星表面的9n过程中,依靠自身完成弹开降落伞、反推发动机点火、悬
停避障、缓冲着陆等多个动作,实现速度从4.9a/s降低到0。探测器着陆火星时离地球约为
1.8×108km,根据相关报道,探测器着陆火星表面的9min过程中,它会"失去"地面指挥人
员的控制,只能依靠自身独立完成各种精确动作。请你根据数据计算并分析探测器"失控"的原
因。(提示:通信信息是通过电磁波传递的)
答案:地面指挥人员发出的信息传播到火星所用的时间约为10in,大于探测器着陆过程的
9min,因此探测器会"失去"地面指挥人员的控制。
解析:探测器着陆火星时离地球约为1.8×108km,通信信息是通过电磁波传递的,其速度
约为3×105km/s,由t=)可得,地面指挥人员发出的信息传播到火星所用的时间约为
1.8×108km
t=
3×105am/s
=600s=10mim。由于地面指令传播到火星需要约10min,而探测器着陆过
程仅9,所以地面指挥人员发出的指令在探测器着陆后才能到达,因此探测器着陆火星表
面的9in过程中,它会"失去"地面指挥人员的控制,只能依靠自身独立完成各种精确动作。
97/108