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12. 神舟飞天，探梦苍穹.2024年4月25日，神舟十八号载人飞船发射成功.飞船与地面间的通信是利用
电磁
波；中国超高速静音潜艇已取得重大突破，潜艇在水下航行时通过声呐系统发出的超声
波感知附近海域的情况.答案
电磁
超声
超声
解析
【分析】
首先思考飞船与地面通信的环境，太空是真空环境，声音无法在真空中传播，而电磁波可以在真空中传播，所以飞船与地面间的通信需利用电磁波；然后考虑潜艇水下探测的需求，声呐系统需要在水中传播且具备良好的方向性和穿透性，超声波符合这些特点，因此潜艇通过声呐发出超声波感知海域情况。
【解析】
1. 飞船在太空中运行，太空属于真空环境，电磁波的传播不需要介质，能够在真空中传递信息，因此飞船与地面间的通信利用电磁波；
2. 声呐系统是利用超声波来工作的，超声波在水中传播时方向性强、穿透能力好，能够有效探测水下目标，所以潜艇在水下航行时通过声呐系统发出的超声波感知附近海域的情况。
【答案】
电磁；超声
【知识点】
电磁波的传播、超声波的应用
【点评】
本题结合航天和潜艇的实际科技场景，考查电磁波和超声波的传播特点及实际应用，需要学生掌握不同类型波的特性与对应应用领域，注重理论联系实际。
【难度系数】
0.8
首先思考飞船与地面通信的环境，太空是真空环境，声音无法在真空中传播，而电磁波可以在真空中传播，所以飞船与地面间的通信需利用电磁波；然后考虑潜艇水下探测的需求，声呐系统需要在水中传播且具备良好的方向性和穿透性，超声波符合这些特点，因此潜艇通过声呐发出超声波感知海域情况。
【解析】
1. 飞船在太空中运行，太空属于真空环境，电磁波的传播不需要介质，能够在真空中传递信息，因此飞船与地面间的通信利用电磁波；
2. 声呐系统是利用超声波来工作的，超声波在水中传播时方向性强、穿透能力好，能够有效探测水下目标，所以潜艇在水下航行时通过声呐系统发出的超声波感知附近海域的情况。
【答案】
电磁；超声
【知识点】
电磁波的传播、超声波的应用
【点评】
本题结合航天和潜艇的实际科技场景，考查电磁波和超声波的传播特点及实际应用，需要学生掌握不同类型波的特性与对应应用领域，注重理论联系实际。
【难度系数】
0.8
13. 在打开或关闭电灯时，附近的收音机中会传出“咔咔”的杂音，这些杂音是电路通断时发出的
电磁波
被收音机接收而产生的，由此可见，电磁波的传播也是能量输送
的过程.答案
电磁波
输送
输送
解析
【分析】
首先，我们需要思考收音机出现杂音的原因：打开或关闭电灯时，电路中的电流会迅速变化，根据电磁波的产生原理，迅速变化的电流会产生电磁波，这些电磁波会被收音机接收，从而干扰正常信号产生杂音。接着，从电磁波的特性出发，电磁波在传播过程中会携带能量，从一处传递到另一处，所以电磁波的传播是能量输送的过程。
【解析】
当打开或关闭电灯时，电路中的电流发生迅速变化，这种迅速变化的电流会激发产生电磁波。该电磁波被附近的收音机接收后，干扰了收音机的正常信号，因此传出“咔咔”的杂音。同时，电磁波在传播过程中会携带能量，将能量从产生的区域传递到接收区域，所以电磁波的传播也是能量输送的过程。
【答案】
电磁波；输送
【知识点】
电磁波的产生、电磁波的能量传递
【点评】
本题结合生活中的常见现象考查电磁波的相关知识，将物理知识与生活实际紧密联系，有助于引导学生观察生活中的物理现象，加深对电磁波概念及特性的理解。
【难度系数】
0.8
首先，我们需要思考收音机出现杂音的原因：打开或关闭电灯时，电路中的电流会迅速变化，根据电磁波的产生原理，迅速变化的电流会产生电磁波，这些电磁波会被收音机接收，从而干扰正常信号产生杂音。接着，从电磁波的特性出发，电磁波在传播过程中会携带能量，从一处传递到另一处，所以电磁波的传播是能量输送的过程。
【解析】
当打开或关闭电灯时，电路中的电流发生迅速变化，这种迅速变化的电流会激发产生电磁波。该电磁波被附近的收音机接收后，干扰了收音机的正常信号，因此传出“咔咔”的杂音。同时，电磁波在传播过程中会携带能量，将能量从产生的区域传递到接收区域，所以电磁波的传播也是能量输送的过程。
【答案】
电磁波；输送
【知识点】
电磁波的产生、电磁波的能量传递
【点评】
本题结合生活中的常见现象考查电磁波的相关知识，将物理知识与生活实际紧密联系，有助于引导学生观察生活中的物理现象，加深对电磁波概念及特性的理解。
【难度系数】
0.8
14. 电磁波家族有无线电波、红外线、可见光、紫外线等，它们在空气中的
波速
(选填“频率”“波长”或“波速”)相同，它们都能
在真空中传播，电台发射的某种电磁波波长为3m，其频率是$10^{8}$
Hz.答案
波速
能
$10^8$
能
$10^8$
解析
【分析】
首先回忆电磁波的基本特性：不同类型的电磁波在同种介质（如空气）中的传播速度相同，因为它们本质都是电磁波，在空气中波速接近真空中的光速；其次，电磁波的传播不需要介质，因此所有电磁波都能在真空中传播；最后，根据电磁波波速公式$c = λ f$，已知波速$c=3×10^8m/s$、波长$λ=3m$，代入公式即可计算出频率。
【解析】
1. 电磁波家族中的各类成员在空气中的波速相同，因为它们属于同一类电磁波，在同种介质中传播速度一致；
2. 电磁波的传播不需要介质，因此它们都能在真空中传播；
3. 根据电磁波波速、波长与频率的关系公式$c = λ f$，其中$c=3×10^8m/s$（空气中近似等于真空中波速），$λ=3m$，则频率$f=\frac{c}{λ}=\frac{3×10^8m/s}{3m}=10^8Hz$。
【答案】
波速；能；$10^8$
【知识点】
1. 电磁波传播特性；2. 波速波长频率关系
【点评】
本题考查电磁波的基础性质及波速公式的应用，属于电磁波章节的基础题型，需牢记电磁波的共性和波速、波长、频率的定量关系，注重对基础知识的考查。
【难度系数】
0.8
首先回忆电磁波的基本特性：不同类型的电磁波在同种介质（如空气）中的传播速度相同，因为它们本质都是电磁波，在空气中波速接近真空中的光速；其次，电磁波的传播不需要介质，因此所有电磁波都能在真空中传播；最后，根据电磁波波速公式$c = λ f$，已知波速$c=3×10^8m/s$、波长$λ=3m$，代入公式即可计算出频率。
【解析】
1. 电磁波家族中的各类成员在空气中的波速相同，因为它们属于同一类电磁波，在同种介质中传播速度一致；
2. 电磁波的传播不需要介质，因此它们都能在真空中传播；
3. 根据电磁波波速、波长与频率的关系公式$c = λ f$，其中$c=3×10^8m/s$（空气中近似等于真空中波速），$λ=3m$，则频率$f=\frac{c}{λ}=\frac{3×10^8m/s}{3m}=10^8Hz$。
【答案】
波速；能；$10^8$
【知识点】
1. 电磁波传播特性；2. 波速波长频率关系
【点评】
本题考查电磁波的基础性质及波速公式的应用，属于电磁波章节的基础题型，需牢记电磁波的共性和波速、波长、频率的定量关系，注重对基础知识的考查。
【难度系数】
0.8
15. 2025年4月26日，“机”聚齐鲁，智启未来，山东省机器人大会在我市会展中心举办，给广大市民带来一场震撼的视觉体验，酷炫的无人机进行遥控是利用
电磁波
(选填“超声波”或“电磁波”)来实现的，此波在空气中传播时频率为$2.4×10^{9}$Hz，则其波长为0.125
m.($c=3×10^{8}$m/s)答案
电磁波
0.125
0.125
解析
【分析】
首先分析无人机遥控的信号类型：超声波属于声波，依赖介质传播且不适合远距离遥控，而电磁波可在空气中传播，能远距离传递控制信号，因此遥控利用电磁波。接着计算波长，回忆电磁波波速、频率、波长的关系公式$c = λ f$，变形得到$λ = \frac{c}{f}$，代入题目给出的波速和频率数值即可算出波长。
【解析】
1. 无人机遥控是利用电磁波实现的，因为电磁波能够在空气中有效传递控制信号，满足远距离遥控的需求。
2. 根据电磁波波速、频率与波长的关系公式$c = λ f$，变形可得波长公式：
$λ = \frac{c}{f}$
将$c = 3×10^8 \, \mathrm{m/s}$，$f = 2.4×10^9 \, \mathrm{Hz}$代入公式：
$λ = \frac{3×10^8 \, \mathrm{m/s}}{2.4×10^9 \, \mathrm{Hz}} = 0.125 \, \mathrm{m}$
【答案】
电磁波；0.125
【知识点】
电磁波的应用；电磁波波长计算
【点评】
本题考查电磁波的实际应用及波速、频率、波长的关系计算，属于基础题型，需牢记电磁波的应用场景和相关公式，注意计算时的单位统一与准确性。
【难度系数】
0.8
首先分析无人机遥控的信号类型：超声波属于声波，依赖介质传播且不适合远距离遥控，而电磁波可在空气中传播，能远距离传递控制信号，因此遥控利用电磁波。接着计算波长，回忆电磁波波速、频率、波长的关系公式$c = λ f$，变形得到$λ = \frac{c}{f}$，代入题目给出的波速和频率数值即可算出波长。
【解析】
1. 无人机遥控是利用电磁波实现的，因为电磁波能够在空气中有效传递控制信号，满足远距离遥控的需求。
2. 根据电磁波波速、频率与波长的关系公式$c = λ f$，变形可得波长公式：
$λ = \frac{c}{f}$
将$c = 3×10^8 \, \mathrm{m/s}$，$f = 2.4×10^9 \, \mathrm{Hz}$代入公式：
$λ = \frac{3×10^8 \, \mathrm{m/s}}{2.4×10^9 \, \mathrm{Hz}} = 0.125 \, \mathrm{m}$
【答案】
电磁波；0.125
【知识点】
电磁波的应用；电磁波波长计算
【点评】
本题考查电磁波的实际应用及波速、频率、波长的关系计算，属于基础题型，需牢记电磁波的应用场景和相关公式，注意计算时的单位统一与准确性。
【难度系数】
0.8
16. 能有效避开雷达探测的飞机被称为“隐形飞机”，它的表面有一层特殊材料，这种材料能够
增强
对电磁波的吸收；它的表面制成特殊形状，雷达发出的电磁波遇到飞机时，被飞机反射回雷达设备的电磁波强度减弱
。(均选填“增强”或“减弱”)答案
增强
减弱
减弱
解析
【分析】
要解决这道题，首先需明确雷达探测飞机的核心原理：雷达通过发射电磁波，接收飞机反射回的电磁波来确定目标位置。隐形飞机的设计目标是让雷达难以接收到反射波，据此分两步分析：
第一步，针对特殊材料的作用：为减少反射的电磁波量，材料需要尽可能多地吸收电磁波，因此要增强对电磁波的吸收；
第二步，针对特殊形状的作用：特殊形状会使雷达发出的电磁波反射至远离雷达的方向，无法返回雷达设备，所以反射回雷达的电磁波强度会减弱。
【解析】
雷达探测目标的原理是发射电磁波，再接收目标反射回的电磁波实现定位：
1. 隐形飞机表面的特殊材料，能够增强对电磁波的吸收，大幅减少可被反射的电磁波总量；
2. 其表面的特殊形状，会使雷达发射的电磁波反射向非雷达方向，导致被反射回雷达设备的电磁波强度显著减弱，进而让雷达难以探测到飞机。
【答案】
增强；减弱
【知识点】
电磁波的吸收与反射；雷达工作原理
【点评】
本题结合“隐形飞机”这一科技实例考查电磁波的应用，属于物理知识与实际科技结合的基础题型，侧重考查学生对物理原理的迁移应用能力，需将电磁波特性与科技设计逻辑结合理解。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，首先需明确雷达探测飞机的核心原理：雷达通过发射电磁波，接收飞机反射回的电磁波来确定目标位置。隐形飞机的设计目标是让雷达难以接收到反射波，据此分两步分析：
第一步，针对特殊材料的作用：为减少反射的电磁波量，材料需要尽可能多地吸收电磁波，因此要增强对电磁波的吸收；
第二步，针对特殊形状的作用：特殊形状会使雷达发出的电磁波反射至远离雷达的方向，无法返回雷达设备，所以反射回雷达的电磁波强度会减弱。
【解析】
雷达探测目标的原理是发射电磁波，再接收目标反射回的电磁波实现定位：
1. 隐形飞机表面的特殊材料，能够增强对电磁波的吸收，大幅减少可被反射的电磁波总量；
2. 其表面的特殊形状，会使雷达发射的电磁波反射向非雷达方向，导致被反射回雷达设备的电磁波强度显著减弱，进而让雷达难以探测到飞机。
【答案】
增强；减弱
【知识点】
电磁波的吸收与反射；雷达工作原理
【点评】
本题结合“隐形飞机”这一科技实例考查电磁波的应用，属于物理知识与实际科技结合的基础题型，侧重考查学生对物理原理的迁移应用能力，需将电磁波特性与科技设计逻辑结合理解。
【难度系数】
0.8
17. 如图所示为一列波某时刻的波形图，振动频率为5Hz，此波波长是
0.5
m，周期是0.2
s，若波速为7km/s，则这列波传播14km，需要2
s.答案
0.5
0.2
2
0.2
2
解析
【分析】
首先观察波形图，确定1.25m对应2.5个波长，据此计算波长；再利用频率与周期的倒数关系计算周期；最后根据速度公式的变形公式，代入路程和波速计算传播时间。
【解析】
1. 计算波长：
由图可知，2.5个波长的总长度为1.25m，因此波长$λ = \frac{1.25\,\mathrm{m}}{2.5} = 0.5\,\mathrm{m}$。
2. 计算周期：
已知振动频率$f=5\,\mathrm{Hz}$，根据周期与频率的关系$T=\frac{1}{f}$，可得周期$T=\frac{1}{5\,\mathrm{Hz}} = 0.2\,\mathrm{s}$。
3. 计算传播时间：
已知波速$v=7\,\mathrm{km/s}$，传播距离$s=14\,\mathrm{km}$，根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，变形得$t=\frac{s}{v}$，代入数据得$t=\frac{14\,\mathrm{km}}{7\,\mathrm{km/s}} = 2\,\mathrm{s}$。
【答案】
0.5；0.2；2
【知识点】
波长的计算、周期与频率的关系、速度公式应用
【点评】
本题属于波的基础物理量计算问题，需结合波形图提取波长相关信息，再利用频率与周期的关系、速度公式进行推导计算，难度较低，注重对基本公式的掌握与应用。
【难度系数】
0.8
首先观察波形图，确定1.25m对应2.5个波长，据此计算波长；再利用频率与周期的倒数关系计算周期；最后根据速度公式的变形公式，代入路程和波速计算传播时间。
【解析】
1. 计算波长：
由图可知，2.5个波长的总长度为1.25m，因此波长$λ = \frac{1.25\,\mathrm{m}}{2.5} = 0.5\,\mathrm{m}$。
2. 计算周期：
已知振动频率$f=5\,\mathrm{Hz}$，根据周期与频率的关系$T=\frac{1}{f}$，可得周期$T=\frac{1}{5\,\mathrm{Hz}} = 0.2\,\mathrm{s}$。
3. 计算传播时间：
已知波速$v=7\,\mathrm{km/s}$，传播距离$s=14\,\mathrm{km}$，根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，变形得$t=\frac{s}{v}$，代入数据得$t=\frac{14\,\mathrm{km}}{7\,\mathrm{km/s}} = 2\,\mathrm{s}$。
【答案】
0.5；0.2；2
【知识点】
波长的计算、周期与频率的关系、速度公式应用
【点评】
本题属于波的基础物理量计算问题，需结合波形图提取波长相关信息，再利用频率与周期的关系、速度公式进行推导计算，难度较低，注重对基本公式的掌握与应用。
【难度系数】
0.8
18. 电磁波是一个大家族，图1是它们的家族谱，下面对应的是各种电磁波的主要应用.
(1)红外线与紫外线的频率用$f$表示，则$f_{红外线}\_\_\_\_\_\_＜\_\_\_\_\_\_f_{紫外线}$；它们在真空中的传播速度$c_{红外线}\_\_\_\_\_\_=\_\_\_\_\_\_c_{紫外线}$。(均选填“＞”“＜”或“=”)
(2)“铱-192”发出的物质能穿透三十多毫米厚的钢板，这一性质可用于金属内部探伤，结合图2所示推知：“铱-192”发出的最有可能用于金属内部探伤的是
A. 可见光
B. $α$射线
C. $β$射线
D. $\gamma$射线
(1)红外线与紫外线的频率用$f$表示，则$f_{红外线}\_\_\_\_\_\_＜\_\_\_\_\_\_f_{紫外线}$；它们在真空中的传播速度$c_{红外线}\_\_\_\_\_\_=\_\_\_\_\_\_c_{紫外线}$。(均选填“＞”“＜”或“=”)
(2)“铱-192”发出的物质能穿透三十多毫米厚的钢板，这一性质可用于金属内部探伤，结合图2所示推知：“铱-192”发出的最有可能用于金属内部探伤的是
D
(填字母).A. 可见光
B. $α$射线
C. $β$射线
D. $\gamma$射线
答案
＜
=
D
=
D
解析
【分析】
对于第(1)问，首先回忆电磁波家族谱的规律：电磁波的频率从左到右（无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线）逐渐升高，因此红外线的频率小于紫外线的频率；其次，所有电磁波在真空中的传播速度都是光速，大小相等，所以红外线和紫外线在真空中的传播速度相等。
对于第(2)问，金属内部探伤需要穿透能力极强的射线，结合各射线的穿透特性分析：α射线穿透能力最弱，无法穿透钢板；β射线能穿透几毫米铝板，难以穿透三十多毫米钢板；可见光穿透能力差；γ射线穿透能力最强，可穿透几十厘米厚的钢板，因此“铱-192”发出的最可能是γ射线。
【解析】
(1) 根据电磁波家族谱的频率分布规律，红外线的频率低于紫外线的频率，即$f_{红外线}＜f_{紫外线}$；所有电磁波在真空中的传播速度均为光速$3×10^8m/s$，故$c_{红外线}=c_{紫外线}$。
(2) 金属内部探伤需要穿透能力强的射线：
A选项可见光穿透能力弱，无法穿透钢板；
B选项α射线穿透能力最弱，一张纸就能阻挡；
C选项β射线仅能穿透几毫米厚的铝板；
D选项γ射线穿透能力最强，可穿透几十厘米厚的钢板，符合金属内部探伤的需求。因此选D。
【答案】
(1) ＜；=
(2) D
【知识点】
电磁波的频率特性、电磁波的传播速度、射线穿透能力差异
【点评】
本题考查电磁波家族的基本性质及不同射线的实际应用，需要结合电磁波谱的规律和各射线的特性进行分析，属于基础应用型题目，有助于学生巩固电磁波相关知识点并理解其实际应用场景。
【难度系数】
0.7
对于第(1)问，首先回忆电磁波家族谱的规律：电磁波的频率从左到右（无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线）逐渐升高，因此红外线的频率小于紫外线的频率；其次，所有电磁波在真空中的传播速度都是光速，大小相等，所以红外线和紫外线在真空中的传播速度相等。
对于第(2)问，金属内部探伤需要穿透能力极强的射线，结合各射线的穿透特性分析：α射线穿透能力最弱，无法穿透钢板；β射线能穿透几毫米铝板，难以穿透三十多毫米钢板；可见光穿透能力差；γ射线穿透能力最强，可穿透几十厘米厚的钢板，因此“铱-192”发出的最可能是γ射线。
【解析】
(1) 根据电磁波家族谱的频率分布规律，红外线的频率低于紫外线的频率，即$f_{红外线}＜f_{紫外线}$；所有电磁波在真空中的传播速度均为光速$3×10^8m/s$，故$c_{红外线}=c_{紫外线}$。
(2) 金属内部探伤需要穿透能力强的射线：
A选项可见光穿透能力弱，无法穿透钢板；
B选项α射线穿透能力最弱，一张纸就能阻挡；
C选项β射线仅能穿透几毫米厚的铝板；
D选项γ射线穿透能力最强，可穿透几十厘米厚的钢板，符合金属内部探伤的需求。因此选D。
【答案】
(1) ＜；=
(2) D
【知识点】
电磁波的频率特性、电磁波的传播速度、射线穿透能力差异
【点评】
本题考查电磁波家族的基本性质及不同射线的实际应用，需要结合电磁波谱的规律和各射线的特性进行分析，属于基础应用型题目，有助于学生巩固电磁波相关知识点并理解其实际应用场景。
【难度系数】
0.7
