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物理选择性必修二4.3 无线电波的发射和接收同步练习（优生加练）
一、选择题
1． 有关电磁波和声波，下列说法正确的是（　　）
A．电磁波的传播需要介质，声波的传播需要介质
B．由空气进入水中传播时，电磁波的传播速度变大，声波的传播速度变小
C．电磁波是横波，声波也是横波
D．由空气进入水中传播时，电磁波的波长变短，声波的波长变长
【答案】D
【知识点】波长、波速与频率的关系；电磁波的发射、传播与接收
【解析】【解答】A．电磁波的传播是周期性变化的电场激发磁场，周期性变化的磁场激发电场，一环套一环由近及远的传播行成电磁波，因此电磁波的传播不需要介质；而声波属于机械波，它的传播需要介质，故A错误；
BD．由于水对电磁波的折射率比空气的大，电磁波由空气进入水中传播时，传播速度变小，根据
传播频率保持不变，因此波长变短；而声波的传播速度变大，波长变长，故B错误，D正确；
C．电磁波是横波，声波在空气中传播时是纵波，故C错误。
故答案为：D。
【分析】电磁波由空气进入水中传播时，传播速度变小，真空传播速度最大，其次在空气中传播，在其他介质中传播速度变得更小。
2．间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和民用目标。这种照相机能拍到晚上行驶的汽车，即使汽车不开灯行驶，也瞒不过它。这种遥感照相机敏感的电磁波属于(　　)
A．可见光波段 B．红外波段 C．紫外波段 D．X射线波段
【答案】B
【知识点】电磁波的发射、传播与接收
【解析】【解答】所有的物体都能发出红外线，热的物体的红外辐射比冷的物体的强，间谍卫星上装的遥感照相机，实际上是红外探测器，它能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射，这是红外摄影的基础。再者，红外线波长比其他波(如可见光、紫外线、X射线)的长，有较好地穿透云雾的能力，故B正确。而其他选项的光不具备以上特点，故A、C、D错误。
【分析】根据红外线的特点，结合遥感照相机的原理，根据相关知识回答案问题。
3．如图甲所示为LC振荡电路，图乙的图像表示LC振荡电路中，电容器上极板电荷量随时间变化的关系，下列说法正确的是（　　）
A．时间内，线圈中磁场能在减少
B．两时刻电路中电流最大
C．时间内，电容器内的场强在增大
D．增大电路的振荡周期，可以使该电路更有效地发射电磁波
【答案】A
【知识点】电磁波的发射、传播与接收；电磁振荡
【解析】【解答】A．从图像可知，时间内，电容器的电荷量在增大，故电容器的电场能在增大，线圈中的磁场能在减少，故A正确；
B．从图像可知，两时刻电容器的电荷量最大，故电场能最大，磁场能最小，电路中的电流最小，故B错误；
C．从图像可知，时间内，电容器的电荷量在减少，电容器内的场强在减小，故C错误；
D．根据电磁波发射的特点可知，要有效地发射电磁波，振荡电路必须要有足够高的振荡频率，需要减小电路的振荡周期，故D错误。
故选A。
【分析】本题已知LC振荡电路中电容器上极板电荷量随时间变化的关系图像，1、根据图像可分析电容器的电荷量在增大，故电容器的电场能在增大，线圈中的磁场能在减少。2、要有效地发射电磁波，振荡电路必须要有足够高的振荡频率，需要减小电路的振荡周期。
4．如图所示，飞机在以接近音速的速度飞行时，就能追上自身发出的声波，因此声波在飞机前方聚集，当聚集到一定程度就会形成“音障”，对飞机行驶安全造成影响。下列现象与“音障”形成原理相同的是（　　）
A．收音机通过调频以接收电台信号
B．在空旷的房间发出声音后听到回声
C．迎面驶来的警车警笛鸣声变得尖锐
D．摩天大楼顶楼装风阻尼器以防止大风造成损坏
【答案】C
【知识点】受迫振动和共振；多普勒效应；电磁波的发射、传播与接收
【解析】【解答】音障是一种物理现象，当物体（通常是航空器）的速度接近音速时，将会逐渐追上自己发出的声波。A．“音障”是运动物体的速度即将达到音速时因多普勒效应而产生的声波共振现象，“音障”形成原理是多普勒效应，收音机通过调频以接收电台信号，原理是改变载波频率的方式来携带音频信号，故A不符合要求；
B．在空旷的房间发出声音后听到回声，原理是波的反射，故B不符合要求；
C．根据多普勒效应，迎面驶来的警车警笛鸣声变得尖锐，故C符合要求；
D．摩天大楼顶楼装风阻尼器，通过增加建筑物的阻尼来减小建筑物的共振，从而降低振动的幅度，故D不符合要求。
故选C。
【分析】由于声波的传递速度是有限的，移动中的声源便可追上自己发出的声波。当物体速度增加到与音速相同时，声波开始在物体前面堆积。如果这个物体有足够的加速度，便能突破这个不稳定的声波屏障，冲到声音的前面去，也就是冲破音障。由此可知，音障的问题与多普勒效应类似。
5．如图甲是位于室女A星系（M87）中央的超大质量黑洞照。宇宙中的天体在不断向外辐射电磁波，人们利用射电望远镜收集来自天体的电磁波进行观测，如图乙所示。天体甲距地球1万光年，M87的黑洞距离地球5500万光年，假设天体甲和M87的黑洞辐射功率相同，忽略电磁波在传播过程中的损耗，用一架射电望远镜接收到甲发出的电磁波功率为P1，则该望远镜接收到的来自M87的黑洞发出的电磁波功率为（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】电磁波的发射、传播与接收
【解析】【解答】根据图乙可知，电磁波向空间发射，设接受面积为S，接收到的电磁波功率与发射功率关系： ，天体甲和M87的黑洞辐射功率相同，所以接受频率与半径平方成反比，所以来自M87的黑洞发出的电磁波功率为 。
故答案为：B
【分析】利用电磁波功率和发射功率的表达式结合半径的比值可以求出接受功率的大小。
6．在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调制。它有两种方法：一是使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变，这种调制叫作调幅；二是使高频电磁波的频率随信号的强弱而变，这种调制叫作调频。下面四幅图中调频波是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】电磁波的发射、传播与接收
【解析】【解答】A．该波是信号波，故A错误；
B．波的频率没有变，振幅变了，则该波是调幅波，故B错误；
C．该波用来携带信号的高频电磁波，即载波，故C错误；
D．波的振幅没有变，频率变了，则该波是调频波，故D正确。
故答案为：D。
【分析】熟知信号波以及载波的图像；
熟知调幅波以及调频波的图像；
7．使用蓝牙耳机接听手机来电，信号传输示意如图所示，以下说法正确的是（　　）
A．蓝牙通信的电磁波是可见光
B．在同种介质中，蓝牙通信的电磁波波长比手机通信的电磁波波长短
C．两束蓝牙通信的电磁波在任何情况下都不会发生干涉
D．蓝牙通信的电磁波在真空中的传播速度小于光速
【答案】B
【知识点】电磁波的发射、传播与接收；电磁波谱；电磁波的应用
【解析】【解答】A、蓝牙通信的电磁波是无线电波，不是可见光，故A错误；
B、在同种介质中，蓝牙通信与手机通信的电磁波传播速度相等，但蓝牙通信的电磁波频率高于手机通信的电磁波频率，所以蓝牙通信的波长比手机通信的电磁波波长短，故B正确；
C、两束蓝牙通信的电磁波若频率相同，相位差恒定，就会发生干涉，故C错误；
D、蓝牙通信的电磁波在真空中的传播速度等于光速，故D错误。
故答案为：B。
【分析】在同种介质中电磁波传播速度相等。电磁波在真空中的传播速度等于光速。电磁波是无线电波。熟练掌握产生干涉的条件。
8． 下列关于电磁波的说法正确的是（　　）
A．电磁波在空气中不能传播
B．只要有变化的电场和磁场，就能产生电磁波
C．利用电磁波不能传递信号和能量
D．要有效发射电磁波，振荡电路要有足够高的振荡频率
【答案】D
【知识点】电磁场与电磁波的产生；电磁波的发射、传播与接收；电磁振荡
【解析】【解答】A、电磁波在空气中也能传播，故A错误；
B、只有周期性变化的电场和周期性变化的磁场，才能产生电磁波，故B错误；
C、利用电磁波能传递信号和能量，故C错误；
D、要有效发射电磁波，振荡电路要有足够高的振荡频率，故D正确。
故答案为：D。
【分析】熟练掌握电磁波的产生及电磁波的发射、传播和接收的特点。电磁波在空气中也能传播，振荡电路要有足够高的振荡频率才能有效发射电磁波。
9． “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”直接接收到了来自麦克风的声波信号
B．为了将信号发射出去，先要进行解调
C．“小蜜蜂”接收电磁波时，要使接收电路中出现电谐振现象，称为调谐
D．载波频率越高，经调制后发射出来的电磁波传播的越快
【答案】C
【知识点】电磁场与电磁波的产生；电磁波的发射、传播与接收
【解析】【解答】A、无线麦克风含有一个无线电发射装置，可以把声音信号转化成电磁波信号，再发射出去，故A错误；
B、为了将信号发射出去，需要把声音信号加到高频电磁波中，这个过程叫调制，故B错误；
C、“小蜜蜂”接收电磁波时，需要使接收电磁波的LC振荡电路的固有频率与电磁波的频率相同，从而发生电谐振，这个过程叫调谐，故C正确；
D、真空中任何频率电磁波的速度都等于光速，故D错误；
故答案为：C。
【分析】真空中任何频率电磁波的速度都等于光速。熟练掌握电磁波的发射、传播与接收的原理及各步骤的特点。
10．关于电磁波，下列说法正确的是（　　）
A．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直
B．医院里经常利用红外线能摧毁病变细胞的作用对患者进行治疗
C．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关
D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输
【答案】A
【知识点】电磁场与电磁波的产生；电磁波的发射、传播与接收；电磁波的应用
【解析】【解答】A、电磁波是横波，每一处的电场强度和磁场强度总是相互垂直的，且与波的传播方向垂直，故A正确；
B、医院里经常利用紫外线能摧毁病变细胞的作用对患者进行治疗。故B错误。
C、电磁波在真空中的传播速度都相同，与电磁波的频率无关，故C错误；
D、电磁波传递信号可以实现无线通信，电磁波也能通过电缆、光缆传输，故D错误。
故答案为：A。
【分析】电磁波是横波，电磁波在真空中的传播速度都相同，与电磁波的频率无关。熟练掌握电磁波的产生及特点与应用。
11．下列关于电磁波的说法正确的是（　　）
A．要有效发射电磁波，振荡电路要有足够高的振荡频率
B．只要有变化的电场和磁场，就能产生电磁波
C．利用电磁波不能传递信号和能量
D．电磁波在空气中不能传播
【答案】A
【知识点】电磁场与电磁波的产生；电磁波的发射、传播与接收
【解析】【解答】A、要有效发射电磁波，振荡电路要有足够高的振荡频率，故A正确。
B、只有周期性变化的电场和周期性变化的磁场，才能产生电磁波，故B错误；
C、利用电磁波能传递信号和能量，故C错误；
D、电磁波在空气中也能传播，故D错误；
故答案为：A。
【分析】周期性变化的电场和周期性变化的磁场才能产生电磁波，电磁波的传播不需要介质。电磁波能传递信号和能量，振荡电路有足够高的振荡频率，才能有效发射电磁波。
12．以下关于波的说法正确的是（　　）
A．wifi信号的传播需要介质
B．声波可以发生多普勒效应
C．全息照相是光的偏振的应用
D．肥皂膜出现彩色条纹是光的衍射现象
【答案】B
【知识点】多普勒效应；电磁波的发射、传播与接收；光的干涉
【解析】【解答】A、wifi信号属于电磁波，电磁波传播不需要介质，故A错误；
B、声波可以发生多普勒效应，故B正确；
CD、全息照相和肥皂膜出现彩色条纹是光的干涉现象，故CD错误。
故答案为：B。
【分析】电磁波传播不需要介质，干涉、衍射及多普勒效应时波的故有特性。全息照相和肥皂膜出现彩色条纹是光的干涉现象。
13．“胜哥”与朋友相距千里进行视频通话，两人都能通过信号收看到对方。关于电磁波，下列说法正确的是（　　）
A．麦克斯韦预言了电磁波的存在并通过实验捕捉到了电磁波
B．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
C．电磁波在真空中的传播速度与频率有关，频率越高，传播速度越大
D．LC电路振荡电路发射电磁波的两个重要条件是采用高频和开放性
【答案】D
【知识点】电磁场与电磁波的产生；电磁波的发射、传播与接收；电磁振荡
【解析】【解答】A、麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验捕捉到了电磁波，故A错误；
B、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B错误；
C、电磁波在真空中的传播速度为光速，大小一定，与频率无关，故C错误；
D、LC电路振荡电路发射电磁波的两个重要条件是采用高频和开放性，故D正确。
故答案为：D。
【分析】麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验捕捉到了电磁波。电磁波在真空中的传播速度为光速，与频率无关。LC电路振荡电路发射电磁波的两个重要条件是采用高频和开放性。
14．“胜哥”自己绕制天线线圈，制作一个最简单的收音机，用来收听中波的无线电广播。他发现有一个频率最高的中波电台收不到，但可以接收其他中波电台。为了收到这个电台，他应该（　　）
A．增加线圈匝数 B．减小线圈匝数
C．换用其他材料的线圈 D．换一个信号更好的位置
【答案】B
【知识点】电磁波的发射、传播与接收；LC振荡电路分析
【解析】【解答】解：收不到高频率的电台信号，因此需要增加调谐电路的固有频率，根据
（L是线圈自感系数，C是电容 ）.
可知，减小线圈匝数，会导致自感系数减小，从而导致固有频率增加，即应该减小线圈的匝数.
故答案为：B.
【分析】1.明确接收原理：收音机通过 “电谐振” 接收信号，即调谐电路固有频率与电台频率相等时，才能收到信号.
2.关联公式与变量：调谐电路固有频率由决定，L（线圈自感系数 ）和C（电容 ）影响固有频率.
3.分析L的影响因素：线圈自感系数L与匝数正相关（匝数越少，L越小 ）.
通过 “需增大固有频率→减小L→减小线圈匝数” 的逻辑链，得出应减小线圈匝数的结论.
15．电磁波在空气中的传播速度为v。北京交通广播电台发射电磁波的频率为f，该电磁波在空气中传播的波长λ为（　　）
A．v f B． C． D．
【答案】D
【知识点】电磁波的发射、传播与接收
【解析】【解答】该电磁波在空气中传播的波长为
故答案为：D。
【分析】利用传播的速度结合电磁波的频率可以求出波长的大小。
16．小物通过视频号“胜哥课程”观看了《黑体与黑体辐射》视频。对黑体辐射电磁波的波长分布的影响因素是（　　）
A．温度 B．材料 C．表面状况 D．以上都正确
【答案】A
【知识点】电磁波的发射、传播与接收
【解析】【解答】一般物体辐射电磁波的情况与温度有关，还与材料的种类及表面情况有关；但黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，温度越高，黑体辐射的强度越大，随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】电磁波的辐射与温度、材料的种类以及表面情况有关；温度越高，黑体辐射的强度越大；随着温度的升高，黑体辐射的极大值向波长较短的方向移动。
17． 5G是“第五代移动通信网络”的简称，目前世界各国正大力发展 5G网络.5G网络使用的无线电波通信频率在3.0 GHz以上的超高频段和极高频段（如图所示），比目前4G及以下网络（通信频率在0.3GHz～3.0GHz间的特高频段）拥有更大的带宽和更快的传输速率．未来5G网络的传输速率（指单位时间传送的数据量大小）可达10G bps（bps为bits per second的英文缩写，即比特率、比特/秒），是4G网络的50-100倍．关于5G网络使用的无线电波，下列说法正确的是
A．在真空中的传播速度更快
B．在真空中的波长更长
C．衍射的本领更强
D．频率更高，相同时间传递的信息量更大
【答案】D
【知识点】电磁波的发射、传播与接收；电磁波的周期、频率与波速
【解析】【解答】A、无线电波（电磁波）在真空的传播速度与光速相同，保持不变，其速度与频率没有关系，故A错误；
BC、由公式 c=λf 可知，频率变大，波长变短，衍射本领变弱，故BC错误；
D、无线电波（电磁波）频率越高，周期越小，相同时间内可承载的信息量越大，故D正确。
故答案为：D。
【分析】无线电波（电磁波）在真空的传播速度与光速相同。频率变大，波长变短，衍射本领变弱。周期越小，相同时间内可承载的信息量越大。
18．类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，促进对相关知识的准确理解。下列类比不正确的是（　　）
A．点电荷可以与质点类比，都是理想化模型
B．电场力做功可以与重力做功类比，两种力做功都与路径无关
C．电磁波可以与机械波类比，都可以发生干涉现象、衍射现象，传播都需要介质
D．电场线可以与磁感线类比，都是用假想的曲线描绘“场”的客观存在
【答案】C
【知识点】电场强度和电场线；电功率和电功；电磁波的发射、传播与接收
【解析】【分析】本题考查了对类比法的理解，对于相似概念或者相似规律可以通过类比方法比较学习，加深对概念规律的理解；干涉和衍射现象是波的特有现象，波都能发生干涉和衍射现象．机械波的传播依赖于介质，电磁波的传播不依赖于介质。
【解答】A、点电荷和质点都是理想化模型，故A正确；
B、电场力做功和路径无关，只和初末位置有关，和重力做功类似，故B正确；
C、机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象；机械波的传播依赖于介质，电磁波的传播不依赖于介质，因为电磁波传播的电磁场本身就是物质，不需要借助于其他物质作为媒介来传播，真空中电磁波也能传播．故C错误；
D、电场线和磁场线都不是真实存在的，都是假象的线，都是为了形象的描述各自的概念，故D正确。
选：C
19．下列说法中正确的是（　　）
A．机械波和电磁波都能发生反射、折射、干涉和衍射现象，这是因为它们都可以在真空中传播
B．变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场
C．站在地面上的人观察一根相对地面沿杆长方向高速运动的杆，他发现杆的长度比杆静止时的长度小
D．狭义相对论的两个假设之一是真空中的光速在不同惯性参考系中是不相同的
【答案】C
【知识点】电磁波的发射、传播与接收
【解析】【分析】干涉和衍射现象是波的特有现象，波都能发生干涉和衍射现象．机械波的传播依赖于介质，电磁波的传播不依赖于介质；变化的电场产生磁场，均匀变化的电场产生恒定的磁场；
根据相对论效应分析观察到的杆的长度变化；狭义相对论的两个基本假设：①物理规律在所有惯性系中都具有相同的形式．这叫做相对性原理．②在所有的惯性系中，光在真空中的传播速率具有相同的值C．这叫光速不变原理．它告诉我们光（在真空中)的速度c是恒定的，它不依赖于发光物体的运动速度；
A、机械波和电磁波都能产生反射、折射、干涉和衍射现象；机械波的传播依赖于介质，电磁波的传播不依赖于介质，因为电磁波传播的电磁场本身就是物质，不需要借助于其他物质作为媒介来传播，真空中电磁波也能传播，但机械波不能传播。故A错误；
B、根据麦克斯韦电磁理论可知均匀变化的电场产生恒定的磁场，故B错误；
C、根据爱因斯坦相对论得知，静止在地面上的人观察一条沿自身长度方向高速运动的杆，观察到的长度比杆静止时的短。故C正确；
D、根据相对性原理：物理规律在所有的惯性系中都具有相同的形式。故D错误。
答案：C。
二、多项选择题
20．下列对无线电广播要对电磁波进行调制的原因的说法正确的是(　　)
A．经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的本领更强
B．经过调制后的电磁波在空间传播得更快
C．经过调制后的电磁波在空间传播波长不变
D．经过调制后的电磁波在空间传播波长改变
【答案】A,D
【知识点】电磁波的发射、传播与接收
【解析】【解答】调制是把要发射的信号“加”到高频等幅振荡上去，频率越高，传播信息能力越强，A对；电磁波在空气中以接近光速传播，B错；由v＝λf，知波长与波速和传播频率有关，C错，D对．故选答案AD
【分析】理解掌握调制器的作用，根据相关知识解答。
21． 下列说法正确的是（　　）
A．枣园里有很多粗细不同、形状不同的枣树，在枣子成熟的季节，某同学想摇动自家枣园中细高枣树的树干，把枣子摇下来，用相同的频率摇不同的树干，树干的振动频率一定相同
B．单摆移到太空实验舱中可以用来研究简谐运动的规律
C．声波由空气进入水中时，波长变短
D．在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调制，调制方法有调幅和调频两种
E．在高速运动的情况下，惯性参考系中的物理规律一定相同
【答案】A,D,E
【知识点】受迫振动和共振；波长、波速与频率的关系；电磁波的发射、传播与接收；超重与失重
【解析】【解答】A.被摇动的树干做受迫振动，所以树干的振动频率取等于驱动频率，用相同的频率摇不同的树干，树干的振动频率都等于驱动力的频率，所以一定相同，A符合题意；
B.单摆移到太空实验舱中，由于完全失重，其回复力为零，所以单摆不能做简谐运动，更不能研究简谐运动的规律，B不符合题意；
C.机械波的频率由波源决定，所以声波由空气进入水中，频率不变，但声波在水中的波速比在空气中的大，由
可知，波长变长，C不符合题意；
D.在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调制，调制的方式有调幅和调频两种，D符合题意；
E.根据狭义相对论的相对性原理，物理规律在所有惯性系中都具有相同的形式，E符合题意。
故答案为：ADE。
【分析】做受迫振动的物体的频率和周期等于驱动力的频率和周期；在太空试验舱中，所以物体都处于完全失重状态，与重力相关的所有实验都不能进行；机械波的频率由波源决定，波速由介质决定；根据电磁波的发射过程分析D项；物理规律在所有惯性系中都具有相同的形式。
22． 电磁波可应用与卫星通信，下列说法中正确的是（　　）
A．当电磁波的频率和振荡电路的固有频率相同时，振荡电流的振幅最大，接收到的能量最大
B．电磁波的频率越高，越趋近于直线传播，衍射能力越差，在传播中的衰减也越大
C．为了有效地发射电磁波，可降低LC开放电路的振荡频率
D．卫星通信是利用卫星作为无线电波传播的中继站，补充能量后再发往下一站
【答案】A,B,D
【知识点】电磁波的发射、传播与接收；电磁波的应用
【解析】【解答】A．当电磁波的频率和振荡电路的固有频率相同时，会产生电谐振，振荡电流的振幅最大，接收到的能量最大，故A正确；
B．电磁波的频率越高，波长越小，越趋近于直线传播，衍射能力越差，在传播中的衰减也越大，故B正确。
C．为了有效地发射电磁波，可增大LC开放电路的振荡频率，故C错误；
D．卫星通信是利用卫星作为无线电波传播的中继站，补充能量后再发往下一站，故D正确。
故答案为：ABD。
【分析】可增大LC开放电路的振荡频率，才可以让电磁波发生到更大的空间。
23． 下列说法正确的是（　　）
A．电磁波发射时需要用到调谐技术
B．真空中的光速在不同的惯性系中大小都相同是相对论时空观的基本假设之一
C．照相机镜头表面涂上增透膜是利用光的偏振原理
D．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉原理
【答案】B,D
【知识点】电磁波的发射、传播与接收；光的干涉；相对论时空观与牛顿力学的局限性
【解析】【解答】A、电磁波发射时需要调制，接收时需要调谐和解调，故A错误；
B、爱因斯坦对狭义相对论的最基本假设是：在不同的惯性参考系中，真空中光速都是不变的，故B正确；
C、照相机增透膜，利用膜的内外表面反射光，相同的频率，相互叠加，从而增强透射光的强度，是利用了光的干涉现象，故C错误；
D、用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉现象。故D正确。
故答案为：BD。
【分析】电磁波发射时需要调制，接收时需要调谐和解调。增透膜及减透膜均利用了光的干涉。用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉现象。在不同的惯性参考系中，真空中光速都是不变的。
三、非选择题
24． 物质的存在有两种形态，一种是分子、原子等实物粒子，另一种则是　 　；物理学家　 　曾假设光传播需要一种特殊介质——以太：5G信号的波长　 　4G信号，5G基站覆盖范围　 　4G基站。（最后两空均选填“大于”或“小于”）
【答案】场；惠更斯；小于；小于
【知识点】电磁波的发射、传播与接收；电磁波的周期、频率与波速
【解析】【解答】物质的存在有两种形态，一种是分子、原子等实物粒子，另一种则是场；物理学家惠更斯曾假设光传播需要一种特殊介质——以太；5G信号的频率大于4G信号，频率越高，波长越短，因此，5G信号的波长小于4G信号，由于波长越小，基站覆盖范围越小，可知5G基站覆盖范围小于4G基站。
【分析】 以太是古希腊哲学家所设想的一种物质，是一种被假想的电磁波的传播媒质，被认为无所不在。
25．（1）理论上，只要电路中有振荡电路，就能向外辐射无线电波，但是直接利用LC 回路向外辐射电磁波的效率是很低的，因此我们可以采用开放电路、　 　等方法有效地将电磁波发射出去；传输无线电波的方式有三种，其中依靠电离层反射来传播的叫　 　；
（2）可见光的波长范围是4×10-7m 7×10-7m，其频率的数量级是　 　 Hz；列举光和超声波的区别　 　、　 　。
（3）如图甲所示，线圈L的直流电阻不计，闭合开关S，待电路达到稳定状态后断开开关 S，LC 回路中将产生电磁振荡。从开关 S 断开计时，线圈中的磁场能EB随时间t的变化规律如图乙所示。下列说法中正确的是____
A．LC 振荡电路的周期为2×10-3s
B．在1×10-3s时，电容器右极板带正电
C．1×10-3s~2×10-3s间内，电流在减小
D．1×10-3s~2×10-3s时间内，自感电动势在增加
【答案】（1）提高振荡频率；天波
（2）；光是电磁波；超声波是机械波
（3）B
【知识点】电磁波的发射、传播与接收；电磁波谱；电磁波的应用；LC振荡电路分析
【解析】【解答】（1）理论上，只要电路中有振荡电路，就能向外辐射无线电波，但是直接利用LC回路向外辐射电磁波的效率是很低的，因此我们可以采用开放电路、提高振荡频率等方法有效地将电磁波发射出去；传输无线电波的方式有三种，其中依靠电离层反射来传播的叫天波；
（2）可见光的波长范围是4×10-7m 7×10-7m，根据
解得
可知，其频率的数量级是1014Hz。
光和超声波的区别有光是电磁波、超声波是机械波。
（3）A、磁场能是标量，有大小，没有方向，其变化的周期等于振荡电路周期的一半，即振荡电路的周期为
故A错误；
B、线圈L的直流电阻不计，稳定时相当于一根导线，即开关闭合稳定时，线圈中电流向右，电容器极板不带电，开关断开时，电容器充电，电容器右极板带正电，在1×10-3s时，磁场能减为0，电场能达到最大值，电容器右极板带正电，且带电量达到最大，故B正确；
C、根据图像可知，1×10-3s~2×10-3s间内，磁场能增大，则电场能减小，电容器处于放电过程，电流在增大，故C错误；
D、结合上述可知，1×10-3s~2×10-3s时间内，回路中的电流在增大，电流也呈现正弦式变化，根据
结合电流的正弦式波形，可知，电流在增大过程中，电流的变化率大小在逐渐减小，即线圈的自感电动势在减小，故D错误。
故答案为：B。
【分析】（1）熟悉掌握电磁波产生和发射及接收。可以采用开放电路、提高振荡频率等方法有效地将电磁波发射出去；
（2）根据波长、频率的关系确定可见光的频率范围，继而确定其数量级。光是电磁波、超声波是机械波。
（3）磁场能是标量，有大小，没有方向，根据图乙确定LC振荡电路的周期。开关闭合稳定时，线圈L相当于一根导线，线圈L中电流向右，电容器极板不带电，开关断开时，电容器充电，电容器右极板带正电磁场能增大，则电场能减小，电容器处于放电过程，电流增大。
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物理选择性必修二4.3 无线电波的发射和接收同步练习（优生加练）
一、选择题
1． 有关电磁波和声波，下列说法正确的是（　　）
A．电磁波的传播需要介质，声波的传播需要介质
B．由空气进入水中传播时，电磁波的传播速度变大，声波的传播速度变小
C．电磁波是横波，声波也是横波
D．由空气进入水中传播时，电磁波的波长变短，声波的波长变长
2．间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和民用目标。这种照相机能拍到晚上行驶的汽车，即使汽车不开灯行驶，也瞒不过它。这种遥感照相机敏感的电磁波属于(　　)
A．可见光波段 B．红外波段 C．紫外波段 D．X射线波段
3．如图甲所示为LC振荡电路，图乙的图像表示LC振荡电路中，电容器上极板电荷量随时间变化的关系，下列说法正确的是（　　）
A．时间内，线圈中磁场能在减少
B．两时刻电路中电流最大
C．时间内，电容器内的场强在增大
D．增大电路的振荡周期，可以使该电路更有效地发射电磁波
4．如图所示，飞机在以接近音速的速度飞行时，就能追上自身发出的声波，因此声波在飞机前方聚集，当聚集到一定程度就会形成“音障”，对飞机行驶安全造成影响。下列现象与“音障”形成原理相同的是（　　）
A．收音机通过调频以接收电台信号
B．在空旷的房间发出声音后听到回声
C．迎面驶来的警车警笛鸣声变得尖锐
D．摩天大楼顶楼装风阻尼器以防止大风造成损坏
5．如图甲是位于室女A星系（M87）中央的超大质量黑洞照。宇宙中的天体在不断向外辐射电磁波，人们利用射电望远镜收集来自天体的电磁波进行观测，如图乙所示。天体甲距地球1万光年，M87的黑洞距离地球5500万光年，假设天体甲和M87的黑洞辐射功率相同，忽略电磁波在传播过程中的损耗，用一架射电望远镜接收到甲发出的电磁波功率为P1，则该望远镜接收到的来自M87的黑洞发出的电磁波功率为（　　）
A． B． C． D．
6．在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调制。它有两种方法：一是使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变，这种调制叫作调幅；二是使高频电磁波的频率随信号的强弱而变，这种调制叫作调频。下面四幅图中调频波是（　　）
A． B．
C． D．
7．使用蓝牙耳机接听手机来电，信号传输示意如图所示，以下说法正确的是（　　）
A．蓝牙通信的电磁波是可见光
B．在同种介质中，蓝牙通信的电磁波波长比手机通信的电磁波波长短
C．两束蓝牙通信的电磁波在任何情况下都不会发生干涉
D．蓝牙通信的电磁波在真空中的传播速度小于光速
8． 下列关于电磁波的说法正确的是（　　）
A．电磁波在空气中不能传播
B．只要有变化的电场和磁场，就能产生电磁波
C．利用电磁波不能传递信号和能量
D．要有效发射电磁波，振荡电路要有足够高的振荡频率
9． “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”直接接收到了来自麦克风的声波信号
B．为了将信号发射出去，先要进行解调
C．“小蜜蜂”接收电磁波时，要使接收电路中出现电谐振现象，称为调谐
D．载波频率越高，经调制后发射出来的电磁波传播的越快
10．关于电磁波，下列说法正确的是（　　）
A．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直
B．医院里经常利用红外线能摧毁病变细胞的作用对患者进行治疗
C．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关
D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输
11．下列关于电磁波的说法正确的是（　　）
A．要有效发射电磁波，振荡电路要有足够高的振荡频率
B．只要有变化的电场和磁场，就能产生电磁波
C．利用电磁波不能传递信号和能量
D．电磁波在空气中不能传播
12．以下关于波的说法正确的是（　　）
A．wifi信号的传播需要介质
B．声波可以发生多普勒效应
C．全息照相是光的偏振的应用
D．肥皂膜出现彩色条纹是光的衍射现象
13．“胜哥”与朋友相距千里进行视频通话，两人都能通过信号收看到对方。关于电磁波，下列说法正确的是（　　）
A．麦克斯韦预言了电磁波的存在并通过实验捕捉到了电磁波
B．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
C．电磁波在真空中的传播速度与频率有关，频率越高，传播速度越大
D．LC电路振荡电路发射电磁波的两个重要条件是采用高频和开放性
14．“胜哥”自己绕制天线线圈，制作一个最简单的收音机，用来收听中波的无线电广播。他发现有一个频率最高的中波电台收不到，但可以接收其他中波电台。为了收到这个电台，他应该（　　）
A．增加线圈匝数 B．减小线圈匝数
C．换用其他材料的线圈 D．换一个信号更好的位置
15．电磁波在空气中的传播速度为v。北京交通广播电台发射电磁波的频率为f，该电磁波在空气中传播的波长λ为（　　）
A．v f B． C． D．
16．小物通过视频号“胜哥课程”观看了《黑体与黑体辐射》视频。对黑体辐射电磁波的波长分布的影响因素是（　　）
A．温度 B．材料 C．表面状况 D．以上都正确
17． 5G是“第五代移动通信网络”的简称，目前世界各国正大力发展 5G网络.5G网络使用的无线电波通信频率在3.0 GHz以上的超高频段和极高频段（如图所示），比目前4G及以下网络（通信频率在0.3GHz～3.0GHz间的特高频段）拥有更大的带宽和更快的传输速率．未来5G网络的传输速率（指单位时间传送的数据量大小）可达10G bps（bps为bits per second的英文缩写，即比特率、比特/秒），是4G网络的50-100倍．关于5G网络使用的无线电波，下列说法正确的是（ ）
A．在真空中的传播速度更快
B．在真空中的波长更长
C．衍射的本领更强
D．频率更高，相同时间传递的信息量更大
18．类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，促进对相关知识的准确理解。下列类比不正确的是（　　）
A．点电荷可以与质点类比，都是理想化模型
B．电场力做功可以与重力做功类比，两种力做功都与路径无关
C．电磁波可以与机械波类比，都可以发生干涉现象、衍射现象，传播都需要介质
D．电场线可以与磁感线类比，都是用假想的曲线描绘“场”的客观存在
19．下列说法中正确的是（　　）
A．机械波和电磁波都能发生反射、折射、干涉和衍射现象，这是因为它们都可以在真空中传播
B．变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场
C．站在地面上的人观察一根相对地面沿杆长方向高速运动的杆，他发现杆的长度比杆静止时的长度小
D．狭义相对论的两个假设之一是真空中的光速在不同惯性参考系中是不相同的
二、多项选择题
20．下列对无线电广播要对电磁波进行调制的原因的说法正确的是(　　)
A．经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的本领更强
B．经过调制后的电磁波在空间传播得更快
C．经过调制后的电磁波在空间传播波长不变
D．经过调制后的电磁波在空间传播波长改变
21． 下列说法正确的是（　　）
A．枣园里有很多粗细不同、形状不同的枣树，在枣子成熟的季节，某同学想摇动自家枣园中细高枣树的树干，把枣子摇下来，用相同的频率摇不同的树干，树干的振动频率一定相同
B．单摆移到太空实验舱中可以用来研究简谐运动的规律
C．声波由空气进入水中时，波长变短
D．在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调制，调制方法有调幅和调频两种
E．在高速运动的情况下，惯性参考系中的物理规律一定相同
22． 电磁波可应用与卫星通信，下列说法中正确的是（　　）
A．当电磁波的频率和振荡电路的固有频率相同时，振荡电流的振幅最大，接收到的能量最大
B．电磁波的频率越高，越趋近于直线传播，衍射能力越差，在传播中的衰减也越大
C．为了有效地发射电磁波，可降低LC开放电路的振荡频率
D．卫星通信是利用卫星作为无线电波传播的中继站，补充能量后再发往下一站
23． 下列说法正确的是（　　）
A．电磁波发射时需要用到调谐技术
B．真空中的光速在不同的惯性系中大小都相同是相对论时空观的基本假设之一
C．照相机镜头表面涂上增透膜是利用光的偏振原理
D．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉原理
三、非选择题
24． 物质的存在有两种形态，一种是分子、原子等实物粒子，另一种则是　 　；物理学家　 　曾假设光传播需要一种特殊介质——以太：5G信号的波长　 　4G信号，5G基站覆盖范围　 　4G基站。（最后两空均选填“大于”或“小于”）
25．（1）理论上，只要电路中有振荡电路，就能向外辐射无线电波，但是直接利用LC 回路向外辐射电磁波的效率是很低的，因此我们可以采用开放电路、　 　等方法有效地将电磁波发射出去；传输无线电波的方式有三种，其中依靠电离层反射来传播的叫　 　；
（2）可见光的波长范围是4×10-7m 7×10-7m，其频率的数量级是　 　 Hz；列举光和超声波的区别　 　、　 　。
（3）如图甲所示，线圈L的直流电阻不计，闭合开关S，待电路达到稳定状态后断开开关 S，LC 回路中将产生电磁振荡。从开关 S 断开计时，线圈中的磁场能EB随时间t的变化规律如图乙所示。下列说法中正确的是____
A．LC 振荡电路的周期为2×10-3s
B．在1×10-3s时，电容器右极板带正电
C．1×10-3s~2×10-3s间内，电流在减小
D．1×10-3s~2×10-3s时间内，自感电动势在增加
答案
1．D
2．B
3．A
4．C
5．B
6．D
7．B
8．D
9．C
10．A
11．A
12．B
13．D
14．B
15．D
16．A
17．D
18．C
19．C
20．A,D
21．A,D,E
22．A,B,D
23．B,D
24．场；惠更斯；小于；小于
25．（1）提高振荡频率；天波
（2）；光是电磁波；超声波是机械波
（3）B
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