6.4电磁波及其应用 同步练习（Word版含解析）

粤教版（2019）必修三 6.4 电磁波及其应用
一、单选题
1．关于电磁波及其应用，下列说法正确的是（　　）
A．同一种电磁波在不同介质中传播时，波速不变、频率和波长发生改变
B．用理疗“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得更快，这里的“神灯”是利用X射线具有很强的贯穿力
C．实验室亮着的日光灯和工作时的电磁打点计时器周围空间必有磁场和电场
D．赫兹预言了电磁波的存在，麦克斯韦最早证实了电磁波的存在
2．下列关于电磁波的说法中正确的是（　　）
A．可见光的波长比紫外线的短
B．电磁波不可以在真空中传播
C．在电磁波谱中，频率最高的是射线
D．因红外线具有荧光作用，可以用于防伪
3．2021年9月17日，神舟十二号载人飞船成功返回地面。返回舱返回过程中，有一段时间与地面会严重失效，甚至完全中断，这种现象称为黑障。形成黑障的直接原因最有可能的是（　　）
A．返回舱周围形成的高温等离子层
B．返回舱的金属外壳产生的静电屏蔽
C．返回舱在返回过程出现的失重现象
D．返回舱进入对流层后受大气的扰动
4．导体能反射微波，绝缘体可使微波透射，故在使用微波炉时（　　）
A．要用陶瓷容器盛放食物放入炉内加热
B．要用金属容器盛放食物放入炉内加热
C．金属容器或者陶瓷容器都可以使用
D．以上说法都不对
5．下图能说明产生电磁波的装置或器件的是（　　）
A． B．
C． D．
6．我国已初步建成了全球最大规模的5G移动网络。5G网络使用的通信频率在3.0GHz以上的超高频段和极高频段，4G网络使用的通信频率在0.3GHz～3.0GHz间的特高频段，5G网络比4G网络拥有更大的带宽和更快的传输速率。下列说法正确的是（　　）
A．5G信号比4G信号的波长更长
B．5G信号是纵波，4G信号是横波
C．5G信号传播不需要介质，4G信号传播需要介质
D．相同时间内5G信号比4G信号传递的信息量更大
7．某人有两部手机A和B，当用手机A（或B）拨打B（或A）的号码时，既能听到手机B（或A）的响声，又能看到B（或A）的显示屏上显示出A（或B）的号码。现把手机A放到一个透明玻璃罩内，并抽成真空，再用手机B拨打手机A的号码，以下说法正确的是 （　　）
A．既能听到A的响声，又能看到A的显示屏上显示出B的号码
B．能听到A的响声，但不能看到A的显示屏上显示出B的号码
C．不能听到A的响声，但能看到A的显示屏上显示出B的号码
D．既不能听到A的响声，也不能看到A的显示屏上显示出号码
8．关于现代通信和电磁波，下列叙述正确的是（　　）
A．光纤通信传输的信息量很大，主要用于无线电广播
B．卫星通信利用人造卫星作为中继站进行通信
C．电磁波的应用对人类有利无害
D．电磁波不能在真空中传播
9．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
10．关于电磁波，以下说法中不正确的是（　　）
A．微波炉利用了微波的热效应
B．家用电器的遥控器大多采用红外线遥控的原理，它有一个有效使用的角度范围
C．电磁波从空气中进入水中，频率不发生变化
D．我们看到的电视直播节目，声音和画面基本同步，表明声波和光波传播速度十分接近
11．对于电磁波的认识，下列说法中正确的（　　）
A．电磁波在真空中的传播速度比光速小
B．电磁波在传播时，从真空进入另一种介质中，电磁波的频率会变大
C．电磁波和声波都是纵波
D．光是一种电磁波
12．我们的生活已经离不开电磁波，如：GPS定位系统使用频率为10.23MHz（1MHz=106Hz）的电磁波，手机工作时使用频率为800～1900MHz的电磁波，家用5GWi-Fi使用频率约为5725MHz的电磁波，地铁行李安检时使用频率为1018Hz的电磁波。关于这四种电磁波的说法正确的是（　　）
A．家用5GWi-Fi电磁波的衍射现象最明显
B．GPS定位系统使用的电磁波的能量最强
C．地铁行李安检时使用的电磁波利用了其穿透本领
D．手机工作时使用的电磁波是纵波且不能产生偏振现象
13．下列各过程中，没有利用到电磁波的是（　　）
A．用水银温度计测量体温 B．用通控器打开电视机
C．用手机接听电话 D．用微波炉加热面包
14．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
15．在日常生活中，摄像机、电视机是常见的电子产品，对它们的认识，下列说法中不正确的是（ ）
A．摄像机实际上是一种将光信号转变为电信号的装置
B．电视机实际上是一种将电信号转变为光信号的装置
C．电视机接收的画面是连续的
D．摄像机在1秒内要送出25张画面
二、填空题
16．“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．
17．____________提出光是一种________波，_________用实验验证了这一预言.红外线最显著的作用是______，_______都会发出红外线，红外线波长比红光________，所以_______现象较显著，易透过云雾，可用于高空摄影；紫外线的主要作用是_______，______能发出紫外线，紫外线还有_____效应和_______作用，伦琴射线又叫_________射线，波长比紫外线________.
18．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。
19．表内是某手机的一些技术参数，根据表中数据，回答下列问题：
手机类型 网络模式 支持频段 电池容量 理论通话时间 理论待机时间 其它使用时间
3G手机 智能手机 拍照手机 GSM WCD MA 540分钟（2G） 360分钟（3G） 200小时 3G网络时间： 6小时 2G网络时间： 10小时 音乐播放时间： 40小时
（1）2G，3G是指第二、第三代数字通信，2G与3G的主要区别是在传输声音和数据的速度上的变化，该手机工作在2G或3G网络时，耗电量比较大的是____________
A．2G网络 B．3G网络
（2）该手机能接受的电磁波的最高频率是________？比电磁波的波长是_______？（）
（3）估算该手机待机时的理论待机电流___________。
三、解答题
20．在真空中传播的波长为15m的电磁波，进入某一介质中传播时，若传播速度为，该电磁波在介质中的波长是多少？
21．手机间的通信过程如图所示，从提高通信质量角度来看移动通信网络中应该怎样设定基站。
22．卫星电视传播是指电视台把无线电信号传送到高空的通信卫星上，卫星再把信号传送至地面上的其他地区.因此，我们看到卫星电视信号显示的整点时间要比本地有线电视的要晚一些
（1）解释产生这种延迟的原因.
（2）若通信卫星高度约为36000km，无线电信号传播速度为，估算这一时间差．
23．飞机失事后，为了分析事故的原因，必须寻找黑匣子，而黑匣子在30天内能以37．5kHz的频率自动发出信号，人们就可利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号来确定黑匣子的位置．那么黑匣子发出的电磁波波长是多少？
24．雷达是一种无线电探测装置，除了军用方面外，人们还可以使用雷达测定人造卫星、宇宙飞船等飞行物的速度和轨道。雷达测距是由雷达指示器直接显示出来的，当雷达向目标发射无线电波时，在指示器荧光屏上出现一个尖形波；在收到反射回来的无线电波时，在荧光屏上呈现第二个尖形波。如图所示，该图只记录了时间，每一小格表示1.0×10-4s，那么根据此图，雷达与被测目标的距离约为多少？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
A．同一种电磁波在不同介质中传播时，频率不变（频率由波源决定），波速、波长发生改变，故A错误；
B．“神灯”又称红外线灯，主要是用于促进局部血液循环，它利用的是红外线的热效应，使人体局部受热，血液循环加快，故B错误；
C．亮着的日光灯，工作时的电磁打点计时器中通的均是交变电流，在其周围产生交变磁场和电场，故C正确；
D．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹最早证实了电磁波的存在，故D错误。
故选C。
2．C
本题考查电磁波相关的基本常识
【详解】
A．可见光中紫光的频率最大而波长最短，而紫外线的频率比紫光更大，紫外线的波长比紫光更短，故A错误；
B．电磁波在真空中的传输速度等于光在真空中的传播速度，即可以在真空中传播，故B错误；
C．在电磁波谱中，频率最高的是射线，故C正确；
D．紫外线具有荧光作用，可以用于防伪，而不是红外线，故D错误．
3．A
【详解】
飞船在返回时以极高速度进入大气层，产生高温2000℃（高速使动能转化热能，使船体外壳达到2000℃，从而使周围的空气电离形成等离子体，屏蔽电磁波从而地面人员无法得知飞船的实时状况），而在接近地面时，（虽然大气密度大）飞船速度下降，温度降低，在太空（虽然高速运动）没有大气，不易产生摩擦生热而燃烧而不会产生屏蔽。
故选A。
4．A
【详解】
导体能反射微波，绝缘体可使微波透射，故在使用微波炉时，用陶瓷容器盛放食物放入炉内加热。
故选A。
5．D
【详解】
ABC装置都不能说明产生电磁波；D图的遥控器是靠产生电磁波工作的。
故选D。
6．D
【详解】
A．5G信号比4G信号的频率更大，则波长更短，选项A错误；
B．电磁波是横波，即5G信号和4G信号都是横波，选项B错误；
C．电磁波传播不需要介质，即5G信号和4G信号传播都不需要介质，选项C错误；
D．相同时间内5G信号比4G信号传递的信息量更大，选项D正确。
故选D。
7．C
【详解】
声音不能在真空中传播，所以拨打真空罩中的手机不能听到手机铃声；手机发射和接收的是电磁波信号，能在空气和真空中传播，所以真空罩中的手机能接收到呼叫信号；光也是电磁波，所以能看到手机A的显示屏上显示出B的号码，故C正确，A、B、D错误。
故选C。
8．B
【详解】
A、光纤通信是以光通信，需要用到光导纤维，不是无线传播，A错误．B、由于微波的性质更接近于光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射，同时在传输过程中信号存在衰减等，因此人类用通信卫星作中继站，B正确．C、电磁波的种类很多，长期被一些射线或微波照射会对人体产生危害，C错误．D、电磁波的传播不需要介质，能在真空中传播，D错误．故选B．
【点睛】
掌握电磁波的特点及光纤通讯、卫星通讯方面的知识．
9．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。
10．D
【详解】
A．微波炉利用了微波的热效应，故A不符合题意；
B．家用电器的遥控器大多采用红外线遥控的原理，它有一个有效使用的角度范围，故B不符合题意；
C．电磁波从空气进入水中速度变小，但频率由波源决定，是不变的，故C不符合题意；
D．我们看到的电视直播节目，声音和画面基本同步，但声波速度为340m/s，光波传播速度为3×108m/s，两者差距很大，故D符合题意．
11．D
【详解】
A．电磁波的传播速度等于 ，和光速一样，A错误；
B．电磁波的频率由振源决定，故从真空进入另一种介质中，电磁波的频率会不变，B错误；
C．电磁波是横波，声波是纵波，C错误；
D．光是一种电磁波，D正确。
故选D。
12．C
【详解】
A．电磁波波长越长，频率越低，则衍射现象越明显，GPS定位系统的电磁波衍射现象最明显，故A错误；
B．根据可知，频率越高，能量越强，则地铁行李安检时使用的能量最强，故B错误；
C．地铁行李安检时使用的电磁波利用了其穿透本领，故C正确；
D．电磁波是横波，能产生偏振现象，故D错误。
故选C。
13．A
【详解】
A．用水银温度计测量体温，用到了水银的热胀冷缩，故A符合题意；
B．用遥控器打开电视机，利用了红外线遥控技术，故B不符合题意；
C．用手机接听电话，利用了电磁波通讯，故C不符合题意；
D．用微波加热面包，用到了微波，属于电磁波，故D不符合题意；
故选A。
14．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。
15．C
【详解】
由题意可知，摄像机实际上是一种将光信号转变为电信号的装置，摄像机在1秒内传送25帧图象；电视机实际上是一种将电信号转变为光信号的装置，电视机接收的画面是不连续的，一帧一帧的．故ABD正确，C错误；本题选择错误的，故选C．
16． 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．
17． 麦克斯韦 电磁 赫兹 热效应 一切物体 长 衍射 化学效应 高温物体 荧光 杀菌、消毒 X 短
【详解】
[1][2][3][4]麦克斯韦提出光是一种电磁波，后来赫兹用实验验证了这一预言.红外线最显著的作用是热效应；
[5][6]一切物体都会发出红外线，由电磁波谱可知，红外线波长比红光长；
[7]由发生明显衍射件可知，红外线衍射现象较显著，易透过云雾，可用于高空摄影；
[8][9][10[11]紫外线的主要作用是化学效应，高温物体能发出紫外线，紫外线还有荧光，杀菌、消毒作用；
[12][13]伦琴射线又叫x射线，波长比紫外线短。
18． 无线电波 发射 接收
【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。
19． B 2100MHz 0.14m 7.1mA
【详解】
（1）[1]．3G通话时间360分钟，2G通话时间540分钟，3G通话时间短，功率消耗大；故选：B；
（2）[2][3]．该手机能接受的电磁波的最高频率是2100MHz，波长为：
（3）[4]．电池容量q=1420mA h，待机时间为200小时，故该手机待机时的理论待机电流：
20．10m
【详解】
根据
因电磁波在介质中传播其频率不变，其波长比
则有
21．见解析
【详解】
从提高通信质量角度来看应适当增加基站密度，基站天线应在高处架设，为做到网络全覆盖，设定基站后应通过实验对信号强度进行检验并不断听取用户的反馈信息。
22．（1）卫星电视信号传播距离长，所用时间长，所以晚一些（2）0.24s
【详解】
（1）电视台发出的无线电信号由电视台传到卫星，然后再由卫星传到电视台，需要一定的时间，所以卫星传来的画面上，人物动作的变化总比电缆传来的画面上相应的变化发生得晚一些．
（2）无线电信号的路程s=2h，则画面延迟的时间
23．8000m
【详解】
由C=λf得：
【点睛】
已知黑匣子发出的频率，则可由波速、波长及频率的关系求得该波的波长．
24．1.2×105m
【详解】
设雷达与被测目标的距离为s，来回的时间为t，则有
2s=ct
解得
s==m=1.2×105m
答案第1页，共2页
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