4.2 电磁波的发射、传播和接收 专项测试（Word版含答案）

4.2、电磁波的发射、传播和接收
一、选择题（共16题）
1．关于电磁波,下列说法正确的是
A．雷达是用X光来测定物体位置的
B．使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调
C．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光
D．用紫外线可以杀菌消毒
2．要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领，应该采取的措施是（ ）
A．增加辐射波的波长 B．使电容器两极板的正对面积足够小
C．减小电容器两极板间距 D．增加回路中的电容和电感
3．下列设备中利用电磁波工作的是（　　）
A．电饭煲 B．电风扇 C．手机 D．电子钟表
4．无线电通信所用的电磁波分几个波段这是按　　 （ ）
A．无线电波的波长分的
B．无线电波的频率分的
C．无线电波的波速分的
D．无线电波的波长、波速和频率分的
5．“神舟十三号”载人飞船于2021年10月16日凌晨成功发射，发射过程中，地面测控站对飞船进行跟踪测量与控制时，传输信号所使用的是电磁波谱中的（　　）
A．红外线 B．微波 C．紫外线 D．X射线
6．关于电磁波和现代通信，下列叙述不正确的是（　　）
A．卫星通信利用人造地球卫星作为中继站进行通信
B．光纤通信具有传输信息量大、抗干扰能力强及光能损耗小等优点
C．电磁波可以在真空中传播
D．电磁波的频率越高，在真空中传播的速度越大
7．是“第五代移动通信技术”的简称，其最显著的特征之一为具有超高速的数据传播速率。信号一般采用频段的无线电波，而第四代移动通信技术的频段范围是，则下列说法错误的是（　　）
A．信号相比于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
B．信号比信号所用的无线电波在真空中传播的更快
C．空间中的信号和信号相遇不会产生干涉现象
D．信号所用的无线电波具有波粒二象性
8．电台将播音员的声音转换成如图甲所示的电信号，再加载到如图乙所示的高频载波上，使高频载波的振幅随电信号改变如图丙所示这种调制方式称为　　
A．调幅 B．调谐 C．调频 D．解调
9．中国的网络建设开始迈向5G时代，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，采用1880-2635MHz频段）技术而言，具有更大的优势，5G信号与4G信号相比，下列说法正确的是（　　）
A．5G信号比4G信号在真空中的传播速度快
B．4G信号波动性更显著
C．4G和5G信号都是纵波
D．5G信号更容易发生明显衍射
10．世界各地有许多无线电台同时广播，用收音机一次只能收听到某一电台的播音，而不是同时收听到许多电台的播音，其原因是（　　）
A．因为收听到的电台离收音机最近
B．因为收听到的电台频率最高
C．因为接收到的电台电磁波能量最强
D．因为接收到的电台电磁波与收音机调谐电路的频率相同，产生了电谐振
11．关于无线电波的发送和接收，下列说法中正确的是（　　）
A．为了将信号发送出去，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．为了将信号发送出去，先要进行调制
12．目前雷达发射的电磁波频率多在200MHz至1000MHz的范围内。下列关于雷达和电磁波的说法不正确的是（　　）
A．真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3m至1.5m之间
B．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的
C．测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离
D．波长越短的电磁波，反射性能越强
13．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
14．关于电磁波，下列说法正确的是（　　）
A．雷达是利用微波来定位的
B．使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调
C．电磁波都能发生反射、折射、干涉和衍射现象，也可以在真空中传播
D．电磁波在任何介质中的传播速率都相同
E．电磁波是由周期性变化的电场和周期性变化的磁场在空中传播形成的，它是横波
15．下列说法正确的是_________
A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关
B．火车鸣笛向我们驶来，我们听到的笛声频率比声源发声的频率低
C．在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深
D．在空气中传播的声波是横波
16．关于电磁波，下列说法中正确的是
A．稳定的电场产生稳定的磁场，稳定的磁场产生稳定的电场
B．电场不一定能产生磁场，磁场也不一定能产生电场
C．均匀变化的电场产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场产生均匀变化的电场
D．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关
E．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度垂直
F．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过光缆传输
二、填空题
17．研究表明，提高电磁波的______，增大电磁波的能量，电磁波传播的距离就越远。
18．如图所示为某收音机接收电路，其电感L=10-3mH，为了接收波长为500m的电磁波，其电容C应调到___________。
19．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
20．无线电波的发射和接收主要经历哪些过程？无线电波传播的方式跟什么因素有关？有哪些传播方式？
21．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？
22．从地球向月球发射电磁波，经过多长时间才能在地球上接收到反射回来的电磁波 （地球到月球的距离为）
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】
雷达是用无线电波来测定物体位置的设备．故A错误．使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制；故B错误；运用荧光物质在紫外线照射下，会发出可见光，所以是用紫外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光．故C错误．紫外线可以用来杀菌、消毒，故D正确；故选D．
2．B
【详解】
提高电磁波发射本领（功率）应增大频率f，电磁场应尽可能扩散到周围空间，形成开放电路，由
，
可知，要使f增大，应减小L与C的积。
故选B。
3．C
【详解】
A．电饭煲是利用电流的热效应工作，故A错误；
B．电风扇是利用电能转化成机械能工作，故B错误；
C．手机间的通信是通过电磁波，故C正确；
D．电子钟表是电能转化成机械能工作，故D错误。
故选C。
4．A
【详解】
被用于通信的电磁波，是按波长划分的，按波长可以分为长波、中波、中短波、短波、米波和微波，所以A正确，BCD错误．
5．B
【详解】
A、红外线常用电视机遥控、夜视仪、热谱仪等等，不符合题意，A错误；
B、微波频率比一般的无线电波频率高，通常也称为“超高频电磁波”， 具有易于集聚成束、高度定向性以及直线传播的特性，可用来在无阻挡的视线自由空间传输高频信号，符合题意，B正确；
C、紫外光的频率比可见光高，但是比X射线低，常用于杀菌、进行透视或鉴定的工作，不符合题意，C错误；
D．X射线，是一种频率极高，波长极短、能量很大的电磁波，常应用于医学诊断，在工业上也用得着X射线来做工业探伤，不符合题意，D错误。
故选B。
6．D
【详解】
A．信号从地球表面发出经卫星中转然后再传送到接收者，故A正确，不符合题意；
B．光纤通信具有传输信息量大、抗干扰能力强及光能损耗小等优点，故B正确，不符合题意；
C．电磁波的传播可以在真空中进行，故C正确，不符合题意；
D．无论电磁波的频率多高，在真空中的传播速度都为光速大小，故D错误，符合题意。
故选D。
7．B
【详解】
A．信号采用的无线电波频段高于的频段范围，由电磁波波长公式
可知信号的波长更短，所以相比于信号更不易发生衍射现象，更不容易绕过障碍物，所以通信需要搭建更密集的基站，故A正确，不符合题意；
B．信号比信号所用的无线电波在真空中传播的速度一样快，都等于光线c，故B错误，符合题意；
C．信号和信号相遇，由于频率不等，所以不会产生干涉现象，故C正确，不符合题意；
D．所有的无线电波都具有波粒二象性，故D正确，不符合题意。
故选B。
8．A
【详解】
使电磁波随各种信号而改变的技术，叫做调制；而调制共有两种方式：一是调幅，即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载；另一是调频，即通过改变频率来实现信号加载电磁波．由题意可知高频载波的振幅随电信号改变，故为调幅，故A正确，BCD错误。
9．B
【详解】
A．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A错误；
B．4G信号频率较低，波动性更显著，选项B正确；
C．电磁波均为横波，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，故D错误。
故选B。
10．D
【详解】
选台就是调谐过程，因为接收到的电台电磁波与收音机调谐电路的频率相同，产生了电谐振，使f固=f电磁波，在接收电路中产生电谐振激起的感应电流最强。故D正确ABC错误。
故选D。
11．D
【详解】
要将信号发送出去，先要进行的是调制，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D正确，ABC错误。
故选D。
12．B
【详解】
A．电磁波在真空中的传播速度等于光速，由c=λf，可得
可求得波长范围
真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3m至1.5m之间，A选项正确；
B．恒定不变的电场或磁场不能产生变化的电场与磁场，从而不能形成电磁波，故B选项错误；
C．依据
2s=c·t
我们测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离，C选项正确；
D．波长越短的电磁波，传播的直线性越好，反射性能越强，故D选项正确。
本题选不正确的，故选B。
13．D
【详解】
A．读卡机发射的电磁波能在真空中传播，选项A错误；
B．IC卡工作所需要的能量来源于卡内产生的感应电流，选项B错误；
C．若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，则IC卡内仍会产生感应电流，只不过不能产生电谐振，从而不能产生较大的感应电流，选项C错误；
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，选项D正确。
故选D。
14．ACE
【详解】
A．雷达是利用微波来定位的，选项A正确；
B．使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制，选项B错误；
C．电磁波都能发生反射、折射、干涉和衍射现象，也可以在真空中传播，选项C正确；
D．电磁波传播不需要介质，且在不同介质中，传播速度不同，选项D错误；
E．电磁波是由周期性变化的电场和周期性变化的磁场在空中传播形成的，电场和磁场的方向均与传播方向垂直，电磁波是横波，选项E正确。
故选ACE。
15．AC
【详解】
A．电磁波在真空中传播的速度恒为3.0×108m/s，与频率无关，A正确；
B．火车鸣笛向我们驶来时，根据多普勒效应知，我们接收的频率大于波源发出的频率，即我们听到的笛声频率比声源发声的频率高，B错误；
C．岸边观察前方水中的一条鱼，根据视深，则有，鱼的实际深度比看到的要深，（也可根据光路图解释，如图所示）C正确；
D．空气中的声波是纵波，D错误．
16．BE
【详解】
AB．稳定的电场不会产生磁场，稳定的磁场也不会产生电场，即电场不一定能产生磁场，磁场也不一定能产生电场，选项A错误B正确；
C．均匀变化的电场产生稳定的磁场，均匀变化的磁场产生稳定的电场，选项C错误；
D．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关，选项D错误；
E．电磁波是横波，在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度垂直，选项E正确；
F．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波也能通过光缆传输，选项F错误；故选BE.
17．频率
【详解】
研究表明，提高电磁波的频率，增大电磁波的能量，电磁波传播的距离就越远。
18．7.04×10-2μF
【详解】
该电磁波的频率为
那么该电路的固有频率也应调到f。由电磁振荡的频率公式得
C=
代入数据得
C≈7.04×10-2μF
19． 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．
20．见解析
【解析】
（1）电磁波的发射过程：
①原理：利用电磁波发送声音和图像信号的工作是由广播电台和电视台来承担的，电台中的振荡器先产生高频振荡电流，同时将声音信号变为电信号，由调制器将这个信号加载到无线电波上，通过发射机的天线将无线电波发射到空中；
②振荡器：产生高频振荡电流的装置；
③调制器：把高频振荡电流变为带有信号的高频振荡电流的装置。
（2）电磁波的接收过程
①原理：声音的接收工作是由收音机来完成的，收音机的接收天线将空中载有信号的电磁波接收下来，经过调谐器的处理后，再经过检波器将声音的电信号取出来，由喇叭将电信号还原成声音；
②调谐器：是从众多频率的电磁波中选出我们需要的某一频率的电磁波，并把它变成电流的装置；
③检波器：将声音信号从高频振荡电流中取出来的装置。
无线电波传播的方式跟距离有关，常见的传播方式有：
（1）地波：沿着地球表面传播的电波，称为地波。在传播过程中因电波受到地面的吸收，其传播距离不远。频率越高，地面吸收越大，因此短波、超短波沿地面传播时，距离较近，一般不超过100公里，而中波传播距离相对较远。优点是受气候影响较小，信号稳定，通信可靠性高。
（2）天波：靠大气层中的电离层反射传播的电波，称为天波，又称电离层反射波。发射的电波是经距地面70—80公里以上的电离层反射后至接收地点，其传播距离较远，一般在1000公里以上。缺点是受电离层气候影响较大，传播信号很不稳定。短波频段是天波传播的最佳频段，渔业船舶配备的短波单边带电台，就是利用天波传播方式进行远距离通信的设备。
（3）空间直线波： 在空间由发射地点向接收地点直线传播的电波，称空间直线电波，又称直线波或视距波。传播距离为视距范围，仅为数十公里。渔业船舶配备的对讲机和雷达均是利用空间波传播方式进行通信的设备。
21．1.2×105m
【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
22．2.56s
【详解】
设地球到月球的距离为d，则电磁波在地球与月球间往返一次所用的时间t为
其中
，
从地球向月球发射电磁波，在地球上接收到反射回来的电磁波的时间为
答案第1页，共2页