4.3无线电波的发射和接收提升检测-【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第二册（word版含答案）

4.3无线电波的发射和接收提升检测
一、单选题
1.关于电磁波，下列说法中正确的是（　　）
A.?电磁波不能被反射??????????????????????????????????????????????B.?电磁波的传播不需要介质
C.?手机在使用时，不发射电磁波?????????????????????????????D.?γ射线不是电磁波
2.在真空中，所有电磁波都具有相同的（　　）
A.?频率?????????????????????????????????????B.?波长?????????????????????????????????????C.?波速?????????????????????????????????????D.?能量
3.以下说法中正确的是（　　）
A.?无线电波、可见光、红外线、紫外线、X射线的波长逐渐减小
B.?折射率越大，介质对光的偏折本领越大
C.?海市蜃楼产生是因为光的衍射现象
D.?相机镜头上的增透膜利用的是光的偏振现象，增加了透射光的能量，让成像更清晰
4.卫星定位系统在日常生活中有广泛的应用，定位时，接收器需要获得卫星发送的信号．卫星发送的是（　　）
A.?声波?????????????????????????????????B.?电磁波?????????????????????????????????C.?次声波?????????????????????????????????D.?机械波
5.在日常生活中，摄像机、电视机是常见的电子产品，对它们的认识，下列说法不正确的是（　　）
A.?摄像机实际上是一种将光信号转变为电信号的装置
B.?电视机实际上是一种将电信号转变为光信号的装置
C.?摄像机在1秒内传送25帧图象
D.?电视机接收的画面是连续的
6.如图是各电场的电场强度E随时间t的变化图象，其中能向外发射的电磁波是（　　）
A.?????????????????????????B.?????????????????????????C.?????????????????????????D.?
7.红外线的主要作用是热作用，这是因为（　　）
A.?红外线波长较大，容易绕过障碍物到达被照物????B.?红外线波长较小，容易穿透障碍物到达被照物
C.?红外线的频率与固体分子的固有频率更接近????????D.?一切物体都在辐射红外线
8.下列说法正确的是（??
）
A.?5G通信信号(3400~4900MHz)相对于4G通信信号(1880~2635MHz)更容易发生衍射现象
B.?立体电影的观看是利用光的偏振现象
C.?马路积水上的油膜呈现彩色图样是光的折射现象
D.?雨后彩虹是光的干涉现象
9.5G技术即第五代移动通信技术，采用3300~5000MHz频段，相比于现有的4G（通信频段为1880~2635MHz）技术而言，具有更大的带宽。关于5G信号，下列说法正确的是（??
）
A.?5G信号是利用纵波传播的
B.?5G信号传播中通过不同介质时频率不变
C.?5G信号比4G信号在真空中传播速度更快
D.?5G信号比4G信号更容易越过障碍物发生明显衍射现象
10.华为是全球第五代移动通信技术（简称5G）部分标准的制定者，5G通信使用450MHz~6GHz和24GHz~52GHz两个频率范围的电磁波，远高于现在使用的4G通信频率。关于电磁波，下列说法中正确的是（??
）
A.?有些电磁波是横波，有些是纵波
B.?电磁波只能在真空中传播
C.?频率越高，电磁波在真空中传播的速度越大
D.?频率越高，振荡电路向外辐射电磁波的本领越大
11.间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和民用目标。这种照相机能拍到晚上行驶的汽车，即使汽车不开灯行驶，也瞒不过它。这种遥感照相机敏感的电磁波属于(???
)
A.?可见光波段?????????????????????????B.?红外波段?????????????????????????C.?紫外波段?????????????????????????D.?X射线波段
12.太阳风暴袭击地球时，不仅会影响通信，威胁卫星，而且会破坏臭氧层。臭氧层作为地球的保护伞，是因为臭氧能吸收太阳辐射中(???
)
A.?波长较短的可见光?????????B.?波长较长的可见光?????????C.?波长较短的紫外线?????????D.?波长较长的红外线
13.电磁波包含了
线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是(???
)
A.?无线电波、红外线、紫外线、
射线?????????????????B.?红外线、无线电波、
射线、紫外线
C.?射线、红外线、紫外线、无线电波??????????????????D.?紫外线、无线电波、
射线、红外线
14.红外夜视镜在美国对伊拉克反美武装力量实施的夜间打击中起到重要作用，红外夜视镜是利用了(???
)
A.?红外线波长长，易绕过障碍物的特点??????????????????B.?红外线的热效应强的特点
C.?一切物体都在不停地辐射红外线的特点???????????????D.?红外线不可见的特点
15.雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备，雷达所发射出去的电磁波应具有的特点是(　　)
A.?发射波长很长的无线电波，因为长波可以在地球表面传播得很远?
B.?发射波长极短的无线电波，因为短波可以以天波的方式
传播
C.?发射波
长极短的微波，因为微波直线性好，定位准确
D.?发射的无线电波包括所有的波长范围，这样可以探测任何种类的物体
16.下列关于新材料、新技术及其应用的说法错误的是（　　）
A.?现代计算机中（CPU元器件）不需要应用半导体材料
B.?家用电冰箱门内的四周常装有磁性橡胶封条，可以使冰箱门关闭得严密
C.?“纳米材料”是指原料的几何尺寸达到纳米级，因而具有某些特殊性能
D.?光纤通信和微波通信中的电磁波传播的速度不相同
二、综合题
17.某居住地A位于某山脉的一边，山脉的另一边P处建有一无线电波发射站，如图所示．该发射站可发送频率为400
kHz的中波和400
MHz的微波，已知无线电波在空气中的传播速度都为3×108m/s
，
求：
（1）该中波和微波的波长各是多少？
（2）发射站发出的电磁波是经过干涉还是衍射后到达居住地A处的？
（3）若两种波的接收效果不同，请说明哪一种波的接收效果更好？为什么？
18.如果中央广播电台向外发射500kHz的电磁波，若距该台6000km处有一台收音机，求：
（1）此电磁波的波长是多大？
（2）从电台发出的信号经过多长时间可以到达收音机？
19.车载Mp3可以把Mp3中储存的音乐，以无线发射方式发射到车载调频立体声收音设备中，车主只需将汽车收音机的频率设定为车载Mp3的频率，或让收音机搜索到该频率即可进行播放．如图为某种型号的车载Mp3
，
若其设置频率为87.5MHz，试求：
（1）所发射的无线电波的波速是多少？
（2）所发射的无线电波的波长是多少？
答案解析
1.【答案】
B
【解析】解：A、电磁波可以被反射．故A错误；
B、电磁波的传播不需要靠介质，可以在真空中传播．故B正确；
C、手机在使用时，发射电磁波．故C错误；
D、γ射线是高频的电磁波．故D错误．
故选：B
【分析】电磁波的传播不需要靠介质，可以在真空中传播，也可在介质中传播；电磁波都是横波，可见光、γ射线都是一种电磁波．
2.【答案】
C
【解析】所有的电磁波在真空中都具有相同的波速，而γ射线的频率和能量最大，无线电波的频率与能量最小，对于不同电磁波的波长，无线电波最长，γ射线最小，故C正确，ABD错误．
故选：C．
【分析】要解答本题需掌握：电磁波在真空中传播的速度均等于光速，而频率各不相同，且能量也不同，由c=λf可知，波长与频率成正比．
3.【答案】
B
【解析】A、红外线的波长大于可见光的波长；故A错误；
B、折射率反映介质对光偏折本领的大小；折射率越大，介质对光的偏折本领越大；故B正确；
C、海市蜃楼产生是因为光的折射现象形成的；故C错误；
D、相机镜头上的增透膜利用的是光的干涉原理制成的；故D错误；
故选：B．
【分析】解答本题应掌握：光谱中波长的分布规律；光的折射现象及应用；明确增透膜利用了光的干涉原理制成的．
4.【答案】
B
【解析】根据电磁波传播速度大，且在能真空中传播，等特点，
卫星定位系统在日常生活中有广泛的应用，定位时，接收器需要获得卫星发送的信号（加载在电磁波上），故B正确，ACD错误；
故选：B．
【分析】卫星定位系统中，依靠电磁波来传递与接收信息，从而进行定位．
5.【答案】
D
【解析】由题意可知，摄像机实际上是一种将光信号转变为电信号的装置，摄像机在1秒内传送25帧图象；电视机实际上是一种将电信号转变为光信号的装置，电视机接收的画面是不连续的，一帧一帧的．故ABC正确，D错误；
本题选择错误的，故选：D．
【分析】摄像机实际上是一种将光信号转变为电信号的装置；电视机实际上是一种将电信号转变为光信号的装置．
6.【答案】
D
【解析】A、图A是稳定的电场，不能产生磁场．故A错误．
B、C、图B与图C是均匀变化的电场，产生恒定不变的磁场，也不能形成电磁波．故B错误，C错误．
D、图D是按正弦函数规律周期性变化的电场，会产生同频率的周期性变化的磁场，能形成电磁场，向外发射电磁波．故D正确．
故选D．
【分析】根据麦克斯韦的电磁场理论，周期性变化的电场会产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场会产生周期性变化的电场，周期性变化的磁场与电场不断的相互激发，会使电磁场由近及远的传播，形成电磁波．
7.【答案】
C
【解析】因红外线的频率最接近固体分子的固有频率，更容易引起固体分子的共振，故红外线有热效应，故C正确，ABD错误．
故选：C
【分析】红外线的频率最接近固体分子的固有频率，更容易引起固体分子的共振．
8.【答案】
B
【解析】A．因5G信号的频率更高，则波长小，故4G信号更容易发生衍射现象，A不符合题意；
B．立体电影是利用了光的偏振原理，B符合题意；
C．马路上积水表面的油膜呈现彩色图样，是膜的内外表面反射光，因频率相同从而相互叠加，形成彩色图样，这是由于光的干涉现象，C不符合题意；
D．雨后彩虹是光的折射现象，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】利用频率与波长的关系可以比较信号的波长进而判别发生衍射现象的明显程度；马路上积水产生的彩色图样属于光的干涉现象；雨后彩虹是光的折射现象。
9.【答案】
B
【解析】A．电磁波为横波，则G信号是利用横波传播的，A不符合题意；
B．波的频率取决于波源，则5G信号传播中通过不同介质时频率不变，B符合题意；
C．任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故传播速度相同，C不符合题意；
D．5G信号的频率更高，波长更短，故相比4G信号不易发生衍射现象，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】5G信号属于电磁波属于横波；5G信号和4G信号属于电磁波，在真空中传播速度都等于光速；由于5G信号频率大波长小所以不易发生衍射现象。
10.【答案】
D
【解析】A．所有电磁波都是横波，A不符合题意；
B．电磁波能在真空中传播，也能在介质中传播，B不符合题意；
C．所有电磁波在真空中传播的速度均相等，均为3×108m/s，C不符合题意；
D．电磁波的能量与频率有关；振荡电路的频率越大，发射电磁波的本领越大，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】电磁波是横波，既能在真空中传播，也能在介质中传播，但是介质不同传播的速度不同。电磁波在真空中传播的速度跟频率无关，频率越大能量越大，电磁波传播的本领越大。
11.【答案】
B
【解析】所有的物体都能发出红外线，热的物体的红外辐射比冷的物体的强，间谍卫星上装的遥感照相机，实际上是红外探测器，它能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射，这是红外摄影的基础。再者，红外线波长比其他波(如可见光、紫外线、X射线)的长，有较好地穿透云雾的能力，故B正确。而其他选项的光不具备以上特点，故A、C、D错误。
【分析】根据红外线的特点，结合遥感照相机的原理，根据相关知识回答案问题。
12.【答案】
C
【解析】臭氧层的主要作用就是吸收由太阳射向地球的紫外线，从而有效地对地球上的动植物起保护作用。作为人类，保护臭氧层就是保护我们自己。故正确的选项是C。
【分析】臭氧层的主要作用就是吸收由太阳射向地球的紫外线
13.【答案】
A
【解析】在电磁波家族中，按波长由长到短分别有无线电波、红外线、可见光、紫外线、
射线、
射线等，所以A项正确．
【分析】识记电磁波谱，按波长由长到短分别有无线电波、红外线、可见光、紫外线、
射线、
射线等。
14.【答案】
C
【解析】红外线比可见光波长长，更容易发生衍射，则容易绕过障碍物，但红外夜视镜是利用一切物体都在不停地辐射红外线的特点，从而放大转化为可见光，故C正确，ABD错误；故选C
【分析】根据红外线的特点，结合红外夜视镜的原理，根据相关知识回答案问题。
15.【答案】
C
【解析】雷达是利用无线电波的直线传播的特性来定位目标的，所以答案为C．
【分析】对雷达所发射出去的电磁波是波长极短的微波，因为微波直线性好，定位准确
16.【答案】
A
【解析】A、计算机CPU中大量采用了半导体材料，A错．
B、家用电冰箱门为了关闭得更严，采用了带有磁性的橡胶封条，B对．
C、所谓纳米指的是10-9米，即指原料的几何尺寸达到这个级别，可以获得特殊性能．C对．
D、微波通信是利用电磁波通信，速度为光速，而光导纤维比光速要小些．D对．本题选择错误的，故选A．
【分析】考查新材料新技术的使用，在学习中需注意积累．
17.【答案】
（1）波长、波速、频率之间的关系，即：c=λf，可得λ＝
则有中波的波长λ1=
=7.5×102m而微波的波长λ2=
=0.75m
（2）发射站发出的电磁波是经过衍射后到达居住地A处，若是干涉则必须频率相同，明显不可能是干涉现象．所以电磁波是经过波的衍射后绕过高山，到达居住地A处．
（3）要发生明显的波衍射现象，则波长必须与阻碍物尺寸差不多，所以两种波的接收效果明显不同，波长越长的波接收效果更好．因此中波接收效果更好．
【解析】【分析】波长通常是指相邻两个波峰或波谷之间的距离，根据c=λf，可求得频率，1MHz=1000KHz=1000000Hz
，
依照波长的长短的不同，电磁波谱可大致分为：无线电波，微波，红外线，可见光，紫外线，χ射线，γ射线．
18.【答案】
（1）根据波长、波速与频率的关系：v=λf，得：
（2）电磁波在空气在匀速传播，所以传播的时间：
【解析】①根据波长、波速与频率的关系：v=λf
得：
②电磁波在空气在匀速传播，所以传播的时间：
答：（1）此电磁波的波长是600m；（2）从电台发出的信号经过0.02s时间可以到达收音机．
【分析】①根据波长、波速与频率的关系即可求得此电磁波的波长；
②根据位移时间的关系即可求得从电台发出的信号经过多长时间可以到达收音机．
19.【答案】
（1）电磁波在空气中的传播速度大约是c=3.0×108m/s
（2）f=87.5MHz=8.7×107Hz，
【解析】（1）电磁波在空气中的传播速度大约是c=3.0×108m/s（2）f=87.5MHz=8.7×107Hz，
．
答：（1）所发射的无线电波的波速是3.0×108m/s；（2）所发射的无线电波的波长是3.43m．
【分析】（1）电磁波在空气中的传播速度大约是3.0×108m/s．（2）知道电磁波速和频率，根据c=λf
，
求出波长．