4.3电磁波的发射、传播和接收 同步练习（Word版含解析）

粤教版（2019）选择性必修二 4.3 电磁波的发射、传播和接收
一、单选题
1．无线电广播需要对电磁波进行调制的原因是（　　）
A．未经调制的高频电磁波无法向外界辐射
B．调制后的电磁波在空间传播的波长保持不变
C．调制后的电磁波在空间传播得更快
D．调制后的高频电磁波才能把要发射的信号传递出去
2．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
3．以下关于手机使用的说法中，正确的是（　　）
A．在乘坐飞机时可以使用手机 B．在乘坐汽车时可以使用手机
C．在爆破工地可以使用手机 D．在雷雨天可以使用手机
4．下面关于电视的说法中错误的是（　　）
A．电视信号的发射、接收过程：景物→电信号→电磁波→电信号→图象
B．摄像机在一秒钟内要传递24张画面
C．显像管是将电信号还原成景物图象的关键部分
D．由于画面更换迅速和视觉暂留现象使人们看到的是活动的景象
5．关于电磁波，下列说法正确的是（　　）
A．电磁波和机械波都需要通过介质传播，它们由一种介质进入另一种介质时频率都不变
B．根据麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波是横波
C．发射无线电波时需要对电磁波进行调制和解调
D．雷达发射的是直线性能好、反射性能强的超声波
6．转换电视频道时，选择自己喜欢的电视节目，称为（　　）
A．调制 B．调谐 C．解调 D．调幅
7．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
8．抗击新型冠状病毒肺炎疫情的战斗中，中国移动携手“学习强国”推出了武汉实景24小时直播，通过5G超高清技术向广大用户进行九路信号同时直播武汉城市实况，全方位展现镜头之下的武汉风光，共期武汉“复苏”。5G是“第五代移动通信技术”的简称，其最显著的特征之一是具有超高速的数据传输速率。5G信号一般采用频段的无线电波，而现行第四代移动通信技术4G的频段范围是，则（　　）
A．5G信号比4G信号所用的无线电波在真空中传播得更快
B．5G信号是横波，4G信号是纵波
C．空间中的5G信号和4G信号会产生干涉现象
D．5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站
9．“4G改变生活，5G改变社会”。5G网络使用的无线电通信频率是在3.0GHz以上的超高频段和极高频段，比4G网络（无线电通信频率在1.8GHz~2.7GHz之间）通信拥有更大的带宽，相同时间传递的信息量更大。下列说法正确的是（　　）
A．5G信号和4G信号都是横波
B．5G信号比4G信号波长更长
C．5G信号比4G信号传播速度更快
D．5G信号比4G信号更容易绕过障碍物，便于远距离传播
10．太赫兹波是一种电磁波，波长在3mm-0.03mm之间，不少专家确信太赫兹波将颠覆未来绝大多数行业，甚至还有人认为太赫兹波将是6G或者7G通信的基础，因为太赫兹波波长短，穿透力强于雷达波。下列说法正确的是（　　）
A．当观察者不动，波源朝着观察者运动时，波源的频率增大
B．使电磁波接收电路产生电谐振的过程叫解调，是调制的逆过程
C．变化的电场必能产生变化的磁场，变化的磁场必能产生变化的电场，这样交替产生电磁波
D．雷达是利用微波来测定物体位置的无线电设备，是利用微波波长短，衍射不明显的特点，太赫兹波有望用于测定物体的位置
11．收看某个频道播放的电视节目具体是由下列哪个单元电路决定的（ ）
A．接收天线 B．调制器 C．调谐器 D．解调器
12．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
13．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．用如图甲所示的振荡电路发射无线电波，高频振荡器产生高频等幅振荡如图乙所示，人对着话筒说话产生的低频振荡如图丙所示，根据乙、丙两个图像，发射出去的调幅电磁波图像应是（　　）
A． B．
C． D．
15．有一个接收电路，原来接收较低频率的电磁波，现在要想接收较高频率的电磁波，下列调节正确的是（　　）
A．增加电源电压 B．使用调频的调制方式
C．把可动电容器的动片适当旋出一些 D．在线圈中插入铁芯
二、填空题
16．要有效地发射电磁波，振荡电路必须具有的两个特点：
（1）要有_________的振荡频率，频率越_________，发射电磁波的本领越大。
（2）振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，因此采用_________电路。
17．如图所示为某收音机接收电路，其电感L=10-3mH，为了接收波长为500m的电磁波，其电容C应调到___________。
18．(1)下列关于电磁波的说法正确的是( )
A．均匀变化的磁场能够在空间产生电场
B．电磁波在真空和介质中传播速度相同
C．只要有电场和磁场，就能产生电磁波
D．电磁波在同种介质中只能沿直线传播
(2)目前雷达发射的电磁波频率多在200MHz至1000MHz的范围内，请回答下列关于雷达和电磁波的有关问题。
①雷达发射电磁波的波长范围是多少______？
②能否根据雷达发出的电磁波确定雷达和目标间的距离_______？
19．现代通信主要有卫星通讯、网络通信、________通信和________通信四种方式 ，用________颗同步卫星可以实现全球通信．发射频率为AM1000kHz的电磁波长为________m
三、解答题
20．发射电磁波时为什么要使用开放电路？
21．一个LC振荡电路，电感L变化的范围是0.1～4.0mH，电容C的变化范围是4～90PF，求此振荡电路的频率范围和产生的电磁波的波长范围．
22．一台收音机的LC调谐电路由电感线圈和可变电容器组成，可变电容器电容的变化范围是30～300pF，调谐电路能接收的电磁波的最小频率是550kHz，已知光速c=3×108m/s，求它能接收的电磁波的最大频率和最小波长。
23．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？
24．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530kHz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）如果想接收到波长为397m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？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】
A．未经调制的高频电磁波也能向外界辐射，但是传递目的地不确定，所以A错误；
B．调制后的电磁波不同频率在空间传播的波长不同，所以B错误；
C．电磁波在空间传播速度一般不变，所以C错误；
D．经过调制后的高频电磁波才能把要发射的信号传递出去，所以D正确；
故选D。
2．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。
3．B
【详解】
A．乘坐飞机时为了防止手机电磁波对飞机仪表造成干扰发生危险，所以在乘坐飞机时禁止使用手机，故A错误；
B．汽车电子设备较少，故在乘坐汽车时可以使用手机，故B正确；
C．在爆破工地为防止手机电磁波对爆破装置造成影响发生爆炸，所以爆破工地不能使用手机，故C错误；
D．在雷雨天避免云层与手机之间发生放电造成雷击伤害，所以在雷雨天不能使用手机，故D错误。
故选B。
4．B
【详解】
A．电视信号的发射、接收过程：景物→电信号→电磁波→电信号→图象，选项A正确，不符合题意；
B．电视信号的发射和接收过程中，信号在不断发生变化，在这个变化中关键是显像管的作用，视觉暂留使我们看到物体在动，摄像机1 s内传送25张画面，故B错误，符合题意。
C．显像管是将电信号还原成景物图象的关键部分，选项C正确，不符合题意；
D．由于画面更换迅速和视觉暂留现象使人们看到的是活动的景象，选项D正确，不符合题意。
故选B。
5．B
【详解】
A．电磁波不需要通过介质，而机械波都需要通过介质传播，它们由一种介质进入另一种介质时频率都不变，故A错误；
B．麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波是横波，故B正确；
C．发射无线电波时需要对电磁波进行调制，而接收时，则需要解调，故C错误；
D．雷达发射的是直线性能好、反射性能强的微波，故D错误。
故选B。
6．B
【详解】
我们在选择电视节目时是调谐。改变电路的固有频率，使它跟要接收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感应电流，于是就选出了相应的电视节目。故B正确ACD错误。
故选B。
7．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。
8．D
【详解】
A．任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故5G信号与4G信号所用的无线电波在真空中的传播速度相同，故A错误；
B．5G信号与4G信号都是电磁波，为横波，故B错误；
C．5G信号和4G信号的频率不一样，不能发生干涉现象，故C错误；
D．5G信号的频率更高，则波长更小，故5G信号更不容易发生明显的衍射现象，因此5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站，故D正确。
故选D。
9．A
【详解】
A．4G和5G信号均为电磁波，电磁波传播过程中，电场强度和磁感应强度的方向始终与传播方向垂直，故电磁波为横波，故A正确；
B．5G信号比4G信号频率高，光子的能量大，故相同时间传递的信息量更大，但其波长要比4G信号短，故B错误；
C．任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故传播速度相同，故C错误；
D．因5G信号的频率更高，则波长小，故4G信号更容易发生明显的衍射现象，便于远距离传播，故D错误；
故选A。
10．D
【详解】
A．多普勒效应，声源频率不变，观察者接受到的频率发生改变，故A错误；
B．使电磁波接收电路产生电谐振的过程叫调谐，解调是调制的逆过程，故B错误；
C．均匀变化的电场产生恒定的磁场，周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，均匀变化的磁场产生恒定的电场，周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，故C错误；
D．雷达测物体位置就是利用无线电波中的微波，波长短，衍射不明显，有利于波的直线传播，有利于确定物体位置，太赫兹波，波长更短，可能有利于测物体位置，故D正确。
故选D。
11．C
【详解】
A．接收天线负责接收信号，但它不能选择信号，故A错误；
B．调制器的作用是将音频及视频信号加载到高频信号中，故B错误；
C．当我们调至具体频道时调谐器将向对应的频率信号进行调谐，使这一频率的电磁波产生的感应电流达到最大，然后输送给解调器，这样我们就可看到相应频道的电视节目，故C正确；
D．解调器的作用是将输入的信号中的音频及视频信号检出送给放大电路，故D错误。
故选C。
12．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。
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，通信中的光波主要是激光，不是电流信号，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，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，D错误。
故选B。
14．B
【详解】
使电磁波随各种信号而改变的技术，叫调制.调制共有两种方式：一是调幅，即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载；另一是调频，即通过改变频率来实现信号加载电磁波.由各选项的图形可知，该调制波为调幅波，即发射信号的振幅随声音信号振幅的变化而变化，所以B正确；ACD错误；
故选B。
15．C
【详解】
AB．增大接收电路的频率，由公式可知应减小电容或电感，所以AB错误；
C．把可动电容器的动片适当旋出一些，正对面积减小，则减小了电容，增大接收电路的频率，所以C正确；
D．在线圈中插入铁芯，增大了电感，则减小接收电路的频率，所以D错误；
故选C。
16． 足够高 高 开放
略
17．7.04×10-2μF
【详解】
[1]该电磁波的频率为
那么该电路的固有频率也应调到f。由电磁振荡的频率公式得
C=
代入数据得
C≈7.04×10-2μF
18． A 0.3~1.5m 能
【详解】
(1)[1]AC．如果电场（或磁场）是均匀变化的，产生的磁场（或电场）是恒定的，不能产生新的电场（磁场），因而不能产生电磁波，A正确，C错误；
B．电磁波的传播速度跟介质有关，频率由波源决定，同一频率的电磁波在不同介质中波长不等，由v＝λf知不同介质中波的传播速度不同，B错误；
D．电磁波在同种均匀介质中才能沿直线传播，D错误。
故选A。
(2)①[2]由c＝λf可得
λ1＝＝m＝1.5m
λ2＝＝m＝0.3m
故雷达发出的电磁波的波长范围是0.3~1.5m。
②[3]电磁波测距的原理就是通过发射和接收电磁波的时间间隔来确定距离，所以可根据
x＝
确定雷达和目标间的距离。
19． 微波 光纤 三 300
(1)要解答本题需掌握：微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通讯组成了现代的通信网络．三颗同步卫星可以实现全球通信．
(2)根据公式波速=波长×频率（c=λf）可进行计算，注意波速c=3×108m/s.
【详解】
现在的通信方式很多，主要有微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通讯等，这些通信方式组成了现代的通信网络．
在卫星通讯中，用三颗同步卫星可以实现全球通信．
因为波速=波长×频率（c=λf），波速c=3×108m/s．则波长：.
【点睛】
本题主要考查学生对：现代网络通讯的了解和掌握，是一道基础题．对电磁波公式的熟练应用是本题的难点．
20．见解析
【详解】
发生电磁波过程要向外辐射能量，为有效地把电磁场的能量辐射出去，发射电磁波时要使用开放电路。
21．2.65×105～1.96×106Hz， 37.7-1130m
【详解】
试题分析：由和得
="37.7" m
m="113" 0m
所以发射电磁波的频率范围为：2.65×105～1.96×106Hz
波长范围为37.7 m—113
考点：电磁波的产生和传播 波长、波速和频率之间的关系
【点睛】
点评：电磁波是由电磁振荡电路产生的，所以电磁波的频率等于振荡电路的频率．另外要熟记波长、波速和频率的关系
22．1739kHz；173m．
【详解】
由
知，当C最小时，则f最大
所以
fmax=1739kHz
由v=λf知，当f最大时，λ最小，所以
23．(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。
24．（1）波长为566m的无线电波；（2）旋出一些
【详解】
（1）设波长为290m、397m、566m的无线电波的频率分别为f1、f2、f3，根据公式
则有
所以波长为566m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397m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，调节可变电容器的动片可以改变两极板的正对面积，因此应把调谐电路中可变电容器的动片旋出一些。
答案第1页，共2页
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