17.2电磁波及其传播（考点解读）（原卷版）

17.2电磁波及其传播（考点解读）（原卷版）1、波的基本特征（1）振幅：振动的幅度，用字母A表示。它反映了振动的强弱。（2）周期：振动一次所需要的时间，用字母T表示，单位是秒（s）。（3）频率：符号是f，其数值等于每秒内振动的次数，用字母表示。频率与周期反映了振动的快慢，它们的关系是：f=1/T。（4）波长：波在一个周期内传播的距离，用字母λ表示。（5）波速：波传播的速度，用字母c表示。（6）关系：波速=波长×频率，用符号表示为：c=λf。2、了解电磁波（1）电流的迅速变化会在周围空间激起电磁波，不变化的电流不能激起电磁波；（2）可以在真空中或者介质中通过变化的电场和磁场相互激发，形成电磁波。（3）常见的电磁波发射器有广播电台、电视台，接收器有收音机、电视机；既可以发射电磁波，又可以接收电磁波

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（4）电磁波的传播：电磁波的传播不需要介质，电磁波可以在固体、液体、气体中传播，也可以在真空中传播。（5）电磁波的应用①微波炉：利用电磁波（波长很短的微波）来加热食品。②雷达：利用无线电波测定物体位置的无线电设备；工作原理：电磁波如果遇到尺寸明显大于波长的障碍物就要发生反射，雷达就是利用电磁波的这个原理，波长越短，传播直线性越好，反射性能越强。③无线电波：电磁波中用于广播、电视和移动的频率为数值数百千赫兹至数百兆赫兹的那部分叫做无线电波（无线电技术中使用的电磁波）；根据波长的不同而有不同传播特征：分为地波，天波，空间波三种；激光：激光束平行度特别好，在传播很远的距离后仍能保持一定的强度，制成激光测距雷达；激光束的亮度高，在很小的空间和很短的时间内能集中很大的能量，利用激光束切割物质，焊接金属，医学上称作“光刀”。【考点1波的基本特征】【典例11】（2023•禅城区模拟）如图中是甲、乙两种不同电磁波的传播图像，下列说法正确的是（）A．甲、乙两种电磁波的振动频率相同 B．甲电磁波的传播速度较快 C．甲电磁波振动的波长较长 D．甲电磁波振动的频率较大【典例12】（2023•高新区校级二模）研究表明，当空气中颗粒的直径越接近可见光的波长（波在一个周期内传播的距离叫做波长），颗粒对光的“消光”能力就越强，空气中PM2.5颗粒是灰霾天能见度降低的主要原因。已知波速等于波长与频率的乘积，若可见光的频率约为5×1014Hz，则可以推算出PM2.5中对能见度造成较大影响的颗粒直径与下列哪一个值最接近（）A．2.5μm B．0.5μm C．0.6μm D．6μm【典例13】（2022•工业园区校级模拟）2020年6月23日，我国成功发射了第55颗“北斗”卫星，卫星在加速升空过程中，机械能（“增大”、“减小”或“不变”）；“北斗”卫星导航系统是利用向地球传递信息，当它向地球发射300MHz的电磁波与地球通信时，其波长为。【变式11】（2023秋•黄浦区期中）杭州第19届亚运会上某运动员参加激烈地短跑比赛之后测量了一下自己的脉搏，每分钟测得的脉搏数为120跳。下列说法中正确的是（）A．脉搏的频率为120Hz B．脉搏的频率为2Hz C．脉搏的周期为2s D．脉搏的周期为1min【变式12】（2023•番禺区校级二模）波长在1cm至1mm之间的无线电波叫做毫米波，近年来利用毫米波制作的雷达被广泛应用于汽车领域。无线电波频段划分如图。则（）A．毫米波属于UHF频段的电磁波 B．毫米波在空气中的传播速度为340m/s C．6×1010Hz毫米波波长比8×1010Hz的波长短 D．UHF和SHF频段电磁波在真空中的传播速度相同【变式13】（2022秋•鱼台县期末）电磁波在真空中的传播速度是一定的，长波、中波、短波三者中，频率最高的是。【考点2了解电磁波】【典例21】（2023•根河市校级开学）关于电磁波的产生，下列说法中正确的是（）A．导线中没有电流，可以在空间激起电磁波 B．导线中有电流，就可以在空间激起电磁波 C．导线中有迅速变化的电流就可以在空间激起电磁波 D．以上三种情况都可以产生电磁波【典例22】（2022•德惠市模拟）下列说法正确的是（）A．色光的三原色是红、黄、蓝 B．电磁波的波长越长其波速越大 C．超声波比次声波的速度大 D．物体振动的频率越高其音调越高【典例23】（2023•仁和区二模）如图为“洞察号”火星内部探测器登陆火星时的画面，它是通过波与地球控制中心通信的。着陆后的探测器首先展开巨大的圆形太阳能电池板，它供电时与蓄电池供电时的能量转化（选填“相同”或“不同”）。【变式21】（2023•漳州模拟）世界最大单体射电望远镜——“天眼”，已在我国建成使用，它将协助人类“触摸”来自外太空的微弱信号，探索宇宙的奥秘。它接收的是（）A．声波 B．电磁波 C．红外线 D．紫外线【变式22】（2023•高新区校级模拟）下列关于电磁波的说法中不正确的是（）A．“祝融号”火星车利用电磁波向地球传递信息 B．微波炉是用电磁波来加热食品的 C．电磁波的传播不需要介质 D．频率越高的电磁波在空气中传播越快【变式23】（2023•兴庆区校级三模）2023年4月8日晚，由1500架无人机组成的灯光秀方阵亮相宁夏银川市览山公园，无人机通过不同颜色组合的变换，呈现出贺兰山、银川鼓楼等图案，这是地面控制中心通过向它发出指令来完成；当晚还有香味扑鼻的特色美食文化体验，“香味扑鼻”是现象。1．（2022•唐河县模拟）华为5G“黑科技”凭借着它的高传输速率，低时延、多终端、广连接数等各项优势在此次抗疫复产行动中起到了积极作用，5G智能巡检机器人，空中课堂，“智能快递小哥”……5G越来越深入我们的生活，5G技术也是依靠电磁波传递信息的。下列有关电磁波的说法正确的是（）A．太空中是真空，电磁波不能传播 B．4G网络升级为5G网络后电磁波传播速度增大 C．电磁波的频率越高，波长越大 D．光是一种电磁波2．（2023•淄博）2023年5月10日21时22分，天舟六号货运飞船成功发射。11日，飞船与空间站组合体完成交会对接，随后航天员开展货物转运等工作。下列相关说法正确的是（）A．飞船在加速升空的过程中，惯性逐渐变大 B．飞船沿轨道绕地球运行，运动状态不再改变 C．飞船与空间站完成交会对接后，飞船相对于空间站是静止的 D．空间站中的航天员通过超声波与地面控制中心传递信息3．（2023秋•桂平市校级月考）翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站进行太空授课。关于他们的声音，下列说法正确的是（）A．太空授课的声音传回地球的速度为340m/s B．太空授课的声音是由航天员的声带振动产生的 C．女航天员的音调高是因为振幅大 D．能分辨翟志刚和叶光富的声音主要是依据响度4．（2023•灞桥区校级模拟）2023年3月31日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征四号丙运载火箭成功将遥感三十四号04星送入预定轨道。下列说法正确的是（）A．喷洒大量的水给发射台降温是利用做功的方式改变发射台的内能 B．火箭携带的氢燃料在不断燃烧的过程中，其热值不变 C．入轨后，外太空温度很低，卫星的内能可能为零 D．卫星各项数据以超声波的形式传回地球，速度约为3×108m/s5．（2021•高台县校级一模）下列关于电磁波的说法，正确的是（）A．灯光是电磁波 B．波长越长的电磁波频率越高 C．电视机的遥控器可以发射红外线，红外线不是电磁波 D．给病人做彩超用的是电磁波6．（2023•哈尔滨模拟）如图是某学校无人机社团航拍活动的情景，下列说法不正确的是（）A．遥控器通过电磁波控制无人机 B．无人机匀速上升过程中机械能保持不变 C．无人机悬停在空中时受平衡力作用 D．航拍时，景物经镜头成倒立、缩小的实像7．（2023•白云区二模）CT根据所采用的射线不同可分为X射线CT（X﹣CT）以及γ射线CT（γ﹣CT）两种，其应用到的X射线或γ射线都是电磁波，如图为电磁波家族。①X射线在真空中传播的速度为cX，γ射线在真空中传播的速度为cγ，则cXcγ（选填“＞”“＝”“＜”）。②在真空中，γ射线的波长要比X射线的波长要（选填“长”或“短”）。8．（2021•无锡模拟）在抗击新型冠状病毒期间，医护人员使用的红外线测温仪，通过（选填“测温仪”“人体”）辐射的红外线就能测量出人的体温。若此红外线的波长约为10μm，电磁波的传播速度为3×108m/s，则红外线的频率约为Hz。9．（2023•雁塔区校级模拟）请回答下列问题：（1）如图1所示，体温计的示数为℃。（2）如图2所示，这是一个会跳的卡片，将卡片反过来放在桌面上，用手向下压，使橡皮筋伸长，迅速松开手，观察到卡片向上跳起。这个现象说明：发生弹性形变的橡皮筋能对卡片做功，因此形变的橡皮筋具有能。（3）如图3所示，一束太阳光通过三棱镜折射后，被分解成七种颜色的光，在白色光屏上形成一条七彩光带。此时，将一只灵敏度较高的温度计放在可见光色带红光的外侧，过一会儿后，温度计的示数会（选填“变大”“变小”或“不变”），这是由于红外线具有效应。（4）如图4所示，用导线在收音机附近时断时续接触电池两端，能听到收音机发出的“咔咔”声，这个现象验证了的存在。10．（2023秋•即墨区期中）高铁改变着人们的出行和生活方式，大大提升了人民的幸福感。（1）复兴号动车组应用了自主开发的新型EPM隔音材料，同时列车还装有双层抽气玻璃，这些都是通过（选填“防止噪声产生”“阻断噪声传播”或“防止噪声入耳”）的方式来减弱噪声的。（2）夏天，在动车内喝冷饮时，发现盛冷饮的玻璃杯壁上会出现了小水珠，这些小水珠出现在玻璃杯的（选填“内”或“外”）壁上。（3）以下物品中，没有固定熔化温度的是（填选项字母）。A.玻璃B.冰C.铜D.铝（4）某时段，动车组以360km/h的速度沿水平轨道匀速行驶，此速度合m/s。（5）某列复兴号动车组共设置了2500个传感器检测点。行驶过程中，当某个传感器检测到异常情况，会立刻通过无线电波向相距300km的地面监控站发送信息，已知无线电波的传播速度为3×108m/s，则在秒后，该地面监控站收到信息。11．（2023•朝阳区校级二模）2022年卡塔尔世界杯是一届精彩纷呈的比赛，赛场上运动员呈现出的精湛球技和顽强的竞技精神，都给场内外的观众带来了震撼。（1）足球比赛实况是由通信卫星通过波传递的。（2）梅西一脚射门，球离开脚后会继续运动，这是因为足球具有；足球在运动过程中，由于与空气摩擦，其机械能将。（3）守门员看到足球迎面飞来，选取的参照物是。12．（2023•高新区校级二模）救护车在新冠疫情的救护中作用突出：车内消毒灯是利用（红外线/紫外线）进行消毒的，车载导航系统是通过波来传递信息的，这种波在真空中传播的速度为m/s。13．（2022•越秀区校级二模）国家工信部将5G牌照发给了中国移动、中国联通、中国电信以及四家公司。其获得的频谱资源如表。1GHz＝103MHz＝109Hz。根据下面的波谱图解答问题：运营商中国移动中国联通中国电信中国广电频谱资源4.8～4.9GHz3.5～3.6GHz3.4～3.5GHz700～800MHz（1）人们通常所说“中国移动5G信号比4G信号传输速度快”是否意味着“4G的电磁波比5G的电磁波在空气中传播速度快”？（选填“是”或“否”）；中国移动5G信号的电磁波与中国电信的5G信号的电磁波在空气中的传播速度，哪个更大？（选填“中国电信”、“中国移动”或“一样大”）；（2）中国移动5G信号的电磁波的属于哪个波段？（选填“微波”、“红外线”、“紫外线”或“X射线”）；中国移动5G信号的电磁波比中国电信的5G信号的电磁波的波长更长？（选填“中国电信”、“中国移动”或“一样大”）。14．（2023•南关区校级三模）如图甲所示，是一款智能晾衣架的简易结构图，它采用无线射频遥控，同时支持远程控制。图乙是电动装置控制电路的示意图，当衣架上挂好衣服静止时，只要电路中电流不超过0.3A，电动机过载保护装置（电阻不计）就不会切断电路，电动机正常工作。R为力敏电阻，其阻值随绳端所受拉力的变化关系如图丙所示。当所挂衣物重20N时，电流表的示数为0.15A；当所挂衣物重40N时，电流表示数为0.20A。动滑轮、横梁和衣架总重为20N，不计绳重和摩擦，g＝10N/kg。（1）晾衣架通过进行远程遥控时，是利用传递信息的。（2）晾衣架上悬挂的衣物越多，电流表的示数。（3）为保证电路安全，晾衣架所能悬挂衣物的最大质量是多少？（写出必要的文字说明、表达式及最后的结果）15．（2022•钟山区模拟）阅读《共享单车》回答。共享单车骑自行车出行有很多益处，不仅可以节能减排、缓解交通压力，而且骑车时，人需要消耗体能，可以强身健体。一个成年人在水平路面上骑车时所受阻力大约20N。近年来，我国多个城市推出了多种新型共享单车，北京市的许多街道旁也随处可见，如图所示。这种单车外观结构简单，单车的质量约25kg，比普通自行车质量要大些。单车的车锁内集成了嵌入式芯片、GPS定位模块和SIM卡等，便于监控单车的具体位置和状态，其工作原理如图所示。用户可使用单车APP，查看并找到单车的位置，然后用扫描车身上的二维码，通过网络发送