3.工信部将5G商用牌照发给了A、B、C、D四家公司,它们获得的频谱资源如下表所示。(1 GHz = $10^3$ MHz = $10^9$ Hz)
根据下面的波谱图回答问题:
|运营商|A|B|C|D|
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
|频谱资源|4.8~4.9 GHz|
|3.4~3.5 GHz|700~800 MHz|

(1)人们通常所说“A公司的5G信号比4G信号传输速度快”是否意味着5G的电磁波比4G的电磁波在空气中传播速度快?
(2)A公司5G信号的电磁波属于哪个波段?
根据下面的波谱图回答问题:
|运营商|A|B|C|D|
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
|频谱资源|4.8~4.9 GHz|
(1)人们通常所说“A公司的5G信号比4G信号传输速度快”是否意味着5G的电磁波比4G的电磁波在空气中传播速度快?
不是
(填“是”或“不是”)。5G网络采用的电磁波频率比4G网络更高,与4G相比,5G电磁波的波长更短
(填“长”或“短”)。(2)A公司5G信号的电磁波属于哪个波段?
微波
(填“微波”“红外线”“紫外线”或“X射线”)。A公司5G信号电磁波的波长与C公司5G信号电磁波的波长相比,哪个更长?C
(填“A”“C”或“一样长”)。答案
3.(1)不是 短 (2)微波 C
解析
【分析】
首先明确电磁波在同种介质(空气)中的传播速度是恒定的(等于光速),与频率无关;再根据波速公式$v=λ f$($v$为波速,$λ$为波长,$f$为频率),波速一定时,频率与波长成反比,频率越高波长越短;最后结合电磁波波段的频率范围判断所属波段,再通过频率大小比较波长。
【解析】
(1) 电磁波在空气中的传播速度约为光速,是定值,与频率无关,因此“5G信号比4G信号传输速度快”并非指电磁波的传播速度,故第一空填“不是”;根据公式$v=λ f$,电磁波在空气中$v$不变,频率$f$越高,波长$λ$越短,5G频率比4G高,因此波长更短,第二空填“短”。
(2) 微波的频率范围约为300MHz(0.3GHz)~300GHz,A公司的频谱为4.8~4.9GHz,属于微波波段;A公司5G频率为4.8~4.9GHz,C公司为3.4~3.5GHz,根据$v=λ f$,$v$相同,频率越小波长越长,因此C公司的波长更长,故两空分别填“微波”“C”。
【答案】
(1)不是 短 (2)微波 C
【知识点】
电磁波的波速、波长和频率的关系;电磁波的波段分类
【点评】
本题考查电磁波的基本性质,属于基础概念题,需掌握波速、波长与频率的关系,以及常见电磁波波段的频率范围,难度较低,适合基础阶段学生练习。
【难度系数】
0.6
首先明确电磁波在同种介质(空气)中的传播速度是恒定的(等于光速),与频率无关;再根据波速公式$v=λ f$($v$为波速,$λ$为波长,$f$为频率),波速一定时,频率与波长成反比,频率越高波长越短;最后结合电磁波波段的频率范围判断所属波段,再通过频率大小比较波长。
【解析】
(1) 电磁波在空气中的传播速度约为光速,是定值,与频率无关,因此“5G信号比4G信号传输速度快”并非指电磁波的传播速度,故第一空填“不是”;根据公式$v=λ f$,电磁波在空气中$v$不变,频率$f$越高,波长$λ$越短,5G频率比4G高,因此波长更短,第二空填“短”。
(2) 微波的频率范围约为300MHz(0.3GHz)~300GHz,A公司的频谱为4.8~4.9GHz,属于微波波段;A公司5G频率为4.8~4.9GHz,C公司为3.4~3.5GHz,根据$v=λ f$,$v$相同,频率越小波长越长,因此C公司的波长更长,故两空分别填“微波”“C”。
【答案】
(1)不是 短 (2)微波 C
【知识点】
电磁波的波速、波长和频率的关系;电磁波的波段分类
【点评】
本题考查电磁波的基本性质,属于基础概念题,需掌握波速、波长与频率的关系,以及常见电磁波波段的频率范围,难度较低,适合基础阶段学生练习。
【难度系数】
0.6
1.在电磁波谱中,无线电波的波长最
长
,频率最低
,它常用于无线电广播与电视信号传播。答案
1.长 低
解析
【分析】首先回忆电磁波的相关知识,电磁波的波速(光速)为定值,满足公式$c=λ f$($c$为波速,$λ$为波长,$f$为频率),由此可知波长与频率成反比。再结合电磁波谱的排列规律,从无线电波到γ射线,波长逐渐变短、频率逐渐升高,据此可判断无线电波的波长和频率特点。
【解析】根据电磁波波速公式$c=λ f$,电磁波在真空中的波速$c$是固定值,因此波长$λ$与频率$f$成反比。在电磁波谱中,无线电波的波长范围最大,是所有电磁波中波长最长的,对应其频率最低,符合题目描述的应用场景。
【答案】长 低
【知识点】电磁波谱、波长与频率的关系
【点评】本题考查电磁波谱中无线电波的基本特性,属于基础概念识记类题目,难度较低,需学生掌握电磁波波长与频率的反比关系及电磁波谱的排列规律。
【难度系数】0.8
【解析】根据电磁波波速公式$c=λ f$,电磁波在真空中的波速$c$是固定值,因此波长$λ$与频率$f$成反比。在电磁波谱中,无线电波的波长范围最大,是所有电磁波中波长最长的,对应其频率最低,符合题目描述的应用场景。
【答案】长 低
【知识点】电磁波谱、波长与频率的关系
【点评】本题考查电磁波谱中无线电波的基本特性,属于基础概念识记类题目,难度较低,需学生掌握电磁波波长与频率的反比关系及电磁波谱的排列规律。
【难度系数】0.8
2.电视信号与雷达信号的传送,以及卫星通信,常用
微波
信号。“天宫课堂”的高清信号直播,依靠的是我国的天链中继卫星
通信系统,它是利用电磁波中的微波
段通信。生活中,微波炉是利用微波
(填“微波”或“红外线”)来加热食物。答案
2.微波 中继卫星 微波 微波
解析
【分析】
本题考查电磁波在通信、生活设备中的应用,解题时需回忆不同场景下使用的电磁波类型,以及天链系统的相关知识,逐一对应每个空的要求作答。
【解析】
1. 电视信号、雷达信号、卫星通信常用微波信号;
2. “天宫课堂”的高清信号直播依靠我国的天链中继卫星通信系统;
3. 天链中继卫星利用电磁波中的微波段通信;
4. 微波炉是利用微波使食物中的水分子振动产生热量来加热食物,而非红外线。
【答案】
微波 中继卫星 微波 微波
【知识点】
电磁波的应用、微波的特性
【点评】
本题结合科技热点与生活常见设备,考查电磁波的基础应用,属于识记类题目,难度适中。
【难度系数】
0.6
本题考查电磁波在通信、生活设备中的应用,解题时需回忆不同场景下使用的电磁波类型,以及天链系统的相关知识,逐一对应每个空的要求作答。
【解析】
1. 电视信号、雷达信号、卫星通信常用微波信号;
2. “天宫课堂”的高清信号直播依靠我国的天链中继卫星通信系统;
3. 天链中继卫星利用电磁波中的微波段通信;
4. 微波炉是利用微波使食物中的水分子振动产生热量来加热食物,而非红外线。
【答案】
微波 中继卫星 微波 微波
【知识点】
电磁波的应用、微波的特性
【点评】
本题结合科技热点与生活常见设备,考查电磁波的基础应用,属于识记类题目,难度适中。
【难度系数】
0.6
3.在电磁波谱可见光区红光的外侧,存在着一个看不见的
红外线
。所有物体都会发射红外线
,且强度与波长和物体的温度
有关。红外线常用于热成像
、遥控
与检测
等领域。答案
3.红外线 红外线 温度 热成像 遥控 检测
解析
【分析】
本题考查红外线的相关基础知识,解题时需回忆电磁波谱的组成、红外线的定义、特性及应用。首先明确可见光外侧红光区域的不可见光是红外线,其次记住所有物体都会辐射红外线且强度与温度相关,最后掌握红外线的常见应用,即可完成填空。
【解析】
1. 电磁波谱中,可见光的红光外侧存在看不见的红外线;
2. 一切物体都会发射红外线,红外线的辐射强度与物体的温度有关,温度越高,辐射的红外线越强;
3. 红外线的应用广泛,常见的有热成像、遥控、检测等领域。
【答案】
红外线 红外线 温度 热成像 遥控 检测
【知识点】
红外线的特性、电磁波谱、红外线的应用
【点评】
本题为基础识记类题目,主要考查红外线的核心基础知识,难度较低,要求学生牢记相关概念即可作答,属于概念巩固类习题。
【难度系数】
0.8
本题考查红外线的相关基础知识,解题时需回忆电磁波谱的组成、红外线的定义、特性及应用。首先明确可见光外侧红光区域的不可见光是红外线,其次记住所有物体都会辐射红外线且强度与温度相关,最后掌握红外线的常见应用,即可完成填空。
【解析】
1. 电磁波谱中,可见光的红光外侧存在看不见的红外线;
2. 一切物体都会发射红外线,红外线的辐射强度与物体的温度有关,温度越高,辐射的红外线越强;
3. 红外线的应用广泛,常见的有热成像、遥控、检测等领域。
【答案】
红外线 红外线 温度 热成像 遥控 检测
【知识点】
红外线的特性、电磁波谱、红外线的应用
【点评】
本题为基础识记类题目,主要考查红外线的核心基础知识,难度较低,要求学生牢记相关概念即可作答,属于概念巩固类习题。
【难度系数】
0.8
4.高频电磁波在医疗等领域还有很多基于其能量特性的应用,如
γ射线治疗
、激光医疗
与焊接
等。答案
4.γ射线治疗 激光医疗 焊接
解析
【分析】本题考查高频电磁波在医疗及相关领域的应用,解题时需结合高频电磁波的能量特性,回忆所学的电磁波应用实例,筛选出符合题目要求的医疗等领域的应用内容作答。
【解析】高频电磁波具有能量特性,在医疗及相关领域有诸多应用:γ射线治疗利用γ射线的高能量杀灭病变细胞,常用于肿瘤治疗;激光医疗利用激光的定向性和高能量开展医疗操作,如激光手术;焊接利用高频电磁波的能量实现金属的连接,属于相关领域的应用,因此这三个是符合要求的答案。
【答案】γ射线治疗、激光医疗、焊接
【知识点】电磁波的应用、高频电磁波特性
【点评】本题为基础识记类题目,考查学生对高频电磁波实际应用的了解,难度较低,只要掌握常见电磁波的应用实例即可作答。
【难度系数】0.3
【解析】高频电磁波具有能量特性,在医疗及相关领域有诸多应用:γ射线治疗利用γ射线的高能量杀灭病变细胞,常用于肿瘤治疗;激光医疗利用激光的定向性和高能量开展医疗操作,如激光手术;焊接利用高频电磁波的能量实现金属的连接,属于相关领域的应用,因此这三个是符合要求的答案。
【答案】γ射线治疗、激光医疗、焊接
【知识点】电磁波的应用、高频电磁波特性
【点评】本题为基础识记类题目,考查学生对高频电磁波实际应用的了解,难度较低,只要掌握常见电磁波的应用实例即可作答。
【难度系数】0.3
|学习要点|| 无线电波与微波的应用
1.低频无线电波适用于
2.区域性的无线电广播常用中、高频的无线电波,调制无线电波的方式有
1.低频无线电波适用于
长距离
无线电通信,利用地面的转播站
可实现更远距离的传播;高频无线电波则被电离层反射
,传播到更远的地方。2.区域性的无线电广播常用中、高频的无线电波,调制无线电波的方式有
振幅
调制和频率
调制。电视广播常用超高频电磁波,接收天线必须直接对准电视塔,是因为超高频的电磁波无法
绕过建筑物。答案
1.长距离 转播站 反射 2.振幅 频率 无法
解析
【分析】
本题考查无线电波与微波应用的基础知识,解题时需结合课本中不同频率无线电波的传播特性、无线电调制方式等内容,对应每个空的知识点进行填写。首先回忆低频无线电波的通信特点,高频无线电波与电离层的作用,还有调制的两种方式,以及超高频电磁波的传播特性,即可得出答案。
【解析】
1. 低频无线电波波长较长,适合长距离无线电通信,利用地面的转播站可实现更远距离的传播;高频无线电波会被电离层反射,从而传播到更远的地方。
2. 调制无线电波的方式有振幅调制和频率调制;超高频电磁波的波长很短,无法绕过建筑物,因此电视接收天线必须直接对准电视塔。
【答案】
1.长距离 转播站 反射 2.振幅 频率 无法
【知识点】
无线电波应用、电磁波传播特性、无线电调制方式
【点评】
本题为基础知识点考查,直接围绕课本中无线电波的应用相关内容出题,学生只要牢记相关概念即可解答,难度较低。
【难度系数】
0.7
本题考查无线电波与微波应用的基础知识,解题时需结合课本中不同频率无线电波的传播特性、无线电调制方式等内容,对应每个空的知识点进行填写。首先回忆低频无线电波的通信特点,高频无线电波与电离层的作用,还有调制的两种方式,以及超高频电磁波的传播特性,即可得出答案。
【解析】
1. 低频无线电波波长较长,适合长距离无线电通信,利用地面的转播站可实现更远距离的传播;高频无线电波会被电离层反射,从而传播到更远的地方。
2. 调制无线电波的方式有振幅调制和频率调制;超高频电磁波的波长很短,无法绕过建筑物,因此电视接收天线必须直接对准电视塔。
【答案】
1.长距离 转播站 反射 2.振幅 频率 无法
【知识点】
无线电波应用、电磁波传播特性、无线电调制方式
【点评】
本题为基础知识点考查,直接围绕课本中无线电波的应用相关内容出题,学生只要牢记相关概念即可解答,难度较低。
【难度系数】
0.7
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