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第2节　电磁波的发射、传播和接收
第3节　电磁波谱
(分值：100分)
1~9题每题7分，共63分
考点一　电磁波的发射、传播和接收
1.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信号的强弱而改变叫调频
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
2.一首乐曲从电台“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
3.(2023·本溪市高二开学考试)2022年7月1日，庆祝香港回归祖国25周年大会隆重举行，世界各地观众都能收看到大会实况，是因为电视信号可通过卫星覆盖全球。关于电磁波，下列说法正确的是(　　)
A.电磁波在真空中的传播速度与频率、能量有关，频率越高、能量越大，传播速度越大
B.当电磁波源消失后就不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会立即消失
C.电磁波不能在真空中传播，且只能传递声音信号，不能传递图像信号
D.香港电视台与沈阳电视台发射的电磁波的频率不同，故传播速度不同
4.电视机的室外天线能把电信号接收下来，是因为(　　)
A.天线处于变化的电磁场中，天线中产生感应电流，相当于电源，通过馈线输送给LC振荡电路
B.天线只处于变化的电场中，天线中产生感应电流，相当于电源，通过馈线输送给LC振荡电路
C.天线只是有选择地接收某电视台信号，而其他电视台信号则不接收
D.天线将电磁波传输到电视机内
5.(2024·苏州市吴县中学高二月考)如图为公交车上刷卡的情景，当听到“嘀”的声音，表示刷卡成功。刷卡所用的IC卡内部有电感线圈L和电容器C构成的LC振荡电路。刷卡时，读卡机向外发射某一特定频率的电磁波，IC卡内的LC振荡电路产生电谐振，线圈L中产生感应电流，给电容器C充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输。下列说法正确的是(　　)
A.读卡机发射的电磁波不能在真空中传播
B.IC卡是通过X射线工作的
C.读卡机在发射电磁波时，需要进行调谐和解调
D.IC卡既能接收读卡机发射的电磁波，也有向读卡机传输数据的功能
6.业余无线电是一种在全世界非常普遍的业余爱好。业余无线电爱好者在进行收发设备的设计与测试中，常需运用到相关的物理知识。下列说法错误的是(　　)
A.发射电磁波的两个重要条件是采用高频和开放性LC电路，无线电波与光波均属于电磁波
B.如图甲，利用霍尔元件获取磁感应强度的数据，M为半导体薄片，载流子为自由电子，B为外加与薄片垂直的磁场，若从左侧面向右侧面通以恒定电流I，稳定后，上侧面的电势高于下侧面的电势
C.图乙是接收电磁波的调谐电路，利用电谐振的原理接收特定频率的电磁波
D.设备测试完毕后，发射的电磁波可以在真空中进行传播
考点二　电磁波谱
7.(2023·三明市高二期末)下列说法正确的是(　　)
A.电磁波和机械波的传播都需要介质
B.“浴霸”的取暖灯泡发出的红外线具有显著的热效应
C.遥控器发出的红外线的频率比医院CT中的X射线的频率大
D.手机所用的微波在传播过程中比无线电广播所用的中波更容易绕过障碍物
8.在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线(X射线)三个波段的频率高低关系是(　　)
A.红外线的频率最高，可见光的频率最低
B.伦琴射线的频率最高，红外线的频率最低
C.可见光的频率最高，红外线的频率最低
D.伦琴射线的频率最高，可见光的频率最低
9.(2023·漳州市高二期末)历史上许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，关于电磁波技术的应用，下列说法正确的是(　　)
A.医学上常用X射线杀菌消毒
B.电视机遥控器可用红外线遥控
C.铁路、民航等安检口使用紫外线对行李内物品进行检测
D.用烤箱烤面包时，烤箱中会有淡红色的光，这是一种红外线
10~12题每题9分，共27分
10.(2023·南平市高二期末)5G是“第五代移动通信技术”的简称，与4G信号相比具有更高的频率。则5G信号较之4G信号，以下判断正确的是(　　)
A.在真空中的波长更短
B.在真空中传播速度更快
C.5G信号属于横波，4G信号属于纵波
D.5G信号和4G信号相遇会发生干涉现象
11.(多选)如图甲所示是一个调谐接收电路图，乙、丙、丁为电路中的电流随时间变化的图像，则(　　)
A.i1是L1中的电流图像
B.i1是L2中的电流图像
C.i2是L2中的电流图像
D.i3是流过耳机的电流图像
12.(多选)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调制，调制分调幅和调频两种。如图甲所示有A、B两幅图。在收音机电路中天线接收下来的电信号既有高频成分又有低频成分，经放大后送到下一级，需要把高频成分和低频成分分开，只让低频成分输入下一级，如果采用如图乙所示的电路，图中虚线框a和b内只用一个电容器或电感器。以下关于电磁波的发射和接收的说法中，正确的是(　　)
A.在电磁波的发射技术中，甲图中A是调幅波
B.在电磁波的发射技术中，甲图中B是调幅波
C.乙图中a是电容器，用来通高频阻低频，b是电感器，用来阻高频通低频
D.乙图中a是电感器，用来阻交流通直流，b是电容器，用来阻高频通低频
(10分)
13.(2024·西安市高二期末)过量的电磁辐射对人体健康有害。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)不得超过某一临界值W。若某无线电通信装置的电磁辐射功率为P(离辐射源距离为R的球面上接收到的功率始终为P)，则符合规定的安全区域到该通信装置的距离至少为(　　)
A. B.
C. D.
答案精析
1.D　［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；在电磁波发射技术中，使高频振荡信号振幅随发射信号的强弱而改变叫调幅，选项B错误；当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时，发生电谐振，接收电路中产生的振荡电流最强，选项C错误；将信号从高频电磁波上分离出来的过程称为解调，又称为检波，所以要使电视机的屏上有图像，必须要有解调过程，选项D正确。］
2.A　［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，即把声音信号加载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选取出来，最后通过收音机的喇叭播放，故选A。］
3.B　［电磁波在真空中的传播速度是光速，与频率、能量无关，A错误；一旦电磁波形成了，电磁场就会向外传播，当波源消失后只是不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会立即消失，B正确；电磁波传播不需要介质，可在真空中传播，电磁波既能传递声音信号，又能传递图像信号，C错误；香港电视台与沈阳电视台发射的电磁波的频率不同，但传播速度相同，D错误。］
4.A　［室外天线处于变化的电磁场中，天线产生了感应电流，此电流通过馈线输送给LC振荡电路，此电流中包括空间各电视台信号激起的电流，但只有频率与调谐电路频率相等的电信号对应电流最强，然后再通过解调处理输送给后面的电路，故A正确，B、C、D错误。］
5.D　［电磁波能在真空中传播，故A错误；IC卡工作不是依靠X射线，X射线的辐射能量较大，长时间接触对人体有害，故B错误；读卡机发射的电磁波到IC卡的距离很近，所以不需要进行调谐和解调，故C错误；IC卡既能接收读卡机发射的电磁波，也有向读卡机传输数据的功能，故D正确。］
6.B　［发射电磁波的两个重要条件是采用高频和开放性LC电路，无线电波与光波均属于电磁波，A正确，不符合题意；由左手定则，电子集中于上侧面，所以上侧面的电势低于下侧面的电势，B错误，符合题意；题图乙是接收电磁波的调谐电路，利用电谐振的原理接收特定频率的电磁波，C正确，不符合题意；电磁波可以在真空中进行传播，D正确，不符合题意。］
7.B　［电磁波的传播不需要介质，故A错误；“浴霸”的取暖灯泡能发出较强的红外线，利用红外线的热效应进行取暖，故B正确；遥控器发出的红外线的频率比医院CT中的X射线的频率小，故C错误；根据衍射的特点可知，无线电广播所用的中波在传播过程中比手机所用的微波更容易绕过障碍物，故D错误。］
8.B　［在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线(X射线)按照频率从高到低的排列顺序是：伦琴射线(X射线)、可见光、红外线，故B正确。］
9.B　［医学上常用紫外线杀菌消毒，A错误；电视机遥控器可用红外线遥控，B正确；铁路、民航等安检口使用X射线对行李内物品进行检测，C错误；用烤箱烤面包时，烤箱中会有淡红色的光，这是一种可见光，红外线是不可见的，D错误。］
10.A　［5G信号和4G信号在真空中传播速度相同，5G信号频率比4G信号频率高，根据λ=可知，5G信号在真空中的波长更短，故B错误，A正确；5G信号和4G信号都属于横波，故C错误；5G信号和4G信号频率不同，在空中相遇不会发生干涉现象，故D错误。］
11.ACD　［L1中由于电磁感应，产生的感应电流的图像与题图乙相似，但是由于L2和二极管D串联，所以当L2的电压与D反向时，电路不通，因此这时L2没有电流，所以L2中的电流图像应是题图丙中的i2，高频部分通过C2，通过耳机的电流是题图丁中的i3，只有低频的音频电流，故选项A、C、D正确，B错误.］
12.AC　［调幅，即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载，故A为调幅波，A正确，B错误；在交流电路中，电容器通高频阻低频，电感器通低频阻高频，元件a要让高频信号通过，阻止低频信号通过，故元件a为电容器；元件b要让低频信号通过，阻止高频信号通过，故b为电感器，故C正确，D错误。］
13.D　［根据题中信息，W=，E表示能量，S表示面积，t表示时间，由功率P=可得W===，所以R=，选项D正确。］第2节　电磁波的发射、传播和接收
第3节　电磁波谱
［学习目标］　1.知道电磁波有效发射的两个条件，了解开放电路、电磁波的调制等概念。2.了解电磁波的传播、接收原理与过程，知道电谐振、检波的概念。3.认识电磁波谱，知道不同波段电磁波的应用。
一、电磁波的发射、传播和接收
1.电磁波的发射
(1)有效发射电磁波的两个条件
①振荡频率　　　　　　　　。
②　　　　、　　　　尽可能分布到较大的空间。
(2)开放电路
为有效发射电磁波，可以通过减小电容器的　　　　　　　　、增大　　　　　　　，使电容器变成两条长的直导线，一条深入高空成为　　　　　　，另一条接入地下成为　　　　，形成　　　　　　　　。LC振荡电路由闭合回路演变为开放电路的示意图如图所示。
(3)电磁波的调制
把　　　　电信号加载到　　　　等幅振荡电流上称为调制。
常用的调制方式有　　　　和　　　　两种。
①调幅：使电磁波的　　　　随信号改变，　　　　始终保持不变。
②调频：使电磁波的　　　　随信号而改变。
2.电磁波的传播
无线电波通常有三种传播途径：　　　　、　　　　和　　　　。
(1)地波
沿　　　　表面空间传播的无线电波。在无线电技术中，通常采用　　　　的形式传播长波、中波和中短波。
(2)天波
靠大气中　　　　　　的反射传播的无线电波。电离层对电磁波的反射和吸收与频率有关，频率越高，吸收　　　　；频率越低，吸收越多。因此，　　　　最适合采用　　　　的形式传播。
(3)空间波
像光束那样沿　　　　　　　　的无线电波。这种传播方式适用于　　　　　　和　　　　通信。
3.电磁波的接收
(1)电谐振
当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波频率相同时，接收电路中的振荡电流　　　，这种现象称为电谐振现象。
(2)调谐
在无线电技术中，对空间存在的各种频率的电磁波，需要选择某一种特定的　　　　接收，这个选择过程称为调谐。调谐的基本原理就是电谐振。
(3)检波
由调谐电路接收到的感应电流是经过调制的　　　　　　　　　　　　。如果把这个信号电流直接输入耳机，并不能收听到电台的播音，还需要从高频载波中把音频信号“检”出来，这一过程称为　　　　　　，是　　　　的逆过程，也叫解调。
4.无线电波的发射、传播和接收过程
例1　(2023·德化市第一中学月考)为了把需要传递的有用信号(如图像信号、声音信号等)加载到电磁波上发射出去，必须对振荡电流进行　　　　　　(选填“调谐”“调制”或“解调”)；使声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程，叫　　　　(选填“调谐”“调制”或“解调”)，也叫检波。
例2　(多选)如图所示为无线电波实际发射过程的示意图，如图甲、乙、丙所示为发射过程产生的电流图像，关于这三种图像，下列说法中正确的是(　　)
A.图甲为高频振荡器产生的高频等幅振荡电流
B.图乙为人对着话筒说话时产生的低频信号
C.图丙表示高频电磁波的振幅随信号的强弱而变
D.图丙表示高频电磁波的频率随信号的强弱而变
例3　调节收音机的调谐回路时，可变电容器的动片从全部旋入到完全旋出仍接收不到某较高频率的电台信号，为接收到该电台信号，则应(　　)
A.加大电源电压
B.减小电源电压
C.增加谐振线圈的圈数
D.减少谐振线圈的圈数
二、电磁波谱
1.认识电磁波谱
(1)定义：电磁波包括无线电波、　　　　、可见光、　　　　　　、X射线、γ射线等，把这些电磁波按　　　　或　　　　顺序排列起来，就构成了电磁波谱。
(2)电磁波谱排序
按照波长由大到小的顺序，电磁波谱依次是无线电波、红外线、　　　　　　、紫外线、X射线、　　　　　　。
①可见光
可见光是整个电磁波谱中极为狭窄的一段，波长范围为　　　　　　　　，颜色依次为紫、靛、蓝、绿、黄、橙、红。它们之间并没有明显的界限，而是逐渐由紫转为红，　　　的波长最短，　　　　的波长最长。
②红外线的波长比红光的波长要长，　　　　　　的热效应明显。　　　　　　的波长比紫光的波长短，一般为10-8~4.0×10-7 m。在紫外线的照射下，有些物质会发出荧光。
③　　　　　　的波长最长。无线电波通常是由电磁振荡电路通过天线发射出去的。无线电波按波长的不同被分为　　　　、中波、　　　　、微波等波段。
④电磁波谱中，　　　　　　和　　　　　的波长相比其他波较短。X射线的波长范围为10-12~10-8 m。
2.不同波段电磁波的应用
(1)无线电波的应用
长波主要用于　　　　　　　　及　　　　　　　　，中波主要用于　　　　　　　及　　　　，短波主要用于远距离短波通信及　　　　　　　　，微波主要用于调频广播、电视、　　　　　　　　和　　　　。
(2)红外线和紫外线的应用
1800年，英国天文学家赫歇尔在研究光的温度时发现了　　　　　　。从此，人们开始应用这种具有明显　　　　　　的电磁波来加热物体，如使用红外线烤箱、红外线炉烹饪食物等。人们还利用红外线可使特制底片　　　　的性质，制成了红外　　　　　　、红外　　　　　　等。
紫外线能使很多物质发出荧光，很容易让底片　　　　。当适量的紫外线照射人体时，能促使人体合成维生素D，可预防　　　　　。
(3)X射线和γ射线的应用
X射线的　　　　　　　较强，γ射线是从　　　　　　内发出来的电磁波，一般的放射性物质或原子核反应都能辐射出γ射线。γ射线的能量较高，　　　　　　很强。
(1)天空为什么是蓝的？
(2)为什么傍晚的阳光比较红？
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
(1)各种电磁波中最容易发生干涉和衍射现象的是γ射线。(　　)
(2)红外线有显著的热效应，紫外线具有较高的能量。(　　)
(3)低温物体不能辐射红外线。(　　)
(4)紫外线在真空中的传播速度大于可见光在真空中的传播速度。(　　)
(5)可利用红外线的荧光效应辨别人民币的真伪。(　　)
(6)X射线的穿透本领比γ射线更强。(　　)
例4　(多选)(2024·福州市高二月考)有关电磁波的特性和应用，下列说法正确的是(　　)
A.适量的紫外线照射有利于人体健康
B.红外线和X射线都有很强的穿透本领，常用于医 学上透视人体
C.电磁波是横波，且可以在真空中传播
D.电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失
例5　(多选)(2024·莆田市高二期末)关于电磁波的应用，下列说法正确的是(　　)
A.红外线、X射线、γ射线中红外线的波长最短
B.银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫外线
C.微波可以用于广播及其他信号的传播
D.X光片可以用于诊断病情，γ射线可以摧毁病变的细胞
例6　(2023·福州市开学考试)红外测温枪与传统的热传导测温仪器相比，具有响应时间短、测温效率高、操作方便、防交叉感染(不用接触被测物体)的特点。下列关于红外测温枪的说法中正确的是(　　)
A.红外测温枪工作原理和水银体温计测量原埋一样 都是利用热胀冷缩原理
B.红外测温枪能接收到的是身体的热量，通过热传导到达红外测温枪进而显示出体温
C.红外测温枪利用了一切物体都在不停地发射红外线，而且发射红外线强度与温度有关，温度越高发射红外线强度就越大
D.红外线也属于电磁波，其波长小于紫外线的波长
不同电磁波的特性及应用
电磁波谱 频率 真空中的波长 特性 用途
无线电波 波动性强 通信、广播、天体物理研究
红外线 热效应强 遥控、遥测、加热、红外摄像、红外制导
可见光 感光性强 照明、照相等
紫外线 化学作用、荧光效应强 杀菌、防伪、治疗皮肤病等
X射线 穿透力强 检查、探测、透视
γ射线 穿透力最强 探测、治疗
答案精析
一、
1.(1)①足够高　②电场　磁场
(2)极板面积　极板间距　天线　地线　开放电路　(3)低频　高频
调幅　调频　①振幅　频率
②频率
2.地波　天波　空间波　(1)地球　地波　(2)电离层　越少　短波　天波　(3)直线传播　超短波　微波
3.(1)最强　(2)频率　(3)高频振荡电流　检波　调制
例1　调制　 解调
解析　信息转化为电信号后，由于信号频率比较低不能直接用来发射，需要把传递的电信号“加载”到高频电磁波上，这就是调制；从经过调制的高频电流中“取出”调制电信号，这一过程叫解调或叫检波。
例2　ABC　［由高频振荡器产生的高频振荡电流如题图甲所示，选项A正确；题图乙为人对着话筒说话时产生的低频信号，选项B正确；题图丙的调制方法是调幅，可以使载波的振幅随信号的强弱而变，选项C正确，D错误。］
例3　D　［由f=可知，C越小、L越小，f越大。动片旋出，正对面积S减小，C减小，S调到最小，即C最小时，f还未达到高频率f0，则必须使L减小，即减少谐振线圈的圈数，选项C错误，D正确；频率f与电源电压无关，选项A、B错误。］
二、
1.(1)红外线　紫外线　波长　频率
(2)可见光　γ射线　①4.0×10-7~7.6×10-7 m　紫光　红光
②红外线　紫外线　③无线电波
长波　短波　④X射线　γ射线
2.(1)调幅广播　航海导航　调幅广播　通信　调幅广播　卫星导航
雷达　(2)红外线　热效应　感光
摄影仪　遥感器　感光　佝偻病
(3)穿透力　原子核　穿透力
思考与讨论
(1)因为大气把阳光向四面八方散射，而波长较短的光比波长较长的光更容易被大气散射，再加上人的眼睛对紫光不太敏感，所以天空看起来是蓝色的。
(2)大气对波长较短的光吸收较强，傍晚的阳光在穿过厚厚的大气层时，蓝光、紫光等大部分被吸收掉了，剩下红光、橙光透过大气层射入我们的眼睛，所以傍晚的阳光比较红。
易错辨析(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×
例4　AC　［适量的紫外线照射，会促进人体合成维生素D，有利于人体健康，故A正确；X射线有较强的穿透本领，常用于医学上透视人体，红外线的穿透能力较弱，不能用于透视人体，故B错误；电磁波是横波，且可以在真空中传播，故C正确；电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波还会继续传播，故D错误。］
例5　CD　［红外线、X射线、γ射线中红外线的频率最小，波长最长，选项A错误；银行的验钞机发出的光是紫外线，家用电器的遥控器发出的是红外线，选项B错误；微波不但能加热物体，而且能传播信息，故可以用于通信、广播及其他信号传输，故C正确；X射线有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体，γ射线有极强的穿透能力和很高的能量，可以摧毁病变的细胞，故D正确。］
例6　C　［自然界所有的物体，无时无刻不在向外辐射能量，这些能量以电磁波的形式存在。红外测温枪接收到人体辐射出的红外线，通过波长、强度与温度的关系，就可以得到人体的温度，而水银体温计是利用热胀冷缩原理工作的，A、B错误，C正确；红外线也属于电磁波，红外线波长大于紫外线波长，D错误。］(共57张PPT)
DISIZHANG
第4章
第2节　电磁波的发射、传播和接收
第3节　电磁波谱
1.知道电磁波有效发射的两个条件，了解开放电路、电磁波的调制等概念。
2.了解电磁波的传播、接收原理与过程，知道电谐振、检波的概念。
3.认识电磁波谱，知道不同波段电磁波的应用。
学习目标
一、电磁波的发射、传播和接收
二、电磁波谱
课时对点练
内容索引
电磁波的发射、传播和接收
一
1.电磁波的发射
(1)有效发射电磁波的两个条件
①振荡频率 。
② 、 尽可能分布到较大的空间。
足够高
电场
磁场
(2)开放电路
为有效发射电磁波，可以通过减小电容器的 、增大 ，使电容器变成两条长的直导线，一条深入高空成为 ，另一条接入地下成为 ，形成 。LC振荡电路由闭合回路演变为开放电路的示意图如图所示。
极板面积
极板间距
天线
地线
开放电路
(3)电磁波的调制
把 电信号加载到 等幅振荡电流上称为调制。
常用的调制方式有 和 两种。
①调幅：使电磁波的 随信号改变， 始终保持不变。
②调频：使电磁波的 随信号而改变。
低频
高频
调幅
调频
振幅
频率
频率
2.电磁波的传播
无线电波通常有三种传播途径： 、 和 。
(1)地波
沿 表面空间传播的无线电波。在无线电技术中，通常采用 的形式传播长波、中波和中短波。
(2)天波
靠大气中 的反射传播的无线电波。电离层对电磁波的反射和吸收与频率有关，频率越高，吸收 ；频率越低，吸收越多。因此， 最适合采用 的形式传播。
(3)空间波
像光束那样沿 的无线电波。这种传播方式适用于 和 通信。
地波
天波
空间波
地球
地波
电离层
越少
短波
天波
直线传播
超短波
微波
3.电磁波的接收
(1)电谐振
当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波频率相同时，接收电路中的振荡电流_____，这种现象称为电谐振现象。
(2)调谐
在无线电技术中，对空间存在的各种频率的电磁波，需要选择某一种特定的_____接收，这个选择过程称为调谐。调谐的基本原理就是电谐振。
(3)检波
由调谐电路接收到的感应电流是经过调制的 。如果把这个信号电流直接输入耳机，并不能收听到电台的播音，还需要从高频载波中把音频信号“检”出来，这一过程称为 ，是 的逆过程，也叫解调。
最强
频率
高频振荡电流
检波
调制
4.无线电波的发射、传播和接收过程
　(2023·德化市第一中学月考)为了把需要传递的有用信号(如图像信号、声音信号等)加载到电磁波上发射出去，必须对振荡电流进行　 　(选填“调谐”“调制”或“解调”)；使声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程，叫　 　(选填“调谐”“调制”或“解调”)，也叫检波。
例1
调制
解调
信息转化为电信号后，由于信号频率比较低不能直接用来发射，需要把传递的电信号“加载”到高频电磁波上，这就是调制；从经过调制的高频电流中“取出”调制电信号，这一过程叫解调或叫检波。
　(多选)如图所示为无线电波实际发射过程的示意图，如图甲、乙、丙所示为发射过程产生的电流图像，关于这三种图像，下列说法中正确的是
A.图甲为高频振荡器
　产生的高频等幅振
　荡电流
B.图乙为人对着话筒
　说话时产生的低频信号
C.图丙表示高频电磁波的振幅随信号的强弱而变
D.图丙表示高频电磁波的频率随信号的强弱而变
例2
√
√
√
由高频振荡器产生的高频振荡电流如题图甲所示，选项A正确；
题图乙为人对着话筒说话时产生的低频信号，选项B正确；
题图丙的调制方法是调幅，可以使载波的振幅随信号的强弱而变，选项C正确，D错误。
　调节收音机的调谐回路时，可变电容器的动片从全部旋入到完全旋出仍接收不到某较高频率的电台信号，为接收到该电台信号，则应
A.加大电源电压
B.减小电源电压
C.增加谐振线圈的圈数
D.减少谐振线圈的圈数
例3
√
由f=可知，C越小、L越小，f越大。动片旋出，正对面积S减小，C减小，S调到最小，即C最小时，f还未达到高频率f0，则必须使L减小，即减少谐振线圈的圈数，选项C错误，D正确；
频率f与电源电压无关，选项A、B错误。
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二
电磁波谱
1.认识电磁波谱
(1)定义：电磁波包括无线电波、 、可见光、 、X射线、γ射线等，把这些电磁波按 或 顺序排列起来，就构成了电磁波谱。
(2)电磁波谱排序
按照波长由大到小的顺序，电磁波谱依次是无线电波、红外线、 、紫外线、X射线、 。
①可见光
可见光是整个电磁波谱中极为狭窄的一段，波长范围为 ，颜色依次为紫、靛、蓝、绿、黄、橙、红。它们之间并没有明显的界限，而是逐渐由紫转为红， 的波长最短， 的波长最长。
红外线
紫外线
波长
频率
可见光
γ射线
4.0×10-7~7.6×10-7 m
紫光
红光
②红外线的波长比红光的波长要长， 的热效应明显。 的波长比紫光的波长短，一般为10-8~4.0×10-7 m。在紫外线的照射下，有些物质会发出荧光。
③ 的波长最长。无线电波通常是由电磁振荡电路通过天线发射出去的。无线电波按波长的不同被分为 、中波、 、微波等波段。
④电磁波谱中， 和 的波长相比其他波较短。X射线的波长范围为10-12~10-8 m。
红外线
紫外线
无线电波
长波
短波
X射线
γ射线
2.不同波段电磁波的应用
(1)无线电波的应用
长波主要用于 及 ，中波主要用于 及 ，短波主要用于远距离短波通信及 ，微波主要用于调频广播、电视、 和 。
调幅广播
航海导航
调幅广播
通信
调幅广播
卫星导航
雷达
(2)红外线和紫外线的应用
1800年，英国天文学家赫歇尔在研究光的温度时发现了 。从此，人们开始应用这种具有明显 的电磁波来加热物体，如使用红外线烤箱、红外线炉烹饪食物等。人们还利用红外线可使特制底片 的性质，制成了红外 、红外 等。
紫外线能使很多物质发出荧光，很容易让底片 。当适量的紫外线照射人体时，能促使人体合成维生素D，可预防 。
(3)X射线和γ射线的应用
X射线的 较强，γ射线是从 内发出来的电磁波，一般的放射性物质或原子核反应都能辐射出γ射线。γ射线的能量较高， 很强。
红外线
热效应
感光
摄影仪
遥感器
感光
佝偻病
穿透力
原子核
穿透力
(1)天空为什么是蓝的？
思考与讨论
答案　因为大气把阳光向四面八方散射，而波长较短的光比波长较长的光更容易被大气散射，再加上人的眼睛对紫光不太敏感，所以天空看起来是蓝色的。
(2)为什么傍晚的阳光比较红？
答案　大气对波长较短的光吸收较强，傍晚的阳光在穿过厚厚的大气层时，蓝光、紫光等大部分被吸收掉了，剩下红光、橙光透过大气层射入我们的眼睛，所以傍晚的阳光比较红。
(1)各种电磁波中最容易发生干涉和衍射现象的是γ射线。(　　)
(2)红外线有显著的热效应，紫外线具有较高的能量。(　　)
(3)低温物体不能辐射红外线。(　　)
(4)紫外线在真空中的传播速度大于可见光在真空中的传播速度。
(　　)
(5)可利用红外线的荧光效应辨别人民币的真伪。(　　)
(6)X射线的穿透本领比γ射线更强。(　　)
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　(多选)(2024·福州市高二月考)有关电磁波的特性和应用，下列说法正确的是
A.适量的紫外线照射有利于人体健康
B.红外线和X射线都有很强的穿透本领，常用于医 学上透视人体
C.电磁波是横波，且可以在真空中传播
D.电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波
　随即消失
例4
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适量的紫外线照射，会促进人体合成维生素D，有利于人体健康，故A正确；
X射线有较强的穿透本领，常用于医学上透视人体，红外线的穿透能力较弱，不能用于透视人体，故B错误；
电磁波是横波，且可以在真空中传播，故C正确；
电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波还会继续传播，故D错误。
　(多选)(2024·莆田市高二期末)关于电磁波的应用，下列说法正确的是
A.红外线、X射线、γ射线中红外线的波长最短
B.银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫外线
C.微波可以用于广播及其他信号的传播
D.X光片可以用于诊断病情，γ射线可以摧毁病变的细胞
例5
√
√
红外线、X射线、γ射线中红外线的频率最小，波长最长，选项A错误；
银行的验钞机发出的光是紫外线，家用电器的遥控器发出的是红外线，选项B错误；
微波不但能加热物体，而且能传播信息，故可以用于通信、广播及其他信号传输，故C正确；
X射线有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体，γ射线有极强的穿透能力和很高的能量，可以摧毁病变的细胞，故D正确。
　(2023·福州市开学考试)红外测温枪与传统的热传导测温仪器相比，具有响应时间短、测温效率高、操作方便、防交叉感染(不用接触被测物体)的特点。下列关于红外测温枪的说法中正确的是
A.红外测温枪工作原理和水银体温计测量原埋一样 都是利用热胀冷缩原理
B.红外测温枪能接收到的是身体的热量，通过热传导到达红外测温枪进
　而显示出体温
C.红外测温枪利用了一切物体都在不停地发射红外线，而且发射红外线
　强度与温度有关，温度越高发射红外线强度就越大
D.红外线也属于电磁波，其波长小于紫外线的波长
例6
√
自然界所有的物体，无时无刻不在向外辐射能量，这些能量以电磁波的形式存在。红外测温枪接收到人体辐射出的红外线，通过波长、强度与温度的关系，就可以得到人体的温度，而水银体温计是利用热胀冷缩原理工作的，A、B错误，C正确；
红外线也属于电磁波，红外线波长大于紫外线波长，D错误。
不同电磁波的特性及应用
总结提升
电磁波谱 频率 真空中的波长 特性 用途
无线电波 由上向下，频率变化为由低到高 由上向下，波长变化为由长到短 波动性强 通信、广播、天体物理研究
红外线 热效应强 遥控、遥测、加热、红外摄像、红外制导
可见光 感光性强 照明、照相等
总结提升
电磁波谱 频率 真空中的波长 特性 用途
紫外线 由上向下，频率变化为由低到高 由上向下，波长变化为由长到短 化学作用、荧光效应强 杀菌、防伪、治疗皮肤病等
X射线 穿透力强 检查、探测、透视
γ射线 穿透力最强 探测、治疗
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课时对点练
三
考点一　电磁波的发射、传播和接收
1.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信号的强弱而改变叫调频
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
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基础对点练
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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；
在电磁波发射技术中，使高频振荡信号振幅随发射信号的强弱而改变叫调幅，选项B错误；
当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时，发生电谐振，接收电路中产生的振荡电流最强，选项C错误；
将信号从高频电磁波上分离出来的过程称为解调，又称为检波，所以要使电视机的屏上有图像，必须要有解调过程，选项D正确。
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2.一首乐曲从电台“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
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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，即把声音信号加载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选取出来，最后通过收音机的喇叭播放，故选A。
3.(2023·本溪市高二开学考试)2022年7月1日，庆祝香港回归祖国25周年大会隆重举行，世界各地观众都能收看到大会实况，是因为电视信号可通过卫星覆盖全球。关于电磁波，下列说法正确的是
A.电磁波在真空中的传播速度与频率、能量有关，频率越高、能量越大，
　传播速度越大
B.当电磁波源消失后就不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会立
　即消失
C.电磁波不能在真空中传播，且只能传递声音信号，不能传递图像信号
D.香港电视台与沈阳电视台发射的电磁波的频率不同，故传播速度不同
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电磁波在真空中的传播速度是光速，与频率、能量无关，A错误；
一旦电磁波形成了，电磁场就会向外传播，当波源消失后只是不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会立即消失，B正确；
电磁波传播不需要介质，可在真空中传播，电磁波既能传递声音信号，又能传递图像信号，C错误；
香港电视台与沈阳电视台发射的电磁波的频率不同，但传播速度相同，D错误。
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4.电视机的室外天线能把电信号接收下来，是因为
A.天线处于变化的电磁场中，天线中产生感应电流，相当于电源，通过
　馈线输送给LC振荡电路
B.天线只处于变化的电场中，天线中产生感应电流，相当于电源，通过
　馈线输送给LC振荡电路
C.天线只是有选择地接收某电视台信号，而其他电视台信号则不接收
D.天线将电磁波传输到电视机内
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室外天线处于变化的电磁场中，天线产生了感应电流，此电流通过馈线输送给LC振荡电路，此电流中包括空间各电视台信号激起的电流，但只有频率与调谐电路频率相等的电信号对应电流最强，然后再通过解调处理输送给后面的电路，故A正确，B、C、D错误。
5.(2024·苏州市吴县中学高二月考)如图为公交车上刷卡的情景，当听到“嘀”的声音，表示刷卡成功。刷卡所用的IC卡内部有电感线圈L和电容器C构成的LC振荡电路。刷卡时，读卡机向外发射某一特定频率的电磁波，IC卡内的LC振荡电路产生电谐振，线圈L中产生感应电流，给电容器C充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输。下列说法正确的是
A.读卡机发射的电磁波不能在真空中传播
B.IC卡是通过X射线工作的
C.读卡机在发射电磁波时，需要进行调谐和解调
D.IC卡既能接收读卡机发射的电磁波，也有向读卡机传输数据的功能
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电磁波能在真空中传播，故A错误；
IC卡工作不是依靠X射线，X射线的辐射能量较大，长时间接触对人体有害，故B错误；
读卡机发射的电磁波到IC卡的距离很近，所以
不需要进行调谐和解调，故C错误；
IC卡既能接收读卡机发射的电磁波，也有向读卡机传输数据的功能，故D正确。
6.业余无线电是一种在全世界非常普遍的业余爱好。业余无线电爱好者在进行收发设备的设计与测试中，常需运用到相关的物理知识。下列说法错误的是
A.发射电磁波的两个重要条件是采用高频和开放性LC电路，无线电波与光波
　均属于电磁波
B.如图甲，利用霍尔元件获取磁感应强
　度的数据，M为半导体薄片，载流子
　为自由电子，B为外加与薄片垂直的
　磁场，若从左侧面向右侧面通以恒定电流I，稳定后，上侧面的电势高于下
　侧面的电势
C.图乙是接收电磁波的调谐电路，利用电谐振的原理接收特定频率的电磁波
D.设备测试完毕后，发射的电磁波可以在真空中进行传播
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发射电磁波的两个重要条件是采用高频和开放性LC电路，无线电波与光波均属于电磁波，A正确，不符合题意；
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由左手定则，电子集中于上侧面，所以上侧面的电势低于下侧面的电势，B错误，符合题意；
题图乙是接收电磁波的调谐电路，利用电谐振的原理接收特定频率的电磁波，C正确，不符合题意；
电磁波可以在真空中进行传播，D正确，不符合题意。
考点二　电磁波谱
7.(2023·三明市高二期末)下列说法正确的是
A.电磁波和机械波的传播都需要介质
B.“浴霸”的取暖灯泡发出的红外线具有显著的热效应
C.遥控器发出的红外线的频率比医院CT中的X射线的频率大
D.手机所用的微波在传播过程中比无线电广播所用的中波更容易绕过障
　碍物
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电磁波的传播不需要介质，故A错误；
“浴霸”的取暖灯泡能发出较强的红外线，利用红外线的热效应进行取暖，故B正确；
遥控器发出的红外线的频率比医院CT中的X射线的频率小，故C错误；
根据衍射的特点可知，无线电广播所用的中波在传播过程中比手机所用的微波更容易绕过障碍物，故D错误。
8.在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线(X射线)三个波段的频率高低关系是
A.红外线的频率最高，可见光的频率最低
B.伦琴射线的频率最高，红外线的频率最低
C.可见光的频率最高，红外线的频率最低
D.伦琴射线的频率最高，可见光的频率最低
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在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线(X射线)按照频率从高到低的排列顺序是：伦琴射线(X射线)、可见光、红外线，故B正确。
9.(2023·漳州市高二期末)历史上许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，关于电磁波技术的应用，下列说法正确的是
A.医学上常用X射线杀菌消毒
B.电视机遥控器可用红外线遥控
C.铁路、民航等安检口使用紫外线对行李内物品进行检测
D.用烤箱烤面包时，烤箱中会有淡红色的光，这是一种红外线
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医学上常用紫外线杀菌消毒，A错误；
电视机遥控器可用红外线遥控，B正确；
铁路、民航等安检口使用X射线对行李内物品进行检测，C错误；
用烤箱烤面包时，烤箱中会有淡红色的光，这是一种可见光，红外线是不可见的，D错误。
10.(2023·南平市高二期末)5G是“第五代移动通信技术”的简称，与4G信号相比具有更高的频率。则5G信号较之4G信号，以下判断正确的是
A.在真空中的波长更短
B.在真空中传播速度更快
C.5G信号属于横波，4G信号属于纵波
D.5G信号和4G信号相遇会发生干涉现象
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5G信号和4G信号在真空中传播速度相同，5G信号频率比4G信号频率高，根据λ=可知，5G信号在真空中的波长更短，故B错误，A正确；
5G信号和4G信号都属于横波，故C错误；
5G信号和4G信号频率不同，在空中相遇不会发生干涉现象，故D错误。
11.(多选)如图甲所示是一个调谐接收电路图，乙、丙、丁为电路中的电流随时间变化的图像，则
A.i1是L1中的电流图像 B.i1是L2中的电流图像
C.i2是L2中的电流图像 D.i3是流过耳机的电流图像
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L1中由于电磁感应，产生的感应电流的图像与题图乙相似，但是由于L2和二极管D串联，所以当L2的电压与D反向时，电路不通，因此这时L2没有电流，所以L2中的电流图像应是题图丙中的i2，高频部分通过C2，通过耳机的电流是题图丁中的i3，只有低频的音频电流，故选项A、C、D正确，B错误.
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12.(多选)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调制，调制分调幅和调频两种。如图甲所示有A、B两幅图。在收音机电路中天线接收下来的电信号既有高频成分又有低频成分，经放大后送到下一级，需要把高频成分和低频成分分开，只让低频成分输入下一级，如果采用如图乙所示的电路，图中虚线框a和b内只用一个电容器或电感器。以下关于电磁波的发射和接收的说法中，正确的是
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A.在电磁波的发射技术中，甲图中A是调幅波
B.在电磁波的发射技术中，甲图中B是调幅波
C.乙图中a是电容器，用来通高频阻低频，b是电感器，用来阻高频通低频
D.乙图中a是电感器，用来阻交流通直流，b是电容器，用来阻高频通低频
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调幅，即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载，故A为调幅波，A正确，B错误；
在交流电路中，电容器通高频阻低频，电感器通低频阻高频，元件a要让高频信号通过，阻止低频信号通过，故元件a为电容器；元件b要让低频信号通过，阻止高频信号通过，故b为电感器，故C正确，D错误。
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13.(2024·西安市高二期末)过量的电磁辐射对人体健康有害。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)不得超过某一临界值W。若某无线电通信装置的电磁辐射功率为P(离辐射源距离为R的球面上接收到的功率始终为P)，则符合规定的安全区域到该通信装置的距离至少为
A.　　B.　　　C.　　　D.
尖子生选练
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根据题中信息，W=，E表示能量，S表示面积，t表示时间，由功率P=可得W===，所以R=，选项D正确。
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