粤教版2019 高中物理 选修二 4.3电磁波的发射、传播和接收 同步练习（Word版含解析）

粤教版（2019）选择性必修二 4.3 电磁波的发射、传播和接收

试卷副标题

考试范围：xxx；考试时间：100分钟；命题人：xxx

注意事项：

1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息

2．请将答案正确填写在答题卡上

第I卷（选择题）

请点击修改第I卷的文字说明

一、单选题

1．从经过调制的高频电流中还原出图像信号的过程叫（       ）

A．调幅 B．调频 C．调谐 D．解调

2．世界各地有许多无线电台同时广播，用收音机一次只能收听到某一电台的播音，而不是同时收听到许多电台的播音，其原因是（　　）

A．因为收听到的电台离收音机最近

B．因为收听到的电台频率最高

C．因为接收到的电台电磁波能量最强

D．因为接收到的电台电磁波与收音机调谐电路的频率相同，产生了电谐振

3．手机发射和接收的信号属于电磁波。手机将信号通过天线发送到最近的一个移动基站，基站通过有线连接到机房的交换机，交换机再通过线连接到另一部手机最近的基站，基站将信号发送出去，通过已知信道被另一部手机接收。下列关于电磁波的说法正确的是（　　）

A．只要有电场和磁场，并且发生变化，就能产生电磁波

B．电磁波的传播必须在介质中才能进行

C．基站停止工作，发射出去的电磁波也就停止传播

D．电磁波的传播也就是能量的传播

4．关于电磁波的发射和接收，下列说法中不正确的是（　　）

A．音频电流的频率比较低，不能直接用来发射电磁波

B．为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，电路必须是闭合的

C．当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时，接收电路产生的振荡电流最强

D．要使电视机的屏幕上有图像，必须要有检波过程

5．下面关于电视的说法中错误的是（　　）

A．电视信号的发射、接收过程：景物→电信号→电磁波→电信号→图象

B．摄像机在一秒钟内要传递24张画面

C．显像管是将电信号还原成景物图象的关键部分

D．由于画面更换迅速和视觉暂留现象使人们看到的是活动的景象

6．周期为T频率为f的电磁波在某介质中的传播速度为v，该电磁波的波长为（　　）

A． B． C． D．

7．关于电磁波的发射和接收，下列说法中正确的是（　　）

A．为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，振荡电路的频率越低越好

B．使高频振荡信号振幅随发射的信号而改变叫调频

C．当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最弱

D．要使电视机的屏上有图像，必须要有解调过程

8．电磁波在空气中的传播速度是，当遇到障碍物时要发生反射。雷达在发射和接收反射回来的电磁波时，在荧光屏上分别呈现出一个尖形波。如果雷达监视屏上显示的发射和接收的尖形波如图所示，已知雷达监视屏上相邻刻度线间表示的时间间隔为，则被监视目标与雷达的距离最接近（  ）

A． B．

C． D．

9．华为手机采用了双麦克风降噪技术，以保证优秀的通话体验。一个麦克风为用户通话时使用的麦克风，用于收集人声，而另一个配置在机身顶端的麦克风采集周围环境噪音，通过特定的模块对这两路信号进行技术处理，实现降噪功能。技术处理用到的原理是（　　）

A．干涉 B．衍射 C．调制 D．解调

10．“小蜜蜂”是老师上课常用的扩音设备，随着无线电技术的应用，很多老师用上了蓝牙“小蜜蜂”（蓝牙属于电磁波），麦克风与扩音器不用导线连接，老师拿着麦克风在教室中间说话，放在讲台上的扩音器也能工作．下列说法正确的是（       ）

A．“小蜜蜂”只接收到了来自麦克风的信号

B．麦克风中只要有变化的电场，就一定能发出蓝牙信号

C．“小蜜蜂”接收电磁波时，通过调制来使接收电路中出现电谐振现象

D．麦克风回路可通过减小发射电磁波的波长来提高振荡电路发射电磁波的本领

11．下列说法正确的是（　　）

A．电磁波的频率越高，越易沿地面传播

B．发射出去的电磁波可以传播到无限远处

C．电磁波在各种介质中传播的波长恒定

D．为了实现全球的电视转播，需要利用卫星传播无线电波，它传播的是超短波或微波

12．预碰撞安全系统是智能技术在汽车安全性上的重要应用。如图所示，后车系统配备的微波雷达发射毫米级电磁波（毫米波），并利用传感器和电子控制单元对前车反射的毫米波进行收集与运算，当系统判断有可能发生碰撞时会发出蜂鸣并显示警示信号，则（　　）

A．毫米波的频率比可见光高

B．毫米波遇到前车时会发生明显衍射现象

C．后车发射的毫米波频率高于被前车反射后接收到的频率

D．前车的金属尾板遇到毫米波时一定会产生极其微弱的感应电流

13．过强的电磁辐射对人体有害，影响人的身心健康。根据有关规定，工作人员所在处的电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不得超过0.5W/m2。如果一个人距离无线电发射器为10m远的位置，为了保证此人的安全，则要求该无线电发射器的电磁辐射的功率最大不得超过（计算时，可以将该无线电发射器视为发出球面电磁波的波源）（　　）

A．157W B．314kW

C．628W D．1256W

14．网络信号的稳定传输通常需要用到光纤和Wi-Fi无线路由器，下列表述正确的是（　　）

A．光纤通讯利用光纤来传输包含信息的电流信号

B．光纤通讯利用光的全反射原理传输包含信息的光信号

C．Wi-Fi无线路由器发射包含信息的超声波信号

D．Wi-Fi无线信号可以绕过障碍物传播是利用了波的干涉原理

15．关于电磁场和电磁波，下列说法中不正确的是（　　）

A．均匀变化的电场在它的周围产生稳定的磁场

B．电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的，且都与波的传播方向垂直

C．电磁波和机械波一样依赖于介质传播

D．只要空间中某个区域有振荡的电场或磁场，就能产生电磁波

第II卷（非选择题）

请点击修改第II卷的文字说明

二、填空题

16．要有效地发射电磁波，振荡电路必须具有的两个特点：

（1）要有_________的振荡频率，频率越_________，发射电磁波的本领越大。

（2）振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，因此采用_________电路。

17．(1)下列关于电磁波的说法正确的是(    )

A．均匀变化的磁场能够在空间产生电场

B．电磁波在真空和介质中传播速度相同

C．只要有电场和磁场，就能产生电磁波

D．电磁波在同种介质中只能沿直线传播

(2)目前雷达发射的电磁波频率多在200MHz至1000MHz的范围内，请回答下列关于雷达和电磁波的有关问题。

①雷达发射电磁波的波长范围是多少______？

②能否根据雷达发出的电磁波确定雷达和目标间的距离_______？

18．在电视信号发送和接收的过程中，要用到许多电学部件，将元件名称和它们在电路中的作用连接起来_______。

摄像机       将声信号还原后放出

话筒       向空中发射电磁波

发射天线       接收空中的电磁波

显像管       将光信号转变为电信号

扬声器       将声信号转变为电信号

接收天线       将电信号转变为光信号

19．电磁波通信：电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可实现无线传输。电磁波的频率_____，相同时间内传递的信息量_____。

三、解答题

20．如图甲、乙所示是发射电磁波时常用的信号调制方式，请问这两种调制方式有什么不同？

21．一雷达向某一方向发射不连续的无线电波，每次发射的时间为百万分之一秒，两次发射的时间间隔是万分之一秒。如图是雷达指示器的显示屏上显示的情景，P为发射出去的无线电波的某一尖形波，Q为其遇到障碍物反射回来被雷达接收到的尖形波。由图中所给信息计算障碍物离雷达站的距离。

22．利用共振解释下列情况：

（1）在修建桥梁时需将桥柱插入江底，如何利用共振使桥柱更容易沉入桥底？

（2）收音机选台时利用的电谐振原理是什么？

23．如图所示，一艘海轮用船上天线D向海岸边的信号接收器A发送电磁波脉冲信号．信号接收器和船上天线的海拔高度分别为AB=H和CD=h。船上天线某时刻发出一个电磁波脉冲信号，接收器接收到一个较强和一个较弱的脉冲，前者是直接到达的信号，后者是经海平面反射后再到达的信号，两个脉冲信号到达的时间间隔为△t，电磁波的传播速度为c，求船上天线发出此信号时海轮与海岸的距离L。

24．如图所示是接收无线电波的简易收音机电路图．已知L和C，当 C调至C0时，

（1）指出哪些元件组成了调谐电路，周期是多少？       

（2）这时该电路能收到的无线电波波长λ是多少？       

（3）元件D、C1起什么作用？

参考答案：

1．D

【详解】

解调是调制的逆过程，该过程把所载的声音信号或图像信号从高频电流中还原出来。

故选D。

2．D

【详解】

选台就是调谐过程，因为接收到的电台电磁波与收音机调谐电路的频率相同，产生了电谐振，使f固=f电磁波，在接收电路中产生电谐振激起的感应电流最强。故D正确ABC错误。

故选D。

3．D

【详解】

A．均匀变化的电场和磁场不能产生电磁波， A错误；

B．电磁波可以在真空中传播，B错误；

C．基站停止工作，发射出去的电磁波继续传播，C错误；

D．电磁波可以使电荷移动，说明电磁波具有能量，电磁波传播的过程，也就是能量传播的过程，D正确。

故选D。

4．B

【详解】

A．音频电流的频率比较低，放大后搭载到高频电磁波上。A正确，不符合题意；

B．为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，必须是开放电路，B错误，符合题意；

C．当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时，接收电路产生的振荡电流最强，C正确，不符合题意；

D．检波就是从调频或调幅的高频信号中把音频、视频等调制讯号分离出来的过程。要使电视机的屏幕上有图像，必须要有检波过程。D正确，不符合题意。

故选B。

5．B

【详解】

A．电视信号的发射、接收过程：景物→电信号→电磁波→电信号→图象，选项A正确，不符合题意；

B．电视信号的发射和接收过程中，信号在不断发生变化，在这个变化中关键是显像管的作用，视觉暂留使我们看到物体在动，摄像机1 s内传送25张画面，故B错误，符合题意。

C．显像管是将电信号还原成景物图象的关键部分，选项C正确，不符合题意；

D．由于画面更换迅速和视觉暂留现象使人们看到的是活动的景象，选项D正确，不符合题意。

故选B。

6．B

【详解】

频率为f的电磁波在某介质中的传播速度为v，由

该电磁波的波长为

故选B。

7．D

【详解】

A．为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，振荡电路的频率越高越好，选项A错误；

B．使高频振荡信号振幅随发射的信号而改变叫调幅，选项B错误；

C．当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时，会产生电谐振，此时接收电路中产生的振荡电流最强，选项C错误；

D．要使电视机的屏上有图像，必须要有解调过程，选项D正确。

故选D。

8．B

【详解】

读图可知电磁波发射到接收的总时间为 ，单程的时间为

由

得

故选B。

9．A

【详解】

降噪麦克风是通过降噪系统产生与外界噪音相位相反的声波与噪音叠加从而实现降噪的效果，且环境噪音与降噪声波频率相同，两列波发生了干涉现象。

故选A。

10．D

【详解】

A．因为蓝牙属于电磁波，周围空间存在其他电磁波信号，所以“小蜜蜂”不只接收到了来自麦克风的信号，故A错误；

B．均匀变化的电场产生恒定的磁场，不能产生电磁波信号，故B错误；

C．使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制，使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐；故C错误；

D．减小发射电磁波的波长，则会提高频率，可以提高振荡电路发射电磁波的本领，故D正确。

故选D。

11．D

【详解】

A．沿地面传播的电磁波应该为波长较长，频率较低的电磁波，故A错误；

B．发射出去的电磁波随距离的增大，能量不断损失，故B错误；

C．电磁波在不同介质中传播速度不同，导致波长也发生相应变化，故C错误；

D．由于电视信号属微波段，实现全球的电视转播，需要利用卫星传播无线电波，卫星传播的是超短波或微波，故D正确。

故选D。

12．D

【详解】

A．从电磁波谱的顺序可知毫米波的频率比可见光低，故A错误；

B．毫米波的波长远小于车的大小，所以遇到前车时不会发生明显衍射现象，故B错误；

C．被前车反射后的电磁波，相当于接收者在靠近波源导致频率变大，故C错误；

D．系统判断有可能发生碰撞时会发出蜂鸣并显示警示信号，说明前车的金属尾板遇到毫米波时一定会产生极其微弱的感应电流，故D正确。

故选D。

13．C

【详解】

人距离无线电发射器为10m远，要使电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不得超过0.5W/m2，则有

解得

因此该无线电发射器的电磁辐射的功率最大不得超过628W。

故选C。

14．B

【详解】

AB．光纤通讯利用光的全反射原理传输包含信息的光信号，通信中的光波主要是激光，不是电流信号，A错误B正确；

C．Wi-Fi无线路由器发射包含信息的电磁波信号，C错误；

D．Wi-Fi无线信号可以绕过障碍物传播是利用了波的衍射原理，D错误。

故选B。

15．C

【详解】

A．根据麦克斯韦电磁场理论可知，均匀变化的电场在它的周围产生稳定的磁场，故A正确；B．因电磁波是横波，所以电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的，且与波的传播方向垂直，故B正确；

C．电磁波不需要和机械波一样依赖于介质传播，故C错误；

D．有振荡的电场或磁场时，就会由近向远逐渐传播，即形成了电磁波，故D正确。

故选C。

16．     足够高     高     开放

略

17．     A     0.3~1.5m     能

【详解】

(1)[1]AC．如果电场（或磁场）是均匀变化的，产生的磁场（或电场）是恒定的，不能产生新的电场（磁场），因而不能产生电磁波，A正确，C错误；

B．电磁波的传播速度跟介质有关，频率由波源决定，同一频率的电磁波在不同介质中波长不等，由v＝λf知不同介质中波的传播速度不同，B错误；

D．电磁波在同种均匀介质中才能沿直线传播，D错误。

故选A。

(2)①[2]由c＝λf可得

λ1＝＝m＝1.5m

λ2＝＝m＝0.3m

故雷达发出的电磁波的波长范围是0.3~1.5m。

②[3]电磁波测距的原理就是通过发射和接收电磁波的时间间隔来确定距离，所以可根据

x＝

确定雷达和目标间的距离。

18．答案见解析

【详解】

相应的连线如下

只要根据课本上有关电视方面知识的介绍即可作出正确解答

19．     越高     越大

【详解】

[1][2]电磁波通信：电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可实现无线传输。电磁波的频率 越高，相同时间内传递的信息量越大。

20．见解析

【详解】

甲为调幅：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变。乙为调频：使高频电磁波的频率随信号而改变。

21．12km

【详解】

由题图知从发射无线电波到接收到此信号经历的时间为

Δt = × s = s

障碍物到雷达站的距离为l，则有

2l = cΔt

得

l = = × m = 12000m = 12km

22．（1）在修建桥梁时需将桥柱插入江底，让打桩机的打击频率等于桥柱的固有频率，使桥柱发生共振，桥柱更容易沉入桥底。

（2）收音机选台时，调解LC振荡电路的频率等于要接收的电台的频率，LC振荡电路发生电谐振，LC振荡电路的电流最大，就能接收到该电台的信号。

【详解】

（1）在修建桥梁时需将桥柱插入江底，让打桩机的打击频率等于桥柱的固有频率，使桥柱发生共振，桥柱更容易沉入桥底。

（2）收音机选台时，调解LC振荡电路的频率等于要接收的电台的频率，LC振荡电路发生电谐振，LC振荡电路的电流最大，就能接收到该电台的信号。

23．

【详解】

从船上天线D向信号接收器A发送电磁波脉冲信号，一方面沿直线DA直接传到A，另一方面经过海面E点反射沿折线DEA传播到A，前者较强，后者较弱，由反射定律可知

∠DEC=∠AEB

延长AE交DC的延长线于F，过A作AG平行于BC，则有

DE=EF，DG=H﹣h，GF=H+h

设信号接收器接受到沿直线DA和折线DEA传播的电磁脉冲信号需要的时间分别为t1、t2，则有

=（H﹣h）2+L2

根据题意有

t2﹣t1=△t

联立解得

L=

24．（1）线圈和可变电容组成了LC 调谐电路．   

（2）

（3）D是检波元件，作用是从经过调制的高频振荡电流中取出调制信号．C1的作用是让高频成分基本上从此通过，剩下音频电流通过耳机．     

【详解】

（1）线圈和可变电容组成了LC调谐电路．这时周期

（2）谐振时f波＝f又c=λf ，故

（3）D是检波元件，作用是从经过调制的高频振荡电流中取出调制信号．C1 的作用是让高频成分基本上从此通过，剩下音频电流通过耳机．