4.3 无线电通信专项测试（Word版含答案）

4.3、无线电通器
一、单选题
1．移动通信诞生于19世纪末，20世纪中叶以后，个人移动电话逐渐普及，下列关于移动电话功能的判别正确的是（　　）
A．移动电话是通过发射和接收电磁波来实现无线通信的
B．移动电话是通过发射和接收机械波来实现无线通信的
C．移动电话是一只“千里耳”，可以听到很远传来的微弱声音
D．移动电话是一只“千里眼”，可以接收到很远传来的红外线
2．如图所示，今年两会期间，新华社首次推出了“5G+全息异地同屏访谈”。这是世界上新闻媒体首次应用5G和全息成像技术。5G（传输速率10Gbps以上、频率范围3300~5000MHz）相比于4G（传输速率100Mbps~1Gbps、频率范围1880~2635MHz），以下说法正确的是（　　）
A．5G信号波动性更显著 B．4G和5G信号都是纵波
C．5G信号传输速率是4G的10倍以上 D．5G信号在真空中的传播速度更快
3．关于无线电波的发送和接收，下列说法正确的是（ ）
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．以上说法都不对
4．现行的第四代移动通信技术4G，采用1880～2635MHz频段的无线电波；2020年我国将全面推行第五代移动通信技术5G，采用3300～5000MHz频段的无线电波．未来5G网络的传输速率是4G网络的50～100倍．下列说法中正确的是（ ）
A．5G信号和4G信号都是横波
B．在空气中5G信号比4G信号传播速度大
C．5G信号和4G信号相遇能产生干涉现象
D．5G和4G电磁波信号的磁感应强度随时间是均匀变化的
5．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
6．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
7．“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
8．下列说法中正确的是（ ）
A．光的偏振现象证明了光波是纵波
B．在发射无线电波时，需要进行调谐和解调
C．在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，这是光的干涉现象
D．考虑相对论效应，一条沿自身长度方向运动的杆其长度总比杆静止时的长度长
9．下列关于电磁波的，不正确的是（　　）
A．麦克斯韦预言了电磁波的存在
B．光是一种电磁波
C．电磁波不能在真空中传播
D．移动通信是通过电磁波来传输信息的
10．电磁波已广泛运用与很多领域，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．常用的遥控器通过紫外线脉冲信号来遥控电视机
C．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
D．不同频率的光在真空中传播的速度不同
11．预碰撞安全系统是智能技术在汽车安全性上的重要应用。如图所示，后车系统配备的微波雷达发射毫米级电磁波（毫米波），并利用传感器和电子控制单元对前车反射的毫米波进行收集与运算，当系统判断有可能发生碰撞时会发出蜂鸣并显示警示信号，则（　　）
A．毫米波的频率比可见光高
B．毫米波遇到前车时会发生明显衍射现象
C．后车发射的毫米波频率高于被前车反射后接收到的频率
D．前车的金属尾板遇到毫米波时一定会产生极其微弱的感应电流
12．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较高频率电台发出的电信号，如果要接收到这个电台的信号，应该采取的措施是（　　）
A．增大调谐电路中线圈的匝数 B．加大电源电压
C．增加调谐电路中的电容 D．将线圈中的铁芯抽出
13．下列关于物理现象的描述错误的是（　　）
A．任何波传播都需要介质
B．一切物体都在不停地辐射红外线
C．红外线、可见光、紫外线、γ射线是按波长由长到短排列的电磁波
D．为了把需要传递的电信号发射到远方，必须对高频等幅电磁波进行调制
二、多选题
14．关于电磁波的接收，下列说法正确的是（　　）
A．当处于电谐振时，所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流
B．当处于电谐振时，只有被接收的电磁波才能在接收电路中产生感应电流
C．当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强
D．要使电视机的屏上有图像，必须要有解调过程
15．关于电磁波，下列说法正确的是（　　）
A．手机既能发射电磁波，也能接收电磁波
B．手机只能接收电磁波，不能发射电磁波
C．收音机既能发射电磁波，也能接收电磁波
D．收音机不能发射电磁波，只能接收电磁波
16．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
三、填空题
17．雷达:
（1）雷达是利用______来测定物体位置的无线电设备。
（2）雷达既是电磁波的____端,又是电磁波的_____端。
（3）原理:雷达用直线性好的微波定位。无线电波的传播速度是c,测出从发射无线电波到接收反射波的时间t,就可以确定障碍物的距离L= 。实际上,障碍物的距离等数据由电子电路自动计算并在荧光屏上显示。
18．电视:
（1）摄影机把图像变成_____。
（2）发射机把电信号加载到频率很高的_____上。
（3）发射天线将_____信号发射到空中。
（4）电视机的接收天线把_____信号接收下来。
（5）电视机把_____信号取出并_____。
（6）显像管将_____信号还原为____。
19．某电台发射频率为500 kHz的无线电波，某发射功率为10 kW，在距电台20 km的地方接收到该电波，该电波的波长为____________，在此处，每平方米的面积上每秒钟可接收到该电波的能量为____________．
20．某电台发射频率为500 kHz的无线电波，某发射功率为10 kW，在距电台20 km的地方接收到该电波，该电波的波长为____________，在此处，每平方米的面积上每秒钟可接收到该电波的能量为____________．
四、解答题
21．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。
22．观测宇宙中辐射电磁波的天体，距离越远单位面积接收的电磁波功率越小，观测越困难。为了收集足够强的来自天体的电磁波，增大望远镜口径是提高天文观测能力的一条重要路径。2016年9月25日，世界上最大的单口径球面射电望远镜FAST在我国贵州落成启用，被誉为“中国天眼”。FAST直径为500 m，有效提高了人类观测宇宙的精度和范围。
(1)设直径为100 m的望远镜能够接收到的来自某天体的电磁波功率为P ，计算FAST能够接收到的来自该天体的电磁波功率P ；
(2)在宇宙大尺度上，天体的空间分布是均匀的，仅以辐射功率为P的同类天体为观测对象，设直径为100 m望远镜能够观测到的此类天体数目是N0，计算FAST能够观测到的此类天体数目N。
23．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。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【解析】
【详解】
移动电话也叫无线电话，既是无线电发射台又是无线电接收台，两部移动电话间通过基地台转接，靠电磁波传递声音信号，故A正确，BCD错误。
故选A。
2．C
【解析】
【详解】
A．因5G信号的频率更高，则波长小，波动性更不明显，故A错误；
B．电磁波均为横波，即4G和5G信号都是横波，故B错误；
C．5G传输速率10Gbps以上，4G传输速率100Mbps~1Gbps，则5G信号传输速率是4G的10倍以上，故C正确；
D．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D错误。
故选C。
3．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．为了将信号发射出去，先要进行调制，A错误；
B．为了从各个电台发出的电磁波中选出需要的，就要进行调谐，B错误；
C．为了从高频电流中取出音频信号，就要进行解调，C错误；
D．综上分析，可知，D正确。
故选D。
4．A
【解析】
【详解】
A．5G和4G信号都是电磁波，电磁波都是横波，故A正确；
B．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B错误；
C．波的干涉条件是两列波的频率相同，振动情况相同，5G和4G信号的频率不同，相遇不能产生干涉现象，故C错误；
D．根据麦克斯韦电磁场理论可知，均匀变化的电（磁）场只能产生恒定不变的磁（电）场，不能形成电磁波，故5G和4G电磁波信号的磁感应强度随时间不是均匀变化的，故D错误。
5．A
【解析】
【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．
【点睛】
本题易错点为：有些同学错误认为磁场产生电场，电场产生磁场，注意麦克斯韦的电磁场理论是电磁波产生的理论基础，要加强理解与应用．
6．A
【解析】
【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。
7．B
【解析】
【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。
8．C
【解析】
【详解】
A．偏振现象只发生在横波中，光的偏振现象证明光是一中横波，A错误；
B．发射电磁波时需要先将信号进行调制，而在接收电磁波时才进行调谐，接收完成后进行解调，故B错误；
C．两块捏紧的玻璃板中间形成空气薄膜，在白炽灯照射下有彩色条纹，发生了薄膜干涉，C正确；
D．根据相对论中长度的相对性可知，一条沿自身长度方向运动的杆其长度总比杆静止时的长度短，D错误。
故选C。
9．C
【解析】
【详解】
AB．麦克斯韦预言了电磁波的存在；并提出光是一种电磁波，故AB正确，不符合题意；
C．电磁波是种物质，可以在真空中传播，故C错误，符合题意；
D．移动通信是通过电磁波来传输信息的，其信号传播速度与光速相同，故D正确，不符合题意。
故选C。
10．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．电磁波是横波，波都能发生干涉和衍射现象，选项A错误；
B．常用红外线作为脉冲信号来遥控电视，选项B错误；
C．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，选项C正确；
D．不同频率的光在真空中传播的速度相同，选项D错误。
故选C。
11．D
【解析】
【详解】
A．从电磁波谱的顺序可知毫米波的频率比可见光低，故A错误；
B．毫米波的波长远小于车的大小，所以遇到前车时不会发生明显衍射现象，故B错误；
C．被前车反射后的电磁波，相当于接收者在靠近波源导致频率变大，故C错误；
D．系统判断有可能发生碰撞时会发出蜂鸣并显示警示信号，说明前车的金属尾板遇到毫米波时一定会产生极其微弱的感应电流，故D正确。
故选D。
12．D
【解析】
【详解】
当调谐电路的固有频率等于接收电磁波的频率时，发生电谐振才能较好地收到电台信号，本题中接收不到信号的原因是调谐电路的固有频率较低，由可知，在电容C无法再调节的情况下，可减小L以提高，故选D。
13．A
【解析】
【详解】
A．电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，故A正确；
B．自然界中任何物体都向外辐射红外线，温度越高，辐射红外线本领越强，故B错误；
C．红外线、可见光、紫外线、γ射线是按波长由长到短排列的电磁波，故C错误；
D．根据电磁波发射的特点可知，为了使需要的传播信息加载在电磁波上发射到远方，必须振荡电流进行调制，故D错误。
故选A。
14．ACD
【解析】
【分析】
【详解】
ABC．当处于电谐振时，所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流，只不过频率跟调谐电路固有频率相等的电磁波，在接收电路中激起的感应电流最强，AC正确，B错误。
D．把声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程称为解调，D正确。
故选ACD。
15．AD
【解析】
【详解】
AB．手机在使用过程中，将要传递的信息用电磁波发射出去，另一方面又可以通过接受电磁波来获取他人传递给自己的信息，故B错误，A正确；
CD．收音机只能利用天线接收电磁波，不能发射电磁波，故C错误，D正确。
故选AD。
16．BCDG
【解析】
【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。
17． 无线电波 发射 接收
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备。
（2）[2][3]雷达既是电磁波的发射端,又是电磁波的接收端。
18． 电信号 电磁波 高频 高频 图像 放大 图像 图像
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]摄影机把图像变成电信号。
(2)[2]发射机把电信号加载到频率很高的电磁波上。
(3)[3]发射天线将高频信号发射到空中。
(4)[4]电视机的接收天线把高频信号接收下来。
(5)[5][6]电视机把图像信号取出并放大。
(6)[7][8]显像管将图像信号还原为图像。
19． 600m 2×10-6 J
【解析】
【分析】
电磁波传播过程中的频率是不变的，根据求解波长；根据能量守恒定律列式求解每平方米的面积每秒钟可接收到该电波的能量．
【详解】
电磁波传播过程中的频率和波长没有改变，故电波的波长不变，故：；
每平方米的面积每秒钟可接收到该电波的能量为
20． 600m 2×10-6 J
【解析】
【分析】
电磁波传播过程中的频率是不变的，根据求解波长；根据能量守恒定律列式求解每平方米的面积每秒钟可接收到该电波的能量．
【详解】
电磁波传播过程中的频率和波长没有改变，故电波的波长不变，故：；
每平方米的面积每秒钟可接收到该电波的能量为
21．减小线圈匝数
【解析】
【详解】
收不到高频率的电台信号，因此需要增加调谐电路的固有频率，根据
可知，减小线圈匝数，会导致自感系数减小，从而导致固有频率增加，即应该减小线圈的匝数。
22．(1)；(2)
【解析】
【详解】
(1)地球上不同望远镜观测同一天体，单位面积上接收的功率应该相同，因此
(2)在宇宙大尺度上，天体的空间分布是均匀的。因此一个望远镜能观测到的此类天体数目正比于以望远镜为球心、以最远观测距离为半径的球体体积。
设地面上望远镜能观测到此类天体需收集到的电磁波的总功率的最小值为P0，直径为100 m望远镜和FAST能观测到的最远距离分别为L0和L，则
可得
L=5L0
则
23．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”。
【解析】
【详解】
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”。
答案第1页，共2页
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