4.2电磁波的发射、传播和接收（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 4.2电磁波的发射、传播和接收（Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 2.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-11 23:11:39 | ||
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文档简介
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．关于LC振荡电路，下列说法正确的是（ ）
A．电容器储存电量的本领越强，电磁波的发射效率越高
B．振荡电路的频率越高，发射的电磁波速度越快
C．调制和调谐，目的分别是提高电磁波信号的发射效率和接收效率
D．振荡电路能够发射可见光
2．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
3．中国4G牌照发放是在2014年，比发达国家晚了整整三年；但在5G时代，中国已经赢在了起跑线。已知5G信号使用频率更高的电磁波，每秒传送的数据量是4G的50~100倍，则相比4G信号（ ）
A．5G信号的光子能量更小 B．5G信号的波长更短
C．5G信号的传播速度更大 D．5G信号的波动性更明显
4．2021年5月15日7时18分，我国的“天问一号”探测器在火星乌托邦平原着陆。着陆前“天问一号”探测器分成了两部分，一部分是环绕器，继续围绕火星转动，探测火星情报，另一部分是着陆器，它像一个“罩”一样，包着火星车，最终一起落在了火星上。而这个火星车就是“祝融号”，主要负责在火星实地考察。火星是离太阳第四近的行星，也是太阳系中仅次于水星的第二小的行星，火星的直径约为地球的一半，自转轴倾角、自转周期则与地球相近，但公转周期是地球的1.88倍。火星距离地球最近达5400万千米，最远达4亿千米（探测器需飞行约7个月抵达火星）。“天问一号”火星探测器是利用电磁波与地球保持联系的，光速约为30万千米/秒，下列说法合理的是（ ）
A．2021年5月15日7时18分是指时间
B．研究火星自转时可以将其看作质点
C．可估算，从火星到地球，“祝融号”完成一次信息传输时间大约需要17分钟
D．研究“祝融号”火星车在火星表面运行的路线和速度大小，应当以太阳为参考系
5．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
6．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
7．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
8．5G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
9．“小蜜蜂”是老师上课常用的扩音设备，随着无线电技术的应用，很多老师用上了蓝牙“小蜜蜂”（蓝牙属于电磁波），麦克风与扩音器不用导线连接，老师拿着麦克风在教室中间说话，放在讲台上的扩音器也能工作。下列说法正确的是（ ）
A．“小蜜蜂”直接接收到了来自麦克风的声波信号
B．为了将信号发射出去，先要进行调制
C．“小蜜蜂”接收电磁波时，通过解调来使接收电路中出现电谐振现象
D．载波频率越高，经调制后发射出来的电磁波传播的越快
10．手机信息的接收和发射、对讲机信息的接收和发射都靠电磁波，则关于手机和对讲机发射的两列电磁波，下列叙述正确的是（ ）
A．频率一定相等 B．波长一定相等
C．能量一定相等 D．波速一定相等
11．下列情景中关于电磁波特性和应用的描述，正确的是（ ）
A．手机通话时涉及的波既有电磁波又有声波
B． “CT”利用紫外线检查多种疾病
C． “B超” 中的超声波属于电磁波
D．遥控器发出的红外线有很高的穿透本领
12．关于无线电波的发射和接收，下列说法正确的是（ ）
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，就要进行调制
D．由开放电路可以有效地把电磁波发射出去
13．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
14．高原冰雪探测雷达系统简称为雪深雷达，是2020珠峰高程测量的主力设备之一，主要利用天线发射和接收高频电磁波来探测地面雪深。通过雪深雷达探测获得珠峰峰顶冰雪层厚度，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．雷达利用电磁波的干涉特性工作
B．电磁波从空气进入冰雪层，传播速度会变大
C．电磁波从空气进入冰雪层，频率会减小
D．在电磁波中，电场和磁场随时间和空间做周期性变化
15．如图是一款磁悬浮蓝牙音箱，可实现与手机的无线信息传递，底座通电后，上面的磁体音箱就会在底座产生的磁场作用下悬浮起来，下列说法不正确的是（ ）
A．音箱悬浮时在竖直方向受到两个力，即重力和磁场的作用力
B．底座通电后能产生磁场，与电动机的工作原理相同
C．音箱悬浮利用了同名磁极相互排斥
D．无线信息传递利用的电磁波在空气中的传播速度约为3×108m/s
二、填空题
16．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____。
17．无线电波的接收
（1）接收原理：电磁波在传播时如果遇到导体，会使导体中产生感应电流，空中的导体可以用来接收电磁波，这个导体就是接收_____。
（2）电谐振：当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率_____时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫作电谐振，相当于机械振动中的_____。
①调谐：使接收电路产生_____的过程。
②解调：把声音或图像信号从_____中还原出来的过程。调幅波的解调也叫检波。
18．有一种“隐形飞机”，可以有效避开雷达的探测，秘密之一在于它的表面有一层特殊材料，这种材料能够_________________（填“增强”或“减弱"）对电磁波的吸收作用；秘密之二在于它的表面制成特殊形状，这种形状能够___________________（填“增强”或“减弱”）电磁波反射回雷达设备。
三、解答题
19．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，）
20．将两根铝管固定在感应圈的两极上，另两根铝管接微安表的表头并固定在绝缘手柄上，如图所示。
（1）接通感应圈电源，把手柄上两铝管平行靠近感应圈上的两铝管，你看到了什么现象？为什么？
（2）当把感应圈两极上的铝管拆掉后，把手柄靠近感应圈有什么现象？为什么？
21．LC振荡电路的电容C=556 pF，电感L=1 mH，若能向外发射电磁波，则其周期是多少？电容器极板所带电荷量从最大变为零，经过的最短时间是多少？
22．（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．
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
A．由电磁振荡的周期公式可知，自感系数L和电容C越大，周期越长，发射的电磁波频率越低，发射效率也越低，A错误：
B．真空中电磁波速度恒定，与频率无关，B错误：
C．调制，是为了提高图像或声音等低频电磁波信号的发射效率，调谐，是为了更有效获取目标波段的电磁波信号，C正确：
D．振荡电路只能够发射无线电波和微波，不能发射可见光，D错误。
故选C。
2．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。
3．B
【详解】
A．因为5G信号使用的电磁波频率比4G高，根据
可知5G信号的光子能量更小，故A错误；
B．由
可知频率越高的电磁波，信号的波长更短，故B正确；
C．任何电磁波在真空中的传播速度都相同，在介质中要看折射率，故C错误；
D．因5G信号的电磁波频率更高，波长更短，波动性比4G的差，故D错误。
故选B。
4．C
【详解】
A．题中2021年5月15日7时18分是指时刻。故A错误；
B．研究火星自转时不能看作质点。故B错误；
C．一般情况下电磁波从火星到地球完成一次信息传输时间，最近的需要3分钟，最远的需要22分钟，现“祝融号”从火星乌托邦平原南部到中国的航天控制中心完成一次信息传输时间大约需17分钟是合理的。故C正确；
D．研究“祝融号”火星车在火星表面运行的路线和速度大小，应当以火星表面为参考系。故D错误。
故选C。
5．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。
6．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。
7．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。
8．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。
9．B
【详解】
A．“小蜜蜂”接收到了来自麦克风的电磁波波信号，A错误；
B．为了将信号发射出去，先要进行调制，B正确；
C．把信号从高频电流中还原出来的过程，叫作解调；接收电路的固有频率跟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，这种现象叫作电谐振，C错误；
D．电磁波传播速率不会受到载波频率的影响，D错误。
故选B。
10．D
【详解】
电磁波的频率、波长和能量均由波源决定，而电磁波在相同介质中的传播速度相同，D正确ABC错误。
故选D。
11．A
【详解】
A．手机通话时涉及的波既有电磁波又有声波，A正确；
B．“CT”利用X线束对身体部位进行扫描，检查多种疾病，B错误；
C．“B超” 中的超声波属于声波，C错误；
D．遥控器发出的红外线，频率比可见光低，波长长，穿透本领较弱，D错误；
故选A。
12．D
【详解】
A．为了将信号发送出去，首先要进行调制，A错误；
B．从各个电台发出的电磁波中将需要的选出来是调谐，B错误；
C．从高频电流中取出声音信号，要进行解调，C错误；
D．利用开放电路可以有效地把电磁波发射出去，D正确。
故选D。
13．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。
14．D
【详解】
A．电磁波和声波一样，遇到障碍物反射，雷达利用电磁波的反射特性工作，故A错误；
B．电磁波在空气中的传播速度大于在冰雪中的传播速度，故B错误；
C．电磁波的频率由波源决定，与介质无关，故C错误；
D．电磁波电场和磁场随时间和空间做周期性变化，故D正确。
故选D。
15．B
【详解】
A．音箱悬浮时处于平衡状态受力平衡，它受到竖直向下的重力和竖直向上的磁场的作用力，是一对平衡力，A正确；
B．底座通电后能产生磁场是因为通电导体周围存在磁场，而电动机的工作原理通电线圈在磁场中受力转动，B错误；
C．音箱悬浮利用了同名磁极相互排斥的原理，C正确；
D．电磁波在空气中的传播速度是3×108m/s，D正确。
故选B。
16． 电信号 电磁波 高频 高频 图像 放大 图像 图像
【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。
17． 天线 相同 共振 电谐振 高频电流
【详解】
略
18． 增强 减弱
【详解】
[1]现代的“隐形飞机”之所以能够避开雷达的探测，其原因之一在于隐形飞机的表面有一层特殊材料，这种材料能够增强对电磁波的吸收作用；
[2]原因之二在于它的表面制成特殊形状，这种形状能够减弱电磁波的反射，使得雷达设备收到反射回来的电磁波发生变化。
19．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
20．（1）微安表的表头指针偏转，这说明绝缘手柄上的铝管接收到了电磁波；（2）没有装铝管时，微安表的表头指针不偏转，说明绝缘手柄上的铝管没有接收到电磁波。因为发射电磁波要有天线
略
21．4.68×10-6 s，1.17×10-6 s
【详解】
解：由振荡电路的周期公式可得
T=2π=2×3.14×s≈4.68×10-6 s
LC振荡电路周期，即是其发射的电磁波的周期，电容器极板上所带电荷量从最大变为零，经过的最短时间为，则
t==1.17×10-6 s
22．（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．
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．关于LC振荡电路，下列说法正确的是（ ）
A．电容器储存电量的本领越强，电磁波的发射效率越高
B．振荡电路的频率越高，发射的电磁波速度越快
C．调制和调谐，目的分别是提高电磁波信号的发射效率和接收效率
D．振荡电路能够发射可见光
2．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
3．中国4G牌照发放是在2014年，比发达国家晚了整整三年；但在5G时代，中国已经赢在了起跑线。已知5G信号使用频率更高的电磁波，每秒传送的数据量是4G的50~100倍，则相比4G信号（ ）
A．5G信号的光子能量更小 B．5G信号的波长更短
C．5G信号的传播速度更大 D．5G信号的波动性更明显
4．2021年5月15日7时18分，我国的“天问一号”探测器在火星乌托邦平原着陆。着陆前“天问一号”探测器分成了两部分，一部分是环绕器，继续围绕火星转动，探测火星情报，另一部分是着陆器，它像一个“罩”一样，包着火星车，最终一起落在了火星上。而这个火星车就是“祝融号”，主要负责在火星实地考察。火星是离太阳第四近的行星，也是太阳系中仅次于水星的第二小的行星，火星的直径约为地球的一半，自转轴倾角、自转周期则与地球相近，但公转周期是地球的1.88倍。火星距离地球最近达5400万千米，最远达4亿千米（探测器需飞行约7个月抵达火星）。“天问一号”火星探测器是利用电磁波与地球保持联系的，光速约为30万千米/秒，下列说法合理的是（ ）
A．2021年5月15日7时18分是指时间
B．研究火星自转时可以将其看作质点
C．可估算，从火星到地球，“祝融号”完成一次信息传输时间大约需要17分钟
D．研究“祝融号”火星车在火星表面运行的路线和速度大小，应当以太阳为参考系
5．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
6．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
7．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
8．5G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
9．“小蜜蜂”是老师上课常用的扩音设备，随着无线电技术的应用，很多老师用上了蓝牙“小蜜蜂”（蓝牙属于电磁波），麦克风与扩音器不用导线连接，老师拿着麦克风在教室中间说话，放在讲台上的扩音器也能工作。下列说法正确的是（ ）
A．“小蜜蜂”直接接收到了来自麦克风的声波信号
B．为了将信号发射出去，先要进行调制
C．“小蜜蜂”接收电磁波时，通过解调来使接收电路中出现电谐振现象
D．载波频率越高，经调制后发射出来的电磁波传播的越快
10．手机信息的接收和发射、对讲机信息的接收和发射都靠电磁波，则关于手机和对讲机发射的两列电磁波，下列叙述正确的是（ ）
A．频率一定相等 B．波长一定相等
C．能量一定相等 D．波速一定相等
11．下列情景中关于电磁波特性和应用的描述，正确的是（ ）
A．手机通话时涉及的波既有电磁波又有声波
B． “CT”利用紫外线检查多种疾病
C． “B超” 中的超声波属于电磁波
D．遥控器发出的红外线有很高的穿透本领
12．关于无线电波的发射和接收，下列说法正确的是（ ）
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，就要进行调制
D．由开放电路可以有效地把电磁波发射出去
13．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
14．高原冰雪探测雷达系统简称为雪深雷达，是2020珠峰高程测量的主力设备之一，主要利用天线发射和接收高频电磁波来探测地面雪深。通过雪深雷达探测获得珠峰峰顶冰雪层厚度，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．雷达利用电磁波的干涉特性工作
B．电磁波从空气进入冰雪层，传播速度会变大
C．电磁波从空气进入冰雪层，频率会减小
D．在电磁波中，电场和磁场随时间和空间做周期性变化
15．如图是一款磁悬浮蓝牙音箱，可实现与手机的无线信息传递，底座通电后，上面的磁体音箱就会在底座产生的磁场作用下悬浮起来，下列说法不正确的是（ ）
A．音箱悬浮时在竖直方向受到两个力，即重力和磁场的作用力
B．底座通电后能产生磁场，与电动机的工作原理相同
C．音箱悬浮利用了同名磁极相互排斥
D．无线信息传递利用的电磁波在空气中的传播速度约为3×108m/s
二、填空题
16．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____。
17．无线电波的接收
（1）接收原理：电磁波在传播时如果遇到导体，会使导体中产生感应电流，空中的导体可以用来接收电磁波，这个导体就是接收_____。
（2）电谐振：当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率_____时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫作电谐振，相当于机械振动中的_____。
①调谐：使接收电路产生_____的过程。
②解调：把声音或图像信号从_____中还原出来的过程。调幅波的解调也叫检波。
18．有一种“隐形飞机”，可以有效避开雷达的探测，秘密之一在于它的表面有一层特殊材料，这种材料能够_________________（填“增强”或“减弱"）对电磁波的吸收作用；秘密之二在于它的表面制成特殊形状，这种形状能够___________________（填“增强”或“减弱”）电磁波反射回雷达设备。
三、解答题
19．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，）
20．将两根铝管固定在感应圈的两极上，另两根铝管接微安表的表头并固定在绝缘手柄上，如图所示。
（1）接通感应圈电源，把手柄上两铝管平行靠近感应圈上的两铝管，你看到了什么现象？为什么？
（2）当把感应圈两极上的铝管拆掉后，把手柄靠近感应圈有什么现象？为什么？
21．LC振荡电路的电容C=556 pF，电感L=1 mH，若能向外发射电磁波，则其周期是多少？电容器极板所带电荷量从最大变为零，经过的最短时间是多少？
22．（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．
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
A．由电磁振荡的周期公式可知，自感系数L和电容C越大，周期越长，发射的电磁波频率越低，发射效率也越低，A错误：
B．真空中电磁波速度恒定，与频率无关，B错误：
C．调制，是为了提高图像或声音等低频电磁波信号的发射效率，调谐，是为了更有效获取目标波段的电磁波信号，C正确：
D．振荡电路只能够发射无线电波和微波，不能发射可见光，D错误。
故选C。
2．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。
3．B
【详解】
A．因为5G信号使用的电磁波频率比4G高，根据
可知5G信号的光子能量更小，故A错误；
B．由
可知频率越高的电磁波，信号的波长更短，故B正确；
C．任何电磁波在真空中的传播速度都相同，在介质中要看折射率，故C错误；
D．因5G信号的电磁波频率更高，波长更短，波动性比4G的差，故D错误。
故选B。
4．C
【详解】
A．题中2021年5月15日7时18分是指时刻。故A错误；
B．研究火星自转时不能看作质点。故B错误；
C．一般情况下电磁波从火星到地球完成一次信息传输时间，最近的需要3分钟，最远的需要22分钟，现“祝融号”从火星乌托邦平原南部到中国的航天控制中心完成一次信息传输时间大约需17分钟是合理的。故C正确；
D．研究“祝融号”火星车在火星表面运行的路线和速度大小，应当以火星表面为参考系。故D错误。
故选C。
5．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。
6．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。
7．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。
8．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。
9．B
【详解】
A．“小蜜蜂”接收到了来自麦克风的电磁波波信号，A错误；
B．为了将信号发射出去，先要进行调制，B正确；
C．把信号从高频电流中还原出来的过程，叫作解调；接收电路的固有频率跟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，这种现象叫作电谐振，C错误；
D．电磁波传播速率不会受到载波频率的影响，D错误。
故选B。
10．D
【详解】
电磁波的频率、波长和能量均由波源决定，而电磁波在相同介质中的传播速度相同，D正确ABC错误。
故选D。
11．A
【详解】
A．手机通话时涉及的波既有电磁波又有声波，A正确；
B．“CT”利用X线束对身体部位进行扫描，检查多种疾病，B错误；
C．“B超” 中的超声波属于声波，C错误；
D．遥控器发出的红外线，频率比可见光低，波长长，穿透本领较弱，D错误；
故选A。
12．D
【详解】
A．为了将信号发送出去，首先要进行调制，A错误；
B．从各个电台发出的电磁波中将需要的选出来是调谐，B错误；
C．从高频电流中取出声音信号，要进行解调，C错误；
D．利用开放电路可以有效地把电磁波发射出去，D正确。
故选D。
13．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。
14．D
【详解】
A．电磁波和声波一样，遇到障碍物反射，雷达利用电磁波的反射特性工作，故A错误；
B．电磁波在空气中的传播速度大于在冰雪中的传播速度，故B错误；
C．电磁波的频率由波源决定，与介质无关，故C错误；
D．电磁波电场和磁场随时间和空间做周期性变化，故D正确。
故选D。
15．B
【详解】
A．音箱悬浮时处于平衡状态受力平衡，它受到竖直向下的重力和竖直向上的磁场的作用力，是一对平衡力，A正确；
B．底座通电后能产生磁场是因为通电导体周围存在磁场，而电动机的工作原理通电线圈在磁场中受力转动，B错误；
C．音箱悬浮利用了同名磁极相互排斥的原理，C正确；
D．电磁波在空气中的传播速度是3×108m/s，D正确。
故选B。
16． 电信号 电磁波 高频 高频 图像 放大 图像 图像
【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。
17． 天线 相同 共振 电谐振 高频电流
【详解】
略
18． 增强 减弱
【详解】
[1]现代的“隐形飞机”之所以能够避开雷达的探测，其原因之一在于隐形飞机的表面有一层特殊材料，这种材料能够增强对电磁波的吸收作用；
[2]原因之二在于它的表面制成特殊形状，这种形状能够减弱电磁波的反射，使得雷达设备收到反射回来的电磁波发生变化。
19．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
20．（1）微安表的表头指针偏转，这说明绝缘手柄上的铝管接收到了电磁波；（2）没有装铝管时，微安表的表头指针不偏转，说明绝缘手柄上的铝管没有接收到电磁波。因为发射电磁波要有天线
略
21．4.68×10-6 s，1.17×10-6 s
【详解】
解：由振荡电路的周期公式可得
T=2π=2×3.14×s≈4.68×10-6 s
LC振荡电路周期，即是其发射的电磁波的周期，电容器极板上所带电荷量从最大变为零，经过的最短时间为，则
t==1.17×10-6 s
22．（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．
答案第1页，共2页
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