4.2电磁波的发射、传播和接收同步训练（Word版含答案）

4.2电磁波的发射、传播和接收
一、选择题（共15题）
1．在下列装置中，既能发射又能接收电磁波的是（　　）
A．收音机 B．移动电话 C．固定电话 D．电视机
2．现在车辆常安装GPS(全球卫星定位系统)接收器，可用来接收卫星发射的信号，实现对车辆的精确定位和导航．卫星向GPS接收器传送信息通过的是（ ）
A．激光
B．电磁波
C．红外线
D．紫外线
3．发射电视信号时通常采用波长较短的米波，在高楼密集的城市楼群中，电视机上经常出现重影，当电视天线接收到强信号后，接着又接收到弱信号，屏幕上出现强弱交替的影像，这是由于（　　）
A．电磁波的干涉 B．电磁波的衍射 C．电磁波的反射 D．电磁波的折射
4．磁波上发射到远方，必须对振荡电流进行（ ）
A．调谐 B．放大 C．调制 D．检波
5．电磁波已广泛运用于很多领域．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．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
C．常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机
D．光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同
6．某调谐电路的可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出，仍接收不到某较高频率电台发出的信号。要收到该电台的信号，应采用的方法是（　　）
A．增加调谐电路中线圈的匝数 B．加大电源电压
C．减少调谐电路中线圈的匝数 D．减小电源电压
7．雷达是运用电磁波来工作的，它发射的电磁波频率多在300MHz至1000MHz的范围内，已知真空中光速c=3×108m/s ． 下列说法不正确的是（　　）
A．电磁波可由恒定不变的电场和磁场产生
B．电磁波可由周期性变化的电场或磁场产生
C．雷达发射的电磁波在真空中的波长范围多在0.3m至1m之间
D．雷达与目标之间的距离可由电磁波从发射到接收的时间间隔确定
8．据《飞行国际》报道称，中国制造的首款具有“隐身能力”和强大攻击力的第四代作战飞机“歼20”(如图所示)，使中国成为世界上第三个进入到第四代战机的研发序列中的国家．隐形飞机的原理是在飞机研制过程中设法降低其可探测性，使之不易被敌方发现、跟踪和攻击．根据你所学的物理知识，判断下列说法中正确的是(　　)．
A．运用隐蔽色涂层，无论距你多近的距离，你也不能看到它
B．使用吸收雷达电磁波材料，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，很难被发现
C．使用吸收雷达电磁波涂层后，传播到复合金属机翼上的电磁波在机翼上不会产生感应电流
D．主要是对发动机、喷气尾管等因为高温容易产生紫外线辐射的部位采取隔热、降温等措施，使其不易被对方发现和攻击
9．在对下列四副图形的描述说明中，说法错误的是（ ）
A．甲图是立体电影的放映与观看情景示意图，其中利用了光的偏振原理
B．乙图是电磁波的发射过程中对发射信号进行调制原理图，其中采用的是“调频”方式
C．丙图中出现明暗相间的圆环，是由光的衍射形成的
D．丁图是利用激光进行全息照相的原理示意图，其主要是利用了激光相干性好的优点
10．电磁波在空气中的传播速度为 ，某广播电台能够发射波长为50m的无线电波，那么收音机接收这个电台时调谐的频率应工作在（ ）
A．150MHz B．500MHz C．6.0MHz D．3.0MHz
11．电磁学与我们的生活联系紧密。下列关于电磁学相关知识的说法正确的是（　　）
A．法拉第最早测得元电荷e的数值
B．电动势越大，表示电源把电能转化为其他形式的能的本领越强
C．地理南、北极与地磁场的南、北极重合
D．北斗导航系统是利用电磁波进行定位和导航的
12．简单的、比较有效的电磁波的发射装置，至少应具备以下电路中的（　　）
①调谐电路②调制电路③高频振荡电路④开放振荡电路
A．①②③ B．②③④ C．①④ D．①②④
13．一台简单的无线电收音机，除了天线外，至少必须具备的电路是（ ）
A．调制电路 B．调谐电路 C．检波电路 D．等幅振荡电路
14．关于电磁波与机械波，下列说法正确的是（ ）
A．电磁波传播不需要介质，机械波传播需要介质
B．电磁波在任何介质中传播速率都相同，机械波在同一种介质中传播速率都相同
C．电磁波和机械波都能发生干涉
D．电磁波与机械波都不能发生衍射
15．下列说法错误的是（　　）
A．天然放射现象中的β射线是从自原子核内发出来的
B．核力是核子间的库仑引力
C．5G信号比4G信号所用的无线电波在真空中传播得更快
D．自然发生的热传递过程是向着分子热运动有序性增大的方向进行的
E．不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性
F．当物体的速度接近光速时，其运动规律不适合用经典力学来描述
G．调谐是电磁波发射应该经历的过程，调制是电磁波接收应该经历的过程
二、填空题
16．实际应用中的开放电路，线圈的一端用导线与_________相连，这条导线叫作地线；线圈的另一端与高高地架在空中的_________相连。
17．“wifi”是以无线方式互相连接的技术，无线路由器和电脑、手机之间是通过_________传递信息的；电视通控器前端的发光二极管可以发出不同的__________，实现对电视的遥控．
18．电视机的开启和关闭是通过电磁波谱中__实现遥控；从电磁波中选出所要的信号的技术叫做__。
19．中国成功发射和回收了“神舟”号系列飞船，标志着中国运载火箭的技术水平已跻身于世界前列。
(1)图A为某火箭发射场，B为山区，C为城市，发射场正在进行某型号火箭的发射试验，该火箭起飞时质量为，起飞推力为，火箭发射塔高100m，则该火箭起飞时的加速度大小为____________；在火箭推力不变的情况下，若不考虑空气阻力及火箭质量的变化，火箭起飞后，经____________s飞离火箭发射塔，。
(2)为了传播火箭发射的实况，在发射场建立了发射台用于发射广播与电视信号，已知传播无线电广播所用的电磁波的波长为550m，而传输电视信号所用的电磁波的波长为，为了不让山区挡住信号传播，使城市居民能收听和收看火箭发射实况，必须通过建在山顶上的转发站来转发________________（填“无线电广播信号”或“电视信号”），这是因为：_______________________。
三、综合题
20．如图所示为某雷达的显示屏，屏上标尺的最小刻度对应的时间为2×10-4 s，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？（真空中的光速c=3.0×108 m/s）
21．如图所示是一台收音机的波段调谐窗，调节收音机侧面的调谐旋钮，移动窗口中的波段指针，即可以收听自己想听的电台。请在图中找出有关这台收音机至少两条以上的信息。
22．雷达是一种无线电探测装置，除了军用方面外，人们还可以使用雷达测定人造卫星、宇宙飞船等飞行物的速度和轨道。雷达测距是由雷达指示器直接显示出来的，当雷达向目标发射无线电波时，在指示器荧光屏上出现一个尖形波；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。如图所示，该图只记录了时间，每一小格表示1.0×10-4s，那么根据此图，雷达与被测目标的距离约为多少？
23．如果有两个手持卫星电话的人通过同步卫星通话，一方讲话，另一方至少要等多长时间才能听到对方的回答？（设对方听到话后立即回话，已知，）
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
AD．收音机和电视机只能接收电磁波，故AD错误；
B．移动电话可发射和接收电磁波，故B正确；
C．固定电话接收和发送的是电流信号，故C错误。
故选B。
2．B
【详解】
GPS接收器通过接收卫星发射的导航信号，实现对车辆的精确定位并导航．卫星向GPS接收器传送信息依靠的是电磁波．故选B．
3．C
【详解】
根据题意可知，出现重影时是因为我们又收到弱信号，此信号只能是通过楼群反射的信号；
故选C。
4．C
【详解】
声音、图像信号的频率很低，不能直接发射出去，只有高频电磁波才能向外发射，所以要用高频电磁波携带着低频信号，低频信号才能向外发射出去，而把低频信号加到高频电磁波上去的过程叫调制。C项正确。
5．B
【详解】
A、电磁波是横波，波都能发生干涉和衍射，故A错误；B、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，故B正确；C、常用红外线做为脉冲信号来遥控电视，故C错误；D、根据光速不变原理，知在不同惯性系中，光在真空中沿不同方向的传播速度大小相等，故D错误．故选B．
6．C
【详解】
可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出，仍然收不到某一较高频率的电台信号，因此需要改变调谐电路的固有频率，若改变电感线圈匝数，必须是减小。只有减小线圈匝数，导致自感系数减小，从而导致固有频率增大，由电磁振荡的频率可知，与电源的电压无关。
故选C。
7．A
【详解】
根据麦克斯韦的电磁场理论可知，恒定不变的电场不会产生磁场，电磁波是周期变化的磁场产生周期性变化的电场，周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，不断交替变化产生的，故A错误；B正确．根据λ=c/f电磁波频率在300MHz至1000MHz 的范围内，则电磁波的波长范围在0.3m至1m之间，故C正确；测出雷达和目标的间距，根据无线电波的传播速度，就可以确定从发射无线电波到接收反射回来的无线电波的时间，D正确；此题选择不正确的选项，故选A．
8．B
【详解】
雷达向外发射电磁波，当电磁波遇到飞机时就要发生反射，雷达通过接收反射回来的电磁波，就可以测定飞机的位置，所以要想降低飞机的可探测性，可以使用吸收雷达电磁波材料，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，很难被发现，选项B正确．
9．B
【详解】
A．甲图是利用两个振动方向的不同进行叠加，是运用了光的偏振原理，故A正确，不符合题意；
B．乙图是电磁波的发射过程中对发射信号进行调制原理图，其中采用的是“调幅”方式，故B错误，符合题意；
C．丙图中是光照射圆盘，绕过圆盘，在屏上出现明暗相间的圆环，是由光的衍射形成的，故C正，不符合题意；
D．丁图是利用激光进行全息照相的原理示意图，满足两种频率相同的光，从而进行叠加，主要是利用了激光相干性好的优点，故D正确，不符合题意。
故选B。
10．C
【详解】
调谐时应使调谐的频率与电磁波频率相等，则
故选C。
11．D
【详解】
A．美国物理学家密立根最早测得元电荷e的数值，故A错误；
B．电动势越大，表示电源把其他形式的能转化为电能的本领越强，故B错误；
C．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合，有一定的夹角（磁偏角），故C错误；
D．电磁波可以在真空中传播，所以北斗导航系统是利用电磁波进行定位和导航的，故D正确。
故选D。
12．B
【详解】
比较有效的发射电磁波的装置应该有调制电路、高频振荡电路和开放振荡电路，调制电路是把需要发射的信号装载在高频电磁波上才能发射出去，高频振荡电路能产生高频电磁波，开放振荡电路能把电磁波发送的更远，而调谐电路是在接收端需要的电路，故 ②③④正确。
故选B。
13．BC
【详解】
A．调制电路是将声音信号加载到电磁波上，A错误；
B．调谐电路是接受相同频率的电磁波，B正确；
C．检波电路是将声音信号从电信号分离出来，C正确；
D．振荡电路是发射装置的组成部分，D错误；
故选BC。
14．AC
【详解】
A．电磁波传播不需要介质，机械波传播需要介质，故A正确；
B． 电磁波在不同介质中传播速率不相同，机械波在同一种介质中传播速率都相同，故B错误；
CD．干涉和衍射是波特有的性质，故电磁波和机械波都能发生干涉和衍射，故C正确，D错误。
故选AC。
15．BCDG
【详解】
A．β衰变是原子核内的中子转化成质子和电子从而放出电子的过程，故天然放射现象中的β射线是从自原子核内发出来的，A正确；
B．核力与万有引力、库仑力的性质不同，核力是短程力，作用范围在，原子核的半径数量级在，核力只存在于相邻的核子之间，故B错误；
C．5G信号和4G信号都是电磁波，在真空中的传播速度都等于光速，故C错误；
D．自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的，故D错误；
E．德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念，认为一切运动的物体都具有波粒二象性，故E正确；
F．当物体速度接近光速时，其运动规律不适合用经典力学来描述，要用相对论来描述，故F正确；
G．调谐是电磁波接收应该经历的过程，调制是电磁波发射应该经历的过程．故G错误。
本题选错误的，故选BCDG。
16． 大地 天线
17． 电磁波 红外线
【详解】
wifi”是以无线方式互相连接的技术，主要是通过电磁波传递信息；
电视通控器前端的发光二极管对电视的控制是发出不同的红外线控制的．
18． 红外线 调谐
【详解】
电视机的开启和关闭是通过遥控器发射的电磁波谱中红外线实现遥控的；
从电磁波中选出所要的信号的技术叫做调谐。
19． 电视信号 电视信号波长短，沿直线传播，易受山区阻挡，不易传播
【详解】
(1)设火箭起飞的加速度大小为a，则由牛顿第二定律有
得
设火箭起飞后经t时间飞离发射塔，由匀变速直线运动规律有，解得
(2)电视信号，因为电视信号所用的电磁波的波段为微波，波长短，只能沿直线传播，此处受山地阻挡，因此必须在山顶建立转发站，把微波传出去。
20．西方，300 km
【详解】
当雷达天线朝东方时，显示屏上只有发射信号而无反射信号；雷达天线朝西方时，显示屏上既有发射信号也有反射信号，因此雷达在西方发现了目标。由题图可知
t=2×10-4 s×10=2×10-3 s
目标与雷达之间的距离
x=ct=×3.0×108×2×10-3m=300km
21．（1）波段即MW频率范围是400KHz～1600KHz； （2）短波段（FM）的频率范围是84MHz～108MHz；（3）通过调频率可以收听到不同的电台。（任选其二作答）
【详解】
由图可知中波段即MW频率范围是400KHz～1600KHz，短波段的频率范围是84MHz～108MHz，同时通过调节波段指针即调节频率可以收听到不同的电台。
22．1.2×105m
【详解】
设雷达与被测目标的距离为s，来回的时间为t，则有
2s=ct
解得
s==m=1.2×105m
23．另一方至少要等0.477s才能听到对方的回答
【详解】
要求出说话后听到对方讲话经历的时间，需要知道同步卫星分别和两人之间的距离，当两人都站在同步卫星的正下方时，电磁波经同步卫星传播的距离最短，需时最少。
设卫星的质量为m，离地高为h，同步卫星的角速度和地球自转的角速度相同。
由牛顿第二定律得
所以
无线电传播的最短距离为
传播的最短时间为
答案第1页，共2页