章末總結(jié)：第19章 電磁波與信息時代（原卷版）

學(xué)而優(yōu)教有方第十九章電磁波與信息時代目標(biāo)導(dǎo)航目標(biāo)導(dǎo)航課程要求課標(biāo)解讀本章講述的內(nèi)容主要有電磁波的產(chǎn)生、認(rèn)識電磁波的特征量及其關(guān)系、電磁波傳播的特點、電磁波的應(yīng)用、無線電廣播和電視信號的發(fā)射與接收、衛(wèi)星通信和光纖通信的特點。電磁波的產(chǎn)生和傳播；無線電廣播、電視信號的發(fā)射和接收，衛(wèi)星通信、光纖通信和網(wǎng)絡(luò)通信；光的電磁學(xué)說，電磁波在真空中的傳播速度；波長、頻率和波速的關(guān)系。電磁波的產(chǎn)生，理解無線電廣播、電視信號的發(fā)射和接收過程，光纖通信。.知識精講結(jié)知識精講結(jié)知識點01電磁波的應(yīng)用1．正確理解電磁波的產(chǎn)生與傳播（1）電磁波的產(chǎn)生：電磁波是由迅速變化的電流激起（產(chǎn)生）的。電磁波看不見、摸不著，但可以通過電磁波所傳遞的信息來感知電磁波的存在。（2）電磁波的傳播：電磁波的傳播不需要介質(zhì)，它可以在真空中傳播。電磁波在真空中的傳播速度最大，為c=3×108m/s，在空氣中的傳播速度也近似認(rèn)為是3×108m/s。（3）電磁波的波長、波速和頻率之間的關(guān)系；電磁波的波速一定，頻率越高，波長越短。同一種電磁波在不同介質(zhì)中傳播時，傳播速度不同，但頻率是不會發(fā)生變化的。2．電磁波的應(yīng)用電磁波的應(yīng)用非常廣泛，如無線電廣播、電視、移動電話、微波通信、雷達(dá)、加熱食品、遙控器、殺菌、驗鈔、診療疾病等。在應(yīng)用的同時，也應(yīng)注意防止電磁輻射帶來危害?！炯磳W(xué)即練1】如圖是電磁波家族，真空中各種電磁波的傳播速度相同。下列說法正確的是（）A．紅光是紅外線B．108Hz是指電磁波的波長C．無線電波的波長比x-射線的長D．在真空中γ-射線傳播速度最大知識點02現(xiàn)代通信技術(shù)方式簡介特點衛(wèi)星通信用通信衛(wèi)星作微波通信的中繼站來進(jìn)行通信的方式。衛(wèi)星通信系統(tǒng)由通信衛(wèi)星、地面站和傳輸系統(tǒng)三部分組成信號覆蓋范圍廣，遠(yuǎn)距離傳輸信息，通信容量大，干擾小，質(zhì)量好，效率高，不受陸地災(zāi)害的影響，建設(shè)速度快光纖通信利用激光在光導(dǎo)纖維中傳輸信息的一種通信方式。激光在光纖中通過多次反射而從一端到另一端通信容量大，傳輸距離遠(yuǎn)，不怕雷擊，不受電磁干擾，通信質(zhì)量高，保密性好等網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò)通信是計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合而形成的一種新的通信方式傳遞速度快，不僅可以收發(fā)電子郵件，還可以觀看新聞、視頻，可以進(jìn)行網(wǎng)上購物，實現(xiàn)遠(yuǎn)程教育或遠(yuǎn)程醫(yī)療等【即學(xué)即練2】光纖通信前景廣闊，下列關(guān)于光纖通信的說法正確的是（）A.光纖通信中所使用的光不是激光B.光纖通信傳遞信息的容量要比短波、微波大C.光纖通信不需要任何傳導(dǎo)介質(zhì)D.因為玻璃絲很容易折斷，不宜用來做光導(dǎo)纖維【即學(xué)即練3】信息傳遞技術(shù)的發(fā)展使人們沖破了時空的阻隔。下列關(guān)于信息傳遞的說法錯誤的是（）A.光纖通信利用光從光導(dǎo)纖維中的一端射入，在內(nèi)壁多次反射后從另一端射出，從而把它攜帶的信息傳到遠(yuǎn)方B.同步通信衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動的周期跟地球自轉(zhuǎn)的周期相同C.電磁波的傳播可以不需要介質(zhì)D.微波是一種電磁波，它不能用于傳遞信息，只能用于微波爐中加熱食物真題演練真題演練1．（2022·湖南懷化·中考真題）2022年3月，王亞平在中國空間站進(jìn)行第二次太空授課，下列有關(guān)說法正確的是（）A．王亞平與地面課堂進(jìn)行互動交流是通過電磁波傳遞信息B．空間站的信息傳遞到地球上的速度為340m/sC．地球上的石頭帶到空間站時質(zhì)量會變小D．運載火箭用氫能源做燃料是利用氫的熱值較小2．（2022·四川遂寧·中考真題）今年，我國發(fā)射的“天舟四號”貨運飛船與“天和號”核心艙在太空成功對接。對接后，它們一起繞地球轉(zhuǎn)動。對這一過程所涉及的物理知識說法錯誤的是（）A．火箭加速升空過程與汽油機(jī)做功沖程的能量轉(zhuǎn)化形式相同B．運載火箭用液態(tài)氫做燃料，是因其熱值較大C．對接后以“天舟四號”為參照物，“天和號”是運動的D．地面工作人員利用電磁波傳遞信息來控制對接過程3．（2022·湖北黃岡·中考真題）對下列情境的判斷正確的是（）A．圖甲：改變提升物體受到的重力，動滑輪的機(jī)械效率不變B．圖乙：人不接觸高壓電線就不會觸電C．圖丙：拇指所指的那端就是通電螺線管的N極D．圖?。禾鞂m課堂授課是通過超聲波實現(xiàn)天地之間的互動4．（2022·湖北湖北·中考真題）我國的“翼龍”—2H應(yīng)急救災(zāi)型無人機(jī)系統(tǒng)可在一些極端條件下，定向恢復(fù)50平里的移動公網(wǎng)通信，建立覆蓋15000平方公里的音視頻通信網(wǎng)絡(luò)。該系統(tǒng)在傳遞信息主要依靠（）A．電磁波 B．紅外線 C．超聲波 D．次聲波5．（2022·四川達(dá)州·中考真題）2022年5月10日，“天舟”四號貨運飛船成功發(fā)射，并與“天和”核心艙完成精準(zhǔn)對接，“太空快遞”完美送達(dá)。期間地面工作人員與“天舟”四號依靠___________來傳遞信息；貨運飛船與核心艙對接前要朝同一方向等速度飛行，此時以“天舟”四號為參照物，“天和”核心艙是___________的。6．（2022·四川眉山·中考真題）三名宇航員翟志剛、王亞平和葉光富在“天宮一號”進(jìn)行了“天空課堂第二課”現(xiàn)場直播，是通過______實現(xiàn)天地間對話的。在2022年4月16日他們返回地面的過程中，以地面為參照物宇航員們是______（選填“運動”或“靜止”）的。7．（2022·江蘇泰州·中考真題）如圖是由飛船和核心艙等組合而成的中國空間站在軌運行時的示意圖，以天和核心艙為參照物，神舟載人飛船是______的。2022年3月23日王亞平等三名航天員在空間站開設(shè)了第二次“空中課堂”，他們是利用_______與同學(xué)們進(jìn)行交流，實現(xiàn)天地通話的。8．（2022·湖南永州·中考真題）“祝融號”火星車是我國研制的第一臺火星表面探測裝置，“祝融號”與地面控制中心科學(xué)家的通訊是依靠___________（選填“聲波”或“電磁波”）進(jìn)行的。某次“祝融號”在牽引力的驅(qū)使下，200s內(nèi)勻速直線運動了10m，“祝融號”在這段時間內(nèi)運動速度的大小為______m/s。過關(guān)檢測過關(guān)檢測一、單選題1．（2022·江蘇無錫·二模）關(guān)于信息與材料，下列說法正確的是（）A．5G手機(jī)利用超聲波傳遞信息B．光纖通信用光波傳遞信息，光導(dǎo)纖維是導(dǎo)體C．用超導(dǎo)材料制造輸電線可大大降低電能損耗D．塑料容器對電磁波能起到屏蔽作用2．（2022·湖南邵陽·模擬預(yù)測）5G通信技術(shù)是指第五代移動通信系統(tǒng)，我國在5G通信技術(shù)方面處于世界領(lǐng)先地位。5G網(wǎng)絡(luò)比4G網(wǎng)絡(luò)有更大的容量和更快的數(shù)據(jù)處理速度，它能夠?qū)⒛壳盁o線通信技術(shù)拓展到人與物無線相連。關(guān)于5G與4G的下列說法錯誤的是（）A．5G和4G都是利用電磁波進(jìn)行無線通信B．5G比4G傳輸處理數(shù)據(jù)的容量更大C．5G比4G處理數(shù)據(jù)的速度更快D．5G傳播電磁波的速度比4G的快3．（2022·安徽滁州·一模）以下對物理概念及其應(yīng)用的描述正確的是（）A．在真空中，5G信號比4G信號的傳播速度快B．物體受到外力作用，其運動狀態(tài)不一定會發(fā)生改變C．質(zhì)量相同的兩個物體受到相同阻力時，速度大的不容易停下來，故速度大的物體慣性大D．焦炭的熱值為3×10J/kg，其物理意義是完全燃燒1kg的焦炭放出的熱量是3×10J/kg4．（2022·廣東·廣州市育才中學(xué)二模）圖甲為可見光的波段示意圖。某款光敏電阻（LDR）在無光照時的電阻為5×105Ω，在波長為540nm的光照射時的阻值為5×103Ω，將兩個這樣的LDR連接成圖乙電路，則（）A．R1的功率比R2大B．通過R1的電流比R2小C．波長為540nm的光屬于黃光D．波長為540nm的光在真空中的傳播速度比紅光快5．（2022·陜西師大附中模擬預(yù)測）如圖所示，中國5G智能拖拉機(jī)問世，它的造型十分科幻，甚至可以實現(xiàn)無人駕駛可以用云端網(wǎng)絡(luò)來控制行進(jìn)路線，并且自動完成分配的各項任務(wù)。下列與此有關(guān)的說法錯誤的是（）A．用云端網(wǎng)絡(luò)控制拖拉機(jī)是利用了電磁波B．拖拉機(jī)受到動力才能運動，說明力是改變物體運動狀態(tài)的原因C．拖拉機(jī)犁地功率大，說明它做的功快D．拖拉機(jī)的輪胎較寬，設(shè)計的目的是減小對地面的壓力二、填空題6．（2022·江蘇·揚州教育學(xué)院附中二模）三代科技工作者歷經(jīng)22年，中國天眼FAST于2016年月落成并投入使用FAST是我國自主研發(fā)的目前世界上最大最靈敏的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡。它通過拋物面把采集到的______波信號反射到接收艙里，再由信號處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。其信號傳播速度與光速相同，為______m/s。7．（2022·江蘇蘇州·模擬預(yù)測）如圖為機(jī)械波某時刻的波形圖，振動頻率為5Hz，此波波長是___________m，周期是___________s。8．（2022·江蘇·蘇州學(xué)府中學(xué)校模擬預(yù)測）玄武湖的櫻花節(jié)引來大量游客，游客在花海中穿行，櫻花樹相對于游客是______（選填“運動”或“靜止”）的。游客們用手機(jī)發(fā)朋友圈，手機(jī)是利用______發(fā)送信息，其在真空中傳播的速度為______m/s。9．（2022·江蘇鎮(zhèn)江·模擬預(yù)測）5月29日，搭載“天舟二號”飛船的長征運載火箭發(fā)射升空，火箭點火后，發(fā)射架周圍出現(xiàn)大量“白氣”，這是由水蒸氣______形成的，這個過程需要______熱量；“天舟二號”是空間站的“快遞小哥”，補(bǔ)給被送到空間站后，質(zhì)量的大小______；空間站實現(xiàn)天地互聯(lián)，是利用______波傳遞信息的。三、綜合題10．（2022·江西·模擬預(yù)測）隨著人民生活水平的提高，無人機(jī)等人工智能已走進(jìn)了尋常百姓家。無人機(jī)技術(shù)也已廣泛應(yīng)用在我們的生活和軍事中，小源同學(xué)學(xué)習(xí)了物理知識后，對無人機(jī)的一些功能進(jìn)行了科學(xué)探究。（一）快遞運輸【提出問題】無人機(jī)運輸貨物到達(dá)目的地拋出時，其水平拋出物體的水平射程與什么因素有關(guān)呢？【猜想與假設(shè)】猜想一：水平拋出物體的水平射程與物體拋出的初速度有關(guān)；猜想二：水平拋出物體的水平射程與物體拋出的高度有關(guān)；猜想三：水平拋出物體的水平射程與______有關(guān)；【設(shè)計實驗】為了驗證猜想一、二，小源從實驗室借來能控制發(fā)射速度的彈射器、小鋼球、刻度尺等實驗器材，依照物理學(xué)習(xí)中的科學(xué)方法，在老師的幫助下按照如圖所示的方法進(jìn)行了實驗探究?！具M(jìn)行實驗與收集數(shù)據(jù)】小源通過改變拋出點的高度及初速度的方法做了6次實驗，實驗數(shù)據(jù)記錄如下表：序號拋出點的高度h（m）水平初速度v（m/s）水平射程x（m）10.2020.4020.2030.6030.4520.6040.4541.2050.8020.8060.8062.40【分析與論證】（1）若要探究水平射程與高度的關(guān)系，可用表中序號為______的實驗數(shù)據(jù)；（2）通過實驗數(shù)據(jù)可以得出，當(dāng)拋出物體的初速度相同時，水平拋出物體的高度越高，水平射程______；當(dāng)拋出物體高度相同時，水平拋出物體的初速度越大，水平射程______；（均選填“越遠(yuǎn)”或“越近”）（二）影視拍攝無人機(jī)也應(yīng)用在影視劇拍攝中，其工作原理是：無人機(jī)搭載高清攝像機(jī)，在無線遙控的情況下，根據(jù)節(jié)目拍攝需求，在遙控操縱下從空中進(jìn)行拍攝，此時來自地面景物的光通過攝像機(jī)鏡頭，會聚在感光晶片上，形成倒立、______（選填“放大”或“縮小”）的實像；當(dāng)無人機(jī)上升時，需______（選填“增大”或“減小”）鏡頭與感光晶片間的距離，才能拍攝到清晰的畫面；（三）電力巡檢裝配有高清數(shù)碼攝像機(jī)和照相機(jī)以及GPS定位系統(tǒng)的無人機(jī)，可沿電網(wǎng)進(jìn)行定位自主巡航，實時傳送拍攝影像，監(jiān)控人員可在電腦上同步收看與操控，遙控?zé)o人機(jī)、衛(wèi)星定位都是通過______來傳遞信息的。11．（2022·新疆烏魯木齊·一模）我國殲-20安裝了“中國心”。（1）在第十三屆中國國際航空航天博覽會上，安裝了國產(chǎn)渦扇10C發(fā)動機(jī)的殲-20像威龍咆哮著飛過天空。國產(chǎn)渦扇10C發(fā)動機(jī)是___________（選填“內(nèi)燃機(jī)”或“電動機(jī)”），發(fā)動機(jī)的轟鳴聲是由物體的___________產(chǎn)生的。具備高隱身性能的殲-20實現(xiàn)隱身性能目的的主要方式有兩種，其一就是改變戰(zhàn)機(jī)外形，從而減少雷達(dá)反射程度；其二就是為戰(zhàn)機(jī)涂裝特殊涂料，以此來___________（選填“吸收”或“反射”）雷達(dá)的電磁波，實現(xiàn)降低反射的效果，使雷達(dá)無法監(jiān)測到它的存在；（2）若殲-20滿載質(zhì)量為30t，輪胎與地面的接觸面積為0.5m2，靜止在水平地面時的壓強(qiáng)約________Pa。殲-20優(yōu)越的水平、垂直及小半徑翻滾能力，將它的高機(jī)動性展示得淋漓盡致。當(dāng)它躍升轉(zhuǎn)彎時受到___________（選填“平衡”或“非平衡”）力；殲-20飛行時速達(dá)2.5倍音速，若以這樣的速度水平飛行5min通過的路程為________m。12．（2022·新疆烏魯木齊·一模）2021年12月9日15點40分，神舟十三號乘組航天員變身“太空教師”在中國空間站精彩開進(jìn)。（1）王亞平老師在中國空間站中授課的電磁波信號在太空中傳播的速度是______m/s；她每天可以看到16次日出，說明空間站相對于地球是______（填“運動”或“靜止”）的；（2）如圖甲所示，王亞平老師在水球中加入氣泡，分別呈現(xiàn)出“一正一倒”兩個人像，由于水球外圈相