2021-2022学年粤教版(2019)必修第三册
6.4电磁波及其应用
跟踪训练(解析版)
1.下列关于电磁波的说法正确的是( )
A.麦克斯韦首先从理论上预言了电磁波,并用实验证实了电磁波的存在
B.电磁波在真空和介质中的传播速度相同
C.电磁振荡可以产生电磁波,若波源的电磁振荡停止,其发射到空间的电磁波随即消失
D.常用的遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机
2.在以下各种说法中,正确的是(
)
A.红光由空气进入水中,波长变长,颜色不变
B.火车过桥要慢行,目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率,以免发生共振损坏桥梁
C.电磁波的频率越低,它所能携带的信息量就越大,所以激光可以比无线电波传递更多的信息
D.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的衍射
3.以下关于电磁波的说法正确的是
( )
A.可见光不是电磁波
B.无线电通信是利用电磁波传输信号的
C.电磁波不能在真空中传播
D.电磁波不具有能量
4.中国4G牌照发放是在2014年,比发达国家晚了整整三年;但在5G时代,中国已经赢在了起跑线。已知5G信号使用频率更高的电磁波,每秒传送的数据量是4G的50~100倍,则相比4G信号( )
A.5G信号的光子能量更小
B.5G信号的波长更短
C.5G信号的传播速度更大
D.5G信号的波动性更明显
5.电视机换台时,实际上是在改变( )
A.电视台的发射频率
B.电视机的接收频率
C.电视台发射的电磁波的波速
D.电视机接收的电磁波的波速
6.某人有两部手机A和B,A的号码为13845672003,B的号为13945672008.当用手机A(或B)拨打B(或A)的号码时,既能听到手机B(或A)的叫声,又能看到B(或A)的显示屏上显示出A(或B)的号码现把手机A放到一个透明玻璃罩内,并抽成真空,再用手机B拨打号码13845672003,以下说法正确的是( )
A.既能听到A的叫声,又能看到A显示屏上显示出13945672008
B.能听到A的叫声,但不能看到A显示屏上显示出13945672008
C.不能听到A的叫声,但能看到A显示屏上显示出13945672008
D.既不能听到A的叫声,又不能看到A显示屏显示出号码
7.电磁波已广泛运用与很多领域,下列关于电磁波的说法符合实际的是( )
A.电磁波不能产生衍射现象
B.常用的遥控器通过紫外线脉冲信号来遥控电视机
C.根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度
D.不同频率的光在真空中传播的速度不同
8.电磁波和机械波具有的共同性质是( )
A.都是横波
B.都能够传输能量
C.传播都需要介质
D.在介质中的传播速度都与波的频率有关
9.下列各过程中,没有用到电磁波的是( )
A.用手机接电话
B.用微波炉加热面包
C.用水银温度计测体温
D.用遥控器打开电视
10.2019年央视春晚深圳分会场首次成功实现4K超高清内容的5G网络传输。2020年我国将全面进入5G万物互联的商用网络新时代。所谓5G是指第五代通信技术,采用3300~5000MHZ频段的无线电波。现行的第四代移动通信技术4G,其频段范围是1880~2635MHZ。5G相比4G技术而言,其数据传输速度提升了数十倍,容量更大,时延大幅度缩短到1毫秒以内,为产业革命提供技术支撑。根据以上内容结合所学知识,判断下列说法正确的是( )
A.4G信号是纵波,5G信号是横波
B.4G信号和5G信号相遇能产生干涉现象
C.4G信号比5G信号更容易发生衍射现象
D.4G信号比5G信号在真空中的传播速度更小
11.手机信息的接收和发射、对讲机信息的接收和发射都靠电磁波,则关于手机和对讲机发射的两列电磁波,下列叙述正确的是( )
A.频率一定相等
B.波长一定相等
C.能量一定相等
D.波速一定相等
12.无线电技术的发展给人类带来了极大的便利,下列有关电磁波的说法,正确的是( )
A.电磁波不能在真空中传播
B.通信中广泛应用的无线电波是电磁波谱中波长最短的
C.手机使用过程中发射的无线电波都是经过调制的
D.电磁波具有反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象,但不会发生多普勒效应
13.我们的生活已经离不开电磁波,如:GPS定位系统使用频率为10.23MHz(1MHz=106Hz)的电磁波,手机工作时使用频率为800~1900MHz的电磁波,家用5GWi-Fi使用频率约为5725MHz的电磁波,地铁行李安检时使用频率为1018Hz的电磁波。关于这四种电磁波的说法正确的是( )
A.家用5GWi-Fi电磁波的衍射现象最明显
B.GPS定位系统使用的电磁波的能量最强
C.地铁行李安检时使用的电磁波利用了其穿透本领
D.手机工作时使用的电磁波是纵波且不能产生偏振现象
14.电磁波的使用已成为现代生活中不可缺少的信息传递方式,比较手机信号.激光信号和电视机遥控器信号在真空中的传播速度,下列说法正确的是
A.手机信号的传播速度最小
B.激光信号的传播速度最小
C.遥控信号的传播速度最小
D.三种信号的传播速度相同
15.雷达在搜寻目标时,接收到回波所用时间为,则此目标距雷达(
)
A.
B.
C.
D.
16.降噪耳机越来越受到年轻人的喜爱.某型号降噪耳机工作原理如图所示,降噪过程包括如下几个环节:首先,由安置于耳机内的微型麦克风采集耳朵能听到的环境中的中、低频噪声(比如
100Hz~1000Hz);接下来,将噪声信号传至降噪电路,降噪电路对环境噪声进行实时分析、运算等处理工作;在降噪电路处理完成后,通过扬声器向外发出与噪声相位相反、振幅相同的声波来抵消噪声;最后,我们的耳朵就会感觉到噪声减弱甚至消失了.对于该降噪耳机的下述说法中,正确的有
A.该耳机正常使用时,降噪电路发出的声波与周围环境的噪声能够完全抵消
B.该耳机正常使用时,该降噪耳机能够消除来自周围环境中所有频率的噪声
C.如果降噪电路能处理的噪声频谱宽度变小,则该耳机降噪效果一定会更好
D.如果降噪电路处理信息的速度大幅度变慢,则耳机使用者可能会听到更强的噪声
17.移动支付已经成了中国的一个名片,常见的移动支付有微信支付、支付宝等.微信支付的流程有多种,可以是商家提供一个二维码,支付方用手机扫码后输入金额、密码并确认即可完成支付;也可以由支付方打开微信点击“我”、“钱包”、“收付款”向商家提供一个条形码,商家输入金额后用红外扫码器扫描条形码并完成相应的操作即可完成支付.下列说法正确的是
A.商家提供的二维码含有商家账户信息
B.商家提供的二维码含有商家账户信息和支付金额信息
C.支付方提供的条形码含有支付金额信息
D.支付方提供的条形码含有商家账户信息
18.最近北京的马路边出现了某种新型的共享单车,如图甲所示,这种单车外观结构简单,没有链条,但单车质量比普通自行车大,达到了25
kg。如图乙所示,单车的车锁内集成了嵌入式芯片、GPS模块和SIM卡等,便于监控单车在路上的具体位置,实现防盗。同时手机APP上有定位系统,也能随时了解单车的实时位置;手机还可以通过扫描二维码自动开锁,关锁后APP就显示计时、计价等信息。此外,单车能够在骑行过程中为车内电池充电,满足定位和自动开锁等过程中的用电。根据以上信息下列说法不正确的是( )
A.单车比普通自行车运动状态更容易改变
B.单车某个时刻的准确位置信息是借助通讯卫星定位确定的
C.单车是利用电磁感应原理实现充电的
D.单车和手机之间是利用电磁波传递信息的
19.下列说法中正确的是( )
A.北斗导航系统是利用电磁波进行定位和导航的
B.微波炉能快速加热食物是利用红外线具有显著的热效应
C.常用的电视机遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机
D.天文学家用射电望远镜接收天体辐射的无线电波进行天体物理研究
E.遥感技术中利用了红外线探测器接收物体发出的红外线来探测被测物体的特征
20.电磁波在日常生活和生产中已经被大量应用,下面说法中正确的是( )
A.手机通话使用的无线电波,波长比可见光长
B.银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫外线
C.只要空间某处的电场或磁场发生变化,就会在其周围产生电磁波
D.夜视仪器能在较冷的背景下探测出较热物体的红外辐射
21.关于电磁波和电磁振荡,下列说法正确的是___________。
A.振荡电路中,当电流最大时,线圈中的磁通量变化率最大
B.电磁波的频率等于激起电磁波的振荡电流的频率
C.根据麦克斯韦电磁场理论,电磁波中的电场和磁场方向互相垂直,电磁波是横波
D.电磁波从发射电路向空间传播时,电磁振荡一旦停止,产生的电磁波就立即消失
E.雷达是利用波长较长的无线电波来测定物体位置的无线电装置
22.5G是“第五代移动通信网络”的简称,目前世界各国正大力发展5G网络。5G网络使用的无线电波通信频率在以上的超高频段和极高频段,比目前4G及以下网络(通信频率在间的特高频段)拥有更大的带宽和更快的传输速率。未来5G网络的传输速率(指单位时间传送的数据量大小)可达(为bits
per
second的英文缩写,即比特率、比特/秒),是4G网络的50-100倍。关于5G网络使用的无线电波相比4G网络,下列说法正确的是( )
A.在真空中的传播速度更快
B.在真空中的波长更长
C.衍射的本领更弱
D.频率更高,相同时间传递的信息量更大
23.各地接收卫星电视讯号的抛物面天线如图所示,天线顶点和焦点的连线(OO′)与水平面间的夹角为仰角α,OO′在水平面上的投影与当地正南方的夹角为偏角β,接收定位于东经105.5°的卫星电视讯号(如CCTV-5)时,OO′连线应指向卫星,则我国各地接收天线的取向情况是(我国自西向东的经度约为73°~135°)( )
A.有可能β=0,α=90°
B.与卫星经度相同的各地,α随纬度增加而减小
C.经度大于105°的各地,天线是朝南偏东的
D.在几十甚至几百平方千米的范围内,天线取向几乎是相同的
参考答案
1.D
【详解】
A.麦克斯韦首先从理论上预言了电磁波,赫兹通过实验证实了电磁波的存在,A错误;
B.电磁波在真空中的传播速度大于在介质中的传播速度,B错误;
C.电磁振荡可以产生电磁波,若波源的电磁振荡停止,其发射到空间的电磁波继续传播而不会消失,
C错误;
D.常用的遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机,D正确。
故选D。
2.B
【详解】
A.红光由空气进入水中,频率不变,所以颜色不变,而根据
v
=
=
λf
可知,波长
λ
=
变短,A错误;
B.驱动力频率越接近桥的固有频率,桥的振幅越大,越容易损坏,火车慢行,从而使轮子撞击铁轨接缝的频率远小于桥梁的固有频率,B正确;
C.电磁波的频率越高,相同时间传递的信息量越大,C错误;
D.D选项是利用了两平面之间空气薄层上、下两个表面的反射光产生的干涉条纹形状来判断平面的平整度,D错误。
故选B。
3.B
【详解】
A.无线电波,红外线,可见光,紫外线都是电磁波,A错误;
B.无线电通信是利用电磁波传输信号的,B正确;
C.电磁波传播不需要介质,可以在真空中传播,C错误;
D.电磁波具有能量,D错误。
故选B。
4.B
【详解】
A.因为5G信号使用的电磁波频率比4G高,根据
可知5G信号的光子能量更小,故A错误;
B.由
可知频率越高的电磁波,信号的波长更短,故B正确;
C.任何电磁波在真空中的传播速度都相同,在介质中要看折射率,故C错误;
D.因5G信号的电磁波频率更高,波长更短,波动性比4G的差,故D错误。
故选B。
5.B
【详解】
电视机接收节目是利用电磁波的频率不同使收看到的电视频道不同,所以是改变电视机的接收频率。
故选B。
6.C
【详解】
声音不能在真空中传播,拨打真空罩中手机不能听到手机铃声;手机接收的是电磁波信号,能在真空中传播,真空罩中的手机能接收到呼叫信号,所以能看到手机A的显示屏发光,故C正确ABD错误。
故选C。
7.C
【详解】
A.电磁波是横波,波都能发生干涉和衍射现象,选项A错误;
B.常用红外线作为脉冲信号来遥控电视,选项B错误;
C.由于波源与接受者的相对位移的改变,而导致接受频率的变化,称为多普勒效应,所以可以判断遥远天体相对于地球的运动速度,选项C正确;
D.不同频率的光在真空中传播的速度相同,选项D错误。
故选C。
8.B
【详解】
A.电磁波是横波,机械波有横波也有纵波,A错误;
B.两种波都能传输能量,B正确;
C.电磁波可以在真空中传播,机械波传播需要介质,C错误;
D.机械波在介质中的传播速度由介质决定,与波的频率无关,D错误。
故选B。
9.C
【详解】
ABD.用手机接电话、用微波炉加热面包以及用遥控器打开电视都是通过电磁波工作,选项ABD不符合题意;
C.用水银温度计测体温不需要电磁波,选项C符合题意。
故选C。
10.C
【详解】
A.4G信号和5G信号都是电磁波,而电磁波是横波,故这些4G和5G信号都是横波,选项A错误;
B.由于干涉的条件是频率相等,而4G信号和5G信号的频率不相等,故它们相遇不能产生干涉现象,选项B错误;
C.波长越长越容易发生衍射现象。而4G信号的频率小,故它的波长大,所以4G信号更容易发生衍射现象,选项C正确;
D.4G信号和5G信号都是电磁波,它们在真空中的传播速度都是光速,都是相等的,选项D错误。
故选C。
11.D
【详解】
电磁波的频率、波长和能量均由波源决定,而电磁波在相同介质中的传播速度相同,D正确ABC错误。
故选D。
12.C
【详解】
A.电磁波能在真空中传播,选项A错误;
B.通信中广泛应用的无线电波是电磁波谱中波长最长的,选项B错误;
C.手机使用过程中发射的无线电波都是经过调制的,选项C正确;
D.电磁波具有反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象,但也会发生多普勒效应,选项D错误。
故选C。
13.C
【详解】
A.电磁波波长越长,频率越低,则衍射现象越明显,GPS定位系统的电磁波衍射现象最明显,故A错误;
B.根据可知,频率越高,能量越强,则地铁行李安检时使用的能量最强,故B错误;
C.地铁行李安检时使用的电磁波利用了其穿透本领,故C正确;
D.电磁波是横波,能产生偏振现象,故D错误。
故选C。
14.D
【详解】
手机信号、激光信号和电视机遥控器信号都是电磁波,则在真空中的传播速度均为3×108m/s;
A.手机信号的传播速度最小,与结论不相符,选项A错误;
B.激光信号的传播速度最小,与结论不相符,选项B错误;
C.遥控信号的传播速度最小,与结论不相符,选项C错误;
D.三种信号的传播速度相同,与结论相符,选项D正确;
15.C
【详解】
.
A.
与计算结果18km不相符,故A不符合题意;
B.
与计算结果18km不相符,故B不符合题意;
C.
与计算结果18km相符,故C符合题意;
D.
与计算结果18km不相符,故D不符合题意.
16.D
【详解】
AB.因周围环境产生的噪声频率在100Hz~1000Hz范围之内,而降噪电路只能发出某一种与噪声相位相反、振幅相同的声波来抵消噪声,所以降噪电路发出的声波与周围环境的噪声不能够完全抵消,即不能完全消除来自周围环境中所有频率的噪声,选项AB错误;
C.如果降噪电路能处理的噪声频谱宽度变大,则该耳机降噪效果一定会更好,选项C错误;
D.如果降噪电路处理信息的速度大幅度变慢,则在降噪电路处理完成后,通过扬声器可能会向外发出与噪声相位相同、振幅相同的声波来加强噪声,则耳机使用者可能会听到更强的噪声,选项D正确;
故选D.
17.A
【详解】
由题意可知,商家提供的二维码含有商家账户信息,由支付方用手机扫码后输入支付金额信息,选项A正确,B错误;支付方提供的条形码不含有支付金额信息,由商家输入金额后用红外扫码器扫描条形码并完成相应的操作完成支付,选项CD错误;故选A.
18.A
【详解】
A.单车质量比普通自行车大,而质量越大,惯性越大,所以单车的惯性比自行车的惯性大,故单车的运动状态更难改变,A错误,符合题意;
B.单车上装有GPS,故单车某个时刻的准确位置信息是借助通讯卫星定位确定的,B正确,不符合题意;
C.单车能够在骑行过程中为车内电池充电,即做切割磁感线运动,故是利用电磁感应原理实现充电的,C正确,不符合题意;
D.单车和手机之间是利用电磁波传递信息的,D正确,不符合题意;
故选A。
19.ADE
【详解】
A.北斗导航系统是利用电磁波工作的,A正确;
B.食物中的水分子在微波的作用下热运动加剧,温度升高,内能增加,B错误;
C.常用的电视机遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机,C错误;
D.天文学家用射电望远镜接收天体辐射的无线电波进行天体物理研究,D正确;
E.遥感技术中利用红外线探测器接收物体发出的红外线来探测被测物体的特征,E正确。
故选ADE。
20.AD
【详解】
A.手机通话使用的无线电波,其波长要大于可见光,A正确
B.遥控器采用的是红外线而不是紫外线,B错误;
C.均匀变化的电(磁)场产生恒定的磁(电)场,恒定的磁(电)场在其周围空间不会产生电(磁)场,也就不会产生电磁波,C错误;
D.夜视仪器能在较冷的背景下探测出较热物体的红外辐射,D正确。
故选AD。
21.BC
【详解】
A.LC振荡电路中,当电流最大时,线中的磁场最强,线圈的磁通量最大,线圈中的磁通量变化率为零,A错误;
B.电磁波的频率等于激起电磁波的振荡电流的频率,B正确;
C.根据麦克斯韦电磁波理论,电磁波中的电场和磁方向相互垂直,电磁波是橫波,C正确;
D.电磁波从发射电路向空间传时,电磁振淓一旦停止,但是空中产生的交变的电磁场不会消失,则电磁波不会立即消失,
D错误;
E.雷达是利用波长较短的微波来测定物体位置的无线电装置,E错误。
故选BC。
22.CD
【详解】
A.无线电波(电磁波)在真空的传播速度与光速相同,保持不变,其速度与频率没有关系,故A错误;
BC.由公式
可知
频率变大,波长变短,衍射本领变弱,故B错误,C正确;
D.无线电波(电磁波)频率越高,周期越小,相同时间内可传递的信息量越大,故D正确.
故选CD。
23.BD
【详解】
如图所示,α随纬度的增大而减小,我国不在赤道上,α不可能为零,经度大于105°的各地,天线应该朝南偏西,由于地球很大,卫星距地面很高,几十甚至几百平方千米的范围内天线取向几乎是相同的。
故选BD。