第4章 3 无线电波的发射和接收&4 电磁波谱-【成才之路·练案】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册同步新课程学习指导(人教版)

5G信号的频率更高，则波长更小，故5G信号更不容易发生明 显的衍射现象，因此5G信号相比于4G信号更不容易绕过障 碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站，故D正确。 10.CD由电容器中电场方向可知电容器的上极板带负电，下 极板带正电，电流是由下极板通过电阻R流向上极板，故电 容器正在放电，电容器的电荷量正在减少，两平行板间的电 压减小，其中的电场正在减弱，故A错误：由题意可知产生的 磁场相当于由上极板直接流向下极板的电流所产生的磁场， 由安培定则可知产生的磁场为顺时针方向（俯视），故B错 误；两平行板间的电压减小，由欧姆定律可知通过电阻R的 电流减小，由题意：产生的磁场相当于一连接两板的板间直 导线通以充、放电电流时所产生的磁场，故该变化电场产生 的磁场越来越弱，故C正确：设电容器的电压为U,板间距离 为d,板间的电场强度的大小为E,则有：E=y ，而电路中的 电流为：1=只一兴可知电路中的电流正比于板创的电场强 度的大小，故D正确。故选CD。 11.1200m 解析：由题图可知，电磁振荡周期T=4×106s,那么电磁波 的波长为入=cT=3×10×4×10-6m=1200m。 2(u18n×10b元x10k(2)15 12π 解析：(1)因为电磁波的频率f=、1 2π√L ,所以fm= 1 1 二二 2m√/LCmin /30×106×1.2×10-元×2元Hz=12m 109Hz。 2mc甲y30x0x270x10-*2坛k98 ×103Hz 因此该电路产生的电磁波的频率范围是 ×10元×10业. (2)由电磁波传播速度的表达式可得， A==c·2mc,所以m=,=15。 入min Cmin 练案[26] 基础巩固练 1.B有效地发射电磁波的装置应该有调制电路、高频振荡电路 和开放振荡电路。调制电路是把需要发射的信号加载到高频 电磁波上，高频振荡电路能产生高频电磁波，开放振荡电路能 把电磁波发送得更远，而调谐电路是在接收端需要的电路。B 项正确。 2.D接收电路的固有频率与收到电磁波的频率相同时，才会产 生电谐振，A错误；当电磁波到达天线时，由于电磁感应，天线 中会产生相同频率的感应电流，B错误：调制的方法还有调 幅，C错误：把声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程 称为解调，要使电视机的屏上有图像，必须要有解调过程，D 正确。 2 3.B高频振荡器产生高频等幅振荡，人对着话筒说话产生低频 振荡，由调制知识可知，此时高频信号为载波，低频振荡为要 传递的信号，经调幅后应形成振动幅度与信号相关的高频振 荡，即波形图像如选项B中图所示，故B正确，A、C、D错误。 4.D由题意，固有频率变为原来的2倍，由f=。1一知，L不 2π/C 变，只有C=子C,时符合要求，D正确。 5.AC电磁波谱中的电磁波在本质上是完全相同的，只是波长 或频率不同而已，电磁波的频率范围很广，无线电波、红外线、 可见光、紫外线、X射线、y射线都是电磁波，因此电磁波谱的 频带很宽，故A、C正确，B、D错误。 6.BD当人体温低于37.3℃时也会向外福射红外线，故A错 误；人的体温越高，红外辐射越强，测温门测量时接收到的红 外辐射越强，故B正确：红外线的波长比可见光的长，频率比 X射线的频率低，故C错误，D正确。 7.A发生明显衍射现象的条件是尺度或者孔径小于波长，太赫 兹波波长比红光大，更容易发生明显衍射，故A正确；由c= f,可知波长越大，频率越小，太赫兹波波长比紫外线大，频率 低于紫外线，根据爱因斯坦的光子说，可知它的光子的能量比 紫外线光子的能量更小，故B错误；太赫滋波波长比短波小， 频率比短波大，故C错误：由于频率越高，穿透力越强，太赫滋 波频率远低于X射线，其比X射线穿透能力更弱，不可以用 于工业探伤，故D错误。 8.C医院里“CT”机使用的电磁波是X射线，利用X射线能够 穿透物质，来检查人体的内部器官，故A错误；微波常用于卫 星通信、电视等信号的传输，紫外线用于消毒，故B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C正确；Y射线可以摧毁病变的细胞，常用于治疗 各种癌症，故D错误。 综合提升练 9.A电磁波谱按波长由长到短的顺序排列为无线电波、红外 线、可见光、紫外线、X射线、Y射线。由题意知，物体温度越 高，其发出的电磁波波长越短，宇宙间的温度约为3K,则其发 出的电磁波的波长在无线电波波段，选项A正确。 10.A为了使C卡中的感应电流达到最大，应使LC电路产生 电谐振，故只有发射特定频率的电磁波时，IC卡才能有效地 工作，A正确；若电磁波的频率偏离该频率，电感线圈L中仍 可出现感应电流，所以仍能接收到电磁波，但不会达到电谐 振，B错误；IC卡接收到读卡机发射的电磁波，同时将自身数 据信息发送给读卡机进行处理，C错误：IC卡中没有电池，工 作所需要的能量来源于读卡机发出的电磁波的能量，D 错误。 11.D因为蓝牙信号属于电磁波，所以“小蜜蜂”接收的是来自 麦克风的电磁波信号，故A错误：均匀变化的电场产生恒定 的磁场，不能产生电磁波信号，故B错误；使电磁波随各种信 号而改变的技术叫调制，使接收电路产生电谐振的过程叫调 谐，故C错误；减小发射电磁波的波长会提高频率，从而可以 提高LC振荡电路发射电磁波的本领，故D正确。 12.(1)3.0m(2)4.9×10-15F 解析：(1)由c=f得入=￡=3.0m。 (2)由f= 2TVLC 4nFZ=49×105F。 得C=练案[26] 第四章3.无线电波的 基础巩固练 知识点一无线电波的发射和接收 1.简单有效的电磁波的发射装置，至少应具备以 下电路中的 ①调谐电路②调制电路 ③高频振荡电路 ④开放振荡电路 A.①②③ B.②③④ C.①④ D.①②④ 2.关于无线电波的发射和接收，下列说法正确的 是 A.无线电波发射时，应使信号产生电谐振 B.天线在接收到电磁波时，天线上不会产生 感应电流 C.音频信号在发射时，调频是调制的唯一方法 D.要使电视机的屏上有图像，必须要有解调 过程 3.实际发射无线电波的简单示意图如图甲所示。 高频振荡器产生高频等幅振荡，如图乙所示； 人对着话筒说话产生低频振荡，如图丙所示。 根据乙、丙这两个图像，可知经过调幅的振荡 电流的波形图像应是下列选项中的( 高频振荡器 话简 4.在如图所示的LC振荡电路 中，已知线圈的电感不变，电 容器为可调电容器，开始时 电容器的电容为C,要发生 电谐振应使振荡电路的固有 频率加倍，则电容器的电容 应变为 A.4Co B.2Co ciG 1 发射和接收4.电磁波谱 知识点二电磁波谱几种电磁波的特性及 应用 5.（多选)关于电磁波谱，下列说法正确的是 A.波长不同的电磁波在本质上完全相同 B.电磁波的波长若差异太大则会出现本质不 同的现象 C.电磁波谱的频带很宽 D.电磁波的波长很短，所以电磁波的频带 很窄 6.(多选)红外测温门使用了一种传感器，当它 感应到有人走近时会自动对人测温，如果体温 低于37.3℃门会自动打开。下列说法中正确 的是 A.当人体温低于37.3℃时不会向外辐射红 外线 B.人的体温越高，测温门测量时接收到的红 外辐射越强 C.该测温门感应到人体辐射的红外线比可见 光的波长短 D.该测温门上感应到人体辐射的红外线比X 射线的频率低 7.太赫滋(THz)波是指频率在0.1~10THz(波 长为3000~30m)范围内的电磁波，利用该 频段电磁波可以加深和拓展人类对物理学、化 学、天文学、信息学和生命科学中一些基本科 学问题的认识。通过和电磁波谱对比，下列说 法正确的是 可见光 无线电波 波长入7m1010 10-2104106108100102 长波中波短波 微波 红外线紫外线X射线γ射线 A.太赫兹波比红光更容易发生明显衍射 B.太赫滋波比紫外线的能量更大 C.太赫滋波比短波频率更小 D.太赫兹波可以用于工业探伤 8.（2025·安徽黄山市高二期末)关于各种电磁 波在生活中的应用，下列说法正确的是() A.医院里“CT”机使用的电磁波是y射线，它 具有较强的穿透能力 B.紫外线常用于卫星通信、电视等信号的传 输，它还可用于消毒 08 C.“浴霸”的取暖灯泡能发出较强的红外线， 它具有显著的热效应 D.X射线可以摧毁病变的细胞，常用于治疗各 种癌症 综合提升练 9.太阳表面温度约为6000K,主要发出可见光； 人体温度约为310K,主要发出红外线：宇宙间 的温度约为3K,所发出的辐射称为“3K背景 辐射”，它是宇宙“大爆炸”之初在空间上保留 下的余热。若要进行“3K背景辐射”的观测， 应该选择的波段是 A.无线电波 B.紫外线 C.X射线 D.y射线 10.公交一卡通(IC卡)内部有一个特定频率的 电磁波接收电路。公交车上的读卡机向外发 射某一特定频率的电磁波。刷卡时，IC卡接 收读卡机发出的电磁波能量，驱动卡内芯片 进行数据处理和传输。下列说法正确的是 A.仅当读卡机发射电磁波的频率与IC卡内 部接收电路的频率相等时，IC卡才能有效 工作 B.若读卡机发射的电磁波频率偏离IC卡内 部接收频率，则IC卡中不会接收到电磁波 C.IC卡只能接收读卡机发射的电磁波，而不 能向读卡机传输自身的数据信息 D.IC卡工作所需要的能量来源于卡内的 电池 11.“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”（蓝牙信号属于电磁波）。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.麦克风中只要有变化的电场，就一定能发 出蓝牙信号 C.“小蜜蜂”接收电磁波时，通过调制来使接 收电路中出现电谐振现象 D.麦克风回路可通过减小发射电磁波的波 长来提高LC振荡电路发射电磁波的本领 199 2.（2025·大同高二检测)如图 所示，某车载收音机的LC电 路由固定线圈和可变电容器 组成。一听众通过旋转可变不C 电容器的动片，使收音机接 收电路产生电谐振，从而清 晰地收听到FM101.5MHz的 节目。已知电感线圈的自感系数L=5.0× 10-4H,光速c=3.0×108m/s,取m2=10。 求（结果保留2位有效数字）： (1)FM101.5MHz在空气中传播时的波长； (2)电谐振时电容器的电容。