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19.1 电磁波 分层练习（解析版）
基础过关练
一、电磁波的产生和传播
1 ． 日常生活中，当打开或关闭电灯时，会从附近的收音机中听到“喀喀”的杂音，这杂音的产生原因是 ( )
A ．电路通断时发出的电磁波被收音机接收 B ．电路通断时收音机内元件因放电冒出火花
C ．通断电路的瞬间电流过大将机内元件烧坏 D ．收音机内有灰尘等杂物
2 ．下列选项不能产生电磁波的是 ( )
A ．打开或关闭电灯时 B ．电炉子在正常工作时
C ．电冰箱的电路接通或断开时 D ．电饭锅从加热状态自动跳到保温状态时
3 ．下列几种情况中，会产生电磁波的是 ( )
A ．用电锯锯铝材时溅出火花 B ．用声呐探测海底时接收到海底反射回来的波
C ．敲击音叉时，音叉高频振动 D ．家庭电路中开灯或关灯的瞬间
4 ．电磁波是怎样产生的
变化的_________在空间激起（产生）电磁波。收音机接收到电磁波，发出了“咔咔”声。广播电台、电视台以及移动电话靠复杂的电子线路来产生迅速变化的电流，发出电磁波。
5 ．如图所示，探究电磁波的产生和传播特性。
(1)用导线断续接触电池两端，听到收音机发出的“咔咔”声，说明_________ 的存在。
(2)将手机放在真空罩中，用抽气机抽去罩中的空气，打电话呼叫罩内的手机，发现手机_________ （选填“能”或“不能”）收到呼叫信号，说明_________。
(3)将手机放到金属容器中，打电话呼叫容器中的手机，手机_________（选填“能”或“不能”）收到呼叫信号；再将手机放在纸盒中，打电话呼叫，手机能收到呼叫信号。这说明_________。
二、波速、波长和频率
6 ．下图所示的是电磁波“家族” ，真空中各种电磁波的传播速度相同。下列判断正确的是 ( )
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A ．真空中红外线比γ射线传播速度快 B ．无线电波比 X 射线的波长长
C ．红外线比紫外线的频率高 D ．电磁波的频率越高，波长越长
7 ．下图是某电磁波的振动图像。观察此图可以知道该电磁波的周期是_________s ，所以波源振动的频率是_________Hz ，在真空中此波传播的波长是_________m。
8 ．下图所示的是收音机的调台面板。FM 和AM 为两个波段，其中_________波段的波长较长；图中“750”字样代表接收频率为750kHz 的电磁波，其波长为_________m。
FM 88 94 99 105 108MHz AM 530 619 750 1000 1300 1600kHz
9．电磁波家族有无线电波、红外线、可见光、紫外线等，它们都_________在真空中传播，并且_______
（选填“频率”“波长”或“波速”）相同。电台发射的某种电磁波波长为3m ，其频率是_______ Hz 。
三、电磁波的应用
10．微波炉是用来加热食品的，食物分子在微波的作用下剧烈振动，使得内能_________（选填“增加”或“减少”），温度升高，加热时_________（选填“能”或“不能”）使用金属容器盛食物。
11 ．“歼-20”是我国新研制的隐形战机，它的“隐身”原理主要是机身对雷达发射的_________（选填“超声波”或“电磁波”）具有良好的吸收作用。
12 ．关于电磁波，下列说法不正确的是 ( )
A ．光是电磁波 B ．5G 通信是利用电磁波来通信的
C ．微波炉是利用电磁波来加热食品的 D ．电磁波传播速度是340m / s
13 ．如图是被誉为“中国天眼”的球面射电望远镜，简称“FAST” ，坐落于贵州黔南布依族苗族自治州。该射电望远镜通过捕捉_________信号来探索宇宙的奥妙。
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四、电磁波谱
14 ．电磁波
(1)产生：_________能在周围的空间中产生电磁波。
(2)描述
①描述波的物理量主要有三个，即波长、波速和频率。
a．波长 ( λ ) ：波形图上相邻两个波峰（或波谷）间的距离（即波在一个_________ 内传播的距离）。单位是_________。
b ．频率（f ）：_________ 。单位是_________。
c ．波速（c ）：波的传播速度。单位是_________。
②波速、波长和频率的关系：波速＝_________ ×_________ ，即_________。
(3)传播：电磁波的传播_________（选填“需要”或“不需要”）介质，电磁波在真空中传播的速度为光速，约_________m/s。
(4)电磁波是一个大家族，按_________从大到小可分为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ射线等。
15 ．紫外线按波长大小可分为多个子波段如图，其中EUV 段可用于制造芯片，则EUV ( )
A ．不是电磁波 B ．波长大于紫光 C ．波长可能为110nm D ．传播速度比无线电波大
16 ．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”等，5G 越来越深入我们的生活。5G 技术就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 ．电磁波在空气中的传播速度是 340m/s
C ．光是一种电磁波 D ．在真空中，无线电波比可见光传播得快
17．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60MHz ，它的波长是_________m。
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能力提升练
一、单选题
1 ．如图所示的是车辆在高速公路上行驶的画面，下列说法中正确的是 ( )
A ．汽车使用的北斗卫星导航系统是通过超声波定位汽车的位置的
B ．小轿车在高速行驶时，小轿车顶部上方的气体流速大压强大
C ．司乘人员要系好安全带，是为了防止汽车突然减速时，惯性带来的危害
D ．高速行驶的汽车表面容易沾上灰尘，是因为汽车与空气摩擦产生电荷，从而吸引灰尘
2．如图所示是 2025 年春晚中机器人扭秧歌转手帕的场景，它装备了3D 激光雷达全自动定位与导航技术，能够完成高精度走位与动态任务。搭载了自研的 M107 系列关节电机，支持快速响应空翻、奔跑等复杂动作。手部安装有电磁铁控制手帕的转动。下列说法正确的是 ( )
A ．机器人芯片中的二极管、三极管是用导体材料制作的
B ．激光雷达采用超声波传递信息，实现定位和导航
C ．电磁铁的工作原理是电流的磁效应
D ．甩出去的手帕如果所受的力全部消失将永远圆周转动下去
3 ．我们生活在电磁波的海洋中。下列关于电磁波的说法正确的是 ( )
A ．月球上没有空气，电磁波不能传播
B ．手机不是用电磁波来传递信息的
C ．微波炉是用电磁波来传递能量的
D ．利用电磁波不能传递声音信号，只能传递图像信号
4 ．下列关于声和电磁波的说法，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
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5 ．如图所示，2025 年春晚的机器人表演涉及到诸多电磁学知识，下列说法正确的是 ( )
A ．机器人转手绢主要是将电能转化为内能
B ．手绢转动原理与发电机工作原理相同
C ．机器人内部电路接通时，导线周围会产生磁场
D ．遥控机器人的电磁波信号需要借助空气才能传播
二、多选题
6．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“咔咔”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，最好用新电池来做
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
7 ．国之重器“可上九天揽月，可下五洋捉鳖” ，下列相关说法正确的是 ( )
A ．“山东舰”和北斗卫星之间利用电磁波传递信息
B ．“奋斗者”号潜水器下潜时，与母船“探索一号”之间利用电磁波沟通
C ．长征二号 F 遥十八运载火箭发射升空时，将内能转化为机械能
D ．长征二号 F 遥十八运载火箭发射点火时，将内能转化为化学能
三、填空题
如图甲为胶囊胃镜机器人。检查时，患者随水将其吞下，医生通过电脑无线控制胶囊机器人在胃内移动，对病灶处拍摄照片，再通过无线传输将图片发送至记录器，方便医生做出诊断。请运用相关物理知识，完成下面小题。
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8 ．小海吞服胶囊机器人时，发现胶囊机器人长约 2.5_________（填单位），医生远程无线操控机器人时，通过_________波来传递信号；
9 ．胶囊机器人能对病灶处拍摄照片，其成像特点与_________（选填“照相机” 、“投影仪”或“放大镜”）相同，如果医生想扫描更大范围时，应操作机器人_________（选填“靠近”或“远离”）此区域。
10 ．如图所示是某电磁波的波形图，其波长为_________cm ，频率为_________Hz 。探月卫星到地球指挥中心的距离约为3.9 × 105 km ，地球指挥中心向探月卫星发射的指令，经_________s 到达探月卫星。
11 ．在车站和机场的安检入口，要用X 射线对旅客行李进行安全检查。X 射线是一种电磁波，若该 X 射线的波长是 1.5 nm ，则该 X 射线的频率为_________ MHz 。下列设备或工具也用到电磁波的是_________。
①声呐 ②雷达 ③手机通信 ④B 超 ⑤电视机遥控器
四、实验题
12 ．某同学进行如下实验，探究电磁波的特性。
(1)如图甲，打开收音机开关，旋至没有电台的位置，再调节音量旋钮，增大音量。取一节干电池和一根导线，先将导线的一端与干电池的一极相接，再用导线的另一端与干电池的另一极快速断续接触，发生的现象是_________ ，这说明收音机接收到了_________ 。该实验的结论是_________；
(2)该同学又利用手机探究电磁波的传播特性，如图乙所示。他将手机放入玻璃罩，抽去罩内空气，然后呼叫该手机。他发现该手机屏幕亮起，显示有人呼叫，但听不到铃声。这说明电磁波的传播 _________介质，声音的传播_________介质；（均选填“需要”或“不需要”）
(3)该同学又将手机放在铁盒中，发现手机_________（选填“能”或“不能”）接收到信号。他又想起一次乘坐电梯时，发现性能完好的手机接收不到信号，其原因可能是_________。
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五、综合题
13 ．如图微波炉是人们用来加热食品的常用灶具。微波是一种高频电磁波，它能穿透陶瓷、玻璃、耐热塑胶等材料。
(1)微波炉的玻璃门安装了网状的金属片，这是利用金属容器对_________（选填“电磁”或“超声”）波有屏蔽作用。
(2)微波炉能够加热食物，这说明电磁波具有_________，食物中的水分子在微波的作用下剧烈振动，使食物的_________能增加、_________升高。
(3)微波炉如果在使用时有微波泄漏，会对人体产生一定的危害。请你利用身边的器材，检验家里的微波炉是否有微波泄漏，请简述你的检验方法：_________。
拓展培优练
一、单选题
1 ．2025 年 4 月 25 日，神舟二十号航天员乘组入驻中国空间站，后续开展了多项空间科学实验，获得的实验数据和图像等信息能及时传回地面所利用的是 ( )
A ．红外线 B ．紫外线 C ．电磁波 D ．超声波
二、填空题
2．地球上的科学家可以通过_________和“嫦娥六号”进行交互，“嫦娥六号”在降落到月球表面过程中，相对月球是_________（选填“运动”或“静止”）的，“嫦娥六号”在采集月壤时，会在月球表面留下“压痕” ，说明力可以使物体发生_________。
3 ．下降过程火箭速度减小，其机械能_________（选填“增加”“减少”或“不变”）；控制中心利用_________波向火箭传递信息。
4．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。
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5 ．2025 年 5 月 29 日，长征三号乙运载火箭托举天问二号探测器直冲霄汉，地面控制中心通过
_________波与探测器传递信息，这种波在真空中的传播速度是_________m/s ，探测器在随火箭加速升空过程中，机械能_________ ，以地面为参照物，探测器是_________ 的。
三、综合题
6．生态环境部发布 2024 年六五环境日的主题是“全面推进美丽中国建设”，其目的是动员社会各界参与生态环境保护、践行绿色生产生活方式。某校积极响应号召，物理社团开展关于“海域漂浮垃圾治理”调研活动，在查阅相关资料时，发现了与海域漂浮垃圾治理装备相关的文章，其中对装备的介绍如图（a）所示。在 V 字形浮围栏和自然动力作用下，海漂垃圾汇集到垃圾汇集框，而后由垃圾单向传输机构将其提升至垃圾分拣框内。传输机构的动力可由振荡浮子波浪能收集系统提供。维护人员可通过无线视频监控系统远程观察垃圾收集情况，并不定期到浮平台上对垃圾进行分拣、回收和无害化处理。
请结合上述信息完成下面的问题：
(1)无线视频监控系统中的镜头相当于一个凸透镜，垃圾收集情况通过镜头成倒立、_________ 的实像，监控画面信号通过_________波传回控制中心。
(2)振荡浮子波浪能收集系统的一部分结构简化图如图（b）所示，某时刻浮子受到海水向上的力，该力使 OA 绕 O 点向上转动，从而带动 B 点的连杆运动。OA 部分相当于一个_________（填简单机械名称）。
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(3)垃圾单向传输机构内部的一部分结构简化图如图（c）所示，则图中能绕支点转动的金属棒ab可以阻止棘轮_________（选填“顺”或“逆”）时针转动，实现单向传输。
(4)浮筒是控制整个装置漂浮状态和吃水深度的重要配件。该社团利用压力传感器设计了一套吃水深度监测系统，图（d）为监测系统的简化电路图。他们使用的压力传感器接入电路的阻值与其所受海水的压力之间的关系如图（e）所示（为方便计算，数据已作简化处理），入水前其阻值为 20Ω ,入水后其受压面与海水的接触面积是15cm2 。将传感器安装在浮平台底部，若要实现当浮平台的吃
水深度为 1m 时，电路中电流为 0.3A ，滑动变阻器Rp 接入电路的阻值应为_________Ω（电源电压恒为 9V ， p海水 取1.0 × 103 kg/m3 ，g 取 10N/kg ，不考虑水流的影响）。
(5)为了践行绿色理念，推动绿色出行，请你结合日常生活针对绿色出行提出一条合理化建议：_____。
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基础过关练
一、电磁波的产生和传播
1 ． 日常生活中，当打开或关闭电灯时，会从附近的收音机中听到“喀喀”的杂音，这杂音的产生原因是 ( )
A ．电路通断时发出的电磁波被收音机接收 B ．电路通断时收音机内元件因放电冒出火花
C ．通断电路的瞬间电流过大将机内元件烧坏 D ．收音机内有灰尘等杂物
【答案】A
当开、关电灯的时候，正在工作的收音机会发出咔嚓咔嚓的声音，这是因为开、关电灯时迅速变化的电流产生的电磁波被收音机接收到的缘故。故 A 符合题意，BCD 不符合题意。
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故选 A。
2 ．下列选项不能产生电磁波的是 ( )
A ．打开或关闭电灯时
C ．电冰箱的电路接通或断开时
B ．电炉子在正常工作时
D ．电饭锅从加热状态自动跳到保温状态时
【答案】B
A ．打开或关闭电灯时，电路中的电流发生变化，所以能产生电磁波，故 A 不符合题意；
B ．电炉子在正常工作时，电路中通过的是稳定的电流，所以不能产生电磁波，故 B 符合题意；
C ．电冰箱的电路接通或断开时，电路中的电流发生变化，所以能产生电磁波，故 C 不符合题意；
D ．电饭锅从加热状态自动跳到保温状态，电路中的电流发生变化，所以能产生电磁波，故 D 不符
合题意；
故选 B。
3 ．下列几种情况中，会产生电磁波的是 (
A ．用电锯锯铝材时溅出火花
C ．敲击音叉时，音叉高频振动
)
B ．用声呐探测海底时接收到海底反射回来的波
D ．家庭电路中开灯或关灯的瞬间
【答案】D
A ．用电锯锯铝材时溅出火花，是摩擦生热，故 A 不符合题意；
B ．用声呐探测海底时接收到海底反射回来的波，是超声波的应用，故 B 不符合题意；
C ．敲击音叉时，音叉高频振动，产生的是声音（声波），故 C 不符合题意；
D ．家庭电路中开灯或关灯的瞬间，有电流的变化，会激起电磁波，故 D 符合题意。故选 D。
4 ．电磁波是怎样产生的
变化的_________在空间激起（产生）电磁波。收音机接收到电磁波，发出了“咔咔”声。广播电台、电视台以及移动电话靠复杂的电子线路来产生迅速变化的电流，发出电磁波。
【答案】电流
导线中电流的迅速变化会在空间激起电磁波，电磁波可以在真空中传播。
5 ．如图所示，探究电磁波的产生和传播特性。
(1)用导线断续接触电池两端，听到收音机发出的“咔咔”声，说明_________ 的存在。
(2)将手机放在真空罩中，用抽气机抽去罩中的空气，打电话呼叫罩内的手机，发现手机_________ （选填“能”或“不能”）收到呼叫信号，说明_________。
(3)将手机放到金属容器中，打电话呼叫容器中的手机，手机_________（选填“能”或“不能”）收到呼叫信号；再将手机放在纸盒中，打电话呼叫，手机能收到呼叫信号。这说明_________。
【答案】(1)电磁波
(2) 能 电磁波能在真空中传播
(3) 不能 金属容器能屏蔽电磁波
（1）实验中，用导线断续接触电池两端，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，说明电磁波的存在。
（2）[1][2]用抽气机抽去罩中的空气，罩内是真空，打电话呼叫罩内的手机，手机也能收到呼叫信号，这说明电磁波能在真空中传播。
（3）[1][2]因为电磁波遇到金属会被反射。将手机放在金属容器中，打电话呼叫容器中的手机，这时手机不能收到呼叫信号。而将手机放在纸盒内能收到呼叫信号，说明金属容器能屏蔽电磁波。
二、波速、波长和频率
6 ．下图所示的是电磁波“家族” ，真空中各种电磁波的传播速度相同。下列判断正确的是 ( )
A ．真空中红外线比γ射线传播速度快 B ．无线电波比 X 射线的波长长
C ．红外线比紫外线的频率高 D ．电磁波的频率越高，波长越长
【答案】B
A ．红外线和γ射线属于电磁波，真空中各种电磁波的传播速度相同，故 A 错误；
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B ．无线电波的频率小于 X 射线的频率，真空中各种电磁波的传播速度相同，根据c = λf可知无线电波比 X 射线的波长长，故 B 正确；
C ．由图可知，红外线比紫外线的频率低，故 C 错误；
D．真空中各种电磁波的传播速度相同，根据c = λf可知电磁波的频率越高，波长越短，故 D 错误。故选 B。
7 ．下图是某电磁波的振动图像。观察此图可以知道该电磁波的周期是_________s ，所以波源振动的频率是_________Hz ，在真空中此波传播的波长是_________m。
【答案】 0.4 × 10-3 2.5 × 103 1.2 × 105
[1]由题图可知，该电磁波的周期为0.4 × 10 s -3
[2]该电磁波的频率为f Hz
[3]真空中电磁波的波速为3 × 108 m / s ，根据公式v = λf 可知，波长 m
8 ．下图所示的是收音机的调台面板。FM 和AM 为两个波段，其中_________波段的波长较长；图中“750”字样代表接收频率为750kHz 的电磁波，其波长为_________m。
FM 88 94 99 105 108MHz AM 530 619 750 1000 1300 1600kHz
【答案】 AM 400
[1][2]由图可知，FM 波段的频率高于AM 波段的频率，所以FM 波段的波长小于AM 波段的波长。图中“750”指750kHz = 7.5 × 105 Hz ，则波长 m 。
9．电磁波家族有无线电波、红外线、可见光、紫外线等，它们都_________在真空中传播，并且_______ （选填“频率”“波长”或“波速”）相同。电台发射的某种电磁波波长为3m ，其频率是_________ Hz 。 【答案】 能 波速 1 × 108
[1][2][3]电磁波传播不需要介质，真空中也能传播，且不同的电磁波传播速度是相同的，当波长λ = 3m 时，电磁波的频率f Hz 。
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三、电磁波的应用
10．微波炉是用来加热食品的，食物分子在微波的作用下剧烈振动，使得内能_________（选填“增加”或“减少”），温度升高，加热时_________（选填“能”或“不能”）使用金属容器盛食物。
【答案】 增加 不能
[1]微波炉加热食品时，食物分子在微波作用下剧烈振动，分子动能增加，因此内能增加，温度升高。
[2]加热时不能使用金属容器，因为金属会反射微波，导致微波无法有效加热食物，还可能引发电弧放电损坏微波炉。
11 ．“歼-20”是我国新研制的隐形战机，它的“隐身”原理主要是机身对雷达发射的_________（选填“超声波”或“电磁波”）具有良好的吸收作用。
【答案】电磁波
雷达是利用 电磁波 探测目标的电子设备 —— 通过发射电磁波照射目标，再接收目标反
射的电磁波，从而确定目标的位置、速度等信息。歼 - 20 的 “隐身” 核心是针对雷达探测，通过特殊机身设计和吸波材料，强烈吸收雷达发射的电磁波，减少电磁波的反射量。这样雷达接收不到足够强的反射信号，就无法识别战机位置，从而实现 “隐身” 效果。
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12 ．关于电磁波，下列说法不正确的是 (
A ．光是电磁波
C ．微波炉是利用电磁波来加热食品的
)
B ．5G 通信是利用电磁波来通信的
D ．电磁波传播速度是340m / s
【答案】D
A ．光是电磁波，是处于特殊频段的电磁波，故 A 正确，不符合题意；
B ．无线电通讯都是利用电磁波传递信息的，5G 通信也是利用电磁波来通信的，故 B 正确，不符合题意；
C ．微波炉是利用电磁波来给食品加热的，故 C 正确，不符合题意；
D ．电磁波在真空中传播速度是3 × 108 m/s ，故 D 错误，符合题意。
故选 D。
13 ．如图是被誉为“中国天眼”的球面射电望远镜，简称“FAST” ，坐落于贵州黔南布依族苗族自治州。该射电望远镜通过捕捉_________信号来探索宇宙的奥妙。
【答案】电磁波
被誉为“中国天眼”的球面射电望远镜通过捕捉电磁波信号来探索宇宙的奥妙。电磁波能传递信息和能量，且可以在真空中传播。
四、电磁波谱
14 ．电磁波
(1)产生：_________能在周围的空间中产生电磁波。
(2)描述
①描述波的物理量主要有三个，即波长、波速和频率。
a．波长 ( λ ) ：波形图上相邻两个波峰（或波谷）间的距离（即波在一个_________ 内传播的距离）。单位是_________。
b ．频率（f ）：_________ 。单位是_________。
c ．波速（c ）：波的传播速度。单位是_________。
②波速、波长和频率的关系：波速＝_________ ×_________ ，即_________。
(3)传播：电磁波的传播_________（选填“需要”或“不需要”）介质，电磁波在真空中传播的速度为光速，约_________m/s。
(4)电磁波是一个大家族，按_________从大到小可分为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ射线等。
【答案】(1)变化的电流
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(2)
(3)
(4)波长
周期 m 波源每秒振动的次数 Hz m/s 波长 频率 c = λf不需要 3 × 108
（1）电磁波在生活中应用广泛，变化的电流能在周围的空间中产生电磁波。
（2）[1][2]描述波的物理量主要有三个，即波长、波速和频率。其中波长 ( λ ) ：波形图上相邻两个波峰（或波谷）间的距离（即波在一个周期内传播的距离）。单位是 m。
[3][4]描述波的物理量主要有三个，即波长、波速和频率。其中频率（f ）：波源每秒振动的次数。单位是 Hz。
[5]描述波的物理量主要有三个，即波长、波速和频率。其中波速（c ）：波的传播速度。单位是m/s。
[6][7][8]描述波的物理量主要有三个，即波长、波速和频率。波速、波长和频率的关系：波速＝波长×频率，即c = λf 。
（3）[1][2]声音的传播需要介质，电磁波的传播不需要介质，电磁波在真空中传播的速度为光速，约 3×108m/s。
（4）电磁波是一个大家族，通常我们按照波长进行分类，按波长从大到小可分为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ射线等。
15 ．紫外线按波长大小可分为多个子波段如图，其中EUV 段可用于制造芯片，则EUV ( )
A ．不是电磁波 B ．波长大于紫光 C ．波长可能为110nm D ．传播速度比无线电波大
【答案】C
AD ．紫外线和无线电波都是电磁波，EUV 段属于紫外线，所以EUV 是电磁波，传播速度与无线电波相同，故 AD 不符合题意；
BC ．由图可知，EUV 的波长在10 ~ 124nm ，则EUV 波长可能为110nm ，紫光的波长在400 ~ 430nm ，所以EUV 波长小于紫光，故 B 不符合题意，C 符合题意。
故选 C。
16 ．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”等，5G 越来越深入我们的生活。5G 技术就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 ．电磁波在空气中的传播速度是 340m/s
C ．光是一种电磁波 D ．在真空中，无线电波比可见光传播得快
【答案】C
A ．电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，故 A 错误；
B ．声音在 15℃空气中传播速度为 340m/s ，电磁波在空气中的传播速度约为3 × 108 m/s ，故 B 错误；
C ．电磁波包括红外线、紫外线、可见光、无线电波等，所以光是一种电磁波，故 C 正确；
D．无线电波和可见光都属于电磁波，任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故传播速度相同，故 D 错误。
故选 C。
17．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60MHz ，它的波长是_________m。
19.1 电磁波 分层练习（解析版）
第 15 页 共 27 页
19.1 电磁波 分层练习（解析版）
【答案】 红外线 5
[1][2]由图可知红外线的波长最长， 射线的波y长最短，根据 可知c=，λ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60MHz的电磁波的波长为 m 。
能力提升练
一、单选题
1 ．如图所示的是车辆在高速公路上行驶的画面，下列说法中正确的是 ( )
A ．汽车使用的北斗卫星导航系统是通过超声波定位汽车的位置的
B ．小轿车在高速行驶时，小轿车顶部上方的气体流速大压强大
C ．司乘人员要系好安全带，是为了防止汽车突然减速时，惯性带来的危害
D ．高速行驶的汽车表面容易沾上灰尘，是因为汽车与空气摩擦产生电荷，从而吸引灰尘
【答案】C
A ．北斗卫星导航系统是通过电磁波来定位的，不是超声波，因为超声波不能在真空中传播，而卫星在太空，故 A 错误；
B ．根据流体压强与流速的关系，流速大的地方压强小。小轿车高速行驶时，顶部上方气体流速大压强小，故 B 错误；
C ．司乘人员系安全带，是为了防止汽车突然减速时，人由于惯性继续向前运动而带来的危害，故C 正确；
D ．高速行驶的汽车表面容易沾上灰尘，是因为汽车与空气摩擦起电，带电体有吸引轻小物体的性质，所以会吸引灰尘，静电现象是由于摩擦过程中电子转移，不是产生了电荷，D 错误。
故选 C。
2．如图所示是 2025 年春晚中机器人扭秧歌转手帕的场景，它装备了3D 激光雷达全自动定位与导航技术，能够完成高精度走位与动态任务。搭载了自研的 M107 系列关节电机，支持快速响应空翻、奔跑等复杂动作。手部安装有电磁铁控制手帕的转动。下列说法正确的是 ( )
第 16 页 共 27 页
A ．机器人芯片中的二极管、三极管是用导体材料制作的
B ．激光雷达采用超声波传递信息，实现定位和导航
C ．电磁铁的工作原理是电流的磁效应
D ．甩出去的手帕如果所受的力全部消失将永远圆周转动下去
【答案】C
A ．机器人芯片中的二极管、三极管是用半导体材料制作的，故 A 错误；
B ．激光雷达采用电磁波传递信息，实现定位和导航，故 B 错误；
C ．电磁铁的工作原理是电流的磁效应，通电导体周围存在磁场，故 C 正确；
D ．甩出去的手帕如果所受的力全部消失将保持力消失时的速度做匀速直线运动，故 D 错误。故选 C。
3 ．我们生活在电磁波的海洋中。下列关于电磁波的说法正确的是 ( )
A ．月球上没有空气，电磁波不能传播
B ．手机不是用电磁波来传递信息的
C ．微波炉是用电磁波来传递能量的
D ．利用电磁波不能传递声音信号，只能传递图像信号
【答案】C
A ．电磁波的传播不需要介质，电磁波可以在月球上传播，故 A 错误；
B ．有线电话是靠电流来传递信息的，无线电广播、电视、手机都是靠电磁波来传递信息的，故 B错误；
C．微波炉通过内部的磁控管产生频率约为 2.45GHz 的微波，这种电磁波能穿透食物，使食物中的水分子等极性分子高速振动摩擦，从而产生热量来加热食物，因此微波炉是用电磁波来传递能量的，故 C 正确；
D ．电磁波既可以传递声音信号，也可以传递图像信号。声音信号的传递：例如无线电广播，声音被转换为电信号后，通过调制加载到高频电磁波上发射出去，接收设备再将其还原为声音。图像信号的传递：例如电视传输，图像的光信号也被转换为电信号，与声音信号一同通过电磁波传播，接收端再还原为画面和声音。故 D 错误。
故选 C。
19.1 电磁波 分层练习（解析版）
第 17 页 共 27 页
4 ．下列关于声和电磁波的说法，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
【答案】D
A ．收音机、电视机和移动电话都是靠电磁波来传递信息的，故 A 正确，不符合题意；
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的，故 B 正确，不符合题意；
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，不符合题意；
D．高速公路两旁的隔音板只能阻断噪声的传播，而不能防止噪声的产生，故 D 不正确，符合题意。故选 D。
5 ．如图所示，2025 年春晚的机器人表演涉及到诸多电磁学知识，下列说法正确的是 ( )
A ．机器人转手绢主要是将电能转化为内能
B ．手绢转动原理与发电机工作原理相同
C ．机器人内部电路接通时，导线周围会产生磁场
D ．遥控机器人的电磁波信号需要借助空气才能传播
【答案】C
A ．机器人转手绢是由电动机带动的，电动机工作时，主要是将电能转化为机械能，而不是内能，故 A 错误；
B ．手绢转动是由电动机带动的，电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动；发电机的工作原理是电磁感应现象，二者原理不同，故 B 错误；
C ．机器人内部电路接通时，导线中有电流通过，根据电流的磁效应，通电导线周围会产生磁场，故 C 正确；
D ．遥控机器人的电磁波信号可以在真空中传播，不需要借助空气等介质，故 D 错误。故选 C。
二、多选题
19.1 电磁波 分层练习（解析版）
第 18 页 共 27 页
6．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“咔咔”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，最好用新电池来做
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
【答案】AD
A．实验中，将导线直接接在电池两端，由于短路对电池有较大损害，最好用旧电池来做，故 A 错误，符合题意；
B ．题目中，将导线的另一端与电池的正极快速摩擦，则导线中有迅速变化的电流，听到收音机中传出“咔咔”声，这是因为收音机收到了电磁波信号，说明迅速变化的电流能够产生电磁波，故 B正确，不符合题意；
C ．收音机中传出“咔咔”声，说明收音机接收到了电磁波信号，故 C 正确，不符合题意；
D ．收音机通过接收电磁波来工作，所以收音机传出的“咔咔”声是其接收电磁波而产生的，不是摩擦而产生的声音，故 D 错误，符合题意。
故选 AD。
7 ．国之重器“可上九天揽月，可下五洋捉鳖” ，下列相关说法正确的是 ( )
A ．“山东舰”和北斗卫星之间利用电磁波传递信息
B ．“奋斗者”号潜水器下潜时，与母船“探索一号”之间利用电磁波沟通
C ．长征二号 F 遥十八运载火箭发射升空时，将内能转化为机械能
D ．长征二号 F 遥十八运载火箭发射点火时，将内能转化为化学能
【答案】AC
A ．电磁波的传播不需要介质，广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。 “山东舰”和北斗卫星之间利用电磁波传递信息，故 A 正确；
B ．电磁波在水中的衰减很快，超声波的传播距离较远，水下通信通常利用超声波，因此“奋斗者”号潜水器下潜时，与母船“探索一号”之间利用超声波沟通，故 B 错误；
19.1 电磁波 分层练习（解析版）
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C ．长征二号 F 遥十八运载火箭发射升空时，将燃料燃烧产生的内能转化为机械能，故 C 正确；
D．长征二号 F 遥十八运载火箭发射点火时，燃料燃烧消耗化学能，将化学能转化为内能，故 D 错误。
故选 AC。
三、填空题
如图甲为胶囊胃镜机器人。检查时，患者随水将其吞下，医生通过电脑无线控制胶囊机器人在胃内移动，对病灶处拍摄照片，再通过无线传输将图片发送至记录器，方便医生做出诊断。请运用相关物理知识，完成下面小题。
8 ．小海吞服胶囊机器人时，发现胶囊机器人长约 2.5_________（填单位），医生远程无线操控机器人时，通过_________波来传递信号；
9 ．胶囊机器人能对病灶处拍摄照片，其成像特点与_________（选填“照相机” 、“投影仪”或“放大镜”）相同，如果医生想扫描更大范围时，应操作机器人_________（选填“靠近”或“远离”）此区域。
【答案】8 ． cm 电磁 9 ． 照相机 远离
8 ．[1]根据图甲中胶囊机器人与人手的对比，可知胶囊机器人的长度约为 2.5cm。
[2]医生在远程无线操控机器人时，是靠电磁波来传递信息的。
9 ．[1]根据胶囊机器人与人体胃的大小关系可知，胶囊机器人对病灶拍摄所得是照片应是倒立、缩小的实像，故与照相机的成像特点相同。
[2]根据凸透镜的成实像规律：物远像近像变小，如果医生想扫描更大范围时，即实像变小，应操作机器人远离此区域。
10 ．如图所示是某电磁波的波形图，其波长为_________cm ，频率为_________Hz 。探月卫星到地球指挥中心的距离约为3.9 × 105 km ，地球指挥中心向探月卫星发射的指令，经_________s 到达探月卫星。
【答案】 50 6 × 108 1.3
19.1 电磁波 分层练习（解析版）
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[1]图中 150cm 对应 3 个波长，因此单个波长为
[2]电磁波在真空中的速度c = 3 × 108 m / s ，波长 λ = 0.5m ，根据公式c = λf ，频率
[3]指令通过电磁波传递，速度为c = 3 × 105 km / s ，距离s = 3.9 × 105 km ，根据t ，时间
11 ．在车站和机场的安检入口，要用X 射线对旅客行李进行安全检查。X 射线是一种电磁波，若该 X 射线的波长是 1.5 nm ，则该 X 射线的频率为_________ MHz 。下列设备或工具也用到电磁波的是_________。
①声呐 ②雷达 ③手机通信 ④B 超 ⑤电视机遥控器【答案】 2 × 1011 ②③⑤
[1]该 X 射线的频率为f = = MHz 11
[2]声呐、B 超是利用超声波工作的。雷达、手机通信用到电磁波，电视遥控器是利用红外线工作的，红外线是电磁波的一种。故选②③⑤。
四、实验题
12 ．某同学进行如下实验，探究电磁波的特性。
(1)如图甲，打开收音机开关，旋至没有电台的位置，再调节音量旋钮，增大音量。取一节干电池和一根导线，先将导线的一端与干电池的一极相接，再用导线的另一端与干电池的另一极快速断续接触，发生的现象是_________ ，这说明收音机接收到了_________ 。该实验的结论是_________；
(2)该同学又利用手机探究电磁波的传播特性，如图乙所示。他将手机放入玻璃罩，抽去罩内空气，然后呼叫该手机。他发现该手机屏幕亮起，显示有人呼叫，但听不到铃声。这说明电磁波的传播 _________介质，声音的传播_________介质；（均选填“需要”或“不需要”）
(3)该同学又将手机放在铁盒中，发现手机_________（选填“能”或“不能”）接收到信号。他又想起一次乘坐电梯时，发现性能完好的手机接收不到信号，其原因可能是_________。
【答案】(1) 收音机发出“咔咔”声 电磁波 变化的电流在空间产生电磁波
(2) 不需要 需要
(3) 不能 电梯是金属制成的，对电磁波有屏蔽作用
19.1 电磁波 分层练习（解析版）
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（1）[1][2][3]先将导线的一端与干电池的一极相接，再用导线的另一端与干电池的另一极
快速断续接触，在导线中会产生迅速变化的电流，而迅速变化的电流会在空间产生电磁波，收音机接收到电磁波后会发出“咔咔”声，所以发生的现象是收音机发出“咔咔”声，说明收音机接收到了电磁波，该实验的结论是变化的电流在空间产生电磁波。
（2）[1][2]手机是依靠电磁波来传递信息的，光也是一种电磁波，他将手机放入玻璃罩，抽去罩内空气，罩内几乎变成真空状态，然后呼叫该手机，他发现该手机屏幕亮起，显示有人呼叫，说明光通过真空传播进入人的眼睛，即电磁波可以在真空中传播，电磁波的传播不需要介质，但听不到铃声，说明真空无法传声，声音的传播需要介质。
（3）[1][2]因为金属对电磁波有屏蔽作用，所以将手机放在铁盒中，铁盒可以屏蔽电磁波，会发现手机不能接收到信号，电梯也是金属制成的，对电磁波有屏蔽作用，所以乘坐电梯时，会发现性能完好的手机接收不到信号。
五、综合题
13 ．如图微波炉是人们用来加热食品的常用灶具。微波是一种高频电磁波，它能穿透陶瓷、玻璃、耐热塑胶等材料。
(1)微波炉的玻璃门安装了网状的金属片，这是利用金属容器对_________（选填“电磁”或“超声”）波有屏蔽作用。
(2)微波炉能够加热食物，这说明电磁波具有_________，食物中的水分子在微波的作用下剧烈振动，使食物的_________能增加、_________升高。
(3)微波炉如果在使用时有微波泄漏，会对人体产生一定的危害。请你利用身边的器材，检验家里的微波炉是否有微波泄漏，请简述你的检验方法：_________。
【答案】(1)电磁
(2) 能量 内 温度
(3)见解析
（1）网状金属片能阻隔电磁波的传播，利用金属导体对电磁波的反射和吸收特性，防止微波泄漏，同时允许可见光透过以便观察食物。
（2）[1][2][3]微波炉产生的电磁波具有能量。食物中的水分子在微波电场作用下摩擦碰撞，将电磁波的能量转化为食物的内能，从而使食物的温度升高。
（3）利用手机可以检验微波炉是否有微波泄漏，用手机拨打家里的固定电话，当固定电话的铃声响起时，将手机放入微波炉内，并关上炉门，观察家里的固定电话的铃声。
19.1 电磁波 分层练习（解析版）
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拓展培优练
一、单选题
1 ．2025 年 4 月 25 日，神舟二十号航天员乘组入驻中国空间站，后续开展了多项空间科学实验，获得的实验数据和图像等信息能及时传回地面所利用的是 ( )
A ．红外线 B ．紫外线 C ．电磁波 D ．超声波
【答案】C
A．红外线具有热效应，常用于遥控、红外测温等，但它在信息传输的距离、容量等方面，不适合用于太空与地面的大量实验数据、图像等信息的传输，故 A 不符合题意；
B ．紫外线能使荧光物质发光、杀菌消毒等，主要应用于消毒、防伪等领域，无法完成太空到地面的信息传输任务，故 B 不符合题意；
C ．电磁波的传播不需要介质，能在真空中传播，且可以高效地传递包括数据、图像在内的各种信息。神舟二十号在太空（真空环境）中，要将实验数据和图像等信息传回地面，利用的就是电磁波，故 C 符合题意；
D ．超声波是声波，声波的传播需要介质，而太空是真空环境，没有传播声波的介质，所以超声波无法在太空与地面之间传递信息，故 D 不符合题意。
故选 C。
二、填空题
2．地球上的科学家可以通过_________和“嫦娥六号”进行交互，“嫦娥六号”在降落到月球表面过程中，相对月球是_________（选填“运动”或“静止”）的，“嫦娥六号”在采集月壤时，会在月球表面留下“压痕” ，说明力可以使物体发生_________。
【答案】 电磁波 运动 形变
[1]地球和月球之间存在真空环境，声波无法在真空中传播，电磁波可以在真空中传播，所以地球上的科学家可以通过电磁波和“嫦娥六号”进行交互。
[2]“嫦娥六号”在降落到月球表面的过程中，相对于月球的位置发生了变化，所以相对于月球是运动的。
[3]“嫦娥六号”在采集月壤时对月球表面留下“压痕”，说明力使月球表面的形状发生了变化，即力可以使物体发生形变。
3 ．下降过程火箭速度减小，其机械能_________（选填“增加”“减少”或“不变”）；控制中心利用_________波向火箭传递信息。
【答案】 减少 电磁
19.1 电磁波 分层练习（解析版）
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【小题 1】[1]火箭质量不变，下降时速度减小，动能减少；同时高度降低，重力势能减少。
机械能是动能与势能的总和，二者均减少，且火箭制动时部分机械能转化为热能，因此机械能整体减少。
[2]电磁波能够在真空中传播，控制中心与火箭间的信息传递依赖电磁波（如无线电波属于电磁波范畴）。
4．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。
【答案】电磁波
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，它们在真空中
的传播速度相同，且都能传递能量和信息，在生活中有着广泛的应用，比如无线电波用于通信，红外线用于遥控等。而超声波是频率高于 20000Hz 的声波，属于机械波，与题目中所提的这些波不同。
5 ．2025 年 5 月 29 日，长征三号乙运载火箭托举天问二号探测器直冲霄汉，地面控制中心通过
_________波与探测器传递信息，这种波在真空中的传播速度是_________m/s ，探测器在随火箭加速升空过程中，机械能_________ ，以地面为参照物，探测器是_________ 的。
【答案】 电磁 3×108 增大 运动
[1]地面控制中心通过电磁波与探测器传递信息。因为电磁波可以在真空中传播，且能携带信息，适合用于深空探测器与地面的通信。
[2]电磁波在真空中的传播速度是 3×108m/s。
[3]探测器在随火箭加速升空过程中，机械能增大。因为探测器速度增大，动能增大，高度升高，重力势能增大，而机械能等于动能与重力势能之和，所以机械能增大。
19.1 电磁波 分层练习（解析版）
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[4]以地面为参照物，探测器是运动的。因为探测器相对于地面的位置在不断升高，有位置的变化，所以是运动的。
三、综合题
6．生态环境部发布 2024 年六五环境日的主题是“全面推进美丽中国建设”，其目的是动员社会各界参与生态环境保护、践行绿色生产生活方式。某校积极响应号召，物理社团开展关于“海域漂浮垃圾治理”调研活动，在查阅相关资料时，发现了与海域漂浮垃圾治理装备相关的文章，其中对装备的介绍如图（a）所示。在 V 字形浮围栏和自然动力作用下，海漂垃圾汇集到垃圾汇集框，而后由垃圾单向传输机构将其提升至垃圾分拣框内。传输机构的动力可由振荡浮子波浪能收集系统提供。维护人员可通过无线视频监控系统远程观察垃圾收集情况，并不定期到浮平台上对垃圾进行分拣、回收和无害化处理。
请结合上述信息完成下面的问题：
(1)无线视频监控系统中的镜头相当于一个凸透镜，垃圾收集情况通过镜头成倒立、_________ 的实像，监控画面信号通过_________波传回控制中心。
(2)振荡浮子波浪能收集系统的一部分结构简化图如图（b）所示，某时刻浮子受到海水向上的力，该力使 OA 绕 O 点向上转动，从而带动 B 点的连杆运动。OA 部分相当于一个_________（填简单机械名称）。
(3)垃圾单向传输机构内部的一部分结构简化图如图（c）所示，则图中能绕支点转动的金属棒ab可以阻止棘轮_________（选填“顺”或“逆”）时针转动，实现单向传输。
(4)浮筒是控制整个装置漂浮状态和吃水深度的重要配件。该社团利用压力传感器设计了一套吃水深度监测系统，图（d）为监测系统的简化电路图。他们使用的压力传感器接入电路的阻值与其所受海水的压力之间的关系如图（e）所示（为方便计算，数据已作简化处理），入水前其阻值为 20Ω ,入水后其受压面与海水的接触面积是15cm2 。将传感器安装在浮平台底部，若要实现当浮平台的吃
19.1 电磁波 分层练习（解析版）
第 25 页 共 27 页
水深度为 1m 时，电路中电流为 0.3A ，滑动变阻器Rp 接入电路的阻值应为_________Ω（电源电压恒为 9V ， P海水 取1.0 × 103 kg/m3 ，g 取 10N/kg ，不考虑水流的影响）。
(5)为了践行绿色理念，推动绿色出行，请你结合日常生活针对绿色出行提出一条合理化建议：_____。
【答案】(1) 缩小 电磁
(2)杠杆(3)逆
(4)22
(5)多乘坐公共交通
（1）[1]无线视频监控系统中的镜头相当于一个凸透镜，通过镜头能实时记录垃圾收集情况，此时物体在凸透镜的二倍焦距以外，物体成倒立、缩小的实像。
[2]监控画面信号是通过电磁波传回控制中心的。
（2）在图（b）中，OA 部分绕 O 点转动，O 为支点，A 端受到的海水向上的推力为动力，B 点连杆向下的力为阻力，符合杠杆的特征，所以 OA 部分相当于一个杠杆；
（3）在图（c）中，当棘轮要逆时针旋转时，杠杆 ab 两端受到的压力会使杠杆处于平衡状态，从而阻止棘轮逆时针旋转。
（4）由图（e），设压力传感器接入电路的阻值与其所受海水的压力之间的关系式为R = kF + b当 F=0 时，R=20Ω , 当 F=5N 时，R= 16Ω
代入可得：
解得：k b = 20
所以关系式为R F + 20
当吃水深度为 1m 时，压力传感器受到的压力为
F = pS = P海水ghS = 1.0 × 103 kg/m3 × 10N/kg× 1m× 15× 10-4 m2 = 15N
此时压力传感器接入电路的阻值为R N + 20 = 8Ω
19.1 电磁波 分层练习（解析版）
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分析图（d）电路，压力传感器和滑动变阻器串联，电流表测电路电流，此时总电阻为
则滑动变阻器接入电路的阻值应为RP = R总 - R = 30Ω - 8Ω = 22Ω
（5）为了践行绿色理念，推动绿色出行，可以多乘坐公共交通。
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