江门市艺华高中2019-2020学年高中物理粤教版选修3-4：3.3电磁波的发射、传播和接收 质量检测（含解析）

3.3电磁波的发射、传播和接收
1．公交一卡通（IC卡）内部有一个特定频率的电磁波接收电路。公交车上的读卡机（刷卡时“嘀”的响一声的机器）向外发射某一特定频率的电磁波。刷卡时，IC卡接收读卡机发出的电磁波能量，驱动卡内芯片进行数据处理和传输。下列说法正确的是
A．仅当读卡机发射电磁波的频率与IC卡内部接收电路的频率相等时，IC卡才能有效工作
B．若读卡机发射的电磁波频率偏离IC卡内部接收频率，则IC卡中不会接收到电磁波
C．IC卡只能接收读卡机发射的电磁波，而不能向读卡机传输自身的数据信息
D．IC卡工作所需要的能量来源于卡内的电池
2．雷达是利用无线电波的定位系统，海豚也具有完善的声呐系统。它能在黑暗的海水中准确而快速地捕捉食物，避开敌害，远远优于现代无线电定位系统它们的定位分别是利用自身发射的（
）.
A．电磁波、次声波
B．电磁波、红外线
C．次声波、红外线
D．无线电波、超声波
3．关于电磁波及其应用，下列说法中正确的是（
）.
A．手机只能接收电磁波，不能发射电磁波
B．正在起飞和降落的飞机上允许使用手机
C．电磁波能被发射
D．塑料薄膜袋、金属薄膜袋、金属饼干盒等都能屏蔽电磁波
4．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
5．一首乐曲从电台“出发”开始到从收音机的调频台播放出来为止，下列选项都描述了该过程，其中顺序正确的是（
）
A．调制—发射—调谐—解调—播放
B．调频—发射—解调—调谐—播放
C．调幅—调谐—发射—解调—播放
D．调频—调谐—发射—解调—播放
6．我国古代有“千里眼”的神话传说，下列发明具有相似功能的是(　　)
A．收音机
B．录音机
C．雷达
D．电灯
7．要提高振荡电路发射电磁波的本领，下列措施可行的是（
）
A．减小发射电磁波的波长
B．增大回路中自感线圈的自感系数
C．增大振荡回路中电容器两极板的距离
D．增大振荡回路中电容器两极板的正对面积
8．雷达是利用无线电波的回波来探测目标方向和距离的一种装置，雷达的天线犹如喊话筒，能使电脉冲的能量集中向某一方向发射；接收机的作用则与人耳相仿，用以接收雷达发射机所发出电脉冲的回波．测速雷达主要是利用多普勒效应原理，可由回波的频率改变数值，计算出目标与雷达的相对速度．以下说法正确的（
）
A．雷达发射的是不连续的电磁波
B．雷达用的是微波波段的无线电波
C．目标离雷达天线而去时，反射信号频率将高于发射信号频率
D．目标向雷达天线靠近时，反射信号频率将高于发射信号频率
9．下列说法中正确的是
_____
A．雷达是利用声波的反射来测定物体的位置的
B．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变窄
C．考虑相对论效应，一条沿自身长度方向运动的杆的长度总比杆静止时的长度短
D．调谐是电磁波发射应该经历的过程，调制是电磁波接收应该经历的过程
10．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____________．
11．什么叫调制？调制分为哪两种方式？
12．数字信号与模拟信号相比，有什么优点？
13．有一种家用取暖器，外形如图甲所示，它是由电热丝发热达到取暖的目的；如果从侧面剖开，它的主要结构如图乙所示，其中Q为电热丝，MN为一个内表面极为光滑的金属弧面．
(1)电热丝通电后产生的是什么？它通过MN的内表面产生什么反射？
(2)弧面金属板MN与下列哪种器材的作用相似？
(3)电热丝安装在图示位置的目的是使热能怎么样射出？
参考答案
1．A
【解析】
A．为了使IC卡中的感应电流达最大，应使LC电路产生电谐振，故只有发射特定频率的电磁波时，IC卡才能有效工作；故A正确；
B．若电磁波的频率偏离该频率，电感L中仍可出现感应电流，所以仍能接收到电磁波，但不会达到电谐振；故B错误；
C．IC卡接收到读卡机发射的电磁波，同时将自身数据信息发送给读卡机进行处理；故C错误；
D．IC卡中没有电池，工作所需要的能量来源于人刷卡时消耗的机械能；故D错误。
故选A。
2．D
【解析】
雷达是利用无线电波中的微波来反射来测定物体位置的，海豚的声呐系统，是用超声波来进行回声定位的，故D正确。
故选D。
3．C
【解析】
A．手机能接收电磁波，同时也可发射电磁波，故A错误；
B．飞机上不让用移动电话，是因为怕干扰通讯，电子通讯中最怕相近频率引起的干扰，故B错误；
C．由麦克斯韦电磁场理论可知，电磁波能被发射，故C正确；
D．金属薄膜袋、金属饼干盒等都能屏蔽电磁波，但塑料薄膜袋不能，故D错误。
故选C。
4．D
【解析】
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。
5．A
【解析】
一首乐曲从电台“出发”开始到从收音机的调频台播放出来为止，首先要进行调制，即把声音信号加到高频电磁波信号上去，然后进行发射；载波信号被收音机接收后首先要进行调谐选出该信号，然后进行解调，从高频信号中把声音信号取出来，最后通过喇叭播放；故选A.
6．C
【解析】我国古代有“千里眼”的神话传说，与雷达有相似的功能，故选项C正确。
7．AC
【解析】
要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领，就是要产生波长比原来短些的电磁波，则频率变高，所以需要减小电容器的电容，或减小线圈中的自感系数．
A.
减小发射波的波长，导致线圈的振荡频率增大．故A正确；
B.
根据振荡频率公式，增加回路中的自感线圈的自感系数，则导致线圈的振荡频率变小，则产生的电磁波波长变长．故B错误；
C．根据电容器的决定式，增大振荡回路中电容器两极板的距离，使则电容器的电容减小，导致线圈的振荡频率变大．故C正确；
D.
增大振荡回路中电容器两极板的正对面积，使则电容器的电容增大，导致线圈的振荡频率变小．故D错误．
故选AC.
8．ABD
【解析】
试题分析：雷达是利用微波测速、测距的；当目标离雷达天线而去时，反射信号频率将低于发射信号频率；目标向雷达天线靠近时，反射信号频率将高于发射信号频率．
解：A、根据题意，雷达发射的脉冲电波，是不连续的电磁波，故A正确；
B、雷达用的是无线电波中的微波波段，故B正确；
C、目标离雷达天线而去时，根据多普勒原理，反射信号频率将低于发射信号频率，故C错误；
D、目标向雷达天线靠近时，根据多普勒原理，反射信号频率将高于发射信号频率，故D正确；
故选ABD．
点评：本题关键明确雷达的工作原理，明确多普勒效应中，相互远离时接受频率降低；相互靠近时接受频率变大．
9．C;
【解析】
雷达是利用无线电波的反射来确定物体目标的仪器，A错误；根据公式，双缝干涉条纹宽度正比于波长，红光波长比绿光大，它干涉条纹宽，B错误；相对论效应是对不同参考系而言的，相对地面高速运动的杆在自身参考系内测量就是静止的原长，而地面观察者测量时发现其长度变短，C正确；发射电磁波需要将低频信号加到高频信号上，此过程称为调制，接受到电磁波时，选择所需要的频率信号，称为调谐，D错误．
【点睛】
考查雷达的工作原理，掌握干涉条纹间距公式，知道调谐与调制的区别，掌握高速飞行时沿着飞行方向的长度变短，及注意其不同参考系，结论会不同．
10．600m
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
11．调制是指把声音、图象等信号加载到高频电磁波上的过程；
信号的调制方式有调幅信号和调频信号，调幅信号是信号的振幅随声音、图象等信号而改变，调频信号是电磁波的频率随着声音、图象等信号而改变；由于频率不会衰减，故调频信号抗干扰能力强．
【解析】
调制是指把声音、图象等信号加载到高频电磁波上的过程；信号的调制方式有调幅信号和调频信号，调幅信号是信号的振幅随声音、图象等信号而改变，调频信号是电磁波的频率随着声音、图象等信号而改变；由于频率不会衰减，故调频信号抗干扰能力强．
【点睛】
本题考查了信号的调制过程及其分类，要明确一种是调整频率；另一种是调整振幅；根据名字进行记忆即可．
12．早期的电磁信号都是模拟信号，收音机、手机、电视的信号均如此，效果也比较好但数字信号抗干扰能力强，容易加密，便于计算机处理，现在传输的信号逐步采用数字信号今后的模拟电视广播也将被数字电视广播所取代
【解析】
早期的电磁信号都是模拟信号，收音机、手机、电视的信号均如此，效果也比较好但数字信号抗干扰能力强，容易加密，便于计算机处理，现在传输的信号逐步采用数字信号今后的模拟电视广播也将被数字电视广播所取代．
【点睛】
明确数字信号和模拟信号的区别，从而明确数字信号的优点．数字信号在慢慢取代早期的模拟信号，要注意体会数字信号的优点．
13．(1)产生热量,
镜面反射
(2)
凹面镜
(3)平行射出
【解析】
(1)一切物体都向外辐射红外线，当电热丝通电后，向外辐射红外线，产生热量．当红外线射到表面极为光滑的金属弧面发生镜面反射．
(2)弧面金属板MN形状与凹面镜相似，平行光经凹面镜反射后，反射光线会会聚在焦点上．
光路是可逆的，灯丝处于焦点处，故产生平行光向外辐射．
(3)根据光路的可逆性，当把光源放在焦点时，则会得到平行光．
【点睛】
凹面镜在生活中的应用很多，它也是面镜，对光线有反射作用，这点许多同学容易和透镜混淆，一定注意．另外，凹面镜和凹透镜不同，凹面镜对光线的作用是会聚的．