4.3 无线电波的发射和接收-基础练习（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 4.3 无线电波的发射和接收-基础练习（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 188.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-16 08:26:25 | ||
图片预览
文档简介
4.3、无线电波的发射和接收
一、选择题（共16题）
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．手机 D．电视机
2．关于无线电波的发射和接收，下列说法中正确的是（ ）
A．为了将信号发射出去，先要进行调谐
B．为了从各个电台发出的电磁波中将需要的选出来，就要进行调制
C．为了从高频电流中取出声音信号，就要进行调频
D．为了将信号发射出去，必须使用开放电路
3．使用蓝牙耳机接听手机来电，信号传输示意图如图所示。蓝牙通信的电磁波（ ）
A．是蓝光
B．波长比手机通信的电磁波短
C．在真空中的传播速度大小为
D．在真空中的传播速度比手机通信的电磁波速度小
4．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
5．下列对无线电广播要对电磁波进行调制的原因的说法中，正确的是（ ）
A．经过调制后的电磁波可以传播的距离更远
B．经过调制后的电磁波在空间传播得更快
C．经过调制后的电磁波在空间传播波长才能不变
D．经过调制后的高频电磁波才能把我们要告知对方的信号传递过去
6．“4G改变生活，5G改变社会”。现代生活中人类与电磁波结下了不解之缘，关于电磁波下列说法正确的是（ ）
A．赫兹首先预言了电磁波的存在
B．5G信号比4G信号在真空中的传播速度更大
C．划亮一根火柴，就形成了电磁波
D．空间只要有变化的电场存在，就一定能形成电磁波
7．“4G改变生活，5G改变社会”。5G网络使用的无线电通信频率是在3.0GHz以上的超高频段和极高频段，比4G网络（无线电通信频率在1.8GHz~2.7GHz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．5G信号和4G信号都是横波
B．5G信号比4G信号波长更长
C．5G信号比4G信号传播速度更快
D．5G信号比4G信号更容易绕过障碍物，便于远距离传播
8．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在真空中传播
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解调
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
9．关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是( )
A．恒定的电场能够产生电磁波
B．电磁波既有纵波，又有横波
C．电磁波从空气进入水中时，其波长变长了
D．雷达用的是微波，是由于微波传播的直线性好，有利于测定物体的位置
10．电磁辐射是一种复合的电磁波，以相互垂直的电场和磁场随时间的变化而传递能量。人体生命活动包含一系列的生物电活动，这些生物电对环境的电磁波非常敏感，因此，电磁辐射可以对人体造成影响和损害。《环境电磁波卫生标准》等法规规定：当电磁辐射强度（单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量）不超过0.15W/m2时，对人体没有任何影响。某办公区域内采用如图所示的无线路由器，若它的电磁辐射功率是7.5W，则人体与该装置的安全距离至少为（ ）
A．2.0m B．3.0m C．4.0m D．6.0m
11．关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．电磁波和机械波都需要通过介质传播
B．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失
C．雷达发射的是直线性能好、反射性能强的超声波
D．根据麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波是横波
12．说法正确的是
A．爱因斯坦认为真空中光速在不同惯性系中相同
B．从接收到的高频振荡电流中分离出所携带的有用信号的过程叫调谐
C．均匀变化的磁场产生均匀变化的电场向外传播就形成了电磁波
D．激光和自然光都是偏振光
13．一台无线电接收机，当接收频率为的信号时，调谐电路里电容器的电容是．如果调谐电路里的电感线圈保持不变，要接收频率为的信号时，调谐电路里电容器的电容应变为（ ）
A． B．
C． D．
14．关于电视信号的发射，下列说法中正确的是（ ）
A．摄像管输出的电信号可以直接通过天线向外发射
B．摄像管输出的电信号必须“加”在高频振荡电流上，才能向外发射
C．伴音信号和图像信号是同步向外发射的
D．电视台发射的是带有信号的高频电磁波
15．最近厦门的马路边出现了许多共享单车，使用共享单车APP，用户可以查看病找到单车位置，扫描车身上的二维码，通过手机网络发送到云端请求解锁，云端受到后识别该车辆并发送解锁指令，共享单车执行解锁指令自动开锁，用户便可以骑行．车身前后都有反光标志，前后车轮轮毂内侧也有反光涂层，夜间汽车灯光照射上去反光效果很好，增加了骑行者的安全性，尾灯反光标志的截面如图所示，其利用了光的全反射原理．根据你所学的物理知识判断下列说法正确的是（ ）
A．单车和手机之间是利用机械波传递信息的
B．单车和手机之间是利用电磁波传递信息的
C．汽车灯光应从左面射过来在尾灯的右表面发生全反射
D．汽车灯光应从右面射过来在尾灯的左表面发生全反射
16．下列关于机械波和电磁波说法正确的是_________。
A．机械波和电磁波的波速都由介质来决定
B．将手机置于真空玻璃容器里，可以观察到来电显示，却听不见铃声
C．电磁波是横波，电磁波中的电场、磁场和电磁波的传播方向相互垂直
D．机械波能产生干涉、衍射现象，电磁波不能
E．在电磁波的发射和接收过程中，使接收电路产生电谐振的过程叫调谐
二、填空题
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．麦克斯韦电磁场理论的两个基本论点是：变化的磁场产生______，变化的电场产生______，从而预言了电磁波的存在。已知某点电磁波在真空中的传播速度为3.0×108m/s，若该电磁波的波长为3m，则电磁波的频率为______Hz。
19．按照有关规定，工作场所受到的电磁辐射强度（单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量）不得超过0.50瓦/米2 ． 若某一小型无线通讯装置的电磁辐射功率是1瓦，那么在距离该通讯装置________以外是符合规定的安全区域（已知球面面积为S=4πR2）．
20．在电视信号发送和接收的过程中，要用到许多电学部件，将元件名称和它们在电路中的作用连接起来_______。
摄像机 将声信号还原后放出
话筒 向空中发射电磁波
发射天线 接收空中的电磁波
显像管 将光信号转变为电信号
扬声器 将声信号转变为电信号
接收天线 将电信号转变为光信号
综合题
21．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）
22．请向你的同学描述：调幅波（经调幅后的电磁波）图像的形状是怎样的？描述时，要求用到“载波”“音频信号”这两个名词。
23．某收音机接收电磁波的波长范围在577 m和182 m之间，该收音机LC电路的可变电容器的动片全部旋出时，电路总电容为39 pF，试分析：（计算结果均保留三位有效数字）
（1）动片全部旋出时，对应收音机接收电磁波的波长为多大？此LC电路的线圈的电感为多少？
（2）该收音机LC电路的可变电容器的动片完全旋入时，电容器的电容为多大？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
微波炉只发射电磁波，不接收；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。
故选C。
2．D
【详解】
要将信号发射出去，必须使用开放电路，且先要进行调制；要从各个电台发出的电磁波中将需要的信号选出来，要进行的是调谐；要从高频电流中把声音信号取出来，要进行的是解调。
故选D。
3．B
【详解】
A．蓝牙通信用的电磁波不在可见光频率范围内，不是光信号。故A错误；
B．蓝牙通信比手机通信的电磁波频率高，波长短。故B正确；
C．电磁波在真空中的传播速度约为。故C错误；
D．蓝牙通信和手机通信使用的都是电磁波，在真空中传播速度相同。故D错误。
故选B。
4．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．
5．D
【详解】
A．调制是把要发射的低频信号“加”到高频电磁波上去，与传播距离的远近无关，故A错误；
B．电磁波的波速接近光速，并且调制不影响电磁波在空气中的传播速度，故B错误；
C．由
可知波长与波速和传播频率均有关，故C错误；
D．要把电磁波有效发射出去，必须有足够高的频率，经过调制后的波具有较高频率，从而把我们要告知对方的信息有效的传播出去，故D正确。
故选D。
6．C
【详解】
A．预言了电磁波的存在的科学家是麦克斯韦，故A错误；
B．5G信号和4G信号在真空中的传播速度一样大，都等于光速，故B错误；
C．划亮一根火柴，产生热和光，光是电磁波，故C正确；
D．变化的电场不一定能产生磁场，只有交变的电场和交变的磁场在空间相互激发，才能在空间产生电磁波，故D错误。
故选C。
7．A
【详解】
A．4G和5G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．5G信号比4G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4G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5G信号的频率更高，则波长小，故4G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；
故选A。
8．C
【详解】
A. 机械波不能在真空中传播，而电磁波可在真空中传播，故A错误；
B. 雷达是用微波波段的电磁波来测定物体位置的设备，故B错误；
C. 将声音或图像信号加到高频电流中的过程叫做调制，将声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程叫做解调，故C正确；
D. 机械波在介质中传播一个周期的时间内，波上的振动形式沿波的传播方向平移一个波长，质点不随着波迁移，故D错误；
故选C
9．D
【详解】
A．变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场．若恒定的电场不会产生磁场，故A错误；
B．电磁波只有横波，没有纵波，故B错误；
C．电磁波在传播过程中，始终不变的物理量是频率，当从空气射入水中时，频率不变，介质的折射率变大，则波速变小，而波长变短，故C错误；
D．微波的频率较大，波长较短，直线性好，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，故D正确．
10．A
【详解】
设人体与该装置的安全距离至少为x，则
解得
x≈2.0m
故选A。
D
【详解】
电磁波的传播不需要介质，机械波的传播需要介质．故A错误．当发射电路的电磁振荡停止了，只是不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会立即消失，还要继续传播一段时间，故B错误；雷达发射的是直线性能好、反射性能强的微波，故C错误；根据麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波是横波，选项D正确；故选D.
12．A
【详解】
A、爱因斯坦在相对论中认为真空中光速在不同惯性系中相同，故A正确；
B、解调是从携带消息的已调信号中恢复消息的过程．所以从调谐电路接受到的高频振荡电流中，还原出声音信号的过程叫解调，故B错误；
C、只有周期性变化的磁场才能产生周期性变化的电场，从而形成电磁波，均匀变化的磁场产生恒定的电场，不能产生电磁波，故C错误；
D、自然光是沿各个方向振动，而偏振光沿特定方向振动，激光是偏振光，故D错误．
点睛：本题考查的知识点较多，需要学生在学习的过程中注意积累和应用．
13．A
【详解】
由得;
因为解得,故选项A正确．
14．BCD
【详解】
AB．电视台发射的是高频电磁波，摄像管输出的电信号是低频的电流，不能直接发射，必须将其“加”在高频振荡电流上才能向外发射，故A错误，B正确；
C．摄像机和话筒把图像和声音转化为电信号加载在频率很高的电流上，同步向外发射，故C正确；
D．电视台发射的电磁波携带了声音信号和图像信号，能用来传递声音和图像，发射的是无线电波，故D正确。
故选BCD。
15．BD
【详解】
AB．扫描车身上的二维码，通过手机网络发送到云端请求解锁，云端受到后识别该车辆并发送解锁指令，共享单车执行解锁指令自动开锁，是利用电磁波传递信息的，故A错误，B正确；
CD．汽车灯光应从右面射向自行车尾灯，光在尾灯内部左表面发生全反射，使自行车后面的汽车司机发现前面有自行车，避免事故的发生，故C错误，D正确；
故选BD．
16．BCE
【详解】
A．机械波波速由介质来决定，电磁波波速与介质和频率都有关系，选项A错误；
B．将手机置于真空玻璃容器里，可以观察到来电显示，是因为电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质，故听不见铃声，选项B正确；
C．电磁波是横波，电磁波中的电场、磁场和电磁波的传播方向相互垂直，选项C正确；
D．干涉、衍射是波特有的现象，电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象，选项D错误；
E．在电磁波的发射和接收过程中，使接收电路产生电谐振的过程叫调谐，选项E正确。
故选BCE。
17． 天线 相同 共振 电谐振 高频电流
【详解】
略
18． 电场 磁场 1.0×108
【详解】
麦克斯韦电磁场理论的两个基本论点是：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，从而预言了电磁波的存在。
已知某点电磁波在真空中的传播速度为3.0×108m/s，若该电磁波的波长为3m，则电磁波的频率为
19．0.4m
【详解】
设规定的安全区域距离为R，则球的面积为S=4πR2. (1)
则在1秒内球面获得的能量为E=Pt=1w×1s=1J (2)
在球面上单位面积的电磁辐射能量E0=E/S (3)
由于工作场所受到的电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不得超过0.50瓦/米2
所以E0 0.5瓦/米2(4)
由(1)(2)(3)(4)联式可得：R=0.4m
故答案为0.4m.
20．答案见解析
【解析】
相应的连线如下
只要根据课本上有关电视方面知识的介绍即可作出正确解答
21．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
22．调幅波就是让载波的振幅随音频信号的波形改变而改变。
【详解】
调幅，即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载，波形如图；
即调幅波就是让载波的振幅随音频信号的波形改变而改变。
23．（1）182 m，0.239 mH；（2）392 pF
【详解】
（1）由
λ＝c·T
得
T＝2π
可得
λ＝2πc
动片完全旋出时，电容器极板正对面积最小，由
C＝
可知，此时电容器的电容最小，电容为
C＝39 pF
所以此时对应的接收电磁波的波长最小，为182 m，由上面关系式可导出
L＝
代入数据可求出
L≈0.239 mH
（2）由
λ＝2πc
得
＝
所以
Cmax＝Cmin＝×39 pF≈392 pF
答案第1页，共2页
一、选择题（共16题）
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．手机 D．电视机
2．关于无线电波的发射和接收，下列说法中正确的是（ ）
A．为了将信号发射出去，先要进行调谐
B．为了从各个电台发出的电磁波中将需要的选出来，就要进行调制
C．为了从高频电流中取出声音信号，就要进行调频
D．为了将信号发射出去，必须使用开放电路
3．使用蓝牙耳机接听手机来电，信号传输示意图如图所示。蓝牙通信的电磁波（ ）
A．是蓝光
B．波长比手机通信的电磁波短
C．在真空中的传播速度大小为
D．在真空中的传播速度比手机通信的电磁波速度小
4．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
5．下列对无线电广播要对电磁波进行调制的原因的说法中，正确的是（ ）
A．经过调制后的电磁波可以传播的距离更远
B．经过调制后的电磁波在空间传播得更快
C．经过调制后的电磁波在空间传播波长才能不变
D．经过调制后的高频电磁波才能把我们要告知对方的信号传递过去
6．“4G改变生活，5G改变社会”。现代生活中人类与电磁波结下了不解之缘，关于电磁波下列说法正确的是（ ）
A．赫兹首先预言了电磁波的存在
B．5G信号比4G信号在真空中的传播速度更大
C．划亮一根火柴，就形成了电磁波
D．空间只要有变化的电场存在，就一定能形成电磁波
7．“4G改变生活，5G改变社会”。5G网络使用的无线电通信频率是在3.0GHz以上的超高频段和极高频段，比4G网络（无线电通信频率在1.8GHz~2.7GHz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．5G信号和4G信号都是横波
B．5G信号比4G信号波长更长
C．5G信号比4G信号传播速度更快
D．5G信号比4G信号更容易绕过障碍物，便于远距离传播
8．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在真空中传播
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解调
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
9．关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是( )
A．恒定的电场能够产生电磁波
B．电磁波既有纵波，又有横波
C．电磁波从空气进入水中时，其波长变长了
D．雷达用的是微波，是由于微波传播的直线性好，有利于测定物体的位置
10．电磁辐射是一种复合的电磁波，以相互垂直的电场和磁场随时间的变化而传递能量。人体生命活动包含一系列的生物电活动，这些生物电对环境的电磁波非常敏感，因此，电磁辐射可以对人体造成影响和损害。《环境电磁波卫生标准》等法规规定：当电磁辐射强度（单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量）不超过0.15W/m2时，对人体没有任何影响。某办公区域内采用如图所示的无线路由器，若它的电磁辐射功率是7.5W，则人体与该装置的安全距离至少为（ ）
A．2.0m B．3.0m C．4.0m D．6.0m
11．关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．电磁波和机械波都需要通过介质传播
B．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失
C．雷达发射的是直线性能好、反射性能强的超声波
D．根据麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波是横波
12．说法正确的是
A．爱因斯坦认为真空中光速在不同惯性系中相同
B．从接收到的高频振荡电流中分离出所携带的有用信号的过程叫调谐
C．均匀变化的磁场产生均匀变化的电场向外传播就形成了电磁波
D．激光和自然光都是偏振光
13．一台无线电接收机，当接收频率为的信号时，调谐电路里电容器的电容是．如果调谐电路里的电感线圈保持不变，要接收频率为的信号时，调谐电路里电容器的电容应变为（ ）
A． B．
C． D．
14．关于电视信号的发射，下列说法中正确的是（ ）
A．摄像管输出的电信号可以直接通过天线向外发射
B．摄像管输出的电信号必须“加”在高频振荡电流上，才能向外发射
C．伴音信号和图像信号是同步向外发射的
D．电视台发射的是带有信号的高频电磁波
15．最近厦门的马路边出现了许多共享单车，使用共享单车APP，用户可以查看病找到单车位置，扫描车身上的二维码，通过手机网络发送到云端请求解锁，云端受到后识别该车辆并发送解锁指令，共享单车执行解锁指令自动开锁，用户便可以骑行．车身前后都有反光标志，前后车轮轮毂内侧也有反光涂层，夜间汽车灯光照射上去反光效果很好，增加了骑行者的安全性，尾灯反光标志的截面如图所示，其利用了光的全反射原理．根据你所学的物理知识判断下列说法正确的是（ ）
A．单车和手机之间是利用机械波传递信息的
B．单车和手机之间是利用电磁波传递信息的
C．汽车灯光应从左面射过来在尾灯的右表面发生全反射
D．汽车灯光应从右面射过来在尾灯的左表面发生全反射
16．下列关于机械波和电磁波说法正确的是_________。
A．机械波和电磁波的波速都由介质来决定
B．将手机置于真空玻璃容器里，可以观察到来电显示，却听不见铃声
C．电磁波是横波，电磁波中的电场、磁场和电磁波的传播方向相互垂直
D．机械波能产生干涉、衍射现象，电磁波不能
E．在电磁波的发射和接收过程中，使接收电路产生电谐振的过程叫调谐
二、填空题
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．麦克斯韦电磁场理论的两个基本论点是：变化的磁场产生______，变化的电场产生______，从而预言了电磁波的存在。已知某点电磁波在真空中的传播速度为3.0×108m/s，若该电磁波的波长为3m，则电磁波的频率为______Hz。
19．按照有关规定，工作场所受到的电磁辐射强度（单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量）不得超过0.50瓦/米2 ． 若某一小型无线通讯装置的电磁辐射功率是1瓦，那么在距离该通讯装置________以外是符合规定的安全区域（已知球面面积为S=4πR2）．
20．在电视信号发送和接收的过程中，要用到许多电学部件，将元件名称和它们在电路中的作用连接起来_______。
摄像机 将声信号还原后放出
话筒 向空中发射电磁波
发射天线 接收空中的电磁波
显像管 将光信号转变为电信号
扬声器 将声信号转变为电信号
接收天线 将电信号转变为光信号
综合题
21．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）
22．请向你的同学描述：调幅波（经调幅后的电磁波）图像的形状是怎样的？描述时，要求用到“载波”“音频信号”这两个名词。
23．某收音机接收电磁波的波长范围在577 m和182 m之间，该收音机LC电路的可变电容器的动片全部旋出时，电路总电容为39 pF，试分析：（计算结果均保留三位有效数字）
（1）动片全部旋出时，对应收音机接收电磁波的波长为多大？此LC电路的线圈的电感为多少？
（2）该收音机LC电路的可变电容器的动片完全旋入时，电容器的电容为多大？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
微波炉只发射电磁波，不接收；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。
故选C。
2．D
【详解】
要将信号发射出去，必须使用开放电路，且先要进行调制；要从各个电台发出的电磁波中将需要的信号选出来，要进行的是调谐；要从高频电流中把声音信号取出来，要进行的是解调。
故选D。
3．B
【详解】
A．蓝牙通信用的电磁波不在可见光频率范围内，不是光信号。故A错误；
B．蓝牙通信比手机通信的电磁波频率高，波长短。故B正确；
C．电磁波在真空中的传播速度约为。故C错误；
D．蓝牙通信和手机通信使用的都是电磁波，在真空中传播速度相同。故D错误。
故选B。
4．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．
5．D
【详解】
A．调制是把要发射的低频信号“加”到高频电磁波上去，与传播距离的远近无关，故A错误；
B．电磁波的波速接近光速，并且调制不影响电磁波在空气中的传播速度，故B错误；
C．由
可知波长与波速和传播频率均有关，故C错误；
D．要把电磁波有效发射出去，必须有足够高的频率，经过调制后的波具有较高频率，从而把我们要告知对方的信息有效的传播出去，故D正确。
故选D。
6．C
【详解】
A．预言了电磁波的存在的科学家是麦克斯韦，故A错误；
B．5G信号和4G信号在真空中的传播速度一样大，都等于光速，故B错误；
C．划亮一根火柴，产生热和光，光是电磁波，故C正确；
D．变化的电场不一定能产生磁场，只有交变的电场和交变的磁场在空间相互激发，才能在空间产生电磁波，故D错误。
故选C。
7．A
【详解】
A．4G和5G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．5G信号比4G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4G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5G信号的频率更高，则波长小，故4G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；
故选A。
8．C
【详解】
A. 机械波不能在真空中传播，而电磁波可在真空中传播，故A错误；
B. 雷达是用微波波段的电磁波来测定物体位置的设备，故B错误；
C. 将声音或图像信号加到高频电流中的过程叫做调制，将声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程叫做解调，故C正确；
D. 机械波在介质中传播一个周期的时间内，波上的振动形式沿波的传播方向平移一个波长，质点不随着波迁移，故D错误；
故选C
9．D
【详解】
A．变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场．若恒定的电场不会产生磁场，故A错误；
B．电磁波只有横波，没有纵波，故B错误；
C．电磁波在传播过程中，始终不变的物理量是频率，当从空气射入水中时，频率不变，介质的折射率变大，则波速变小，而波长变短，故C错误；
D．微波的频率较大，波长较短，直线性好，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，故D正确．
10．A
【详解】
设人体与该装置的安全距离至少为x，则
解得
x≈2.0m
故选A。
D
【详解】
电磁波的传播不需要介质，机械波的传播需要介质．故A错误．当发射电路的电磁振荡停止了，只是不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会立即消失，还要继续传播一段时间，故B错误；雷达发射的是直线性能好、反射性能强的微波，故C错误；根据麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波是横波，选项D正确；故选D.
12．A
【详解】
A、爱因斯坦在相对论中认为真空中光速在不同惯性系中相同，故A正确；
B、解调是从携带消息的已调信号中恢复消息的过程．所以从调谐电路接受到的高频振荡电流中，还原出声音信号的过程叫解调，故B错误；
C、只有周期性变化的磁场才能产生周期性变化的电场，从而形成电磁波，均匀变化的磁场产生恒定的电场，不能产生电磁波，故C错误；
D、自然光是沿各个方向振动，而偏振光沿特定方向振动，激光是偏振光，故D错误．
点睛：本题考查的知识点较多，需要学生在学习的过程中注意积累和应用．
13．A
【详解】
由得;
因为解得,故选项A正确．
14．BCD
【详解】
AB．电视台发射的是高频电磁波，摄像管输出的电信号是低频的电流，不能直接发射，必须将其“加”在高频振荡电流上才能向外发射，故A错误，B正确；
C．摄像机和话筒把图像和声音转化为电信号加载在频率很高的电流上，同步向外发射，故C正确；
D．电视台发射的电磁波携带了声音信号和图像信号，能用来传递声音和图像，发射的是无线电波，故D正确。
故选BCD。
15．BD
【详解】
AB．扫描车身上的二维码，通过手机网络发送到云端请求解锁，云端受到后识别该车辆并发送解锁指令，共享单车执行解锁指令自动开锁，是利用电磁波传递信息的，故A错误，B正确；
CD．汽车灯光应从右面射向自行车尾灯，光在尾灯内部左表面发生全反射，使自行车后面的汽车司机发现前面有自行车，避免事故的发生，故C错误，D正确；
故选BD．
16．BCE
【详解】
A．机械波波速由介质来决定，电磁波波速与介质和频率都有关系，选项A错误；
B．将手机置于真空玻璃容器里，可以观察到来电显示，是因为电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质，故听不见铃声，选项B正确；
C．电磁波是横波，电磁波中的电场、磁场和电磁波的传播方向相互垂直，选项C正确；
D．干涉、衍射是波特有的现象，电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象，选项D错误；
E．在电磁波的发射和接收过程中，使接收电路产生电谐振的过程叫调谐，选项E正确。
故选BCE。
17． 天线 相同 共振 电谐振 高频电流
【详解】
略
18． 电场 磁场 1.0×108
【详解】
麦克斯韦电磁场理论的两个基本论点是：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，从而预言了电磁波的存在。
已知某点电磁波在真空中的传播速度为3.0×108m/s，若该电磁波的波长为3m，则电磁波的频率为
19．0.4m
【详解】
设规定的安全区域距离为R，则球的面积为S=4πR2. (1)
则在1秒内球面获得的能量为E=Pt=1w×1s=1J (2)
在球面上单位面积的电磁辐射能量E0=E/S (3)
由于工作场所受到的电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不得超过0.50瓦/米2
所以E0 0.5瓦/米2(4)
由(1)(2)(3)(4)联式可得：R=0.4m
故答案为0.4m.
20．答案见解析
【解析】
相应的连线如下
只要根据课本上有关电视方面知识的介绍即可作出正确解答
21．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
22．调幅波就是让载波的振幅随音频信号的波形改变而改变。
【详解】
调幅，即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载，波形如图；
即调幅波就是让载波的振幅随音频信号的波形改变而改变。
23．（1）182 m，0.239 mH；（2）392 pF
【详解】
（1）由
λ＝c·T
得
T＝2π
可得
λ＝2πc
动片完全旋出时，电容器极板正对面积最小，由
C＝
可知，此时电容器的电容最小，电容为
C＝39 pF
所以此时对应的接收电磁波的波长最小，为182 m，由上面关系式可导出
L＝
代入数据可求出
L≈0.239 mH
（2）由
λ＝2πc
得
＝
所以
Cmax＝Cmin＝×39 pF≈392 pF
答案第1页，共2页