第4节 电磁波及其应用 综合训练（Word版含解析）

6.4电磁波及其应用
一、选择题（共15题）
1．许多科学家对物理学的发展做出了巨大贡献，下列说法正确的是（　　）
A．库仑利用扭秤测出了静电力常量k的数值
B．富兰克林通过油滴实验测定了电荷量e的数值
C．法拉第提出了场的概念并用电场线形象地描述电场
D．麦克斯韦提出了电磁场统一理论并用实验证明了电磁波的存在
2．比较下列各类传递信息的方法，在相同时间内传递信息最多的是（　　）
A．电话 B．电报 C．书信 D．可视电话
3．电视机换台时，实际上是在改变（　　）
A．电视台的发射频率
B．电视机的接收频率
C．电视台发射的电磁波的波速
D．电视机接收的电磁波的波速
4．关于电磁波下列说法正确的是（　　）
A．电磁波可以发生干涉现象 B．电磁波无法携带信息
C．电磁波的传播必须依赖介质 D．电磁波无法发生衍射现象
5．以下场合能用移动电话的是（ ）
A．正在起飞的飞机上 B．加油站中
C．面粉加工厂的厂房里 D．运动的汽车里
6．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
7．下列各过程中，没有利用到电磁波的是（　　）
A．用水银温度计测量体温 B．用通控器打开电视机
C．用手机接听电话 D．用微波炉加热面包
8．我国即将进入全面5G时代，将开启万物互联时代车联网物联网智慧城市无人机网络、自动驾驶技术等将一一变为现实。5G，即第五代移动通信技术，采用3300~5000MHz频段，相比于现有的4G（即第四代移动通信技术，1880~2635MHz段）技术而言，具有极大带宽极大容量和极低时延。5G信号与4G信号相比，下列说法正确的是（　　）
A．5G信号在真空中的传播速度更快 B．5G信号是横波，4G信号是纵波
C．与4G信号相比，5G信号波长更短 D．5G信号更容易发生明显衍射
9．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
10．下列各过程中，没有用到电磁波的是（　　）
A．用手机接电话 B．用微波炉加热面包
C．用水银温度计测体温 D．用遥控器打开电视
11．下列说法正确的是（　　）
A．新冠肺炎诊断中，要用X光扫描肺部，是因为在电磁波中X光的穿透能力最强
B．热的物体向外辐射电磁波，冷的物体只吸收电磁波
C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，与材料的种类及表面状况无关
D．微波有很强的热效应，所以用微波炉加热食物
12．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5×10－4 s，某时刻在雷达监视屏上显示的波形如图甲所示，经过t＝173 s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1×10－4 s，则该飞机的飞行速度大小约为（电磁波速为C=3×108m/s）(　　)
A．12000 m/s B．900 m/s
C．500 m/s D．300 m/s
13．下列说法正确的是 _______
A．共享单车是“新四大发明”之一，手机和互联网、互联网和单车之间都是通过红外线传递信息的
B．我国新型隐形战机J-20由于使用了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，因此很难被发现
C．发生沙尘暴时能见度只有几十米，天空变黄发暗，这是由于发生沙尘暴时只有波长较长的一部分光才能到达地面
D．当声源相对于观察者运动时，观察者听到的声音的音调一定变高
14．下列各种说法中正确的是________
A．用于识别假币的验钞机在验钞时，发出的光是红外线
B．现在所用光导纤维在传递通讯信号时利用了光的全反射原理
C．在同一池水中，黄光的传播的速度要比红光传播的速度慢
D．手机在通话时能听到声音，是因为手机除了能接收电磁波外又能接收声波
E．光的衍射说明光在传播过程中可以发生弯曲
15．关于电磁现象，下列说法正确的是
A．MP3的耳机是把电信号转化为声信号
B．煤气灶电子打火针尖做成球形比做成针尖状好，有利于和空气接触
C．连接电路的导线一般用电阻率较小的铝或者铜制作，必要时可在导线上镀银
D．丽水某地的避雷针，打雷时电流方向向下，地磁场的作用使其受到安培力方向向西
二、填空题
16．不同波长的电磁波,表现出的性质有差异,因而常把电磁波划分___________.我们把电磁波按波长大小依次排列,就形成了_______________.
17．如图所示，为某品牌四旋翼无人机，其控制系统主要由感知飞行姿态的陀螺仪、GPS 定位模块、超声波传感器等各种功能的传感器及控制电路组成。超声波传感器可准确探测无人机在飞行时遇到的障碍物，这是因为超声波具有 _______（ 选填“指向性强”或“传播速度最快”）的特点；无人机是悬停还是飞行、向哪个方向飞行、上升还是下降等飞行指令都由控制系统下达，其中 GPS 定位模块利用______ 波传递信息。
18．在生活中打电话的电信号是________信号，而发电报的电信号是________信号．（填“数字”或“模拟”）
三、综合题
19．你能否用生活中的例子说明电磁波的存在？
20．在真空中传播的波长为15m的电磁波，进入某一介质中传播时，若传播速度为，该电磁波在介质中的波长是多少？
21．国际宇航联合会将2020年度“世界航天奖”授予我国“嫦娥四号”任务团队。“嫦娥四号”任务创造了多项世界第一、在探月任务中，“玉兔二号”月球车朝正下方发射一束频率为f的电磁波，该电磁波分别在月壤层的上、下表面被反射回来，反射波回到“玉兔二号”的时间差为Δt。已知电磁波在月壤层中传播的波长为λ，求该月壤层的厚度d。
22．手机间的通信过程如图所示，从提高通信质量角度来看移动通信网络中应该怎样设定基站。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
A．库仑利用扭秤实验得出了电荷间的作用力与电荷量的关系，即库仑定律，但静电力常量是后人计算所得的，故A错误；
B．密立根通过油滴实验测定了电荷量e的数值，故B错误；
C．法拉第提出了场的概念并用电场线形象地描述电场，故C正确；
D．麦克斯韦提出了电磁场统一理论，赫兹用实验证明了电磁波的存在，故D错误。
故选C。
2．D
【详解】
可视电话可以同时传递声音及视频信息，所以它比电话、电报和书信单位时间内传递信息都要多，故D正确。
故选D。
3．B
【详解】
电视机接收节目是利用电磁波的频率不同使收看到的电视频道不同，所以是改变电视机的接收频率。
故选B。
4．A
【详解】
AD．一切波都能发生干涉和衍射，故A正确，D错误；
B．电磁波能够携带信息，故B错误；
C．电磁波的传播不需要介质，故C错误。
故选A。
5．D
【详解】
试题分析：要解答本题需掌握：移动电话既能发出电磁波，也能发出电磁波，以及加油站等场合的安全隐患．
解：A、飞机上不让用移动电话，是因为怕干扰通讯，电子通讯中最怕相近频率引起的干扰．所以A错．
B、加油站不让用移动电话，是因为怕引燃油雾，加油站内空气中的汽油分子浓度很高，很容易引燃．所以B错．
C、面粉加工厂的厂房里空气中弥漫着高浓度的面粉颗粒，用移动电话，很容易引燃，而导致爆炸．所以C错．
D、运动的汽车里使用移动电话无任何影响．所以D正确．
故选D．
6．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．
7．A
【详解】
A．用水银温度计测量体温，用到了水银的热胀冷缩，故A符合题意；
B．用遥控器打开电视机，利用了红外线遥控技术，故B不符合题意；
C．用手机接听电话，利用了电磁波通讯，故C不符合题意；
D．用微波加热面包，用到了微波，属于电磁波，故D不符合题意；
故选A。
8．C
【详解】
A．5G信号与4G信号在真空中的传播速度均相同，均为c，选项A错误；
B．电磁波是横波，则5G信号和4G信号都是横波，选项B错误；
C．5G信号频率更大，根据可知，5G信号波长更短，选项C正确；
D．因4G信号波长较长，则4G信号更容易发生明显衍射，选项D错误。
故选C。
9．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.
10．C
【详解】
ABD．用手机接电话、用微波炉加热面包以及用遥控器打开电视都是通过电磁波工作，选项ABD不符合题意；
C．用水银温度计测体温不需要电磁波，选项C符合题意。
故选C。
11．C
【详解】
A．医院用X光进行透视，是因为它是各种电磁波中穿透能力较强的，γ射线穿透能力最强，故A错误；
B．一切物体都不停地向外辐射电磁波，故B错误；
C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，与材料的种类及表面状况无关，选项C正确；
D．红外线有很强的热效应，之所以用微波炉加热食物，是由于微波能使水分子间产生碰撞、摩擦生热，选项D错误。
故选C。
12．D
【详解】
已知雷达监视屏上相邻刻度线间表示的时间间隔为10-4s，从左图中可以看出两次时间间隔为4个刻度线，即：t=4×10-4s；
利用公式可得刚开始相距：S1=0.5vt=0.5×3×108m/s×4×10-4s=6×104m；
同理173s后相距：S2=0.5vt′=0.5×3×108m/s×2×10-4s=3×104m；
结合几何关系，故移动的距离为：
移动速度：；故选D．
13．BC
【详解】
A．共享单车是“新四大发明”之一，手机和互联网、互联网和单车之间都是通过电磁波传递信息的，故A错误；
B．我国新型隐形战机J-20由于使用了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，因此很难被发现，故B正确；
C．发生沙尘暴时能见度只有几十米，天空变黄发暗，这是由于发生沙尘暴时只有波长较长的一部分光才能到达地面，故C正确；
D．当声源离观测者而去时，声波的波长增加，音调变得低沉，当声源接近观测者时，声波的波长减小，音调就变高，故D错误；
故选BC．
14．BCE
【详解】
A．验钞机发出的是紫外线，紫外线能使钞票上的荧光物质发光，故A错误；
B．现在所用光导纤维在传递通讯信号时利用了光的全反射原理，故B正确；
C．由于黄光的频率大于红光的频率，故水对黄光的折射率大于水对红光的折射率，根据公式可知红光在水中传播的速度大于黄光在水中的速度，故C正确；
D．手机只能接收电磁波，不能接受声波，故D错误；
E．光发生衍射，说明光能绕过比较小的障碍物，故E正确。
故选BCE。
15．AC
【详解】
试题分析：MP3的耳机是把电信号转化为声信号，选项A正确；煤气灶电子打火针尖是利用尖端放电来引燃煤气的，故应做成针尖状好，选项B错误；连接电路的导线一般用电阻率较小的铝或者铜制作，必要时可在导线上镀银，可减小电阻和发热量，选项C正确；丽水处于北半球，地磁场的水平分量向北，由左手定则，打雷时电流方向向下，地磁场的作用使其受到安培力方向向东，选项D错误．
16． 若干波段 电磁波谱
【详解】
不同波长的电磁波,表现出的性质有差异,因而常把电磁波划分若干波段，我们把电磁波按波长大小依次排列,就形成了电磁波谱。
17． 指向性强 电磁
【详解】
超声波具有方向性好、穿透力强，所以利用超声波传感器可探测无人机在飞行时遇到的障碍物。
GPS定位模块利用电磁波来传递信息。
18． 模拟 数字
【详解】
不同的数据必须转换为相应的信号才能进行传输：模拟数据一般采用模拟信号（Analog Signal），例如用一系列连续变化的电磁波（如无线电与电视广播中的电磁波），或电压信号（如电话传输中的音频电压信号）来表示；数字数据则采用数字信号（Digital Signal），例如用一系列断续变化的电压脉冲（如我们可用恒定的正电压表示二进制数1，用恒定的负电压表示二进制数0），或光脉冲来表示． 而当模拟信号采用连续变化的信号电压来表示时，它一般通过传统的模拟信号传输线路（例如电话网、有线电视网）来传输． 当数字信号采用断续变化的电压或光脉冲来表示时，一般则需要用双绞线、电缆或光纤介质将通信双方连接起来，才能将信号从一个节点传到另一个节点，如电报．
19．手机信号的发射与接受，微波炉加热食品，收音机收听节目等等，都是电磁波的应用。
【详解】
手机信号的发射与接受，微波炉加热食品，收音机收听节目等等，都是电磁波的应用。
20．10m
【详解】
根据
因电磁波在介质中传播其频率不变，其波长比
则有
21．
【详解】
根据
解得
22．见解析
【详解】
从提高通信质量角度来看应适当增加基站密度，基站天线应在高处架设，为做到网络全覆盖，设定基站后应通过实验对信号强度进行检验并不断听取用户的反馈信息。
答案第1页，共2页