人教版九年级全册 第二十一章 《电磁波及其应用》复习讲义【原卷版】+【解析版】

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1. 知道电磁波。
2. 知道电磁波在真空中的传播速度。
3. 知道波长、频率和波速。
4. 了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响。
题型一 电磁波的产生与传播
【例1】某学校考试期间在考场大楼安装了信号屏蔽器，信号屏蔽器主要是用来阻碍电磁波传递 的；学校使用的屏蔽器的作用频率有1MHz、2MHz、8MHz三种，其中波长最长的是频率为 的电磁波，它们在真空中的传播速度均为 m/s。
【答案】 信息 1MHz 3×108
【详解】[1]考试期间，考场大楼安装信号屏蔽器，信号屏蔽器主要用来阻碍电磁波传递信息，防止与试题相关的信息传递到考生手中。
[2][3]已知所有电磁波在真空中的传播速度都相同，都为c=3×108m/s。由可得，8MHz、1MHz、2MHz三个不同的频率中，其中波长最长的是频率为1MHz的电磁波。
【变式1-1】（多选）如图所示，打开收音机的开关，旋至没有电台的位置，将音量开大，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，下列说法正确的是（ ）
A．电磁波可以传递信息B．迅速变化的电流能够产生电磁波
C．收音机可以接收到电磁波信号D．电磁波只能在空气中传播
【答案】BC
【详解】A．在该实验中，将导线一端与电池负极相连，另一端与正极快速摩擦使它们时断时续地接触，听到收音机中传出“喀喀”声，此实验主要体现的是电流变化与电磁波产生以及收音机接收电磁波的关系，并没有直接涉及到电磁波传递信息这一过程，故A错误；
B．当把导线的一端与电池的负极相连，另一端与正极快速摩擦，使它们时断时续地接触时，电路中就会产生时断时续的电流，此时收音机中传出了“喀喀”声，说明有电磁波被收音机接收到，这表明迅速变化的电流能够产生电磁波。 故B正确；
C．实验中，在导线与电池正极时断时续接触产生迅速变化的电流，进而产生电磁波后，收音机中传出了“喀喀”声，这说明收音机接收到了由迅速变化的电流产生的电磁波信号。 故C正确；
D．电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，也可以在固体、液体、气体等各种介质中传播。该实验只是展示了在空气中电磁波被收音机接收到的现象，但不能由此得出电磁波只能在空气中传播的结论。故D错误。
故选BC。
【变式1-2】若将手机悬挂在与抽气机相连的密闭玻璃罩内，用抽气机抽去瓶中的空气，此时拨打悬挂手机的电话， （选填“可以”或“不可以，下同）看到手机显示来电， 听到手机铃声。
【答案】 可以 不可以
【详解】[1][2]若将手机悬挂在与与抽气机相连的密闭玻璃罩内，用抽气机抽去瓶中的空气，此时拨打悬挂手机的电话，由于电磁波可以在真空中传播，因此可以看到手机显示来电；由于声音的传播需要介质，真空罩内没有传播声音的介质，不可以听到手机铃声。
题型二 电磁波大家族量
【例2】某光纤通讯利用了波长为1310nm的“光”通过光导纤维进行传输信息，各色光在真空中的波长和部分电磁波的频率如图所示，光纤通讯用的“光”（ ）
A．频率比紫光小
B．波长比红光小
C．在真空中传播速度为340m/s
D．在真空中传播的速度比紫光大
【答案】A
【详解】A．紫光的波长范围约为400-430nm，光纤通讯用的光波长为1310nm，波长越长，频率越小，所以光纤通讯用的“光”的频率比紫光小，故A符合题意；
B．红光波长范围约为630-760nm，1310nm大于红光波长范围，所以光纤通讯用的“光”的波长比红光长，故B不符合题意；
C．光在真空中的传播速度是3×108m/s，而不是340m/s，故C不符合题意；
D．所有光在真空中的传播速度都相同，都是3×108m/s，所以光纤通讯用的“光”在真空中传播速度与紫光相同，故D不符合题意。
故选 A。
【变式2-1】如图甲是利用射电望远镜通过收集太空中。的亚毫米波段电磁波进行记录最后生成的黑洞照片，图乙是电磁波家族，请根据图中信息判断下列说法正确的是（ ）
A．亚毫米电磁波属于可见光
B．亚毫米电磁波的频率高于紫外线
C．亚毫米波段电磁波的传播需要介质
D．真空中亚毫米波段电磁波和可见光的传播速度相同
【答案】D
【详解】AB．由图乙可知，3.75×1010Hz的亚毫米波段电磁波不属于可见光，频率低于紫外线，故AB错误；
C．电磁波的传播不需要介质，因此亚毫米波段电磁波的传播不需要介质，故C错误；
D．真空中亚毫米波段电磁波的传播速度和可见光的传播速度相同，均为3.0×108m/s，故D正确。
故选D。
【变式2-2】目前主流的无线WiFi网络常用的频率约是2.4 GHz（=2.4×109Hz）。根据如图所示电磁波家族的信息，可以推测WiFi信号（ ）
A．频率比可见光小
B．属于红外线
C．波长比可见光短
D．在真空中传播的速度比可见光小
【答案】A
【详解】A．由图可知，可见光的频率大于1014Hz，所以WiFi信号的频率小于可见光的频率，故A符合题意；
B．由图可知，WiFi信号属于无线电波，不属于红外线，故B不符合题意；
C．由图可知，WiFi信号的频率小于可见光的频率，波速一定时，由可知，WiFi信号的波长大于可见光，故C不符合题意；
D．各种电磁波在真空中的传播速度是相同的，故D不符合题意。
故选A。
【变式2-2】．如图所示，电磁波是个大家族，下列说法正确的是（ ）
A．红外线的波长比紫外线的短B．紫外线的频率比无线电波的高
C．无线电波在真空中传播速度比X射线快D．电磁波不能在真空中传播
【答案】B
【详解】A．红外线的频率比紫外线的低，所以红外线的波长比紫外线的长，故A错误；
B．由图可知，紫外线的频率比无线电波的频率高，故B正确；
C．无线电波和X射线都是电磁波，电磁波在真空中的传播速度和光速相等，都是3×108m/s，故C错误；
D．电磁波传播不需要介质，电磁波能在真空中传播，故D错误。
故选B。
题型三 广播、电视和移动通信
【例3】在无线电广播的接收装置中的调谐器，其作用是（ ）
A．产生高频率振荡电流
B．将音频信号加载到高频电流上
C．选出所需要的带有声音信号的特定频率的电磁波
D．把音频电信号还原成声音
【答案】C
【详解】A．载波发生器产生高频率振荡电流作为载波，故A不符合题意；
B．调制器的作用是将音频信号加载到高频电流上，故B不符合题意；
C．收音机接收到的是各种频率的电磁波，调谐器的作用就是从中选出带有声音信号的特定频率的高频率振荡电流，故C符合题意；
D．扬声器的作用是把音频电信号还原成声音，故D不符合题意。
故选C。
【变式3-1】5G网络是第五代移动通信网络，其峰值理论传输速度可达20Gbps，合2.5GB每秒，比4G网络的传输速度快10倍以上。小明认为“快10倍”就是“5G信号比4G信号传播速度快10倍”，你认为他的说法是 （选填“正确”或“错误”）的，你判断的依据是 。
【答案】 错误 5G信号和4G信号都是电磁波，电磁波在空气中传播速度等于光传播的速度
【详解】[1][2]移动通信网络是利用电磁波传递信息。他的说法是错误的，判断的依据是5G信号和4G信号都是电磁波，电磁波在空气中传播速度等于光在空气中传播的速度。
【变式3-2】中央人民广播电台和湖北人民广播电台具有相同的（ ）
A．频率B．波长C．波速D．无
【答案】C
【详解】中央人民广播电台和湖北人民广播电台发射的信息都是通过电磁波发出的，电磁波的传播速度不变，所以具有相同的波速，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
【变式3-3】关于广播、电视、移动电话的信息发射、传递、接收过程，下列说法不正确的是（ ）
A．它们都是靠电磁波传递信息的
B．它们的发射、接收过程类似
C．在发射时，都要把信号加载到频率很高的电磁波上
D．移动电话和收音机、电视机一样只有接收功能，没有发射功能
【答案】D
【详解】广播、电视、移动电话的信息发射、传递、接收过程很相似，都是通过把电信号加载到频率很高的电磁波上发射出去，载有信息的电磁波再经过接收等一系列信号处理，还原为原来的信息。但移动电话既能够发射电磁波又能接收电磁波。故D错误，符合题意，ABC正确，不符合题意。
故选D。
【变式3-4】下列关于移动电话的说法中，错误的是（ ）
A．移动电话既能接收电磁波，也能发射电磁波
B．移动电话发射功率非常大，其天线的灵敏度很高
C．移动电话与其他用户通话需基地台转接
D．移动电话用微波信号与电话网络联系
【答案】B
【详解】A．移动电话机既是无线电发射台又是无线电接收台：在讲话的时候，它用电磁波把信息发射到空中；同时它又能在空中捕获电磁波，得到对方讲话的信息，故A正确，A不符合题意；
B．移动电话的体积很小，发射功率不大，它的天线也很简单，灵敏度不高，故B错误，B符合题意；
C．正是因为移动电话的发射功率不大，所以它跟其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转接，这种固定的电台叫基地台，故C正确，C不符合题意；
D．移动电话通过电磁波（或微波）信号和基地台连在一起，而基地台则和电话交换机，和电话网络连在一起，故D正确，D不符合题意。
故选B。
【变式3-5】如图所示是无线电广播的工作过程，请详细观察并回答以下问题：
（1）图甲是表示无线电广播的 过程，它是由 完成的，在这一过程中话筒把播音员的 信号转换成 信号，然后用 把音频电信号加载到 上，再通过 发射到空中；
（2）图乙是表示无线电广播的 过程，收音机天线收到各种各样的 后，通过转动调谐器旋钮，选出 的信号，再解调出音频信号，由 把音频信号转换成声音，我们就听到了广播电台的节目。
【答案】 发射 广播电台 声 电 调制器 射频电流 发射天线 接收 电磁波 特定频率 扬声器
【详解】（1）[1][2][3][4][5][6][7]图甲是无线电广播的发射过程，无线电广播信号的发射由广播电台完成，首先话筒把播音员的声音信号转换成电信号，然后用调制器把音频电信号加载到高频电流，再通过天线产生电磁波发射到空中。
（2）[8][9][10][11]图乙是无线电广播的接收过程，收音机等接收装置收到空中的各种电磁波，并通过调谐器从众多的电磁波中找出特定频率的信号，经电子电路滤去高频电流部分，然后放大后送到扬声器即可发出声音。
题型四 卫星通信和光纤通信
【例4】关于电磁波和现代通信，下列叙述不正确的是 （ ）
A．卫星通信是利用人造卫星作为中继站进行通信的
B．电磁波可以在真空中传播
C．电磁波的频率越高，在空气中传播的速度就越大
D．光纤通信具有传输信息量大、光能损耗小、高抗干扰等优点
【答案】C
【详解】A．卫星通信利用人造卫星作为中继站转发信号，确保远距离通信，故A正确，不符合题意；
B．电磁波传播不需要介质，可以在真空中传播，如太阳光可以从真空到达地球，故B正确，不符合题意；
C．电磁波在空气中的速度是固定的（约），与频率无关；电磁波频率高时，波长变短，但速度不变，故C错误，符合题意；
D．光纤通信以光为载波，具有大容量、低损耗和抗干扰等优点，故D正确，不符合题意。
故选C。
【变式4-1】中国的北斗系统正在服务全世界，“北斗”卫星向地面传递信息是利用（ ）
A．电磁波B．超声波C．次声波D．引力波
【答案】A
【详解】卫星作为中继站，利用微波传递信息，微波属于电磁波，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
【变式4-2】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
【答案】B
【详解】电磁波的速度与介质有关，电磁波在空气中的传播速度不变。从图中可以看出指针向右调，收音机接收到的电磁波频率变大，由得，当波速不变，频率变大，波长变小，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
基础巩固通关测
1．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
【答案】D
【详解】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正确，不符合题意；
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“喀喀”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“喀喀”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“喀喀”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，不符合题意。
故选D。
2．判断下列选项中不属于电磁波的是（ ）
A．光波B．X射线C．无线电波D．敲击铜钟形成的波
【答案】D
【详解】常见的电磁波有：微波、光波、无线电波、X射线、γ射线等。敲击铜钟形成的波是声波，不属于电磁波。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
3．截至2025年初，北斗导航系统在轨卫星达55颗，这些卫星通过不同的轨道布局，为全球用户提供精确的定位导航服务，并在特定区域如亚太地区提供增强的服务性能。北斗导航系统传递信息主要是利用（ ）
A．微波B．次声波C．超声波D．红外线
【答案】A
【详解】A．微波属于电磁波，电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，且传播速度快，能够满足卫星在太空中与地面进行信息传递的需求，北斗导航系统传递信息主要就是利用微波，故A符合题意；
B．次声波是频率低于20Hz的声波，声波的传播需要介质，而卫星在太空中处于真空环境，次声波无法在真空中传播，所以不能用次声波传递信息，故B不符合题意；
C．超声波是频率高于20000Hz的声波，和次声波一样，声波传播需要介质，无法在真空中传播，因此不能用于卫星与地面的信息传递，故C不符合题意；
D．红外线虽然也是电磁波，但它的主要特点是热效应等，在卫星通信中，相比微波，它不是主要的信息传递方式，北斗导航系统不是主要利用红外线传递信息，故D不符合题意。
故选A。
4．为了考试的公平公正，考场上使用手机信号屏蔽器，如图，该屏蔽器在工作过程中屏蔽的是（ ）
A．超声波B．电磁波C．机械波D．次声波
【答案】B
【详解】手机是通过接收和发送电磁波来与基站进行通信的。因此，考场上的手机信号屏蔽器屏蔽的是电磁波，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
5．关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．电磁波不能在真空中传播B．电磁波在空气中的传播速度约为340m/s
C．手机靠电磁波传递信息D．电热水壶是利用电磁波来工作的
【答案】C
【详解】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．在真空中，电磁波的传播速度约为3×108m/s，在空气中的传播速度近似等于在真空中的速度，约为3×108m/s，故B错误；
C．电磁波可以传递信息，电磁波传播范围广，传播速度快，所以手机靠电磁波传递信息，实现通讯传输，故C正确；
D．电热水壶是利用电流的热效应来工作的，不是利用电磁波，故D错误。
故选C。
6．2020年是我国5G网络建设的关键年份，2023年5G网络在我国已经大面积覆盖。关于5G手机，下列说法正确的是（ ）
A．5G网络的信号传播速度比3G网络的信号传播速度快
B．5G手机利用电磁波进行通信
C．开会时手机静音，是阻断了手机信号的传播
D．5G手机电池在充电时，化学能转化为电能
【答案】B
【详解】A．无论是5G信号还是3G信号，都是利用电磁波传递信息，电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s，故5G信号和3G信号传播速度相同，故A错误；
B．手机是利用电磁波来传递信息的，故B正确；
C．开会时手机静音，手机一样可以接收信号，故C错误；
D．手机在充电时，是电能转化为化学能，故D错误。
故选B。
7．我们生活环境中有大量声波和电磁波，下列关于声波和电磁波的说法中正确的是（ ）
A．收音机既能接收声波，也能接收电磁波
B．声波和电磁波都是频率越高，传播速度越大
C．抽成真空的玻璃罩能同时屏蔽声波和电磁波
D．手机导航通常用周围网络辅助定位，其信息传递的媒介与“B超”不同
【答案】D
【详解】A．收音机只能接收电磁波，故A错误；
B．声速和频率无关，电磁波传播速度是固定的，是3.0×108m/s，故B错误；
C．抽成真空的玻璃罩不能传播声波，但可以传播电磁波，故C错误；
D．手机导航通常用电磁波定位，“B超”是运用超声波工作的，故D正确。
故选D。
8．关于信息，下列说法正确的是（ ）
A．微波是一种无线电波，微波通信时可以沿地球表面绕射
B．通信卫星相当于一个太空微波中继站，它是用来转发地面站发送来的信号的
C．光纤通信是激光利用光的折射来传递信息的
D．微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信都是靠电磁波传递信息的
【答案】B
【详解】A．微波的传播与光的传播相同，沿直线传播，则微波通信时不可以沿地球表面绕射，故A错误；
B．卫星通信就是利用卫星作为中继站来转发无线电波而进行的两个或多个地球站之间的通信，故B正确；
C．光纤通信是利用激光在光导纤维中通过光的反射原理来传递信息，而不是通过折射原理，故C错误；
D．微波通信、卫星通信、光纤通信都是靠电磁波传递信息，但网络通信还可以通过导线传输电信号来传递信息，故不都是靠电磁波传递信息的，故D错误。
故选B。
9．光纤通信因其通信容量大、传输距离远，已经是现代通信的主要支柱之一，下列关于光纤通信的说法不正确的是（ ）
A．光纤通信是电磁波传递信息的一种方式
B．光纤通信用到的光是激光
C．光在光纤中沿直线传播
D．光纤通信比起微波通信其能加载更多的信息
【答案】C
【详解】A．根据光纤通信的特征可知，其是电磁波传递信息的一种方式，故A正确，不符合题意；
B．根据光纤通信的特征可知，光纤通信用到的光是激光，故B正确，不符合题意；
C．光在光纤中传播发生的是全反射，不是沿直线传播，故C错误，符合题意；
D．光纤通信要比短波、微波通信容量宽出百万倍，则光纤通信比起微波通信其能加载更多的信息，故D正确，不符合题意。
故选C。
10．5G移动通信是利用 传递信息的。未来5G网络将和光纤一道成为信息社会最重要的基础设施，其中光纤通信是利用光在光导纤维中多次 将信息传到远方。
【答案】 电磁波 反射
【详解】[1]电磁波能在真空中传播，且能传递信息，5G移动通信是利用电磁波传递信息的。
[2]光纤通信是利用光在光导纤维中多次反射将信息传到远方，光在传输过程中只发生反射，不发生折射，信号稳定。
11．“北斗”导航系统主要是利用如下那种通信方式进行定位和导航的（ ）
A．微波通信B．卫星通信C．光纤通信D． 网络通信
【答案】B
【详解】微波通信是靠微波中继站转接信号；卫星通信是用通信卫星做微波中继站的通信方式；光纤通信是用激光在光导纤维中传播来传递信息的方式；网络通信是利用因特网实现资源共享和信息传递，因此“北斗”导航系统主要是利用卫星通信方式定位和导航的。
故选B。
12．小明在电脑上收看春节联欢晚会的直播。小明家使用的是光纤上网，因特网的信息是通过光导纤维传送的，在光导纤维中传递的是 （选填“电流”“激光”或“微波”）。
【答案】激光
【详解】光纤通信是利用激光传输信息的，从光纤的一端射入，在内壁上多次反射后在另一端放射出来，然后在接收端。
13．光纤通信、卫星通信与移动通信并列为20世纪90年代的三大技术。在光纤通信中，由于光的 （选填“速度快”或“频率高”），可以在一定时间内传播大量的信息。
【答案】频率高
【详解】光纤通信利用的是激光，因为激光的频率很高，可以在一定时间内传播大量的信息。
能力提升进阶练
1．如图所示，光在玻璃纤维中的传输情况是光线每次由内层玻璃芯射向外包层的分界面时，均要发生反射，而不发生折射，从而使光在不断的反射中沿内层玻璃心向远处传播。当增大入射光线AB的入射角时，下列说法错误的有（ ）
A．光线CD的入射角将增大B．点D将要向右侧移动
C．信息传输所需时间更少D．∠BCD将减小
【答案】D
【详解】AD．在光的反射现象中，反射角等于入射角，当入射角增大时，反射角也随着增大。由图示知，上下两个外包层的反向面是平行的，所以任何一个入射角增大，其它入射角也随着增大，同时反向角也增大。即光线CD的入射角增大，BC的入射角增大，CD的反射角增大，∠BCD将增大，故A正确，不符合题意，D错误，符合题意；
BC．由于光线BC的反射角增大，则在上面外包层上的入射点向图示中的C点的右侧移动，同理D点也向右侧移动，玻璃纤维的长度一定时，反射次数会变少，传递信息的时间变少，故BC正确，不符合题意。
故选D。
2．阅读短文，回答问题：
上初三的小中听去年参加高考的哥哥说，现在为了防止考生在考场内使用手机进行作弊，每个考场都会放置一个手机信号屏蔽器。爱动脑筋的小中想，手机信号屏蔽器的原理是什么呢？于是，他上网查阅了相关的资料。手机工作时是在一定的频率范围内，手机和基站通过无线电波联接起来，以一定的波特率和调制方式完成数据和声音的传输。手机信号屏蔽器针对手机通讯的原理，屏蔽器在工作过程中以一定的速度从前向信道的低端频率向高端频率扫描。在扫描的同时，可以在手机接收报文信号中形成乱码干扰，手机不能检测出从基站发出的正常数据，使手机不能与基站建立联接，达到屏蔽手机信号的目的。
（1）屏蔽器的作用频率有800MHz、900MHz、2000MHz等几个不同的频率，其中频率为2000MHz的电磁波，波长为 m；
（2）针对“手机信号屏蔽器能否屏蔽固定电话的信号”这个问题，小中设计了几个不同的探究方案，其中可行的是 ；
A．用屏蔽器覆盖范围内的手机拨打覆盖范围外的固定电话
B．用屏蔽器覆盖范围内的固定电话拨打覆盖范围外的手机
C．在屏蔽器覆盖范围内用固定电话拨打密闭在金属盒中的手机
D．在屏蔽器覆盖范围内用手机拨打密闭在金属盒中的固定电话
（3）由于3G、4G和5G信号的手机出现，手机信号屏蔽器必须更新为增强型的。所谓增强型，是指增大了屏蔽器的 。
A．额定功率 B．额定电压 C．作用频率 D．电磁波速度
【答案】 0.15 B C
【详解】（1）[1]频率为2000MHz的电磁波，波长为
（2）[2]根据控制变量法的思想，针对“手机信号屏蔽器能否屏蔽固定电话的信号”这个问题的探究方案，应当把固定电话放在屏蔽范围内，去拨打或接听手机电话。
故选B。
（3）[3]根据题意分析可知，所谓增强型屏蔽器是指增大了屏蔽器的作用频率。
故选C。
3．阅读短文，回答问题。
太阳光包含可见光和不可见光。可见光辐射一般指太阳辐射光谱中约为0.38~0.78微米波谱段的辐射，由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七色光组成。红光以外、频率介于微波与可见光之间的电磁波叫红外线。紫外线在紫光以外，波长比紫光小。红外线和紫外线均为不可见光。光从一种介质斜射到另一种介质，频率越高的光偏折程度越高。
太阳光属于电磁波，电磁波的波谱图如图甲所示。电磁波在真空中传播的速度，波速c、波长和频率f之间的关系是。
除太阳以外，在自然界中，一切物体都在不停地向周围的空间发出红外线（即红外辐射），物体的红外辐射能量的大小与物体的温度和辐射的波长等因素有关，其关系如图丙所示。
(1)图甲中属于微波的电磁波是______；
A．GammaB．X射线C．雷达波D．AM
(2)某种光的波长为，则这种光的频率约 Hz（结果保留两位小数），则这种光是 （选填“可见光”“紫外线”或“红外线”）。说出它的一种生活应用： ；
(3)如图乙所示，红光和紫光合成的复色光斜射入玻璃砖后，经折射分开，其中 （选填“a”或“b”）为紫光；
(4)如图丙所示，随着温度升高，物体红外辐射能量强度的极大值向波长较 （选填“长”或“短”）的方向移动；
(5)如图丙所示，关于物体的红外辐射能量分布与波长、温度的关系，下列说法错误的是______。
A．温度相同时，波长越长，辐射能量越大
B．波长相同时，温度越高，辐射的能量越大
C．温度相同时，波长不同，辐射能量可能相同
D．波长增加，辐射能量先增加后减少
【答案】(1)C
(2) 红外线 红外遥控
(3)a
(4)短
(5)A
【详解】（1）根据图甲中各电磁波的分类来确定属于微波的选项，由图甲可知，雷达波属于微波，所以答案选C。
（2）[1]根据公式，可得这种光的频率
[2]因为红外线的波长范围是大于可见光的波长，可见光波长约为，
这种光的波长大于可见光波长，所以这种光是红外线。
[3]根据红外线的特点，红外线在生活中的应用有很多，比如红外遥控、热成像等。
（3）因为紫光的频率比红光高，根据光的折射规律，频率越高的光偏折程度越高，所以紫光经过折射后偏折较大，即a为紫光。
（4）由图丙可知，随着温度升高，物体红外辐射能量强度的极大值向波长较短的方向移动。
（5）A．由图丙可知，温度相同时，波长越长，辐射能量越小，故A错误，A符合题意；
B．从图丙可以看出，波长相同时，温度越高，辐射的能量越大，故B正确，B不符合题意；
C．在图丙中，温度相同时，不同波长对应的辐射能量曲线可能会有交点，即波长不同，辐射能量可能相同，故C正确，C不符合题意；
D．观察图丙中某一温度下的辐射能量曲线，可知波长增加，辐射能量先增加后减少，故D正确，D不符合题意。
故选A。
4． 阅读材料，回答问题。
微波通信
电磁波可以用来传递信息，通常用于广播、电视等通信。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光波。信息理论表明，作为载体的电磁波，与中波和短波相比，微波在相同的时间内可以传输更多的信息。
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，如图甲所示。信号传递的距离越远，需要的中继站越多。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如图乙所示，在地球的周围均匀地配置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三颗同步通信卫星作为太空微波中继站可使地球上任意两点间保持通信，接收地面站传来的电信号，经过处理后，再发送到另一个或几个地面站。现在通过卫星电视，某地举行体育赛事，其他地方的人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）普通手机通过地面基地台接收和发射信息，卫星电视直接通过卫星传递信息。它们都是利用 传递信息的，速度约为 km/s。在地球的周围均匀地配置 颗同步通信卫星作为太空微波中继站可使地球上任意两点间保持通信；
（2）利用微波通信的原因是( )；
A．因为微波比中波和短波的波长要长一些 B．因为微波比中波和短波负载的信息多
C． 因为微波比中波和短波传播得远 D．因为利用微波通信的成本低
（3）如图丙所示，a、b分别是Ⅰ、Ⅱ两颗卫星正下方的地面站，把通信卫星假想成一个平面镜，使地球上b处地面站接收到a处发送的信号。请仿照光路图，在图丙图中画出（a处发送的微波信号传送到b）平面镜及微波传播的路径和方向 ；
（4）已知三颗通信卫星距地面的高度都是3.58×104km，任意两颗卫星之间的距离都是7.30×104km。则a处发送的微波信号传送到b处所用的时间是 s。
【答案】 微波（电磁波） 3×105 3 B 0.482
【详解】（1）[1]地面基地台接收和发射信息、卫星登坛拜将信息都是利用电磁波工作的。
[2]电磁波的速度约为3×108m/s，即3×105km/s。
[3]在地球周围均匀地配置三颗同步通信卫星即可实现全球任意两点间的通信。
（2）[4]由题意知，利用微波通信的原因是：微波比中波和短波负载的信息多，所以B选项正确。
（3）[5]要将a点发出的信号传到b，则a点发出的信息先向卫星Ⅰ射出，通过Ⅰ将信息反射向卫星Ⅱ，卫星Ⅱ将接收到的信息再反射向b，两次反射过程都遵循光的反射定律，据此作出入射光线及反射光线，作图如下：
（4）[6]微波由a处传到Ⅰ、由Ⅱ传到b所需的总时间
微波由Ⅰ传到Ⅱ所需的时间为
微波由a传到b所用的总时间
t=t1+t2=0.239s+0.243s=0.482s
5．某元素衰变时放出的一束由某种粒子构成的射线。在真空环境中，构成这束射线的粒子能从P沿直线运动到Q点，如图甲。若让它通过下方带有正电荷，上方带有负电荷的区域A时，发现它向上偏转，运动轨迹是曲线，如图乙：
(1)忽略重力的影响，该类型的粒子通过区域A时， （选填“是”、“不是”）处于平衡状态；
(2)该类型的粒子带 电荷（选填“正”或“负”）；
(3)由图乙的现象和你对粒子的认识作出判断，该类型的粒子可能是__________；（可多选）
A．电子B．质子
C．中子D．原子核
(4)该元素衰变时还放出γ射线，电磁波家族的示意图丙：
在真空中传播时相比于可见光，γ射线具有__________。
A．较长的波长B．较高的频率
C．较大的速度D．较多的电荷量
【答案】(1)不是
(2)正
(3)BD
(4)B
【详解】（1）忽略重力的影响，该类型的粒子通过区域A时，由图乙所示，这束射线的粒子做的是曲线运动，运动状态在改变，不是处于平衡状态。
（2）同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。由图乙所示，这束射线的粒子向上方带有负电荷的区域做的是曲线运动，说明负电荷吸引这束电粒子，该类型的粒子带正电荷。
（3）由图乙的现象和你对粒子的认识作出判断，根据电荷间的相互作用规律知，该类型的粒子可能是带正电质子或原子核，综上分析知，故BD符合题意，AC不符合题意。
故选BD。
（4）电磁波家族的示意图丙知，γ射线具有较高的频率；各种电磁波在真空中传播速度相同为3.0；根据知，γ射线的波长较短，基本不带电荷量，综上分析知，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。知识点
重点归纳
注意问题
电磁波是怎样产生的
1. 迅速变化的电流在空间激起（产生）电磁波。
2. 电磁波是一种波，常用波速（c）、波长（λ）、频率（f）来描述，三者的关系为c =λf。
①邻近的两个波峰(或波谷)的距离，叫作波长。
②在某确定位置1s内有多少次波峰或波谷通过，波的频率就是多少。（频率的单位：Hz ；常用单位：kHz、MHz。）
这些单位间的换算关系：1 MHz=103 kHz；1 kHz=103 Hz。
③用来描述波传播快慢的物理量叫作波速。
在一列水波的传播中，凸起的最高处，叫作波峰，凹下的最低处，叫作波谷。
电磁波是怎样传播的
1. 电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播。
2. 电磁波在真空中的传播速度近似取3×108m/s，等于光速。
3. 光也属于电磁波，如可见光、红外线等。
电磁波大家族
1. 无线电波：用于广播、电视和移动通信等，频率为数百千赫到数百兆赫。
2. 微波：用于微波通信、微波炉等。
3. 红外线、可见光、紫外线也属于电磁波。
4. X射线、γ射线为高频电磁波，可用于医疗领域。
食物的分子在微波的作用下剧烈振动，使得内能增大，温度升高。
广播
1. 无线电广播信号的发射由广播电台完成。
2. 信号的接收由收音机完成。
调制器把音频电信号加载到高频电流上，再通过天线产生电磁波并发射到空中。
电视
1. 电视信号的发射由电视台完成。
2. 信号的接收由电视机完成。
电视的声信号的产生、传播与接收跟无线电广播的工作过程相似。
移动通信
5G通信相比4G通信频率更高，传输信息的速度更快，但电磁波的传播速度没有变。
卫星通信和光纤通信
通信
方式
地理覆盖
信息
载体
优势及特点
用途​​
局限性
卫星
通信
全球（山区、海洋、空中）
微波
覆盖范围广（可用于偏远地区、航空航海通信）
卫星导航系统、卫星电话系统等
有延时、受天气影响
光纤通信
陆地及近海
激光
传输容量大、信号质量高、免受电磁干扰
移动通信、
互联网等
部署成本
高、易受
物理损坏
1. 3 颗地球静止卫星可以实现全球通信
2. 光纤通信利用了光的反射。