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21.1 电磁波的海洋
题型1 电磁波的产生 题型2 电磁波的传播
题型3 电磁波的波长、波速、频率 题型4 电磁波家族及其应用
题型1 电磁波的产生
解｜题｜知｜识 电磁波产生的原理是变化的电场会产生磁场（即电流会产生磁场），变化的磁场则会产生电场。变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场，这就是电磁场，而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波。
【典例1】电磁波家庭成员很多，有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等，电磁波与人们生活密不可分，已渗透到我们生活的各个方面。下列说法错误的是（　　）
A．飞机利用电磁波导航
B．手机利用声波传递信号
C．遥控器利用红外线实现对电视机遥控
D．微波炉利用电磁波来加热食品
【变式1】小明在家里看电视时发现：只要妈妈在电视机旁边使用电吹风，屏幕上就会出现很多“雪花”，电吹风一停“雪花”也随即消失。这是因为电视机接收到了电吹风产生的（　　）
A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．噪声
【变式2】下雨天在家收听广播节目时，我们发现在打雷时，从收音机里会听到“咔嚓、咔嚓…”的声音，然后才听到雷声。
（1）你知道打雷时，收音机为什么会发出“咔嚓”的声音？
（2）为什么我们会先听到收音机里的“咔嚓”声，然后才听到雷声？
题型2 电磁波的传播
解｜题｜知｜识 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。
【典例1】2024年10月30日4时27分，长征二号F遥十九运载火箭点火升空，随后将载有3名宇航员的飞船精准送入预定轨道。下列有关说法正确的是（　　）
A．火箭应选用密度小、热值大的燃料
B．火箭点火时，为防止发射台被高温熔化，发射台下方修建水池，利用水比热容大来吸热降温
C．火箭升空时，向下喷气获得推力与内燃机的压缩冲程相似
D．地面监控通信系统通过超声波监控火箭发射过程
【变式1】我国科技创新能力日益凸显，各种新材料、新技术等科技成果不断涌现。下列说法正确的是（　　）
A．我国歼﹣20的表面涂有吸波材料，能够吸收雷达发射的超声波
B．我国新一代宇航服包含多层隔热材料，能有效减少热传递
C．我国高铁采用了密度小的玻璃纤维复合材料，在增加质量的同时提升强度
D．神舟载人飞船返回舱外部采用的烧蚀材料，在高温下熔化蒸发过程中放热
【变式2】如图是一些城市在配送商品时使用的无人驾驶车，该车在送货过程中使用了北斗导航和“5G”通信技术，能自动规避障碍，识别红绿灯信号并做出反应。下列说法中正确的是（　　）
A．“5G”通信技术是物联网的基础，是靠超声波来实现的
B．无人驾驶车内部核心“芯片”是用超导体材料制作的
C．“5G”信号比“4G”信号在真空中传播速度更快
D．北斗导航是利用电磁波与服务器之间交换信息的
【变式3】如图所示是我国自主研制的一种中低空、长航时、多用途电动无人机。下列有关说法正确的是（　　）
A．无人机内的芯片使用超导体制作
B．用密度更小的碳纤维替换钢材部件可增加机身质量
C．该无人机飞行时主要将机械能转化为电能
D．无人机与地面进行信息传递主要依靠的是电磁波
题型3 电磁波的波长、波速、频率
解｜题｜知｜识 （1）波长 ：指的是相邻的两个波峰（或波谷）之间的距离。 波速 ：描述电磁波传播速度的快慢，表示单位时间内电磁波传播的距离 频率 ：单位时间内（通常是1秒内）完成全振动的次数。 （2）电磁波的波长、波速和频率的关系：波速＝波长×频率。如果用c表示光速，用λ表示波长，用f表示频率，则有c＝λf。 （3）电磁波在真空中的波速一定，所以电磁波的频率和波长成反比关系。频率越低，波长越长；频率越高，波长越短。
【典例1】以下说法正确的是（　　）
A．电磁波的频率越高，波长越长
B．发电机是利用电磁感应原理制成的
C．导体棒在磁场中运动就一定会产生感应电流
D．地球周围存在磁场，地磁场两极与地理两极重合
【变式1】某手机网络频率范围是1920MHz﹣﹣﹣1935MHz，下列说法正确的是（　　）
A．1920MHz 的电磁波波长比 1935MHz 的短
B．1920MHz 的电磁波不能在没有空气的月球上传播
C．1920MHz 的电磁波在真空中传播的速度比 1935MHz 的慢
D．1920MHz 和 1935MHz 的电磁波在真空中传播的速度相同
【变式2】以声消声原理（　　）
A．利用声波的密部与疏部恰好相遇，它们就会互相加强
B．利用声波的密部与密部恰好相遇，它们就会互相抵消
C．利用声波的疏部与疏部相遇，它们就会互相抵消
D．“以声消声”的方法也称作“有源消声技术”
【变式3】阅读短文，回答下列问题
拥抱5G时代
5G电话通了，5G手术成功了，5G庭审开庭了……近期，5G“很忙”，形形色色的与5G有关的应用频频在我们视野中出现，5G技术突破了数据传输的瓶颈，实现了端到端的高速率、低时延、广连接，5G技术即将在移动终端大规模推出。无论是1G、2G、3G，还是4G、5G，无论什么黑科技、白科技，博大精深的无线通信技术奥秘全部都蕴含在物理学中的基本公式“c＝λ∫”即“光速＝波长×频率”（国际单位中，波长的单位为米：频率单位为赫兹）
电磁波的功能特性，是由它的频率决定的，不同频率的电磁波，有不同的用途，频率越高，能使用的频率资源越丰富，其传输速率就越高，同时，频率越高，波长越短，越趋近于直线传播（绕射能力越差），在传播介质中的衰减也越大
5G技术采用了高频段，其最大的问题就是传输距离大幅缩短，覆盖能力大幅减弱，为了解决这一问题，需要增加覆盖同一区域的5G基站的数量，将来我们身边将会出现很多的“微基站”、“天线阵列”，只有这样，同一基站下的两个用户就可以不通过基站直接实现手机间的传输。
（1）电磁波的传播 　 　 （选填“需要”或“不需要”）介质。
（2）5G通信技术是利用了电磁波能传递 　 　 这一特点；
（3）国际上主要使用28GHz（G＝109）电磁波进行5G商用的频段试验，利用文中提到的知识，估算5G商用电磁波的波长约为 　 　 cm（计算结果保留一位小数）。
题型4 电磁波家族及其应用
解｜题｜知｜识 （1）分类：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。 （2）无线电波：通常用于广播、电视和移动电话的频率为数百千赫至数百兆赫的那一部分，叫做无线电波。无线电波又可以分为长波、中波、短波和微波。 （3）应用： 无线电波：用于广播、电视和移动电话 无外线：家电的遥控器 微波：可用来加热食品 紫外线：杀菌 X射线：医学上用来做透视检查 γ射线：金属探伤
【典例1】关于电磁波的相关知识，下列说法正确的是（　　）
A．红外线、紫外线不属于电磁波
B．电磁波只能在空气中传播
C．图中，收音机既可以接收到电磁波，又可以发射电磁波
D．图中，将一根导线一端与干电池负极相连，另一端与正极时断时续的接触摩擦，能产生电磁波
【变式1】电磁波是一个大家族，如图是它们的家族谱。对电磁波的认识，下列说法错误的是（　　）
A．真空中不同电磁波的传播速度不同
B．红外线比紫外线的频率低
C．可见光也是一种电磁波
D．电磁波的频率越高，波长越短
【变式2】电磁波是一个大家族，如图是它们的家族谱。对电磁波的认识，下列说法错误的是（　　）
A．可见光也是一种电磁波
B．红外线比紫外线的频率低
C．真空中不同电磁波的传播速度不同
D．电磁波的频率越高，波长越短
1．“望舒之辇”是清华大学载人月球车的设计方案，灵感来源于中国古代传说中的月亮女神望舒，同时融入了秦始皇陵铜车马的关键元素，体现了中国文化的博大精深和中国哲学思想的深邃。下列说法中正确的是（　　）
A．航天员看到同伴是因为发生了光的反射
B．皎洁的月亮是光源
C．“望舒之辇”在月球地面上的影子是由光的反射形成的
D．“望舒之辇”与地球联系，依靠的是超声波
2．随着科技的发展，无人机外卖已经在部分城市走入了百姓的生活，无人机在进入目标区域后向目的快递柜发出着陆请求、本机任务报告和本机运行状态报告，在收到着陆请求应答之后，由快递柜指引无人机在快递柜顶端停机平台着陆、装卸快递、以及进行快速充电。无人机是通过电磁波来与数据中心进行数据传输的。下列关于电磁波的说法不正确的是（　　）
A．电磁波可以在真空中传播
B．电磁波的速度为3×108m/s
C．超声波在空气中的传播速度比电磁波快
D．电磁波可以传递信息
3．关于神舟十八号宇航员在空间站谈话时的声音，下列说法正确的是（　　）
A．空间站内声音的传播速度为3×108m/s
B．航天员的声音可以通过超声波传回地球
C．在空间站内，叶光富可根据音色判断说话的是哪位宇航员
D．回看谈话场景，用二倍速播放时声音变尖是因为改变了声音的响度
4．下列有关声现象的说法正确的是（　　）
A．声音和电磁波都能传递信息且都可以在真空中传播
B．中考期间学校路段禁止鸣笛，这是从声源处减弱噪声
C．老师用扩音器讲课，是为了改变音调
D．一台好的音响设备要有较高的保真度，这是因为它能较好的保持原声的响度
家族，图中所示的是其家族成员。下列关于电磁波及其应用的说法中，不正确的是（　　）
A．红外线是一种电磁波
B．在真空中，γ射线传播速度最快
C．无线电波的传播不需要介质
D．遥控器利用红外线实现对空调的控制
6．如图是Robodynamics公司设计的一款外形傲娇的Luna遛狗机器人。Luna还配备了一个高清摄像头、麦克风、扬声器、一块8英寸的LCD触控屏、以及一只提手，Luna还可选配Wi﹣Fi和蓝牙组件。以下关于Luna说法正确的是（　　）
A．高清摄像头的镜头是一个凹透镜
B．扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用
C．Wi﹣Fi和蓝牙传递信号的速度大约相同，约为340m/s
D．麦克风的工作原理和电动机相同
7．Wi﹣Fi是一种短距离无线网络通信技术，为无线上网提供了极大的方便。Wi﹣Fi传递信息是利用（　　）
A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．红外线
8．2024央视春晚西安分会场，《山河诗长安》的演出将传统文化虚实结合，诗乐相和，山河璀璨，令人震撼。关于表演过程，下列说法正确的是（　　）
A．齐诵《将进酒》时发出的声音不是由物体振动产生的
B．现场观众听到的声音是靠空气传播的
C．观众通过声音的音调来分辨不同演员的声音
D．全国人民通过电视收看到该节目，是利用超声波传递信息的
9．北斗远在天边，应用近在身边。福建莆田运用北斗卫星等技术，打造了装有北斗终端的老年鞋，并免费发放给需要的老人。该鞋子具有多种定位、足迹查询、超出范围主动报警等功能，在防止老年人走失方面有重要作用，下列关于北斗卫星说法正确的是（　　）
A．北斗卫星利用电磁波向地面传递信息
B．电磁波在空气中的传播速度为340m/s
C．北斗卫星上的芯片采用超导材料制成
D．北斗卫星长期工作不需要消耗任何能量
10．5G技术的发展，诞生了大量的新兴科技。5G智能巡 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．太空是真空，电磁波不能传播
B．光是一种电磁波
C．电磁波的频率越高，传播的速度就越大
D．电磁波在空气中的传播速度是340m/s
11．2025年12月，济南云巴正式开通运营，作为山东省首条云巴线路，搭载“车﹣车”通信系统，列车之间会“对话”，运行更智能，车辆搭载的新型电池安全性能高，采用智慧能源管理系统，制动过程（刹车）能将车辆的动能转化为电能储存起来，下列关于云巴运行过程中的分析，正确的是（　　）
A．车辆搭载的新型电池工作时，电路中的导体通过电流后不会发热
B．云巴在制动刹车的过程中，动能转化为电能的效率一定小于100%
C．车与车间的“对话”使其运行更智能是通过电磁波来传输信息
D．云巴在转弯时，车身上的指示灯同时亮起，这些灯一定是串联的
12．2025年11月3日，据央视新闻报道，中国空间站迎来“厨房神器”——太空烤箱，太空烤出来的鸡翅如图所示，航天员们已经吃得停不下来啦！太空烤箱将电能主要转化为　
　 能；烤鸡翅时，通过　 　 的方式增加了鸡翅的内能；航天员在空间站靠　 波与地面指挥中心传递信息。
13．2024年4月30日17时46分，神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。在整个返回过程中宇航员可以通过 　 　 （选填“超声波”或“电磁波”）与地面指挥中心取得联系，返回舱在通过大气层的过程中，与大气层发生剧烈摩擦，通过 　 　 （选填“热传递”或“做功”）的方法增大了返回舱的内能。
14．我国已有几十颗通信卫星镶嵌在浩瀚的太空，连结成一条“太空丝绸之路”，为我国所倡导的“一带一路”提供全方位通信服务，通信卫星与地面间信息传输的媒介是　 　 ，它　 　 （选填“能”或“不能”）在真空中传播。光缆通信会用到光纤，它是一种由玻璃制成的纤维，则光纤是　 　 （选填“导体”或“绝缘体”）。
15．第五代移动通信系统5G已经成为通信业和学术界探讨的热点，华为走在了5G技术的前列，如图所示，手机芯片使用的材料是 　 　 （选填“导体”“半导体”或“超导体”）。神舟十三号顺利对接空间站，一声“北京明白”，让国人振奋，空间站和指挥中心联系用的是 　 　 波。
14．人们利用如图所示的同步卫星转播电视节目。“同步卫星”中“同步”的意思是“以 　　 为参照物，它是静止的”；同步卫星转播电视节目是利用 　 　 来传递声音和图象信号的
15．以下是小明同学总结的电与磁内容的知识结构，图中A为发电机的原理，即 　 　 ；B为广播、移动电话传递信息的载体，即 　 　 。
16．2024年12月17日21时57分，神舟十九号乘组航天员蔡旭哲、宋令东、王浩泽在空间机械臂和地面科研人员配合支持下，完成了空间站空间碎片防护装置安装等任务。中国航天员出舱活动时的影像信息通过 　 波从遥远的太空传递到地面接收站，该波在真空中的传播速度约为 　 m/s。
17．橘子洲头的无人机表演将传统文化与现代科技相结合，为人们带来了一场视觉盛宴。地面控制台利用 　 　 （选填“次声波”、“电磁波”或“超声波”）给无人机发送指令，从而控制其飞行轨迹。表演结束返航时，相对于建筑物，无人机是 　 　 的（选填“运动”或“静止”）。
18．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
19．各色光在真空中的波长如图所示，植物中叶绿素a会吸收波长在430nm～662nm之间的光。真空中，波长650nm的光（　　）
A．是紫光
B．不是电磁波
C．波长比蓝光的长
D．比波长500nm的光传播速度大21.1 电磁波的海洋
题型1 电磁波的产生 题型2 电磁波的传播
题型3 电磁波的波长、波速、频率 题型4 电磁波家族及其应用
题型1 电磁波的产生
解｜题｜知｜识 电磁波产生的原理是变化的电场会产生磁场（即电流会产生磁场），变化的磁场则会产生电场。变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场，这就是电磁场，而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波。
【典例1】电磁波家庭成员很多，有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等，电磁波与人们生活密不可分，已渗透到我们生活的各个方面。下列说法错误的是（　　）
A．飞机利用电磁波导航
B．手机利用声波传递信号
C．遥控器利用红外线实现对电视机遥控
D．微波炉利用电磁波来加热食品
【答案】B
【解答】解：A、飞机利用电磁波导航，所以A正确；
B、手机是利用微波来传递信号的，微波也属于无线电波，所以B错误；
C、电视机的遥控器是利用红外线来工作的，所以C正确；
D、微波炉是用微波来加热食品的，微波属于电磁波，所以D正确。
故选：B。
【变式1】小明在家里看电视时发现：只要妈妈在电视机旁边使用电吹风，屏幕上就会出现很多“雪花”，电吹风一停“雪花”也随即消失。这是因为电视机接收到了电吹风产生的（　　）
A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．噪声
【答案】C
【解答】解：这是因为变化的电流周围存在着电磁波，吹风机工作时能产生电磁波，这些电磁波被电视机接收，并对电视机产生干扰。
故选：C。
【变式2】下雨天在家收听广播节目时，我们发现在打雷时，从收音机里会听到“咔嚓、咔嚓…”的声音，然后才听到雷声。
（1）你知道打雷时，收音机为什么会发出“咔嚓”的声音？
（2）为什么我们会先听到收音机里的“咔嚓”声，然后才听到雷声？
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）打雷时，收音机会发出“咔嚓”的声音，是因为打雷产生的电磁波被收音机接收，干扰了收音机正常信号的接收。
（2）我们总是先听到收音机里的“咔嚓”声，然后才听到雷声。这是因为在空气中，电磁波传播速度比声音的传播速度大。
题型2 电磁波的传播
解｜题｜知｜识 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。
【典例1】2024年10月30日4时27分，长征二号F遥十九运载火箭点火升空，随后将载有3名宇航员的飞船精准送入预定轨道。下列有关说法正确的是（　　）
A．火箭应选用密度小、热值大的燃料
B．火箭点火时，为防止发射台被高温熔化，发射台下方修建水池，利用水比热容大来吸热降温
C．火箭升空时，向下喷气获得推力与内燃机的压缩冲程相似
D．地面监控通信系统通过超声波监控火箭发射过程
【答案】A
【解答】解：A、因为在燃料体积一定时，密度小的燃料可以减少燃料的质量，从而减少燃料的重力，故火箭在选用燃料时，应选用密度小、热值大的燃料，这样可以减小燃料的质量，从而减少火箭的总重量。在其它条件相同时，热值大的燃料则能在燃烧时释放更多的热量，故A正确；
B、火箭发射时，高温的火焰向下喷射，水池中的水受热汽化，吸收热量，故B错误；
C、火箭升空时，向下喷气获得推力是利用力的作用是相互的，内燃机的压缩冲程是将机械能转化为内能，因此不同，故C错误；
D、电磁波可以传递信息且传播不需要介质，因此地面监控通信系统是通过电磁波监控火箭发射过程，故D错误。
故选：A。
【变式1】我国科技创新能力日益凸显，各种新材料、新技术等科技成果不断涌现。下列说法正确的是（　　）
A．我国歼﹣20的表面涂有吸波材料，能够吸收雷达发射的超声波
B．我国新一代宇航服包含多层隔热材料，能有效减少热传递
C．我国高铁采用了密度小的玻璃纤维复合材料，在增加质量的同时提升强度
D．神舟载人飞船返回舱外部采用的烧蚀材料，在高温下熔化蒸发过程中放热
【答案】B
【解答】解：A、歼﹣20的表面涂有吸波材料，其作用是吸收雷达发射的电磁波，而非超声波，通过吸收电磁波可减少雷达反射信号，实现隐身效果，故A错误。
B、根据国家航天局介绍，我国新一代宇航服包含多层隔热材料，可反射90%的太阳辐射，能有效减少热传递，维持航天员合适的体感温度。故B正确。
C、高铁采用密度小的玻璃纤维复合材料，目的是在保证强度的同时，减轻高铁的质量，从而降低能耗、提高运行效率等，而不是增加质量，故C错误。
D、神舟载人飞船返回舱外部采用烧蚀材料，根据烧蚀材料的工作原理，其在高温下熔化、蒸发过程中会吸收大量的热，从而带走热量，保护返回舱内部温度在合理范围，故D错误。
故选：B。
【变式2】如图是一些城市在配送商品时使用的无人驾驶车，该车在送货过程中使用了北斗导航和“5G”通信技术，能自动规避障碍，识别红绿灯信号并做出反应。下列说法中正确的是（　　）
A．“5G”通信技术是物联网的基础，是靠超声波来实现的
B．无人驾驶车内部核心“芯片”是用超导体材料制作的
C．“5G”信号比“4G”信号在真空中传播速度更快
D．北斗导航是利用电磁波与服务器之间交换信息的
【答案】D
【解答】解：A．“5G”通信技术是物联网的基础，是靠电磁波来实现的，故A错误；
B．无人驾驶车内部核心“芯片”是用半导体材料制作的，故B错误；
C．“5G”信号和“4G”信号都是电磁波的一种，各种电磁波在真空中的传播速度相同，故C错误；
D．北斗导航是利用电磁波与服务器之间交换信息的，故D正确。
故选：D。
【变式3】如图所示是我国自主研制的一种中低空、长航时、多用途电动无人机。下列有关说法正确的是（　　）
A．无人机内的芯片使用超导体制作
B．用密度更小的碳纤维替换钢材部件可增加机身质量
C．该无人机飞行时主要将机械能转化为电能
D．无人机与地面进行信息传递主要依靠的是电磁波
【答案】D
【解答】解：A．无人机内的芯片使用半导体制作，具有单向导电性，故A错误，不符合题意；
B．用密度更小的碳纤维替换钢材部件，当体积不变时，由得，可减小机身质量，故B错误，不符合题意；
C．该无人机飞行时主要将电能转化为机械能，故C错误，不符合题意；
D．电磁波的传播不需要介质，无人机与地面进行信息传递主要依靠的是电磁波，故D正确，符合题意。
故选：D。
题型3 电磁波的波长、波速、频率
解｜题｜知｜识 （1）波长 ：指的是相邻的两个波峰（或波谷）之间的距离。 波速 ：描述电磁波传播速度的快慢，表示单位时间内电磁波传播的距离 频率 ：单位时间内（通常是1秒内）完成全振动的次数。 （2）电磁波的波长、波速和频率的关系：波速＝波长×频率。如果用c表示光速，用λ表示波长，用f表示频率，则有c＝λf。 （3）电磁波在真空中的波速一定，所以电磁波的频率和波长成反比关系。频率越低，波长越长；频率越高，波长越短。
【典例1】以下说法正确的是（　　）
A．电磁波的频率越高，波长越长
B．发电机是利用电磁感应原理制成的
C．导体棒在磁场中运动就一定会产生感应电流
D．地球周围存在磁场，地磁场两极与地理两极重合
【答案】B
【解答】解：A、电磁波的波速一定，频率越高，波长越短，故A错误；
B、发电机是利用电磁感应原理制成的，工作时机械能转化成电能；故B正确；
C、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中才会产生感应电流，这个导体没有说明是否是闭合电路的一部分，也没有说明是否是切割磁感线运动，所以导体中可能有感应电流，也可能没有感应电流，故C错误；
D、地磁两极与地球两极并不重合，而是有一定的夹角，故D错误。
故选：B。
【变式1】某手机网络频率范围是1920MHz﹣﹣﹣1935MHz，下列说法正确的是（　　）
A．1920MHz 的电磁波波长比 1935MHz 的短
B．1920MHz 的电磁波不能在没有空气的月球上传播
C．1920MHz 的电磁波在真空中传播的速度比 1935MHz 的慢
D．1920MHz 和 1935MHz 的电磁波在真空中传播的速度相同
【答案】D
【解答】解：A、电磁波频率越高，波长越短，频率越低，波长越长，1920MHz的电磁波波长比1935MHz的长，故A错误；
B、1920MHz的电磁波能在没有空气的月球上传播，故B错误；
C、1920MHz的电磁波在真空中传播的速度与1935MHz的传播速度相同，故C错误；
D、1920MHz和1935MHz的电磁波在真空中传播的速度相同，故D正确；
故选：D。
【变式2】以声消声原理（　　）
A．利用声波的密部与疏部恰好相遇，它们就会互相加强
B．利用声波的密部与密部恰好相遇，它们就会互相抵消
C．利用声波的疏部与疏部相遇，它们就会互相抵消
D．“以声消声”的方法也称作“有源消声技术”
【答案】D
【解答】解：声音以声波的形式向远处传播，假如甲声源传来的疏波和乙声源传来的密波恰好同时到达某点，那么这一点的空气就会安静无波，在这里也就听不到声音了。这种方法称为有源消声技术。
故选：D。
【变式3】阅读短文，回答下列问题
拥抱5G时代
5G电话通了，5G手术成功了，5G庭审开庭了……近期，5G“很忙”，形形色色的与5G有关的应用频频在我们视野中出现，5G技术突破了数据传输的瓶颈，实现了端到端的高速率、低时延、广连接，5G技术即将在移动终端大规模推出。无论是1G、2G、3G，还是4G、5G，无论什么黑科技、白科技，博大精深的无线通信技术奥秘全部都蕴含在物理学中的基本公式“c＝λ∫”即“光速＝波长×频率”（国际单位中，波长的单位为米：频率单位为赫兹）
电磁波的功能特性，是由它的频率决定的，不同频率的电磁波，有不同的用途，频率越高，能使用的频率资源越丰富，其传输速率就越高，同时，频率越高，波长越短，越趋近于直线传播（绕射能力越差），在传播介质中的衰减也越大
5G技术采用了高频段，其最大的问题就是传输距离大幅缩短，覆盖能力大幅减弱，为了解决这一问题，需要增加覆盖同一区域的5G基站的数量，将来我们身边将会出现很多的“微基站”、“天线阵列”，只有这样，同一基站下的两个用户就可以不通过基站直接实现手机间的传输。
（1）电磁波的传播 　 　 （选填“需要”或“不需要”）介质。
（2）5G通信技术是利用了电磁波能传递 　 　 这一特点；
（3）国际上主要使用28GHz（G＝109）电磁波进行5G商用的频段试验，利用文中提到的知识，估算5G商用电磁波的波长约为 　 　 cm（计算结果保留一位小数）。
【答案】（1）不需要；（2）信息；（3）1.1。
【解答】解：（1）电磁波的传播不需要介质；
（2）5G通信技术是利用了电磁波能传递信息的特点；
（3）由题知5G信号频率f＝28GHz＝2.8×1010Hz，根据公式c＝λf得：
λ1.1×10﹣2m＝1.1cm。
故答案为：（1）不需要；（2）信息；（3）1.1。
题型4 电磁波家族及其应用
解｜题｜知｜识 （1）分类：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。 （2）无线电波：通常用于广播、电视和移动电话的频率为数百千赫至数百兆赫的那一部分，叫做无线电波。无线电波又可以分为长波、中波、短波和微波。 （3）应用： 无线电波：用于广播、电视和移动电话 无外线：家电的遥控器 微波：可用来加热食品 紫外线：杀菌 X射线：医学上用来做透视检查 γ射线：金属探伤
【典例1】关于电磁波的相关知识，下列说法正确的是（　　）
A．红外线、紫外线不属于电磁波
B．电磁波只能在空气中传播
C．图中，收音机既可以接收到电磁波，又可以发射电磁波
D．图中，将一根导线一端与干电池负极相连，另一端与正极时断时续的接触摩擦，能产生电磁波
【答案】D
【解答】解：A、红外线、紫外线都属于电磁波。按照频率从小到大排序，电磁波主要包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X 射线和伽玛射线。故A错误。
B、电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，也可以在空气、水、玻璃等介质中传播。故B错误。
C、收音机是接收电磁波的设备，它通过天线接收广播电台发射的电磁波信号，经过放大和解调等处理，还原出声音信号。收音机本身并不具备发射电磁波的功能，发射电磁波的是广播电台等设备。故C错误。
D、将一根导线一端与干电池负极相连，另一端与正极时断时续的接触摩擦，会使电路中的电流发生变化，从而产生变化的磁场，变化的磁场又会产生变化的电场，这样变化的电场和变化的磁场交替产生，就能够形成电磁波向周围空间传播。故D正确。
故选：D。
【变式1】电磁波是一个大家族，如图是它们的家族谱。对电磁波的认识，下列说法错误的是（　　）
A．真空中不同电磁波的传播速度不同
B．红外线比紫外线的频率低
C．可见光也是一种电磁波
D．电磁波的频率越高，波长越短
【答案】A
【解答】解：A、真空中不同电磁波的传播速度相同，故A错误；
B、由图可以看出红外线比紫外线的频率低，故B正确；
C、任何光波都是一种电磁波，故C正确；
D、由于电磁波传播速度不变，则电磁波的频率越高，波长越短，故D正确。
故选：A。
【变式2】电磁波是一个大家族，如图是它们的家族谱。对电磁波的认识，下列说法错误的是（　　）
A．可见光也是一种电磁波
B．红外线比紫外线的频率低
C．真空中不同电磁波的传播速度不同
D．电磁波的频率越高，波长越短
【答案】C
【解答】解：A、任何光波都是一种电磁波，故A正确，不合题意；
B、由图可以看出红外线比紫外线的频率低，故B正确，不合题意；
C、真空中不同电磁波的传播速度相同，故C错误，符合题意；
D、由于电磁波传播速度不变，则电磁波的频率越高，波长越短，故D正确，不合题意。
故选：C。
1．“望舒之辇”是清华大学载人月球车的设计方案，灵感来源于中国古代传说中的月亮女神望舒，同时融入了秦始皇陵铜车马的关键元素，体现了中国文化的博大精深和中国哲学思想的深邃。下列说法中正确的是（　　）
A．航天员看到同伴是因为发生了光的反射
B．皎洁的月亮是光源
C．“望舒之辇”在月球地面上的影子是由光的反射形成的
D．“望舒之辇”与地球联系，依靠的是超声波
【答案】A
【解答】解：A．光射到同伴身上，发生光的反射，反射的光进入航天员的眼中，所以宇航员看到同伴，故A正确；
B．月亮本身不会发光，所以不是光源，故B错误；
C．“望舒之辇”在月球地面上的影子是由光的直线传播形成的，故C错误；
D．“望舒之辇”与地球联系，依靠的是电磁波，超声波不能在真空中传播，故D错误。
故选：A。
2．随着科技的发展，无人机外卖已经在部分城市走入了百姓的生活，无人机在进入目标区域后向目的快递柜发出着陆请求、本机任务报告和本机运行状态报告，在收到着陆请求应答之后，由快递柜指引无人机在快递柜顶端停机平台着陆、装卸快递、以及进行快速充电。无人机是通过电磁波来与数据中心进行数据传输的。下列关于电磁波的说法不正确的是（　　）
A．电磁波可以在真空中传播
B．电磁波的速度为3×108m/s
C．超声波在空气中的传播速度比电磁波快
D．电磁波可以传递信息
【答案】C
【解答】解：A．电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，故A正确，不符合题意；
B．电磁波在真空中传播的速度为3×108m/s，在空气中的传播速度接近在真空中的传播速度，通常也近似认为是3×108m/s，故B正确，不符合题意；
C．电磁波在空气中的传播速度比超声波快，因为超声波在空气中传播的速度约为340m/s，电磁波在空气中传播的速度约为3×108m/s，故C错误，符合题意；
D．电磁波与声波一样可以传递信息，故D正确，不符合题意。
故选：C。
3．关于神舟十八号宇航员在空间站谈话时的声音，下列说法正确的是（　　）
A．空间站内声音的传播速度为3×108m/s
B．航天员的声音可以通过超声波传回地球
C．在空间站内，叶光富可根据音色判断说话的是哪位宇航员
D．回看谈话场景，用二倍速播放时声音变尖是因为改变了声音的响度
【答案】C
【解答】解：A、空间站内声音的传播速度约为340m/s，故A错误；
B、航天员的声音可以通过电磁波传回地球，超声波不能在真空中传播，故B错误；
C、在空间站内，叶光富可根据音色判断说话的是哪位宇航员，故C正确；
D、回看谈话场景，用二倍速播放时声音变尖是因为改变了声音的音调，故D错误。
故选：C。
4．下列有关声现象的说法正确的是（　　）
A．声音和电磁波都能传递信息且都可以在真空中传播
B．中考期间学校路段禁止鸣笛，这是从声源处减弱噪声
C．老师用扩音器讲课，是为了改变音调
D．一台好的音响设备要有较高的保真度，这是因为它能较好的保持原声的响度
【答案】B
【解答】解：A、声音和电磁波都能传递信息，但是电磁波可以在真空中传播，声音不能在真空中传播，故A错误；
B、中考期间学校路段禁止鸣笛，这是从声源处减弱噪声，故B正确；
C、老师用扩音器讲课，是为了改变响度，故C错误；
D、一台好的音响设备要有较高的保真度，这是因为它能较好的保持原声的音色，故D错误。
故选：B。
5．电磁波是个大家族，图中所示的是其家族成员。下列关于电磁波及其应用的说法中，不正确的是（　　）
A．红外线是一种电磁波
B．在真空中，γ射线传播速度最快
C．无线电波的传播不需要介质
D．遥控器利用红外线实现对空调的控制
【答案】B
【解答】解：A．无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波，故A正确；
B．真空中各种电磁波的传播速度相同，故B错误，B符合题意；
C．电磁波的传播不依赖于介质，所以无线电波传播不需要介质，故C正确；
D．红外线可以传输信息，可制成电视遥控器、空调遥控器等；空调遥控器是靠红外线来实现对空调的控制的，故D正确。
故选：B。
6．如图是Robodynamics公司设计的一款外形傲娇的Luna遛狗机器人。Luna还配备了一个高清摄像头、麦克风、扬声器、一块8英寸的LCD触控屏、以及一只提手，Luna还可选配Wi﹣Fi和蓝牙组件。以下关于Luna说法正确的是（　　）
A．高清摄像头的镜头是一个凹透镜
B．扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用
C．Wi﹣Fi和蓝牙传递信号的速度大约相同，约为340m/s
D．麦克风的工作原理和电动机相同
【答案】B
【解答】解：A、高清摄像头的镜头是一个凸透镜，故A错误；
B、扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，故B正确；
C、Wi﹣Fi和蓝牙传递信号的速度大约相同，约为3×108m/s，故C错误；
D、克风的工作原理和发电机相同，是利用电磁感应现象来工作的，故D错误。
故选：B。
7．Wi﹣Fi是一种短距离无线网络通信技术，为无线上网提供了极大的方便。Wi﹣Fi传递信息是利用（　　）
A．电磁波 B．超声波 C．次声波 D．红外线
【答案】A
【解答】解：WiFi就是利用了电磁波中的微波技术进行信息传递的。
故选：A。
8．2024央视春晚西安分会场，《山河诗长安》的演出将传统文化虚实结合，诗乐相和，山河璀璨，令人震撼。关于表演过程，下列说法正确的是（　　）
A．齐诵《将进酒》时发出的声音不是由物体振动产生的
B．现场观众听到的声音是靠空气传播的
C．观众通过声音的音调来分辨不同演员的声音
D．全国人民通过电视收看到该节目，是利用超声波传递信息的
【答案】B
【解答】解：A、演唱时发出的声音是由物体振动产生的，故A错误；
B、现场观众听到的声音是靠空气传播的，故B正确；
C、观众通过声音的音色来分辨不同演员的声音，故C错误；
D、全国人民通过电视收看到该节目，是利用电磁波传递信息的，故D错误。
故选：B。
9．北斗远在天边，应用近在身边。福建莆田运用北斗卫星等技术，打造了装有北斗终端的老年鞋，并免费发放给需要的老人。该鞋子具有多种定位、足迹查询、超出范围主动报警等功能，在防止老年人走失方面有重要作用，下列关于北斗卫星说法正确的是（　　）
A．北斗卫星利用电磁波向地面传递信息
B．电磁波在空气中的传播速度为340m/s
C．北斗卫星上的芯片采用超导材料制成
D．北斗卫星长期工作不需要消耗任何能量
【答案】A
【解答】解：A．北斗卫星是利用电磁波向地面传递信息，故A正确；
B．电磁波在空气中的传播速度约为3×108m/s，故B错误；
C．北斗卫星上的芯片是采用硅等半导材料制成，故C错误；
D．由能量守恒定律可知，北斗卫星长期工作需要消耗能量，故D错误。
故选：A。
10．5G技术的发展，诞生了大量的新兴科技。5G智能巡 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．太空是真空，电磁波不能传播
B．光是一种电磁波
C．电磁波的频率越高，传播的速度就越大
D．电磁波在空气中的传播速度是340m/s
【答案】B
【解答】解：A、电磁波可以在真空中传播，故电磁波可以在真空中传播，故A错误；
B、光是一种电磁波，故B正确；
C、电磁波的速度与电磁波的频率无关，与介质有关，故C错误。
D、电磁波在空气中的传播速度是3×108m/s，故D错误。
故选：B。
11．2025年12月，济南云巴正式开通运营，作为山东省首条云巴线路，搭载“车﹣车”通信系统，列车之间会“对话”，运行更智能，车辆搭载的新型电池安全性能高，采用智慧能源管理系统，制动过程（刹车）能将车辆的动能转化为电能储存起来，下列关于云巴运行过程中的分析，正确的是（　　）
A．车辆搭载的新型电池工作时，电路中的导体通过电流后不会发热
B．云巴在制动刹车的过程中，动能转化为电能的效率一定小于100%
C．车与车间的“对话”使其运行更智能是通过电磁波来传输信息
D．云巴在转弯时，车身上的指示灯同时亮起，这些灯一定是串联的
【答案】BC
【解答】解：A、车辆搭载的新型电池工作时，电路中的导体通过电流后会发热，故A错误；
B、云巴在制动刹车的过程中，动能不能全部转化为电能，效率一定小于100%，故B正确；
C、车与车间的“对话”使其运行更智能是通过电磁波来传输信息，故C正确；
D、云巴在转弯时，车身上的指示灯同时亮起，这些灯可能是并联的，故D错误。
故选：BC。
12．2025年11月3日，据央视新闻报道，中国空间站迎来“厨房神器”——太空烤箱，太空烤出来的鸡翅如图所示，航天员们已经吃得停不下来啦！太空烤箱将电能主要转化为　
　 能；烤鸡翅时，通过　 　 的方式增加了鸡翅的内能；航天员在空间站靠　 波与地面指挥中心传递信息。
【答案】内；热传递；电磁。
【解答】解：太空烤箱工作时，消耗电能，主要产生热量用于加热食物，因此是将电能转化为内能。
烤鸡翅时，因存在温度差，烤箱的热量传递给鸡翅，使鸡翅的内能增加，这是通过热传递的方式改变内能。
太空为真空状态，电磁波的传播不需要介质，航天员在空间站靠电磁波与地面指挥中心传递信息。
故答案为：内；热传递；电磁。
13．2024年4月30日17时46分，神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。在整个返回过程中宇航员可以通过 　 　 （选填“超声波”或“电磁波”）与地面指挥中心取得联系，返回舱在通过大气层的过程中，与大气层发生剧烈摩擦，通过 　 　 （选填“热传递”或“做功”）的方法增大了返回舱的内能。
【答案】电磁波；做功。
【解答】解：电磁波不需要介质就可以在空间中传播，电磁波可以传递信息，因此在整个返回过程中宇航员可以通过电磁波与地面指挥中心取得联系。
返回舱在通过大气层的过程中，外壳与空气剧烈摩擦，此过程克服摩擦做功，机械能转化为内能，从而使火箭外壳温度升高，内能增大，通过做功方式改变物体的内能。
故答案为：电磁波；做功。
14．我国已有几十颗通信卫星镶嵌在浩瀚的太空，连结成一条“太空丝绸之路”，为我国所倡导的“一带一路”提供全方位通信服务，通信卫星与地面间信息传输的媒介是　 　 ，它　 　 （选填“能”或“不能”）在真空中传播。光缆通信会用到光纤，它是一种由玻璃制成的纤维，则光纤是　 　 （选填“导体”或“绝缘体”）。
【答案】电磁波；能；绝缘体。
【解答】解：通信卫星与地面间信息传输是依靠电磁波来完成的；电磁波能够在真空中传播；
常温下玻璃是绝缘体，光纤是一种由玻璃制成的纤维，所以光纤是绝缘体。
故答案为：电磁波；能；绝缘体。
15．第五代移动通信系统5G已经成为通信业和学术界探讨的热点，华为走在了5G技术的前列，如图所示，手机芯片使用的材料是 　 　 （选填“导体”“半导体”或“超导体”）。神舟十三号顺利对接空间站，一声“北京明白”，让国人振奋，空间站和指挥中心联系用的是 　 　 波。
【答案】半导体；电磁。
【解答】蟹：手机芯片使用的材料是半导体；电磁波的传播不需要介质，神舟十三号顺利对接空间站，空间站和指挥中心联系用的是电磁波。
故答案为：半导体；电磁。
14．人们利用如图所示的同步卫星转播电视节目。“同步卫星”中“同步”的意思是“以 　　 为参照物，它是静止的”；同步卫星转播电视节目是利用 　 　 来传递声音和图象信号的
【答案】地球；电磁波
【解答】解：
（1）因为同步卫星的转动和地球的转动是同步的，地球怎么转卫星也怎么转，所以它相对地球的位置没有发生变化，即“同步卫星”中“同步”的意思是“以地球为参照物，它是静止的”；
（2）同步卫星转播电视节目是利用电磁波来传递声音和图象信号的。
故答案为：地球；电磁波。
15．以下是小明同学总结的电与磁内容的知识结构，图中A为发电机的原理，即 　 　 ；B为广播、移动电话传递信息的载体，即 　 　 。
【答案】电磁感应现象；电磁波。
【解答】解：发电机是根据电磁感应原理制成的，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，从而将机械能转化为电能。广播、移动电话等都是利用电磁波来传递信息的。
故答案为：电磁感应现象；电磁波。
16．2024年12月17日21时57分，神舟十九号乘组航天员蔡旭哲、宋令东、王浩泽在空间机械臂和地面科研人员配合支持下，完成了空间站空间碎片防护装置安装等任务。中国航天员出舱活动时的影像信息通过 　 波从遥远的太空传递到地面接收站，该波在真空中的传播速度约为 　 m/s。
【答案】电磁；3×108。
【解答】解：中国航天员出舱活动时的影像信息是通过电磁波从遥远的太空传递到地面接收站的，电磁波在真空中的传播速度约为3×108m/s。
故答案为：电磁；3×108。
17．橘子洲头的无人机表演将传统文化与现代科技相结合，为人们带来了一场视觉盛宴。地面控制台利用 　 　 （选填“次声波”、“电磁波”或“超声波”）给无人机发送指令，从而控制其飞行轨迹。表演结束返航时，相对于建筑物，无人机是 　 　 的（选填“运动”或“静止”）。
【答案】电磁波；运动。
【解答】解：地面控制台是利用电磁波给无人机发送指令的。电磁波可以在真空中传播，且传播速度快，能实现远距离、实时的信号传输，无人机正是通过接收地面控制台发出的电磁波信号来获取飞行指令，从而按照预定轨迹飞行。而次声波和超声波都属于声波，声波的传播需要介质，在空气中传播距离有限且容易受到干扰，不适合用于远程控制无人机。
表演结束返航时，相对于建筑物，无人机是运动的。判断一个物体是运动还是静止，关键看其与参照物之间的相对位置是否发生改变。无人机返航时，其与建筑物之间的位置在不断变化，所以以建筑物为参照物，无人机是运动的。
故答案为：电磁波；运动。
18．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
【答案】D
【解答】解：A．波长在1cm至1mm之间的无线电波叫做毫米波，即波长为10﹣3m～10﹣2m，根据图中波长确定是极高频波，不是属于UHF频段的电磁波，故A错误；
BD．毫米波也是电磁波，各种电磁波在空气中的传播速度近似等于在真空中的传播速度，大约为3×108m/s，UHF和SHF频段电磁波在真空中的传播速度相同，故B错误，D正确；
C．根据图中知波长越短，频率越高，6×1010Hz毫米波波长比8×1010Hz的波长长；故C错误。
故选：D。
19．各色光在真空中的波长如图所示，植物中叶绿素a会吸收波长在430nm～662nm之间的光。真空中，波长650nm的光（　　）
A．是紫光
B．不是电磁波
C．波长比蓝光的长
D．比波长500nm的光传播速度大
【答案】C
【解答】解：A、根据题图可知：紫光的波长比650nm的波长更短，故A不符合题意；
B、所有的可见光都属于电磁波，故B不符合题意；
C、从题图可知：波长650nm的光波的波长比蓝光的波长长，故C符合题意；
D、不同波长的光在真空中的传播速度相同，故D不符合题意。
故选：C。

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