4.2电磁波的发射、传播和接收 同步练习（Word版含解析）

鲁科版 （2019）选择性必修第二册 4.2 电磁波的发射、传播和接收
一、单选题
1．如图所示为电视接收过程示意图，其工作过程顺序正确的是（　　）
A．解调——放大——调谐——显示
B．调谐——放大——解调——显示
C．调谐——解调——放大——显示
D．放大——调谐——解调——显示
2．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
3．一品牌双波段（中、短波段）收音机的接收电路原理简化结构如图所示，通过切换开关和旋转可变电容器动片来改变回路中的电感和电容，从而实现接收不同波段的信号。则（　　）
A．调制过程是指通过调节、，使接收电路的固有频率与接收到的电磁波的频率相等
B．接收电路的固有频率与需要接收的电磁波频率不相等时，接收电路将无法接收该电磁波
C．使S接且动片完全旋入，可接收到波长最短的电磁波
D．使S从打到，同时动片旋出，接收到的电磁波频率可能不变
4．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
5．电视机的室外天线能把电信号接收下来，原因是（　　）
A．天线处于变化的电磁场中，产生的电流输送给LC回路
B．天线只处于变化的电场中，产生的电流输送给LC回路
C．天线只是有选择地接收某电台信号，而其他电台信号不接收
D．天线将电磁波传输到电视机内
6．关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是（　　）
A．电场和磁场总是相互联系的，它们统称为电磁波
B．电磁场由发生的区域向远处的传播就是电磁波
C．电磁波传播的速度总是3×108m/s
D．电磁波是一种物质，因而只可以在物质中传播
7．以下说法正确的是（　　）
A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，楞次通过实验证实了电磁波存在
B．只有高温物体才能辐射出红外线，红外线具有热效应
C．在电磁波的发射过程，必须对信号进行调制
D．在LC振荡电路放电过程中电流增大，电场能增大，磁场能减小
8．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
9．5G时代移动通信技术采用3300×106Hz~5000×106Hz频段的电磁波，相比于现有的4G移动通信技术采用的1880×106Hz~2635×106Hz频段而言，具有更大的优势，下列说法正确的是（　　）
A．4G和5G信号相遇可能发生稳定干涉
B．4G和5G信号既可以有线传播，也可以无线传播
C．5G信号比4G信号遇到相同障碍物时衍射现象更明显
D．在真空中5G信号的传播速度比4G信号的传播速度快
10．关于波和波的现象解释，下列说法中正确的有（　　）
A．电磁波的传播速度恒为
B．雷达工作时利用了声波的反射
C．增透膜使得两列反射光波相消，但透射光强并没有增加
D．声源与观察者相对靠近时，观察者按收到的频率大于声源发出的频率
11．电磁波在空气中的传播速度是，当遇到障碍物时要发生反射。雷达在发射和接收反射回来的电磁波时，在荧光屏上分别呈现出一个尖形波。如果雷达监视屏上显示的发射和接收的尖形波如图所示，已知雷达监视屏上相邻刻度线间表示的时间间隔为，则被监视目标与雷达的距离最接近（ ）
A． B．
C． D．
12．如图为磁共振无线充电的示意图，当接收电路的固有频率与发射电路线圈产生的磁场振动频率一致的时候，产生磁共振，从而进行能量的传递。该过程类似于无线电发射与接收环节中的（　　）
A．调幅 B．调频 C．调谐 D．解调
13．在抗击新冠疫情期间，流畅稳定的网络信号是保证同学们学习效果的关键，网络信号的稳定传输通常需要用到光纤和Wi-Fi无线路由器，下列表述正确的是（　　）
A．光纤通讯利用光纤来传输包含信息的电流信号
B．光纤通讯利用光的全反射原理传输包含信息的光信号
C．Wi-Fi无线路由器发射包含信息的超声波信号
D．Wi-Fi无线信号可以绕过障碍物传播是利用了波的干涉原理
14．无线电技术的发展给人类带来了极大的便利，下列有关电磁波的说法，正确的是（　　）
A．电磁波不能在真空中传播
B．通信中广泛应用的无线电波是电磁波谱中波长最短的
C．手机使用过程中发射的无线电波都是经过调制的
D．电磁波具有反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象，但不会发生多普勒效应
15．以下关于电磁波的说法正确的是 （　　）
A．可见光不是电磁波
B．无线电通信是利用电磁波传输信号的
C．电磁波不能在真空中传播
D．电磁波不具有能量
二、填空题
16．现在，移动电话(手机)已经十分普遍，随身携带一部手机，就可以在城市的任何一个角落进行通话．我国现有几亿部手机，那么每一部手机接收到的电磁波频率________(填“相同”或“不相同”)．现在建了很多地面转播塔，但还是有很多“盲区”，我们不用同步卫星直接转播的原因是________.
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．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_______________.
三、解答题
19．利用共振解释下列情况：
（1）在修建桥梁时需将桥柱插入江底，如何利用共振使桥柱更容易沉入桥底？
（2）收音机选台时利用的电谐振原理是什么？
20．收音机的调谐电路中线圈的自感系数为L，要想接收波长为λ的电磁波，应把调谐电路中电容器的电容调至(c为光速)多少？
21．收音机选台时，如果调谐不准就会出现“串台”现象，这是为什么？
22．如图所示是接收无线电波的简易收音机电路图．已知L和C，当 C调至C0时，
（1）指出哪些元件组成了调谐电路，周期是多少？
（2）这时该电路能收到的无线电波波长λ是多少？
（3）元件D、C1起什么作用？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
天线接收电磁波；调谐器选出某一频率的电磁波；经高频放大后，从高频电磁波中取出音频电信号，经检波器后送到扬声器；扬声器把音频电信号转换成声音，故接收过程的顺序为调谐→解调→放大→显示
故选C。
2．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。
3．D
【详解】
A．调谐过程是通过调节、，使接收电路的固有频率与接收到的电磁波的频率相等，故A错误；
B．接收电路的固有频率与需要接收的电磁波频率不相等时，该电磁波在接收电路中引起的振荡电流不强，但仍可接收到该电磁波，故B错误；
CD．频率越大接收到的波长越短，接时小，动片完全旋入时大，由公式
知，接收电路的固有频率可能不变，可接收到波长可能保持不变且不是最短的；同理，接时大，动片完全旋出时小，接收电路的固有频率可能不变，接收到的电磁波频率可能不变，故C错误；故D正确。
故选D。
4．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。
5．A
【详解】
室外天线处于空间变化的电磁场中，天线中产生了感应电流，此电流通过馈线输送给LC电路，此电流中空间各电台信号激起的电流均存在，但只有频率与调谐电路频率相等的电信号对应电流最强，然后再通过解调处理输入后面电路。
故选A。
6．B
【详解】
AB．电场和磁场相互激发并向远处传播，形成电磁波，故A错误，B正确；
CD．电磁波是一种物质，因而也可在真空中传播，且在真空中传播的速度最大，为3×108m/s，故C、D错误。
故选B。
7．C
【详解】
A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波存在，选项A错误；
B．任何物体都能辐射出红外线，物体的温度越高，辐射出的红外线越强，红外线具有热效应，选项B错误；
C．在电磁波的发射过程，必须对信号进行调制，选项C正确；
D．在LC振荡电路放电过程中电流增大，磁场能增大，电场能减小，选项D错误。
故选C。
8．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。
9．B
【详解】
A．4G和5G信号频率不同，则相遇时不可能发生稳定干涉，选项A错误；
B．4G和5G信号既可以有线传播，也可以无线传播，选项B正确；
C．5G信号比4G信号的波长短，则遇到相同障碍物时4G信号衍射现象更明显，选项C错误；
D．在真空中5G信号的传播速度与4G信号的传播速度相等，选项D错误。
故选B。
10．D
【详解】
A．电磁波在真空中的传播速度恒为，在其它介质中传播速度并不相等，A错误；
B．雷达工作时利用了电磁波的反射，B错误；
C．反射光相消就是透射光增强，因为两个光的光程差是一样的，但一个肯定有另一个肯定没有半波损失，把薄膜厚度设计成反射光相消，透射光就增强，C错误；
D．根据多普勒效应，声源与观察者相对靠近时，观察者按收到的频率大于声源发出的频率，D正确。
故选D。
11．B
【详解】
读图可知电磁波发射到接收的总时间为 ，单程的时间为
由
得
故选B。
12．C
【详解】
电子调谐是指调节一个振荡电路的频率使它与另一个正在发生振荡的振荡电路（或电磁波）发生谐振，所以C正确；ABD错误；
故选C。
13．B
【详解】
AB．光纤通讯利用光的全反射原理传输包含信息的光信号，故A错误B正确；
C．Wi-Fi无线路由器发射包含信息的电磁波信号，故C错误；
D．Wi-Fi无线信号可以绕过障碍物传播是利用了波的衍射原理，故D错误；
故选B。
14．C
【详解】
A．电磁波能在真空中传播，选项A错误；
B．通信中广泛应用的无线电波是电磁波谱中波长最长的，选项B错误；
C．手机使用过程中发射的无线电波都是经过调制的，选项C正确；
D．电磁波具有反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象，但也会发生多普勒效应，选项D错误。
故选C。
15．B
【详解】
A．无线电波，红外线，可见光，紫外线都是电磁波，A错误；
B．无线电通信是利用电磁波传输信号的，B正确；
C．电磁波传播不需要介质，可以在真空中传播，C错误；
D．电磁波具有能量，D错误。
故选B。
16． 不相同 用卫星传播太远，信号太弱
【详解】
每部手机收到的电磁波频率是不相同的，“盲区”我们不用同步卫星直接传播的原因是用卫星传播太远，信号太弱．
17． 电磁波 红外线
由题中“wifi”是以无线方式互相连接的技术”可知，本题考查电磁波和红外线的应用，根据电磁波和红外线的应用可解答本题．
【详解】
[1] 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；
[2] 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． 若干波段 电磁波谱
【详解】
[1][2]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。
19．（1）在修建桥梁时需将桥柱插入江底，让打桩机的打击频率等于桥柱的固有频率，使桥柱发生共振，桥柱更容易沉入桥底。
（2）收音机选台时，调解LC振荡电路的频率等于要接收的电台的频率，LC振荡电路发生电谐振，LC振荡电路的电流最大，就能接收到该电台的信号。
【详解】
（1）在修建桥梁时需将桥柱插入江底，让打桩机的打击频率等于桥柱的固有频率，使桥柱发生共振，桥柱更容易沉入桥底。
（2）收音机选台时，调解LC振荡电路的频率等于要接收的电台的频率，LC振荡电路发生电谐振，LC振荡电路的电流最大，就能接收到该电台的信号。
20．
【详解】
接收电磁波必须进行调谐，使接收回路产生电谐振，由产生电谐振的条件f固＝f电磁波得
解得
C＝
【点睛】
解决本题的关键知道当接收电路的固有频率和收到的电磁波频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，发生电谐振．以及掌握电磁振荡的频率f＝.
21．见解析
【详解】
收音机选台时，我们调至具体频道时调谐器将相对应的频率信号进行调谐，使这一频率产生的电流达最大，然后输送给调谐器；如果调谐不准，就可能出现两种不同频率的信号都会在电路中产生，即出现“串台”现象。
22．（1）线圈和可变电容组成了LC 调谐电路．
（2）
（3）D是检波元件，作用是从经过调制的高频振荡电流中取出调制信号．C1的作用是让高频成分基本上从此通过，剩下音频电流通过耳机．
【详解】
（1）线圈和可变电容组成了LC调谐电路．这时周期
（2）谐振时f波＝f又c=λf ，故
（3）D是检波元件，作用是从经过调制的高频振荡电流中取出调制信号．C1 的作用是让高频成分基本上从此通过，剩下音频电流通过耳机．
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