2023学年九年级物理全册第二十一章信息的传递21.2电磁波的海洋精讲精练含解析新版（人教版）.doc

专题21.2 电磁波的海洋 课前预习 1.导线中电流的迅速变化会在空间激起电磁波．电磁波能在真空中传播，传播速度约为 3×108m/s，它等于波长和频率的乘积，公式为c＝λf. 2.根据公式c＝λf进行有关计算时，三个物理量的单位分别是m/s、m、Hz. 知识点解读与例题突破 知识点一：电磁波的产生与传播 1.导线中的电流迅速变化会在空间激起电磁波。迅速变化的电磁波也能使金属中形成电流。 2.电磁波可以在真空中传播，不需要任何介质。 3.电磁波的家族：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。 【例题1】（2023年福建）北斗导航卫星与地球之间的通讯是利用（　　） A．电磁波 B．次声波 C．超声波 D．空气 【答案】A 【解析】（1）超声波和次声波属于声波，而声音不能在真空中传播，故BC错误； （2）空气只能作为传播的介质，而不能作为北斗导航卫星与地球之间的通讯，故D错误； （3）电磁波可以在真空中传播，因此北斗导航卫星与地球之间的通讯是利用电磁波传播的，故A正确。 知识点二：电磁波的波长λ、频率f和波速： 1.波长：波长表示相邻两个波峰之间的距离，或相邻两个波谷之间的距离，用λ表示，单位是m。 2.频率：一秒内电流振荡的次数交频率，用f表示，单位是赫兹（Hz），比赫兹（Hz）大的还有千赫（kHz）、兆赫（MHz）。1 MHz=103 kHz 1 kHz=103 Hz 1 MHz=106 Hz 3.波速：一秒内电磁波传播的距离，用c表示，单位是m/s。（电磁波在真空中的波速为c,大小和光速一样， c=3×108m/s =3×105km/s） 【例题2】（2023年江西）某电磁波波形如图所示，该电磁波的波长是　 　，频率是　 　． 【答案】1m；3×108Hz． 【解析】波长是相邻两个波峰（或波谷）间的距离，图中给出的是一个波峰一个波谷即一个波长的距离．要求频率需要根据公式c=λf：波速c是常数，已知波长λ，即可求出频率f． 图中给出的是一个波长的距离，所以波长λ=1m． 电磁波传播的速度c=3×108m/s， 由公式c=λf得： f===3×108Hz 习题精练 一、选择题 1．（2023年湖北随州）目前中国网民数量和网络规模均位居全球第一，WiFi上网是当今广泛 使用的一种无线网络传输技术，它传递信息用到的载体是（　　） A．次声波 B．超声波 C．电磁波 D．可见光 【答案】C 【解析】WiFi是一种允许电子设备连接到一个无线局域网（WLAN）的技术，它是用微波来传递信息的。 次声波、超声波都属于声波不能再真空中传播。而WIFI是用微波来传递信息的，微波与可见光的波段不同，属于不同的电磁波。 2.（2023年山东临沂）2023年年4月15日京雄高铁采用铺轨机正式铺轨，此铺轨机（如图）首次应用了我国自主研发的“北斗”定位系统。铺轨机与“北斗”定位系统间的信息传递靠的是（　　） A.电磁波 B. 超声波 C. 次声波 D. 红外线 【答案】A 【解析】我国自主研发的“北斗”定位系统是利用电磁波进行定位的，所以铺轨机与“北斗”定位系统间的信息传递靠的是电磁波，故A正确，BCD错误。 3.（2023年四川成都）中国的创新发展战略使科技领域不断取得新成果，下列说法正确的是（ ） A.智能机器人只能通过声音信号控制 B.北斗卫星导航是通过光纤传递信息 C.无人自动驾驶汽车行驶不需要消耗能量 D.用5G手机上网是通过电磁波传递信息 【答案】D 【解析】A.智能机器人可以通过电磁波信号控制。B.北斗卫星通过电磁波传递信息。C.无人驾驶汽车需要消耗能量。 4.（2017天津）下列家用电器工作时，利用电磁波的是（　　） A．电饭煲 B．吹风机 C．微波炉 D．电热毯 【答案】C 【解析】电饭煲和电热毯都是利用电流的热效应工作的，没有用到电磁波；吹风机吹风是利用电动机工作中线圈通电后在磁场中受力转动的原理制成的，吹热风时还有电热丝利用电流的热效应工作来发热，没有用到电磁波；而微波炉主要是把电能转化为电磁波，从而使食物产生热能,C正确，ABD错误,选C。 5.（2023年江苏镇江）下列技术应用中，不是利用电磁波工作的是（　　） A．利用微波雷达跟踪飞行目标　　　B．利用北斗导航系统进行定位和导航 C．用手机打电话　　　　　　　　　D．利用声呐系统探测海底深度 【答案】D 【解析】电磁波和声波都能传递信息和能量；电磁波能在真空中传播，而声波不能在真空中传播。 A.利用微波雷达可以跟踪飞行目标，微波属于电磁波，故A不符合题意； B.利用微波雷达跟踪飞行目标时利用的是电磁波，故B不符合题意； C.手机可以发出电磁波，也可以接收电磁波，故C不符合题意； D.利用声呐系统探测海底深度，声呐发出的是超声波，故D符合题意。 6．（2023年深圳）深圳生产的手机行销世界各国．关于手机的说法中正确的是（　　） A．对手机充电时，化学能转化为电能 B．手机是通过捕获超声波得到外界信息的 C．手机听筒的膜片振动产生声音 D．手机铃声可以在真空中传播 【答案】C． 【解析】A．手机充电是电能转化为化学能，故A错误； B．手机是利用电磁波来传递信息的，故B错误； C．通电导体处于磁场中，就会受到磁力的作用，听筒的膜片就是利用这个原理将变化的电流转化为声音的，故C正确； D．声音的传播需要介质，真空不能传声，故D错误． 7．（2023年云南模拟题）WiFi上网是当今广泛使用的一种无线网络传输技术，它快递信息用到的是（　　） A．红外线 B．紫外线 C．电磁波 D．超声波 【答案】 【解析】微波是指频率为300MHz﹣300GHz的电磁波，WiFi在2.4GH频段工作，属于微波．WiFi利用了电磁波中的微波技术进行信息传输． 8．（2017江西模拟题）今年1月，我国发射的世界首颗量子科学实验卫星，完成了在轨测试任务．实验卫星与地面通信联系是利用（　　） A．次声波 B．无线电波 C．红外线 D．超声波 【答案】B． 【解析】因为声音的传播需要介质，太空中无空气，声音不能在真空中传播，而电磁波可以在真空中传播，因此实验卫星与地面通信的信息是通过电磁波进行交流的，无线电波是电磁波的一种． 9．（2023年新疆模拟题）美丽的彩虹常能勾起人们对美好生活的向往。彩虹的“七色光”属于（　　） A．水波 B． 超声波 C．次声被 D．电磁波 【答案】D 【解析】彩虹的“七色光”说明白光是由多种色光组成的；光就是一种电磁波，故D正确。 10.（经典题）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的电磁波不能再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 【解析】根据c＝λf知道，光速一定，电磁波频率大，波长短。所以A错误； 电磁波在真空中传播速度最大，所以B错误； 电磁波在真空中传播速度是一定的，与频率无关，所以C错误； D正确。 11.（经典题）电磁波是一个大家族，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 【解析】电磁波在真空中传播速度是一定的，与频率无关。C是本题选项。 二、填空题 12．（2023年贵阳）2023年年1月3日我国自主研发的"嫦娥四号〃月球探测器成功着陆在月球背面，探测器通过________（选填：“电磁波”或“超声波”）把收集的信息传回地球，为我们揭开了月球背面的神秘面纱。 【答案】电磁波。 【解析】月球上没有空气，真空不能传声，而电磁波可以在真空中传播，所以探测器不能利用超声波传递信息，而是通过电磁波把收集的信息传回地球的。 13.（2023年成都模拟题）物体不能无限地被压缩说明分子间存在着相互作用的　　；Wi﹣Fi是一种允许电子设备连接到一个无线局域网（WLAN）的技术，是利用　　传递信息的。（选填“电磁波”、“超声波”或“红外线”） 【答案】斥力； 电磁波。 【解析】物质由分子构成，分子不停地做无规则运动，分子间存在引力和斥力；通过电磁波可以实现无线互联。 物体不能无限地被压缩说明分子间存在相互作用的斥力； Wi﹣Fi是通过电磁波将个人电脑、手机等终端进行连接的，因电磁波能传递信息，且电磁波的传播不需要介质，所以它是利用电磁波来收发数据的。 14．（2023年武汉模拟题）汽车已经广泛进入家庭．四冲程汽油机的　 　冲程将内能转化为机械能，使汽车获得前进的动力．汽车导航仪与卫星之间是通过　 　来传递信息的． 【答案】做功；电磁波． 【解析】（1）在汽油机的四个冲程中，做功冲程高温高压的燃气对活塞做功，将内能转化为机械能； （2）汽车导航仪与卫星之间是通过电磁波来传递信息的． 15.（2023年河南模拟题）骑行共享单车前，需先用手机扫码将信息提供　　传递到共享平台，共享平台再将解锁信息以　　m/s的速度传递到该车，进行解锁。 【答案】电磁波；3×108。 【解析】手机依靠电磁波来传递信息； 电磁波的传播速度为3.0×108m/s。故共享平台再将解锁信息以3×108m/s的速度传递到该车。 16.（创新题）中国共产党第十九次全国代表大会与2017年10月18日在北京人民大会堂隆重开幕。十九大会议的盛况可以利用卫星，通过 波向全世界各地传播，该波在空气中的传播速度为 m/s，也可以利用光纤通过光波向世界各地传播。某手机发射的信号频率为2×103MHz，那么该手机信号的波长为 m。 【答案】电磁波 3.0×108 0.15 【解析】电磁波传播的速度为3.0×108m/s 十九大会议的盛况可以利用卫星，通过电磁波向全世界各地传播， 根据v=λf得到 λ=V/f=3.0×108m/s/2×109Hz=0.15m 三、计算题 17．（经典题）雷达利用天线把电磁波向欲探测的目标发射出去，然后再利用天线接收到反射波，根据反射波的方向和延迟时间判断目标的方位和距离．某地面雷达站向某卫星发射出波长为0．1 m的电磁波，经过0．3 s的时间，接收到了反射波．请你回答： （1）该雷达向目标发出的电磁波的频率是多少？ （2）该卫星距地面多远？ 【答案】（1）电磁波的频率为3000MHz，（2）该卫星离地4.5×107m 【解析】（1）根据λ=V/f ，已知λ=0．1m，v=3.0×108m/s。 f=V/λ=3.0×108m/s/0．1m=3000MHz （2）s=vt=3.0×108m/s×0．15s=4.5×107m 四、综合能力题 18.（经典题）阅读与思考 电磁辐射危害人体的机理 电磁辐射危害人体的机理主要是热效应、非热效应和累积效应等． （1）热效应：人体70％以上是水，水分子受到电磁波辐射后相互摩擦，引起机体升温，从而影响到体内器官的正常工作． （2）非热效应：人体的器官和组织都存在微弱的电磁场，它们是稳定和有序的，一旦受到外界电磁场的干扰，处于平衡状态的微弱电磁场即将遭到破坏，人体也会遭受损伤． （3）累积效应：热效应和非热效应作用于人体后，对人体的伤害尚未来得及自我修复之前（通常所说的人体承受力——内抗力），再次受到电磁波辐射的话，其伤害程度就会发生累积，久之会