4.3无线电波的发射和接收（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 4.3无线电波的发射和接收（Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 2.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-09 23:20:59 | ||
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文档简介
人教版（2019）选择性必修二 4.3 无线电波的发射和接收
一、单选题
1．下列设备工作时，没有利用电磁波的是_______。
A．移动电话通话 B．雷达发现飞机
C．电动机通电后正常运转 D．收音机接收广播电台信号
2．下列选项正确的是（ ）
A．电磁波的传播速度一定是
B．雷达探测物体的基本原理是利用了电磁波的衍射现象
C．变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场
D．麦克斯韦是证实电磁波理论的第一人
3．下列四幅图对应的说法错误的是（ ）
A．图甲是研究光的衍射
B．图乙中涉及原理为光的干涉
C．图丙是利用光的偏振
D．图丁是光的衍射图样
4．下列关于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．经过调制后的高频电磁波向外辐射的能量更强
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不变
D．经过调制后的电磁波在空间传播波长变长
5．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
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．“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．如图所示的收音机内部含有调谐电路，调节可变电容器的电容可以改变电路的固有频率，从而选出不一样的电台，这一过程叫作（ ）
A．调谐 B．调频 C．调幅 D．调制
9．是“第五代移动通讯技术”的简称。目前通州区是北京市覆盖率最高的区县，相信很多人都经历过手机信号不好或不稳定的情况，能有效解决信号问题。由于先前的等已经将大部分通讯频段占用，留给的频段已经很小了。采用了比更高的频段，网络运用的是毫米波，将网络通讯速度提高百倍以上，但毫米波也有明显缺陷，穿透能力弱，目前解决的办法是缩减基站体积，在城市各个角落建立类似于路灯的微型基站。综合上述材料，下列说法中不正确的是
A．信号不适合长距离传输
B．手机信号不好或不稳定的情况有可能因为多普勒效应或地面楼房钢筋结构对信号一定量的屏蔽
C．信号比信号更容易发生衍射现象
D．随着基站数量增多并且越来越密集，可以把基站的功率设计小一些
10．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
11．下列说法正确的是（ ）
A．光的偏振现象说明了光是纵波
B．光从一种介质进入另外一种介质时一定能够发生全反射
C．折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关
D．手机通话时涉及的波只有电磁波
12．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卡是通过X射线工作的
C．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的功能
二、填空题
13．电视广播的发射和接收
（1）电视广播信号是一种无线电信号，实际传播中需要通过载波将信号调制成_____信号再进行传播。
（2）高频电视信号的三种传播方式：地面_____传输、有线网络传输以及_____传输。
（3）电视信号的接收：电视机接收到的高频电磁波信号经过_____将得到的电信号转变为图像信号和伴音信号。
14．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_______________.
15．2003年10月16日我国成功发射了“神州五号”载人飞船，这标志着我国的航天航空事业居于世界前列．
（1）如图是A“神州五号”的火箭发射场，B为山区，C为城市，发射场正在进行发射，若该火箭起飞时质量为2.02×105kg，起飞推力2.75×106N，火箭发射塔高100m，则该火箭起飞的加速度大小为________，在火箭推力不变的情况下，若不考虑空气阻力和火箭质量的变化，火箭起飞后经________s飞离发射塔．
（2）为了转播发射实况，我国科技工作者在发射场建立了发射台用于发射广播与电视信号．已知传输无线电广播所用的电磁波波长为550m，而传输电视信号所用的电磁波波长为0.556m，为了不让山区挡住信号的传播，使城市居民能听到和收看实况，必须通过在山顶的转发站来转发________（填无线电广播信号或电视信号），这是因为________．
16．2011年3月日本本州岛海域发生里氏9.0级地震，地震引发海啸，瞬间扑向几乎日本全部沿海地区，继而造成日本福岛核电站核泄露。
海啸冲向陆地 福岛核电站发生爆炸
（1）强烈地震全面瘫痪了日本震区的地面交通，利用卫星遥感技术可及时了解震区的受灾情况。如图所示拍摄到的照片是通过____________传回地面。
（2）海啸时产生的“水墙”速度很大，具有很大的___________能，破坏力很强。
（3）核电站是利用_________能转化为_________能再转化为___________能再转化为__________能来发电的，目前核电站利用的核反应是__________（裂变/聚变）；
（4）由于海啸，用于核电站冷却水循环系统的发电机出现异常，使反应堆温度过高，在这样的高温下，燃料棒中的错和水发生化学反应，放出大量氢气。氢气泄漏到安全壳和核电站外部结构之间和空气混合，最终导致爆炸。产生氢气过程中，是________能转化为___________能。
（5）福岛核事故达到了七级，请你说出两点核辐射造成的危害：①____________;②____________________
17．江苏人民广播电视台的频率是700kHz，它的波长是_________m。
三、解答题
18．我国第一颗人造卫星用20.009 MHz和19.995 MHz的电磁波发送信号，求这两种电磁波的波长。
19．无线电波有哪些传播途径 这些途径分别适用传播什么波段的无线电波
20．如果有两个手持卫星电话的人通过同步卫星通话，一方讲话，另一方至少要等多长时间才能听到对方的回答？（设对方听到话后立即回话，已知，）
21．（1）静电场可以用电场线和等势面形象描述．
a．请根据电场强度的定义和库仑定律推导出点电荷Q的场强表达式；
b．点电荷的电场线和等势面分布如图所示，等势面S 、S 到点电荷的距离分别为r 、r ．我们知道，电场线的疏密反映了空间区域电场强度的大小．请计算S 、S 上单位面积通过的电场线条数之比N1/N2．
（2）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．
a．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 ；
b．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．
22．一雷达向某一方向发射不连续的无线电波，每次发射的时间为百万分之一秒，两次发射的时间间隔是万分之一秒。如图是雷达指示器的显示屏上显示的情景，P为发射出去的无线电波的某一尖形波，Q为其遇到障碍物反射回来被雷达接收到的尖形波。由图中所给信息计算障碍物离雷达站的距离。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
移动电话通话、雷达发现飞机以及收音机接收广播电台信号，都是利用电磁波来实现的；电动机通电后正常运转与电磁波无关。
故选C。
2．C
【详解】
A．电磁波的传播速度受介质影响，A错误；
B．雷达探测物体的基本原理是利用了电磁波的反射现象，B错误；
C．变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场， C正确；
D．赫兹是最早用实验证实麦克斯韦电磁波理论的科学家。D错误。
故选C。
3．C
【详解】
A．图甲是光的单缝衍射，故A项正确；
B．图乙是光的干涉现象，故B正确；
C．图丙是产生电磁波不是光的偏振，故C错误；
D．图丁是泊松亮斑，光的衍射，故D正确。本题选择错误的选项。
故选C。
4．A
【详解】
调制是把低频信号加到高频电磁波上增强发射能力，频率变大，穿透能力更强，即辐射本领更强；电磁波的波速接近光速，所以传播速度不变；据c=λf可知，频率变大，波长变短，故A正确BCD错误。
故选A。
5．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。
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．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。
8．A
【详解】
调节可变电容器的电容可以改变电路的固有频率，使它与要接收的电台的电磁波的频率相同，这个电磁波在调谐电路里激起较强的电流，从而选出了这个电台。这一过程叫作调谐。
故选A。
9．C
【详解】
A．因为信号穿透能力弱，故不适合长距离传输，故A不符合题意；
B．因5G信号穿透能力弱，手机信号不好或不稳定的情况有可能因为多普勒效应或地面楼房钢筋结构对信号一定量的屏蔽，故B不符合题意；
C．采用了比的频段,即比频率更高，波长更短，更不容易发生衍射现象，故C符合题意；
D．随着基站数量增多并且越来越密集，可以吧基站功率设计小一些建立微型基站，故D不符合题意。
本题选择不正确的，故选C。
10．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。
11．C
【详解】
A．光的偏振现象说明了光是横波，选项A错误；
B．光从一种介质进入另外一种介质时若能够发生全反射，则必须满足：从光密介质射向光疏介质，入射角大于临界角，则光从一种介质进入另外一种介质时不一定能够发生全反射，选项B错误；
C．折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关，选项C正确；
D．在手机通话过程中，既涉及电磁波又涉及声波，故D错误。
故选C。
12．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卡工作肯定不是依靠X射线，X射线的辐射能量比较大，长时间接触对人体有害，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的功能，选项D正确。
故选D。
13． 高频 无线电 卫星 解调
【详解】
略
14． 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。
15． （1）3.81m/s2； 7.25 （2）电视信号； 电视信号波长短，沿直线传播，受山区阻挡，不易发生衍射
（1）根据牛顿第二定律求解加速度，根据位移时间关系公式求解时间；
（2）发生明显衍射的条件是波长大于障碍物尺寸或者与障碍物尺寸相差不大．
【详解】
（1）对火箭运用牛顿第二定律，有：F-mg=ma
解得a=3.81m/s2
再根据s=at2
得t=7.25s．
（2）发生明显衍射的条件是波长大于障碍物尺寸或者与障碍物尺寸相差不大，而传输电视信号所用的电磁波波长为0.556m，波长短，沿直线传播，受山区阻挡，不易发生衍射 ，容易被挡住；传输无线电广播所用的电磁波波长为550m，容易衍射；
16． 电磁波 机械 核 内 机械 电 裂变 内 化学 污染空气 污染水
【详解】
（1）[1]卫星通信范围大而卫星通信就是利用电磁波进行传递信息；
（2）[2]物体由于运动而具有的能量，称为物体的动能。它的大小定义为物体质量与速度平方乘积的一半。所以海啸产生的水墙具有很大的动能；
（3）[3][4][5][6][7]核电站是利用核能转化为内能再转化为机械能再转化为电能来发电的，目前的核电站都是利用核分裂反应而发电；
（4）[8][9]在高温条件下，燃料棒中的锆和水发生化学反应，放出大量氢气，消耗了内能得到了化学能，因此内能转化为了化学能；
（5）[10][11]核辐射造成的危害很多，可以严重污染环境、污染水、导致物种变异等等。
17．428.57
【详解】
[1]由电磁波的传播速度与波长、频率f的关系
变形得
18．14.993m，15.004m
【详解】
f1=20.009MHz=2.0009×107Hz
f2=19.995MHz=1.9995×107Hz
根据波速公式c=λf得
这两种频率的电磁波的波长各是14.993m，15.004m。
19．见解析
【详解】
无线电波的传播方式有：地波传播、直射波（空间波）传播和天波传播。
地波传播：沿地球表面空间传播的无线电波叫地波，由于地波在传播过程中能量逐渐被大地吸收，因此传播距离不远，由于不受天气影响，可靠性高，超长波、长波、中波的无线电信号一般利用地波传播。
直射波传播：直射波的传播距离一般在视距范围内，传播过程中强度衰减较慢，一般用于超短波和微波。
天波传播：由于大气电离层只对短波波段的电磁波产生反射，天波传播一般主要用于短波远距离通信。
20．另一方至少要等0.477s才能听到对方的回答
【详解】
要求出说话后听到对方讲话经历的时间，需要知道同步卫星分别和两人之间的距离，当两人都站在同步卫星的正下方时，电磁波经同步卫星传播的距离最短，需时最少。
设卫星的质量为m，离地高为h，同步卫星的角速度和地球自转的角速度相同。
由牛顿第二定律得
所以
无线电传播的最短距离为
传播的最短时间为
21．（1）a． b．（2）a． b．
【详解】
（1）a．在距Q为r的位置放一电荷量为q的检验电荷
根据库仑定律检验电荷受到的电场力
根据电场强度的定义
得
b．穿过每个面的电场线的总条数是相等的，若面积大，则单位面积上分担的条数就少，
故穿过两等势面单位面积上的电场线条数之比
（2）a．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
b．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
故本题答案是：（1）a ; b.
（2）a ; b.
点睛：本题是一道信息题，要读懂题目中所描述的物理情景，然后结合物理知识求解，在电场线条数一定的情况下，圆的半径越大，则单位面积上的条数就越少；同样要知道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，要借助于这些条件处理问题．
22．12km
【详解】
由题图知从发射无线电波到接收到此信号经历的时间为
Δt = × s = s
障碍物到雷达站的距离为l，则有
2l = cΔt
得
l = = × m = 12000m = 12km
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．下列设备工作时，没有利用电磁波的是_______。
A．移动电话通话 B．雷达发现飞机
C．电动机通电后正常运转 D．收音机接收广播电台信号
2．下列选项正确的是（ ）
A．电磁波的传播速度一定是
B．雷达探测物体的基本原理是利用了电磁波的衍射现象
C．变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场
D．麦克斯韦是证实电磁波理论的第一人
3．下列四幅图对应的说法错误的是（ ）
A．图甲是研究光的衍射
B．图乙中涉及原理为光的干涉
C．图丙是利用光的偏振
D．图丁是光的衍射图样
4．下列关于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．经过调制后的高频电磁波向外辐射的能量更强
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不变
D．经过调制后的电磁波在空间传播波长变长
5．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
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．“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．如图所示的收音机内部含有调谐电路，调节可变电容器的电容可以改变电路的固有频率，从而选出不一样的电台，这一过程叫作（ ）
A．调谐 B．调频 C．调幅 D．调制
9．是“第五代移动通讯技术”的简称。目前通州区是北京市覆盖率最高的区县，相信很多人都经历过手机信号不好或不稳定的情况，能有效解决信号问题。由于先前的等已经将大部分通讯频段占用，留给的频段已经很小了。采用了比更高的频段，网络运用的是毫米波，将网络通讯速度提高百倍以上，但毫米波也有明显缺陷，穿透能力弱，目前解决的办法是缩减基站体积，在城市各个角落建立类似于路灯的微型基站。综合上述材料，下列说法中不正确的是
A．信号不适合长距离传输
B．手机信号不好或不稳定的情况有可能因为多普勒效应或地面楼房钢筋结构对信号一定量的屏蔽
C．信号比信号更容易发生衍射现象
D．随着基站数量增多并且越来越密集，可以把基站的功率设计小一些
10．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
11．下列说法正确的是（ ）
A．光的偏振现象说明了光是纵波
B．光从一种介质进入另外一种介质时一定能够发生全反射
C．折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关
D．手机通话时涉及的波只有电磁波
12．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卡是通过X射线工作的
C．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的功能
二、填空题
13．电视广播的发射和接收
（1）电视广播信号是一种无线电信号，实际传播中需要通过载波将信号调制成_____信号再进行传播。
（2）高频电视信号的三种传播方式：地面_____传输、有线网络传输以及_____传输。
（3）电视信号的接收：电视机接收到的高频电磁波信号经过_____将得到的电信号转变为图像信号和伴音信号。
14．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_______________.
15．2003年10月16日我国成功发射了“神州五号”载人飞船，这标志着我国的航天航空事业居于世界前列．
（1）如图是A“神州五号”的火箭发射场，B为山区，C为城市，发射场正在进行发射，若该火箭起飞时质量为2.02×105kg，起飞推力2.75×106N，火箭发射塔高100m，则该火箭起飞的加速度大小为________，在火箭推力不变的情况下，若不考虑空气阻力和火箭质量的变化，火箭起飞后经________s飞离发射塔．
（2）为了转播发射实况，我国科技工作者在发射场建立了发射台用于发射广播与电视信号．已知传输无线电广播所用的电磁波波长为550m，而传输电视信号所用的电磁波波长为0.556m，为了不让山区挡住信号的传播，使城市居民能听到和收看实况，必须通过在山顶的转发站来转发________（填无线电广播信号或电视信号），这是因为________．
16．2011年3月日本本州岛海域发生里氏9.0级地震，地震引发海啸，瞬间扑向几乎日本全部沿海地区，继而造成日本福岛核电站核泄露。
海啸冲向陆地 福岛核电站发生爆炸
（1）强烈地震全面瘫痪了日本震区的地面交通，利用卫星遥感技术可及时了解震区的受灾情况。如图所示拍摄到的照片是通过____________传回地面。
（2）海啸时产生的“水墙”速度很大，具有很大的___________能，破坏力很强。
（3）核电站是利用_________能转化为_________能再转化为___________能再转化为__________能来发电的，目前核电站利用的核反应是__________（裂变/聚变）；
（4）由于海啸，用于核电站冷却水循环系统的发电机出现异常，使反应堆温度过高，在这样的高温下，燃料棒中的错和水发生化学反应，放出大量氢气。氢气泄漏到安全壳和核电站外部结构之间和空气混合，最终导致爆炸。产生氢气过程中，是________能转化为___________能。
（5）福岛核事故达到了七级，请你说出两点核辐射造成的危害：①____________;②____________________
17．江苏人民广播电视台的频率是700kHz，它的波长是_________m。
三、解答题
18．我国第一颗人造卫星用20.009 MHz和19.995 MHz的电磁波发送信号，求这两种电磁波的波长。
19．无线电波有哪些传播途径 这些途径分别适用传播什么波段的无线电波
20．如果有两个手持卫星电话的人通过同步卫星通话，一方讲话，另一方至少要等多长时间才能听到对方的回答？（设对方听到话后立即回话，已知，）
21．（1）静电场可以用电场线和等势面形象描述．
a．请根据电场强度的定义和库仑定律推导出点电荷Q的场强表达式；
b．点电荷的电场线和等势面分布如图所示，等势面S 、S 到点电荷的距离分别为r 、r ．我们知道，电场线的疏密反映了空间区域电场强度的大小．请计算S 、S 上单位面积通过的电场线条数之比N1/N2．
（2）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．
a．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 ；
b．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．
22．一雷达向某一方向发射不连续的无线电波，每次发射的时间为百万分之一秒，两次发射的时间间隔是万分之一秒。如图是雷达指示器的显示屏上显示的情景，P为发射出去的无线电波的某一尖形波，Q为其遇到障碍物反射回来被雷达接收到的尖形波。由图中所给信息计算障碍物离雷达站的距离。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
移动电话通话、雷达发现飞机以及收音机接收广播电台信号，都是利用电磁波来实现的；电动机通电后正常运转与电磁波无关。
故选C。
2．C
【详解】
A．电磁波的传播速度受介质影响，A错误；
B．雷达探测物体的基本原理是利用了电磁波的反射现象，B错误；
C．变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场， C正确；
D．赫兹是最早用实验证实麦克斯韦电磁波理论的科学家。D错误。
故选C。
3．C
【详解】
A．图甲是光的单缝衍射，故A项正确；
B．图乙是光的干涉现象，故B正确；
C．图丙是产生电磁波不是光的偏振，故C错误；
D．图丁是泊松亮斑，光的衍射，故D正确。本题选择错误的选项。
故选C。
4．A
【详解】
调制是把低频信号加到高频电磁波上增强发射能力，频率变大，穿透能力更强，即辐射本领更强；电磁波的波速接近光速，所以传播速度不变；据c=λf可知，频率变大，波长变短，故A正确BCD错误。
故选A。
5．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。
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．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。
8．A
【详解】
调节可变电容器的电容可以改变电路的固有频率，使它与要接收的电台的电磁波的频率相同，这个电磁波在调谐电路里激起较强的电流，从而选出了这个电台。这一过程叫作调谐。
故选A。
9．C
【详解】
A．因为信号穿透能力弱，故不适合长距离传输，故A不符合题意；
B．因5G信号穿透能力弱，手机信号不好或不稳定的情况有可能因为多普勒效应或地面楼房钢筋结构对信号一定量的屏蔽，故B不符合题意；
C．采用了比的频段,即比频率更高，波长更短，更不容易发生衍射现象，故C符合题意；
D．随着基站数量增多并且越来越密集，可以吧基站功率设计小一些建立微型基站，故D不符合题意。
本题选择不正确的，故选C。
10．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。
11．C
【详解】
A．光的偏振现象说明了光是横波，选项A错误；
B．光从一种介质进入另外一种介质时若能够发生全反射，则必须满足：从光密介质射向光疏介质，入射角大于临界角，则光从一种介质进入另外一种介质时不一定能够发生全反射，选项B错误；
C．折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关，选项C正确；
D．在手机通话过程中，既涉及电磁波又涉及声波，故D错误。
故选C。
12．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卡工作肯定不是依靠X射线，X射线的辐射能量比较大，长时间接触对人体有害，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的功能，选项D正确。
故选D。
13． 高频 无线电 卫星 解调
【详解】
略
14． 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。
15． （1）3.81m/s2； 7.25 （2）电视信号； 电视信号波长短，沿直线传播，受山区阻挡，不易发生衍射
（1）根据牛顿第二定律求解加速度，根据位移时间关系公式求解时间；
（2）发生明显衍射的条件是波长大于障碍物尺寸或者与障碍物尺寸相差不大．
【详解】
（1）对火箭运用牛顿第二定律，有：F-mg=ma
解得a=3.81m/s2
再根据s=at2
得t=7.25s．
（2）发生明显衍射的条件是波长大于障碍物尺寸或者与障碍物尺寸相差不大，而传输电视信号所用的电磁波波长为0.556m，波长短，沿直线传播，受山区阻挡，不易发生衍射 ，容易被挡住；传输无线电广播所用的电磁波波长为550m，容易衍射；
16． 电磁波 机械 核 内 机械 电 裂变 内 化学 污染空气 污染水
【详解】
（1）[1]卫星通信范围大而卫星通信就是利用电磁波进行传递信息；
（2）[2]物体由于运动而具有的能量，称为物体的动能。它的大小定义为物体质量与速度平方乘积的一半。所以海啸产生的水墙具有很大的动能；
（3）[3][4][5][6][7]核电站是利用核能转化为内能再转化为机械能再转化为电能来发电的，目前的核电站都是利用核分裂反应而发电；
（4）[8][9]在高温条件下，燃料棒中的锆和水发生化学反应，放出大量氢气，消耗了内能得到了化学能，因此内能转化为了化学能；
（5）[10][11]核辐射造成的危害很多，可以严重污染环境、污染水、导致物种变异等等。
17．428.57
【详解】
[1]由电磁波的传播速度与波长、频率f的关系
变形得
18．14.993m，15.004m
【详解】
f1=20.009MHz=2.0009×107Hz
f2=19.995MHz=1.9995×107Hz
根据波速公式c=λf得
这两种频率的电磁波的波长各是14.993m，15.004m。
19．见解析
【详解】
无线电波的传播方式有：地波传播、直射波（空间波）传播和天波传播。
地波传播：沿地球表面空间传播的无线电波叫地波，由于地波在传播过程中能量逐渐被大地吸收，因此传播距离不远，由于不受天气影响，可靠性高，超长波、长波、中波的无线电信号一般利用地波传播。
直射波传播：直射波的传播距离一般在视距范围内，传播过程中强度衰减较慢，一般用于超短波和微波。
天波传播：由于大气电离层只对短波波段的电磁波产生反射，天波传播一般主要用于短波远距离通信。
20．另一方至少要等0.477s才能听到对方的回答
【详解】
要求出说话后听到对方讲话经历的时间，需要知道同步卫星分别和两人之间的距离，当两人都站在同步卫星的正下方时，电磁波经同步卫星传播的距离最短，需时最少。
设卫星的质量为m，离地高为h，同步卫星的角速度和地球自转的角速度相同。
由牛顿第二定律得
所以
无线电传播的最短距离为
传播的最短时间为
21．（1）a． b．（2）a． b．
【详解】
（1）a．在距Q为r的位置放一电荷量为q的检验电荷
根据库仑定律检验电荷受到的电场力
根据电场强度的定义
得
b．穿过每个面的电场线的总条数是相等的，若面积大，则单位面积上分担的条数就少，
故穿过两等势面单位面积上的电场线条数之比
（2）a．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
b．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
故本题答案是：（1）a ; b.
（2）a ; b.
点睛：本题是一道信息题，要读懂题目中所描述的物理情景，然后结合物理知识求解，在电场线条数一定的情况下，圆的半径越大，则单位面积上的条数就越少；同样要知道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，要借助于这些条件处理问题．
22．12km
【详解】
由题图知从发射无线电波到接收到此信号经历的时间为
Δt = × s = s
障碍物到雷达站的距离为l，则有
2l = cΔt
得
l = = × m = 12000m = 12km
答案第1页，共2页
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