第十五章怎樣傳遞信息——通信技術簡介一、電磁波基礎過關全練知識點1電磁波的產(chǎn)生、組成及應用1.(2023湖南婁底中考)通信科技日新月異,5G正隆,6G嶄露,都

基于電磁理論。下列科學家中,預言了電磁波的存在,并在理

論上進行了分析總結的是?(

)A.牛頓

B.瓦特C.焦耳

D.麥克斯韋D解析英國物理學家麥克斯韋在總結電學與磁學知識的基

礎上建立了完整的電磁場理論體系,把電與磁聯(lián)系在一起,并

預言了電磁波的存在。故選D。2.下列關于電磁波的說法中錯誤的是?(

)A.短波屬于電磁波B.電流迅速變化會在空間中產(chǎn)生電磁波C.微波爐是利用電磁波來加熱食品的D.可見光不是電磁波D解析短波屬于電磁波,A正確,不符合題意;當導體中的電流

迅速變化時,導體就會向四周發(fā)射一種波,這種波是由電磁現(xiàn)

象產(chǎn)生的,叫作電磁波,B正確,不符合題意;微波爐是利用電

磁波來加熱食品的,C正確,不符合題意;電磁波是一個大家

族,家族成員有無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射

線等,光本身就是一種電磁波,D錯誤,符合題意。3.(新素材·現(xiàn)代科技)(2024河北邢臺期末)FIFA世界杯上有很

多“黑科技”,比如足球里裝有芯片,該芯片可隨時采集球的

運動數(shù)據(jù)并發(fā)送到后臺,以幫助裁判作出更精準的裁決。據(jù)

此可以判斷,芯片發(fā)射數(shù)據(jù)信號的形式是?(

)A.電磁波

B.紅外線C.超聲波

D.次聲波A解析足球里裝有芯片,該芯片可隨時采集球的運動數(shù)據(jù)并

發(fā)送到后臺,以幫助裁判作出更精準的裁決。據(jù)此可以判斷,

芯片發(fā)射數(shù)據(jù)信號的形式是電磁波,而不是紅外線、超聲

波、次聲波,A符合題意,B、C、D不符合題意。故選A。4.(2024甘肅白銀九中期末)下列關于電磁波的說法,正確的

是?(

)A.電磁波既能傳遞信息,也能傳遞能量B.電磁波傳播需要介質C.電磁波的頻率恒定不變D.電磁波的傳播速度是不變的A解析電磁波既能傳遞信息,也能傳遞能量,A正確;電磁波的

傳播不需要介質,B錯誤;不同電磁波的頻率不同,C錯誤;電磁

波在不同的介質中傳播速度不同,D錯誤。故選A。知識點2電磁波的傳播5.(教材變式·P171圖片)(2024陜西漢中期末)電磁波是一個大

家族,如圖是它們的家族譜。對電磁波的認識,下列分析正確

的是?(

)

BA.紅外線比紫外線頻率高B.可見光是一種電磁波C.電磁波的頻率越高,波長越長D.真空中不同電磁波的傳播速度不同解析

由圖可以看出紅外線的頻率比紫外線的頻率低,A錯

誤;任何光波都是電磁波,B正確;由于c=λf,在波速一定的條件

下,電磁波的頻率越高,波長越短,C錯誤;真空中不同電磁波

的傳播速度相同,D錯誤。故選B。6.如圖所示,是一臺收音機的屏板,當指針(圖中黑塊)向右調(diào)

節(jié)時,所接收到的電磁波的波長及波速將會?(

)

A.波長變大及波速變小B.波長變大及波速不變C.波長變小及波速變小D.波長變小及波速不變D解析

電磁波在空氣中的傳播速度相同,約為3×108m/s;當指

針向右調(diào)節(jié)時,對應的頻率在增大,則由c=λf可知,所接收到的

電磁波的波長變小,故選D。7.(2022四川內(nèi)江中考)電磁波在真空中的傳播速度為

m/s。如圖所示是部分電磁波譜,在如圖的五種電磁波中,頻

率最高的電磁波是

。

3×108

γ射線解析電磁波在真空中的傳播速度約為3×108m/s,根據(jù)c=λf

可知,波速一定,頻率與波長成反比,由圖可知,γ射線波長最

短,所以其頻率最高。技巧點撥本題主要考查的是電磁波的波長、頻率和波速

的關系;關鍵是知道電磁波的特點:在真空中所有電磁波的傳

播速度都相同。能力提升全練8.(2023江蘇鹽城中考,1,★☆☆)2023年5月30日,神舟十六號

飛船順利進入太空,飛船與地面聯(lián)系利用的是?(

)A.微波

B.紫外線C.紅外線

D.次聲波A解析微波可以在真空中傳播,神舟十六號飛船順利進入太

空,飛船與地面聯(lián)系利用的是微波,故選A。9.(2023河北中考,17,★★☆)2023年4月15日,神舟十五號航

天員乘組進行了第四次出艙活動。在地面工作人員和艙內(nèi)

航天員鄧清明的密切配合下,兩名出艙航天員費俊龍、張陸

圓滿完成全部既定工作任務,安全返回問天實驗艙。下列說

法錯誤的是?(

)A.地面工作人員發(fā)出指令的聲音是由聲帶振動產(chǎn)生的B.地面工作人員可以利用音色區(qū)分是哪位航天員C.地面工作人員與艙內(nèi)的航天員利用電磁波傳遞信息D.艙外的兩名航天員大聲說話就能直接利用聲波進行交流D解析地面工作人員發(fā)出指令的聲音是由聲帶振動產(chǎn)生的,

A正確;地面工作人員可以利用音色區(qū)分是哪位航天員,B正

確;地面工作人員與艙內(nèi)的航天員利用電磁波傳遞信息,C正

確;真空不能傳聲,艙外的兩名航天員大聲說話不能直接利用

聲波進行交流,D錯誤。故選D。10.(2023廣東廣州中考,4,★★☆)各色光在真空中的波長如

圖所示,植物中葉綠素a會吸收波長在430nm~662nm之間的

光。真空中,波長650nm的光(

)

A.是紫光B.不是電磁波C.波長比藍光的長D.比波長500nm的光傳播速度大C解析根據(jù)題圖可知:紫光的波長比650nm短,A不符合題意;

所有的可見光都屬于電磁波,B不符合題意;從題圖可知:波長

650nm的光的波長比藍光的波長長,C符合題意;不同波長的

光在真空中的傳播速度相同,D不符合題意。故選C。11.(新素材·現(xiàn)代科技)(2023江蘇常州中考,20,★★☆)旅行者

一號是美國于1977年發(fā)射的無人太空探測器,現(xiàn)已離開太陽

系。2023年某日23:00:00(時:分:秒),地球收到旅行者一號于

當日發(fā)出的

(超聲波/電磁波)信號,發(fā)出信號的時刻

用莫爾斯電碼表示,其代碼為“-----·-------------------

-----”。旅行者一號發(fā)出該信號的時刻為

(時:

分:秒),由此可估算出旅行者一號距離地球

m。(v

超聲波=340m/s,v電磁波=3×108m/s)電磁波

01:00:00

2.376×1013莫爾斯電碼-----·----··---···--····-數(shù)字01234莫爾斯電碼·····-····--···---··----·數(shù)字56789解析

太空中是真空,聲波不能在真空中傳播,而電磁波可

以,故探測得到的信號是通過電磁波傳遞到地球的;對照表格

信息,根據(jù)莫爾斯電碼與數(shù)字的關系可推斷出旅行者一號發(fā)

出信號的時刻是01:00:00,由題意知,地球收到信號的時刻是

當日23:00:00,則電磁波傳播的時間t=23:00:00-01:00:00=22

h,由速度公式得,旅行者一號距離地球s=v電磁波t=3×108m/s×22

×3600s=2.376×1013m。素養(yǎng)探究全練12.(新考向·項目式學習)(2023云南中考)我國自主研制的“奮斗者”號載人潛水器在馬里亞納海溝

成功完成了萬米級海試。潛水器配備了國際先進水平的聲

學系統(tǒng),聲學系統(tǒng)由母船部分和潛水器本體部分組成,為“奮

斗者”號實現(xiàn)了水聲通信、精細探測和定位導航。水聲通信是“奮斗者”號與母船之間唯一的溝通方式。由

于可見光和電磁波在海水中傳播時衰減很快,也無法通過一

根連接母船的線纜來進行通信。所以科學家為“奮斗者”

號量身定制了一套數(shù)字水聲通信系統(tǒng),如圖所示,它將語言和文字等信息編碼調(diào)制后,通過換能器進行發(fā)射和接收,實現(xiàn)數(shù)

據(jù)交互,把所有的關鍵數(shù)據(jù)準確、高效地與母船進行溝通。精細探測為“奮斗者”號在水下航行和作業(yè)提供了安全保

障。盡管馬里亞納海溝兩側都是非常陡峭的海山,但是“奮

斗者”號安裝有前視成像聲吶設備,可對前方海山的距離和

輪廓進行實時探測,幫助它精準避開障礙物。定位導航使“奮斗者”號水下作業(yè)精準高效。由于水下沒

有衛(wèi)星定位,必須使用聲學定位。下潛之前,科學家通過設備

的標定實驗,使聲學系統(tǒng)可以輸出精確的速度等關鍵數(shù)據(jù),再將定位與多普勒測速儀、慣性導航設備組合后進行導航,就

能實現(xiàn)萬米海底“大海撈針”,“奮斗者”號僅半小時就收

回了之前在海底布放的一些目標物。(1)由于可見光和電磁波在海水中傳播時衰減很快,因此

是“奮斗者”號與母船之間溝通的唯一方式。(2)前視成像聲吶設備能發(fā)出

(選填“超聲波”或

“次聲波”),讓潛水器在漆黑的萬米深海中精準避障。這說

明聲音能傳遞

(選填“信息”