2. 电磁场与电磁波3.无线电波的发射和接收（重难点训练）物理人教版选择性必修第二册

第2节　电磁场与电磁波　第3节　无线电波的发射和接收 一．电磁波的发现与产生原理（共5小题） 1 二．电磁场与电磁波及麦克斯韦电磁场理论（共6小题） 3 三．电磁波和机械波的比较（共4小题） 5 四．无线电波的发射和接收（共6小题） 6 一．电磁波的发现与产生原理（共5小题） 1.下列四位杰出物理学家所做的贡献，表述正确的是(    ) A. 安培预言了电磁波的存在 B. 法拉第发现了电流周围存在磁场 C. 麦克斯韦提出电磁场理论 D. 牛顿发现了电磁感应现象 【答案】C  【解析】A.麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹在实验中证实了电磁波的存在，故A错误； B.奥斯特发现了电流周围存在磁场，故B错误； C.麦克斯韦提出电磁场理论，故C正确； D.法拉第发现了电磁感应现象，故D错误。 故选C。 2.以下电流或磁场，能够激发电磁波的是(    ) A. B. C. D. 【答案】A  【解析】A、周期性变化的电流产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，A正确； B、恒定电流产生恒定磁场，B错误； C、恒定磁场不产生电场，C错误； D、均匀变化的磁场产生恒定电场，D错误。 故选A。 3.有一半径为，截面积不计的橡胶圆环，环内均匀固定一定数量的负电荷，每个电荷电量大小为。让圆环以垂直环面且过圆心的直线为轴开始转动，其图像如图。已知之前为正弦式图像，之后角速度大小恒定为，此时圆环上的等效电流为。下列说法正确的是(    ) A. 圆环内负电荷的总数，之前圆环能够产生电磁波 B. 圆环内负电荷的总数，之前圆环能够产生电磁波 C. 圆环内负电荷的总数，之前圆环不能产生电磁波 D. 圆环内负电荷的总数，之前圆环不能产生电磁波 【答案】A  【解析】之后，圆环转动的周期为，电流为，联立解得，之前为正弦式图像，则圆环转动的周期也随时间周期性变化，则产生的电流也随时间周期性变化，产生的磁场也随时间周期性变化，故圆环能够产生电磁波。 故选A。 4.如图所示，某空间中存在磁感应强度随时间变化的以下四种磁场中，能产生电场但不能产生电磁波的是(    ) A. B. C. D. 【答案】C  【解析】解：A、根据麦克斯韦的电磁场理论，恒定磁场周围不会产生的电场，故A错误； 、根据麦克斯韦的电磁场理论，可知周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，周期性变化的电场激发周期性变化的磁场，由近及远传播开来，形成电磁波，故BD错误； C、根据麦克斯韦的电磁场理论，可知均匀变化的磁场周围产生恒定电场，所以不会产生电磁波，故C正确。 故选：。 5.目前，我国通信用户已突破亿户，标志着技术的广泛应用。网络使用频率更高的电磁波，具有“高速率、低时延、大容量”等优点。若某区域磁场的磁感应强度随时间变化如图所示，则该区域内(    ) A. 能产生电场，能产生电磁波 B. 能产生电场，不能产生电磁波 C. 不能产生电场，能产生电磁波 D. 不能产生电场，不能产生电磁波 【答案】B  【解析】解：根据麦克斯韦的电磁场理论，均匀变化的磁场周围产生恒定的电场；恒定的电场不能产生磁场；最终不能产生电磁波，故B正确，ACD错误。 故选：。 二．电磁场与电磁波及麦克斯韦电磁场理论（共6小题） 6.下列说法不正确的是(    ) A. 光是一种电磁波 B. 电磁波是一种物质 C. 爱因斯坦提出了相对论时空观 D. 麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在 【答案】D  【解析】麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在，光是一种电磁波，故A正确，D错误； B.电磁波是一种看不见，摸不着的特殊物质，故B正确； C.爱因斯坦提出了相对论时空观，故C正确。 本题选不正确的，故选D。 7.基于人类早期对电磁规律的研究，现代社会生活中有许多电磁应用场景。下列说法正确的是(    ) A. 磁场一定产生电场 B. 电磁波不可以在真空中传播 C. 变化的磁场一定产生电场 D. 麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在 【答案】C  【解析】解：、根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场可产生磁场，变化的磁场可产生电场，均匀变化的电场可产生恒定的磁场，周期性变化的磁场可产生周期性变化的电场，恒定不变的电场或磁场不能产生磁场或电场，故A错误，C正确； B、电磁波可以在真空中传播，不依赖于介质，故B错误； D、麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故D错误。 故选：。 8.“中国天眼”是世界最大的单口径射电望远镜，能接收来自宇宙深处的电磁波，帮助人类探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是(    ) A. 电磁波不能在水中传播 B. 电磁波不能产生多普勒效应 C. 不同电磁波在真空中传播速度不同 D. 变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场 【答案】D  【解析】A.电磁波可以在水中传播，只是传播速度会减小，且可能被吸收，故A错误； B.电磁波与机械波一样具有多普勒效应，例如天体红移现象，故B错误； C.所有电磁波在真空中传播速度均为光速约  ，故C错误； D.根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场激发电场，变化的电场激发磁场，故D正确。 故选D。 9.下列关于电磁场和电磁波的理解正确的是(    ) A. 均匀变化的磁场产生均匀变化的电场 B. 均匀变化的电场产生均匀变化的磁场 C. 周期性变化的电场和周期性变化的磁场互相激发，形成电磁波 D. 电磁波是纵波，不能产生偏振现象 【答案】C  【解析】A、根据麦克斯韦电磁理论可知，均匀变化的磁场，产生稳定的电场，故A错误； B、根据麦克斯韦电磁理论可知，均匀变化的电场，产生稳定的磁场，故B错误； C、根据麦克斯韦电磁理论可知，周期性变化的电场和周期性变化的磁场互相激发，由近及远传播形成电磁波，故C正确。 D、电磁波是横波，能产生偏振，D错误。 故选：。 10.“神舟号”系列飞船的成功发射及其后续的平稳运行，在很大程度上得益于载人航天测控通信系统的高效运作。该系统利用电磁波确保了地面指挥人员能够实时、准确地与飞船保持通讯联系。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. 稳定的电场周围产生磁场，稳定的磁场周围产生电场 C. 电磁波可以传递信息，声波不能传递信息 D. 在真空中电磁波的速度等于光速 【答案】D  【解析】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.稳定的电场周围不能产生磁场，稳定的磁场周围也不能产生电场，故B错误； C.电磁波和声波都可以传递信息，故C错误； D.在真空中电磁波的速度等于光速，故D正确。 故选D。 11.（多选）下列关于电磁波的说法正确的是(    ) A. 电磁波是电磁场由发生区域向远处传播的波 B. 电磁波可以在真空中传播 C. 由空气进入水中传播时，电磁波的传播速度变大 D. 由空气进入水中传播时，电磁波的波长不变 【答案】AB  【解析】变化的电场和变化磁场总是交替产生，并且由发生的区域向周围空间传播，电磁场由发生区域向远处的传播就形成了电磁波；电磁波不需要介质而传播，故AB正确； 由空气进入水中传播时，电磁波的传播速度变小，电磁波在传播过程中其频率不变，由波速公式，可知电磁波由空气进入水中传播时，电磁波的波长变短，故CD错误。 故选AB。 三．电磁波和机械波的比较（共4小题） 12.下列关于机械波和电磁波的说法中，正确的是(    ) A. 在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场 B. 波源停止振动，电磁波立即停止传播，机械波能继续传播 C. 电磁波和机械波都能产生干涉、衍射现象和多普勒效应 D. 机械波和电磁波由一种介质进入另一种介质传播时，波长保持不变 【答案】C  【解析】A、变化的电场能产生磁场，变化的磁场能产生电场，故 A错误； B、波源停止振动，机械波继续传播，电磁波也继续传播，故 B错误； C、当两列波频率相等时可以发生干涉现象，当障碍物或孔的尺寸跟波长相差不多时产生衍射现象，多普勒效应是波动过程共有的特征，无论是机械波、电磁波还是光波都会发生多普勒效应，故机械波和电磁波都能产生干涉、衍射现象和多普勒效应，故 C正确； D、机械波和电磁波由一种介质进入另一种介质传播时频率保持不变，波速发生变化，由知波长也发生改变，故 D错误； 故选C。 13.下列说法中不正确的是(    ) A. 电磁波与机械波具有的共同性质是都能传输能量 B. 机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象 C. 楞次定律是能量守恒定律在电磁现象中的具体表现 D. 法拉第发现了电流的磁效应 【答案】D  【解析】A.波传播的过程也是能量传播的过程，电磁波与机械波具有的共同性质是都能传输能量，故A正确，不符合题意； B.干涉和衍射都是波特有的现象，机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象，故B正确，不符合题意； C.楞次定律的实质是机械能向电能转化的过程，是能量守恒定律在电磁现象中的具体表现，故C正确，不符合题意； D.奥斯特发现了电流的磁效应，故D错误，符合题意。 故选D。 14.关于机械波和电磁波，下列说法中错误的是(    ) A. 都能产生反射、折射、干涉和衍射 B. 从一种介质进入另一种介质时机械波的波速会改变而电磁波不会 C. 波的频率和周期都由波源决定，传播过程中不变 D. 都能传递信息和能量 【答案】B  【解析】A.反射、折射、干涉和衍射是波的特有属性，因此机械波和电磁波都能产生反射、折射、干涉和衍射，A正确； B.波从一种介质进入另一种介质时都会发生折射，速度都会改变，B错误； C.波的频率和周期都由波源决定，与介质无关，C正确； D.波都能传递信息和能量，D正确。 故选B。 15.（多选）电磁波与声波比较(    ) A. 电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质 B. 由空气进入水中时，电磁波速度变小，声波速度变大 C. 由空气进入水中时，电磁波波长变小，声波波长变大 D. 电磁波和声波在介质中的传播速度，都是由介质决定，与频率无关 【答案】ABC  【解析】A、电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质，故A正确； 、由知，电磁波由空气进入水后传播速度变小，而频率不变，由知，波长变短；声波由空气进入水后波速变大，而频率不变，由知，波长变长。故BC正确； D、电磁波的传播速度由介质和频率共同决定，声波的波速由介质决定，与频率无关，故D错误。 四．无线电波的发射和接收（共6小题） 16.关于电磁波及其应用，下列说法中正确的是(    ) A. 手机只能接收电磁波，不能发射电磁波 B. 正在起飞和降落的飞机上允许使用手机 C. 电磁波能被发射 D. 塑料薄膜袋、金属薄膜袋、金属饼干盒等都能屏蔽电磁波 【答案】C  【解析】A.手机能接收电磁波，同时也可发射电磁波，故A错误； B.因为相近频率可能会引起通讯干扰问题，故正在起飞和降落的飞机上不允许使用手机，故B错误； C.由麦克斯韦电磁场理论可知，电磁波能被发射，故C正确； D.金属薄膜袋、金属饼干盒等都能屏蔽电磁波，但塑料薄膜袋不能，故D错误。 故选：。 17.某同学学习了“电磁波的发射和接收”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  【解析】要将低频信号发射出去，首先要调制后再传播，而接收电路首先要经过调谐，选出需要的信号，再经过解调将低频信号还原出来。 故正确的顺序为。 故选：。 18.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  【解析】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强，这种现象叫电谐振，使接收电路产生电谐振的过程叫调谐，俗称选台，故A正确，BCD错误。 19.（多选）下列说法正确的是(    ) A. 在不同的惯性参考系中，物理规律的形式是不同的 B. 在振荡电路中，当电流最大时，电容器储存的电场能最小 C. 电磁波的波长越长，衍射越明显，有利于电磁波的发射和接收 D. 降噪耳机通过发出与噪声振幅、频率相同，相位相反的声波来减噪 【答案】BD  【解析】A.根据相对论的两个基本假设可知，在不同的惯性参考系中，物理规律的形式是相同的，故A错误； B.在振荡电路中，当电流最大时，磁场能最大，电容器储存的电场能最小，故B正确； C.电磁波的波长越长，衍射越明显，不利于电磁波的发射和接收，故C错误； D.降噪耳机通过发出与噪声振幅、频率相同，相位相反的声波来减噪，故D正确。 故选BD。 20.（多选）广播电台的天线可以看成是开放电路，下图是无线电波发射的示意图，下列说法正确的是(    ) A. 开关闭合瞬间，电路中的电流最大 B. 无线电波是一种电磁波，可以在真空中传播 C. 当线圈中电流变为零时，磁场能开始转化为电场能 D. 由于线圈和互感作用，线圈上产生感应电动势 【答案】BD  【解析】A.开关闭合瞬间，电容器开始放电，电流从零开始增大，不是最大，故A错误； B.无线电波是电磁波，可以在真空中传播，故B正确； C.当线圈中电流变为零时，磁场能已经完全转化为电场能，不是开始转化，故C错误； D.由于线圈和互感作用，线圈上会产生感应电动势，故D正确。 21.（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、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，图中虚线框和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，甲图中是调幅波 B. 在电磁波的发射技术中，甲图中是调幅波 C. 乙图中是电容器，用来通高频阻低频，是电感器，用来阻高频通低频 D. 乙图中是电感器，用来阻交流通直流，是电容器，用来阻高频通低频 【答案】AC  【解析】调幅，即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载，故为调幅波，A正确，B错误； 在交流电路中，电容器通高频阻低频，电感线圈通低频阻高频，元件要让高频信号通过，阻止低频信号通过，故元件是电容较小的电容器；元件要让低频信号通过，阻止高频信号通过，故元件是电感器，故C正确，D错误． 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2节　电磁场与电磁波　第3节　无线电波的发射和接收 一．电磁波的发现与产生原理（共5小题） 1 二．电磁场与电磁波及麦克斯韦电磁场理论（共6小题） 2 三．电磁波和机械波的比较（共4小题） 3 四．无线电波的发射和接收（共6小题） 4 一．电磁波的发现与产生原理（共5小题） 1.下列四位杰出物理学家所做的贡献，表述正确的是(    ) A. 安培预言了电磁波的存在 B. 法拉第发现了电流周围存在磁场 C. 麦克斯韦提出电磁场理论 D. 牛顿发现了电磁感应现象 2.以下电流或磁场，能够激发电磁波的是(    ) A. B. C. D. 3.有一半径为，截面积不计的橡胶圆环，环内均匀固定一定数量的负电荷，每个电荷电量大小为。让圆环以垂直环面且过圆心的直线为轴开始转动，其图像如图。已知之前为正弦式图像，之后角速度大小恒定为，此时圆环上的等效电流为。下列说法正确的是(    ) A. 圆环内负电荷的总数，之前圆环能够产生电磁波 B. 圆环内负电荷的总数，之前圆环能够产生电磁波 C. 圆环内负电荷的总数，之前圆环不能产生电磁波 D. 圆环内负电荷的总数，之前圆环不能产生电磁波 4.如图所示，某空间中存在磁感应强度随时间变化的以下四种磁场中，能产生电场但不能产生电磁波的是(    ) A. B. C. D. 5.目前，我国通信用户已突破亿户，标志着技术的广泛应用。网络使用频率更高的电磁波，具有“高速率、低时延、大容量”等优点。若某区域磁场的磁感应强度随时间变化如图所示，则该区域内(    ) A. 能产生电场，能产生电磁波 B. 能产生电场，不能产生电磁波 C. 不能产生电场，能产生电磁波 D. 不能产生电场，不能产生电磁波 二．电磁场与电磁波及麦克斯韦电磁场理论（共6小题） 6.下列说法不正确的是(    ) A. 光是一种电磁波 B. 电磁波是一种物质 C. 爱因斯坦提出了相对论时空观 D. 麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在 7.基于人类早期对电磁规律的研究，现代社会生活中有许多电磁应用场景。下列说法正确的是(    ) A. 磁场一定产生电场 B. 电磁波不可以在真空中传播 C. 变化的磁场一定产生电场 D. 麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在 8.“中国天眼”是世界最大的单口径射电望远镜，能接收来自宇宙深处的电磁波，帮助人类探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是(    ) A. 电磁波不能在水中传播 B. 电磁波不能产生多普勒效应 C. 不同电磁波在真空中传播速度不同 D. 变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场 9.下列关于电磁场和电磁波的理解正确的是(    ) A. 均匀变化的磁场产生均匀变化的电场 B. 均匀变化的电场产生均匀变化的磁场 C. 周期性变化的电场和周期性变化的磁场互相激发，形成电磁波 D. 电磁波是纵波，不能产生偏振现象 10.“神舟号”系列飞船的成功发射及其后续的平稳运行，在很大程度上得益于载人航天测控通信系统的高效运作。该系统利用电磁波确保了地面指挥人员能够实时、准确地与飞船保持通讯联系。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. 稳定的电场周围产生磁场，稳定的磁场周围产生电场 C. 电磁波可以传递信息，声波不能传递信息 D. 在真空中电磁波的速度等于光速 11.（多选）下列关于电磁波的说法正确的是(    ) A. 电磁波是电磁场由发生区域向远处传播的波 B. 电磁波可以在真空中传播 C. 由空气进入水中传播时，电磁波的传播速度变大 D. 由空气进入水中传播时，电磁波的波长不变 三．电磁波和机械波的比较（共4小题） 12.下列关于机械波和电磁波的说法中，正确的是(    ) A. 在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场 B. 波源停止振动，电磁波立即停止传播，机械波能继续传播 C. 电磁波和机械波都能产生干涉、衍射现象和多普勒效应 D. 机械波和电磁波由一种介质进入另一种介质传播时，波长保持不变 13.下列说法中不正确的是(    ) A. 电磁波与机械波具有的共同性质是都能传输能量 B. 机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象 C. 楞次定律是能量守恒定律在电磁现象中的具体表现 D. 法拉第发现了电流的磁效应 14.关于机械波和电磁波，下列说法中错误的是(    ) A. 都能产生反射、折射、干涉和衍射 B. 从一种介质进入另一种介质时机械波的波速会改变而电磁波不会 C. 波的频率和周期都由波源决定，传播过程中不变 D. 都能传递信息和能量 15.（多选）电磁波与声波比较(    ) A. 电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质 B. 由空气进入水中时，电磁波速度变小，声波速度变大 C. 由空气进入水中时，电磁波波长变小，声波波长变大 D. 电磁波和声波在介质中的传播速度，都是由介质决定，与频率无关 四．无线电波的发射和接收（共6小题） 16.关于电磁波及其应用，下列说法中正确的是(    ) A. 手机只能接收电磁波，不能发射电磁波 B. 正在起飞和降落的飞机上允许使用手机 C. 电磁波能被发射 D. 塑料薄膜袋、金属薄膜袋、金属饼干盒等都能屏蔽电磁波 17.某同学学习了“电磁波的发射和接收”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.   18.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 19.（多选）下列说法正确的是(    ) A. 在不同的惯性参考系中，物理规律的形式是不同的 B. 在振荡电路中，当电流最大时，电容器储存的电场能最小 C. 电磁波的波长越长，衍射越明显，有利于电磁波的发射和接收 D. 降噪耳机通过发出与噪声振幅、频率相同，相位相反的声波来减噪 20.（多选）广播电台的天线可以看成是开放电路，下图是无线电波发射的示意图，下列说法正确的是(    ) A. 开关闭合瞬间，电路中的电流最大 B. 无线电波是一种电磁波，可以在真空中传播 C. 当线圈中电流变为零时，磁场能开始转化为电场能 D. 由于线圈和互感作用，线圈上产生感应电动势 21.（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、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，图中虚线框和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，甲图中是调幅波 B. 在电磁波的发射技术中，甲图中是调幅波 C. 乙图中是电容器，用来通高频阻低频，是电感器，用来阻高频通低频 D. 乙图中是电感器，用来阻交流通直流，是电容器，用来阻高频通低频 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $