古交市第二高级中学2019-2020学年高中物理鲁科版选修3-4：3.2电磁波的发射、传播和接收 质量检测（含解析）

3.2电磁波的发射、传播和接收
课时作业
1．北斗系统在航海中有重要的应用，轮船上的接收设备可以通过接收卫星的信息，进而确定自己的位置，在此过程中，该设备接收信息主要利用了（
）
A．电磁波
B．声波
C．太阳能
D．地磁场
2．在信息化时代，我们的生活发生了巨大的转变，我们可以用手机打车、叫外卖，汽车也在向着无人驾驶的方向发展，但它们的基本工作方式都离不开电磁波的发射和接收。一些电器设备同时具有发射和接收电磁波的功能，但也有些设备只能发射或只能接收电磁波，下面所列设备在工作时只是用来接收电磁波的是
A．手机
B．雷达
C．微波炉
D．收音机
3．现在车辆常安装GPS(全球卫星定位系统)接收器，可用来接收卫星发射的信号，实现对车辆的精确定位和导航．卫星向GPS接收器传送信息通过的是（
）
A．激光
B．电磁波
C．红外线
D．紫外线
4．2016年底以来，共享单车风靡全国各大城市，如图所示，单车的车锁内集成了嵌入式芯片、GPS模块和SIM卡等，便于监控单车在路上的具体位置用户仅需用手机上的客户端软件扫描二维码，即可自动开锁，骑行时手机APP上能实时了解单车的位置；骑行结束关锁后APP就显示计时、计价、里程等信息此外，单车能够在骑行过程中为车内电池充电，满足定位和自动开锁等过程中的用电根据以上信息判断下列说法正确是（
）　　
A．单车的位置信息是借助北斗卫星导航系统准确定位的
B．单车是利用电磁感应原理实现充电的
C．由手机APP上的显示信息，可求出骑行的平均速度
D．单车在被骑行过程中受到地面的摩擦力表现为阻力
5．关于电视信号的发射，下列说法中错误的是(　　)
A．摄像管输出的电信号可以直接通过天线向外发射
B．摄像管输出的电信号必须“加”在高频振荡电流上，才能向外发射
C．伴音信号和图像信号是同步向外发射的
D．电视台发射的是带有信号的高频电磁波
6．声波和电磁波均可传递信息，且都具有波的共同特征。下列说法正确的是(　　)
A．声波的传播速度小于电磁波的传播速度
B．声波和电磁波都能引起鼓膜振动
C．电磁波不能被人听见，声波能被人听见
D．二胡演奏发出的是声波，而电子琴演奏发出的是电磁波
E.电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质
7．关于电磁波的传播，下列叙述正确的是（
）
A．电磁波频率越高，越容易沿地面传播
B．电磁波频率越高，越容易沿直线传播
C．电磁波在各种介质中传播的波长恒定
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
E.超短波和微波主要以空间波形式传播
8．关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是（　　）
A．电磁波可以传递信息
B．声波不能传递信息
C．手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波
D．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度不相同
E.遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同
9．为了有效地把磁场的能量以电磁波形式发射到尽可能大的空间，除了用敞露空间的电路，还有
A．增大电容器极板间的距离
B．减少线圈的匝数
C．减小电容器极板的面积
D．采用低频振荡电流
10．室外天线放大器能将室外接收到的微弱电视信号放大，使得电视机更清晰，放大器放置在室外的天线附近，为它供电的电源盒放置在室内，连接电源盒与放大器的两条电线兼有两种功能：既是天线放大器的50Hz低频电源线，同时又将几百兆赫兹高频电视信号送入室内，供电视机使用，这就是说，低频电流和高频电流共用一个通道．室内电源盒的内部电路如图示，关于电容器C和电感线圈L的作用，下面说法正确的是(
)
A．高频电视信号经过电容器C输送给电视机
B．电容器C对高频电视信号没有阻碍作用
C．电感线圈L的作用是阻碍高频电视信号进入变压器
D．电感线圈L对50Hz低频电流没有阻碍作用
11．某电台发射频率为500
kHz的无线电波，某发射功率为10
kW，在距电台20
km的地方接收到该电波，该电波的波长为____________，在此处，每平方米的面积上每秒钟可接收到该电波的能量为____________．
12．某电台发射频率为500
kHz的无线电波，某发射功率为10
kW，在距电台20
km的地方接收到该电波，该电波的波长为____________，在此处，每平方米的面积上每秒钟可接收到该电波的能量为____________．
13．车载Mp3可以把Mp3中储存的音乐，以无线发射方式发射到车载调频立体声收音设备中，车主只需将汽车收音机的频率设定为车载Mp3的频率，或让收音机搜索到该频率即可进行播放。如图为某种型号的车载Mp3，若其设置频率为，试求；
（1）所发射的无线电波的波速是多少？
（2）所发射的无线电波的波长是多少？
参考答案
1．A
【解析】
我国的很多轮船上的驾驶舱里都有一个叫做北斗系统的定位系统接受器的装置.北斗系统接受器通过接受卫星发射的导航信号,实现对轮船的精确定位并导航.卫星向北斗系统接受器传送信息依靠的是电磁波.所以A选项是正确的.BCD错误?
故选A
2．D
【解析】手机既能发射电磁波即向外打电话时，又能接收电磁波即接电话时，A错误；雷达既可以发射电磁波，也可以接收电磁波，B错误；微波炉是利用电磁波来加热食物中水，即只能发射电磁波，C错误；收音机只能接受电磁波，D正确．
3．B
【解析】
GPS接收器通过接收卫星发射的导航信号，实现对车辆的精确定位并导航．卫星向GPS接收器传送信息依靠的是电磁波．故选B．
【点睛】
本题考查了电磁波在生活中的应用，生活中利用电磁波的地方非常多．如：卫星通信、无线电视、无线广播、手机等，是一道基础题．
4．B
【解析】
单车某个时刻的准确位置信息是借助通讯卫星定位确定的，故A错误；单车在运动过程通过电磁感应将机械能转化为电能从而实现充电，故B正确；由手机APP上的显示信息包括路程和时间，没有说明具体的位移，故不可以求出骑行的平均速度，故C错误；单车在骑行时，主动轮受到向前的摩擦力（动力），从动轮受到向后的摩擦力（阻力），故D错误。故选B。
【点睛】
本题利用生活中熟知的单车综合考查了惯性、电磁感应的应用、电磁波的应用等，要求掌握相应物理规律在生产生活中的应用．
5．A
【解析】
摄像管输出的电信号是低频的电流，不能直接发射，必须将其“加”在高频振荡电流上才能向外发射，伴音信号和图像信号同步向外发射高频电磁波．故BCD说法正确，A项说法错误．所以选A.
6．ACE
【解析】
声波属于机械波，其传播需要介质，传播速度小于电磁波的传播速度，选项A对；鼓膜的振动是空气的振动带动的，电磁波不能引起鼓膜振动，人耳听不到电磁波，选项B错，C对；二胡和电子琴发出的都是声波，选项D错；电磁波可以在真空中传播，而声波属于机械波，它的传播需要介质，E正确；故选ACE．
7．BDE
【解析】
AB.由c＝λf可判定：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B正确A错误；
C.电磁波在介质中传播时，频率不变，而传播速度改变，由v＝λf可知波长改变，故C错误；
D.由于同步卫星相对地面静止在赤道上空36
000
km高的地方，用它作微波中继站，只要有三颗互成120°的同步卫星，就几乎可覆盖全球，故D正确；
E.超短波和微波适合空间波传播，故E正确。
故选BDE。
8．ACD
【解析】
本题考查电磁波和声波的特点与区别
【详解】
AB．声波、电磁波都能传递能量和信息，A项正确，B项错误；
C．在手机通话过程中，既涉及电磁波又涉及声波，C项正确；
D．可见光属于电磁波，B超中的超声波是声波，波速不同，D项正确；
E．红外线波长较X射线波长长，故E项错误。
故选ACD。
9．ABC
【解析】
为了有效地把磁场的能量以电磁波形式发射到尽可能大的空间，除了用开放电路外，还需要有足够高的频率电磁振荡的频率：，可知需要减小电容器的电容，以及减小线圈的自感系数．增大电容器极板间的距离，能减小电容器的电容，可以提高电磁振荡的频率故A正确；减少线圈的匝数，能减小线圈的自感系数，可以提高电磁振荡的频率故B正确；减小电容器极板的面积，能减小电容器的电容，可以提高电磁振荡的频率故C正确；采用低频振荡电流不利于电磁波的发射故D错误．故选ABC.
【点睛】
要有效地向外界发射电磁波，振荡电路必须具有如下的特点：
?
第一，要有足够高的振荡频率．理论的研究证明，振荡电路向外界辐射能量的本领，即单位时间内辐射出去的能量，与频率的四次方成正比．频率越高，发射电磁波的本领越大．
?
第二，振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，采用开放电路，才能有效地把电磁场的能量传播出去．
???因此，为了把无线电波发射出去，就要改造LC振荡电路．增大电容器极板间的距离，减小极板的面积，同时减小自感线圈的匝数，以便减小L、C的值，增大振荡频率，同时使电场和磁场扩展到外部空间．这样的振荡电路叫做开放电路．最后，开放电路甚至可以演化成为一条导线．由开放电路可以有效地把电磁波发射出去．
10．AC
【解析】
高频电视信号是交流电，电容器有通高频、阻低频的特点，故A正确；电容器C对高频电视信号的阻碍作用较小，但有阻碍，故B错误；电感线圈L的作用是通低频、阻高频，故能够阻碍高频电视信号进入变压器，故C正确；电感线圈L对50Hz低频阻碍作用较小，故D错误；故选AC．
【点睛】
电容器在电子线路中用来通过交流而阻隔直流，通高频、阻低频；电感线圈通直流、阻交流，通低频、阻高频．
11．600m
2×10-6
J
【解析】
电磁波传播过程中的频率是不变的，根据求解波长；根据能量守恒定律列式求解每平方米的面积每秒钟可接收到该电波的能量．
【详解】
电磁波传播过程中的频率和波长没有改变，故电波的波长不变，故：；
每平方米的面积每秒钟可接收到该电波的能量为
12．600m
2×10-6
J
【解析】
电磁波传播过程中的频率是不变的，根据求解波长；根据能量守恒定律列式求解每平方米的面积每秒钟可接收到该电波的能量．
【详解】
电磁波传播过程中的频率和波长没有改变，故电波的波长不变，故：；
每平方米的面积每秒钟可接收到该电波的能量为
13．（1）（2）3.43m
【解析】
(1)电磁波在空气中的传播速度大约是；
(2)由题意可知，由公式