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．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
2．关于电磁波的调制技术，下列说法不正确的是（　　）
A．使高频载波的振幅随信号改变的调制叫作调幅
B．使高频载波的频率随信号改变的调制叫作调频
C．中、短波段的无线电广播，使用的是调幅方式
D．调幅波的优点是抗干扰能力强，传递过程中失真比较小
3．2021年10月16日，“神舟十三号”载人飞船成功发射，将3名航天员送入中国空间站开展为期6个月的科学实验。在空间站，航天员与地面通信采用的是（　　）
A．超声波 B．无线电波 C．有线通信 D．声波
4．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
5．手机发射和接收的信号属于电磁波。手机将信号通过天线发送到最近的一个移动基站，基站通过有线连接到机房的交换机，交换机再通过线连接到另一部手机最近的基站，基站将信号发送出去，通过已知信道被另一部手机接收。下列关于电磁波的说法正确的是（　　）
A．只要有电场和磁场，并且发生变化，就能产生电磁波
B．电磁波的传播必须在介质中才能进行
C．基站停止工作，发射出去的电磁波也就停止传播
D．电磁波的传播也就是能量的传播
6．5G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
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．在如图所示的LC振荡电路中，已知线圈的电感不变，电容器为可调电容器，开始时电容器的电容为C0，要发生电谐振应使振荡电路的固有频率加倍，则电容器的电容应变为（　　）
A．4C0 B．2C0 C．C0 D．C0
9．关于声和电磁波，下列说法正确的是（　　）
A．吹笛子时笛管振动发声
B．泥石流发生时会伴有次声波产生
C．手机和固定电话都是利用电磁波来传输信息
D．女高音的“高”和引吭高歌的“高”都是指音调高
10．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
11．如图所示是LC回路中电容器带的电荷量随时间变化的图象。在1×10－6 s到2×10－6 s内，关于电容器的充（或放）电过程及由此产生的电磁波的波长，正确的结论是（　　）
A．充电过程，波长为1 200 m B．充电过程，波长为1 500 m
C．放电过程，波长为1 200 m D．放电过程，波长为1 500 m
12．现代生活中人类与电磁波结下了不解之缘，你认为下列陈述中符合事实的足（　　）
A．麦克斯韦首先预言用实验证实了电磁波的存在
B．在真空中电磁波的传播速度小于真空中的光速
C．空间有变化的电场（或磁场）存在，不一定能形成电磁波
D．把手机放在抽成真空的玻璃盒中，手机接收不到电磁波的信号，拨打该手机号码，手机不会响铃（或振动）
13．“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
14．华为手机采用了双麦克风降噪技术，以保证优秀的通话体验。一个麦克风为用户通话时使用的麦克风，用于收集人声，而另一个配置在机身顶端的麦克风采集周围环境噪音，通过特定的模块对这两路信号进行技术处理，实现降噪功能。技术处理用到的原理是（　　）
A．干涉 B．衍射 C．调制 D．解调
15．关于电磁波的发射和接收，下列说法中正确的是（　　）
A．为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，振荡电路的频率越低越好
B．使高频振荡信号振幅随发射的信号而改变叫调频
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弱
D．要使电视机的屏上有图像，必须要有解调过程
二、填空题
16．物理学在国防科技中具有重要的意义。例如在导弹拦截试验中利用卫星把甲导弹发射的信息经过地面控制站传到指挥部，通信距离（往返）达16万千米，通信所用时间为____s。甲导弹飞行时间为7 min，而卫星把信息经过地面控制站传到指挥部，从指挥部发出指令到乙导弹雷达系统需要5 min，乙导弹从发射到击中甲导弹的过程必须在2 min内完成。乙的雷达有效距离为150 km，雷达从发出电磁波到接收到电磁波的最长时间为____s。从发现到击中目标有1 min就够了。从以上可看出，可以轻松进行拦截，这与通信时间极短有很大关系。
17．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．如图所示的电器工作时，与电磁波应用有关的是___
三、解答题
19．电磁波是一个大家族，生活中有许多应用会涉及电磁波，请举出几个与你关系密切或印象深刻的实例。
20．有波长分别为290m、397m、566m的无线电波同时传向收音机的接收天线，当把收音机的调谐电路的频率调到756kHz时，则：
(1)哪种波长的无线电波在收音机中产生的振荡电流最大？
(2)调节调谐电路中可变电容器的动片可以改变两极板的正对面积，旋进则正对面积增大，旋出则正对面积减小。如果想接收到波长为290m的无线电波，应该把调谐电路中可变电容器的动片旋进一些还是旋出一些？
21．傍晚你在家中听收音机时，若用拉线开关打开家中的白炽灯，会听到收音机中有“吱啦”的声音，试分析原因．
22．在如图所示的电路中，C1=200pF，L1=40μH，L2=160μH，怎样才能使回路2与回路1发生电谐振？发生电谐振的频率是多少？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．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。
2．D
【详解】
A．使高频载波的振幅随信号改变的调制叫作调幅，故A正确，不符合题意；
B．使高频载波的频率随信号改变的调制叫作调频，故B正确，不符合题意；
C．中、短波段的无线电广播，使用的是调幅方式，故C正确，不符合题意；
D．调频波的振幅不变，抗干扰能力比较强，传递过程中失真比较小，故D错误，符合题意。
故选D。
3．B
【详解】
空间站与地面之间有段距离没有空气，声波、超声波不能够传播；地面和太空之间距离太远，也不可能通过有线的方式来通信，只能通过电磁波（无线电波）来通信。
故选B。
4．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。
5．D
【详解】
A．均匀变化的电场和磁场不能产生电磁波， A错误；
B．电磁波可以在真空中传播，B错误；
C．基站停止工作，发射出去的电磁波继续传播，C错误；
D．电磁波可以使电荷移动，说明电磁波具有能量，电磁波传播的过程，也就是能量传播的过程，D正确。
故选D。
6．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。
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．D
【详解】
由题意，固有频率变为原来的2倍，即周期变为原来的，由
知，L不变，只有时符合要求。
故选D。
9．B
【详解】
A．吹笛子时笛子中的空气柱振动发出声音，A错误；
B．泥石流时伴随有次声波的产生，B正确；
C．电视、手机、广播电台都是利用电磁波来传递信息的，固定电话是靠电流来传递信息的，C错误；
D．“女高音”中的“高”指的是音调高；“引吭高歌”中的“高”的意思是指响度大，D错误。
故选B。
10．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。
11．A
【详解】
由题图可知，在1×10-6 s到2×10-6 s内，电容器C带的电荷量由0增加到最多，因此是充电过程。电磁振荡周期等于所发射的电磁波的周期，那么电磁波的波长为
故选A。
12．C
【详解】
A．麦克斯韦首先预言电磁波，而赫兹用实验证实了电磁波的存在，A错误；
B．在真空中电磁波的传播速度等于真空中的光速，B错误；
C．只有周期性变化的电场才能形成电磁波，均匀变化的电场只能产生恒定的磁场，将不能再产生电磁波，C正确；
D．电磁波在真空中也能传播，把手机放在抽成真空的玻璃盒中，手机能接收到电磁波的信号，D错误。
故选C。
13．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。
14．A
【详解】
降噪麦克风是通过降噪系统产生与外界噪音相位相反的声波与噪音叠加从而实现降噪的效果，且环境噪音与降噪声波频率相同，两列波发生了干涉现象。
故选A。
15．D
【详解】
A．为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，振荡电路的频率越高越好，选项A错误；
B．使高频振荡信号振幅随发射的信号而改变叫调幅，选项B错误；
C．当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时，会产生电谐振，此时接收电路中产生的振荡电流最强，选项C错误；
D．要使电视机的屏上有图像，必须要有解调过程，选项D正确。
故选D。
16． 0.53 10-3
【详解】
[1]因为电磁波传播的速度v=3×108 m/s，故通信所用的时间
t1=s≈0.53s
[2]雷达从发出电磁波到接收到电磁波最长时间为
t2=
17． 相同 共振 电谐振 高频电流
略
18．手机
【详解】
[1]手机是利用电磁波发射与接受信号的，与电磁波有关；电动机是利用通电导线在磁场中受到磁场力而工作的，与电磁波无关；电磁起重机是利用电流的磁效应工作的，与电磁波无关；所以与电磁波应用有关的是手机。
19．可见光使人眼看见物体；无线电波运用在广播通信事业上；红外线热效应明显，红外探测仪；紫外线荧光效应明显．
【详解】
可见光使人眼看见物体；无线电波运用在广播通信事业上；红外线热效应明显，红外探测仪；紫外线荧光效应明显；
20．(1)波长为397m的无线电波；(2)旋出一些
【详解】
(1)设波长分别为290m、397m、566m的无线电波的频率分别为、、，根据公式，有
所以波长为397m的无线电波在收音机中产生的振荡电流最大。
(2)要接收波长为290m的无线电波，应增大调谐电路的固有频率，由公式可知，应使电容C减小，即减小两极板的正对面积，因此应把调谐电路中可变电容器的动片旋出一些。
【点睛】
抓住振荡电流最大的条件是解题的关键，再应用解题。
21．当开关闭合时，电路中有了电流，空间的磁场发生变化，产生电磁波．电磁波被收音机接收到从而发出短暂的响声
【详解】
当开关闭合时，电路中有了电流，空间的磁场发生变化，产生电磁波．电磁波被收音机接收到从而发出短暂的响声
思路分析：收音机接收的是电磁波，当电灯打开的瞬间，空间形成变化的磁场，对收音机的电信号产生了干扰．
试题点评：考查变化的电场产生磁场
22．改变可变电容器C2的电容，使得C2为50pF，1.78MHz
【详解】
发生电谐振时两电路的固有频率相同．为使回路发生电谐振，可以改变可变电容器C2，使
f2=f1
即
解得
发生电谐振时的频率
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