选修3-4 14.4 电磁波与信息化社会 同步练习(word含答案)
文档属性
| 名称 | 选修3-4 14.4 电磁波与信息化社会 同步练习(word含答案) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 128.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-24 03:30:31 | ||
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文档简介
选修3-4 14.4 电磁波与信息化社会 同步练习
一、单项选择题（共10小题；共40分）
1. 电磁场理论的建立，促进了现代社会的发展。下列应用中，同时使用了电磁波接收和发射技术的电器是
A. 微波炉 B. 收音机 C. 电视机 D. 手机
2. 如图所示为手机信号屏蔽器。手机信号屏蔽器主要用于各类考场、军事重地等禁止使用手机的场所。手机工作时，手机和基站通过一定频率范围内的无线电波来完成数据和声音的传输。针对这种通信原理，手机信号屏蔽器在工作过程中以一定的速度从手机通信所使用的频率的底端向高端扫描，在扫描过程中向手机发送一定频率的电磁波信号，使手机不能与基站建立正常的联系，从而对手机形成干扰。对于手机信号屏蔽器的工作过程，下列说法中正确的是
A. 手机信号屏蔽器是利用静电屏蔽的原理来工作的
B. 手机信号屏蔽器是利用电磁感应的原理来工作的
C. 手机信号屏蔽器工作时能阻止基站发出的电磁波传播到限制场所内
D. 手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的
3. 雷达是一种利用电磁波来测定物体位置和速度的设备，某防空雷达发现一架飞机正在以水平速度朝雷达正上方匀速飞来，已知该雷达发射相邻两次电磁波之间的时间间隔为 ，某时刻在雷达监视屏上显示的波形如图甲所示，经过 后雷达向正上方发射和接收到的波形如图乙所示，已知雷达屏上相邻刻度线间表示的时间间隔为 ，则该飞机的飞行速度大小约为（电磁波的波速为 ）
A. B. C. D.
4. “ 改变生活， 改变社会”。 网络使用的无线电通信频率是在 以上的超高频段和极高频段，比 网络（无线电通信频率在 之间），相同时间传递的信息量更大。下列说法正确的是
A. 信号和 信号都是横波
B. 信号比 信号波长更长
C. 信号比 信号传播速度更快
D. 信号比 信号更容易绕过障碍物，便于远距离传播
5. 年被称为 元年，这一年全球很多国家开通了 网络。 网络使用的无线电波通信频率是在 以上的超高频段和极高频段，比目前 通信频率在 间的特高频段网络拥有更大的带宽和更快的传输速率。下列说法正确的是
A. 信号是横波， 信号是纵波
B. 信号和 信号相遇能产生干涉现象
C. 信号比 信号波长更长，相同时间传递的信息量更大
D. 信号比 信号更不容易绕过障碍物，所以 通信需要搭建更密集的基站
6. “ 改变生活， 改变社会”。 网络使用的无线电通信频率是在 以上的超高频段和极高频段，比 网络（无线电通信频率在 之间）通信拥有更大的带宽，相同时间传递的信息量更大。下列说法正确的是
A. 信号和 信号都是横波
B. 信号比 信号波长更长
C. 信号比 信号传播速度更快
D. 信号比 信号更容易绕过障碍物，便于远距离传播
7. 【 延庆一模 】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
8. 蝙蝠视觉比较差，但是夜间出来飞行和觅食都能正确找出方位和捕捉到目标。其中的原因应是
A. 自身可以发射电磁波，并能接收回波
B. 紫外线提高了它的视觉
C. 有灵敏地感知热辐射的能力
D. 自身有发射和接收超声波的器官
9. 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.
10. 激光陀螺仪是很多现代导航仪器中的关键部件，广泛应用于民航飞机等交通工具。激光陀螺仪的基本元件是环形激光器，其原理结构比较复杂，我们简化为如图所示模型：由激光器发出的 、 两束激光，经完全对称的两个通道（图中未画出）在光电探测器处相遇，产生干涉条纹。如果整个装置本身具有绕垂直纸面的对称轴转动的角速度，那么沿两个通道的光的路程差就会发生变化，同时光电探测器能检测出干涉条纹的变化，根据此变化就可以测出整个装置的旋转角速度。
某次测试，整个装置从静止开始，绕垂直纸面的对称轴，顺时针方向逐渐加速旋转，最后转速稳定，这个过程中光电探测器的中央位置 处检测出光强经过了强~弱~强~弱~强的变化过程。根据上述材料，结合所学知识，判断下列说法正确的是
A. 束激光的频率大于 束激光的频率
B. 整个装置加速转动过程中， 束激光到达光电探测器的路程逐渐变大
C. 整个装置加速转动过程中， 处始终没有出现干涉明条纹
D. 整个装置加速转动过程中，两束激光的路程差变化了 个波长
二、填空题（共4小题；共20分）
11. 光和无线电波都是电磁波，它们在真空中的传播速度都等于 ，且传播时可以不依赖，首先提出光是一种电磁波的科学家是 。
12. 现在，移动电话（手机）已经十分普遍，随身携带一个手机就可以在城市的任何一个角落进行通话。我国现有几亿部手机，那么每一部手机接收到的电磁波频率 （选填“相同”或“不相同”）。现在建了很多地面转播塔，但还是有很多“盲区”，那么我们为什么不用同步卫星直接转播呢 因为 。
13. 图中 为某火箭发射场， 为山区， 为城市。发射场正在进行某型号火箭的发射试验。为了传播火箭发射的实况，在发射站建立了发射台用于发射广播与电视信号。已知传输无线电广播所用的电磁波波长为 ，而传输电视信号所用的电磁波波长为 ，为了不让山区挡住信号的传播，使城市居民能收听和收看火箭发射的实况，必须通过建在山顶上的转发站来转发 （选填“无线电广播信号”或“电视信号”）。这是因为 。
14. 如图所示，某同学打开收音机的开关，将调频旋钮调到没有电台的位置。取一节旧的干电池和一根导线，将导线的端与电池的一极相连，再用导线的另一端与电池的另一极时断时续的接触，会听到收音机发出“咔咔”声。这一现象说明 的电流能够产生 。某同学把手机放在真空罩中，给这个手机打电话，发现能收到信号但听不到手机的铃声，前者说明真空 ；后者说明真空 。
三、解答题（共3小题；共39分）
15. 某地的雷达站正在跟踪一架向雷达站匀速飞来的飞机.设某一时刻从雷达发出电磁波后到再接收到反射波历时 ，经 后又发出一列电磁波，雷达站从发出电磁波到再接收到反射波历时 ，则该飞机的飞行速度多大
16. 某高速公路自动测速仪装置如图 所示，雷达向汽车驶来方向发射不连续的电磁波，每次发射时间约为百万分之一秒，两次发射时间间隔为 。当雷达向汽车发射无线电波时，在指示器荧光屏上呈现出一个尖波形；在收到反射回来的无线电波时，在荧光屏上呈现第二个尖形波。根据两个波的距离，可以计算出汽车距雷达的距离，根据图 ，可求出该汽车的车速，请根据给出的 、 、 、 求出汽车车速表达式。
17. 如图所示为某雷达的荧光屏，屏上标尺的最小刻度对应的时间为 ，雷达天线朝东方时，屏上的波形如图甲；雷达天线朝西方时，屏上的波形如图乙.问：雷达在何方发现了目标 目标与雷达相距多远
答案
第一部分
1. D
【解析】微波炉、收音机、电视机、手机等都要利用电磁波来传递信息，但同时使用了电磁波接收和发射技术的电器只有手机，故D正确，ABC错误。
2. D
【解析】手机信号屏蔽器是利用屏蔽器发出的信号去干扰手机与基站的联系，从而起到屏蔽作用，因此手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的，选项A、B、C错误，D正确。
3. D
【解析】已知雷达监视屏上相邻刻度线间表示的时间间隔为 ，由题图甲可知，雷达第一次发现飞机时，飞机与雷达的距离 ，由题图乙可知，雷达第二次发现飞机时，飞机和雷达的竖直距离 ，设该段时间内飞机水平飞行的距离为 ，则 、 、 在空间构成一个直角三角形，由几何关系得 ，则飞机的飞行速度大小 ，选项D正确。
4. A
【解析】A、 和 信号均为电磁波，电场强度和磁感应强度的方向始终与传播方向垂直，故A正确；
B、 信号的频率要小于 信号的频率， 信号的波长比 信号的短；
C、所有电磁波在真空中的传播速度均为光速；
D、因 信号的频率高， 信号的频率低，故 信号更容易发生明显的衍射现象，故D错误。
故选：A。
5. D
【解析】A、 和 信号均为电磁波，电磁波传播过程中，电场强度和磁感应强度的方向始终与传播方向垂直，故电磁波为横波，故A错误；
B、 和 信号的频率不同，不能发生稳定的干涉现象，故B错误；
C、 信号比 信号波长小，频率高，光子的能量大，故相同时间传递的信息量更大，故C错误；
D、因 信号的频率高，则波长小， 信号的频率低，则波长长，则 信号比 信号更不容易绕过障碍物，所以 通信需要搭建更密集的基站，故D正确。
6. A
【解析】A． 和 信号均为电磁波，电磁波传播过程中，电场强度和磁感应强度的方向始终与传播方向垂直，故电磁波为横波，故A正确；
B． 信号比 信号频率高，光子的能量大，故相同时间传递的信息量更大，但其波长要比 信号短，故B错误；
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，故C错误；
D．因 信号的频率更高，则波长小，故 信号更容易发生明显的衍射现象，便于远距离传播，故D错误。
7. A
8. D
9. C
【解析】，故C正确。
10. D
第二部分
11. ；介质；麦克斯韦
12. 不相同（每一部手机有一定频率）；用卫星转播太远，信号太弱
13. 电视信号；电视信号频率高，波长短，沿直线传播，不易衍射
【解析】从题中知，传输无线电广播所用电磁波波长为 ，根据发生明显衍射现象的条件，可知该电磁波很容易发生衍射现象，绕过山坡而传播到城市所在的 区，因而不需要转发装置。电视信号所用的电磁波波长为 ，其波长很短，衍射现象很不明显，几乎沿直线传播，能传播到山顶却不能传播到城市所在的 区，要想使信号传到 区，必须通过建在山顶的转发站来转发。
14. 时断时续（或变化）；电磁波；能传播电磁波；不能传声
第三部分
15.
【解析】由电磁波发射到接收到反射波历时 可算出此时飞机距雷达站的距离为：
经 后，飞机距雷达站的距离为：
故飞机飞行的速度为：。
16.
【解析】根据题图 所示第一次测量时汽车距雷达距离 ；第二次测量时汽车距雷达距离 。
两次发射时间间隔为 ，则汽车的速度 。
注：这里边有一个微小的误差，即 不是两个位置的时间差，准确值应是 ，但 与 相差不大，对 的计算结果影响很小可略去不计，所以采用上式已经够精确的了。
17. 西方；
【解析】当天线朝东方时，显示屏上只有发射信号而无反射信号，天线朝西方时，显示屏上既有发射信号也有反射信号，因此目标在西方，由图可知 而 ，。
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一、单项选择题（共10小题；共40分）
1. 电磁场理论的建立，促进了现代社会的发展。下列应用中，同时使用了电磁波接收和发射技术的电器是
A. 微波炉 B. 收音机 C. 电视机 D. 手机
2. 如图所示为手机信号屏蔽器。手机信号屏蔽器主要用于各类考场、军事重地等禁止使用手机的场所。手机工作时，手机和基站通过一定频率范围内的无线电波来完成数据和声音的传输。针对这种通信原理，手机信号屏蔽器在工作过程中以一定的速度从手机通信所使用的频率的底端向高端扫描，在扫描过程中向手机发送一定频率的电磁波信号，使手机不能与基站建立正常的联系，从而对手机形成干扰。对于手机信号屏蔽器的工作过程，下列说法中正确的是
A. 手机信号屏蔽器是利用静电屏蔽的原理来工作的
B. 手机信号屏蔽器是利用电磁感应的原理来工作的
C. 手机信号屏蔽器工作时能阻止基站发出的电磁波传播到限制场所内
D. 手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的
3. 雷达是一种利用电磁波来测定物体位置和速度的设备，某防空雷达发现一架飞机正在以水平速度朝雷达正上方匀速飞来，已知该雷达发射相邻两次电磁波之间的时间间隔为 ，某时刻在雷达监视屏上显示的波形如图甲所示，经过 后雷达向正上方发射和接收到的波形如图乙所示，已知雷达屏上相邻刻度线间表示的时间间隔为 ，则该飞机的飞行速度大小约为（电磁波的波速为 ）
A. B. C. D.
4. “ 改变生活， 改变社会”。 网络使用的无线电通信频率是在 以上的超高频段和极高频段，比 网络（无线电通信频率在 之间），相同时间传递的信息量更大。下列说法正确的是
A. 信号和 信号都是横波
B. 信号比 信号波长更长
C. 信号比 信号传播速度更快
D. 信号比 信号更容易绕过障碍物，便于远距离传播
5. 年被称为 元年，这一年全球很多国家开通了 网络。 网络使用的无线电波通信频率是在 以上的超高频段和极高频段，比目前 通信频率在 间的特高频段网络拥有更大的带宽和更快的传输速率。下列说法正确的是
A. 信号是横波， 信号是纵波
B. 信号和 信号相遇能产生干涉现象
C. 信号比 信号波长更长，相同时间传递的信息量更大
D. 信号比 信号更不容易绕过障碍物，所以 通信需要搭建更密集的基站
6. “ 改变生活， 改变社会”。 网络使用的无线电通信频率是在 以上的超高频段和极高频段，比 网络（无线电通信频率在 之间）通信拥有更大的带宽，相同时间传递的信息量更大。下列说法正确的是
A. 信号和 信号都是横波
B. 信号比 信号波长更长
C. 信号比 信号传播速度更快
D. 信号比 信号更容易绕过障碍物，便于远距离传播
7. 【 延庆一模 】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
8. 蝙蝠视觉比较差，但是夜间出来飞行和觅食都能正确找出方位和捕捉到目标。其中的原因应是
A. 自身可以发射电磁波，并能接收回波
B. 紫外线提高了它的视觉
C. 有灵敏地感知热辐射的能力
D. 自身有发射和接收超声波的器官
9. 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.
10. 激光陀螺仪是很多现代导航仪器中的关键部件，广泛应用于民航飞机等交通工具。激光陀螺仪的基本元件是环形激光器，其原理结构比较复杂，我们简化为如图所示模型：由激光器发出的 、 两束激光，经完全对称的两个通道（图中未画出）在光电探测器处相遇，产生干涉条纹。如果整个装置本身具有绕垂直纸面的对称轴转动的角速度，那么沿两个通道的光的路程差就会发生变化，同时光电探测器能检测出干涉条纹的变化，根据此变化就可以测出整个装置的旋转角速度。
某次测试，整个装置从静止开始，绕垂直纸面的对称轴，顺时针方向逐渐加速旋转，最后转速稳定，这个过程中光电探测器的中央位置 处检测出光强经过了强~弱~强~弱~强的变化过程。根据上述材料，结合所学知识，判断下列说法正确的是
A. 束激光的频率大于 束激光的频率
B. 整个装置加速转动过程中， 束激光到达光电探测器的路程逐渐变大
C. 整个装置加速转动过程中， 处始终没有出现干涉明条纹
D. 整个装置加速转动过程中，两束激光的路程差变化了 个波长
二、填空题（共4小题；共20分）
11. 光和无线电波都是电磁波，它们在真空中的传播速度都等于 ，且传播时可以不依赖，首先提出光是一种电磁波的科学家是 。
12. 现在，移动电话（手机）已经十分普遍，随身携带一个手机就可以在城市的任何一个角落进行通话。我国现有几亿部手机，那么每一部手机接收到的电磁波频率 （选填“相同”或“不相同”）。现在建了很多地面转播塔，但还是有很多“盲区”，那么我们为什么不用同步卫星直接转播呢 因为 。
13. 图中 为某火箭发射场， 为山区， 为城市。发射场正在进行某型号火箭的发射试验。为了传播火箭发射的实况，在发射站建立了发射台用于发射广播与电视信号。已知传输无线电广播所用的电磁波波长为 ，而传输电视信号所用的电磁波波长为 ，为了不让山区挡住信号的传播，使城市居民能收听和收看火箭发射的实况，必须通过建在山顶上的转发站来转发 （选填“无线电广播信号”或“电视信号”）。这是因为 。
14. 如图所示，某同学打开收音机的开关，将调频旋钮调到没有电台的位置。取一节旧的干电池和一根导线，将导线的端与电池的一极相连，再用导线的另一端与电池的另一极时断时续的接触，会听到收音机发出“咔咔”声。这一现象说明 的电流能够产生 。某同学把手机放在真空罩中，给这个手机打电话，发现能收到信号但听不到手机的铃声，前者说明真空 ；后者说明真空 。
三、解答题（共3小题；共39分）
15. 某地的雷达站正在跟踪一架向雷达站匀速飞来的飞机.设某一时刻从雷达发出电磁波后到再接收到反射波历时 ，经 后又发出一列电磁波，雷达站从发出电磁波到再接收到反射波历时 ，则该飞机的飞行速度多大
16. 某高速公路自动测速仪装置如图 所示，雷达向汽车驶来方向发射不连续的电磁波，每次发射时间约为百万分之一秒，两次发射时间间隔为 。当雷达向汽车发射无线电波时，在指示器荧光屏上呈现出一个尖波形；在收到反射回来的无线电波时，在荧光屏上呈现第二个尖形波。根据两个波的距离，可以计算出汽车距雷达的距离，根据图 ，可求出该汽车的车速，请根据给出的 、 、 、 求出汽车车速表达式。
17. 如图所示为某雷达的荧光屏，屏上标尺的最小刻度对应的时间为 ，雷达天线朝东方时，屏上的波形如图甲；雷达天线朝西方时，屏上的波形如图乙.问：雷达在何方发现了目标 目标与雷达相距多远
答案
第一部分
1. D
【解析】微波炉、收音机、电视机、手机等都要利用电磁波来传递信息，但同时使用了电磁波接收和发射技术的电器只有手机，故D正确，ABC错误。
2. D
【解析】手机信号屏蔽器是利用屏蔽器发出的信号去干扰手机与基站的联系，从而起到屏蔽作用，因此手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的，选项A、B、C错误，D正确。
3. D
【解析】已知雷达监视屏上相邻刻度线间表示的时间间隔为 ，由题图甲可知，雷达第一次发现飞机时，飞机与雷达的距离 ，由题图乙可知，雷达第二次发现飞机时，飞机和雷达的竖直距离 ，设该段时间内飞机水平飞行的距离为 ，则 、 、 在空间构成一个直角三角形，由几何关系得 ，则飞机的飞行速度大小 ，选项D正确。
4. A
【解析】A、 和 信号均为电磁波，电场强度和磁感应强度的方向始终与传播方向垂直，故A正确；
B、 信号的频率要小于 信号的频率， 信号的波长比 信号的短；
C、所有电磁波在真空中的传播速度均为光速；
D、因 信号的频率高， 信号的频率低，故 信号更容易发生明显的衍射现象，故D错误。
故选：A。
5. D
【解析】A、 和 信号均为电磁波，电磁波传播过程中，电场强度和磁感应强度的方向始终与传播方向垂直，故电磁波为横波，故A错误；
B、 和 信号的频率不同，不能发生稳定的干涉现象，故B错误；
C、 信号比 信号波长小，频率高，光子的能量大，故相同时间传递的信息量更大，故C错误；
D、因 信号的频率高，则波长小， 信号的频率低，则波长长，则 信号比 信号更不容易绕过障碍物，所以 通信需要搭建更密集的基站，故D正确。
6. A
【解析】A． 和 信号均为电磁波，电磁波传播过程中，电场强度和磁感应强度的方向始终与传播方向垂直，故电磁波为横波，故A正确；
B． 信号比 信号频率高，光子的能量大，故相同时间传递的信息量更大，但其波长要比 信号短，故B错误；
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，故C错误；
D．因 信号的频率更高，则波长小，故 信号更容易发生明显的衍射现象，便于远距离传播，故D错误。
7. A
8. D
9. C
【解析】，故C正确。
10. D
第二部分
11. ；介质；麦克斯韦
12. 不相同（每一部手机有一定频率）；用卫星转播太远，信号太弱
13. 电视信号；电视信号频率高，波长短，沿直线传播，不易衍射
【解析】从题中知，传输无线电广播所用电磁波波长为 ，根据发生明显衍射现象的条件，可知该电磁波很容易发生衍射现象，绕过山坡而传播到城市所在的 区，因而不需要转发装置。电视信号所用的电磁波波长为 ，其波长很短，衍射现象很不明显，几乎沿直线传播，能传播到山顶却不能传播到城市所在的 区，要想使信号传到 区，必须通过建在山顶的转发站来转发。
14. 时断时续（或变化）；电磁波；能传播电磁波；不能传声
第三部分
15.
【解析】由电磁波发射到接收到反射波历时 可算出此时飞机距雷达站的距离为：
经 后，飞机距雷达站的距离为：
故飞机飞行的速度为：。
16.
【解析】根据题图 所示第一次测量时汽车距雷达距离 ；第二次测量时汽车距雷达距离 。
两次发射时间间隔为 ，则汽车的速度 。
注：这里边有一个微小的误差，即 不是两个位置的时间差，准确值应是 ，但 与 相差不大，对 的计算结果影响很小可略去不计，所以采用上式已经够精确的了。
17. 西方；
【解析】当天线朝东方时，显示屏上只有发射信号而无反射信号，天线朝西方时，显示屏上既有发射信号也有反射信号，因此目标在西方，由图可知 而 ，。
第1页（共1 页）