4.2电磁波的发射、传播和接收基础巩固（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 4.2电磁波的发射、传播和接收基础巩固（Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 625.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-02 21:04:30 | ||
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文档简介
4.2电磁波的发射、传播和接收基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第二册
一、选择题（共15题）
1．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．在电场的周围总能产生磁场，在磁场的周围总能产生电场
B．任何变化的电场周围空间一定产生磁场
C．电磁波是一种物质，只能在真空中传播
D．电磁波不会产生污染
2．下列关于手机的说法正确的是（ ）
A．手机只能发射电磁波
B．手机只能接收电磁波
C．手机既可发射也可接收电磁波
D．手机既不能发射也不能接收电磁波
3．关于电磁波的调制技术，下列说法不正确的是（ ）
A．使高频载波的振幅随信号改变的调制叫作调幅
B．使高频载波的频率随信号改变的调制叫作调频
C．中、短波段的无线电广播，使用的是调幅方式
D．调幅波的优点是抗干扰能力强，传递过程中失真比较小
4．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．移动电话通讯是通过电磁波来实现的
B．法拉第首先预言了电磁波的存在
C．电磁波与机械波的传播都需要介质
D．在电场周围一定产生磁场，在磁场周围一定产生电场
5．如图为公交车上车时刷卡的情景，当听到“嘀”的声音，表示刷卡成功。刷卡所用的IC卡内部有电感线圈L和电容C构成的LC振荡电路。刷卡时，读卡机向外发射某一特定频率的电磁波，IC卡内的LC振荡电路产生电谐振，线圈L中产生感应电流，给电容C充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输。下列说法正确的是（ ）
A．读卡机发射的电磁波不能在真空中传播
B．IC卡工作所需要的能量来源于卡内的电源
C．若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，则IC卡内不会产生感应电流
D．IC卡既能接收读卡机发射的电磁波，也有向读卡机传输数据功能
6．下列关于机械波和电磁波的说法中正确的是（ ）
A．电磁波与机械波都可以发生干涉和衍射
B．雷达是用X光来测定物体位置的设备
C．将声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程叫做调制
D．机械波在介质中传播一个周期的时间内，波上的质点沿波的传播方向平移一个波长
7．科学家利用被誉为“天眼”的世界最大单口径射电望远镜——500米口径球面射电望远镜（FAST）探测到数十个优质脉冲星候选体，其中两颗已通过国际认证。这是中国人首次利用自己独立研制的射电望远镜发现脉冲星。脉冲星是中子星的一种，为会发出周期性脉冲信号的星体。与地球相似，脉冲星也在自转着，并且有磁场，其周围的磁感线分布如图所示。脉冲是由于脉冲星的高速自转形成，只能沿着磁轴方向从两个磁极区辐射出来；脉冲星每自转一周，地球就接收到一次它辐射的脉冲。结合上述材料，下列说法正确的是（ ）
A．脉冲信号属于机械波 B．脉冲星的磁轴与自转轴重合
C．脉冲的周期等于脉冲星的自转周期 D．所有的中子星都可以发出脉冲信号
8．2016年底以来，共享单车风靡全国各大城市，如图所示，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用户仅需用手机上的客户端软件扫描二维码，即可自动开锁，骑行时手机APP上能实时了解单车的位置；骑行结束关锁后APP就显示计时、计价、里程等信息此外，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判断下列说法正确是（ ）
A．单车的位置信息是借助北斗卫星导航系统准确定位的
B．单车是利用电磁感应原理实现充电的
C．由手机APP上的显示信息，可求出骑行的平均速度
D．单车在被骑行过程中受到地面的摩擦力表现为阻力
9．光纤光缆是信息传输网络的重要基石，2021年10月12日，中国电信发布了2021年室外光缆集采信息，预估采购规模为4300万芯公里；除了光纤光缆集采，此前运营商还进行了设备集采，2021年6月25日，中国移动发布 无线网主设备集采招标公告，涉及48万个基站发标，信号比信号使用更高频率的传输波段。则下列说法正确的是（ ）
A．光纤光缆利用了全反射，内壳的折射率比外壳小
B．单个基站的信号覆盖范围比信号的更大，更利于信号绕过障碍传播
C．信号和信号相遇能产生稳定的干涉现象
D．信号和信号都能发生偏振现象
10．目前雷达发出的电磁波频率多在200MHz～1000 MHz的范围内，下列关于雷达和电磁波的说法正确的是 （ ）
A．真空中，上述频率范围的电磁波的波长在30m～150m之间
B．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的
C．波长越短的电磁波，越容易绕过障碍物，便于远距离传播
D．测出从发射无线电波到接收反射回来的无线电波的时间，就可以确定障碍物的距离
11．下列关于电磁波和机械波的说法中，正确的是
A．机械波和电磁波均有横波和纵波
B．机械波和电磁波均可发生干涉、衍射
C．机械波只能在介质中传播，电磁波只能在真空中传播
D．波源的振动或电磁振荡停止，空间中的波均即刻完全消失
12．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
13．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
14．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．
15．近场通信（NFC）是一种短距高频的无线电技术，其主要结构就是线圈和电容组成的类似LC振荡电路的并联谐振电路，其终端有主动、被动和双向三种模式，最常见的被动模式广泛应用于公交卡、门禁卡、校园一卡通等，刷卡时，电路发生电谐振，给电容器充电，达到一定电压后，在读卡设备发出的射频场中响应，被读或写入信息。下列说法正确的是（ ）
A．LC电路的电容器在充电时，电流增大
B．如果增大LC电路中电容器两极板间距离，振荡周期将增大
C．LC电路中，电容器充电时，线圈中自感电动势增大
D．电磁波发射时，使电磁波随各种信号而改变的技术叫电谐振
二、填空题（共4题）
16．有一列真空中波长为的电磁波信号，收音机为了接收该信号，必须调节接收电路产生电谐振，该过程叫___________（填“调谐”或“解调”），此时该电路的固有频率应该调为__________Hz。
17．无线电波的接收
（1）接收原理：电磁波在传播时如果遇到导体，会使导体中产生感应电流，空中的导体可以用来接收电磁波，这个导体就是接收_____。
（2）电谐振：当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率_____时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫作电谐振，相当于机械振动中的_____。
①调谐：使接收电路产生_____的过程。
②解调：把声音或图像信号从_____中还原出来的过程。调幅波的解调也叫检波。
18．移动电话:
（1）每一部移动电话都是一个无线电台,同时又相当于一台_______。
（2）移动电话的体积很小,发射功率_____;它的天线也很简单,灵敏度不高。因此,它与其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转接,这种固定的电台叫作_____或____。
19．如图所示，感应圈G上装两根带有球形电极的铜管a、b构成发射天线，两球的间隙约0.5cm。将一根导线弯成环状，导线两端安装两个小金属球。其间留有空隙，将导线固定到绝缘支架B上靠近感应线圈放置。让感应线圈工作，当电火花在铜管a、b上两个金属球间跳动时，支架B上导线环两端的两个小球间也有电火花跳动。据此回答下列问题。
（1）人类历史上，首先捕捉到电磁波的科学家是___________。
（2）对于这一实验现象的解释如下，请完成其中的填空。
①感应线圈本质上是一个变压器，它利用___________将低压交流电变成数千伏的高电压，由于铜管a、b上两球间的电压很高，间隙中电场___________，空气分子被电离，从而形成一个导电通路。
②当电火花在铜管a、b上的两个金属球间跳动时，必定建立了一个迅速变化的电磁场。这种变化的电磁场以___________的形式在空间快速传播。当其经过导线环时，迅速变化的电磁场在导线环中激发出___________，击穿导线环中的空气，使得导线环的空隙中也产生了电火花。
③在此实验中，感应圈及金属棒构成了电磁波的___________，导线环成了电磁波的___________。
三、综合题（共4题）
20．某同学自己绕制天线线圈，制作一个最简单的收音机，用来收听中波的无线电广播。他发现有一个频率最高的中波电台收不到，但可以接收其他中波电台。为了收到这个电台，他应该增加还是减少线圈的匝数？说明理由。
21．人们通过研究仿生学，并且应用最新的技术和材料，终于使庞大的飞机（如图所示）也实现了“隐形”，也就是让雷达无法侦察到飞机的存在。充分发挥想象力，并结合本章所学的电磁波的知识，设计出可能让飞机“隐形”的方案。
22．飞机失事后，为了分析事故的原因，必须寻找黑匣子，而黑匣子在30天内能以37．5kHz的频率自动发出信号，人们就可利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号来确定黑匣子的位置．那么黑匣子发出的电磁波波长是多少？
23．有波长分别为290m、397m、566m的无线电波同时传向收音机的接收天线，当把收音机的调谐电路的频率调到530kHz时，则：
（1）哪种波长的无线电波在收音机中产生的振荡电流最大？
（2）如果想接收到波长为397m的无线电波，应该把调谐电路中可变电容器的动片旋进一些还是旋出一些？
参考答案
1．B
2．C
3．D
4．A
5．D
6．A
7．C
8．B
9．D
10．D
11．B
12．B
13．A
14．D
15．C
16．调谐
17．天线 相同 共振 电谐振 高频电流
18．收音机 不大 基地台 基站
19．赫兹 电磁感应 很强 电磁波 感应电动势 发射器 检测器
20．减小线圈匝数
21．雷达一般是指利用电磁波的反射来侦测目标的专用设备，因为普通的飞机能反射电磁波，所以很容易被雷达发现；为了达到“隐形”的目的，可把飞机的表面可用能够吸收雷达电磁波的材料和涂料制作，它可以有效吸收大部分电磁波：另外，它的机身可设计为菱形，能使部分反射的电磁波偏离接收它的雷达，从而让飞机“隐形”。
22．8000m
23．（1）波长为566m的无线电波；（2）旋出一些
一、选择题（共15题）
1．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．在电场的周围总能产生磁场，在磁场的周围总能产生电场
B．任何变化的电场周围空间一定产生磁场
C．电磁波是一种物质，只能在真空中传播
D．电磁波不会产生污染
2．下列关于手机的说法正确的是（ ）
A．手机只能发射电磁波
B．手机只能接收电磁波
C．手机既可发射也可接收电磁波
D．手机既不能发射也不能接收电磁波
3．关于电磁波的调制技术，下列说法不正确的是（ ）
A．使高频载波的振幅随信号改变的调制叫作调幅
B．使高频载波的频率随信号改变的调制叫作调频
C．中、短波段的无线电广播，使用的是调幅方式
D．调幅波的优点是抗干扰能力强，传递过程中失真比较小
4．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．移动电话通讯是通过电磁波来实现的
B．法拉第首先预言了电磁波的存在
C．电磁波与机械波的传播都需要介质
D．在电场周围一定产生磁场，在磁场周围一定产生电场
5．如图为公交车上车时刷卡的情景，当听到“嘀”的声音，表示刷卡成功。刷卡所用的IC卡内部有电感线圈L和电容C构成的LC振荡电路。刷卡时，读卡机向外发射某一特定频率的电磁波，IC卡内的LC振荡电路产生电谐振，线圈L中产生感应电流，给电容C充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输。下列说法正确的是（ ）
A．读卡机发射的电磁波不能在真空中传播
B．IC卡工作所需要的能量来源于卡内的电源
C．若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，则IC卡内不会产生感应电流
D．IC卡既能接收读卡机发射的电磁波，也有向读卡机传输数据功能
6．下列关于机械波和电磁波的说法中正确的是（ ）
A．电磁波与机械波都可以发生干涉和衍射
B．雷达是用X光来测定物体位置的设备
C．将声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程叫做调制
D．机械波在介质中传播一个周期的时间内，波上的质点沿波的传播方向平移一个波长
7．科学家利用被誉为“天眼”的世界最大单口径射电望远镜——500米口径球面射电望远镜（FAST）探测到数十个优质脉冲星候选体，其中两颗已通过国际认证。这是中国人首次利用自己独立研制的射电望远镜发现脉冲星。脉冲星是中子星的一种，为会发出周期性脉冲信号的星体。与地球相似，脉冲星也在自转着，并且有磁场，其周围的磁感线分布如图所示。脉冲是由于脉冲星的高速自转形成，只能沿着磁轴方向从两个磁极区辐射出来；脉冲星每自转一周，地球就接收到一次它辐射的脉冲。结合上述材料，下列说法正确的是（ ）
A．脉冲信号属于机械波 B．脉冲星的磁轴与自转轴重合
C．脉冲的周期等于脉冲星的自转周期 D．所有的中子星都可以发出脉冲信号
8．2016年底以来，共享单车风靡全国各大城市，如图所示，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用户仅需用手机上的客户端软件扫描二维码，即可自动开锁，骑行时手机APP上能实时了解单车的位置；骑行结束关锁后APP就显示计时、计价、里程等信息此外，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判断下列说法正确是（ ）
A．单车的位置信息是借助北斗卫星导航系统准确定位的
B．单车是利用电磁感应原理实现充电的
C．由手机APP上的显示信息，可求出骑行的平均速度
D．单车在被骑行过程中受到地面的摩擦力表现为阻力
9．光纤光缆是信息传输网络的重要基石，2021年10月12日，中国电信发布了2021年室外光缆集采信息，预估采购规模为4300万芯公里；除了光纤光缆集采，此前运营商还进行了设备集采，2021年6月25日，中国移动发布 无线网主设备集采招标公告，涉及48万个基站发标，信号比信号使用更高频率的传输波段。则下列说法正确的是（ ）
A．光纤光缆利用了全反射，内壳的折射率比外壳小
B．单个基站的信号覆盖范围比信号的更大，更利于信号绕过障碍传播
C．信号和信号相遇能产生稳定的干涉现象
D．信号和信号都能发生偏振现象
10．目前雷达发出的电磁波频率多在200MHz～1000 MHz的范围内，下列关于雷达和电磁波的说法正确的是 （ ）
A．真空中，上述频率范围的电磁波的波长在30m～150m之间
B．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的
C．波长越短的电磁波，越容易绕过障碍物，便于远距离传播
D．测出从发射无线电波到接收反射回来的无线电波的时间，就可以确定障碍物的距离
11．下列关于电磁波和机械波的说法中，正确的是
A．机械波和电磁波均有横波和纵波
B．机械波和电磁波均可发生干涉、衍射
C．机械波只能在介质中传播，电磁波只能在真空中传播
D．波源的振动或电磁振荡停止，空间中的波均即刻完全消失
12．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
13．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
14．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．
15．近场通信（NFC）是一种短距高频的无线电技术，其主要结构就是线圈和电容组成的类似LC振荡电路的并联谐振电路，其终端有主动、被动和双向三种模式，最常见的被动模式广泛应用于公交卡、门禁卡、校园一卡通等，刷卡时，电路发生电谐振，给电容器充电，达到一定电压后，在读卡设备发出的射频场中响应，被读或写入信息。下列说法正确的是（ ）
A．LC电路的电容器在充电时，电流增大
B．如果增大LC电路中电容器两极板间距离，振荡周期将增大
C．LC电路中，电容器充电时，线圈中自感电动势增大
D．电磁波发射时，使电磁波随各种信号而改变的技术叫电谐振
二、填空题（共4题）
16．有一列真空中波长为的电磁波信号，收音机为了接收该信号，必须调节接收电路产生电谐振，该过程叫___________（填“调谐”或“解调”），此时该电路的固有频率应该调为__________Hz。
17．无线电波的接收
（1）接收原理：电磁波在传播时如果遇到导体，会使导体中产生感应电流，空中的导体可以用来接收电磁波，这个导体就是接收_____。
（2）电谐振：当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率_____时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫作电谐振，相当于机械振动中的_____。
①调谐：使接收电路产生_____的过程。
②解调：把声音或图像信号从_____中还原出来的过程。调幅波的解调也叫检波。
18．移动电话:
（1）每一部移动电话都是一个无线电台,同时又相当于一台_______。
（2）移动电话的体积很小,发射功率_____;它的天线也很简单,灵敏度不高。因此,它与其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转接,这种固定的电台叫作_____或____。
19．如图所示，感应圈G上装两根带有球形电极的铜管a、b构成发射天线，两球的间隙约0.5cm。将一根导线弯成环状，导线两端安装两个小金属球。其间留有空隙，将导线固定到绝缘支架B上靠近感应线圈放置。让感应线圈工作，当电火花在铜管a、b上两个金属球间跳动时，支架B上导线环两端的两个小球间也有电火花跳动。据此回答下列问题。
（1）人类历史上，首先捕捉到电磁波的科学家是___________。
（2）对于这一实验现象的解释如下，请完成其中的填空。
①感应线圈本质上是一个变压器，它利用___________将低压交流电变成数千伏的高电压，由于铜管a、b上两球间的电压很高，间隙中电场___________，空气分子被电离，从而形成一个导电通路。
②当电火花在铜管a、b上的两个金属球间跳动时，必定建立了一个迅速变化的电磁场。这种变化的电磁场以___________的形式在空间快速传播。当其经过导线环时，迅速变化的电磁场在导线环中激发出___________，击穿导线环中的空气，使得导线环的空隙中也产生了电火花。
③在此实验中，感应圈及金属棒构成了电磁波的___________，导线环成了电磁波的___________。
三、综合题（共4题）
20．某同学自己绕制天线线圈，制作一个最简单的收音机，用来收听中波的无线电广播。他发现有一个频率最高的中波电台收不到，但可以接收其他中波电台。为了收到这个电台，他应该增加还是减少线圈的匝数？说明理由。
21．人们通过研究仿生学，并且应用最新的技术和材料，终于使庞大的飞机（如图所示）也实现了“隐形”，也就是让雷达无法侦察到飞机的存在。充分发挥想象力，并结合本章所学的电磁波的知识，设计出可能让飞机“隐形”的方案。
22．飞机失事后，为了分析事故的原因，必须寻找黑匣子，而黑匣子在30天内能以37．5kHz的频率自动发出信号，人们就可利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号来确定黑匣子的位置．那么黑匣子发出的电磁波波长是多少？
23．有波长分别为290m、397m、566m的无线电波同时传向收音机的接收天线，当把收音机的调谐电路的频率调到530kHz时，则：
（1）哪种波长的无线电波在收音机中产生的振荡电流最大？
（2）如果想接收到波长为397m的无线电波，应该把调谐电路中可变电容器的动片旋进一些还是旋出一些？
参考答案
1．B
2．C
3．D
4．A
5．D
6．A
7．C
8．B
9．D
10．D
11．B
12．B
13．A
14．D
15．C
16．调谐
17．天线 相同 共振 电谐振 高频电流
18．收音机 不大 基地台 基站
19．赫兹 电磁感应 很强 电磁波 感应电动势 发射器 检测器
20．减小线圈匝数
21．雷达一般是指利用电磁波的反射来侦测目标的专用设备，因为普通的飞机能反射电磁波，所以很容易被雷达发现；为了达到“隐形”的目的，可把飞机的表面可用能够吸收雷达电磁波的材料和涂料制作，它可以有效吸收大部分电磁波：另外，它的机身可设计为菱形，能使部分反射的电磁波偏离接收它的雷达，从而让飞机“隐形”。
22．8000m
23．（1）波长为566m的无线电波；（2）旋出一些