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电磁波及其应用
第3节 卫星通信和光纤通信
核心必知
电磁波
├─产生---迅速 ① 的电流能在周围的空间中产生电磁波
├─作用---电磁波既能传递 ② ，又能传递能量
├─传播---波速（真空中）$c=$ ③ m/s（电磁波的传播不需要介质）
│ 波长（$λ$） 频率（$f$）
│ $c=λ f$（真空中）
├─种类及应用---
│ 频率/Hz：$10^6$、$10^8$、$10^{10}$、$10^{12}$、$10^{14}$、$10^{16}$、$10^{18}$
│ 无线电波：收音机、电视机、飞机、轮船上的雷达
│ 微波：微波通信、微波炉
│ ④线：遥控器、热成像仪、红外线生命探测仪
│ 可见光：照明
│ ⑤线：杀菌、验钞
│ X射线：X光片判断是否骨折
│ $\gamma$射线：$\gamma$刀做手术
├─电磁波与声波的区分---
└─现代通信技术
├─广播、电视和移动通信
├─卫星通信：要实现全球通信至少需要 ⑥ 颗地球静止卫星。
└─光纤通信（内芯、外套）
①
第3节 卫星通信和光纤通信
核心必知
电磁波
├─产生---迅速 ① 的电流能在周围的空间中产生电磁波
├─作用---电磁波既能传递 ② ，又能传递能量
├─传播---波速（真空中）$c=$ ③ m/s（电磁波的传播不需要介质）
│ 波长（$λ$） 频率（$f$）
│ $c=λ f$（真空中）
├─种类及应用---
│ 频率/Hz：$10^6$、$10^8$、$10^{10}$、$10^{12}$、$10^{14}$、$10^{16}$、$10^{18}$
│ 无线电波：收音机、电视机、飞机、轮船上的雷达
│ 微波：微波通信、微波炉
│ ④线：遥控器、热成像仪、红外线生命探测仪
│ 可见光：照明
│ ⑤线：杀菌、验钞
│ X射线：X光片判断是否骨折
│ $\gamma$射线：$\gamma$刀做手术
├─电磁波与声波的区分---
└─现代通信技术
├─广播、电视和移动通信
├─卫星通信：要实现全球通信至少需要 ⑥ 颗地球静止卫星。
└─光纤通信（内芯、外套）
①
变化
；②信息
；③$3×10^8$
；④红外
；⑤紫外
；⑥3
。答案
①变化 ②信息 ③$3×10^8$ ④红外 ⑤紫外 ⑥3
解析
【分析】
本题考查电磁波及卫星通信的基础知识点，需回忆电磁波的产生、作用、传播速度、种类应用，以及卫星通信的卫星数量常识。解题时逐个对应知识点分析每个空的答案：①电磁波由迅速变化的电流产生；②电磁波可传递信息和能量；③真空中电磁波速度为固定值；④遥控器等利用红外线；⑤杀菌验钞利用紫外线；⑥实现全球通信至少需3颗同步卫星。
【解析】
1. 电磁波的产生：迅速变化的电流能在周围空间产生电磁波，因此①填“变化”；
2. 电磁波的作用：电磁波既能传递信息，又能传递能量，因此②填“信息”；
3. 电磁波的波速：真空中电磁波的速度为$3×10^8$ m/s，因此③填“$3×10^8$”；
4. 电磁波的种类应用：遥控器、热成像仪等设备利用红外线工作，因此④填“红外”；
5. 电磁波的种类应用：紫外线可用于杀菌、验钞，因此⑤填“紫外”；
6. 卫星通信：要实现全球通信至少需要3颗地球静止卫星，因此⑥填“3”。
【答案】
①变化；②信息；③$3×10^8$；④红外；⑤紫外；⑥3
【知识点】
电磁波的产生；电磁波的应用；卫星通信
【点评】
本题为识记类基础题，考查电磁波及卫星通信的核心基础知识，难度较低，准确记忆相关概念和常识即可完成解答。
【难度系数】
0.8
本题考查电磁波及卫星通信的基础知识点，需回忆电磁波的产生、作用、传播速度、种类应用，以及卫星通信的卫星数量常识。解题时逐个对应知识点分析每个空的答案：①电磁波由迅速变化的电流产生；②电磁波可传递信息和能量；③真空中电磁波速度为固定值；④遥控器等利用红外线；⑤杀菌验钞利用紫外线；⑥实现全球通信至少需3颗同步卫星。
【解析】
1. 电磁波的产生：迅速变化的电流能在周围空间产生电磁波，因此①填“变化”；
2. 电磁波的作用：电磁波既能传递信息，又能传递能量，因此②填“信息”；
3. 电磁波的波速：真空中电磁波的速度为$3×10^8$ m/s，因此③填“$3×10^8$”；
4. 电磁波的种类应用：遥控器、热成像仪等设备利用红外线工作，因此④填“红外”；
5. 电磁波的种类应用：紫外线可用于杀菌、验钞，因此⑤填“紫外”；
6. 卫星通信：要实现全球通信至少需要3颗地球静止卫星，因此⑥填“3”。
【答案】
①变化；②信息；③$3×10^8$；④红外；⑤紫外；⑥3
【知识点】
电磁波的产生；电磁波的应用；卫星通信
【点评】
本题为识记类基础题，考查电磁波及卫星通信的核心基础知识，难度较低，准确记忆相关概念和常识即可完成解答。
【难度系数】
0.8
1. [2025青岛中考改编]神舟二十号航天员乘组入驻中国空间站后，开展了多项空间科学实验，获得的实验数据和图像等信息能及时传回地面，利用的是（
A.红外线
B.紫外线
C.电磁波
D.超声波
C
）A.红外线
B.紫外线
C.电磁波
D.超声波
答案
1.C
解析
【分析】
首先，明确太空环境为真空，声波无法在真空中传播，先排除超声波；再回忆红外线、紫外线和电磁波的用途：红外线多用于热效应、遥控等，紫外线多用于杀菌、防伪等，均不适合太空与地面的远距离信息传递；而电磁波可在真空中传播，是太空与地面传递信息的常用载体，据此确定答案。
【解析】
逐一分析各选项：
A. 红外线：主要用于热效应、遥控等，无法实现太空与地面的远距离信息传递，排除；
B. 紫外线：主要用于杀菌、防伪等，不适合太空通信，排除；
C. 电磁波：可以在真空中传播，是太空与地面传递信息的常用载体，符合题意；
D. 超声波：属于声波，不能在真空中传播，无法用于太空信息传递，排除。
因此答案选C。
【答案】
C
【知识点】
电磁波的应用、信息的传递
【点评】
本题考查电磁波在通信中的实际应用，结合太空环境特点分析各波的适用场景即可得出答案，属于基础识记类题目。
【难度系数】
0.8
首先，明确太空环境为真空，声波无法在真空中传播，先排除超声波；再回忆红外线、紫外线和电磁波的用途：红外线多用于热效应、遥控等，紫外线多用于杀菌、防伪等，均不适合太空与地面的远距离信息传递；而电磁波可在真空中传播，是太空与地面传递信息的常用载体，据此确定答案。
【解析】
逐一分析各选项：
A. 红外线：主要用于热效应、遥控等，无法实现太空与地面的远距离信息传递，排除；
B. 紫外线：主要用于杀菌、防伪等，不适合太空通信，排除；
C. 电磁波：可以在真空中传播，是太空与地面传递信息的常用载体，符合题意；
D. 超声波：属于声波，不能在真空中传播，无法用于太空信息传递，排除。
因此答案选C。
【答案】
C
【知识点】
电磁波的应用、信息的传递
【点评】
本题考查电磁波在通信中的实际应用，结合太空环境特点分析各波的适用场景即可得出答案，属于基础识记类题目。
【难度系数】
0.8
2.将手机“背景灯光提示”和“声音提示”功能打开，放到真空钟罩中，用抽气机抽去罩中空气。然后打电话呼叫手机，看到背景灯光亮却听不到铃声。该现象说明 （
A.声音和电磁波都能在真空中传播
B.声音和电磁波都不能在真空中传播
C.声音能在真空中传播，电磁波不能在真空中传播
D.声音不能在真空中传播，电磁波能在真空中传播
D
）A.声音和电磁波都能在真空中传播
B.声音和电磁波都不能在真空中传播
C.声音能在真空中传播，电磁波不能在真空中传播
D.声音不能在真空中传播，电磁波能在真空中传播
答案
2.D
解析
【分析】
要解决这道题，需明确声音和电磁波的传播条件，结合实验现象分析：真空钟罩内抽成真空后，能看到手机背景灯光亮，说明控制灯光的信号（电磁波）可通过真空传递；听不到铃声，说明声音无法在真空中传播，据此判断选项。
【解析】
将手机放入真空钟罩并抽去空气后，罩内为真空状态：
1. 看到背景灯光亮：背景灯光由电磁波控制，电磁波的传播不需要介质，能在真空中传播，因此手机可接收到电磁波信号，灯光亮起；
2. 听不到铃声：铃声属于声音，声音的传播需要介质，真空没有传声介质，所以声音不能在真空中传播。
综上，该现象说明声音不能在真空中传播，电磁波能在真空中传播，对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
声音的传播条件、电磁波的传播条件
【点评】
本题结合实验现象考察声音与电磁波的传播特性，属于基础知识点应用，需准确区分两种波的传播差异。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需明确声音和电磁波的传播条件，结合实验现象分析：真空钟罩内抽成真空后，能看到手机背景灯光亮，说明控制灯光的信号（电磁波）可通过真空传递；听不到铃声，说明声音无法在真空中传播，据此判断选项。
【解析】
将手机放入真空钟罩并抽去空气后，罩内为真空状态：
1. 看到背景灯光亮：背景灯光由电磁波控制，电磁波的传播不需要介质，能在真空中传播，因此手机可接收到电磁波信号，灯光亮起；
2. 听不到铃声：铃声属于声音，声音的传播需要介质，真空没有传声介质，所以声音不能在真空中传播。
综上，该现象说明声音不能在真空中传播，电磁波能在真空中传播，对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
声音的传播条件、电磁波的传播条件
【点评】
本题结合实验现象考察声音与电磁波的传播特性，属于基础知识点应用，需准确区分两种波的传播差异。
【难度系数】
0.7
