【期末押题预测】期末核心考点 无线电波的发射、传播与接收（含解析）2024-2025学年高二下学期物理教科版（2019）

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期末核心考点 无线电波的发射、传播与接收
一．选择题（共7小题）
1．（2025春 南京期中）“中国天眼”（FAST）位于贵州的大山深处，是500m口径的球面射电望远镜，科学家们通过它接收来自宇宙深处的电磁波。关于电磁波，下列说法正确的是（　　）
A．在真空中，X射线的传播速度大于无线电波的传播速度
B．电磁波谱中，γ射线的穿透能力最弱
C．红外线的显著作用是热效应，温度较低的物体不能辐射红外线
D．频率越低的电磁波越容易发生明显的衍射现象
2．（2025春 石家庄期中）2025年2月14日第九届亚洲冬季运动会在哈尔滨圆满结束，亚冬会带动国内冰雪经济的蓬勃发展。亚冬会直播分山地转播中心和电视演播室两大部分。下列关于电磁波说法正确的是（　　）
A．电磁波在介质中的传播速度是3×108m/s
B．电磁波发射要经历调制，调谐，解调过程
C．无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线均属于电磁波
D．麦克斯韦提出电磁场理论并实验证实了电磁波的存在
3．（2025春 荔湾区校级期中）空鹊桥二号作为一颗中继通信卫星，主要用于转发月面航天器与地球之间的通信，它首次任务是为嫦娥六号服务。嫦娥六号着陆点位于月球的背面，受到月球的遮挡，它无法直接与地球之间通信，因此需要鹊桥二号电磁波来转发。下列关于电磁波的说法正确的是（　　）
A．有些电磁波是横波，有些电磁波是纵波
B．月面航天器与地球之间的通信的电磁波属于电磁波谱中的无线电波
C．发射电磁波进行信号传递时，可以采用调频和调谐两种方式进行调制
D．电磁波能够传递信号，但是不能传播能量
4．（2025春 武侯区校级期中）现代社会的信息传递离不开无线电波的发射、传播和接收。随着5G时代的来临，信号频率进一步提升。下列关于接收无线电波的说法正确的是（　　）
A．只有特定频率的无线电波才能在接收电路中产生振荡电流
B．4G信号电磁波和5G信号电磁波在真空中传播的速度相等
C．传播方式中依靠电离层的反射来传播的无线电波叫作地波
D．调频和调幅是指改变信号的频率或者振幅后直接发射出去
5．（2025春 海安市期中）一同学制作了一简单的LC接收电路来接收广播信号。收听节目时，他想从江苏交通广播电台（FM101.1MHz）调为海安人民广播电台（FM88.8MHz），下列可以实现的是（　　）
A．对接收信号进行调制
B．增大电容器两端的电压
C．减小电容器的正对面积
D．减小电容器两极板间的距离
6．（2025春 鼓楼区校级期中）甲图是需要利用电磁波输送的低频信号，乙和丙图是经调制后发射的电磁波。则（　　）
A．电台可直接发射图甲中的低频信号
B．图乙所示的电磁波是调频波
C．图丙所示的电磁波是调幅波
D．调谐电路通过电谐振接收所需电磁波
7．（2025春 长沙期中）超低频（SLF）电磁波技术利用地球物理和无线电物理相结合的原理，由人工产生大功率电磁波信号。而电磁波的应用非常广泛，下面关于电磁波的说法正确的是（　　）
A．在真空中各种电磁波的传播速度不同
B．无线通讯利用电磁波传递信息
C．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线
D．手机通话使用的无线电波，其波长比可见光的波长短
二．多选题（共3小题）
（多选）8．（2025 湖北一模）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能量的本领更强
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改变
（多选）9．（2024秋 郴州期末）随着科学技术的发展，人们可以使用蓝牙耳机接听手机来电，其中蓝牙耳机和手机都是通过电磁波来传递信号，信号传输示意如图所示，以下说法正确的是（　　）
A．手机和基站间通信的电磁波是紫外线
B．在空气中传播时，蓝牙通信的电磁波波长比手机通信的电磁波波长短
C．手机通信的电磁波比蓝牙通信的电磁波在遇到障碍物时更容易发生明显衍射
D．电磁波在任何情况下都不会发生干涉
（多选）10．（2024 双城区校级开学）关于无线电波的传播，下列叙述正确的是（　　）
A．频率越高，越适合沿地面传播
B．频率越高，越接近直线传播
C．无线电波遇到导体，就可以在导体中激起同频率的振荡电流
D．只要有三颗同步卫星在赤道上空传递微波，就可把信号传遍全世界
三．填空题（共3小题）
11．（2024 江苏学业考试）“北斗”导航卫星向地面发射频率为1.5×109Hz的电磁波，其波长为　 　 m（真空中光速为3×108m/s）．电磁波在进入地球大气层后频率　 　 （选填“增大”、“不变”或“减小”）．
12．（2023春 徐汇区校级期中）将多汁的葡萄放进微波炉内加热是一件非常危险的事情。因为葡萄尺寸和葡萄中的微波的波长相当，所以微波会被约束在葡萄中形成某种驻波。当多个葡萄靠近时，其内部束缚的微波会通过相互作用而产生爆破现象。已知微波在水中传播速度是真空中传播速度的十分之一，则其在水中的波长是真空中波长的 　 　 （选填“十倍”或“十分之一”），并由此估算微波炉产生微波的频率为 　 　 。
13．（2022 河南二模）小嘉同学参加科技展时了解到，现今5G技术用于传输的电磁波信号频率更高，传播数据的带宽更大，则相对而言，5G技术所用电磁波波长更 　 　 （填长或短），绕过障碍物的能力更 　 　 （填强、弱）。小嘉同学还了解到，为接收信号，手机都应该有天线，天线的长度应与信号电磁波的波长成正比，最好为波长的到之间，以前的手机天线伸得很长，现在因为 　 　 ，可以为了美观、方便，将手机天线做在了手机内部。
四．解答题（共2小题）
14．（2024春 杨浦区校级期中）人们利用电磁波发展了无线电技术。电磁波给人类社会带来了深刻而又巨大的变化，由此开辟了电子技术的新时代。今日的天空，已充满了各种频率不同、功率不同、传递信息各异的电磁波。
（1）如图1所示，在磁感应强度B随时间t变化的以下四种磁场中，能产生电场的是 　 　 ，能产生电磁波是 　 　 。
（2）如图2甲所示为LC振荡电路，图2乙为电路中电容器两端电压随时间变化的图像，则下列说法中正确的是 　 　 。
A．图甲时刻电容器正处在充电过程
B．由图乙可知振荡频率在不断减小
C．由图乙可知电场能在不断减小
D．减小电容器的正对面积能更有效地发射电磁波
（3）（多选）电磁波的发射、传播及接收过程如图3所示，下列说法正确的是 　 　 。
A．信号源发射出的电磁波是由自由电子周期运动而产生的
B．电磁波发射装置主要由振荡器和开放电路两部分组成。振荡器的作用是产生高频振荡电流和对开放电路供给能量
C．能直接穿过电离层，以空间波的形式进行直线传播是短波，这种直线传播受大气的干扰小、能量损失少、信号强
D．调节频道主要是在调节LC电路中的电容C，改变其固有频率而产生“电谐振”现象
（4）若某种电磁波在真空中的频率为600MHz，则该电磁波的波长为 　 　 m，电磁波属于 　 　 波段，（选填“无线电波”“红外线”“可见光”“紫外”）若电磁波从真空射入水中，电磁波的频率将 　 　 （选填“变小”或“变大”或“不变”），波长将 　 　 （选填“变长”或“变短”或“不变”）。
15．（2024春 浦东新区校级期中）信息的传递有多种形式，机械波和电磁波均可以作为信息的载体，传递大量信息。
（1）图甲所示为收音机的调谐电路，改变可变电容器的电容，进而改变调谐电路的频率。若“调频”后，电路中的最强的高频电流i随时间t的变化规律为图乙所示的正弦曲线。下列说法或做法正确的是 　 　 。
A.改变电容的目的是使调谐电路的固有频率跟接收的电磁波频率相同
B.电容减小，接收的信号波长更大
C.在t1～t2时间内，电容器正在放电
D.电路中电场能随时间变化的周期等于t4
（2）（多选）在一列沿水平直线传播的简谐横波上有相距6m的A、B两点，波由A向B传播，如图甲、乙分别是A、B两质点的振动图像。则这列波可能的波速为 　 　 。
A./s
B.12m/s
C.20m/s
D.60m/s
（3）光盘是存储信息的一种重要载体，其中只读光盘按照激光源不同可分为CD、DVD、BD三类，分别使用红外、红、蓝激光读取数据。激光的折射率越大，经凸透镜会聚的光斑越小，光盘容量就可以做得越大。如图所示，激光经过凸透镜会聚后，当经过光盘反射层凹痕的边缘时，两束反射回的激光会干涉减弱，光强变小，经过光电转换形成明显信号。则一般来说容量最大的光盘种类是　 　 （填“A.CD”、“B.DVD”或“C.BD”），光盘凹痕的深度应为激光波长的 　 　 （填“A.四分之一”、“B.二分之一”或“C.一倍”）。
期末核心考点 无线电波的发射、传播与接收
参考答案与试题解析
一．选择题（共7小题）
1．（2025春 南京期中）“中国天眼”（FAST）位于贵州的大山深处，是500m口径的球面射电望远镜，科学家们通过它接收来自宇宙深处的电磁波。关于电磁波，下列说法正确的是（　　）
A．在真空中，X射线的传播速度大于无线电波的传播速度
B．电磁波谱中，γ射线的穿透能力最弱
C．红外线的显著作用是热效应，温度较低的物体不能辐射红外线
D．频率越低的电磁波越容易发生明显的衍射现象
【考点】电磁波的发射和接收．
【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．
【答案】D
【分析】所有电磁波在真空中的传播速度均为光速c＝3×108m/s；
γ射线频率最高、能量最大，穿透能力最强；
所有物体无论温度高低都持续辐射红外线；
频率越低的电磁波越容易发生明显的衍射现象。
【解答】解：A、所有电磁波在真空中的传播速度均为光速c＝3×108m/s，与波长、频率无关。X射线和无线电波仅频率不同，但传播速度相同，故A错误；
B、γ射线频率最高、能量最大，穿透能力最强，可穿透金属、混凝土，常用于工业探伤和医疗放疗，故B错误；
C、红外线的显著作用是热效应，所有物体无论温度高低都持续辐射红外线，故C错误；
D、波绕过障碍物传播的现象，其明显程度与波长和障碍物尺寸的关系有关，频率越低的电磁波越容易发生明显的衍射现象，故D正确。
故选：D。
【点评】本题通过“中国天眼”接收电磁波的情境，综合考查了电磁波的传播特性、波谱分类及波动现象（衍射），需准确记忆不同波段的物理性质，并理解频率、波长、穿透能力、衍射能力之间的内在联系，避免对基本概念的机械记忆式错误。
2．（2025春 石家庄期中）2025年2月14日第九届亚洲冬季运动会在哈尔滨圆满结束，亚冬会带动国内冰雪经济的蓬勃发展。亚冬会直播分山地转播中心和电视演播室两大部分。下列关于电磁波说法正确的是（　　）
A．电磁波在介质中的传播速度是3×108m/s
B．电磁波发射要经历调制，调谐，解调过程
C．无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线均属于电磁波
D．麦克斯韦提出电磁场理论并实验证实了电磁波的存在
【考点】电磁波的发射和接收．
【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；理解能力．
【答案】C
【分析】结合电磁波定义及基本特点分析各选项。
【解答】解：A、电磁波在真空中的传播速度是c＝3×108m/s，在介质中小于3×108m/s，故A错误；
B、电磁波发射要经历调制过程，接收要经历调谐，解调过程，故B错误；
C、根据电磁波谱，可知无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线均属于电磁波，故C正确；
D、麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹实验证实了电磁波的存在，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查电磁波，学生需结合电磁波基本特点综合答题。
3．（2025春 荔湾区校级期中）空鹊桥二号作为一颗中继通信卫星，主要用于转发月面航天器与地球之间的通信，它首次任务是为嫦娥六号服务。嫦娥六号着陆点位于月球的背面，受到月球的遮挡，它无法直接与地球之间通信，因此需要鹊桥二号电磁波来转发。下列关于电磁波的说法正确的是（　　）
A．有些电磁波是横波，有些电磁波是纵波
B．月面航天器与地球之间的通信的电磁波属于电磁波谱中的无线电波
C．发射电磁波进行信号传递时，可以采用调频和调谐两种方式进行调制
D．电磁波能够传递信号，但是不能传播能量
【考点】电磁波的发射和接收．
【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；理解能力．
【答案】B
【分析】根据电磁波的形成原因分析判断；根据电磁波谱判断；根据调制的两种方式判断；根据波的性质判断。
【解答】解：A．电磁波的传播方向和振动方向相互垂直的，所以电磁波是横波，故A错误；
B、月面航天器与地球之间的通信的电磁波属于电磁波谱中的无线电波，故B正确；
C．发射电磁波进行信号传递时，不能将图像和语音直接发送传递，可以采用调频、调幅二种方式进行调制，故C错误；
D．电磁波不仅能够传递信号，也能传播能量，故D错误。
故选：B。
【点评】本题关键掌握电磁波的形成过程、特点和调制方式。
4．（2025春 武侯区校级期中）现代社会的信息传递离不开无线电波的发射、传播和接收。随着5G时代的来临，信号频率进一步提升。下列关于接收无线电波的说法正确的是（　　）
A．只有特定频率的无线电波才能在接收电路中产生振荡电流
B．4G信号电磁波和5G信号电磁波在真空中传播的速度相等
C．传播方式中依靠电离层的反射来传播的无线电波叫作地波
D．调频和调幅是指改变信号的频率或者振幅后直接发射出去
【考点】电磁波的发射和接收；波长、频率和波速的关系．
【专题】比较思想；归纳法；电磁场理论和电磁波；理解能力．
【答案】B
【分析】无线电波在天线上可以形成振荡电流，当频率相同时达到电谐振；知道电磁波在真空中的传播速度是相同的；根据无线电波的特点判断；低频信号不利于直接从天线发射，所以需要将低频信号加载到高频信号上去。
【解答】解：A、任何频率的无线电波均可以产生振荡电流，只不过特定频率的无线电波产生的电流大，其他频率的无线电波产生的振动频率较小，故A错误；
B、真空中电磁波的传播速度与光速相同，与电磁波的频率无关，故B正确；
C、依靠电离层的反射来传播的无限电波叫做天波，故C错误；
调制器的作用是把低频声音信号加载到高频振荡信号上去，如果高频信号的振幅随低频信号的变化而变化，则是调幅；如果高频信号的频率随低频信号的变化而变化，则是调频。由于低频信号不利于直接从天线发射，所以需要将低频信号加载到高频信号上去，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查电磁波的发射和接收规律，要注意明确天线实质上是振荡电路，根据电磁振荡的规律即可分析解答本题。
5．（2025春 海安市期中）一同学制作了一简单的LC接收电路来接收广播信号。收听节目时，他想从江苏交通广播电台（FM101.1MHz）调为海安人民广播电台（FM88.8MHz），下列可以实现的是（　　）
A．对接收信号进行调制
B．增大电容器两端的电压
C．减小电容器的正对面积
D．减小电容器两极板间的距离
【考点】电磁波的发射和接收．
【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；理解能力．
【答案】D
【分析】根据振荡电路频率公式和电容的决定式分析即可。
【解答】解：从江苏交通广播电台（FM101.1MHz）调为海安人民广播电台（FM88.8MHz），电台的频率减小，根据LC振荡电路的频率为
f可知，需要L变大，或C变大。
A、接收端不能对信号调制，只能对信号解调，故A错误；
B、增大电容两端的电压不改变振荡电路的频率，故B错误；
C、根据
C可知，减小电容器的正对面积S，则C减小，不满足条件，故C错误；
D、减小电容器两板之间的距离d，根据
C
可知，C变大，可以满足要求，故D正确。
故选：D。
【点评】熟练掌握振荡电路频率公式和电容的决定式是解题的基础。
6．（2025春 鼓楼区校级期中）甲图是需要利用电磁波输送的低频信号，乙和丙图是经调制后发射的电磁波。则（　　）
A．电台可直接发射图甲中的低频信号
B．图乙所示的电磁波是调频波
C．图丙所示的电磁波是调幅波
D．调谐电路通过电谐振接收所需电磁波
【考点】电磁波的发射和接收．
【专题】定性思想；归纳法；电磁场理论和电磁波；理解能力．
【答案】D
【分析】发射电磁波的条件：（1）要有足够高的振荡频率； （2）电路必须开放，使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间；
调幅，即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载，调频是通过改变频率来实现信号加载的。
【解答】解：A、电台不能直接发射低频信号。因为低频信号的波长较长，天线尺寸过大，且发射效率低，所以需要将低频信号加载到高频电磁波上进行发射，故A错误；
BC、调幅，即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载，调频是通过改变频率来实现信号加载，故乙为调幅波，丙为调频波，故BC错误；
D、调谐电路通过电谐振接收所需电磁波。当接收电路的固有频率与接收到的电磁波频率相同时，发生电谐振，从而接收该频率的电磁波信号，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查电磁波的发射和接收，属简单题，平时注意积累。
7．（2025春 长沙期中）超低频（SLF）电磁波技术利用地球物理和无线电物理相结合的原理，由人工产生大功率电磁波信号。而电磁波的应用非常广泛，下面关于电磁波的说法正确的是（　　）
A．在真空中各种电磁波的传播速度不同
B．无线通讯利用电磁波传递信息
C．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线
D．手机通话使用的无线电波，其波长比可见光的波长短
【考点】电磁波的发射和接收；电磁波的波长、频率和波速的关系；无线电波的特点和应用；光发生明显衍射的条件．
【专题】定性思想；归纳法；电磁场理论和电磁波；理解能力．
【答案】B
【分析】真空中各种电磁波的传播速度相同；根据无线电波的应用判断；波长越长越容易发生衍射现象；根据电磁波谱判断。
【解答】解：A、在真空中各种电磁波的传播速度相同，都等于光速c，故A错误；
B、无线通讯利用电磁波既能传递信息，也能传递能量，故B正确；
C、在电磁波谱中，无线电波的波长最长，最容易发生衍射现象的是无线电波，故C错误；
D、手机通话使用的无线电波，其波长比可见光的波长长，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了电磁波的波速、传递、电磁波谱等知识，需要我们熟悉基本知识点，学习时也要注重知识点之间的联系。
二．多选题（共3小题）
（多选）8．（2025 湖北一模）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能量的本领更强
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改变
【考点】电磁波的发射和接收；电磁波与信息化社会；电磁波的产生．
【答案】AD
【分析】调制是把低频信号加到高频电磁波上增强发射能力，也就是把含有信息的电磁波加载到高频电磁波上，易于向外发射。
【解答】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v＝λf可知，频率改变，波长改变，故AD正确，BC错误。
故选：AD。
【点评】明确调制的含义，结合电磁波的速度和波长频率的关系分析，属于基础题．
（多选）9．（2024秋 郴州期末）随着科学技术的发展，人们可以使用蓝牙耳机接听手机来电，其中蓝牙耳机和手机都是通过电磁波来传递信号，信号传输示意如图所示，以下说法正确的是（　　）
A．手机和基站间通信的电磁波是紫外线
B．在空气中传播时，蓝牙通信的电磁波波长比手机通信的电磁波波长短
C．手机通信的电磁波比蓝牙通信的电磁波在遇到障碍物时更容易发生明显衍射
D．电磁波在任何情况下都不会发生干涉
【考点】电磁波的发射和接收；电磁波与信息化社会．
【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．
【答案】BC
【分析】A.根据电磁波谱结合频率进行分析判断；
BC.根据明显衍射现象条件结合公式v＝λf进行分析判断；
D.根据干涉发生的条件进行分析解答。
【解答】解：A.根据图中电磁波的频率分析，手机和基站间通信的电磁波是频率较低的电磁波，不属于紫外线，故A错误；
BC.在空气中传播时，根据公式v＝λf，蓝牙通信电磁波的频率高于手机通信的电磁波频率，故蓝牙通信电磁波的波长短于手机通信的电磁波波长，结合明显衍射现象发生条件可知，手机通信的电磁波比蓝牙通信的电磁波在遇到障碍物时更容易发生明显衍射，故BC正确；
D.只要满足干涉条件，电磁波也能发生干涉现象，故D错误。
故选：BC。
【点评】考查电磁波谱和干涉、衍射等知识，会根据题意进行准确分析解答。
（多选）10．（2024 双城区校级开学）关于无线电波的传播，下列叙述正确的是（　　）
A．频率越高，越适合沿地面传播
B．频率越高，越接近直线传播
C．无线电波遇到导体，就可以在导体中激起同频率的振荡电流
D．只要有三颗同步卫星在赤道上空传递微波，就可把信号传遍全世界
【考点】电磁波的发射和接收．
【专题】信息给予题；定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；理解能力．
【答案】BCD
【分析】AB.根据电磁波的波长、波速和频率的关系c＝λf分析作答；
C.根据电谐振分析电磁波的接收；
D.同步卫星的高度远大于地球半径，根据几何知识分析作答。
【解答】解：AB．根据波长、波速和频率的关系c＝λf可知，电磁波频率越高，波长越短，衍射性越差，不易沿地面传播，而跟光的传播相似，沿直线传播，故A错误，B正确；
C．无线电波遇到导体，会在导体内产生同频率的振荡电流，故C正确；
D．由于同步卫星相对地面静止在赤道上空36000km高的地方，远大于地球半径，用它作微波中继站，根据几何知识，只要有三颗互成120°的同步卫星，就能覆盖全球，故D正确。
故选：BCD。
【点评】本题考查了电磁波的传播，理解电磁波的波长、波速和频率的关系c＝λf；注意：电磁波在介质中传播时，频率不变，而传播速度改变。
三．填空题（共3小题）
11．（2024 江苏学业考试）“北斗”导航卫星向地面发射频率为1.5×109Hz的电磁波，其波长为　0.2　 m（真空中光速为3×108m/s）．电磁波在进入地球大气层后频率　不变　 （选填“增大”、“不变”或“减小”）．
【考点】电磁波的发射和接收．
【专题】比较思想；方程法；电磁场理论和电磁波．
【答案】见试题解答内容
【分析】由波的传播公式c＝λf即可求得该电磁波的波长，利用电磁波的频率取决于波源，与传播的介质无关的特性可知电磁波进入大气层后频率是不会发生变化的．
【解答】解：由波的传播速度公式c＝λf得：λ
代入数据解得：λ＝0.2m
波在传播的过程中，频率是不发生变化的，所以电磁波在进入地球大气层后频率不变．
故答案为：0.2，不变
【点评】学习过程中要了解电磁波的产生以及电磁波的传播，会用c＝λf进行相关的计算，要明确波在不同的介质中传播时，波长和传播速度会发生变化，而频率是不变的，频率取决于振源的频率，与介质无关．
12．（2023春 徐汇区校级期中）将多汁的葡萄放进微波炉内加热是一件非常危险的事情。因为葡萄尺寸和葡萄中的微波的波长相当，所以微波会被约束在葡萄中形成某种驻波。当多个葡萄靠近时，其内部束缚的微波会通过相互作用而产生爆破现象。已知微波在水中传播速度是真空中传播速度的十分之一，则其在水中的波长是真空中波长的 　十分之一　 （选填“十倍”或“十分之一”），并由此估算微波炉产生微波的频率为 　2000MHz　 。
【考点】电磁波的发射和接收．
【专题】定量思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．
【答案】十分之一；2000MHz（接近即可）。
【分析】根据波速与波长关系v＝λf分析求解；葡萄的直径约为1.5cm，由此计算微波在真空中的波长，再根据计算微波的频率。
【解答】解：已知微波在水中传播速度是真空中传播速度的十分之一，由v＝λf可知其在水中的波长是真空中波长的十分之一。
葡萄的直径约为1.5cm，所以微波在真空中的波长为：
λ≈10×1.5cm＝0.15m
则微波的频率约为：
其中c＝3×108m/s
代入数据得：f＝2000MHz
故答案为：十分之一；2000MHz（接近即可）。
【点评】本题借助微波炉考查微波的相关知识，注意公式v＝λf的理解与运用。
13．（2022 河南二模）小嘉同学参加科技展时了解到，现今5G技术用于传输的电磁波信号频率更高，传播数据的带宽更大，则相对而言，5G技术所用电磁波波长更 　短　 （填长或短），绕过障碍物的能力更 　弱　 （填强、弱）。小嘉同学还了解到，为接收信号，手机都应该有天线，天线的长度应与信号电磁波的波长成正比，最好为波长的到之间，以前的手机天线伸得很长，现在因为 　波长更短导致天线更短　 ，可以为了美观、方便，将手机天线做在了手机内部。
【考点】电磁波的发射和接收．
【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；分析综合能力．
【答案】短；弱；波长更短导致天线更短。
【分析】由频率和波长的关系，以及与衍射现象的关系进行分析。
【解答】解：根据波长和频率的关系式可得：，可知，频率越高，波长越短，故5G技术所用电磁波波长更短；
已知频率越高，波长越短，则波的衍射现象更不明显，绕过障碍物的能力更弱；
由于天线的长度和电磁波的波长成正比，电磁波此时波长变短，故天线长度也将变短；
故答案为：短；弱；波长更短导致天线更短。
【点评】本题主要考查了频率和波长的关系，以及与衍射现象的关系，解题关键在于波长与频率为反比关系，频率越高，波长越短。
四．解答题（共2小题）
14．（2024春 杨浦区校级期中）人们利用电磁波发展了无线电技术。电磁波给人类社会带来了深刻而又巨大的变化，由此开辟了电子技术的新时代。今日的天空，已充满了各种频率不同、功率不同、传递信息各异的电磁波。
（1）如图1所示，在磁感应强度B随时间t变化的以下四种磁场中，能产生电场的是 　乙、丙、丁　 ，能产生电磁波是 　乙和丁　 。
（2）如图2甲所示为LC振荡电路，图2乙为电路中电容器两端电压随时间变化的图像，则下列说法中正确的是 　D　 。
A．图甲时刻电容器正处在充电过程
B．由图乙可知振荡频率在不断减小
C．由图乙可知电场能在不断减小
D．减小电容器的正对面积能更有效地发射电磁波
（3）（多选）电磁波的发射、传播及接收过程如图3所示，下列说法正确的是 　ABD　 。
A．信号源发射出的电磁波是由自由电子周期运动而产生的
B．电磁波发射装置主要由振荡器和开放电路两部分组成。振荡器的作用是产生高频振荡电流和对开放电路供给能量
C．能直接穿过电离层，以空间波的形式进行直线传播是短波，这种直线传播受大气的干扰小、能量损失少、信号强
D．调节频道主要是在调节LC电路中的电容C，改变其固有频率而产生“电谐振”现象
（4）若某种电磁波在真空中的频率为600MHz，则该电磁波的波长为 　0.5　 m，电磁波属于 　无线电波　 波段，（选填“无线电波”“红外线”“可见光”“紫外”）若电磁波从真空射入水中，电磁波的频率将 　不变　 （选填“变小”或“变大”或“不变”），波长将 　变短　 （选填“变长”或“变短”或“不变”）。
【考点】电磁波的发射和接收；电磁波的产生．
【专题】定量思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．
【答案】（1）乙、丙、丁；乙和丁；（2）D；（3）ABD；（4）0.5，无线电波，不变，变短。
【分析】（1）根据麦克斯韦的电磁场理论的内容进行分析和判断；
（2）根据LC振荡电路的充放电特点、振荡频率的公式以及电磁场的变化情况结合平行板电容器的电容公式进行分析解答；
（3）根据电磁波的产生、发射、传播和接受等原理进行分析解答；
（4）根据真空中的波速公式和介质中的波速变化情况进行分析解答。
【解答】解：（1）根据麦克斯韦的电磁场理论，甲图的磁场是恒定的，不能产生电场，更不能产生电磁波；乙图的磁场是周期性变化的，可以产生周期性变化的电场，因而可以产 生持续的电磁波；丙图的磁场是均匀变化的，能产生恒定的电场，而恒定的电场不能再产生磁场，因此不能产生持续的电磁波；丁图的磁场是周期性变化的，能产生周期性变化的电场，故能产生持续的电磁波。
（2）A.由回路中的电流方向以及极板所带电的电性可知电容器正在放电，故A错误；
B.由，可知振荡频率不变，故B错误；
C.电场能处在不断增大、减小的周期性变化中，故C错误；
D.由，可知减小电容器的正对面积，则电容器的电容减小，由，可知振荡频率增大，所以减小电容器的正对面积能更有效地发射电磁波，故D正确；故选：D；
（3）A.根据电磁波产生的机制可以得出，信号源发射出的电磁波是由自由电子周期运动而产生的，故A正确；
B.电磁波发射装置主要由振荡器和开放电路两部分组成。且振荡器的作用是产生高频振荡电流和对开放电路供给能量，故B正确；
C.短波主要靠电离层反射传播，以天波的形式传播，故C错误；
D.调节频道主要是在调节LC电路中的电容C，改变其固有频率而产生“电谐振”现象，故D正确，故选：ABD；
（4）若某种电磁波在真空中的频率为600MHz，则该电磁波的波长λm＝0.5m，电磁波属于无线电波波段，若电波从空中射入水中，电磁波的频率不会发生改变，波长λ，因为水中v减小，所以波长变短。
故答案为：（1）乙、丙、丁；乙和丁；（2）D；（3）ABD；（4）0.5，无线电波，不变，变短。
【点评】考查电磁场理论、电磁波的发射和接收等问题，会根据题意进行准确的分析和判断。
15．（2024春 浦东新区校级期中）信息的传递有多种形式，机械波和电磁波均可以作为信息的载体，传递大量信息。
（1）图甲所示为收音机的调谐电路，改变可变电容器的电容，进而改变调谐电路的频率。若“调频”后，电路中的最强的高频电流i随时间t的变化规律为图乙所示的正弦曲线。下列说法或做法正确的是 　A　 。
A.改变电容的目的是使调谐电路的固有频率跟接收的电磁波频率相同
B.电容减小，接收的信号波长更大
C.在t1～t2时间内，电容器正在放电
D.电路中电场能随时间变化的周期等于t4
（2）（多选）在一列沿水平直线传播的简谐横波上有相距6m的A、B两点，波由A向B传播，如图甲、乙分别是A、B两质点的振动图像。则这列波可能的波速为 　AC　 。
A./s
B.12m/s
C.20m/s
D.60m/s
（3）光盘是存储信息的一种重要载体，其中只读光盘按照激光源不同可分为CD、DVD、BD三类，分别使用红外、红、蓝激光读取数据。激光的折射率越大，经凸透镜会聚的光斑越小，光盘容量就可以做得越大。如图所示，激光经过凸透镜会聚后，当经过光盘反射层凹痕的边缘时，两束反射回的激光会干涉减弱，光强变小，经过光电转换形成明显信号。则一般来说容量最大的光盘种类是　C　 （填“A.CD”、“B.DVD”或“C.BD”），光盘凹痕的深度应为激光波长的 　A　 （填“A.四分之一”、“B.二分之一”或“C.一倍”）。
【考点】电磁波的发射和接收；薄膜干涉现象；机械波的多解问题；电磁振荡及过程分析．
【专题】定量思想；推理法；光的干涉专题；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．
【答案】（1）A；（2）AC；（3）BD；A
【分析】（1）根据电谐振的目的，振荡频率的公式和波长公式，电容器的电流变化以及充放电与电场能的变化周期关系进行分析判断；
（2）波由A向B传播，根据振动图像得到波长的表达式，根据波速计算公式求解波速表达式进行分析；
（3）根据红外、红、蓝激光的折射率关系，分析容量最大的光盘种类；根据薄膜干涉的原理求解光盘凹痕的深度。
【解答】解：A.改变电容器C的电容目的是达到电谐振，使调谐电路的固有频率跟接收的电磁波频率相同，故A正确；
B.根据可知，将可变电容器的电容减小，电路的固有频率会增大，根据公式λ可知，频率越大，对应电磁波波长越短，所以将可变电容器的电容减小后，电路将接收到波长更短的电信号，故B错误；
C.在t1～t2时间内，电路中电流在减小，电容器在充电，故C错误；
D.一个周期电容器充放电两次，所以电路中的电场能随时间变化的周期等于t4，故D错误。
故选：A。
（2）波由A向B传播，B点比A点晚振动的时间Δt＝nTT
所以A、B间的距离为Δs＝nλλ＝6m，（n＝0，1，2，3，…）
则波长为：λ，（n＝0，1，2，3，…）
根据图像可知周期T＝0.4s
则波速为：v
解得：vm/s，（n＝0，1，2，3，…）
当n＝0时，v＝20m/s；当n＝1时，vm/s；当n＝2时，vm/s.…，故AC正确，BD错误。
（3）根据题述，激光的折射率越大，经凸透镜会聚的光斑越小，光盘容量就可以做得越大，故蓝色激光的频率最大，折射率最大，光盘BD容量最大，故C正确，AB错误；
激光经过光盘反射层凹痕处时，两束反射激光干涉减弱，两束激光的波程差最小为
则凹痕深度d，故A正确，BCD错误。
故答案为：（1）A；（2）AC；（3）BD；A
【点评】考查机械波和电磁波的问题，求解此题的关键熟悉振荡频率的公式以及相关分析判断，理解振动图像的物理意义，能够根据图像直接读出周期，知道波速、波长和频率之间的关系，知道薄膜干涉的原理。
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