20.1 初识电磁波（讲义）物理新教材沪科版九年级全一册

第二十章 电磁波与信息时代 第1节 初识电磁波 课标要点 1.能初步认识电磁波及电磁波谱，知道电磁波在真空中的传播速度约为3.0×108 m/s。 2.能了解电磁波的波速、波长、频率及其相互关系，会运用c=λν进行简单分析。 3.能体会电磁波就在我们周围，了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响。 学习重难点 重点：认识电磁波谱，掌握波速、波长与频率的关系c=λν，知道电磁波在真空中的传播速度。 难点：理解电磁波在真空中波速一定时波长与频率成反比，体会电磁波传播不需要介质。 知识点 电磁波的产生与传播 1. 电磁波就在我们身边：我们生活在电磁波的海洋里，收音机、电视机、手机等都通过电磁波传递信息。 2. 变化的电流可以产生电磁波：当电路中的电流大小不断变化（如电路时通时断）时，就会产生电磁波。 3. 电磁波传播不需要介质，能在真空中传播；运用电磁波，信息传播速度得到极大提高。 4. 电磁波在真空中的传播速度等于光速，约为3.0×108 m/s，空气中的光速接近于真空中的光速。 电磁波由变化的电流产生，恒定电流不产生电磁波；电磁波传播不需要介质（真空也能传播），这与需要介质传播的声波不同。 随学随练 1．（2026•宿迁中考）2026年5月11日，搭载天舟十号货运飞船的长征七号遥十一运载火箭发射成功，为在轨的神舟二十一号乘组运送物资补给。飞船与地面通信是利用（　　） A．光导纤维 B．电磁波 C．超声波 D．次声波 解：A、光导纤维是用于地面有线通信的实体线缆，显然不可能连接太空与地球，故A不符合题意。 B、飞船与地面之间隔着浩瀚的太空（真空环境），必须依靠能在真空中传播的电磁波来传递信息，故B符合题意。 CD、超声波和次声波本质上都是声波，无法在真空的太空中传播，故CD不符合题意。 答案：B。 2．（2025•绵阳模拟）如图所示，打开收音机的开关，旋至没有电台的位置，将音量调大。取一节干电池和一根导线，先将导线的一端与电池的负极相连，再将导线的另一端与电池的正极快速摩擦，使它们时断时续地接触，会听到收音机中传出“喀喀”声。关于这个实验，下列说法错误的是（　　） A．这个实验对电池有损害，最好用旧电池来做 B．迅速变化的电流能够产生电磁波 C．收音机可以接收电磁波信号 D．收音机接收的是导线的另一端与电池的正极快速摩擦而产生的声音 解：A、将导线的一端与电池的负极相连，另一端与电池的正极快速摩擦，使它们时断时续地接触，这样会损伤电池，故A正确； B、先将导线的一端与电池的负极相连，再将导线的另一端与正极摩擦，使它们时断时续地接触，电路中有时断时续的电流出现，迅速变化的电流产生了电磁波，产生的电磁波被收音机接收到，听到“咔咔”的声音，故B正确； C、收音机接收到的声音是通过电磁波传播的，故C正确； D、收音机接收的是导线与电池快速摩擦时产生的电磁波，不是直接接收摩擦产生的声音，故D错误。 答案：D。 3．（2026•长沙二模）“天问二号”是我国第一个小行星探测器，现正飞往小行星2016HO3，将于2026年7月抵达该小行星。目前已基本脱离地球引力范围，近似认为所受合外力为零，可知它几乎处于　匀速直线　运动状态，当需要调整航向和速度时，科学家通过　电磁　波控制其点燃推进系统实现调整。 解：根据牛顿第一定律，一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。“天问二号”已基本脱离地球引力范围，近似认为所受合外力为零，且它正在飞行，因此可知它几乎处于匀速直线运动状态； 太空属于真空环境，声音无法在真空中传播，而电磁波可以在真空中传播，因此科学家通过电磁波控制探测器完成航向和速度的调整。 答案：匀速直线；电磁。 知识点 电磁波谱——电磁波的大家庭 1. 电磁波是由很多成员组成的大家庭：除无线电波外，人眼感知的可见光、电视遥控器使用的红外线、医院检查用的X射线等都是电磁波。 2. 把各种电磁波按照波长或频率排列，这样的排列称为电磁波谱，它让我们了解电磁波这个大家庭的组成情况。 3. 从电磁波谱可以看出，能被人类视觉感知的可见光只占电磁波谱极小的部分。 电磁波谱的成员按波长（或频率）排列：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，波长依次变短、频率依次变高，但它们在真空中的传播速度都相同。 随学随练 4．（2026•深圳三模）在医院检查设备中，有三种可以“穿透”的医疗影像检查，分别是X光（X射线摄影：利用X射线穿透身体时，不同组织吸收射线的能力不同）、CT（计算机断层扫描：X光管的升级版。围绕人体旋转360度，从各个角度采集大量投影数据，由计算机重建出身体的“切片”图像）以及MRI（核磁共振：利用一个强大的磁场对软组织进行显示），而三者的原理并不完全相同。则关于以上检查设备，下列说法中正确的是（　　） A．X射线在真空中传播的速度约为340m/s B．X射线可以用于人体检查，说明声波可以传递信息 C．核磁共振的磁场产生原理是通电导线在磁场中受力运动 D．核磁共振内会产生非常强的磁场，所以禁止穿戴含铁等金属饰品进行检查 解：AB.X射线属于电磁波，在真空中传播的速度等于光速，为30万千米/秒，X射线可以用于人体检查，说明电磁波可以传递信息，故AB错误； C.电流和磁体才可以产生磁场，核磁共振的磁场产生原理不可能是通电导线在磁场中受力运动，故C错误； D.核磁共振内会产生非常强的磁场，磁场对铁会产生力的作用，所以禁止穿戴含铁等金属饰品进行检查，而且如果磁场是变化的，可能产生感应电流，产生电热，对人产生伤害，故D正确。 答案：D。 5．（2026•广州二模）微波炉工作时产生电磁波EM的频率为2.45×109Hz。食物中的水分子在EM的作用下剧烈振动，使得食物中水的内能增加，温度升高。结合图中判断（　　） A．EM属于红外线 B．水分子剧烈振动时，食物的动能增加 C．与X射线相比，EM的波长较长 D．在真空中，EM的波速小于γ射线的波速 解： A、EM特指微波炉的电磁波频率，故A错误。 B、水分子振动时，是分子的内能（热能）增加，并非食物整体的动能（物体机械运动的能量）增加，故B错误。 C、对比X射线本身，整个电磁波谱的波长范围也包含更长的波段，因此整体上EM的波长比X射线长，故C正确。 D、所有电磁波在真空中的传播速度都是光速，与频率、波长无关，因此EM和γ射线在真空中的波速相同，故D错误。 答案：C。 6．（2025•德州中考）如图所示，不同频率范围的无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等都属于　电磁波　（选填“超声波”或“电磁波”），在我们的生活中发挥着重要作用。 解：不同频率范围的无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等都属于电磁波。 答案：电磁波。 知识点 波速、波长与频率 1. 波速描述波传播的快慢，电磁波传播的速度等于光速，在真空中的传播速度约为3.0×10⁸m/s。 2. 波长（λ）是相邻两个波峰（或波谷）间的距离，单位是米（m）；频率（ν）是波周期性变化的次数与时间之比，单位有赫（Hz）、千赫（kHz）、兆赫（MHz），1kHz=10³Hz，1MHz=10⁶Hz。 3. 波速、波长与频率的关系为c = λν；电磁波在真空中的波速一定，因此波长与频率成反比：频率越低、波长越长，频率越高、波长越短。 运用c=λν分析：真空中波速c一定，故波长λ与频率ν成反比。比较电磁波谱各成员时，频率越高波长越短；不同成员只是频率（波长）不同，传播速度都等于光速。 随学随练 7．（2026•常州模拟）我国自主研发的长波雷达能探测到隐身飞机，这种雷达使用的电磁波频率在30MHz～300MHz之间。若某型号雷达使用频率为200MHz的电磁波，则该电磁波的周期为（　　） A．5×10﹣9s B．2×10﹣8s C．5×10﹣6s D．5×10﹣3s 解：已知f＝200MHz＝2×108Hz， 根据周期和频率的关系可知该电磁波的周期：T5×10﹣9s； 答案：A。 8．（2026•烟台模拟）如图是一台收音机的屏板，当在FM段波段时，向右调指针（图中黑块），所接收到的电磁波（　　） A．波速变大，波长不变 B．波速不变，波长变小 C．波速不变，波长变大 D．波速变小，波长变小 解：不同频率的电磁波在空气中的传播速度不变，波长越长，频率越低；波长越短，频率越高。故B正确，ACD错误。 答案：B。 9．（2026•苏州模拟）如图所示是某电磁波的振动图像，该电磁波的波长为　240　m。 解：由图像知，该电磁波振动的周期为T＝0.8×10﹣6s，频率为：； 由波速公式c＝λf知，波长为：。 答案：240。 题型 电磁波的产生与传播辨析 （1）电磁波由变化的电流产生：电路时通时断、电流大小不断变化时会产生电磁波；恒定电流不会产生电磁波。 （2）电磁波传播不需要介质，能在真空中传播，传播速度等于光速；而声波传播需要介质，不能在真空中传播。 （3）辨析电磁波与声波：广播、电视、手机、雷达传递信息用电磁波；“超声波”“次声波”是声波，传播需要介质、速度远小于光速。 活学活用 10．（2026•盐城中考）我国“逐日工程”团队研制的空间太阳能电站有望为多个太空飞行器或地面移动设备同时进行无线供电，这主要是利用了（　　） A．微波传递能量 B．超声波传递能量 C．微波传播信息 D．超声波传播信息 解：声音不能在真空中传播，所以本题不涉及超声波的传播，微波可以在真空中传播，空间太阳能电站与太空飞行器或地面移动设备通过微波连接，由题意知空间太阳能电站能够为太空飞行器或地面移动设备进行无线供电，提供电能，利用了电磁波（微波）来传递能量，故A正确。 答案：A。 11．（2026•长沙模拟）Deepseek在自然语言处理、个性化推荐、多模态交互及智能问答等多方面展现出强大的功能，它主要是依靠　电磁波　（选填“电磁波”或“超声波”）搜索信息；安装Deepseek的电子产品的芯片是利用　半导体　材料制作的。 解： Deepseek主要是依靠电磁波搜索信息；安装Deepseek的电子产品的芯片是利用半导体材料制作的。 答案：电磁波；半导体。 题型 波速、波长、频率关系 （1）运用c = λν判断：电磁波在真空中速度c一定，故频率越高、波长越短，频率越低、波长越长。 （2）应用举例：无线电波中长波频率低于短波，所以长波的波长长于短波；比较不同电磁波，只需比较其频率（或波长）。 活学活用 12．（2026•成都模拟）使用蓝牙耳机接听手机来电，信号传输示意图如图，手机通信与基地台传输的电磁波（　　） A．属于无线电波 B．波长比可见光的电磁波短 C．在空气中传播速度为340m/s D．在真空中传播速度比红外线传播速度小 解： A．手机通信频率0.8～0.9×109Hz，对照图中频谱，属于无线电波，故A正确； B．电磁波波长，c恒定，频率越低波长越长；由图可知，手机通信与基地台传输的电磁波频率比可见光频率低，所以波长比可见光的波长长，故B错误； C．电磁波在真空中的传播速度约为3×108m/s，而340m/s是声速，故C错误； D．所有电磁波在真空中传播速度都等于光速，速度大小相等；无线电波和红外线都是电磁波，在真空中的传播速度相同，故D错误； 答案：A。 13．（2026•常州期末）某学校考试期间在考场大楼安装了信号屏蔽器，学校使用的屏蔽器的作用频率有1MHz、2MHz、8MHz三种，其中频率为2MHz的电磁波，它的周期为　5×10﹣7 s；这三种频率的电磁波在真空中的传播速度是　相同　 （选填“相同”或“不同”）的。 解：f＝2MHz＝2×106Hz， 由得，其周期为； 所有电磁波在真空中的传播速度为定值，是相同的。 答案：5×10﹣7；相同。 基础通关 14．（2026•济宁二模）目前，我国正在积极布局、推进6G技术的研发。6G网络将迈入频率更高的太赫兹（THz）频段，传输能力进一步提升，更有助于物联网的发展。6G传输信息使用的是（　　） A．电磁波 B．紫外线 C．次声波 D．超声波 解：6G网络将迈入频率更高的太赫兹（THz）频段，传输能力进一步提升，更有助于物联网的发展。6G传输信息使用的是电磁波，故A正确，BCD错误。 答案：A。 15．（2026•大庆模拟）如图所示，是目前世界上能实现可控飞行的最小无线机器人。该机器人由两部分组成，一部分是用3D打印出来的主体结构，由四个螺旋桨叶片和一个平衡环组成，质量为14.7mg；另一部分是小永磁体，质量为6.3mg，根据设计的飞行路径，向机器人发射电磁波，在变化的磁场作用下，小永磁体被吸引和排斥，带动螺旋桨旋转并产生足够升力，让机器人完成离地飞行、悬停等动作。下列说法中错误的是（　　）（g取10N/kg） A．该机器人比5克的橡皮擦质量小 B．电磁波是由变化的电流产生的 C．该机器人在真空中也能飞行 D．该机器人加速离地飞行时，升力大于重力 解：A．主体结构的质量m1＝14.7mg，小永磁体质量m2＝6.3mg，则机器人总质量m＝m1+m2＝14.7mg+6.3mg＝21mg，橡皮擦质量5g＝5000mg，比机器人重得多，故A正确； B．电磁波是由变化的电流产生的，这是电磁波的基本原理，故B正确； C．机器人是通过小永磁体在变化的磁场作用下，带动螺旋桨旋转并产生足够升力来飞行的。而螺旋桨旋转产生升力是利用空气的流动，真空环境中没有空气，螺旋桨无法产生升力，所以机器人在真空中不能飞行，故C错误； D．该机器人加速离地飞行时，合力方向向上，升力大于重力，故D正确。 答案：C。 16．（2026•无锡模拟）为抢救濒危病人，常州医生朱鼎暴露在X光（电磁波的一种）下近1小时，之后才穿上铅制防护服继续抢救直至病人转危为安。铅制防护服能阻碍X光传播，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放在密闭金属盒内的收音机，不能接收到电台信号 ③微波炉炉门上的玻璃覆盖有金属网，可以防止微波泄漏 ④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 A．①② B．①④ C．③④ D．②③ 解：①放在真空罩内的手机仍能接收到呼叫信号，推理可得电磁波可以在真空中传播，不合题意； ②放在密闭金属盒内的收音机，不能接收到电台信号，说明密闭金属盒可以屏蔽电磁波，符合题意； ③微波炉炉门上的玻璃覆盖有金属网，可以防止微波泄漏，说明密闭金属盒可以屏蔽电磁波，符合题意； ④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，说明变化的电流可以产生电磁波，不合题意。 故②③符合题意。 答案：D。 17．（2026•盐城二模）2026年5月24日，“神舟二十三号”发射成功，25日与空间站“天和核心舱”顺利对接，如图中A、B是“神舟二十三号”的两个喷气发动机，表格中为其指令代码，在对接过程中要缓慢减速，地面指挥中心发出的减速指令代码是（　　） A．00100　10001 B．00100　01110 C．11011　10001 D．11011　01110 解：根据力的作用是相互的，由图中箭头可知，飞船当前向右运动，要减速需要获得向左（与运动方向相反）的反作用力，因此B发动机需要向右喷气，气体对飞船产生向左的反作用力，实现减速。根据表格，发动机B的代码是11011，点火的指令代码是10001，因此减速指令为11011、10001，故C符合题意，ABD不符合题意。 答案：C。 18．（2026•济南模拟）北京冬奥会使用的氢能源电动汽车、无人驾驶技术诠释了“绿色奥运”“科技奥运”的理念。无人驾驶时，车辆要利用电磁波接收卫星系统的信号。下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A．电磁波在真空中的传播速度为340m/s B．在真空中，电磁波的频率越低，其波长越短 C．家用电器微波炉利用的就是电磁波 D．我们人眼感知的可见光不属于电磁波 解：A、电磁波在真空中传播速度为3×108m/s，故A错误； B、电磁波在真空中的传播速度不变，故满足c＝λf，波速c不变，频率f越低，波长λ越长，故B错误； C、微波炉利用的微波属于电磁波，故C正确； D、可见光属于电磁波，故D错误。 答案：C。 19．（2026•铁岭二模）如图所示，汽车领域广泛利用AI（人工智能）语音助手实现“人与车”全场景自然交互，下列说法正确的是（　　） A．根据用户语音指令完成指定操作、说明声音可以传递信息 B．请语音助手将音量调低、实质是降低声音的音调 C．在行驶过程中，AI语音助手关闭车内其他声音，是在人耳处控制了噪声 D．当AI语音助手云端处理来自司机的语音指令时，声音信号会被转换成电信号进行传输、这一过程并不涉及电磁波 解：A、根据用户语音指令完成指定操作，说明声音可以传递信息。例如，司机说“打开导航”，语音助手接收到语音信息后执行打开导航的操作，这体现了声音能够传递信息，故A正确。 B、请语音助手将音量调低，实质是降低声音的响度，而不是音调。响度是指声音的强弱，与声音的振幅有关；音调是指声音的高低，与声音的频率有关。故B错误。 C、在行驶过程中，AI语音助手关闭车内其他声音，是在声源处控制噪声，而不是在人耳处。关闭车内其他声音的发声源，从而减少噪声的产生，故C错误。 D、当 AI 语音助手云端处理来自司机的语音指令时，声音信号会被转换成电信号进行传输，这一过程通常涉及电磁波。因为电信号在传输过程中，可能会通过无线通信网络（如 4G、5G 等）传输到云端，而无线通信网络是利用电磁波来传递信号的，故D错误。 答案：A。 20．（2026•新疆模拟）关于电磁波和声波从水中传播到空气中的速度变化，描述正确的是（　　） A．电磁波速度变大，声波速度变大 B．电磁波速度变小，声波速度变小 C．电磁波速度变小，声波速度变大 D．电磁波速度变大，声波速度变小 解：电磁波传播不需要介质，在密度越小的介质中传播速度越大，水的密度大于空气，因此电磁波从水进入空气后速度变大；一般情况下，声波在液体中的传播速度大于在气体中的传播速度，因此声波从水进入空气后速度变小，故D符合题意，ABC不符合题意。 答案：D。 21．（2025•长沙期末）随着5G网络的普及，无人管理的智慧超市越来越常见，如图为一智慧超市，能实现刷脸自动开门、刷货物条码自动结算等功能。下列有关智慧超市的说法正确的是（　　） A．刷脸支付使用的镜头相当于一个凹透镜 B．智慧超市传递信息的5G网络使用超声波传递信息 C．刷脸设备相当于开关门这一电路中的电源 D．智能管理系统里的芯片采用了半导体材料 解：A．刷脸支付的镜头是摄像头，其成像原理与照相机相同，利用的是凸透镜成倒立、缩小的实像，而不是凹透镜，故A错误； B．5G网络属于移动通信技术，使用的是电磁波来传输数据，故B错误； C．刷脸设备的作用是控制电路的通断，相当于电路中的开关，故C错误； D．芯片的核心材料是半导体（如硅、锗），故D正确。 答案：D。 22．（2026•哈尔滨模拟）电磁波在生活中应用广泛，人们使用的5G手机电磁波传播的速度　等于　 （选填“大于”、“小于”、“等于”）4G手机电磁波传播的速度；手机主要利用电磁波能够传递　信息　 的特点。 解：人们使用的5G手机电磁波传播的速度等于4G手机电磁波传播的速度；手机主要利用电磁波能够传递信息的特点。 答案：等于；信息。 23．（2026•肇庆模拟）如图是我国生产的“歼20隐形战机”，表面有一层特殊材料，这种材料能够　增强　 对电磁波的吸收作用；它的表面制成特殊形状，这种形状能够　减弱　反射回雷达设备的电磁波（以上两空均选填“增强”或“减弱”）；您知道的新材料还有哪一些？　石墨烯　。（写出一种即可） 解：我国生产的“歼20隐形战机”，表面有一层特殊材料，这种材料能够增强对电磁波的吸收作用；它的表面制成特殊形状，这种形状能够减弱反射回雷达设备的电磁波。 石墨烯是一种很重要的新材料。 答案：增强；减弱；石墨烯。 素养提升 24．（2026•铁岭模拟）2026年2月，我国已完成6G网络第一阶段技术试验，并已启动第二阶段试验，6G传输速度预计比5G提升10﹣100倍。6G传输信息使用的是（　　） A．电磁波 B．紫外线 C．X射线 D．超声波 解：移动通信（包括6G、5G网络）都是利用电磁波传递信息，故A符合题意，BCD不符合题意。 答案：A。 25．（2026•邵阳模拟）随着AI技术水平的提高，很多汽车都安装了行车记录仪，它利用自带摄像头和麦克风，记录行车全程的视频和声音，可为交通事故提供证据，下面说法正确的是（　　） A．行车记录仪的摄像头相当于凹透镜 B．行车记录仪的成像原理与投影仪的成像原理相同 C．高端行车记录仪还带有导航功能，通过超声波与卫星传递信息 D．车内麦克风原理是一种电磁感应现象 解：A.行车记录仪的摄像头相当于凸透镜，故A错误； B.行车记录仪的成像原理与照相机的成像原理相同，故B错误； C.高端行车记录仪还带有导航功能，通过电磁波与卫星传递信息，故C错误； D.车内麦克风原理是一种电磁感应现象，故D正确； 答案：D。 26．（2026•邯郸二模）下列关于声和电磁波的说法中不正确的是（　　） A．收音机、电视机和移动电话都是靠电磁波来传递信息的 B．汽车安装的倒车雷达是利用超声波工作的 C．看电视时调节音量是为了改变声音的响度 D．高速公路两旁的隔音板可防止噪声的产生 解：A、电视机、收音机和移动电话所接收的信号是无线电波，手机接收的信号是微波，也是无线电波；故都属于电磁波，故A正确； B、汽车安装的倒车雷达是利用超声波回声定位的原理制成的，是根据回声到来的时间和方位，确定目标的位置和距离，即利用声音获得信息，故B正确； C、看电视时调节音量，声音强弱发生变化，所以改变的是声音的响度，故C正确； D、高速公路两旁的隔音板是在传播中减弱噪声，而不是为了防止噪声的产生，故D错误。 答案：D。 27．（2026•广州模拟）图甲是一台调频收音机，图乙是放大后的屏板，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 解：收音机屏板上的单位是 MHz，是频率的单位。当指针向右调节时，所接收的电磁波频率变大。根据公式c＝λf，电磁波速一定，频率与波长成反比例关系。所以频率变大时，波长会变小。 电磁波在空气中的传播速度约等于在真空中的传播速度，是定值，不会因指针调节而改变。而收音机发出声音的频率取决于所接收的电磁波信号以及收音机内部的电路等设置，仅指针向右调节，不能确定收音机发出声音的频率会变大。故D正确，ABC错误。 答案：D。 28．（2026•泰州模拟）2026年5月11日，天舟十号货运飞船发射获得圆满成功。当飞船和火箭分离后，打开太阳能帆板，太阳能帆板将太阳能转化为　电　能。地面控制中心与飞船是通过　电磁　波传递信息的，这种波从距地面控制中心390km的天和核心舱传到地面指挥中心所用时间为　1.3×10﹣3 s。（波的传播速度为3×108m/s） 解：太阳能帆板的功能是将太阳能转化为电能，为飞船的各类设备提供电力。 电磁波能够在真空中传播，而太空处于真空环境，因此地面控制中心与飞船之间通过电磁波传递信息； 根据速度公式，时间。 答案：电；电磁；1.3×10﹣3。 29．（2026•石家庄二模）“人工智能+”成为新质生产力引擎。如图所示的新型智能笔，无需连接数据线即可将获取的信息传输到手机或电脑上，并处理成文本或音频的形式。新型智能笔中的芯片主要使用了 　半导体　材料；智能笔和手机、电脑之间通过　电磁波　传递信息。 解：新型智能笔中的芯片是集成电路，集成电路主要使用了半导体材料；智能笔和手机、电脑之间是通过电磁波传递信息的。 答案：半导体；电磁波。 迁移创新 30．（2025•兰州中考）2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。神舟二十号载人飞船进入预定轨道后，与空间站“天和核心舱”成功对接。下列分析正确的是（　　） A．火箭加速升空的过程中，机械能保持不变 B．航天员从地面到达空间站后惯性减小 C．空间站中的航天员是靠电磁波和地面控制中心取得联系的 D．飞船与空间站对接后，以飞船为参照物，空间站是运动的 解：A.火箭加速升空的过程中，速度变大，动能变大，高度变大，重力势能变大，故机械能增大，故A错误； B.惯性大小取决于物体的质量，而质量是物体的属性，不随位置的改变而变化，故航天员的质量不变，从地面到达空间站后惯性大小不变，故B错误； C.声音不能在真空中传播，空间站中的航天员是靠电磁波和地面控制中心取得联系的，故C正确； D.飞船与空间站对接后，以飞船为参照物，空间站的位置没有变化，是静止的，故D错误。 答案：C。 31．（2025•常州中考）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 解：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335nm×2＝670nm。而1nm＝10﹣9m，代入得到670nm＝6.70×10﹣7m。 答案：D。 32．（2026•安徽中考）中国北斗卫星导航系统（BDS）已实现全球组网服务，深刻影响着我们的生活。如图所示，装有北斗定位装置的共享单车，与卫星之间通过　电磁波　（选填“次声波”“超声波”或“电磁波”）来传递信息，从而确定共享单车的位置。 解：卫星定位“共享单车”位置时是利用电磁波传递信息。 答案：电磁波。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二十章 电磁波与信息时代 第1节 初识电磁波 课标要点 1.能初步认识电磁波及电磁波谱，知道电磁波在真空中的传播速度约为3.0×108 m/s。 2.能了解电磁波的波速、波长、频率及其相互关系，会运用c=λν进行简单分析。 3.能体会电磁波就在我们周围，了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响。 学习重难点 重点：认识电磁波谱，掌握波速、波长与频率的关系c=λν，知道电磁波在真空中的传播速度。 难点：理解电磁波在真空中波速一定时波长与频率成反比，体会电磁波传播不需要介质。 知识点 电磁波的产生与传播 1. 电磁波就在我们身边：我们生活在电磁波的海洋里，收音机、电视机、手机等都通过电磁波传递信息。 2. 变化的电流可以产生电磁波：当电路中的电流大小不断变化（如电路时通时断）时，就会产生电磁波。 3. 电磁波传播不需要介质，能在真空中传播；运用电磁波，信息传播速度得到极大提高。 4. 电磁波在真空中的传播速度等于光速，约为3.0×108 m/s，空气中的光速接近于真空中的光速。 电磁波由变化的电流产生，恒定电流不产生电磁波；电磁波传播不需要介质（真空也能传播），这与需要介质传播的声波不同。 随学随练 1．（2026•宿迁中考）2026年5月11日，搭载天舟十号货运飞船的长征七号遥十一运载火箭发射成功，为在轨的神舟二十一号乘组运送物资补给。飞船与地面通信是利用（　　） A．光导纤维 B．电磁波 C．超声波 D．次声波 2．（2025•绵阳模拟）如图所示，打开收音机的开关，旋至没有电台的位置，将音量调大。取一节干电池和一根导线，先将导线的一端与电池的负极相连，再将导线的另一端与电池的正极快速摩擦，使它们时断时续地接触，会听到收音机中传出“喀喀”声。关于这个实验，下列说法错误的是（　　） A．这个实验对电池有损害，最好用旧电池来做 B．迅速变化的电流能够产生电磁波 C．收音机可以接收电磁波信号 D．收音机接收的是导线的另一端与电池的正极快速摩擦而产生的声音 3．（2026•长沙二模）“天问二号”是我国第一个小行星探测器，现正飞往小行星2016HO3，将于2026年7月抵达该小行星。目前已基本脱离地球引力范围，近似认为所受合外力为零，可知它几乎处于_________运动状态，当需要调整航向和速度时，科学家通过_______波控制其点燃推进系统实现调整。 知识点 电磁波谱——电磁波的大家庭 1. 电磁波是由很多成员组成的大家庭：除无线电波外，人眼感知的可见光、电视遥控器使用的红外线、医院检查用的X射线等都是电磁波。 2. 把各种电磁波按照波长或频率排列，这样的排列称为电磁波谱，它让我们了解电磁波这个大家庭的组成情况。 3. 从电磁波谱可以看出，能被人类视觉感知的可见光只占电磁波谱极小的部分。 电磁波谱的成员按波长（或频率）排列：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，波长依次变短、频率依次变高，但它们在真空中的传播速度都相同。 随学随练 4．（2026•深圳三模）在医院检查设备中，有三种可以“穿透”的医疗影像检查，分别是X光（X射线摄影：利用X射线穿透身体时，不同组织吸收射线的能力不同）、CT（计算机断层扫描：X光管的升级版。围绕人体旋转360度，从各个角度采集大量投影数据，由计算机重建出身体的“切片”图像）以及MRI（核磁共振：利用一个强大的磁场对软组织进行显示），而三者的原理并不完全相同。则关于以上检查设备，下列说法中正确的是（　　） A．X射线在真空中传播的速度约为340m/s B．X射线可以用于人体检查，说明声波可以传递信息 C．核磁共振的磁场产生原理是通电导线在磁场中受力运动 D．核磁共振内会产生非常强的磁场，所以禁止穿戴含铁等金属饰品进行检查 5．（2026•广州二模）微波炉工作时产生电磁波EM的频率为2.45×109Hz。食物中的水分子在EM的作用下剧烈振动，使得食物中水的内能增加，温度升高。结合图中判断（　　） A．EM属于红外线 B．水分子剧烈振动时，食物的动能增加 C．与X射线相比，EM的波长较长 D．在真空中，EM的波速小于γ射线的波速 6．（2025•德州中考）如图所示，不同频率范围的无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等都属于________（选填“超声波”或“电磁波”），在我们的生活中发挥着重要作用。 知识点 波速、波长与频率 1. 波速描述波传播的快慢，电磁波传播的速度等于光速，在真空中的传播速度约为3.0×10⁸m/s。 2. 波长（λ）是相邻两个波峰（或波谷）间的距离，单位是米（m）；频率（ν）是波周期性变化的次数与时间之比，单位有赫（Hz）、千赫（kHz）、兆赫（MHz），1kHz=10³Hz，1MHz=10⁶Hz。 3. 波速、波长与频率的关系为c = λν；电磁波在真空中的波速一定，因此波长与频率成反比：频率越低、波长越长，频率越高、波长越短。 运用c=λν分析：真空中波速c一定，故波长λ与频率ν成反比。比较电磁波谱各成员时，频率越高波长越短；不同成员只是频率（波长）不同，传播速度都等于光速。 随学随练 7．（2026•常州模拟）我国自主研发的长波雷达能探测到隐身飞机，这种雷达使用的电磁波频率在30MHz～300MHz之间。若某型号雷达使用频率为200MHz的电磁波，则该电磁波的周期为（　　） A．5×10﹣9s B．2×10﹣8s C．5×10﹣6s D．5×10﹣3s 8．（2026•烟台模拟）如图是一台收音机的屏板，当在FM段波段时，向右调指针（图中黑块），所接收到的电磁波（　　） A．波速变大，波长不变 B．波速不变，波长变小 C．波速不变，波长变大 D．波速变小，波长变小 9．（2026•苏州模拟）如图所示是某电磁波的振动图像，该电磁波的波长为________m。 题型 电磁波的产生与传播辨析 （1）电磁波由变化的电流产生：电路时通时断、电流大小不断变化时会产生电磁波；恒定电流不会产生电磁波。 （2）电磁波传播不需要介质，能在真空中传播，传播速度等于光速；而声波传播需要介质，不能在真空中传播。 （3）辨析电磁波与声波：广播、电视、手机、雷达传递信息用电磁波；“超声波”“次声波”是声波，传播需要介质、速度远小于光速。 活学活用 10．（2026•盐城中考）我国“逐日工程”团队研制的空间太阳能电站有望为多个太空飞行器或地面移动设备同时进行无线供电，这主要是利用了（　　） A．微波传递能量 B．超声波传递能量 C．微波传播信息 D．超声波传播信息 11．（2026•长沙模拟）Deepseek在自然语言处理、个性化推荐、多模态交互及智能问答等多方面展现出强大的功能，它主要是依靠________（选填“电磁波”或“超声波”）搜索信息；安装Deepseek的电子产品的芯片是利用________材料制作的。 题型 波速、波长、频率关系 （1）运用c = λν判断：电磁波在真空中速度c一定，故频率越高、波长越短，频率越低、波长越长。 （2）应用举例：无线电波中长波频率低于短波，所以长波的波长长于短波；比较不同电磁波，只需比较其频率（或波长）。 活学活用 12．（2026•成都模拟）使用蓝牙耳机接听手机来电，信号传输示意图如图，手机通信与基地台传输的电磁波（　　） A．属于无线电波 B．波长比可见光的电磁波短 C．在空气中传播速度为340m/s D．在真空中传播速度比红外线传播速度小 13．（2026•常州期末）某学校考试期间在考场大楼安装了信号屏蔽器，学校使用的屏蔽器的作用频率有1MHz、2MHz、8MHz三种，其中频率为2MHz的电磁波，它的周期为___________s；这三种频率的电磁波在真空中的传播速度是_______（选填“相同”或“不同”）的。 基础通关 14．（2026•济宁二模）目前，我国正在积极布局、推进6G技术的研发。6G网络将迈入频率更高的太赫兹（THz）频段，传输能力进一步提升，更有助于物联网的发展。6G传输信息使用的是（　　） A．电磁波 B．紫外线 C．次声波 D．超声波 15．（2026•大庆模拟）如图所示，是目前世界上能实现可控飞行的最小无线机器人。该机器人由两部分组成，一部分是用3D打印出来的主体结构，由四个螺旋桨叶片和一个平衡环组成，质量为14.7mg；另一部分是小永磁体，质量为6.3mg，根据设计的飞行路径，向机器人发射电磁波，在变化的磁场作用下，小永磁体被吸引和排斥，带动螺旋桨旋转并产生足够升力，让机器人完成离地飞行、悬停等动作。下列说法中错误的是（　　）（g取10N/kg） A．该机器人比5克的橡皮擦质量小 B．电磁波是由变化的电流产生的 C．该机器人在真空中也能飞行 D．该机器人加速离地飞行时，升力大于重力 16．（2026•无锡模拟）为抢救濒危病人，常州医生朱鼎暴露在X光（电磁波的一种）下近1小时，之后才穿上铅制防护服继续抢救直至病人转危为安。铅制防护服能阻碍X光传播，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放在密闭金属盒内的收音机，不能接收到电台信号 ③微波炉炉门上的玻璃覆盖有金属网，可以防止微波泄漏 ④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 A．①② B．①④ C．③④ D．②③ 17．（2026•盐城二模）2026年5月24日，“神舟二十三号”发射成功，25日与空间站“天和核心舱”顺利对接，如图中A、B是“神舟二十三号”的两个喷气发动机，表格中为其指令代码，在对接过程中要缓慢减速，地面指挥中心发出的减速指令代码是（　　） A．00100　10001 B．00100　01110 C．11011　10001 D．11011　01110 18．（2026•济南模拟）北京冬奥会使用的氢能源电动汽车、无人驾驶技术诠释了“绿色奥运”“科技奥运”的理念。无人驾驶时，车辆要利用电磁波接收卫星系统的信号。下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A．电磁波在真空中的传播速度为340m/s B．在真空中，电磁波的频率越低，其波长越短 C．家用电器微波炉利用的就是电磁波 D．我们人眼感知的可见光不属于电磁波 19．（2026•铁岭二模）如图所示，汽车领域广泛利用AI（人工智能）语音助手实现“人与车”全场景自然交互，下列说法正确的是（　　） A．根据用户语音指令完成指定操作、说明声音可以传递信息 B．请语音助手将音量调低、实质是降低声音的音调 C．在行驶过程中，AI语音助手关闭车内其他声音，是在人耳处控制了噪声 D．当AI语音助手云端处理来自司机的语音指令时，声音信号会被转换成电信号进行传输、这一过程并不涉及电磁波 20．（2026•新疆模拟）关于电磁波和声波从水中传播到空气中的速度变化，描述正确的是（　　） A．电磁波速度变大，声波速度变大 B．电磁波速度变小，声波速度变小 C．电磁波速度变小，声波速度变大 D．电磁波速度变大，声波速度变小 21．（2025•长沙期末）随着5G网络的普及，无人管理的智慧超市越来越常见，如图为一智慧超市，能实现刷脸自动开门、刷货物条码自动结算等功能。下列有关智慧超市的说法正确的是（　　） A．刷脸支付使用的镜头相当于一个凹透镜 B．智慧超市传递信息的5G网络使用超声波传递信息 C．刷脸设备相当于开关门这一电路中的电源 D．智能管理系统里的芯片采用了半导体材料 22．（2026•哈尔滨模拟）电磁波在生活中应用广泛，人们使用的5G手机电磁波传播的速度_______（选填“大于”、“小于”、“等于”）4G手机电磁波传播的速度；手机主要利用电磁波能够传递_______的特点。 23．（2026•肇庆模拟）如图是我国生产的“歼20隐形战机”，表面有一层特殊材料，这种材料能够_______对电磁波的吸收作用；它的表面制成特殊形状，这种形状能够_______反射回雷达设备的电磁波（以上两空均选填“增强”或“减弱”）；您知道的新材料还有哪一些？________。（写出一种即可） 素养提升 24．（2026•铁岭模拟）2026年2月，我国已完成6G网络第一阶段技术试验，并已启动第二阶段试验，6G传输速度预计比5G提升10﹣100倍。6G传输信息使用的是（　　） A．电磁波 B．紫外线 C．X射线 D．超声波 25．（2026•邵阳模拟）随着AI技术水平的提高，很多汽车都安装了行车记录仪，它利用自带摄像头和麦克风，记录行车全程的视频和声音，可为交通事故提供证据，下面说法正确的是（　　） A．行车记录仪的摄像头相当于凹透镜 B．行车记录仪的成像原理与投影仪的成像原理相同 C．高端行车记录仪还带有导航功能，通过超声波与卫星传递信息 D．车内麦克风原理是一种电磁感应现象 26．（2026•邯郸二模）下列关于声和电磁波的说法中不正确的是（　　） A．收音机、电视机和移动电话都是靠电磁波来传递信息的 B．汽车安装的倒车雷达是利用超声波工作的 C．看电视时调节音量是为了改变声音的响度 D．高速公路两旁的隔音板可防止噪声的产生 27．（2026•广州模拟）图甲是一台调频收音机，图乙是放大后的屏板，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 28．（2026•泰州模拟）2026年5月11日，天舟十号货运飞船发射获得圆满成功。当飞船和火箭分离后，打开太阳能帆板，太阳能帆板将太阳能转化为_____ 能。地面控制中心与飞船是通过_______波传递信息的，这种波从距地面控制中心390km的天和核心舱传到地面指挥中心所用时间为_____________s。（波的传播速度为3×108m/s） 29．（2026•石家庄二模）“人工智能+”成为新质生产力引擎。如图所示的新型智能笔，无需连接数据线即可将获取的信息传输到手机或电脑上，并处理成文本或音频的形式。新型智能笔中的芯片主要使用了________材料；智能笔和手机、电脑之间通过________传递信息。 迁移创新 30．（2025•兰州中考）2025年4月24日，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。神舟二十号载人飞船进入预定轨道后，与空间站“天和核心舱”成功对接。下列分析正确的是（　　） A．火箭加速升空的过程中，机械能保持不变 B．航天员从地面到达空间站后惯性减小 C．空间站中的航天员是靠电磁波和地面控制中心取得联系的 D．飞船与空间站对接后，以飞船为参照物，空间站是运动的 31．（2025•常州中考）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 32．（2026•安徽中考）中国北斗卫星导航系统（BDS）已实现全球组网服务，深刻影响着我们的生活。如图所示，装有北斗定位装置的共享单车，与卫星之间通过________（选填“次声波”“超声波”或“电磁波”）来传递信息，从而确定共享单车的位置。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $