15.2 电磁波的应用（举一反三·讲义）物理新教材沪科版（五四学制）九年级下册

15.1 电磁波 目录 知识框架 1 知识精讲 1 【知识点1 电磁波“家族”】 2 【知识点2 电磁波的应用】 3 【知识点3 无线电广播与移动通信】 5 课后作业 7 移动通信是电磁波在现代社会中的重要应用。如图15-2-1所示，遍布城市和乡村的移动通信发射塔，标志着我国移动通信行业的迅速发展。除了移动通信，电磁波在日常生活中还有哪些应用呢？知识归纳 【知识点1 电磁波“家族”】 电磁波家族有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等。电磁波的“家族”非常庞大，频率范围很广。各种光和射线都是波长不同的电磁波。 【例1】如图所示的是部分电磁波波谱的示意图。比较图中所示的五种电磁波可知，其中频率最低的电磁波是________。有一种电磁波的频率是，它的波长是________m。 【答案】 红外线 5 【详解】由图可知红外线的波长最长，γ射线的波长最短，根据c=λf可知，波速一定时，频率与波长成反比，频率最低的电磁波的波长最长，所以波长最长的红外线的频率最低，频率为的电磁波的波长为 【变式1-1】电磁波谱成员众多，按照频率从低到高排列依次有无线电波、红外线、可见光、____、X射线、射线等，它们在真空中的传播速度_______（选填“大于”“等于”或“小于”）真空中的光速。 【答案】 紫外线 等于 【详解】电磁波谱按频率从低到高的排列顺序中，可见光之后的成员为紫外线；电磁波的共性是在真空中的传播速度均等于真空中的光速（c=3×108m/s），这是电磁波的基本性质之一，与频率和波长无关。 【变式1-2】电磁波大家族。 (1)无线电波：通常用于______、电视和______的是频率为数百千赫至数百兆赫那一部分电磁波； (2)可见光、______和______也属于电磁波。X射线、γ射线是频率很高的电磁波； (3)微波：用来加热食品的______内有很强的电磁波，这种电磁波的波长在无线电波中较短，叫作微波； (4)宇宙中存在的电磁波覆盖了整个电磁波段。我们除了可以在______波段用光学望远镜观测天体，还可以在______波段观测天体。如图所示，被誉为“中国天眼”的FAST射电望远镜是我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。 【答案】(1) 广播 移动通信 (2) 红外线 紫外线 (3)微波炉 (4) 可见光 无线电 【详解】（1）无线电波是电磁波的一种，频率为数百千赫至数百兆赫的无线电波，通常用于广播、电视和移动通信。广播通过无线电波将声音信号传播出去；电视通过利用无线电波传输图像和声音信号；移动通信是依赖无线电波实现手机之间、手机和基站之间的信息传输。 （2）电磁波的范围很广，可见光、红外线和紫外线都属于电磁波。红外线具有热效应，紫外线具有杀菌消毒等作用。 （3）微波是波长很短的无线电波，具有较强的能量，微波炉就是利用微波来加热食品的。 （4）宇宙中存在各种电磁波，可以利用可见光波段通过光学望远镜观测天体的形态和颜色等特征，而在无线电波段，还可以通过射电望远镜观测天体的物理性质和运动状态等信息。 【知识点2 电磁波的应用】 所有的电磁波都可以传递能量。 1. 微波：微波是电磁波，利用微波可以加热食物，是电磁波传递能量的应用。 2. γ射线：γ射线是一种能量很高的高频电磁波，可以利用它进行立体定向无创“手术”。 3. 遥感：遥感是一种远距离非接触式获取目标特征信息的技术。人造地球卫星、飞机等装配的遥感设备能够捕获来自地面物体的电磁波，通过对这些电磁波信息进行分析，可以获知地面物体的形状、温度等信息。遥感技术在环境监测、资源普查、农业生产预测、防灾减灾、国家安全等领域有着广泛的应用。 4. 温室效应：地球表面吸收阳光的能量后，会向外辐射波长较长的电磁波，大气中的二氧化碳等温室气体则能阻碍这种电磁波继续向外层空间辐射，进而造成温室效应。 【例2】如图所示为我国自主研发的L4级自动驾驶无人车，车载高灵敏度雷达向四周大范围、密集地发射探测信号。这种探测信号属于（     ） A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．可听声波 【答案】A 【详解】超声波、次声波、可听声波都属于声波，声波的传播需要介质，在户外开放环境中传播损耗大、探测距离和精度都难以满足自动驾驶大范围高精度探测的需求。自动驾驶车载雷达依靠电磁波实现大范围、高精度的快速探测，符合使用场景要求。故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。 【变式2-1】我国新一代载人飞船发射成功。飞船与地面通讯依靠的是（     ） A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．红外线 【答案】C 【详解】A． 超声波属于声波，声波的传播需要介质，真空不能传声，而太空中是真空，因此不能利用超声波与地面进行通讯，故A不符合题意； B．次声波属于声波，声波的传播需要介质，不能在真空中传播，因此不能利用次声波与地面进行通讯，故B不符合题意； C．电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，且在真空中的传播速度约为 ，飞船与地面通讯主要是依靠电磁波传递信息，故C符合题意； D． 红外线虽然属于电磁波，但其波长较短，在大气层中传播时易受天气影响且衰减较快，不适用于飞船与地面的远距离无线通讯，故D不符合题意。 故选C。 【变式2-2】古时候，北斗七星是人们用来辨别方向的重要指针。今天，我国自主研发的北斗系统，已成为全球导航领域的璀璨明星。如图所示，北斗导航系统主要是利用以下哪种通信方式进行定位和导航的（　　） A．微波通信 B．卫星通信 C．光纤通信 D．网络通信 【答案】B 【详解】北斗导航系统是利用卫星进行定位和导航的，故B符合题意，ACD不符合题意。 【知识点3 无线电广播与移动通信】 1. 电磁波传递信息的应用 长波可用于潜艇通信，中短波可用于无线电广播，微波可用于电视信号传输、移动通信、卫星导航、雷达侦测等。 2. 无线电广播 话筒首先将声音转化为随声波变化的电信号，叫做音频信号。再将音频信号加载到高频电流上，并通过天线以电磁波的形式发射到空中。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。 2. 移动通信 移动通信常用到的手机功率比较小，发射的电磁波传输距离不够远，容易被建筑物遮挡，所以，两部手机A、B要通过包含基站在内的移动通信设备和线路才能进行通信。 3. 导航卫星利用电磁波对地面设备定位 我国自主研制的北斗卫星导航系统抗遮挡能力强，服务精度高，还能提供通信业务。 4. 人类利用电磁波对太空探索 “神舟”载人飞船通过电磁波向地面接收站发回信息，“嫦娥”探测器通过电磁波把月球表面的图像传回地球，“中国天眼”射电望远镜通过接收星体 辐射的微弱电磁波探测宇宙中极其遥远的天体。 【例3】我国是世界上移动电话用户最多的国家。下列关于移动电话的说法，错误的是（　　） A．移动电话既能接收电磁波，又能发射电磁波 B．移动电话的发射功率非常大，其天线的灵敏度很高 C．移动电话与其他用户通话需要基站转接 D．移动电话用户间通过无线电波传递信息 【答案】B 【详解】A．移动电话既能接收电磁波，也能发射电磁波，这是其实现通信的基础，故A正确，不符合题意； B．移动电话的发射功率较小，天线灵敏度也不高，需要通过基站转接来扩大通信范围，故B错误，符合题意； C．移动电话与其他用户通话需基站转接，这是移动电话通信的工作方式，故C正确，不符合题意； D．移动电话通过电磁波与电话网络联系，实现信息传输，故D正确，不符合题意。 故选B。 【变式3-1】如图是无线电广播工作过程的简易图。 (1)话筒把播音员的______转换成电信号，调制器把音频电信号加载到_____电流上发射到空中。 (2)收音机接收到各种电磁波并从中选出特定频率的信号。通过解调将__________电信号留下，通过__________把播音员的声音从收音机播放出来。 【答案】(1) 声信号 高频(2) 音频 扬声器 【详解】（1）话筒的作用是将声信号转化为音频电信号。调制器的作用是将电信号加载在高频电流上，然后由天线以电磁波的形式发射到空中。 （2）收音机天线接收到空中的各种电磁波，并通过调谐器从中选出特定频率的信号，然后通过解调器将高频电流成分滤去，将音频信号留下，送到扬声器将音频电信号转换成声音。 【变式3-2】手机是一种集成度很高的可接收和发射无线电波的高精度微型电器。手机的通信方式如下列图片所示。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”） 【答案】 发射 接收 【详解】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；当用听筒听对方讲话时，手机天线作为接收天线使用。 1. 地面控制中心监测火箭发射后的运行情况是利用（     ） A．声呐 B．电磁波 C．光纤 D．电流 【答案】B 【详解】A．声呐依靠超声波工作，超声波属于声波，传播需要介质，无法在真空中传播，不能用于地空监测。故A不符合题意； B．电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，地面控制中心正是利用电磁波和火箭传递信息、监测运行状态。故B符合题意； C．光纤是有线通信的传输介质，不可能连接地面和飞行中的火箭，无法使用。故C不符合题意； D．电流需要在导线等导体中传输，不可能隔空向火箭传递监测信号。故D不符合题意。 故选B。 2. 6G即第六代移动通信系统，传输速度更快、网络连接更稳定，从2020年以来，我国在6G专利申请数量上一直保持全球第一，6G传输信息使用的是（　　） A．无线电波 B．紫外线 C．X射线 D．红外线 【答案】A 【详解】A．无线电波属于电磁波，能够实现远距离的无线通信，具备传播速度快，覆盖范围广的特点，属于移动通信系统，这类系统传输信息依靠的是无线电波，故A符合题意； BC．紫外线和X射线的频率过高，穿透性强，不适合用于移动通信的信息传输，故BC不符合题意； D．红外线一般用于短距离通信（如遥控器），不适合远距离通信，故D不符合题意。 故选A。 3．“星闪”是我国自主研发的新一代应用技术，融合蓝牙、WiFi等传统无线技术的优势，且具备更低时延、更高速率、更稳定的连接特点，其信号传输的主要载体是（     ） A．电磁波 B．超声波 C．电缆 D．光纤 【答案】A 【详解】电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播或空气中传播，且传播速度快、距离远，是无线通信的主要载体，所以星闪信号传输的主要载体是电磁波，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4．2026年粤港澳大湾区科技博览会上，多款智能无人机进行编队表演，无人机与地面控制中心通信依靠的是（     ） A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．光导纤维 【答案】A 【详解】A．电磁波可在真空中传播，传输距离远，无线通信依靠电磁波传递信息，故A正确； BC．超声波、次声波属于声波，传播需要介质，传输距离近，无法实现无人机与地面的远距离无线通信，故BC错误； D．光导纤维为有线传输介质，无人机为可移动的无线设备，无法使用光导纤维通信，故D错误。 故选A。 5．“中国天眼”是当前最大单口径射电望远镜，可监测至频段的电磁波。结合图中信息判断，该频段电磁波（    ） A．是X射线 B．波长比可见光短 C．可以被人眼看见 D．在真空中的传播速度约为 【答案】D 【详解】A．根据题图，属于无线电波的频率范围，故A错误； B．电磁波在真空中传播满足公式，真空中光速为定值，频率越小，波长越大。该频段的最大频率 远小于可见光的频率（约 ），因此该频段波长比可见光更长，故B错误； C．只有可见光可以被人眼看见，该频段属于无线电波，不是可见光，因此不能被人眼看见，故C错误； D．所有电磁波在真空中的传播速度都约为3×108m/s ，故D正确。 故选D。 6. 关于微波，下列说法错误的是（　　） A．微波属于电磁波 B．微波的性质接近光波，大致沿直线传播 C．利用微波进行长距离通信时，应采用月球作为中继站 D．微波通信时，需要每隔左右建设一个微波中继站 【答案】C 【详解】A．微波是电磁波的一种，指波长为到波段的无线电波，故A正确，不符合题意； B．微波的性质接近光波，沿直线传播，故B正确，不符合题意； C． 月球上不适宜建设中继站，一是距离太远，信号衰减严重，延迟高，二是月球在绕地球转动，不能实现稳定、持续的信号传输，故C不正确，符合题意； D．微波是一种无线电波，沿直线传播，不能沿地球表面绕射，利用微波通信时，需要每隔左右建设一个微波中继站，故D正确，不符合题意。 故选C。 7．汽车上的车载北斗导航仪，是通过导航仪与导航卫星互相传递信息来确定汽车准确位置的，并显示在电子地图上，如图所示。下列说法正确的是（     ） A．导航仪上的移动电话通过电流传递信息 B．导航卫星发射的电磁波比光的传播速度慢 C．导航卫星发射的电磁波不能在真空中传播 D．导航仪与导航卫星通过电磁波传递信息 【答案】D 【详解】A．导航仪、移动电话都是通过电磁波传递信息，故A错误； B．光本身属于电磁波，所有电磁波的传播速度和光速相同，故B错误； C．电磁波传播不需要介质，可以在真空中传播，故C错误； D．导航卫星在太空真空中工作，电磁波可以在真空中传播，因此导航仪与导航卫星是通过电磁波传递信息，故D正确。 故选D。 8．图甲是一台调频收音机，图乙是放大后的面板，调节指针（图中白色块）的位置可接收到不同频率的电台。现将指针（图中白色块）向右调节后，下列说法正确的是（     ） A．收音机发出声音的频率变大 B．所接收的电磁波频率变小 C．所接收的电磁波波速变大 D．所接收的电磁波波长变短 【答案】D 【详解】B．由图乙可知，调频刻度从左到右，频率数值逐渐增大，指针向右调节后，收音机接收的电磁波频率变大，故B错误； A．收音机发出的声音是将接收到的电磁波转换得到的声信号，声音的频率和接收的电磁波频率不是同一概念，调节选台不会改变收音机发出声音的频率，故A错误； C．电磁波在同种介质中传播速度是定值，约等于光速，保持不变，故C错误； D．根据电磁波公式，波速不变，接收的电磁波频率变大，因此波长会变短，故D正确。 故选D。 9．如图所示的是电磁波家族，某智能手机的近场通信和蓝牙分别使用和这两个频率的电磁波进行通信。下列说法正确的是（　　） A．近场通信使用的电磁波的波长比蓝牙使用的电磁波的波长短 B．这两个频率的电磁波在真空中的传播速度不相同 C．近场通信使用的是无线电波，蓝牙使用的是红外线 D．近场通信和蓝牙使用的电磁波都是无线电波 【答案】D 【详解】AB．近场通信和蓝牙使用的都是电磁波，它们在真空中的传播速度都约为3×108m/s；由于近场通信使用的电磁波的频率小于蓝牙使用的电磁波的频率，根据可知，近场通信使用的电磁波的波长比蓝牙使用的电磁波的波长长，故A、B错误； CD．近场通信使用的电磁波的频率为，蓝牙使用的电磁波的频率为，都在无线电波的频率范围内，它们都属于无线电波，故C错误，D正确。 故选D。 10．现在许多长途电话是以地球同步卫星做中继站的，如图所示。打这种长途电话时，会感到对方的反应有些延迟。造成这种延迟的原因之一是无线电波在射向卫星和从卫星返回时需要一定的时间。假设某人造卫星与地球的距离是36000km，则延迟的时间约为（　　） A．0.12s B．0.24s C．2.4s D．0.012s 【答案】B 【详解】无线电波传播的速度与光速相同，v=3×108m/s，无线电波从地球到卫星用的时间 延迟时间 故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 11. 移动电话既是无线电______台，又是无线电______台；它体积小，通话时要靠______转接。 【答案】 发射 接收 基站 【详解】移动电话兼具发射和接收无线电信号的功能，因此是无线电发射台和接收台；由于其体积小、发射功率有限，通话时需要通过基地台（基站）进行信号转接，实现远距离通信。 12. 如图所示为我国航天员在中国空间站外操作的情形，此画面是通过_______传回地面的，它_______（选填“可以”或者“不可以”）在真空中传播，其传播的速度接近于光速，约为_______m/s。 【答案】 电磁波 可以 【详解】因真空不能传声，电磁波可在真空中传播且能传递信息，故地空画面传输依靠电磁波。 电磁波传播不需要介质，可以在真空中传播，其在真空中的传播速度约为3×108m/s，接近光速。 13．我国探月工程四期“鹊桥二号”中继星成功发射，它通过_______实现地球与月球背面的信息传递。如图所示，“鹊桥二号”在______（选填“A”或“B”）点时，可以实现月球背面与地面的通信中转。 【答案】 电磁波 B 【详解】[1]太空是真空环境，太空中信息的传递主要依靠电磁波。 [2]由于月球的自转周期与公转周期相同，月球始终有一面背对地球（月球背面）。由图可知，当“鹊桥二号”位于B点时，可以同时“看到”地球和月球背面，从而转发信息，实现通信中转。 14. 目前，许多单位安装有锅形微波接收天线。图________是用来接收来自通信卫星的微波的天线，图________是用来接收来自地面微波中继站的微波的天线。 【答案】 乙 甲 【详解】乙图中，天线的凹面朝向天空，因此接收的是来自卫星的电磁波；甲图中，天线的凹面朝向地面附近，因此接收的是来自地面附近的电磁波。 15．神舟二十三号载人飞船于2026年5月24日搭载长征运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。在点火加速上升的过程中，以舱内座椅为参照物，三位航天员是________的。舱内摄像机拍摄的如图所示画面通过________波进行直播。 【答案】 静止 电磁 【详解】在飞船点火加速上升时，航天员和舱内座椅的相对位置没有发生变化，因此以座椅为参照物，航天员是静止的。 因舱内直播信号需在真空中传输，电磁波可在真空中传播，故航天直播的画面信号是通过电磁波来传输的。 16. 无线电广播信号的发射由广播电台完成，话筒把播音员的声音信号转换为电信号，然后用调制器把音频电信号加载到_________上，再通过_________产生电磁波并发射到空中。 【答案】 高频电流 天线 【详解】话筒把播音员的声音信号转化为电信号，但音频信号频率较低，不利于远距离传输，所以要用调制器把音频电信号加载到高频电流上，再通过天线产生电磁波并发射到空中。 17. 电磁波的家族成员很多，如无线电波、红外线、______、紫外线等，它们的传播速度都等于______。 【答案】 可见光 3×108m/s 【详解】电磁波家族按波长由长到短的顺序包含无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等。 所有电磁波在真空中的传播速度都等于光在真空中的传播速度，其数值为3×108m/s。 18. 现代无线网络主要由微波通信、__________通信和__________通信三种方式组成。作为信息载体的微波，因其波长较短，__________较高，相同时间内可以传输的信息较多。 【答案】 卫星 移动 频率 【详解】现在人类可以发射人造卫星，可通过卫星实现全球同步通信，由于移动技术的成熟，也可实现移动通信，所以现代无线网络主要由微波通信、卫星通信和移动通信；电磁波在同种介质中传播的速度一定，波长越长，频率越低，波长越短，频率越高，所以作为信息载体的微波，因其波长较短，频率较高，相同时间内可以传输的信息就较多。 19．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）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； 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. 材料阅读，回答问题： 电磁波的发现和利用已经成为人类文明进步的重要标志。电磁波是一个大家族，下图是它们的“家族谱”，下面对应的各种电磁波的主要应用。可见光也是其中的一份子，在观察恒星时，若其温度较低，会呈暗红色，若温度较高，则呈蓝色。电磁波谱中的所有成员在真空中的传播速度都一样。描述电磁波的物理量有波长、频率及波速，三者之间的关系式是：波速=波长×频率。值得注意的是电磁波也存在着副作用……电磁污染。医学研究发现，频率在0.1MHz以上的电磁波，在足够强大时都会对人体产生影响。密闭金属容器可以有效屏蔽电磁波，其屏蔽效果与电磁波种类，金属种类及其厚度有关。 (1)恒星温度越高，其发出的光的频率________； (2)手机的“蓝牙”功能使用2.4×109Hz波段的电磁波进行通讯。该波段的电磁波属于________（填种类）； (3)判断手骨折部位要照X射线，其波长比理疗用红外线的________（长/短）； (4)医院X射线检查室通常使用厚重的金属大门，下列现象同样是阻碍电磁波传播的是（ ） ①放在真空罩内的手机仍能接收到呼叫信号 ②放在金属饼干桶里的收音机收不到广播信号 ③用导线时断时续地连接旧干电池的两极，附近的收音机发出咔啦咔啦的声音 【答案】(1)越高 (2)无线电波 (3)短 (4)② 【详解】（1）材料中提到“在观察恒星时，若其温度较低，会呈暗红色，若温度较高，则呈蓝色”，根据可见光的光谱，红光频率低，蓝光频率高，所以恒星温度越高，其发出光的频率越高。 （2）手机“蓝牙”功能使用2.4×109Hz波段的电磁波，由图可知，该频率属于无线电波范围。 （3）材料中表明X射线的频率大于红外线的频率，电磁波谱中的所有成员在真空中的传播速度都一样，波速=波长×频率，波长与频率成反比，所以X射线的波长比红外线短。 （4）材料中提到“密闭金属容器可以有效屏蔽电磁波”。 ①放在真空罩内的手机仍能接收到呼叫信号，说明电磁波可以在真空中传播，未体现阻碍电磁波传播，故①不符合题意； ②放在金属饼干桶里的收音机收不到广播信号，是因为金属饼干桶屏蔽了电磁波，阻碍了电磁波传播，故②符合题意； ③用导线时断时续地连接旧干电池的两极，附近的收音机发出咔啦咔啦的声音，这是电流变化产生电磁波被收音机接收，没有体现阻碍电磁波传播，故③不符合题意。 故选②。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 15.1 电磁波 目录 知识框架 1 知识精讲 1 【知识点1 电磁波“家族”】 2 【知识点2 电磁波的应用】 3 【知识点3 无线电广播与移动通信】 4 课后作业 5 移动通信是电磁波在现代社会中的重要应用。如图15-2-1所示，遍布城市和乡村的移动通信发射塔，标志着我国移动通信行业的迅速发展。除了移动通信，电磁波在日常生活中还有哪些应用呢？知识归纳 【知识点1 电磁波“家族”】 电磁波家族有无线电波、 、可见光、 、 、γ射线等。电磁波的“家族”非常庞大，频率范围很广。各种光和射线都是波长不同的 。 【例1】如图所示的是部分电磁波波谱的示意图。比较图中所示的五种电磁波可知，其中频率最低的电磁波是________。有一种电磁波的频率是，它的波长是________m。 【变式1-1】电磁波谱成员众多，按照频率从低到高排列依次有无线电波、红外线、可见光、____、X射线、射线等，它们在真空中的传播速度_______（选填“大于”“等于”或“小于”）真空中的光速。 【变式1-2】电磁波大家族。 (1)无线电波：通常用于______、电视和______的是频率为数百千赫至数百兆赫那一部分电磁波； (2)可见光、______和______也属于电磁波。X射线、γ射线是频率很高的电磁波； (3)微波：用来加热食品的______内有很强的电磁波，这种电磁波的波长在无线电波中较短，叫作微波； (4)宇宙中存在的电磁波覆盖了整个电磁波段。我们除了可以在______波段用光学望远镜观测天体，还可以在______波段观测天体。如图所示，被誉为“中国天眼”的FAST射电望远镜是我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。 【知识点2 电磁波的应用】 所有的电磁波都可以传递能量。 1. 微波：微波是电磁波，利用微波可以加热食物，是电磁波传递能量的应用。 2. γ射线：γ射线是一种能量很高的高频电磁波，可以利用它进行立体定向无创“手术”。 3. 遥感：遥感是一种远距离非接触式获取目标特征信息的技术。人造地球卫星、飞机等装配的遥感设备能够捕获来自地面物体的电磁波，通过对这些电磁波信息进行分析，可以获知地面物体的形状、温度等信息。遥感技术在环境监测、资源普查、农业生产预测、防灾减灾、国家安全等领域有着广泛的应用。 4. 温室效应：地球表面吸收阳光的能量后，会向外辐射波长较长的电磁波，大气中的二氧化碳等温室气体则能阻碍这种电磁波继续向外层空间辐射，进而造成温室效应。 【例2】如图所示为我国自主研发的L4级自动驾驶无人车，车载高灵敏度雷达向四周大范围、密集地发射探测信号。这种探测信号属于（     ） A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．可听声波 【变式2-1】我国新一代载人飞船发射成功。飞船与地面通讯依靠的是（     ） A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．红外线 【变式2-2】古时候，北斗七星是人们用来辨别方向的重要指针。今天，我国自主研发的北斗系统，已成为全球导航领域的璀璨明星。如图所示，北斗导航系统主要是利用以下哪种通信方式进行定位和导航的（　　） A．微波通信 B．卫星通信 C．光纤通信 D．网络通信 【知识点3 无线电广播与移动通信】 1. 电磁波传递信息的应用 长波可用于潜艇通信，中短波可用于无线电广播，微波可用于电视信号传输、移动通信、卫星导航、雷达侦测等。 2. 无线电广播 话筒首先将声音转化为随声波变化的电信号，叫做音频信号。再将音频信号加载到高频电流上，并通过天线以电磁波的形式发射到空中。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。 2. 移动通信 移动通信常用到的手机功率比较小，发射的电磁波传输距离不够远，容易被建筑物遮挡，所以，两部手机A、B要通过包含基站在内的移动通信设备和线路才能进行通信。 3. 导航卫星利用电磁波对地面设备定位 我国自主研制的北斗卫星导航系统抗遮挡能力强，服务精度高，还能提供通信业务。 4. 人类利用电磁波对太空探索 “神舟”载人飞船通过电磁波向地面接收站发回信息，“嫦娥”探测器通过电磁波把月球表面的图像传回地球，“中国天眼”射电望远镜通过接收星体 辐射的微弱电磁波探测宇宙中极其遥远的天体。 【例3】我国是世界上移动电话用户最多的国家。下列关于移动电话的说法，错误的是（　　） A．移动电话既能接收电磁波，又能发射电磁波 B．移动电话的发射功率非常大，其天线的灵敏度很高 C．移动电话与其他用户通话需要基站转接 D．移动电话用户间通过无线电波传递信息 【变式3-1】如图是无线电广播工作过程的简易图。 (1)话筒把播音员的______转换成电信号，调制器把音频电信号加载到_____电流上发射到空中。 (2)收音机接收到各种电磁波并从中选出特定频率的信号。通过解调将__________电信号留下，通过__________把播音员的声音从收音机播放出来。 【变式3-2】手机是一种集成度很高的可接收和发射无线电波的高精度微型电器。手机的通信方式如下列图片所示。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”） 1. 地面控制中心监测火箭发射后的运行情况是利用（     ） A．声呐 B．电磁波 C．光纤 D．电流 2. 6G即第六代移动通信系统，传输速度更快、网络连接更稳定，从2020年以来，我国在6G专利申请数量上一直保持全球第一，6G传输信息使用的是（　　） A．无线电波 B．紫外线 C．X射线 D．红外线 3．“星闪”是我国自主研发的新一代应用技术，融合蓝牙、WiFi等传统无线技术的优势，且具备更低时延、更高速率、更稳定的连接特点，其信号传输的主要载体是（     ） A．电磁波 B．超声波 C．电缆 D．光纤 4．2026年粤港澳大湾区科技博览会上，多款智能无人机进行编队表演，无人机与地面控制中心通信依靠的是（     ） A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．光导纤维 5．“中国天眼”是当前最大单口径射电望远镜，可监测至频段的电磁波。结合图中信息判断，该频段电磁波（    ） A．是X射线 B．波长比可见光短 C．可以被人眼看见 D．在真空中的传播速度约为 6. 关于微波，下列说法错误的是（　　） A．微波属于电磁波 B．微波的性质接近光波，大致沿直线传播 C．利用微波进行长距离通信时，应采用月球作为中继站 D．微波通信时，需要每隔左右建设一个微波中继站 7．汽车上的车载北斗导航仪，是通过导航仪与导航卫星互相传递信息来确定汽车准确位置的，并显示在电子地图上，如图所示。下列说法正确的是（     ） A．导航仪上的移动电话通过电流传递信息 B．导航卫星发射的电磁波比光的传播速度慢 C．导航卫星发射的电磁波不能在真空中传播 D．导航仪与导航卫星通过电磁波传递信息 8．图甲是一台调频收音机，图乙是放大后的面板，调节指针（图中白色块）的位置可接收到不同频率的电台。现将指针（图中白色块）向右调节后，下列说法正确的是（     ） A．收音机发出声音的频率变大 B．所接收的电磁波频率变小 C．所接收的电磁波波速变大 D．所接收的电磁波波长变短 9．如图所示的是电磁波家族，某智能手机的近场通信和蓝牙分别使用和这两个频率的电磁波进行通信。下列说法正确的是（　　） A．近场通信使用的电磁波的波长比蓝牙使用的电磁波的波长短 B．这两个频率的电磁波在真空中的传播速度不相同 C．近场通信使用的是无线电波，蓝牙使用的是红外线 D．近场通信和蓝牙使用的电磁波都是无线电波 10．现在许多长途电话是以地球同步卫星做中继站的，如图所示。打这种长途电话时，会感到对方的反应有些延迟。造成这种延迟的原因之一是无线电波在射向卫星和从卫星返回时需要一定的时间。假设某人造卫星与地球的距离是36000km，则延迟的时间约为（　　） A．0.12s B．0.24s C．2.4s D．0.012s 11. 移动电话既是无线电______台，又是无线电______台；它体积小，通话时要靠______转接。 12. 如图所示为我国航天员在中国空间站外操作的情形，此画面是通过_______传回地面的，它_______（选填“可以”或者“不可以”）在真空中传播，其传播的速度接近于光速，约为_______m/s。 13．我国探月工程四期“鹊桥二号”中继星成功发射，它通过_______实现地球与月球背面的信息传递。如图所示，“鹊桥二号”在______（选填“A”或“B”）点时，可以实现月球背面与地面的通信中转。 14. 目前，许多单位安装有锅形微波接收天线。图________是用来接收来自通信卫星的微波的天线，图________是用来接收来自地面微波中继站的微波的天线。 15．神舟二十三号载人飞船于2026年5月24日搭载长征运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。在点火加速上升的过程中，以舱内座椅为参照物，三位航天员是________的。舱内摄像机拍摄的如图所示画面通过________波进行直播。 16. 无线电广播信号的发射由广播电台完成，话筒把播音员的声音信号转换为电信号，然后用调制器把音频电信号加载到_________上，再通过_________产生电磁波并发射到空中。 17. 电磁波的家族成员很多，如无线电波、红外线、______、紫外线等，它们的传播速度都等于______。 18. 现代无线网络主要由微波通信、__________通信和__________通信三种方式组成。作为信息载体的微波，因其波长较短，__________较高，相同时间内可以传输的信息较多。 19．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. 材料阅读，回答问题： 电磁波的发现和利用已经成为人类文明进步的重要标志。电磁波是一个大家族，下图是它们的“家族谱”，下面对应的各种电磁波的主要应用。可见光也是其中的一份子，在观察恒星时，若其温度较低，会呈暗红色，若温度较高，则呈蓝色。电磁波谱中的所有成员在真空中的传播速度都一样。描述电磁波的物理量有波长、频率及波速，三者之间的关系式是：波速=波长×频率。值得注意的是电磁波也存在着副作用……电磁污染。医学研究发现，频率在0.1MHz以上的电磁波，在足够强大时都会对人体产生影响。密闭金属容器可以有效屏蔽电磁波，其屏蔽效果与电磁波种类，金属种类及其厚度有关。 (1)恒星温度越高，其发出的光的频率________； (2)手机的“蓝牙”功能使用2.4×109Hz波段的电磁波进行通讯。该波段的电磁波属于________（填种类）； (3)判断手骨折部位要照X射线，其波长比理疗用红外线的________（长/短）； (4)医院X射线检查室通常使用厚重的金属大门，下列现象同样是阻碍电磁波传播的是（ ） ①放在真空罩内的手机仍能接收到呼叫信号 ②放在金属饼干桶里的收音机收不到广播信号 ③用导线时断时续地连接旧干电池的两极，附近的收音机发出咔啦咔啦的声音 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $