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21.3 卫星通信和光纤通信
【题型1】微波通信 3
【题型2】卫星通信 8
【题型3】光纤通信 11
【题型4】激光的应用 15
一、微波通信 1．微波信号的波长在10 m～1 mm之间，微波信号的频率在30 MHz～3×105MHz之间。 2．因为微波的波长比中波和短波的波长要短，频率比它们的频率要高，可以传递更多的信息。 3．微波通信的优点和缺点 （1）优点：频率高，传输信息的容量大。 （2）缺点：微波通信需要大量的中继站进行信号处理，如遇到雪山和大洋无法建立中继站时，微波通信就无法继续。 二、卫星通信 1．定义：利用通信卫星做微波通信的中继站来进行通信的方式。 2．组成：卫星通信系统由通信卫星、地面站和传输系统三部分组成。通信卫星就像一个无人值班的太空微波中继站，它接收从一个地面站发射来的电磁波信号，经过处理后，再发送到另一个或几个地面站。 3．优点 （1）信号覆盖范围广。地球周围均匀地分布3 颗地球静止卫星，如图所示，就覆盖了几乎全部地球表面，可以实现全球通信。 （2）远距离传输信息，通信容量大，干扰小，质量好，效率高，不受陆地灾害的影响，建设速度快。 三、光纤通信 1．光纤通信：利用激光在光导纤维中传输信息的一种通信方式。 （1）激光：一种频率单一、方向高度集中的光。 （2）光导纤维：简称光纤，是一种非常细的玻璃丝。 （3）光缆：把若干条光纤集成束，外面再敷上保护层便成为光缆。 2．光纤通信的原理 将携带信息的激光从光纤的一端射入，激光在内壁上多次反射，从另一端射出，把激光携带的信息传到远方。 光纤包括两层：内层对光的折射本领较强；外层对光的折射本领较弱。如图 所示，光在光纤中传播时，在拐弯处遇到内外层界面时，发生全反射，重新回到内芯，经多次反射后从另一端射出。 3．光纤通信的优点：容量大，传输距离远、不怕雷击、不受电磁干扰、通信质量高、保密性好。 拓展：光纤通信是在发送端先把要传送的信息变成电信号，再调制到激光器发出的激光束上，并通过光纤发送出去；在接收端，检测器收到光信号后把它变成电信号，经解调后恢复原信号。
【题型1】微波通信
（2025 清江浦区一模）阅读《微波和微波通信》
微波和微波通信
微波是电磁波家族中的一员，其在真空中传播速度与光速一样为每秒约30万公里。
微波的频率在300MHz﹣300KMHz的范围内，比一般的无线电波中的长波、中波、短波的频率高。不同频率的电磁波，其波长也不同，但传播时都遵循“光速＝波长×频率”的规律，微波也不例外。
微波的主要特点是它的似光性、穿透性和非电离性。似光性指它传播时的波束能像光线一样集中地沿直线传播；穿透性指它照射介质时更易深入物质内部；非电离性指它的量子能量还不够大，与物质相互作用时虽能改变其运动状态，但还不足以改变物质分子的内部结构或分子间的键。利用这些特点，微波有广泛的应用，最主要的应用是在军事和通信方面。
微波通信具有通信容量大，投资费用省，建设速度快，抗灾能力强等优点。微波与同属无线电波的中波和短波相比，在相同的时间内可以传输更多的信息。微波的传播是沿直线传播，其绕行能力差，遇到障碍物会被反射和阻挡。用微波传递信息时，需每隔50km左右就要建设一个微波中继站，如图甲所示。要使微波信号传递的距离越远，需要的中继站越多。由于在雪山上、大洋中无法建设中继站，所以人们利用地球同步通信卫星做微波通信的中继站，如图乙所示，在地球的赤道上空的固定轨道上均匀地配置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三颗地球同步通信卫星作为太空微波中继站，就能使通信范围几乎覆盖地球上的各个角落。从地面站向同步卫星Ⅰ发送微波，卫星Ⅰ收到后，经过放大用微波向地面和同步卫星Ⅱ转发，卫星Ⅱ收到后再经过放大用微波向地面和同步卫星Ⅲ转发，覆盖全球所有地面站。
如果在某地举行的体育赛事的电视信号通过卫星传送，其他地方的观众几乎可以立刻看到现场的画面。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）微波在真空中的传播速度为 　 m/s。
（2）微波的主要特点是它的似光性、　 　 和非电离性。
（3）通讯中用微波传递信息时，下列说法中正确的是 　 　 。
A．频率越高的微波，其波长越长
B．多修建中继站，有利于微波产生更多的信息
C．微波的传播距离比中波近，只能传播50km
D．频率为300MHz（1MHz＝106Hz）的微波，其波长为1m
（4）通过同步卫星传送电视信号，某地举行体育赛事，其他地方的观众几乎可以立刻看到现场的画面。如图丙所示，若A地区举办体育比赛，则B地区能看到转播的电视画面，至少应通过 　 　 颗同步卫星才能实现。
【答案】（1）3×108；（2）穿透性；（3）D；（4）两。
【分析】（1）材料中说到，微波在真空中传播的速度与光速一样，约为每秒30万公里；
（2）材料中说到，微波的主要特点是它的似光性、穿透性和非电离性；
（3）从材料中给的信息可以分别辨别其选项是否正确；
（4）由材料可知，三颗卫星就可覆盖地球表面，则每颗卫星可覆盖地球表面的。
【解答】解：（1）材料中说到，微波在真空中传播的速度与光速一样，约为每秒30万公里，则微波在真空中传播的速度为：c＝3×105km/s＝3×108m/s；
（2）材料中说到，微波的主要特点是它的似光性、穿透性和非电离性；
（3）A.在同种介质中，不同频率的微波的波速相同，根据“光速＝波长×频率”可知，频率越高的微波，其波长越短，故A错误；
B.多修建中继站，有利于微波传播得更远，但是不能产生更多的信息，故B错误；
C.微波的传播绕行能力差，遇到障碍物会被反射和阻挡。用微波传递信息时，需每隔50km左右就要建设一个微波中继站，但并不是只能传播50km，故C错误；
D.频率为300MHz的微波，其波长：λ，故D正确。
故选D；
（4）由文中可知，三颗同步卫星可覆盖地球表面，则每颗卫星可覆盖地球表面的；如图，AB两地区同于地球的同一直径上，所以至少应通过两颗同步卫星才能使B地区看到A地区的体育比赛的转播画面。
【点评】本题考查学生从材料中获取信息并处理信息的能力。
方法点拨 信息理论表明，作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内可以传输的信息就越多，微波的波长较短，频率较高，所以采用微波通信可以增大信息的传输量，一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话。
【变式1】（2025 阜宁县模拟）嫦娥二号卫星的微波探测仪可探测“月壤”发出的频率3.0GHz、7.8GHz、19.35GHz和37.0GHz的微波辐射（1GHz＝109Hz），下列说法中不正确的是（　　）
A．微波可传输信息
B．这四种微波在真空中波长一样
C．金属可屏蔽微波
D．这四种微波在真空中传播速度与光速相同
【答案】B
【分析】任何一种电磁波都可以传递信息。
电磁波的波速一定，波长和频率的乘积等于波速。
金属屏蔽电磁波。
光是一种电磁波，真空中电磁波速是一定的。
【解答】解：A、微波可以传输信息。不符合题意。
B、波长和频率的乘积不变，频率不同，波长不同。符合题意。
C、金属可以屏蔽微波。不符合题意。
D、光是一种电磁波，光速和电磁波速是相同的。不符合题意。
故选：B。
【点评】可见光和不可见光、微波、长波、中波、短波都是电磁波，电磁波在真空中的波速是相同的，频率不同，波长不同。
【变式2】（2024秋 根河市校级月考）以下关于微波的说法不正确的是（　　）
A．微波属于电磁波
B．微波的性质接近于光波，大致沿直线传播
C．进行长距离微波通信时，应通过中继站转播
D．微波中继站间的距离大约为50 km，而且只能建立在地球表面
【答案】D
【分析】微波由于其频率较高，能够承载更多的信息，经常用于通讯，微波在传播过程中沿直线传播和光波性质相似，因需要隔一定距离建一个微波中继站。
【解答】解：A、微波是电磁波的一种，指波长为1mm到10m波段的无线电波，该选项说法正确，不符合题意；
B、微波的性质接近光波，沿直线传播，该选项说法正确，不符合题意；
C、微波由于其大致沿直线传播，因此需每隔一定距离建一个微波中继站，信息传输的越远，需要的中继站越多，该选项说法正确，不符合题意。
D、微波中继站不但建立在地面上，而且可以利用卫星做中继站，只需要3颗通讯卫星就可以实现全球通信，该选项说法不正确，符合题意。
故选：D。
【点评】本题考查了微波通信，知道卫星通信实际上属于微波通信，是利用卫星做微波中继站的微波通信。
【变式3】（2024 吴江区二模）阅读下列材料，完成相关问题。
微波通信
电磁波可以用来传递信息。微波是电磁波家族中的一员，它的性质比中波和短波更接近可见光。研究表明，在中波、短波和微波中，频率最高的微波在相同的时间内传输的信息更多。用微波传递信息时，必须每隔50km左右就要建设一个微波中继站进行接收和转发微波信息，如图甲。在雪山上、大洋中，根本无法建设中继站，所以人类用地球同步通信卫星做微波通信的中继站来进行通信。
（1）微波传递信息时，每隔50km左右就要建设一个微波中继站，因为 　 （选填序号）。
①多修建中继站，有利于微波产生更多的信息
②微波的传播距离比中波近，只能传播50km
③微波沿直线传播，不能沿地球表面绕射
（2）如图乙，a、b分别是Ⅰ、Ⅱ两颗地球同步通信卫星正下方的地面站，两颗卫星距地面的高度都是3.58×104km，两颗卫星之间的距离是7.30×104km，则a处发送的微波信号先后经I、II卫星转播后到达b处所用时间是 　 　 s。
（3）图乙中卫星Ⅰ和地面站a的位置保持不变，通过改变卫星Ⅱ在同步轨道上的位置，可使a、b两地面站间的距离最远（a处发送的微波信号先后经Ⅰ、Ⅱ卫星转播后到达新的b位置），请在图丙中通过作图找出卫星Ⅱ及其正下方地面站b的位置，分别用Ⅱ、b标记。
【答案】（1）③；（2）0.482；（3）。
【分析】（1）根据文中微波的性质更接近可见光分析；
（2）先求出微波信号通过的总路程，然后利用速度公式得到微波信号传输需要的时间；
（3）根据微波信号沿直线传播，确定Ⅱ卫星的位置，再根据Ⅱ卫星和地面站b的位置关系作图即可。
【解答】解：（1）微波传递信息时，每隔50km左右就要建设一个微波中继站；这样做的原因是：微波的性质更接近可见光，微波从发射天线发射后到达其与地球的切线点时不能绕射，导致传播范围受限；故③正确。
（2）微波信号通过的总路程s＝3.58×104km+7.30×104km+3.58×104km＝1.446×105km，
微波信号传输需要的时间t0.482s。
（3）根据微波信号沿直线传播，确定Ⅱ卫星的位置，再根据Ⅱ卫星和地面站b的位置关系确定地面站b的位置，卫星Ⅱ及其正下方地面站b的位置如答案图所示。
【点评】本题考查微波通信，要知识微波的似光性特点、会运用速度公式进行简单计算、能够根据条件进行简单作图。
【题型2】卫星通信
（2025 武威二模）汽车上安装有卫星导航系统，汽车与卫星之间的通信利用的是（　　）
A．超声波 B．电磁波 C．次声波 D．电流
【答案】B
【分析】利用地球同步通信卫星作微波中继站，把地面站送来的信号接收，并进行放大，然后转发给另外的地面站，实现信息的传递
【解答】解：汽车上安装有卫星导航系统，汽车与卫星之间的通信利用的是电磁波，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选：B。
【点评】本题考查的是卫星通信，属于基础性题目。
方法点拨 1．卫星通信系统由通信卫星、地面站、和传输系统组成，在地球周围均匀地布置3颗同步卫星，就可以实现全球通信； 2．同步卫星相当于一个固定在地球上空的中继站，将接收到的信号放大后再发送到地面站； 3．卫星通信能远距离传送信息，且通信容量大、干扰小、质量好和效率高。
【变式1】（2025 镇江一模）无人机可依靠卫星导航飞往目标地点，卫星导航是依靠（　　）
A．可听声 B．超声波 C．电磁波 D．次声波
【答案】C
【分析】电磁波可以传递信息。
【解答】解：无人机可依靠卫星导航飞往目标地点，卫星导航是依靠电磁波传递信息，声波的传递需要介质，真空不能传声，故C正确，ABD错误。
故选：C。
【点评】本题考查的是电磁波的特点及应用，属于基础性题目。
【变式2】 同步卫星绕地球转动的周期跟地球自转的周期相同。在地球的周围均匀地配置　 　颗同步通信卫星，就可以覆盖全球实现全球通信。卫星通信是使用 　 　 （填“超声波”或“电磁波”）与地面站进行通信的。
【答案】三；电磁波。
【分析】（1）从理论上说，在地球的周围均匀地配置三颗同步通信卫星，就可以覆盖全球实现全球通信。
（2）电磁波可以传递信息。
【解答】解：同步卫星绕地球转动的周期跟地球自转的周期相同。在地球的周围均匀地配置三颗同步通信卫星，就可以覆盖全球实现全球通信。卫星通信是使用电磁波与地面站进行通信的。
故答案为：三；电磁波。
【点评】知道卫星通信的基本原理；知道电磁波可以传递信息。
【变式3】阅读短文，并回答下列问题。
同步通信卫星工作的基本原理如图所示。卫星通信系统由通信卫星和地面中继站两部分组成。通信卫星在空中把地面中继站发射上来的电磁波处理后再返送回另一地面中继站。地面中继站则是卫星系统与地面公众网的接口，地面用户通过地面中继站出入卫星系统形成链路。由于同步通信卫星在赤道上空约36000km，它绕地球一周的时间恰好与地球自转一周的时间一致，从地面看上去如同静止一般。三颗相距120°的卫星就能覆盖整个赤道圆周，故卫星通信易于实现越洋和洲际通信。
通信卫星的种类有许多，按服务区域划分，有全球、洲际区域和国内通信卫星。
（1）地球自转时间是23h56min4s，则通信用的地球同步卫星运行一周所用的时间是 　 　 。
A.24h B.23h56min C.24h4min D.23h56min4s
（2）从赤道上的地面中继站向卫星发射信号到卫星接收到信号需要经过的时间为 　 　 s。
（3）如图所示，地面中继站1和地面中继站2间的通信，同步通信卫星起的是 　 　 的作用。
【答案】（1）D；（2）0.12；（3）中继转发。
【分析】（1）通信用的地球同步卫星运行一周所用的时间和地球自转的时间相同。
（2）根据速度公式计算时间。
（3）同步通信卫星起的是中继转发的作用。
【解答】解：（1）通信用的地球同步卫星运行一周所用的时间和地球自转的时间相同；地球自转时间是23h56min4s，所以通信用的地球同步卫星运行一周所用的时间也是23h56min4s，故D正确，ABC错误。
（2）从赤道上的地面中继站向卫星发射信号到卫星接收到信号需要经过的时间为：。
（3）地面中继站1和地面中继站2间的通信，同步通信卫星起的是中继转发的作用。
故答案为：（1）D；（2）0.12；（3）中继转发。
【点评】知道地球同步通信卫星的作用；会根据速度公式进行简单的计算。
【题型3】光纤通信
（2025 长沙模拟）如图所示，下列说法中正确的是（　　）
A．图甲，汽车后视镜是凹面镜，扩大了视野范围，方便观察车后路况
B．图乙，光纤传输光信号利用到了光的反射
C．图丙，用放大镜观察树叶纹理，将树叶放在两倍焦距外看到正立放大的像
D．图丁，是岸上的人看到水中的鱼的光路图
【答案】B
【分析】（1）汽车的观后镜是凸面镜，可以扩大视野。
（2）光纤通信是利用光的反射来传递信息的。
（3）凸透镜在一倍焦距以内时，成正立放大的虚像，放大镜就是利用该原理制成的。
（4）光从水中斜射入空气中时，折射光线远离法线偏折，折射角大于入射角。
【解答】解：A、图甲，汽车后视镜是凸面镜，扩大了视野范围，方便观察车后路况，故A错误；
B、图乙，光纤传输光信号利用到了光的多次反射来传递信息的，故B正确；
C、图丙，用放大镜观察树叶纹理，将树叶放在一倍焦距以内看到正立放大的像，故C错误；
D、光从水中斜射入空气中时，折射光线远离法线偏折，折射角大于入射角，从岸上看到的鱼会变浅，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查的是光纤通信的基本原理；知道凸面镜的应用和折射的基本原理；知道凸透镜的成像规律。
方法点拨 1．光导纤维是利用光的多次反射进行传播的。 2．制作光导纤维的材料为玻璃，玻璃属于绝缘体。 3．光波在光导纤维中传播的速度小于3×108m/s。 4．光纤通信的不足：光纤通信依然是有线传输，需铺设专用的光纤线路，但架设线路受地理条件的限制，光纤易被拉断，技术要求高等。
【变式1】（2025 营山县模拟）从古至今，人类活动离不开对信息的收集、传递和使用。下列说法错误的是（　　）
A．手机只能发射电磁波，不能接收电磁波
B．“北斗”卫星导航系统是利用电磁波传递信息的
C．5G技术采用无线电波传输信息，无线电波是电磁波
D．光纤通信是利用光在光导纤维中进行多次反射来传递信息的
【答案】A
【分析】（1）手机既可以发射电磁波，也可以接收电磁波。
（2）电磁波可以传递信息。
（3）无线电波属于电磁波。
（4）光纤通信是利用激光的反射来传递信息的。
【解答】解：A、手机既能发射电磁波，也能接收电磁波，故A错误；
B、“北斗”卫星导航系统是利用电磁波传递信息的，故B正确；
C、5G技术采用无线电波传输信息，无线电波是电磁波，故C正确；
D、光纤通信是利用光在光导纤维中进行多次反射来传递信息的，故D正确。
故选：A。
【点评】本题考查的是电磁波的特点及应用；知道光纤通信的基本原理。
【变式2】（2024秋 周村区期末）我国光缆通讯发展十分迅速。光从光导纤维的一端射入，从另一端射出，这样就可以把它携带的信息传到远方（如图），其原理应用了光的（　　）
A．色散 B．折射 C．反射 D．直线传播
【答案】C
【分析】光从光导纤维的一端射入，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息（包括图像、语音等各种信息）传到了远方。
【解答】解：光从光导纤维的一端射入，从另一端射出，这样就可以把它携带的信息传到远方（如图），其原理应用了光的全反射，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选：C。
【点评】解答此题的关键是我们要知道光纤通信传播信息的原理，光纤通信也就是光缆是我们日常生活中经常用到的，如网线，需要了解。
【变式3】（2025 武冈市模拟）雪峰山景区为保障游客安全，在险峻路段安装了智能监控系统。该系统通过 　电磁　 波将实时画面传输至控制中心；同时，利用光纤网络回传数据，在光纤通信中，激光信号从发射端靠光纤壁持续地 　反射　 （选填“直线传播”“反射”或“折射”）到达接收端，这样就把信息传到远方。
【答案】电磁；反射。
【分析】广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。
利用携带信息的激光从光导纤维的一端射入，经内壁多次反射，从另一端射出．这样就把它携带的信息传递到了远方．这种通信方式叫做光纤通信。
【解答】解：电磁波可以传递信息，智能监控系统是利用电磁波通信的。利用携带信息的激光从光导纤维的一端射入，经内壁多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传递到了远方。
故答案为：电磁；反射。
【点评】本题考查了光纤和电磁波的运用，属于基础题。
【变式4】（2025 越秀区校级开学）通信用的激光一般在特殊的管道——光导纤维里传播。光导纤维是很细很细的玻璃丝。
①如图，光从光导纤维的一端射入，激光在光导纤维中经过多次 　 　 后（选填：“反射”、“折射”、“色散”），从另一端射出。这样就把它携带的信息沿着光纤传到了远方；
②光在光导纤维里传播的速度 　 　 光在真空中传播的速度（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
【答案】①反射；②小于。
【分析】光纤通信是利用激光的多次反射来传递信息的；
光在真空中的传播速度最大，在其它介质中的传播速度均小于在真空中的传播速度。
【解答】解：①如图，光从光导纤维的一端射入，激光在光导纤维中经过多次反射后，从另一端射出。这样就把它携带的信息沿着光纤传到了远方；
②光在光导纤维里传播的速度小于光在真空中传播的速度。
故答案为：①反射；②小于。
【点评】本题考查的是光纤通信的特点；知道光在真空中的传播速度最大。
【题型4】激光的应用
（2025 山东）近年来，我国探月工程不断取得突破性成果，并计划于2035年前基本建成月球科研站。为支撑月球科研站等深空探测重大工程。2025年4月29日，“天都一号”通导技术试验星成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验，有效拓展了激光测距技术的观测窗口，过程示意如图。研究人员表示未来嫦娥八号将会携带试验装置登陆月球开展试验，比如聚焦太阳光熔化月壤，获得可以用于月球科研站建设的材料等。月球环境近似为真空。g月大约是地球上g的。
（1）聚焦太阳光熔化月壤过程是　 　 能转化为　 　 能；
（2）测控站与“天都一号”间的信号传递利用的是　 　 ；
（3）假定激光站和“天都一号”之间为真空环境，激光站发射激光和收到回波信号的时间间隔为2.5s，求激光站与“天都一号”间的距离；（激光的传播速度取3×108m/s）
（4）小明畅想未来在月球科研站内的生活：“未来在月球上，我的质量变小了，完成引体向上更轻松了。”请你对小明的畅想作出评析。
【答案】（1）太阳；内；（2）电磁波；
（3）激光站与“天都一号”间的距离是3.75×108m；
（4）小明说质量变小了，是错误的，完成引体向上更轻松了，是正确的。
【分析】（1）聚焦太阳光熔化月壤过程，是太阳能转化为内能；
（2）电磁波可以传递信息，电磁波可以在真空中传播；
（3）根据s＝vt得到激光站与“天都一号”间的距离；
（4）质量是物体本身的一种属性，只有在所含物质的多少发生变化时才会改变，如果只是改变了形状、状态、位置则不会发生改变。
【解答】解：（1）聚焦太阳光熔化月壤过程，是太阳能转化为内能，使月壤熔化；
（2）电磁波可以在真空中传播，月球是真空环境，测控站与“天都一号”间的信号传递利用的是电磁波；
（3）激光站发射激光和收到回波信号的时间间隔为2.5s，激光站发射激光到“天都一号”的时间t2.5s＝1.25s，激光站与“天都一号”间的距离s＝vt＝3×108m/s×1.25s＝3.75×108m；
（4）质量是物体的属性，与位置无关，未来在月球上，人的质量不变，g月大约是地球上g的，由G＝mg可知人的重力变小，引起向上克服重力变小，小明说质量变小了，是错误的，完成引体向上更轻松了，是正确的。
【点评】本题考查能量的转换、电磁波的传播、速度的计算、质量和重力的知识，属于综合题。
方法点拨 1．激光束的方向性特别好，在传播很远的距离后仍能保持一定的强度。激光的这个特点使它可以用来进行精确的测距。 对准目标发出一个极短的激光脉冲，测量发射脉冲和收到反射脉冲的时间间隔，就可以求出与目标的距离。激光测距雷达就是根据这个原理制成的。 2．激光还有一个特点是亮度高，也就是说它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量。 如果把强大的激光束会聚起来照射到物体上，就可以使物体的被照部分迅速上升到极高的温度并熔化。因此，我们可以利用激光束来切割各种物质(图21.3-8)、焊接金属以及在硬质材料上打孔。医学上可以用激光作为“光刀”切除肿瘤，还可以用激光“焊接”脱落的视网膜。强激光可以在瞬间破坏敌人的飞行器，这是军事研究的重要方向。 3．激光也是一种电磁波，在真空中的传播速度是3×108m/s，在光导纤维（玻璃丝）中的传播速度小于在真空中的传播速度。
【变式1】（2025 襄州区二模）如图所示的“智轨”电车采用激光雷达感知技术、毫米波雷达感知技术等环境感知手段，获得安全防护信息。雷达感知技术是通过信号发射系统向环境发射信号，然后信号接收系统接收到来自环境反射回来的信号而获得周边环境的信息。下列说法正确的是（　　）
A．毫米波雷达感知技术利用超声波传递信息
B．激光雷达感知技术利用电磁波传递信息
C．毫米波的传播需要介质，激光的传播不需要介质
D．毫米波传播的速度比激光小
【答案】B
【分析】（1）毫米波属于电磁波，并非超声波。
（2）激光属于电磁波，激光雷达感知技术利用电磁波传递信息。
（3）电磁波的传播不需要介质，可在真空中传播。
（4）不同的电磁波在真空中传播速度都相同。
【解答】解：A、毫米波雷达感知技术利用的是毫米波，毫米波属于电磁波，并非超声波，A选项错误。
B、激光属于电磁波，激光雷达感知技术是利用电磁波传递信息，B选项正确。
C、毫米波和激光都属于电磁波，电磁波的传播不需要介质，可在真空中传播，C选项错误。
D、毫米波和激光在真空中传播速度都等于光速，在同种介质中传播速度也相同，D选项错误。
故选：B。
【变式2】（2025 成华区模拟）下列关于电磁波技术在医院中的一些应用，主要利用电磁波的能量特性工作的是（　　）
A．激光刀
B．核磁共振
C．光导纤维内窥镜
D．X射线断层扫描照相（CT）
【答案】A
【分析】电磁波按波长可分为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等。
【解答】解：A.激光刀：利用激光能量高度集中的特点，其热效应、光效应和电磁效应等可切割身体组织。激光是一种电磁波，激光刀主要是利用了激光的能量特性，将高能量集中于小区域，实现对组织的切割和凝固止血等作用，故A符合题意。
B.核磁共振：利用一定频率的电磁波照射处于磁场中的原子核，原子核在电磁波作用下发生磁共振，吸收电磁波的能量，随后又发射电磁波，即发出磁共振信号。通过识别水分子中氢原子信号的分布来推测水分子在人体内的分布，进而探测人体内部结构，主要利用的是电磁波的信号特性，而非能量特性，故B不符合题意。
C.光导纤维内窥镜：光导纤维内窥镜是利用光导纤维传输光线，让医生能观察到人体内部的情况，主要利用了光的全反射原理来传输图像信息，并非利用电磁波的能量特性，故C不符合题意。
D.X 射线断层扫描照相（CT）：X射线是一种电磁波，CT是利用 X 射线穿透人体不同组织时吸收程度不同，通过探测器接收X射线穿过人体后的信号，再经过计算机处理重建出人体内部的断层图像，利用的是X射线的穿透性以及不同组织对其吸收程度的差异来成像，不是利用电磁波的能量特性，故D不符合题意。
故选：A。
【变式3】（2024春 雁塔区校级期中）激光被称为“最快的刀”、“最准的尺”“最亮的光”，是20世纪人类的重大发现之一。其应用十分广泛：挖掘隧道时利用激光引导掘进方向，是根据 　 　 的原理：光导纤维利用激光传输信息，激光在光导纤维内部发生 　 　 （选填“反射”、“折射”）；“激光橡皮”在激光的照射下，纸张上的黑色碳粉直接 　 　 （填物态变化名称）为高温碳蒸气。
【答案】光沿直线传播；反射；升华。
【分析】光在同种均匀物质中沿直线传播，在日常生活中，激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。
一种光学现象。指光在传播到不同物质时，在分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象。光遇到水面、玻璃以及其他许多物体的表面都会发生反射。
物质由固体直接变成气态的过程叫升华。
【解答】解：光在同种均匀介质中沿直线传播，因此挖掘隧道时利用激光引导掘进方向，是根据光沿直线传播的原理。
光导纤维利用激光传输信息，激光在光导纤维内部不断反射，从而传递信息。
在激光的照射下，纸张上的黑色碳粉直接变为高温碳蒸气，由固态变为气态是升华。
故答案为：光沿直线传播；反射；升华。
【点评】本题考查了光的直线传播，光纤原理，升华现象。

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