1、专题 33 电磁波与信息时代一选择题（共 12 小题）1（2018盐城）我国自行研制的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能，它传递信息是利用（ ）A微波 B次声波 C超声波 D红外线【分析】导航仪是利用电磁波传递信息的，导航仪、地面端的中心控制系统、导航卫星间可以相互传递信息。【解答】解：我国自行研制的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能，它传递信息是利用电磁波（微波）传递信息的，故 A 正确。故选：A。2（2018怀化）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【分析】电磁波和声波
2、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。【解答】解：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。故选：D。3（2018烟台）“北斗”卫星是中国自行研制的通信系统，可在全球范围内全天候地为各类用户提供高精度，高可靠性的定位、导航等服务，该系统在传递信息过程中主要依靠（ ）A声波 B超声波 C次声波 D电磁波【分析】人们日常生活中用的电视信号、手机信号以
3、及卫星通信都是利用电磁波传递信号。【解答】解：卫星和地面的联系靠电磁波，将图片和声音等信号调制到电磁波上，把电磁波当成载体发射回地面。所以它传递信息利用的是电磁波。故选：D。4（2018徐州）今年 3 月 30 日，我国成功发射第 30、31 颗北斗导航卫星。北斗卫星向地面传递信息是通过（ ）A超声波 B次声波 C电磁波 D红外线【分析】通信卫星是微波通信的中继站，微波是电磁波。【解答】解：卫星导航系统传递信息利用的是电磁波，电磁波可以在真空中传播。故选：C。5（2018临沂）下列关于材料、信息及能源的说法正确的是（ ）A纳米材料的基本单元大小限制在 1100m 范围内B同种材料制成的导体，其
4、电阻大小只与长度有关C我国海域深处蕴藏的大量“可燃冰”属于可再生能源D用手机收看“华唐名师”的直播是利用电磁波来传递信息的【分析】（1）纳米颗粒材料又称为超微颗粒材料，由纳米粒子组成。纳米粒子也叫超微颗粒，一般是指尺寸在 1100nm 间的粒子，是处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域，从通常的关于微观和宏观的观点看，这样的系统既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统，是一种典型的介观系统，它具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应；（2）根据影响电阻大小的因素进行分析，即导体的电阻与导体的长度、横截面积以及材料决定的；（3）可以从自然界源源不断地得到的能源称之为可再生能源；一旦消耗就很难再生的能源
5、称之为不可再生能源；（4）根据电磁波的应用与传播的知识分析答题。【解答】解：A、纳米粒子也叫超微颗粒，一般是指尺寸在 1100nm 间的粒子。这大约相当于 101000个原子紧密排列在一起的尺度，故 A 错误；B、影响导体电阻的因素有：导体的长度、导体的横截面积、导体的材料以及温度，故 B 错误；C、可燃冰不能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源，故 C 错误；D、手机是利用电磁波来传递信息的，故 D 正确。故选：D。6（2018昆明）下列说法中，正确的是（ ）A电磁波的频率越高，传播的速度就越大B电磁波可以在真空中传播C手机间通话靠超声波传递D微波不具有能量【分析】（1）明确机
6、械波和电磁波的性质，明确机械波的传播速度由介质决定；（2）电磁波的传播不需要靠介质，在真空中也可传播；（3）手机既是电磁波的发射台也是电磁波接收台；（4）微波是电磁波的一种，传播速度与电磁波速度相同，具有能量。【解答】解：A、电磁波的速度在真空中均为光速，与频率无关，故 A 错误；B、电磁波可以在真空中传播，不需要介质，故 B 正确；C、手机是现代人们最常用的通信工具之一，手机间通话和收发信息是利用电磁波，即微波，故 C 错误；D、微波可以传递信息，具有能量，故 D 错误。故选：B。7（2018宿迁）下列关于声波和电磁波的说法中正确的是（ ）A音调的高低与声源的振幅有关B声音在真空中传播的速度
7、为 340m/sC电磁波在任何介质中传播的速度都为 3.0108m/sD密闭的金属容器对电磁波有屏蔽作用【分析】（1）声音的三个特征分别是：音调、响度、音色，是从不同角度描述声音的，音调指声音的高低，由振动频率决定；响度指声音的强弱或大小，与振幅和距离有关；音色是由发声体本身决定的一个特性。（2）声音的传播是需要介质的，声音在不同介质中传播速度不同，声音不能在真空中传播。（3）电磁波传播不需要介质，电磁波在真空中的传播的速度为 3.0108m/s；（4）密闭的金属容器对电磁波有屏蔽作用。【解答】解：A、音调是指声音的高低，音调高低与声源的振动频率有关；故 A 错误；B、声音的传播需要介质，声音
8、不能在真空中传播，故 B 错误；C、电磁波在真空中的传播的速度为 3.0108m/s，在其他介质中的传播速度小于3.0108m/s，故 C 错误；D、实验证明，密闭的金属容器对电磁波有屏蔽作用，故 D 正确。故选：D。8（2018内江）在下面所列举的电磁波谱大家庭中，其中频率最高的是（ ）A无线电波 B红外线 C紫外线 DX 射线【分析】依照波长的长短的不同，电磁波谱可大致分为：无线电波，微波，红外线，可见光，紫外线，伦琴射线， 射线（伽马射线），即可确定频率的大小关系。【解答】解：波长越长、频率越小，频率顺序由大到小排列，电磁波谱可大致分为： 射线（伽马射线），X 射线、伦琴射线，紫外线，可
9、见光，红外线，微波，无线电波。故选：D。9（2018兰州）下列关于地球同步通信卫星的说法中错误的是（ ）A同步卫星处于平衡状态 B同步卫星的机械能守恒C同步卫星相对于地面静止 D同步卫星使用微波进行通信【分析】（1）平衡状态是指静止或匀速直线运动状态；（2）同步卫星在太空中只有动能和重力势能的相互转化，机械能守恒；（3）相对静止是指两物体运动方向相同、运动速度相同没有位置的改变；（4）电磁波可以在真空中传播。【解答】解：A、同步卫星受到地球的万有引力提供向心力做圆周运动，运动速度和方向都改变，处于平非衡状态，故 A 错误；B、同步卫星在太空中不受空气阻力，只有动能和重力势能的相互转化，机械能守
10、恒，故 B正确；C、同步卫星与地球自转周期相同，相对于地面是静止的，故 C 正确；D、电磁波可以在真空中传播，同步卫星在太空中就是使用电磁波（微波）进行通信，故 D正确。故选：A。10（2018岳阳）2018 年 5 月 21 日，我国“鹊桥”号卫星由长征火箭成功发射升空，将搭建地月信息联通之桥。下列说法正确的是（ ）A火箭升空时没有惯性B卫星进入轨道后靠电磁波与地面联系C火箭加速上升，其动能保持不变D火箭发动机采用热值小的燃料【分析】（1）惯性是物质的一种属性，所有的物体都有惯性；（2）卫星是通过接收与发射电磁波与地面互相传递信息的；（3）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，
11、动能越大。重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。动能和势能统称为机械能；（4）单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值，热值是燃料的一种特性，热值大小仅与燃料的种类有关，而与燃料的质量、燃料的燃烧程度无关。【解答】解：A、惯性是物质的一种属性，所有的物体都有惯性，故 A 错误；B、卫星是通过接收与发射电磁波与地面互相传递信息的，故 B 正确；C、火箭加速上升，质量不变，高度增加，所以势能增加，同时速度增大，所以动能增大，故 C 错误；D，火箭发动机质量尽量减小，故应采用采用热值大的燃料，故 D 错误。故选：B。11（2018海南）如图所示，是
12、我国自主研发的 C919 大型商用客机，下列说法正确的是（ ）A制造客机时采用密度大的材料，可以减轻其重量B客机在高空受到的大气压强比地面附近的大气压强大C客机利用电磁波进行导航，说明电磁波能在空气中传播D客机机翼表面制作成“上凸下平”形状是为了减小空气对飞机的阻力【分析】（1）制造客机时，要尽可能地减轻其质量，如何减轻质量，可以利用公式 m=V分析。（2）大气压随着高度的增加而减小。（3）电磁波传播不需要介质，可以在真空中进行。（4）流体流速越大的位置，压强越小。【解答】解：A、客机的体积一定，由 m=V 可知，材料的密度越小，客机的质量越小，所以制造客机时采用密度小的材料，可以减轻其质量。
13、故 A 错误；B、大气压随着高度的增加而减小，所以客机在高空所受的大气压强，比地面附近的大气压强小。故 B 错误；C、客机利用电磁波进行导航，是因为电磁波还可以在真空中传播。故 C 正确；D、客机机翼表面制作成“上凸下平”制造形状，利用了流体压强与流速的关系，使上方空气流速快，压强小，下方空气流速慢，压强大，从而产生升力，故 D 错误。故选：C。12（2018十堰）如图所示的用电器中，利用电磁波工作的是（ ）A电风扇B节能灯C洗衣机D微波炉【分析】电磁波在生活中有着广泛的应用，如：无线电广播、电视、手机都是靠电磁波来传递信息的，微波炉利用微波加热食物等。【解答】解：A、电风扇工作时电能主要转化
14、为机械能，不是利用电磁波来工作的，故 A 错误；B、节能灯工作时，消耗电能转化为光能，不是利用电磁波来工作的，故 B 错误；C、洗衣机工作时，将电能转化为机械能，不是利用电磁波来工作的，故 C 错误；D、微波炉利用微波使食物中的水分子振荡从而加热食物的，故利用了电磁波，故 D 正确。故选：D。二填空题（共 11 小题）13（2018玉林）北斗卫星定位系统既可以发射也可以接收 电磁波 （选填“超声波”或“电磁波”）。晚自习时，教室中正常发光的某一盏灯突然熄灭了，原因可能是该灯 断路 （选填“短路”或“断路”）。【分析】电磁波是移动通信传递信息的介质；家庭电路中各用电器是并联的。【解答】解：卫星接
15、收和发送信号要靠电磁波传递，我国的北斗卫星定位系统也是利用电磁波来传递信号的；教室中正常发光的某一盏灯突然熄灭了，其他灯不受影响，由于是并联电路，故灯泡的故障是断路。故答案为：电磁波；断路。14（2018哈尔滨）近日，上海合作组织青岛峰会引来全世界关注，用卫星转播峰会实况是利用 电磁波 来传递信息的；记者的说话声是由声带 振动 产生的。【分析】（1）微波通信、卫星通信、光纤通信都是利用电磁波来传递信息的；（2）声音是由物体的振动产生的。【解答】解：（1）微波通信、卫星通信、光纤通信都可以用电磁波来传递信息，故用卫星转播峰会实况是利用电磁波来传递信息的；（2）声音是由物体的振动产生的，故记者的说
16、话声，是靠声带的振动产生的。故答案为：电磁波；振动。15（2018威海）2018 年 5 月 21 日，我国成功发射“鹊桥”号中继卫星。若某时刻如图所示，地面制控中心与“鹊桥”相距约 46 万公里，“鹊桥”与月球背面相距约 6.5 万公里，它们之间是利用 电磁波 通讯的，测控中心发出的指令通过“鹊桥”到达月球背面，大约需要 1.75 s。【分析】（1）“鹊桥”与月球背通信是利用卫星做微波通信的中继站来进行通信的；（2）测控中心发出的指令通过“鹊桥”到达月球背面，已知地面制控中心与“鹊桥”相距约 46 万公里，“鹊桥”与月球背面相距约 6.5 万公里，指令是通过电磁波传播的，传播速度为 3105
17、km/s，根据公式 t= 求出时间。【解答】解；（1）“鹊桥”与月球背面是通过电磁波传送的，即光波，因为太空是真空，声波在真空中不能传播；（2）地面制控中心与“鹊桥”相距约 46 万公里，“鹊桥”与月球背面相距约 6.5 万公里，指令是通过电磁波传播，传播速度为 3105km/s，由 v= 可得传播时间：t= = =1.75s。故答案为：电磁波；1.75。16（2018广东）汽车 GPS 导航仪与通讯卫星之间通过 电磁波 来传递信息，其中真空中的传播速度为 3.010 8 m/s；如图所示是表示音频、视频和射频三种信号的波形示意图，频率最高的是 射频 信号。【分析】要解答本题需知道电磁波的作用
18、和在真空中的传播速度，并能从图象上理解频率的意义。【解答】解：汽车 GPS 导航仪与通讯卫星之间通过电磁波来传递信息的；电磁波在真空中的传播速度和光的传播速度相等，都是 3.0108m/s；频率是指物体在 1s 内振动的次数，即是描述振动快慢的物理量，即分析题目所提示的图象，不难看出，音频信号的振动最慢，射频信号振动最快，故可判断振动最快的是射频信号。故答案为：电磁波；3.010 8；射频。17（2018泰州）探究声音的传播时，将手机装入塑料袋，扎紧袋口后用细线悬于水中，如图所示。用另一部手机拨打袋中的手机，手机能接通，说明 电磁波 可在水中传播；能听到手机发出的铃声，还能说明 声音 可在水中
19、传播；我们听出手机铃声是汪峰唱的飞得更高，这是根据声音的 音色 来辨别的。【分析】（1）移动通信都是利用电磁波来传递信息的；（2）声音可以在液体中传播；（3）声音的三个要素是指：音调、响度和音色，音调由振动的频率决定；响度由振动的幅度决定；音色由发生体本身决定。【解答】解：（1）手机既能发射电磁波，又能接受电磁波，用另一部手机拨打袋中的手机，手机能接通说明电磁波可在水中传播；（2）能听到手机发出的铃声，是由水和空气传过来的，故能说明声音可在水中传播；（3）我们能够清楚地辨别出汪峰唱唱歌的声音，这是根据声音的音色来辨别的。故答案为：电磁波；声音；音色。18（2018齐齐哈尔）WiFi 是将电脑、
20、手机与互联网以无线方式连接的技术，可进行信息、文件等材料的无线传输，此过程中各种信息是靠 电磁波 来传输的，它在真空中的传播速度是 310 8m/s 。【分析】电磁波可以传递信息，其传播速度等于光速，即为 3108 m/s。【解答】解：利用 WiFi 无线上网时，路由器利用电磁波向四周有效范围内的终端传递信息；电磁波的传播速度等于光速，为 3108m/s。故答案为：电磁波；310 8m/s。19（2018吉林）我们通过电探观看世界杯足球赛，电视信号是通过 电磁波 传递过来的；比赛时，足球在下落过程中，重力势能转化为 动能 。（空气阻力忽略不计）【分析】现在使用最广泛的信息传递是通过电磁波传递的
21、；动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大，在能量转化中是减小的能转化为增大的能。【解答】解：电视台是通过卫星来实现全球同步直播的，卫星是通过电磁波来传递信息的，故电视信号是通过电磁波传递过来的；若不计空气阻力，足球在下落过程中，高度减小，重力势能减小；速度增大，动能增大，因此由重力势能转化动能。故答案为：电磁波；动能。20（2018江西）骑行共享单车前，需先用手机扫码将信息提供 电磁波 传递到共享平台，共享平台再将解锁信息以 310 8 m/s 的速度传递到该车，进行解锁。【分析】手机信息采用电磁波进行传递的；电磁波的传播速度与光速相同为3.0108m/s。【解答】解：手
22、机依靠电磁波来传递信息；电磁波的传播速度为 3.0108m/s。故共享平台再将解锁信息以 3108m/s 的速度传递到该车。故答案为：电磁波；310 8。21（2018白银）物体不能无限地被压缩说明分子间存在着相互作用的 斥力 ；WiFi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 电磁波 传递信息的。（选填“电磁波”、“超声波”或“红外线”）【分析】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。【解答】解：物体不能无限地被压缩说明分子间存在相互作用的斥力；WiFi 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
23、，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。故答案为：斥力； 电磁波。22（2018乌鲁木齐）同步通信卫星是在离地面高度为 3.6107m，绕地心转动的圆轨道（同步轨道）上运行的卫星，运行周期跟地球自转周期相同。（1）同步通信卫星绕地球运行时 受 （选填“受”或“不受”）地球的引力，周期是 24 h同步通信卫星相对于地面的建筑物是 静止 的， 3 颗同步通信卫星基本可以实现全球通信。（2）理论和实践表明，质量不同的同步通信卫星都以相同的速度在同步轨道上运行，若同步通信卫星上的天线脱落，天线 仍然 （选填“仍然”或“不会”）在同步轨道上运行。（3）地面上的甲乙两人用卫星电话通过同
24、步通信卫星联系，从甲发出信号到他收到乙自动回复的信号至少需要 0.48 s。【分析】（1）由万有引力可知同步通信卫星绕地球运行时受球的引力，地球的自传周期为一天 24h，同步通信卫星相对于地面的建筑物的位置没有发生变化，故是静止的，是的在地球的周围均匀配置 3 颗同步通信卫星，就可以实现全球通信；（2）同步通信卫星上的天线脱落，天线仍然保持原来的运动状态在同步轨道上运行；（3）信号的传播速度为 3108m/s，利用速度公式变形求解时间；【解答】解：（1）由万有引力可知同步通信卫星绕地球运行时受球的引力，地球的自传周期为 24h，同步通信卫星绕地球运行周期也是 24h，同步通信卫星相对于地面的建
25、筑物的位置没有发生变化，故是静止的，在地球的周围均匀配置 3 颗同步通信卫星，就可以实现全球通信；（2）同步通信卫星上的天线脱落，由于惯性天线仍然在同步轨道上运行；（3）离地面高度为 3.6107m，甲发出信号到他收到乙自动回复的信号，信号传的距离是43.6107m=1.44108m，由 v= 可得，t= = =0.48s。故答案为：（1）受；24；静止；3；（2）仍然；（3）0.48。23（2018兰州）某电台发射的电磁波波长是 3m，其频率是 10 8 Hz。【分析】根据 c=f，已知波速和波长，就可以算出其频率。【解答】解：电磁波的波速是 3108m/s，根据 c=f 得：f= = =1
26、08Hz；故答案为：10 8三解答题（共 1 小题）24（2018赤峰）阅读短文回答问题：激光的应用1958 年，人类在实验室里激发出一种自然界中没有的光，这就是激光。激光束的平行度特别好，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，测量发射脉冲和接收反射脉冲的时间间隔，就可以求出目标的距离。激光测距雷达就是根据这个原理制成的。由于平行度好，激光可以会聚到很小的一点上，让这一点照射到光盘上，就可以读出光盘上记录的信息，经处理后还原成声音和图象，由于会聚点很小，光盘记录信息密度很高。激光还有一个特点是亮度高，也就是说，它可以在很
27、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，可以使物体被照的部分迅速上升到极高的温度，最难熔化的物质在一瞬间也要汽化了。因此可以利用激光束来切割各种物质、焊接金属以及在硬质材料上打孔。医学上可以用激光作“光刀”来切割皮肤，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，在军事上有广泛的应用。（1）激光在真空中的传播速度为 310 5 km/s。（2）激光测距与初中物理学到的 声呐 测距原理相同。（3）用激光作“光刀”来切割皮肤、切除肿瘤、“焊接”脱落的视网膜，是利用激光的 能量大 的特点。【分析】（1）激光的传播速度与光的传播速度
28、相同，在真空中 3105km/s；（2）对准目标发出一个极短的激光脉冲，测量发射脉冲和接收反射脉冲的时间间隔，就可以求出目标的距离，与地球上的声纳测距原理相同；（3）激光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，可以使物体被照的部分迅速上升到极高的温度，最难熔化的物质在一瞬间也要汽化了。【解答】解：（1）激光在真空中的传播速度为 3105km/s；（2）用声纳测量海底的深度，就是利用信号脉冲反射，故激光测距与初中物理学到的声纳测距原理相同；（3）激光可以集中很大的能量，可以使物体被照的部分迅速上升到极高的温度，使最难熔化的物质在瞬间汽化。故答案为：（1）310 5；（2）声呐；（3）能量大。
