二十一世纪教育 《名师求索》工作室出品
同步课时精练（十九）4.3.无线电波的发射和接收（解析版）
一、单题
1．雷达可以用来探测台风、雷雨、云层，在军事上可以用来发现飞机、舰艇等目标。雷达工作时利用了下列哪种电磁波（ ）
A．可见光 B．紫外线
C．无线电波 D．射线
详解:C
详解:雷达是利用自身发射的无线电波来对目标进行定位的，故选C。
2．隐形飞机的原理是在飞机研制过程中设法降低其可探测性，使之不易被敌方发现、跟踪和攻击。根据你所学的物理知识，判断下列说法正确的是（ ）
A．运用隐蔽色涂层，无论距你多近的距离，你也不能看到它
B．使用吸收雷达电磁波的材料，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，很难被发现
C．使用吸收雷达电磁波涂层后，传播到复合金属机翼上的电磁波在机翼上不会产生感应电流
D．主要是对发动机、喷气尾管等因为高温容易产生紫外线辐射的部位采取隔热、降温等措施，使其不易被对方发现和攻击
详解:B
【分析】根据题中物理情景可知，本题考查雷达，根据雷达工作原理的规律，运用障碍物反射电磁波的特性等，进行分析推断。
详解:A．雷达向外发射电磁波，当电磁波遇到飞机时就要发生反射，雷达通过接收反射回来的电磁波，就可以测定飞机的位置，飞机运用隐蔽色涂层后还要反射电磁波，故A错误；
B．使用吸收雷达电磁波的材料，可以减少电磁波的反射，故B正确；
C．使用吸收雷达电磁波涂层后，机翼为导体，根据电磁感应知识可知，传播到复合金属机翼上的电磁波在机翼上仍会产生感应电流，故C错误；
D．发动机、喷气尾管等采取隔热、降温等措施后仍会反射电磁波，故D错误。
故选B。
3．我国的5G通信技术已居世界前列，其使用的电磁波频率比4G更高，在相同时间内能够传输的信息量更大。与4G相比，5G使用的电磁波（ ）
A．波长更长 B．光子能量更大 C．在真空中传播速度更大 D．在真空中传播速度更小
详解:B
详解:A．因5G使用的电磁波频率更高，根据
可知，波长更短，故A错误；
B．因为5G使用的电磁波频率比4G高，根据
E=h
可知，5G使用的电磁波比4G光子能量更大，故B正确；
CD．电磁波在真空中的传播速度都是相同的，故C错误，D错误；
故选B。
4．2021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
详解: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。
5．手机通信系统主要由手机、基站和交换网络组成，信号通过电磁波传播。下列有关电磁波的说法正确的是（ ）
A．只要有变化的电场和磁场，就能产生电磁波
B．电磁波跟机械波一样，只能在介质中传播
C．基站停止工作，发射出去的电磁波也就停止传播
D．电磁波的传播过程同时伴随能量和信息的传播
详解:D
详解:A．均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，恒定的磁场周围不会产生电场，不能产生电磁波，故A错误；
B．电磁波能在真空中传播，且在真空中传播速度最大，故B错误；
C．基站停止工作，发射出去的电磁波会继续传播，故C错误；
D．电磁波的传播过程同时伴随能量和信息的传播，故D正确。
故选D。
6．下列器皿，不适宜放在微波炉中盛放食物加热的是（ ）
A．不锈钢碗 B．陶瓷碗
C．PC材料碗 D．玻璃碗
详解:A
详解:导体能够反射微波，所以导体制成的容器不能放在微波炉中加热，不锈钢为导体，陶瓷、PC材料和玻璃都是绝缘体。
故选A。
7．如果收音机调谐电路中是采用改变电容的方式来改变回路固有频率的，那么当接收的电磁波的最长波长是最短波长的3倍时，电容器的最大电容与最小电容之比为（ ）
A．3：1 B．9：1 C．6：1 D．27：1
详解:B
详解:最长波长是最短波长的3倍，根据公式可知，最短波长和最长波长对应的波的频率之比为3：1，而
可知电容与频率的平方成反比，故电容器的最大电容与最小电容之比为9：1，B正确。
故选B。
8．下列说法正确的是（ ）
A．“彩超”利用超声波的衍射原理
B．“B超”利用电磁波的反射原理
C．“全息照片”利用激光的衍射原理
D．“雷达”利用电磁波的多普勒效应
详解:D
详解:A．“彩超”利用超声波的反射原理，并不是衍射原理，故A错误。
B．“B超”是利用了超声波的反射原理来工作的，故B错误。
C．“全息照片”利用激光的干涉原理，故C错误。
D．“雷达”利用电磁波的多普勒效应，故D正确。
故选D。
9．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
详解: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。
10．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
详解: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。
11．关于无线电波的发射和接收，下列说法正确的是（ ）
A．天波是无线电波传播的唯一方式
B．音频信号应经调制以后发射，调频是调制的唯一方式
C．手机接收的信号属于微波段的无线电波
D．无线电波的发射过程必须使信号产生电谐振
详解:C
详解:A．无线电波的传播方式有天波、地波和直线传播三种方式，选项A错误；
B．音频信号应经调制以后发射，而调制有调频和调幅两种，选项B错误；
C．手机接收的信号属于微波段的无线电波，选项C正确；
D．电磁波的发射过程中，一定要对低频输入信号进行调制，用开放电路发射，无线电波在接受过程中要产生电谐振，选项D错误。
故选C。
12．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．
详解: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。
二、多选题
13．2021年7月1日上午，中国共产党成立100周年庆祝大会在北京天安门隆重举行，中央广播电视总台全程直播。央视首次使用5G网络代替传统微波技术进行移动4K高清视频直播，5G技术大带宽、低时延的技术优势在直播中得以充分展现，全国人民看到了精彩的现场直播。下列说法正确的是（ ）
A．现场影像资料传输的时候利用了5G高速网络，5G网络技术使用更高频率的传输波段，单个基站覆盖范围更大，更利于信号绕过障碍传播
B．在广场上两个喇叭之间行走时，听到声音忽高忽低是两个喇叭发出的声波的干涉造成的
C．现场摄影师使用的照相机镜头采用镀膜技术增加透射光，膜的厚度为入射光在介质中波长的 ，这是利用了光的薄膜干涉原理
D．当天活动结束后有演职人员发现，前方路面有水可以看到前方行车的倒影，但是走到前方发现路面无水，这是因为柏油马路温度较高，靠近地表的空气密度减少，发生了全反射
详解:BCD
详解:A．现场影像资料传输的时候利用了5G高速网络，5G网络技术使用更高频率的传输波段，意味着波长更短，缺点就是单个基站覆盖范围小，需要更多基站才能实现信号全覆盖，故A错误；
B．广场上两个喇叭之间行走时，听到声音忽高忽低是两个喇叭发出的声波的干涉造成的，故B正确；
C．现场摄影师使用的照相机镜头采用镀膜技术增加透射光，这是利用了光的薄膜干涉原理，故C正确；
D．当前方路面有水可以看到前方行车的倒影，但是走到前方发现路面无水，这是因为柏油马路温度较高，靠近地表的空气密度减少，光在传播过程中发生了全反射，故D正确。
故选BCD。
14．下列说法中正确的是（ ）
A．红外线应用在遥感技术中，是利用它穿透本领强的特性
B．波源沿直线匀速靠近一静止接收者，接收者接受到波信号的频率会比波源频率高
C．电磁波和机械波都需要通过介质传播，并且在传播过程中都传递了能量
D．发射无线电波时需要对电磁波进行调制
详解:BD
详解:A．红外线用于遥感技术，是因为其波长很长，衍射能力强，越容易绕过障碍物，不容易被云雾里的小分子散射掉，穿过云雾的能力比较好。故A错误；
B．根据多普勒效率可知，波源沿直线匀速靠近一静止接收者，则接收者接收到波信号的频率会比波源频率高，故B正确；
C．电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，而机械波的传播需要介质；两者在传播过程中都传递了能量，故C错误；
D．发射无线电波时需要对电磁波进行调制，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。故D正确。
故选BD。
15．有一种多功能LED限速牌，如图所示，没有车通过的时候，它显示出该路段的限速值。当有车通过时，它显示出该车的车速，并根据该车是否超速给出提示，这是雷达在生活中的一种应用。下列说法正确的是（ ）
A．该雷达只需发送一次电磁脉冲就能知道车的速度
B．该雷达至少要发送两次电磁脉冲才能知道车的速度
C．该雷达只需发送一次电磁脉冲就能知道车离雷达的距离
D．该雷达必须发送两次电磁脉冲才能知道车离雷达的距离
详解:BC
详解:CD．电磁脉冲测距的基本原理是，在测距点向被测目标发射一束短而强的电磁脉冲，电磁脉冲到达目标后会反射回一部分被光功能接收器接收，假设目标距离为L，电磁脉冲往返的时间间隔为t，光速为c，则测距公式为，故C正确，D错误；
AB．电磁脉冲测速是基于测距原理实现，即以一定时间间隔连续测量目标距离，用两次目标距离的差值除以时间间隔就可得知目标的速度值，故该雷达至少要发送两次电磁脉冲才能知道车的速度，故A错误，B正确；
故选BC。
三、解答题
16．查找资料，了解在哪些环境中不适合使用手机，简述原因。
详解:见详解
详解:1．飞机上不能拨打电话。因为手机所发射的信号频率与飞机上的仪表工作频率处在同一范围内，相互干扰。当飞机在最为紧张的起飞和降落阶段时，干扰尤其严重。这些干扰会导致驾驶员无法和地面联系并使某些仪表失灵。还有，当飞机在空中迅速移动时，多数时间内手机是不能工作的，只有在飞机起飞和降落的那段时间手机才有可能被接通。
2．加油站不能打电话，因为打电话时，在手机内部会产生电流，很有可能会产生微小的火花。加油站中充满了汽油分子，一遇到火花，极可能会引燃汽油。当引燃汽油后空气急速膨胀，就会发生爆炸。
3．闪电打雷时候不能拨打电话。因为手机的电磁波也有可能形成，雷电下放的通道。特别是在空旷地方，非常危险。
4．手机充电的时候。 充电的时候拨打电话，手机辐射大于平常打电话的时候，对手机的使用也是不利的，再有充电时打手机容易引起人被触电。
5．在物资仓库、引爆作业场地等易燃易爆场所，属禁止无线电发射的区域，不能开机。乘坐飞机、轮船，为防止干扰飞机、轮船的通信系统，也应关机。
17．2018年，中国成功发射了嫦娥四号月球探测器的中继卫星“鹊桥”。随后的几天里，“鹊桥”号中继星飞行到月球背面上空的地月引力平衡点L2点（如图）附近运行，为嫦娥四号月球探测器的发射以及在月球背面着陆提供了通畅的地月中继通信支持。L2点位于月球的背后，到地球的距离超过，比月球到地球的距离还要再远。如果从月球背面发射的无线电信号通过“鹊桥”号中继星转发，试问信号到地球所需的时间约为多少（不计“鹊桥”号中继星转发信号的时间）
详解:
详解:由题可知无线电信号从发射到地球所经过的路径长度为
所以信号到地球所需的时间约为
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同步课时精练（十九）4.3.无线电波的发射和接收（学生版）
一、单题
1．雷达可以用来探测台风、雷雨、云层，在军事上可以用来发现飞机、舰艇等目标。雷达工作时利用了下列哪种电磁波（ ）
A．可见光 B．紫外线
C．无线电波 D．射线
2．隐形飞机的原理是在飞机研制过程中设法降低其可探测性，使之不易被敌方发现、跟踪和攻击。根据你所学的物理知识，判断下列说法正确的是（ ）
A．运用隐蔽色涂层，无论距你多近的距离，你也不能看到它
B．使用吸收雷达电磁波的材料，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，很难被发现
C．使用吸收雷达电磁波涂层后，传播到复合金属机翼上的电磁波在机翼上不会产生感应电流
D．主要是对发动机、喷气尾管等因为高温容易产生紫外线辐射的部位采取隔热、降温等措施，使其不易被对方发现和攻击
3．我国的5G通信技术已居世界前列，其使用的电磁波频率比4G更高，在相同时间内能够传输的信息量更大。与4G相比，5G使用的电磁波（ ）
A．波长更长 B．光子能量更大 C．在真空中传播速度更大 D．在真空中传播速度更小
4．2021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
5．手机通信系统主要由手机、基站和交换网络组成，信号通过电磁波传播。下列有关电磁波的说法正确的是（ ）
A．只要有变化的电场和磁场，就能产生电磁波
B．电磁波跟机械波一样，只能在介质中传播
C．基站停止工作，发射出去的电磁波也就停止传播
D．电磁波的传播过程同时伴随能量和信息的传播
6．下列器皿，不适宜放在微波炉中盛放食物加热的是（ ）
A．不锈钢碗 B．陶瓷碗
C．PC材料碗 D．玻璃碗
7．如果收音机调谐电路中是采用改变电容的方式来改变回路固有频率的，那么当接收的电磁波的最长波长是最短波长的3倍时，电容器的最大电容与最小电容之比为（ ）
A．3：1 B．9：1 C．6：1 D．27：1
8．下列说法正确的是（ ）
A．“彩超”利用超声波的衍射原理
B．“B超”利用电磁波的反射原理
C．“全息照片”利用激光的衍射原理
D．“雷达”利用电磁波的多普勒效应
9．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
10．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
11．关于无线电波的发射和接收，下列说法正确的是（ ）
A．天波是无线电波传播的唯一方式
B．音频信号应经调制以后发射，调频是调制的唯一方式
C．手机接收的信号属于微波段的无线电波
D．无线电波的发射过程必须使信号产生电谐振
12．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．
二、多选题
13．2021年7月1日上午，中国共产党成立100周年庆祝大会在北京天安门隆重举行，中央广播电视总台全程直播。央视首次使用5G网络代替传统微波技术进行移动4K高清视频直播，5G技术大带宽、低时延的技术优势在直播中得以充分展现，全国人民看到了精彩的现场直播。下列说法正确的是（ ）
A．现场影像资料传输的时候利用了5G高速网络，5G网络技术使用更高频率的传输波段，单个基站覆盖范围更大，更利于信号绕过障碍传播
B．在广场上两个喇叭之间行走时，听到声音忽高忽低是两个喇叭发出的声波的干涉造成的
C．现场摄影师使用的照相机镜头采用镀膜技术增加透射光，膜的厚度为入射光在介质中波长的 ，这是利用了光的薄膜干涉原理
D．当天活动结束后有演职人员发现，前方路面有水可以看到前方行车的倒影，但是走到前方发现路面无水，这是因为柏油马路温度较高，靠近地表的空气密度减少，发生了全反射
14．下列说法中正确的是（ ）
A．红外线应用在遥感技术中，是利用它穿透本领强的特性
B．波源沿直线匀速靠近一静止接收者，接收者接受到波信号的频率会比波源频率高
C．电磁波和机械波都需要通过介质传播，并且在传播过程中都传递了能量
D．发射无线电波时需要对电磁波进行调制
15．有一种多功能LED限速牌，如图所示，没有车通过的时候，它显示出该路段的限速值。当有车通过时，它显示出该车的车速，并根据该车是否超速给出提示，这是雷达在生活中的一种应用。下列说法正确的是（ ）
A．该雷达只需发送一次电磁脉冲就能知道车的速度
B．该雷达至少要发送两次电磁脉冲才能知道车的速度
C．该雷达只需发送一次电磁脉冲就能知道车离雷达的距离
D．该雷达必须发送两次电磁脉冲才能知道车离雷达的距离
三、解答题
16．查找资料，了解在哪些环境中不适合使用手机，简述原因。
17．2018年，中国成功发射了嫦娥四号月球探测器的中继卫星“鹊桥”。随后的几天里，“鹊桥”号中继星飞行到月球背面上空的地月引力平衡点L2点（如图）附近运行，为嫦娥四号月球探测器的发射以及在月球背面着陆提供了通畅的地月中继通信支持。L2点位于月球的背后，到地球的距离超过，比月球到地球的距离还要再远。如果从月球背面发射的无线电信号通过“鹊桥”号中继星转发，试问信号到地球所需的时间约为多少（不计“鹊桥”号中继星转发信号的时间）
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