2019-2020学年鲁科版选修3-4 3.2电磁波的发射传播和接收 达标作业（解析版)

3.2电磁波的发射传播和接收
达标作业（解析版)
1．关于电磁波的发射与接收，下列说法中正确的是 ( )
A．调频与调幅都是用高频载波发送信号，原理相同，无本质区别
B．解调是将低频信号加载到高频电磁波上进行发射传送的过程
C．手持移动电话与其他用户通话时，要靠较大的固定的无线电台转送
D．调谐就是将接收电路的振幅调至与电磁载波的振幅相同
2．手机A的号码为13811111111，手机B的号码为当手机A拨打手机B时，能听见B发出响声并且看见B上来电显示A的号码为若将手机A置于透明真空罩中，再用手机B拨打手机A，则
A．能听见A发出响声，但看不到A上显示B的号码
B．能听见A发出响声，也能看到A上显示B的号码13022222222
C．既不能听见A发出响声，也看不到A上显示B的号码
D．不能听见A发出响声，但能看到A上显示B的号码13022222222
3．下列说法正确的是
A．电磁波属于纵波
B．无线电波的传输一定需要介质
C．在LC振动电路的充电过程中，电流与电荷量同时达到最大值
D．在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制
4．现行的第四代移动通信技术4G，采用1880～2635MHz频段的无线电波；2020年我国将全面推行第五代移动通信技术5G，采用3300～5000MHz频段的无线电波．未来5G网络的传输速率是4G网络的50～100倍．下列说法中正确的是（ ）
A．5G信号和4G信号都是横波
B．在空气中5G信号比4G信号传播速度大
C．5G信号和4G信号相遇能产生干涉现象
D．5G和4G电磁波信号的磁感应强度随时间是均匀变化的
5．电磁波的使用已成为现代生活中不可缺少的信息传递方式，比较手机信号.激光信号和电视机遥控器信号在真空中的传播速度，下列说法正确的是
A．手机信号的传播速度最小 B．激光信号的传播速度最小
C．遥控信号的传播速度最小 D．三种信号的传播速度相同
6．通常无线电视信号是通过电视塔发送的，电视塔天线发送的是
A．机械波 B．超声波
C．次声波 D．电磁波
7．听广播时，我们经常听到这样一句话：北京音乐广播FM97.4兆赫。这里的“97.4兆赫”指的是电磁波的
A．频率 B．周期 C．波长 D．波速
8．要有效地发送低频电信号，必须把低频电信号附加在高频载波上，这个过程在电磁波的发射过程中叫做
A．调谐 B．解调 C．调制 D．检波
9．下列说法正确的是
A．麦克斯韦证实了电磁波的存在
B．在医学上常用红外线来杀菌消毒
C．LC振荡电路中当电容器的电荷量最大时，线圈中的电流最大
D．调幅和调频是电磁波调制的两种方法
10．关于电磁波，下列说法正确的是
A．只要有周期性变化的电场，就可以形成电磁波
B．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关
C．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度垂直
D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过光缆传输
11．某高速公路自动测速仪装置如图2甲所示，雷达向汽车驶来的方向发射不连续的电磁波，每次发射时间约为10－6 s，相邻两次发射时间间隔为t，当雷达向汽车发射无线电波时，在显示屏上呈现出一个尖形波；在接收到反射回来的无线电波时，在荧光屏上呈现出第二个尖形波，根据两个波的距离，可以计算出汽车距雷达的距离，根据自动打下的纸带如图2所示，求出该汽车的车速，请根据给出的t1、t、t2、c求出汽车车速的表达式．
12．一个雷达向远处发射无线电波，每次发射的时间为1 μs，两次发射的时间间隔为100 μs，在指示器的荧光屏上呈现出的尖形波如图所示，已知图中刻度ab＝bc，则障碍物与雷达之间的距离是多大？
13．现在，移动电话(手机)已经十分普遍，随身携带一部手机，就可以在城市的任何一个角落进行通话．我国现有几亿部手机，那么每一部手机接收到的电磁波频率________(填“相同”或“不相同”)．现在建了很多地面转播塔，但还是有很多“盲区”，我们不用同步卫星直接转播的原因是________.
14．具有NFC（近距离无线通讯技术）功能的两只手机在间距小于10cm时可以通过_____（选填“声波”或“电磁波”）直接传输信息，其载波频率为1.4×107Hz，电磁波在空气中的传播速度为3.0×108m/s，则该载波的波长为_____m（保留2位有效数字）．
15．按照有关规定，工作场所受到的电磁辐射强度（单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量）不得超过0.50瓦/米2 ． 若某一小型无线通讯装置的电磁辐射功率是1瓦，那么在距离该通讯装置________以外是符合规定的安全区域（已知球面面积为S=4πR2）．
参考答案
1．C
【解析】
【详解】
调频与调幅都是用高频载波发送信号，但是原理不同．故A错误．解调是接收电磁波过程中的步骤，是将低频信号从高频载波信号中分离出来的过程．故B错误．手持移动电话与其他用户通话时，要靠较大的固定的无线电台转送．故C正确．调谐是将接收电路的频率调至与电磁波的频率相同．故D错误．故选C．
【点睛】
解决本题的关键知道电磁波发射和接收的过程，对调制、调谐、解调等步骤不能混淆．
2．D
【解析】
【详解】
声音不能在真空中传播，拨打真空罩中手机不能听到手机铃声；手机接收的是电磁波信号，能在电磁波真空中传播，真空罩中的手机能接收到呼叫信号故能看到A上显示的B的号码；故D正确，ABC错误；故选D.
3．D
【解析】
【详解】
A．电磁波属于横波，选项A错误；
B．无线电波的传输不需要介质，选项B错误；
C．在LC振动电路的充电过程中，电荷量达到最大值时，充电电流最小，选项C错误；
D．在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制，选项D正确；
故选D.
4．A
【解析】
【详解】
A．5G和4G信号都是电磁波，电磁波都是横波，故A正确；
B．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B错误；
C．波的干涉条件是两列波的频率相同，振动情况相同，5G和4G信号的频率不同，相遇不能产生干涉现象，故C错误；
D．根据麦克斯韦电磁场理论可知，均匀变化的电（磁）场只能产生恒定不变的磁（电）场，不能形成电磁波，故5G和4G电磁波信号的磁感应强度随时间不是均匀变化的，故D错误。
5．D
【解析】
【详解】
手机信号、激光信号和电视机遥控器信号都是电磁波，则在真空中的传播速度均为3×108m/s；
A．手机信号的传播速度最小，与结论不相符，选项A错误；
B．激光信号的传播速度最小，与结论不相符，选项B错误；
C．遥控信号的传播速度最小，与结论不相符，选项C错误；
D．三种信号的传播速度相同，与结论相符，选项D正确；
6．D
【解析】
【详解】
电磁波可以传递声音、图象等信息，电视节目和广播节目都是通过电磁波传播的；电视塔上天线的作用是让载有音频、视频信号的高频电流产生电磁波并发射出去。
A．机械波，与分析不符，故A项错误；
B．超声波，与分析不符，故B项错误；
C．次声波，与分析不符，故C项错误；
D．电磁波，与分析相符，故D项正确。
7．A
【解析】
“97.4兆赫”指的是电磁波的频率，故选A.
8．C
【解析】
【详解】
要有效地发送低频电信号，必须把低频电信号附加在高频载波上，此过程叫做调制，有调频与调幅之分；逆过程叫做解调；故选C．
9．D
【解析】
【详解】
A．麦克斯韦提出变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，使电场和磁场交替产生向外传播，形成电磁波，而赫兹证实了电磁波的存在；故A错误.
B．紫外线能杀菌，紫外线总是伴随着紫光出现.根据紫外线能杀菌制成了杀菌的紫光灯.紫光灯中起杀菌作用的是紫外线；故B错误.
C．LC电路中的Q不断增加，说明电容器在不断充电，磁场能正在向电场能转化，当电荷量达到最大时，充电完毕，则充电电流减为零；故C错误.
D．在无线电波的发射中，需要把低频信号搭载到高频载波上，调制有两种方式：一种是使高频载波的振幅随信号而改变，这种调制方式称为调幅；一种是使高频波的频率随信号而改变，这种调制方式称为调频；故D正确.
10．C
【解析】
【详解】
A. 周期性变化的电场和周期性变化的磁场交替产生，才能产生电磁波，A错误。
B. 电磁波在真空中的传播速度是定值，就是光速，与频率无关，B错误。
C. 电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度垂直，C正确。
D. 电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可以实现无线传输，D错误。
11．
【解析】
【详解】
电磁波在真空中传播的速度等于光速c
第一次发射电磁波，知汽车距离雷达的距离为
第二次发射电磁波，知汽车距离雷达的距离为
汽车行驶的位移等于两次发射电磁波时汽车距离雷达的路程差，即
则汽车的速度
联立解得：
【点睛】
解决本题的关键知道汽车行驶的位移等于两次发射电磁波时汽车距离雷达的路程差，然后根据速度公式求出速度的表达式．
12．7.5×103 m
【解析】
【详解】
图中a和c处的尖形波是雷达向目标发射无线电波时出现的，b处的尖形波是雷达收到障碍物反射回来的无线电波时出现的，由ab＝bc可知，无线电波从发射到返回所用时间为50 μs.
设雷达离障碍物的距离为s，无线电波来回时间为t，波速为c，由2s＝ct得
s＝ m＝7.5×103 m.
13． 不相同 用卫星传播太远，信号太弱
【解析】每部手机收到的电磁波频率是不相同的，“盲区”我们不用同步卫星直接传播的原因是用卫星传播太远，信号太弱．
14．电磁波 21
【解析】
【详解】
具有NFC(近距离无线通讯技术)功能的两只手机在间距小于10cm时可以通过电磁波直接传输信息．空气中电磁波的传播近似等于光速c，由波速公式c=λf得波长
15．0.4m
【解析】
【详解】
设规定的安全区域距离为R，则球的面积为S=4πR2.??????(1)
则在1秒内球面获得的能量为E=Pt=1w×1s=1J????????????(2)
在球面上单位面积的电磁辐射能量E0=E/S?????????????????(3)
由于工作场所受到的电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不得超过0.50瓦/米2
所以E0?0.5瓦/米2(4)
由(1)(2)(3)(4)联式可得：R=0.4m
故答案为：0.4m.