第2节 电磁波的发射、传播和接收（分层作业）物理鲁科版选择性必修第二册

2．电磁波的发射、传播和接收 目录 【攻核心·技能提升】 1 一、电磁波的发射 1 二、电磁波的传播和接收 4 三、无线电波与信息化 8 【拓思维·重难突破】 10 【链高考·精准破局】 12 一、电磁波的发射 1.下图的电路广泛的存在于收音机、电子琴等用电器中，如果我们在电路左侧的输入端输入正弦交流电，在AB端和CD端分别用示波器监测电路的输出信号。下列同学对示波器监测到的信号判断正确的是（　　） A．电路正常工作时，AB端监测到的信号图样如丁所示，CD端监测到的信号图样如甲所示 B．电路正常工作时，AB端监测到的信号图样如乙所示，CD端监测到的信号图样如丙所示 C．如果电路中的某个二极管虚焊断路，AB和CD端监测到的信号图样可能如乙和丙所示 D．改变电感的自感系数和电容器的电容都可以改变CD端输出信号的频率 【答案】C 【详解】AB．电路正常工作时，当输入端上端电势高时，右上、左下两个二极管导通，电流由A流向B；当输入端下端电势高时，右下、左上两个二极管导通，电流由A流向B；则AB端监测到的信号图样如甲所示；因线圈“通直流、阻交流”，电容器“通交流、阻直流”，则CD端监测到的信号是直流成分，即图样如丁所示，选项AB错误； C．如果电路中的某个二极管虚焊断路，则只能有半个周期的电流通过，则AB和CD端监测到的信号图样可能如乙和丙所示，选项C正确； D．由以上分析可知，改变电感的自感系数和电容器的电容不能改变CD端输出信号的频率，选项D错误。 故选C。 2.如图是我国研制的超导型核磁共振仪（MRI）。在圆筒状机器内部，通电的超导型线圈能在受检者周围制造高强度磁场环境，借由高频无线电波的脉冲撞击身体细胞中的氢原子核，引起氢原子核共振，并吸收能量。在停止射频脉冲后，氢原子核会将吸收的能量释放出来，按特定频率发出射频电信号，被电脑收录并加以分析，继而转换成2D影像。下列说法正确的是（　　） A．超导线圈的电流产生高强度磁场是电磁感应现象 B．无线电波是电磁波，传播需要介质，不能在真空中传播 C．无线电波脉冲激发身体的氢原子核应用了电流的磁效应 D．检查过程中会产生高强度磁场，所以受检者不能携带铁磁性金属佩件 【答案】D 【详解】A．超导线圈的电流产生高强度磁场是电流的磁效应，不是电磁感应现象，选项A错误； B．无线电波是电磁波，传播不需要介质，能在真空中传播，选项B错误； C．无线电波脉冲激发身体的氢原子核，引起氢原子核共振，并吸收能量，不是应用了电流的磁效应，选项C错误； D．检查过程中会产生高强度磁场，所以受检者不能携带铁磁性金属佩件，以防对仪器产生影响，选项D正确。 故选D。 3.我国自行研制的北斗卫星导航系统，是用时间测距方法进行导航定位。时间测距是通过定位卫星与用户间发出信号和接受信号的时间差计算出用户与卫星间的距离，通常导航信号传输使用电磁波。下列关于电磁波的说法中，正确的是（　　） A．电磁波可以传递信息和能量，只能在介质中传播 B．无线电台利用LC电路形成振荡电流，从而发射电磁波 C．增大电容器的电容C，可以增大LC电路产生的电磁波频率 D．减小线圈的自感系数L，可以增大LC电路产生的电磁波频率 【答案】BD 【详解】A．电磁波可以传递信息和能量，既能够在介质中传播，也能够在真空中传播，故A错误； B．无线电台利用LC电路形成振荡电流，根据麦克斯韦电磁理论可知，能够形成电磁波，从而发射电磁波，故B正确； C．根据 可知，增大电容器的电容C，可以减小LC电路产生的电磁波频率，故C错误； D．结合上述可知，减小线圈的自感系数L，可以增大LC电路产生的电磁波频率，故D正确。 故选BD。 4.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 【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。 5.黑匣子是分析飞机事故的重要装置。如图甲所示为搜索黑匣子的原理图，黑匣子以一定的频率自动发出信号，搜索人员利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号就能确定黑匣子的位置。若某时刻黑匣子中电磁波发射电路中的LC电磁振荡电路如图乙所示。则下列关于LC电磁振荡电路的说法中正确的是（　　） A．该时刻电容器的电荷量正在增加 B．该时刻线圈的自感电动势正在减少 C．若减小发射端线圈的自感系数L，则发射电磁波的频率增大 D．若减小发射端线圈的自感系数L，为了更好的接收到黑匣子发出的电磁波信号，则可在接收端减小可调电容器两极板间的距离 【答案】AC 【详解】AB．由图示磁场及安培定则可知，电路电流沿逆时针方向，电容器下板带正电，上板带负电，电容器正处在充电状态，电荷量正在增加，自感电动势正在增加，故A正确，B错误； C．若减小发射端线圈的自感系数L，由则发射的电磁波频率变大，故C正确； D．若减小发射端线圈的自感系数L，则发射的电磁波频率变大，为了更好的接收到黑匣子发出的电磁波信号，接收端频率变大，可调电容器使电容减小，由可知应增大可调电容器两极板间的距离，故D错误。 故选AC。 6.实际发射无线电波的过程如图甲所示，高频振荡器产生高频等幅振荡如图乙所示，人对着话筒说话时产生低频信号如图丙所示．则发射出去的电磁波图像应是(　　) 【答案】　B 【详解】　使电磁波随各种信号而改变的技术，叫作调制．调制共有两种方式：一种是调幅，即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载；另一种是调频，即通过改变频率来实现信号加载，由各选项的图形可知，该调制波为调幅波，即发射信号的振幅随声音信号振幅的变化而变化。故选B。 二、电磁波的传播和接收 7.据2023年8月25日多家媒体报道，芬兰科学家证明，声音可在真空中传播。他们首次实现了让声波在两个晶体之间极小的真空传输。在最新实验中，研究人员将声音的振动波转化为物体之间电场内的涟漪，使声音在两个氧化锌晶体之间的真空中传输。氧化锌晶体是一种压电材料，这意味着当施加力或热时，其会产生电荷。因此，当把声音施加到其中一个氧化锌晶体上时，这个晶体会产生电荷，破坏附近的电场。如果该晶体与另一个晶体共享电场，那么这种干扰可在真空中从一个晶体传播到另一个晶体。这些干扰反映了声波的频率，因此接收晶体可将干扰变回真空另一侧的声音。但这些干扰不能传播超过单个声波波长的距离，研究人员也表示，这种方法的可靠性并非100%。在大多数情况下，声音并没有在两个晶体之间完全传播，但有时，声波的全部能量会100%“跃过”真空。已知声音在氧化锌晶体中的传播速度数量级为103m/s。根据上述信息，下列判断正确的是（　　） A．声音通过真空在两个晶体之间传输时，会导致频率发生变化 B．在两个晶体之间的真空中，可通过电磁波传播声音能量 C．用上述晶体可以使频率为1GHz（109Hz）的声波通过10μm的真空 D．增加声音的强度，可以实现声音在真空中更远的两个晶体之间传播 【答案】B 【详解】A．但有时，声波的全部能量会100%“跃过”真空，根据 说明声波的频率不变，故A错误； B．由于电磁波的传播不需要介质，则在两个晶体之间的真空中，也可通过电磁波传播声音能量，故B正确； C．但这些干扰不能传播超过单个声波波长的距离，声波的波长为 故不能通过，故C错误； D．增加声音的强度，并没有改变声音的频率及波长，故不可以实现声音在真空中更远的两个晶体之间传播，故D错误。 故选B。 8.在春晚舞台上很多演员使用了动圈式无线麦克风设备。这种麦克风能够将声音信号转换为电信号，然后通过无线传输的方式发送到音响设备中。关于动圈式无线麦克风的工作原理，下列说法正确的是（　　） A．动圈式麦克风是利用电磁感应原理将声音信号转换为电信号的 B．无线传输过程中，电信号是通过超声波进行传播的 C．音响设备将电信号转换为声音信号的过程中，利用了电流的热效应 D．无线麦克风的信号传输速度比光速快 【答案】A 【详解】A．动圈式麦克风的工作原理是：当声波使膜片振动时，连接在膜片上的线圈（位于磁场中）会随着膜片一起振动，线圈在磁场中做切割磁感线运动，从而根据电磁感应原理产生感应电流，这样就把声音信号转化成了电信号，故 A 正确； B．在无线传输过程中，电信号通常是通过电磁波进行传播的，而不是超声波，超声波是一种机械波，在介质中传播，不适合用于无线通信中远距离的电信号传输，故B 错误； C．音响设备是利用通电导体在磁场中受到力的作用（即电动机的原理），将电信号转换为纸盆等发声部件的振动，进而产生声音信号，而不是利用电流的热效应，电流的热效应主要体现为电能转化为内能使导体发热等情况，故 C 错误； D．所有的电磁波在真空中的传播速度都是光速（在空气中传播速度近似等于光速），无线麦克风传输信号利用的是电磁波，其信号传输速度等于光速，不存在比光速快的情况，故D 错误。 故选A。 9.重庆音乐广播电台频率为FM88.1MHz，重庆交通广播电台频率为FM95.5MHz。小张同学在选修课上制作了一个简单的LC接收电路来接收电台信号，在收听节目时，他想从重庆音乐广播电台调为重庆交通广播电台，下列可以实现的是（　　） A．对接收信号进行调制 B．增大电容器两端的电压 C．减小电容器的正对面积 D．减小电容器两极板间的距离 【答案】C 【详解】由可知，他想从重庆音乐广播电台调为重庆交通广播电台，则使频率变大，即或变小。 A．对接收信号进行调制，不改变、，故A不符合题意； B．增大电容器两端的电压，不改变、，故B不符合题意； C．减小电容器的正对面积，根据可知，变小，频率变大，故C符合题意； D．减小电容器两极板间的距离，根据可知，变大，频率变小，故D不符合题意。 故选C。 10.“汽车自动防撞系统”是智能轿车的重要组成部分。其信号采集通常采用波长较短的毫米级电磁波，该系统可测出本车速度、前车速度以及两车之间的距离。关于毫米级电磁波的说法正确的是（　　） A．不会发生偏振现象 B．遇前车易发生衍射现象 C．测前车速度是利用了多普勒效应 D．真空环境中无法传播 【答案】C 【详解】A．毫米级电磁波是横波，会发生偏振现象，故A错误； B．毫米级电磁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．该系统测前车速度是利用了多普勒效应，故C正确； D．电磁波可以在真空中传播，故D错误。 故选C。 11.1886年，赫兹做了如图所示实验，关于该实验，以下说法正确的是（　　） A．实验证实了电磁波的存在 B．实验证实了法拉第的电磁场理论 C．实验可以说明电磁波是一种纵波 D．在真空环境下进行实验，仍能观察到明显的火花放电 【答案】A 【详解】ABC．该实验是赫兹用来发射和接收电磁波的实验，不能说明电磁波是横波还是纵波。之后进行了一系列实验观察到电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象，测出了电磁波在真空中的速度等于光速证明了电磁波与光的统一性，才证实了麦克斯韦的电磁场理论。故A正确；BC错误； D．实验中火花放电是空气被击穿的现象，在真空环境下进行实验，不能观察到明显的火花放电。故D错误。 故选A。 12.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 【答案】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。 三、无线电波与信息化 13.核心舱和地面间使用无线电波联系，核心舱内宇航员之间使用声波交流。无线电波和声波的特点（　　） A．都不需要介质传播 B．都属于电磁波 C．都能传递能量和信息 D．都能发生干涉和衍射 【答案】CD 【详解】AB．无线电波是电磁波，不需要介质传播；声波是机械波，需要介质传播，选项AB错误； CD．无线电波和声波都能传递能量和信息，且都能发生干涉和衍射，选项CD正确。 故选CD。 14.在幽深的海底，要想知道潜水器所在位置并不容易，因为海水是导电媒质，电磁波在海水中的传播衰减很大，且频率越高衰减越大，导致使用无线电波的定位手段在海水中失灵。声波是最有效的水下远距离传播信息的载体。声波在海水中传播时也会被海水吸收一部分，而且频率越高吸收就越厉害，频率低的声波反而被吸收得少。结合以上信息，下列说法正确的是（　　） A．无线电波在海水中传播时，会使海水中产生感应电流 B．若海水清澈，光在海水中的传播衰减就会很小 C．无线电波在介质中的传播速度除了与介质有关外，还与本身的频率有关 D．声波的频率越低，在海水中传播的距离越远，传播的速度越小 【答案】AC 【详解】A．海水是导电媒质，无线电波在海水中传播时，会使海水中产生感应电流，故A正确； B．光在海水中的传播衰减，主要是由于产生感应电流而导致的，故B错误； C．无线电波在介质中的传播速度，除了与介质有关外，还与本身的频率有关，故C正确； D．根据题意可知，声波的频率越低，在海水中传播的距离越远，声波是机械波，机械波的传播速度只取决于介质，则声波在海水中传播的速度不变，故D错误。 故选AC。 15.2023年4月15日，神舟十五号航天员乘组进行了第四次出舱活动。在地面工作人员和舱内航天员邓清明的密切配合下，两名出舱航天员费俊龙、张陆圆满完成全部既定工作任务，安全返回问天实验舱。下列说法正确的是（　　） A．地面工作人员发出指令的声音是由声带振动产生的 B．地面工作人员可以利用音色区分航天员 C．地面工作人员与舱内的航天员利用电磁波传递信息 D．舱外的两名航天员大声说话就能直接利用声波进行交流 【答案】ABC 【详解】A．声音的产生是由于声带的振动，A正确； B．音色由发声体本身决定，利用音色可以区分航天员，B正确； CD．声音的传播需要介质，太空中没有空气，所以航天员之间以及他们和地面的交流都需要通过电磁波传递信息，故C正确，D错误。 故选ABC。 16.有“中国天眼”美誉的FAST是目前世界最大口径的射电望远镜，它是一种用于接收和研究天体发射的电磁波的特殊装置。下列有关电磁波的说法，正确的是（　　） A．麦克斯韦预言电磁波存在，赫兹通过实验证实电磁波的存在 B．变化的磁场一定可以产生电场，变化的电场一定可以产生变化的磁场 C．电磁波的传播需要介质 D．电磁波是横波 【答案】AD 【详解】A．麦克斯韦预言电磁波存在，赫兹通过实验证实电磁波的存在，故A正确； B．变化的磁场一定可以产生电场，变化的电场不一定可以产生变化的磁场，比如均匀变化的电场产生稳定的磁场，故B错误； C．电磁波的传播不需要介质，故C错误； D．电磁波的传播方向与振动方向垂直，是横波，故D正确。 故选AD。 17.关于电视信号的接收原理，下列说法正确的是（　　） A．电视接收天线接收到的电磁波中包括图像信号和伴音信号 B．电视接收天线接收到电磁波，天线上并不产生感应电流 C．电视机接收到电磁波，通过显示器显示电视节目的伴音信号 D．电视机接收到电磁波，直接经扬声器得到电视节目的伴音信号 【答案】A 【详解】A．电视信号中有图像信号和伴音信号，因此电视接收天线接收到的电磁波中包括图像信号和伴音信号，A正确； B．电视接收天线接收到电磁波，在天线上引起电磁感应，从而在天线上产生感应电流，B错误； C．电视机接收到电磁波，然后经过解调还原出电视信号，通过显示器显示电视节目的图像信号和伴音信号，C错误； D．电视机接收到电磁波，经过电谐振选出需要的电视信号，然后经过解调还原出电视信号中的伴音信号，再经过功率放大器，后经扬声器得到电视节目的伴音信号，D错误。 故选A。 18.晓君学习了“无线电波的发射和接收”一节后，发现有三个名词“调制”“调谐”“解调”经常混淆，为此他设计了一个方框图来明确它们的关系。下列设计中正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】要将信号发射出去，首先要调制再传播，接收电路要经过接收、调谐，选出需要的信号，再经过解调将信号还原出来。 故选A。 19.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 【详解】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。 20.目前电能都是通过电网采用有线方式传输的，人们一直梦想能无线传输电能，梦想在日常生活中实现无线充电，甚至不用电池．现在，一个科学研究小组在实验室中取得了可喜的进展，也许，人类的这一梦想不久就能实现． (1)实现无线传输能量，涉及能量的________、传播和接收． (2)科学家曾经设想通过高耸的天线塔，以无线电波的形式将电能输送到指定地点，但一直没有在应用层面上获得成功，其主要原因是这类无线电波________。 A．在传输中很多能量被吸收 B．在传播中易受山脉阻隔 C．向各个方向传输能量 D．传输能量易造成电磁污染 (3)如果像无线广播那样通过天线塔输送电能，接收器获得的功率P和它到天线塔的距离R相关，实验测得P和R的部分数据如下表： R/m 1 2 4 5 x 10 P/W 1 600 400 100 y 25 16 上表中的x＝________，y＝________。 (4)为研究无线传输电能，某科研小组在实验室试制了无线电能传输装置，在短距离内点亮了灯泡．如图所示，实验测得，接在乙线圈上的用电器获得的电能为输入甲线圈电能的35%. ①若用该装置给充电功率为10 W的电池充电，则损失的功率为________W. ②若把甲线圈接入电压为220 V的电源，测得该线圈中的电流为0.195 A．这时，接在乙线圈上的灯泡恰能正常发光，则此灯泡的功率为______W. 【答案】(1)发射(1分) (2)C(1分) (3)①8(1分) 64(1分) (4)①18.6(2分) ②15(2分) 【详解】(1)无线传输能量主要涉及能量的发射、传播和接收． (2)电磁波在传播过程中向各个方向传输的能量是均等的，因此在实际应用中受到限制，故C正确． (3)由表格中所提供数据可以判断出P和R之间的数值关系为PR2＝1 600，所以当R＝5时，求得P＝64，因此表中y＝64；当P＝25时，R＝＝8，即表中x＝8. (4)①设输入甲线圈的功率为P甲，乙线圈中用电器获得的功率为P乙，由题意P乙＝P甲×35%，则损失的功率ΔP＝P甲－P乙＝P乙×＝ W≈18.6 W. ②由P＝IU可知，甲线圈的电功率P甲＝IU，乙线圈中用电器获得的功率P乙＝P甲×35%.因此灯泡的功率P乙＝IU×35%＝0.195×220×0.35 W≈15 W. 21.（2025·浙江·高考真题）有关下列四幅图的描述，正确的是（　　） A．图1中， B．图2中，匀速转动的线圈电动势正在增大 C．图3中，电容器中电场的能量正在增大 D．图4中，增大电容C，调谐频率增大 【答案】C 【详解】A．理想变压器原副线圈与匝数的关系为，A错误； B．从图2所示位置转动至线框与磁感线垂直的过程中，逐渐转向中性面，因此线框中的电动势逐渐减小，B错误； C．电容器中电场强度方向竖直向上，因此下极板带正电，上极板带负电，根据线圈的磁场方向结合安培定则可知电流流向正极板，因此电容器正在充电，电场的能量正在增大，C正确； D．电容C增大，根据电磁振荡的频率可知调谐频率减小，D错误。 故选C。 22.如图所示是收音机的一种接收电路，使该电路产生电谐振，可以把需要的信号选择出来。该过程叫做（　　） A．调谐 B．调频 C．调制 D．解调 【答案】A 【详解】使接收电路产生电谐振的过程叫调谐，俗称选台，当接收电路的固有频率与电磁波的固有频率相同时使接收电路中产生的较强的电流信号。 故选A。 23.使用蓝牙耳机接听手机来电，手机与基地台及耳机的信号传输如图所示．若基地台与手机、手机与蓝牙耳机之间通信的电磁波分别为甲波、乙波，则（　　） A．甲波的波长比乙波短 B．真空中甲波的传播速度比乙波小 C．测量体温时使用的测温枪探测的是乙波 D．甲、乙波都能在真空中传播 【答案】D 【详解】A．由题图可知甲波的频率小于乙波的频率，则甲波波长比乙波长，故A错误； B．所有频率的电磁波在真空中的传播速度都为，故B错误； C．测量体温时使用的测温枪探测的是红外线，而通信用的是无线电波，故C错误； D．所有频率的电磁波都能在真空中传播，故D正确。 故选D。 24.收音机的调谐电路如图所示，旋转收音机面板上的“调频”旋钮可以改变可变电容器C的电容，进而改变调谐电路的频率。某同学发现一个频率最高的中波电台收不到，但可以接收其它中波电台。下列说法或做法正确的是（　　） A．为了收到这个电台，他应该增加线圈的匝数 B．将可变电容器的动片旋出一些后将接收到波长更大的电信号 C．调节“调频”旋钮的目的是使调谐电路的固有频率跟接收的电磁波频率相同 D．收音机经过调谐电路后就可以得到我们所需要的声音信号 【答案】C 【详解】A．收不到高频电台的信号，因此需要增加调谐电路的固有频率，根据 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，所以应该减小线圈匝数，故A错误； B．电容器的动片旋出一些相当于电容减小，因此固有频率会增加，根据公式 可知，频率越大，波长越小，所以电容器的动片旋出一些后将接收到波长更小的电信号，故B错误； C．调节“调频”旋钮的目的是达到共振，即使调谐电路的固有频率跟接收的电磁波频率相同，故C正确； D．收音机经过调谐电路后还需要通过解调才能得到我们需要的声音信号，故D错误。 故选C。 25.如图为公交车上车时刷卡的情景，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 【答案】D 【详解】A．电磁波能在真空中传播，故A错误； B．IC卡工作肯定不是依靠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； C．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； 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，故D正确。 故选D。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 2．电磁波的发射、传播和接收 目录 【攻核心·技能提升】 1 一、电磁波的发射 1 二、电磁波的传播和接收 3 三、无线电波与信息化 5 【拓思维·重难突破】 6 【链高考·精准破局】 8 一、电磁波的发射 1.下图的电路广泛的存在于收音机、电子琴等用电器中，如果我们在电路左侧的输入端输入正弦交流电，在AB端和CD端分别用示波器监测电路的输出信号。下列同学对示波器监测到的信号判断正确的是（　　） A．电路正常工作时，AB端监测到的信号图样如丁所示，CD端监测到的信号图样如甲所示 B．电路正常工作时，AB端监测到的信号图样如乙所示，CD端监测到的信号图样如丙所示 C．如果电路中的某个二极管虚焊断路，AB和CD端监测到的信号图样可能如乙和丙所示 D．改变电感的自感系数和电容器的电容都可以改变CD端输出信号的频率 2.如图是我国研制的超导型核磁共振仪（MRI）。在圆筒状机器内部，通电的超导型线圈能在受检者周围制造高强度磁场环境，借由高频无线电波的脉冲撞击身体细胞中的氢原子核，引起氢原子核共振，并吸收能量。在停止射频脉冲后，氢原子核会将吸收的能量释放出来，按特定频率发出射频电信号，被电脑收录并加以分析，继而转换成2D影像。下列说法正确的是（　　） A．超导线圈的电流产生高强度磁场是电磁感应现象 B．无线电波是电磁波，传播需要介质，不能在真空中传播 C．无线电波脉冲激发身体的氢原子核应用了电流的磁效应 D．检查过程中会产生高强度磁场，所以受检者不能携带铁磁性金属佩件 3.我国自行研制的北斗卫星导航系统，是用时间测距方法进行导航定位。时间测距是通过定位卫星与用户间发出信号和接受信号的时间差计算出用户与卫星间的距离，通常导航信号传输使用电磁波。下列关于电磁波的说法中，正确的是（　　） A．电磁波可以传递信息和能量，只能在介质中传播 B．无线电台利用LC电路形成振荡电流，从而发射电磁波 C．增大电容器的电容C，可以增大LC电路产生的电磁波频率 D．减小线圈的自感系数L，可以增大LC电路产生的电磁波频率 4.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． 5.黑匣子是分析飞机事故的重要装置。如图甲所示为搜索黑匣子的原理图，黑匣子以一定的频率自动发出信号，搜索人员利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号就能确定黑匣子的位置。若某时刻黑匣子中电磁波发射电路中的LC电磁振荡电路如图乙所示。则下列关于LC电磁振荡电路的说法中正确的是（　　） A．该时刻电容器的电荷量正在增加 B．该时刻线圈的自感电动势正在减少 C．若减小发射端线圈的自感系数L，则发射电磁波的频率增大 D．若减小发射端线圈的自感系数L，为了更好的接收到黑匣子发出的电磁波信号，则可在接收端减小可调电容器两极板间的距离 6.实际发射无线电波的过程如图甲所示，高频振荡器产生高频等幅振荡如图乙所示，人对着话筒说话时产生低频信号如图丙所示．则发射出去的电磁波图像应是(　　) 二、电磁波的传播和接收 7.据2023年8月25日多家媒体报道，芬兰科学家证明，声音可在真空中传播。他们首次实现了让声波在两个晶体之间极小的真空传输。在最新实验中，研究人员将声音的振动波转化为物体之间电场内的涟漪，使声音在两个氧化锌晶体之间的真空中传输。氧化锌晶体是一种压电材料，这意味着当施加力或热时，其会产生电荷。因此，当把声音施加到其中一个氧化锌晶体上时，这个晶体会产生电荷，破坏附近的电场。如果该晶体与另一个晶体共享电场，那么这种干扰可在真空中从一个晶体传播到另一个晶体。这些干扰反映了声波的频率，因此接收晶体可将干扰变回真空另一侧的声音。但这些干扰不能传播超过单个声波波长的距离，研究人员也表示，这种方法的可靠性并非100%。在大多数情况下，声音并没有在两个晶体之间完全传播，但有时，声波的全部能量会100%“跃过”真空。已知声音在氧化锌晶体中的传播速度数量级为103m/s。根据上述信息，下列判断正确的是（　　） A．声音通过真空在两个晶体之间传输时，会导致频率发生变化 B．在两个晶体之间的真空中，可通过电磁波传播声音能量 C．用上述晶体可以使频率为1GHz（109Hz）的声波通过10μm的真空 D．增加声音的强度，可以实现声音在真空中更远的两个晶体之间传播 8.在春晚舞台上很多演员使用了动圈式无线麦克风设备。这种麦克风能够将声音信号转换为电信号，然后通过无线传输的方式发送到音响设备中。关于动圈式无线麦克风的工作原理，下列说法正确的是（　　） A．动圈式麦克风是利用电磁感应原理将声音信号转换为电信号的 B．无线传输过程中，电信号是通过超声波进行传播的 C．音响设备将电信号转换为声音信号的过程中，利用了电流的热效应 D．无线麦克风的信号传输速度比光速快 9.重庆音乐广播电台频率为FM88.1MHz，重庆交通广播电台频率为FM95.5MHz。小张同学在选修课上制作了一个简单的LC接收电路来接收电台信号，在收听节目时，他想从重庆音乐广播电台调为重庆交通广播电台，下列可以实现的是（　　） A．对接收信号进行调制 B．增大电容器两端的电压 C．减小电容器的正对面积 D．减小电容器两极板间的距离 10.“汽车自动防撞系统”是智能轿车的重要组成部分。其信号采集通常采用波长较短的毫米级电磁波，该系统可测出本车速度、前车速度以及两车之间的距离。关于毫米级电磁波的说法正确的是（　　） A．不会发生偏振现象 B．遇前车易发生衍射现象 C．测前车速度是利用了多普勒效应 D．真空环境中无法传播 11.1886年，赫兹做了如图所示实验，关于该实验，以下说法正确的是（　　） A．实验证实了电磁波的存在 B．实验证实了法拉第的电磁场理论 C．实验可以说明电磁波是一种纵波 D．在真空环境下进行实验，仍能观察到明显的火花放电 12.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、无线电波与信息化 13.核心舱和地面间使用无线电波联系，核心舱内宇航员之间使用声波交流。无线电波和声波的特点（　　） A．都不需要介质传播 B．都属于电磁波 C．都能传递能量和信息 D．都能发生干涉和衍射 14.在幽深的海底，要想知道潜水器所在位置并不容易，因为海水是导电媒质，电磁波在海水中的传播衰减很大，且频率越高衰减越大，导致使用无线电波的定位手段在海水中失灵。声波是最有效的水下远距离传播信息的载体。声波在海水中传播时也会被海水吸收一部分，而且频率越高吸收就越厉害，频率低的声波反而被吸收得少。结合以上信息，下列说法正确的是（　　） A．无线电波在海水中传播时，会使海水中产生感应电流 B．若海水清澈，光在海水中的传播衰减就会很小 C．无线电波在介质中的传播速度除了与介质有关外，还与本身的频率有关 D．声波的频率越低，在海水中传播的距离越远，传播的速度越小 15.2023年4月15日，神舟十五号航天员乘组进行了第四次出舱活动。在地面工作人员和舱内航天员邓清明的密切配合下，两名出舱航天员费俊龙、张陆圆满完成全部既定工作任务，安全返回问天实验舱。下列说法正确的是（　　） A．地面工作人员发出指令的声音是由声带振动产生的 B．地面工作人员可以利用音色区分航天员 C．地面工作人员与舱内的航天员利用电磁波传递信息 D．舱外的两名航天员大声说话就能直接利用声波进行交流 16.有“中国天眼”美誉的FAST是目前世界最大口径的射电望远镜，它是一种用于接收和研究天体发射的电磁波的特殊装置。下列有关电磁波的说法，正确的是（　　） A．麦克斯韦预言电磁波存在，赫兹通过实验证实电磁波的存在 B．变化的磁场一定可以产生电场，变化的电场一定可以产生变化的磁场 C．电磁波的传播需要介质 17.关于电视信号的接收原理，下列说法正确的是（　　） A．电视接收天线接收到的电磁波中包括图像信号和伴音信号 B．电视接收天线接收到电磁波，天线上并不产生感应电流 C．电视机接收到电磁波，通过显示器显示电视节目的伴音信号 D．电视机接收到电磁波，直接经扬声器得到电视节目的伴音信号 18.晓君学习了“无线电波的发射和接收”一节后，发现有三个名词“调制”“调谐”“解调”经常混淆，为此他设计了一个方框图来明确它们的关系。下列设计中正确的是（　　） A． B． C． D． 19.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 20.目前电能都是通过电网采用有线方式传输的，人们一直梦想能无线传输电能，梦想在日常生活中实现无线充电，甚至不用电池．现在，一个科学研究小组在实验室中取得了可喜的进展，也许，人类的这一梦想不久就能实现． (1)实现无线传输能量，涉及能量的________、传播和接收． (2)科学家曾经设想通过高耸的天线塔，以无线电波的形式将电能输送到指定地点，但一直没有在应用层面上获得成功，其主要原因是这类无线电波________。 A．在传输中很多能量被吸收 B．在传播中易受山脉阻隔 C．向各个方向传输能量 D．传输能量易造成电磁污染 (3)如果像无线广播那样通过天线塔输送电能，接收器获得的功率P和它到天线塔的距离R相关，实验测得P和R的部分数据如下表： R/m 1 2 4 5 x 10 P/W 1 600 400 100 y 25 16 上表中的x＝________，y＝________。 (4)为研究无线传输电能，某科研小组在实验室试制了无线电能传输装置，在短距离内点亮了灯泡．如图所示，实验测得，接在乙线圈上的用电器获得的电能为输入甲线圈电能的35%. ①若用该装置给充电功率为10 W的电池充电，则损失的功率为________W. ②若把甲线圈接入电压为220 V的电源，测得该线圈中的电流为0.195 A．这时，接在乙线圈上的灯泡恰能正常发光，则此灯泡的功率为______W. 21.（2025·浙江·高考真题）有关下列四幅图的描述，正确的是（　　） A．图1中， B．图2中，匀速转动的线圈电动势正在增大 C．图3中，电容器中电场的能量正在增大 D．图4中，增大电容C，调谐频率增大 22.如图所示是收音机的一种接收电路，使该电路产生电谐振，可以把需要的信号选择出来。该过程叫做（　　） A．调谐 B．调频 C．调制 D．解调 23.使用蓝牙耳机接听手机来电，手机与基地台及耳机的信号传输如图所示．若基地台与手机、手机与蓝牙耳机之间通信的电磁波分别为甲波、乙波，则（　　） A．甲波的波长比乙波短 B．真空中甲波的传播速度比乙波小 C．测量体温时使用的测温枪探测的是乙波 D．甲、乙波都能在真空中传播 24.收音机的调谐电路如图所示，旋转收音机面板上的“调频”旋钮可以改变可变电容器C的电容，进而改变调谐电路的频率。某同学发现一个频率最高的中波电台收不到，但可以接收其它中波电台。下列说法或做法正确的是（　　） A．为了收到这个电台，他应该增加线圈的匝数 B．将可变电容器的动片旋出一些后将接收到波长更大的电信号 C．调节“调频”旋钮的目的是使调谐电路的固有频率跟接收的电磁波频率相同 D．收音机经过调谐电路后就可以得到我们所需要的声音信号 25.如图为公交车上车时刷卡的情景，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 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $