4.3 无线电波的发射和接收 同步练习-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

4.3 无线电波的发射和接收 同步练习 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．许多老人散步时，手里拿着带有天线的收音机，这根天线的主要功能是 (     ) A．接收电磁波 B．发射电磁波 C．放大声音 D．接收声波 2．北京时间2023年12月15日，我国成功发射了“遥感四十一号”卫星。该星主要用于国土普查、农作物估产、环境治理、气象预警预报和综合防灾减灾等领域，可为国民经济建设提供信息服务。该卫星向地面传递信息采用的是（　　） A．声波 B．超声波 C．电磁波 D．同轴电缆 3．关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是（    ) A．变化的磁场周围会产生变化的电场 B．日光灯应用的是紫外线的荧光效应 C．红外线应用在遥感技术中，是利用它穿透本领强的特性 D．红外线、紫外线、伦琴射线和γ射线在真空中传播的速度不一样 4．我国科学家利用脑机接口技术帮助截瘫患者实现意念控制体外仪器。植入患者颅骨内的微处理器，将意念对应的低频神经信号，通过高频载波无线传输给体外仪器。则（　　） A．高频载波属于纵波 B．使高频载波的振幅随低频神经信号改变的过程属于调频 C．体外接收电路的固有频率等于高频载波的频率 D．体外接收电路中的信号经过调谐还原出低频神经信号 5．下列有关电磁波的发射与接收的说法正确的是（　　） A．电磁波的频率越高，向外辐射能量的本领越强 B．使电磁波随各种信号而改变的技术叫作解调 C．在电磁波接收的过程中，使声音信号或图像信号从高频电流中还原出来的过程叫调制 D．接收电磁波时首先要进行调制 6．一台收音机可接收中波、短波两个波段的无线电波，打开收音机后盖，在磁棒上能看到两组线圈，其中一组是细线密绕匝数多的线圈，另一组是粗线疏绕匝数少的线圈，由此可以判断（　　） A．匝数多的电感大，使调谐电路的固有频率较小，故用于接收中波 B．匝数多的电感小，使调谐电路的固有频率较大，故用于接收短波 C．匝数少的电感小，使调谐电路的固有频率较小，故用于接收短波 D．匝数少的电感大，使调谐电路的固有频率较大，故用于接收中波 7．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． 8．当今时代，对我们工作和生活影响最大的电磁波技术是（　　） A．电视 B．互联网 C．移动电话 D．无线电广播 9．现代生活中人类与电磁波结下了不解之缘，你认为下列陈述不符合事实的是（　　） A．赫兹首先用实验证实了电磁波的存在 B．在真空中电磁波的传播速度等于真空中的光速 C．空间有变化的电场（或磁场）存在，不一定能形成电磁波 D．把手机放在抽成真空的玻璃盒中，手机接收不到电磁波信号，拨打该手机号码，手机不会响铃（或振动） 10．下列关于电磁污染的说法，不正确的是（　　） A．电磁污染主要是指电磁辐射 B．电磁辐射会干扰其他仪器的正常工作 C．电磁辐射对人体和动物都有危害 D．频率越高的电磁波，电磁辐射的危害就越小 二、多选题 11．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，图中A是调幅波 B．在电磁波的发射技术中，图中B是调幅波 C．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．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 12．即第五代移动通信技术，采用频段，即第四代移动通信技术，采用频段。信号与信号相比，下列说法中正确的是（　　） A．信号比信号在真空中的传播速度快 B．和信号都是横波 C．和信号都是纵波 D．信号能量比信号能量更大 13．下列说法正确的是（　　） A．甲图中，真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，线圈上会由于涡流产生大量热量，从而冶炼金属 B．乙图中，摇动手柄使蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且和磁铁转得一样快，这是电磁驱动现象 C．丙图中，浙江交通之声广播FM93发射的电磁波调制方式为调频 D．丁图中，磁电式电流表线圈的铝框骨架在指针偏转时起到了电磁阻尼的作用 14．以声波作为信息载体的水声通信是水下长距离通信的主要手段。水声通信目前还面临链路质量差。极端多普勒效应等棘手问题，但我国在该领域已达到世界领先水平。2020年11月10日，中国载人潜水器“奋斗者”号创造了10909米深潜纪录。此次深潜作业利用了水声通信和电磁通信等多种通信方式进行指令传输或数据交换，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．在“奋斗者”号与“探索一号”通信过程中，若“奋斗者”号正在下潜，它接收到的声波频率将降低 B．“奋斗者”号与“沧海”号通信的信息载体属于横波 C．“探索一号”与通信卫星的实时通信可以通过机械波实现 D．“探索一号”与“探索二号”的通信过程也是能量传播的过程 15．电磁波的发射、传播及接收过程如图所示，下列说法正确的是（    ） A．信号源发射出的电磁波是由自由电子周期运动而产生的 B．电磁波发射装置主要由振荡器和开放电路两部分组成。振荡器的作用是产生高频振荡电流和对开放电路供给能量 C．能直接穿过电离层，以空间波的形式进行直线传播是短波，这种直线传播受大气的干扰小、能量损失少、信号强 D．调节频道主要是在调节LC电路中的电容C，改变其固有频率而产生“电谐振”现象 三、填空题 16．电视信号的接收：电视机接收到的高频电磁波信号经过 将得到的信号转变为图像信号和伴音信号。 17．摄像机在1秒内要传送25张画面,并且每一幅画面是逐行扫描的，电视接收机也以相同的速率在荧光 屏上显示这些画面．我们观看电视画面时，感觉不到上述现象,而是看到完整连续的自然画面，这是因为 ． 有一种“隐形飞机”，可以有效避开雷达的探测．秘密之一在于它的表面有一层特殊材料，这种材料能够 (选填“增强”或“减弱”)对电磁波的吸收作用；秘密之二在于它的表面制成特殊形状，这种形状能够 (选填“增强”或“减弱”)电磁波反射回雷达． 四、解答题 18．利用雷达不但可以发现目标，还可以测量目标的速度大小。 (1)如图所示为某雷达的荧光屏，屏上标尺的最小刻度对应的时间为，雷达天线朝东方时，屏上的波形如图1中甲所示；雷达天线朝西方时，屏上的波形如图1中乙所示，雷达在何方发现了目标？目标与雷达相距多远？ (2)某机场引导雷达发现一架飞机正向雷达正上方水平匀速飞来，已知该雷达显示屏上相邻刻度线之间的时间间隔为，某时刻雷达显示屏上显示的波形如图中甲所示，A脉冲为发射波，B脉冲为目标反射波，经后雷达向正上方发射和被反射的波形如图2中乙所示，则该飞机的飞行速度约为多大？（结果保留整数） 19．某收音机接收电磁波的波长范围在577 m和182 m之间，该收音机LC电路的可变电容器的动片全部旋出时，电路总电容为39 pF，试分析：（计算结果均保留三位有效数字） （1）动片全部旋出时，对应收音机接收电磁波的波长为多大？此LC电路的线圈的电感为多少？ （2）该收音机LC电路的可变电容器的动片完全旋入时，电容器的电容为多大？ 20．科学技术是一把双刃剑，电磁波的应用也是这样。电磁波在使人类的生活发生日新月异变化的同时也存在副作用——电磁污染。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。如果小型无线通信装置的电磁辐射功率是，那么在距离该通信装置多少米以外是符合规定的安全区域？已知球的表面积。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《4.3 无线电波的发射和接收 同步练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C B C A A D C D D 题号 11 12 13 14 15 答案 AC BD CD ABD ABD 1．A 【详解】天线的主要功能是接收电磁波，故A正确，BCD错误。 2．C 【详解】卫星利用电磁波向地面传递信息。 故选C。 3．B 【详解】A．据麦克斯韦电磁理论可知，均匀变化的磁场周围会产生稳定的电场，A错误； B．日光灯应用的是紫外线的荧光效应，B正确； C．红外线应用在遥感技术中，是利用它波长较长，容易衍射的特性，C错误； D．红外线、紫外线、伦琴射线和γ射线都是电磁波，在真空中都以光速传播，即传播的速度都一样，D错误。 故选B。 4．C 【详解】A．高频载波是电磁波，属于横波，A错误； B．使高频载波的振幅随低频神经信号改变的过程属于调幅，B错误； C．体外接收电路的固有频率与高频载波的频率相等，C正确； D．体外接收电路中的信号经过解调还原出低频神经信号，D错误。 故选C。 5．A 【详解】A．振荡电路向外辐射电磁波的本领与振荡频率密切相关，频率越高，发射电磁波的本领越大，故A正确； B．使电磁波随各种信号而改变的技术叫作调制，故B错误； C．从高频振荡电流中检出声音、图像信号的过程叫检波（解调），故C错误； D．发射电磁波时首先要进行调制，而接收电磁波时首先要进行调谐，故D错误。 故选A。 6．A 【详解】BD．根据匝数多密绕的线圈电感大，匝数少疏绕的线圈电感小，可知BD错误； C．根据T＝，电感越大，回路固有频率越小，可知C错误； A．根据，频率越小，波长越大，结合C选项分析可知A正确。 故选A。 7．D 【详解】A．该波是信号波，故A错误； C．该波用来携带信号的高频电磁波，即载波，故C错误； B．波的振幅变了，而频率没有变，则该波是调幅波，故B错误； D．波的频率变了，而振幅没有变，则该波是调频波，故D正确。 故选D。 8．C 【详解】移动电话可以拨打和接听电话，它正在改变着我们的社会，改变着我们的生活，给人们工作和生活带来有利与不利的影响，所以移动电话对我们工作和生活影响最大，故ABD错误，C正确。 故选C。 9．D 【详解】A．麦克斯韦首先预言电磁波，而赫兹用实验证实了电磁波的存在，故A正确，不符合题意； B．在真空中电磁波的传播速度等于真空中的光速，故B正确，不符合题意； C．均匀变化的电场只能产生恒定的磁场，将不能再产生电磁波，故C正确，符合题意； D．电磁波在真空中也能传播，把手机放在抽成真空的玻璃盒中，手机能接收到电磁波的信号，故D错误，符合题意。 故选D。 10．D 【详解】A．电磁污染主要是指各种电磁辐射；如手机、雷达等；故A正确； BC．电磁辐射会干扰其他仪器并能人和动物造成伤害；故BC正确； D．频率越高的电磁波，电磁辐射的危害就越大；故D错误。 本题选错误的，故选D。 【名师点睛】电磁污染是当今社会中不可回避的话题，要了解污染的原理及防治措施。 11．AC 【分析】调幅，即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载．调频是通过改变频率来实现信号加载的；电容器具有通高频、阻低频的作用，这样的电容器电容应较小．电感线圈在该电路中要求做到通低频、阻高频，所以它是一个高频扼流圈，其自感系数应该较小. 【详解】调幅，即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载，故AB中A为调幅波，B为调频波；故A正确，B错误；根据交流电路中电容的通高频阻低频和电感线圈的通低频阻高频作用可知，元件a要让高频信号通过，阻止低频信号通过，故元件a是电容较小的电容器元；元件b要让低频信号通过，阻止高频信号通过，故元件b是高频扼流圈，故C正确，D错误； 故选AC． 【点睛】根据电感和电容对交流电的作用去判断，首先分清用哪种电器；明确两种仪器对高频信号和低频信号的不同作用． 12．BD 【详解】A．信号与信号在真空中传播速度都是光速，所以一样快，A错误； BC．无线电波是横波，即电场和磁场的方向都与波的传播方向垂直，所以信号和信号都是横波，B正确，C错误； D．5G信号的频率更高，所以能量更大，D正确。 故选BD。 13．CD 【详解】A．真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，线圈产生交变磁场，被冶炼的金属中产生涡流，产生大量的热，从而冶炼金属。故A错误； B．由电磁驱动原理可知图乙中，摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且比磁铁转的慢，即同向异步。故B错误； C．浙江交通之声广播FM93发射的电磁波调制方式为调频。故C正确； D．磁电式电流表的指针偏转时，会带动铝框转动，铝框中会产生感应电流，从而受到安培力阻碍铝框的运动，起到电磁阻尼的作用。故D正确。 故选CD。 14．ABD 【详解】A．由多普勒效应可知，在“奋斗者”号与“探索一号”通信过程中，若“奋斗者”号正在下潜，它接收到的声波频率将降低，故A正确； B．由题知，“奋斗者”号与“沧海”号通信是通过无线蓝绿光来完成的，电磁波属于横波，即信息载体属于横波，故B正确； C．因为太空中没有介质，故机械波无法传播，所以“探索一号”与通信卫星的实时通信只能通过电磁通信来实现，故C错误； D．在传递信息的过程也是传递能量的过程，故“探索一号”与“探索二号”的通信过程也是能量传播的过程，故D正确。 故选ABD。 15．ABD 【详解】A．信号源发射出的电磁波是由自由电子周期运动而产生的；故A正确； B．电磁波发射装置主要由振荡器和开放电路两部分组成。振荡器的作用是产生高频振荡电流和对开放电路供给能量，故B正确； C．能直接穿过电离层，以空间波的形式进行直线传播是微波，这种直线传播受大气的干扰小、能量损失少、信号强，故C错误； D．调节频道主要是在调节LC电路中的电容C，改变其固有频率而产生“电谐振”现象，故D正确。 故选ABD。 16．解调 【解析】略 17． 画面更换迅速和视觉暂留效应使我们感觉到电视画面是连续的 增强 减弱 【详解】(1)电视机制式是每秒25帧，也就是说每秒画面就更新了25次，且不是同一时间更新，而且每次扫描线很是密集．这个频率和密度，是人眼无法察觉到的;视觉印象在人的眼中大约可保持0.1秒之久．如果在视野范围内物体在小于0.1秒时间内完全通过，可能不被发现．因为前一影像可保持在视觉中．故原因为画面更换迅速和视觉暂留效应使我们感觉到电视画面是连续的． (2)现代的“隐形飞机”之所以能够避开雷达的探测，其原因在于它的表面制成特殊形状，这种形状能够减弱电磁波的反射，同时隐形飞机的表面有一层特殊材料，这种材料能够增强对电磁波的吸收作用，使得雷达受到反射回来的电磁波发生变化，即导致雷达无法根据反射回来的电磁波判断前方物体． 【点睛】雷达的工作原理是:其首先向外发射电磁波，这些电磁波碰到前方物体后发生反射，即雷达通过接收到的反射回来的电磁波的情况判断前方的物体情况．所以该题可以据上面所说的雷达的工作原理分析即可． 18．(1)西方，300km；(2)306m/s 【详解】(1)雷达向东方发射电磁波时，没有反射回来的信号，说明东方没有发现目标；雷达向西方发射时，有反射回来的信号，所以目标在西方。 由题图1中乙可知 目标到雷达的距离 (2)由题图2中信息知，比较远时 脉冲波显示的距离为 当飞机到达雷达正上方后 脉冲波显示的距离为 由于开始时飞机在斜上方后来飞机到达正上方由 解得飞机的速度为 19．（1）182 m，0.239 mH；（2）392 pF 【详解】（1）由 λ＝c·T 得 T＝2π 可得 λ＝2πc 动片完全旋出时，电容器极板正对面积最小，由 C＝ 可知，此时电容器的电容最小，电容为 C＝39 pF 所以此时对应的接收电磁波的波长最小，为182 m，由上面关系式可导出 L＝ 代入数据可求出 L≈0.239 mH （2）由 λ＝2πc 得 ＝ 所以 Cmax＝Cmin＝×39 pF≈392 pF 20．0.4m 【详解】设以通信装置为球心，半径为R的球面以外是符合规定的安全区域，则球的面积为 则在1秒内球面获得的能量为 在球面上单位面积的电磁辐射能量 由题意可知 联立解得 R＝0.4m 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $