电磁波在现代通讯、国防、科技中应用十分广泛,主要有:雷达、通讯卫星、无线电发射与接收、数字通信、光纤通信等。电磁波及其应用方面的试题充满着时代的气息,是近年中考试卷中的热点问题,也是课改的亮点之一。它易与力学、电学、能源方面的问题有机结合,综合考查学生掌握物理基础知识的情况及其应用知识分析问题、解决问题的能力。
1.电磁波的特性
例1(2010·无锡)探究电磁波特性的实验过程如下:(1)将手机的“背景灯光提示”功能打开后放在真空罩中,用抽气机抽去罩中空气,打电话呼叫罩中手机,这时,手机背景灯光闪烁。这个事实表明:电磁波________(选填“能”或“不能”)在真空中传播。(2)将手机放在金属容器中(手机不与金属容器壁接触),打电话呼叫金属容器中的手机,这时手机__________(选填“能”或“不能”)接收到信号.
分析:题目以科学探究的形式考查了电磁波的知识。手机背景灯光闪烁,说明手机接收到了电磁波,进而说明电磁波能在真空中传播。将手机放在金属容器中,这时手机不能接收到信号,这是因为金属容器对电磁波有屏蔽作用。
答案:(1)能 (2)不能
2.电磁波的波长、频率和波速的关系
例2.(2010·临沂)下列说法正确的是( )
A.红外线不是电磁波
B.电磁波的传播速度小于光速
C.电磁波的频率越高其波长越长
D.电磁波的频率越高其波长越短
解析:因为红外线、光波都是电磁波大家族中的一员,所以它们有许多共同特征。包括都能在真空中传播,而且在真空中传播的速度也相同,都是3×108m/s。所以A、B都错。要判断C和D,需要理解电磁波的波长、频率和波速的关系。公式v=λf中,v表示电磁波的传播速度,λ表示波长,f表示频率。因为各种电磁波在真空中的速度相同,这样容易知道,当速度不变时,频率越高的电磁波其波长越短。
答案:D
3.电磁波的应用
例3.(2010·宜昌) “3G时代”的到来,可以使用3G手机随时通过无线网络上网。手机无线上网时,是( )
A.利用电磁波传输的数字信号
B.利用电磁波传输的模拟信号
C.利用超声波传输的数字信号
D.利用红外线传输的模拟信号
解析:2009年1月,我国正式进入移动通信的3G时代。它与1G、2G的主要区别是传输声音和数据速度上的提升,最直接的变化就是可视电话的开通,不仅能听到声音还能看到对方动态的图像。但是,无论功能怎样提升,都必须依赖卫星通信系统,其基本原理仍然是利用电磁波传输的数字信号。
答案:A
例4.(2010·龙岩)在光纤通信中,光信号是怎样经过漫长而又曲折的线路,从一端传到另一端的呢?
A.是靠光纤壁不断地反射而向前传播
B.就像电流沿弯曲导线那样传播
C.就像水流沿弯曲水管流动那样传播
D.是靠光纤壁不断地折射而向前传播
解析:光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的一种通信方式。光纤对光的全反射与平面镜类似,光经过多次反射能从光纤的一端传播到另一端。
答案:A
4.电磁波与其它知识综合
例5.(2010·扬州)下列说法中正确的是 ( )
A.光波、电磁波、声波都可以在真空中传播
B.光和电磁波都能够传递信息,声音不能传递信息
C.中央电视台与扬州电视台发射的电磁波在空气中的传播速度不同
D.我们生活的空间里充满着电磁波
解析:题目将电磁波与声波进行了对比。光波、电磁波都可以在真空中传播,但声波不可以;光波、电磁波、声波都可以传递信息。各个电视台、广播电台的频率不同,但它们发射的电磁波在空气中的传播速度都相同。从地球的表面到遥远的太空,到处都充满了电磁波。
答案:D
例6.(2010·嘉兴)2009年诺贝尔物理学奖授予英国华裔科学家高锟以及两位美国科学家。高锟获奖,是因为他在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”做出了突破性成就:提出用玻璃制造比头发丝更细的光纤,取代铜导线作为长距离通讯线路。这个理论引起了世界通信技术的一次革命。
(1)光纤这种材料属于。(填写编号)
A.金属材料 B.无机非金属材料 C.有机合成材料 D.纳米材料
(2)光纤的质量要求极严。目前使用的光纤是纯度极高的超纯SiO2,其制造时的反应原理是:
SiCl4(气)+O2(气)高温SiO2(固)+2Cl2(气)
该反应属于(填基本化学反应类型)。
解析:试题以物理中的光纤通信为背景,与化学知识巧妙融合,向大家渗透学科综合的教育理念,令人耳目一新。光纤是用玻璃制造的,因此属于无机非金属材料。观察反应原理,容易看出反应物与生成物的位置相互交换,因此是置换反应
答案:(1)B (2)置换反应
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