專題32電磁波與信息時代一．選擇題1．（2018?鹽城）我國自行研制的北斗衛星導航系統具有定位、導航和通信等功能，它傳遞信息是利用（）A．微波 B．次聲波 C．超聲波 D．紅外線【解答】我國自行研制的北斗衛星導航系統具有定位、導航和通信等功能，它傳遞信息是利用電磁波（微波）傳遞信息的，故A正確。故選A。2．（2018?懷化）下列技術應用中，不是利用電磁波工作的是（）A．利用微波雷達跟蹤飛行目標B．利用北斗導航系統進行定位和導航C．用手機打電話D．利用聲吶系統探測海底深度【解答】A、利用微波雷達可以跟蹤飛行目標，微波屬于電磁波，故A不符合題意；B、利用北斗導航系統進行定位和導航利用的是電磁波，故B不符合題意；C、手機可以發出電磁波，也可以接收電磁波，故C不符合題意；D、利用聲吶系統探測海底深度，聲吶發出的是超聲波，故D符合題意。故選D。3．（2018?煙臺）“北斗”衛星是中國自行研制的通信系統，可在全球范圍內全天候地為各類用戶提供高精度，高可靠性的定位、導航等服務，該系統在傳遞信息過程中主要依靠（）A．聲波 B．超聲波 C．次聲波 D．電磁波【解答】衛星和地面的聯系靠電磁波，將圖片和聲音等信號調制到電磁波上，把電磁波當成載體發射回地面。所以它傳遞信息利用的是電磁波。故選D。4．（2018?徐州）今年3月30日，我國成功發射第30、31顆北斗導航衛星。北斗衛星向地面傳遞信息是通過（）A．超聲波 B．次聲波 C．電磁波 D．紅外線【解答】衛星導航系統傳遞信息利用的是電磁波，電磁波可以在真空中傳播。故選C。5．（2018?臨沂）下列關于材料、信息及能源的說法正確的是（）A．納米材料的基本單元大小限制在1﹣100μm范圍內B．同種材料制成的導體，其電阻大小只與長度有關C．我國海域深處蘊藏的大量“可燃冰”屬于可再生能源D．用手機收看“華唐名師”的直播是利用電磁波來傳遞信息的【解答】A、納米粒子也叫超微顆粒，一般是指尺寸在1～100nm間的粒子，這大約相當于10～1000個原子緊密排列在一起的尺度，故A錯誤；B、影響導體電阻的因素：導體的長度、導體的橫截面積、導體的材料以及溫度，故B錯誤；C、可燃冰不能在短期內從自然界得到補充，所以它們屬于不可再生能源，故C錯誤；D、手機是利用電磁波來傳遞信息的，故D正確。故選D。6．（2018?昆明）下列說法中，正確的是（）A．電磁波的頻率越高，傳播的速度就越大B．電磁波可以在真空中傳播C．手機間通話靠超聲波傳遞D．微波不具有能量【解答】A、電磁波的速度在真空中均為光速，與頻率無關，故A錯誤；B、電磁波可以在真空中傳播，不需要介質，故B正確；C、手機是現代人們最常用的通信工具之一，手機間通話和收發信息是利用電磁波，即微波，故C錯誤；D、微波可以傳遞信息，具有能量，故D錯誤。故選B。7．（2018?宿遷）下列關于聲波和電磁波的說法中正確的是（）A．音調的高低與聲源的振幅有關B．聲音在真空中傳播的速度為340m/sC．電磁波在任何介質中傳播的速度都為3.0×108m/sD．密閉的金屬容器對電磁波有屏蔽作用【解答】A、音調是指聲音的高低，音調高低與聲源的振動頻率有關；故A錯誤；B、聲音的傳播需要介質，聲音不能在真空中傳播，故B錯誤；C、電磁波在真空中的傳播的速度為3.0×108m/s，在其他介質中的傳播速度小于3.0×108m/s，故C錯誤；D、實驗證明，密閉的金屬容器對電磁波有屏蔽作用，故D正確。故選D。8．（2018?內江）在下面所列舉的電磁波譜大家庭中，其中頻率最高的是（）A．無線電波 B．紅外線 C．紫外線 D．X射線【解答】波長越長、頻率越小，頻率順序由大到小排列，電磁波譜可大致分為：γ射線（伽馬射線）、X射線、紫外線、可見光、紅外線、無線電波。故選D。9．（2018?蘭州）下列關于地球同步通信衛星的說法中錯誤的是（）A．同步衛星處于平衡狀態 B．同步衛星的機械能守恒C．同步衛星相對于地面靜止 D．同步衛星使用微波進行通信【解答】A、同步衛星受到地球的萬有引力提供向心力做圓周運動，運動速度和方向都改變，處于平非衡狀態，故A錯誤；B、同步衛星在太空中不受空氣阻力，只有動能和重力勢能的相互轉化，機械能守恒，故B正確；C、同步衛星與地球自轉周期相同，相對于地面是靜止的，故C正確；D、電磁波可以在真空中傳播，同步衛星在太空中使用電磁波（微波）進行通信，故D正確。故選A。10．（2018?岳陽）2018年5月21日，我國“鵲橋”號衛星由長征火箭成功發射升空，將搭建地月信息聯通之橋。下列說法正確的是（）A．火箭升空時沒有慣性B．衛星進入軌道后靠電磁波與地面聯系C．火箭加速上升，其動能保持不變D．火箭發動機采用熱值小的燃料【解答】A、慣性是物質的一種屬性，所有的物體都有慣性，故A錯誤；B、衛星是通過接收與發射電磁波與地面互相傳遞信息的，故B正確；C、火箭加速上升，質量不變，高度增加，所以勢能增加，同時速度增大，所以動能增大，故C錯誤；D、火箭發動機質量盡量減小，故應采用采用熱值大的燃料，故D錯誤。故選B。11．（2018?海南）如圖所示，是我國自主研發的C919大型商用客機，下列說法正確的是（）A．制造客機時采用密度大的材料，可以減輕其重量B．客機在高空受到的大氣壓強比地面附近的大氣壓強大C．客機利用電磁波進行導航，說明電磁波能在空氣中傳播D．客機機翼表面制作成“上凸下平”形狀是為了減小空氣對飛機的阻力【解答】A、客機的體積一定，由m=ρV可知，材料的密度越小，客機的質量越小，所以制造客機時采用密度小的材料，可以減輕其質量，故A錯誤；B、大氣壓隨著高度的增加而減小，所以客機在高空所受的大氣壓強，比地面附近的大氣壓強小，故B錯誤；C、客機利用電磁波進行導航，是因為電磁波還可以在真空中傳播，故C正確；D、客機機翼表面制作成“上凸下平”制造形狀，利用了流體壓強與流速的關系，使上方空氣流速快，壓強小，下方空氣流速慢，壓強大，從而產生升力，故D錯誤。故選C。12．（2018?十堰）如圖所示的用電器中，利用電磁波工作的是（）A．電風扇B．節能燈C．洗衣機D．微波爐【解答】A、電風扇工作時電能主要轉化為機械能，不是利用電磁波來工作的，故A錯誤；B、節能燈工作時，消耗電能轉化為光能，不是利用電磁波來工作的，故B錯誤；C、洗衣機工作時，將電能轉化為機械能，不是利用電磁波來工作的，故C錯誤；D、微波爐利用微波使食物中的水分子振蕩從而加熱食物的，故利用了電磁波，故D正確。故選D。二．填空題13．（2018?玉林）北斗衛星定位系統既可以發射也可以接收電磁波（選填“超聲波”或“電磁波”）。晚自習時，教室中正常發光的某一盞燈突然熄滅了，原因可能是該燈斷路（選填“短路”或“斷路”）。【解答】衛星接收和發送信號要靠電磁波傳遞，我國的北斗衛星定位系統也是利用電磁波來傳遞信號的；教室中正常發光的某一盞燈突然熄滅了，其他燈不受影響，由于是并聯電路，故燈泡的故障是斷路。【答案】電磁波；斷路。14．（2018?哈爾濱）近日，上海合作組織青島峰會引來全世界關注，用衛星轉播峰會實況是利用電磁波來傳遞信息的；記者的說話聲是由聲帶振動產生的。【解答】微波通信、衛星通信、光纖通信都可以用電磁波來傳遞信息，故用衛星轉播峰會實況是利用電磁波來傳遞信息的；聲音是由物體的振動產生的，故記者的說話聲，是靠聲帶的振動產生的。【答案】電磁波；振動。15．（2018?威海）2018年5月21日，我國成功發射“鵲橋”號中繼衛星。若某時刻如圖所示，地面制控中心與“鵲橋”相距約46萬公里，“鵲橋”與月球背面相距約6.5萬公里，它們之間是利用電磁波通訊的，測控中心發出的指令通過“鵲橋”到達月球背面，大約需要1.75s。【解答】“鵲橋”與月球背面是通過電磁波傳送的，即光波，因為太空是真空，聲波在真空中不能傳播；地面制控中心與“鵲橋”相距約46萬公里，“鵲橋”與月球背面相距約6.5萬公里，指令是通過電磁波傳播，傳播速度為3×105km/s，由v=可得傳播時間：t===1.75s。【答案】電磁波；1.75。16．（2018?泰州）探究聲音的傳播時，將手機裝入塑料袋，扎緊袋口后用細線懸于水中，如圖所示。用另一部手機撥打袋中的手機，手機能接通，說明電磁波可在水中傳播；能聽到手機發出的鈴聲，還能說明聲音可在水中傳播；我們聽出手機鈴聲是汪峰唱的《飛得更高》，這是根據聲音的音色來辨別的。【解答】手機既能發射電磁波，又能接受電磁波，用另一部手機撥打袋中的手機，手機能接通說明電磁波可在水中傳播；能聽到手機發出的鈴聲，是由水和空氣傳過來的，故能說明聲音可在水中傳播；我們能夠清楚地辨別出汪峰唱唱歌的聲音，這是根據聲音的音色來辨別的。【答案】電磁波；聲音；音色。17．（2018?齊齊哈爾）WiFi是將電腦、手機與互聯網以無線方式連接的技術，可進行信息、文件等材料的無線傳輸，此過程中各種信息是靠電磁波來傳輸的，它在真空中的傳播速度是3×108m/s。【解答】利用WiFi無線上網時，路由器利用電磁波向四周有效范圍內的終端傳遞信息；電磁波的傳播速度等于光速，為3×108m/s。【答案】電磁波；3×108m/s。18．（2018?吉林）我們通過電探觀看世界杯足球賽，電視信號是通過電磁波傳遞過來的；比賽時，足球在下落過程中，重力勢能轉化為動能。（空氣阻力忽略不計）【解答】電視臺是通過衛星來實現全球同步直播的，衛星是通過電磁波來傳遞信息的，故電視信號是通過電磁波傳遞過來的；若不計空氣阻力，足球在下落過程中，高度減小，重力勢能減小；速度增大，動能增大，因此由重力勢能轉化為動能。【答案】電磁波；動能。19．（2018?江西）騎行共享單車前，需先用手機掃碼將信息提供電磁波傳遞到共享平臺，共享平臺再將解鎖信息以3×108m/s的速度傳遞到該車，進行解鎖。【解答】手機依靠電磁波來傳遞信息；電磁波的傳播速度為3.0×108m/s。故共享平臺再將解鎖信息以3×108m/s的速度傳遞到該車。【答案】電磁波；3×108。20．（2018?白銀）物體不能無限地被壓縮說明分子間存在著相互作用的斥力；Wi﹣Fi是一種允許電子設備連接到一個無線局域網（WLAN）的技術，是利用電磁波傳遞信息的（選填“電磁波”“超聲波”或“紅外線”）。【解答】物體不能無限地被壓縮說明分子間存在相互作用的斥力；Wi﹣Fi是通過電磁波將個人電腦、手機等終端進行連接的，因電磁波能傳遞信息，且電磁波的傳播不需要介質，所以它是利用電磁波來收發數據的。【答案】斥力；電磁波。21.（2018?烏魯木齊）同步通信衛星是在離地面高度為3.6×107m，繞地心轉動的圓軌道（同步軌道）上運行的衛星，運行周期跟地球自轉周期相同。（1）同步通信衛星繞地球運行時受（選填“受”或“不受”）地球的引力，周期是24h．同步通信衛星相對于地面的建筑物是靜止的，3顆同步通信衛星基本可以實現全球通信。（2）理論和實踐表明，質量不同的同步通信衛星都以相同的速度在同步軌道上運行，若同步通信衛星上的天線脫落，天線仍然（選填“仍然”或“不會”）在同步軌道上運行。（3）地面上的甲乙兩人用衛星電話通過同步通信衛星聯系，從甲發出信號到他收到乙自動回復的信號至少需要0.48s。【解答】（1）由萬有引力可知同步通信衛星繞地球運行時受地球的引力，地球的自轉周期為24h，同步通信衛星繞地球運行周期也是24h，同步通信衛星相對于地面的建筑物的位置沒有發生變化，故是靜止的，在地球的周圍均勻配置3顆同步通信衛星，就可以實現全球通信；（2）同步通信衛星上的天線脫落，由于慣性天線仍然在同步軌道上運行；（3）離地面高度為3.6×107m，甲發出信號到他收到乙自動回復的信號，信號傳播的距離是4×3.6×107m=1.44×108m，由v=可得，t===0.48s。【答案】（1）受；24；靜止；3；（2）仍然；（3）0.48。22．（2018?蘭州）某電臺發射的電磁波波長是3m，其頻率是108Hz。【解答】電磁波的波速是3×108m/s，根據c=λf得：f===108Hz。【答案】108。三．解答題23．（2018?赤峰）閱讀短文回答問題：激光的應用1958年，人類在實驗室里激發出一種自然界中沒有的光，這就是激光。激光束的平行度特別好，在傳播很遠的距離后仍能保持一定的強度。激光的這個特點使它可以用來進行精確的測距。對準目標發出一個極短的激光脈沖，測量發射脈沖和接收反射脈沖的時間間隔，就可以求出目標的距離。激光測距雷達就是根據這個原理制成的。由于平行度好，激光可以會聚到很小的一點上，讓這一點照射到光盤上，就可以讀出光盤上記錄的信息，經處理后還原成聲音和圖像，由于會聚點很小，光盤記錄信息密度很高。激光還有一個特點是亮度高，也就是說，它可以在很小的空間和很短的時間內集中很大的能量，如果把強大的激光束會聚起來照射到物體上，可以使物體被照的部分迅速上升到極高的溫度，最難熔化的物質在一瞬間也要汽化了。因此可以利用激光束來切割各種物質、焊接金屬以及在硬質材料上打孔。醫學上可以用激光作“光刀”來切割皮膚，切除腫瘤，還可以用激光“焊接”脫