8.3 电磁波的传播与接收（分层作业）物理沪科版选择性必修第二册

8.3 电磁波的传播与接收（解析版） 目　录 2 一、电磁波的发射与调制 2 二、电磁波的接收与调谐 4 三、电磁波的性质与传播 7 四、电磁波的应用 10 12 一、电磁波的发射与调制 1．下列关于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．以上说法都不正确 【答案】A 【详解】A．无线电广播把低频音频信号加载到高频载波上进行调制。高频电磁波更容易由天线向外辐射能量，故A正确； B．调制不会改变电磁波在空间中的传播速度，电磁波在真空中的传播速度均为光速，故B错误； C．经过调制后的电磁波在空间的传播速度不变，频率变大，由可知，波长变小，故C错误； D．上述说法中存在正确项，故D错误。 故选A。 2．下列四幅无线电波波形图，属于调幅波的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．无线电波的调制分为调幅和调频两种，其中调幅波是使高频载波的振幅随传输信号改变，其频率保持不变；调频波是使高频载波的频率随传输信号改变，振幅保持不变。该波是低频原始信号，不是调幅后的无线电波，故A错误； B．该波振幅、频率都不变，是未调制的载波，故B错误； C．该波振幅始终不变，频率（波的疏密）随信号发生变化，符合调频波的特征，故C错误； D．该波载波振幅发生周期性变化，频率基本不变，属于调幅波，故D正确。 故选D。 3．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。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； B．波的振幅变了，而频率没有变，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．波的频率变了，而振幅没有变，则该波是调频波，故D正确。 故选D。 4．在电磁波发射技术中有两种调制方式，效果如图甲中的A和B，在收音机电路中天线接收下来的电信号有高频和低频两种成分，经放大后送到下一级，然后需要把高频和低频成分分开，只让低频成分输入到下一级，如果采用如图乙所示的电路，图中虚线框a和b内只用一个电容器或电感器。则以下说法中正确的是（　　） A．甲图中A是调频波，B是调幅波 B．收音机天线利用电谐振原理接收信号的过程叫做解调 C．乙图中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．乙图中a是电感器，用来阻交流通直流，b是电容器，用来通高频阻低频 【答案】C 【详解】A．题图中A为调幅波，B为调频波，故A错误； B．收音机天线利用电谐振原理接收信号的过程叫做调谐，故B错误； CD．根据交流电路中电容器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C。 5．某同学在制作无线电发射装置时，发现其发射的电磁波波长过长，影响传输效果。若要在不改变电容器的情况下缩短波长，下列措施可行的是（　　） A．增加线圈的横截面积 B．减少线圈的匝数 C．在线圈中插入铁氧体磁芯 D．提高发射电路的供电电压 【答案】B 【详解】A．电磁波波速、波长、频率满足关系，光速为定值，要缩短波长，需提高振荡电路的固有频率。 LC振荡电路的固有频率公式为 题目要求电容器电容不变，因此需减小线圈的电感。增加线圈的横截面积会使电感增大，减小，变长，故A错误； B．减少线圈的匝数会使电感减小，增大，变短，故B正确； C．在线圈中插入铁氧体磁芯会使电感增大，减小，变长，故C错误； D．LC振荡电路的固有频率仅由、决定，与供电电压无关，波长不变，故D错误。 故选B。 二、电磁波的接收与调谐 6．电视机的天线能接收空间中的电磁波并转化为电信号接收下来，是因为（　　） A．天线处在变化的电磁场中，天线中产生感应电流，相当于电源，通过馈线输送给LC电路 B．天线只处于变化的磁场中，天线中产生感应电流，相当于电源，通过馈线输送给LC电路 C．天线只是有选择地接收某电台信号，而其他电视台信号不接收 D．天线将电磁波直接传输到电视机的显示设备 【答案】A 【详解】A．电磁波是变化的电场与变化的磁场交替产生并向远处传播形成的，天线处于变化的电磁场中时，会因电磁感应产生包含各电台信号的感应电流，相当于电源，通过馈线输送给LC电路，A正确； B．天线同时处于电磁波产生的变化电场和变化磁场中，并非只处于变化的磁场中，B错误； C．天线会接收空间中所有频率的电磁波信号，选择特定电台信号是后续LC调谐电路的功能，天线本身没有选择接收的功能，C错误； D．天线的作用是将电磁波感应转化为电信号，并非直接将电磁波传输到电视机显示设备，D错误。 故选A。 7．科技发展日新月异，一些曾经很流行的物件慢慢边缘化，如下左图是一个收音机（简笔画），可以用来收听广播电台节目。广播电台将电磁波发射出去，人们通过调节收音机上的调频旋钮来选择自己想要收听的电台。收音机内部有一个调谐电路，收音机的调频旋钮实际上就是调谐电路中的可调电容器，其原理简化图如下右图所示，两个半圆形铜片中心通过塑料转轴连接，其中一片是定片，另一片是动片，旋动调频旋钮的时候，改变两个铜片的正对面积从而改变其电容，当前收音机正在接收浙江经济广播电台（FM95）的节目，下列说法正确的是（     ） A．调节电容器会影响调谐电路中电流的周期 B．旋动调频旋钮，改变电容这一步属于电磁波发射与接收中的调制环节 C．不同电台发出的电磁波到达收音机处，会发生干涉，有些时候信号加强，有些时候信号减弱 D．若要调台，改听浙江之声电台（FM88），则需要将上右图中的动片逆时针旋转 【答案】D 【详解】A．调谐电路中电流为受迫振荡，周期等于所接收的外来电磁波的周期，与LC电路固有周期无关，调节电容器仅改变固有周期，不会改变电路中电流的周期，故A错误； B．调制属于电磁波发射环节的操作，作用是将音频信号加载到高频电磁波上；旋动旋钮改变电容是收音机接收端的调谐（选台）环节，不属于调制，故B错误； C．不同电台发射的电磁波频率不同，由于频率不同，因此不会发生稳定干涉，故C错误； D．FM88的频率，低于当前接收的FM95的频率，根据LC电路固有频率公式 电感L不变时，要得到更低的固有频率需要增大电容C，根据 可知增大正对面积S可以增大电容。因此将动片逆时针旋转时，和定片的重叠正对面积变大，电容增大，故D正确。 故选D。 8．高二物理选修课上，某同学拿到一台LC调谐收音机，发现无法接收到校园广播，老师解释说现在校园广播的工作频率比收音机当前可接收的最低频率还低，需要改装调谐电路，为了让收音机接收到校园广播信号，可采用的办法是（     ） A．减少电感线圈匝数 B．在电感线圈中插入铁芯 C．增大电容器两极板的间距 D．减少电容器两极板的正对面积 【答案】B 【详解】收音机调谐的原理是使LC调谐电路的固有频率等于待接收信号的频率，发生电谐振。LC电路固有频率公式为 题目需要降低固有频率，因此需增大电感或电容。 A．减少电感线圈匝数会使电感减小，固有频率升高，故A错误； B．在电感线圈中插入铁芯会使电感增大，固有频率降低，故B正确； C．由电容决定式，增大极板间距，电容减小，固有频率升高，故C错误； D．减小极板正对面积，电容减小，固有频率升高，故D错误。 故选B。 9．已知振荡电路周期为，有一个LC接收电路，原来接收较低频率的电磁波，现在要想接收较高频率的电磁波，下列调节正确的是（　　） A．把可动电容器的正对面积适当减小 B．使用调频的调制方式 C．增加电源电压 D．在线圈中插入铁芯 【答案】A 【详解】A．LC接收电路发生电谐振的条件是自身固有频率等于待接收电磁波的频率，固有频率公式为 故要接收更高频率的电磁波，需要增大固有频率，即减小电感或电容的取值，平行板电容满足 减小电容器正对面积，电容减小，乘积减小，增大，可接收更高频率，A正确； B．调频是电磁波发射端的调制方式，接收端调节接收频率的过程为调谐，与调频无关，B错误； C． LC振荡电路的固有频率仅由、的取值决定，与电源电压无关，C错误； D．线圈中插入铁芯会使自感系数增大，乘积增大，减小，接收频率降低，D错误。 故选A。 10．图甲为收音机中的调谐电路，图乙为一种LC振荡电路，下列有关说法正确的是（　　） A．收音机为了接收更高频率的电磁波，需将甲图中电容器的电容调大 B．在甲图中，接收电路产生电谐振时，电路中产生的振荡电流最弱 C．乙图中某一时刻电流为顺时针方向且在减小，该时刻电容器上极板带负电 D．乙图中某一时刻线圈的自感电动势为最大值，该时刻电容器带电量也最大 【答案】D 【详解】A．当收音机中的LC振荡电路的频率等于要接收到的无线电波的频率时，才会产生电谐振，从而接收到该频率的电台信号，根据振荡电路的频率公式，收音机为了接收更高频率的电磁波，需将甲图中电容器的电容调小，故A错误； B．产生电谐振时，电路中产生的振荡电流最强，故B错误； C．若电流在减小，则为电容器的充电过程，又因为电流为顺时针方向，因此上极板应该带正电，故C错误； D．若自感电动势最大，说明瞬间电流为零，则该时刻电容器充电完毕，则带电量最大，故D正确。 故选D。 11．（24-25高二下·上海徐汇·期中）世界各地有许多无线电台同时广播，用收音机一次只能收听到某一电台的播音，而不是同时收听到许多电台的播音，其原因是接收到的电台电磁波的频率与收音机调谐电路的固有频率________。如图，电谐振实验中，当矩形线框面积相等时，它们的________相同（选填“电容”或“电感”）。 【答案】 相等 电感 【详解】[1][2]收音机通过调谐电路，当接收到的电台电磁波频率与调谐电路固有频率相等时，发生电谐振，从而选出该电台信号。矩形线框面积相等时，它们的电感相同，因为电感与线圈的形状、大小等因素有关。 三、电磁波的性质与传播 12．关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．电磁波的传播需要介质 B．变化的磁场产生电场 C．可见光不属于电磁波 D．频率越高的电磁波，在真空中的传播速度越小 【答案】B 【详解】A．电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，A错误； B．根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场产生电场，B正确； C．可见光属于电磁波，C错误； D．不同频率的电磁波在真空中的传播速度相同，D错误。 故选B。 13．关于电磁波与机械波，下列说法正确的是（     ） A．电磁波和机械波都能在真空中传播 B．电磁波和机械波的传播都需要介质 C．电磁波是横波，机械波不可能是横波 D．电磁波能发生干涉和衍射，机械波也能 【答案】D 【详解】A．机械波的传播需要介质，真空中没有传播介质，机械波无法在真空中传播，故A错误； B．电磁波是电磁场的交替激发传播，不需要介质就可以在真空中传播，故B错误； C．机械波既有横波也有纵波，例如绳波就是典型的机械横波，振动方向与传播方向垂直，故C错误； D．干涉和衍射是波特有的固有性质，电磁波和机械波都属于波，都可以发生干涉和衍射现象，故D正确。 故选D。 14．如图为某无线电波的波形图，关于该电磁波，下列说法正确的是（     ） A．它是纵波 B．它的传播依赖介质 C．它在真空中的传播速度等于光速 D．它是高频载波受低频信号干涉而成的 【答案】C 【详解】AB．电磁波是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，因此电磁波是横波，且电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，故AB错误。 C．所有电磁波在真空中的传播速度都等于光速，即，故C正确。 D．由图可知波形振幅随时间变化，属于调制现象，是将低频信号加载到高频载波上，而干涉是两列频率相同的波叠加，故D错误。 故选C。 15．“中国天眼”位于贵州的大山深处，是500m口径球面射电望远镜。它通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A．电磁波在任何介质中传播速度均为 B．电视机遥控器发出的红外线频率比医院“CT”中的X射线频率要高 C．麦克斯韦理论上预言了电磁波，而赫兹在实验中捕捉到了电磁波 D．麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场 【答案】C 【详解】A．电磁波仅在真空中的传播速度为，在介质中传播速度小于该值，故A错误； B．电磁波谱中红外线的频率远低于X射线的频率，故B错误； C．麦克斯韦首先从理论上预言了电磁波的存在，赫兹通过实验首次捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁理论，故C正确； D．根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的电场能激发出恒定的磁场，故D错误。 故选C。 16．现代生活中人类与电磁波结下了不解之缘，你认为下列陈述中符合事实的是（     ） A．赫兹首先预言了电磁波的存在 B．在真空中电磁波的传播速度小于真空中的光速 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的信号，拨打该手机号码，手机不会响铃（或振动） 【答案】C 【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错误； B．在真空中电磁波的传播速度等于真空中的光速，故B错误； C．只有周期性变化的电场才能形成电磁波，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； 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。 故选C。 17．2024年5月27日，我国在文昌航天发射场使用长征七号改运载火箭，成功将通信技术试验卫星二十四号发射升空。该卫星主要用于开展多频段、高速率卫星通信技术验证。关于电磁波，下列说法正确的是（     ） A．电磁波的频率越高，波长越小 B．电磁波能在磁场中偏转 C．随时间变化的磁场在周围空间一定产生随时间变化的电场 D．振荡电路只需有足够高的振荡频率就可以有效发射电磁波 【答案】A 【详解】A．电磁波在真空中的传播速度为光速且为定值，根据可知，电磁波频率越高，波长越小，故A正确； B．电磁波是交变电磁场的传播，本身不带电，不会受到洛伦兹力作用，因此不能在磁场中偏转，故B错误； C．根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的磁场会产生恒定的电场，只有非均匀变化的磁场才能产生随时间变化的电场，故C错误； D．有效发射电磁波需要同时满足两个条件：足够高的振荡频率、采用开放电路，仅满足振荡频率高无法有效发射电磁波，故D错误。 故选A。 四、电磁波的应用 18．下列说法正确的是（     ） A．图甲中，电磁炉利用的是电磁感应原理 B．图乙中，收音机会发声是因为接收到了声波 C．图丙中，艺术灯发出的可见光不属于电磁波 D．图丁中，微波炉能加热食物是因为电流的热效应 【答案】A 【详解】A．电磁炉的工作原理是交变电流通过内部线圈产生交变磁场，使放在炉面上的金属锅体内产生感应涡流，利用涡流的热效应加热食物，属于电磁感应原理，故A正确； B．收音机是接收空间中的电磁波（无线电波），经过解调、放大后驱动扬声器发声，并非直接接收声波，故B错误； C．可见光属于电磁波的一个波段，是电磁波的组成部分，故C错误； D．微波炉依靠微波（一种高频电磁波）使食物中的水分子发生共振，通过分子剧烈运动的热效应加热食物，并非利用电流的热效应，故D错误。 故选A。 19．图示为5G标志，5G即第五代移动通信技术，是一种具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术，5G也是依靠电磁波传递信息的，下列有关电磁波的说法正确的是（　　） A．电磁波不能在太空中传播 B．电磁波可以在光纤中传播 C．电磁波频率越高，传播的速度越大 D．电磁波在空气中的传播速度小于超声波 【答案】B 【详解】A．电磁波传播不需要介质，可以在真空（太空）中传播，卫星通信就是利用电磁波在太空传递信号，故A错误； B．光纤通信的原理就是利用激光（激光属于电磁波）在光纤中发生全反射来传递信息，因此电磁波可以在光纤中传播，故B正确； C．真空中所有电磁波的传播速度都等于光速，和频率无关；同一介质中，电磁波频率越高，传播速度越小，故C错误； D．电磁波在空气中的传播速度接近光速（约），超声波是机械波，空气中声速仅约，电磁波传播速度远大于超声波，故D错误。 故选B。 20．核潜艇通过声呐信号探测敌方舰船的位置，并通过雷达信号纠正导弹的弹道轨迹。下列说法正确的是（　　） A．声呐信号和雷达信号能发生干涉现象 B．雷达发射的信号可以在真空中传播，且是横波 C．声呐发射的信号在水中发生衰减，指其频率不断减小 D．若声呐接收到的信号频率大于发射频率，说明敌方舰船正在远离 【答案】B 【详解】A．声呐信号是机械波，雷达信号是电磁波，二者本质不同、频率不同，不能发生干涉，故A错误； B．雷达发射的信号是电磁波，电磁波传播不需要介质，可在真空中传播，且其振动方向与传播方向垂直，属于横波，故B正确； C．波的频率由波源决定，在传播过程中保持不变。声呐信号在水中衰减是指振幅减小、能量降低，频率不变，故C错误； D．根据多普勒效应，当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率大于波源发射频率；相互远离时接收到的频率小于发射频率。因此接收到的信号频率大于发射频率时，敌方舰船正在靠近，故D错误。 故选B。 21．智能手机与现代科技息息相关，下列判断正确的是（   ） A．手机与基站之间传播信号主要依赖超声波 B．手机信号的传播，离不开电磁场 C．把手机放在玻璃真空罩中，手机将接收不到信号 D．基站之间传播信号需要光导纤维，光导纤维的内芯相对于外套是光疏介质 【答案】B 【详解】A．手机与基站之间传播信号主要依赖电磁波中的无线电波，故A错误； B．手机信号是通过电磁场来传播的，故B正确； C．手机信号传输是通过电磁场传播，而电磁波的传播不需要介质，则在真空罩中也能传输，也能接收信号，故C错误； D．光导纤维利用光的全反射原理传输信号，全反射需要从光密介质射向光疏介质，则内芯相对于外套是光密介质，故D错误。 故选B。 22．（22-23高一上·上海徐汇·阶段检测）雷达是现代战争重要的军事装备。如图所示，若雷达向飞机发出的电磁波从发射到反射回来的时间为52μs（1μs=10-6s），电磁波的传播速度等于光速，此时飞机与雷达的距离为_____m。（光的速度是3×108m/s） 【答案】7800 【详解】电磁波的速度为 电磁波从射出到返回的时间为 由此可知，电磁波经过的路程为 电磁波走过的路程为飞机与雷达之间距离的二倍，因此飞机与雷达间的距离为 23．（23-24高二上·上海黄浦·期中）某同学利用微波发射器和接收器研究电磁波。发射器可发射频率为10GHz的一定强度电磁波，接收器可显示接收到电磁波的强度。 （1）如图（a）所示，接收器和发射器置于同一直线上，在发射器和接收器前均加装一偏振片，此时接收器显示接收到的信号最强。若接收器按图示方向沿轴线转动，接收到信号的强度发生变化，由此说明电磁波属于______（填“横波”或“纵波”），若从接受的信号最强开始旋转的过程中，接受的信号强度变化情况是______。 （2）如图（b）所示，在发射器和接收器之间放置一块带双缝的金属平板，接收器沿虚线移动时，接收器接收到信号的强弱会发生变化。这种现象是电磁波的______（“偏振”、“干涉”或“衍射”）现象，接收器接收到的信号相邻两次最强位置之间的距离______（填“几乎相等”、“中间大两侧小”或“中间小两侧大”），若双缝的两条缝之间距离减小，接收器接收到的信号相邻两次最强位置之间的距离______（填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 横波 先减弱后增强 干涉 几乎相等 变大 【详解】（1）[1]根据题意可知在旋转偏振片后接收到信号的强度发生变化，由此说明电磁波属于横波； [2]若从接受的信号最强开始旋转的过程中，接受的信号强度变化情况是先减弱后增强； （2）[3]在发射器和接收器之间放置一块带双缝的金属平板，接收器沿虚线移动时，接收器接收到信号的强弱会发生变化，这种现象是电磁波的干涉现象。 [4]根据双缝干涉条纹间距公式 可知接收器接收到的信号相邻两次最强位置之间的距离几乎相等； [5]根据双缝干涉条纹间距公式 若双缝的两条缝之间距离减小，可知接收器接收到的信号相邻两次最强位置之间的距离变大。 24．某收音机接收电磁波的波长范围在182～577m之间，该收音机调谐电路的可变电容器的动片完全旋出时，回路的电容为39pF，电磁波在空气中的传播速度。 (1)求该收音机接收电磁波的频率范围。 (2)该收音机的可变电容器动片完全旋入定片间，回路中的电容是多大？ 【答案】(1) (2) 【详解】（1）电磁波在空气中传播时，波速、波长和频率的关系为 当时， 当时， 因此，接收频率范围为 （2）动片完全旋出时电容最小，对应频率上限；动片完全旋入时电容最大，对应频率下限，调谐电路中电感不变，理想回路的固有频率为 由此得 同一回路在不同调谐状态下不变。所以最大电容满足 其中频率比由对应波长确定。代入已知量得 25．（24-25高二下·上海·期末）电磁波是个大家族，不同的电磁波产生的机理和产生方式不同。 (1)无线电通信中使用的无线电波，是振荡电路中自由电子的周期性运动产生的。 ①收音机正常工作时接收到的是______，其扬声器发出的是______。 A．电磁波             B．机械波              C．横波             D．纵波 ②某年听力考试通过收音机进行，通知量示“收听频率为调频，中波”，以下示意图中，可能是接收到的信号的是______。 A．  B． C．   D． ③某收音机的接收电路原理简化结构如图所示。已知图示情况下电感L随线圈匝数增加而增大，若需要将收音机频率从调到AM792kHz，可以将开关S拨到______选填“a”或“b”；若需要将收音机频率从780千赫调整到792千赫，可以旋转旋钮，使电容器极板正对面积______选填“增加”或“减小”。 (2)光也是一种电磁波。 ①下列现象中，能表明光具有横波性质的是______。 A．干涉    B．衍射 C．偏振    D．光在真空中传播 ②光刻机利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片，如图所示，为提高光刻机投影精细图的能力，可以在光刻胶和投影物镜之间填充液体，提高分辨率。若浸没液体的折射率为，空气的折射率近似为1，紫外线在空气中的传播速度接近为c，当不加液体时光刻胶的曝光波长为193nm，则加上液体后，紫外线进入液体后频率______选填“增大”“减小”或“不变”，波速变为______c，更______选填“容易”或“不易”发生明显衍射。 【答案】(1) AC/CA BD/DB D a 减小 (2) C 不变 0.61 不易 【详解】（1）[1]收音机正常工作时接收到的是电磁波，电磁波是横波，故选AC； [2]其扬声器把电磁波转化为声波，声波是机械波，声波是纵波，故选BD； [3]是调频信号，选项中只有D是调频信号，故选D； [4]若需要将收音机频率从调到AM792kHz，频率减小，根据LC振荡频率公式可知，需要增大自感系数L，所以可以将开关S拨到a； [5]若需要将收音机频率从780千赫调整到792千赫，则需要减小电容器的电容，根据可知，可以旋转旋钮，使电容器极板正对面积减小。 （2）[1]偏振现象是横波特有的现象，所以偏振现象说明光是一种横波，故选C； [2]光从一种介质进入另一种介质，光的频率不变； [3]根据可知，进入液体后波速变为； [4]根据可知，紫外线的波长变短，根据发生明显衍射的条件可知，更不易发射明显衍射。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 8.3 电磁波的传播与接收（原卷版） 目　录 2 一、电磁波的发射与调制 2 二、电磁波的接收与调谐 3 三、电磁波的性质与传播 4 四、电磁波的应用 5 6 一、电磁波的发射与调制 1．下列关于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．以上说法都不正确 2．下列四幅无线电波波形图，属于调幅波的是（　　） A． B． C． D． 3．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。下面四幅图中，调频波是（     ） A． B． C． D． 4．在电磁波发射技术中有两种调制方式，效果如图甲中的A和B，在收音机电路中天线接收下来的电信号有高频和低频两种成分，经放大后送到下一级，然后需要把高频和低频成分分开，只让低频成分输入到下一级，如果采用如图乙所示的电路，图中虚线框a和b内只用一个电容器或电感器。则以下说法中正确的是（　　） A．甲图中A是调频波，B是调幅波 B．收音机天线利用电谐振原理接收信号的过程叫做解调 C．乙图中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．乙图中a是电感器，用来阻交流通直流，b是电容器，用来通高频阻低频 5．某同学在制作无线电发射装置时，发现其发射的电磁波波长过长，影响传输效果。若要在不改变电容器的情况下缩短波长，下列措施可行的是（　　） A．增加线圈的横截面积 B．减少线圈的匝数 C．在线圈中插入铁氧体磁芯 D．提高发射电路的供电电压 二、电磁波的接收与调谐 6．电视机的天线能接收空间中的电磁波并转化为电信号接收下来，是因为（　　） A．天线处在变化的电磁场中，天线中产生感应电流，相当于电源，通过馈线输送给LC电路 B．天线只处于变化的磁场中，天线中产生感应电流，相当于电源，通过馈线输送给LC电路 C．天线只是有选择地接收某电台信号，而其他电视台信号不接收 D．天线将电磁波直接传输到电视机的显示设备 7．科技发展日新月异，一些曾经很流行的物件慢慢边缘化，如下左图是一个收音机（简笔画），可以用来收听广播电台节目。广播电台将电磁波发射出去，人们通过调节收音机上的调频旋钮来选择自己想要收听的电台。收音机内部有一个调谐电路，收音机的调频旋钮实际上就是调谐电路中的可调电容器，其原理简化图如下右图所示，两个半圆形铜片中心通过塑料转轴连接，其中一片是定片，另一片是动片，旋动调频旋钮的时候，改变两个铜片的正对面积从而改变其电容，当前收音机正在接收浙江经济广播电台（FM95）的节目，下列说法正确的是（     ） A．调节电容器会影响调谐电路中电流的周期 B．旋动调频旋钮，改变电容这一步属于电磁波发射与接收中的调制环节 C．不同电台发出的电磁波到达收音机处，会发生干涉，有些时候信号加强，有些时候信号减弱 D．若要调台，改听浙江之声电台（FM88），则需要将上右图中的动片逆时针旋转 8．高二物理选修课上，某同学拿到一台LC调谐收音机，发现无法接收到校园广播，老师解释说现在校园广播的工作频率比收音机当前可接收的最低频率还低，需要改装调谐电路，为了让收音机接收到校园广播信号，可采用的办法是（     ） A．减少电感线圈匝数 B．在电感线圈中插入铁芯 C．增大电容器两极板的间距 D．减少电容器两极板的正对面积 9．已知振荡电路周期为，有一个LC接收电路，原来接收较低频率的电磁波，现在要想接收较高频率的电磁波，下列调节正确的是（　　） A．把可动电容器的正对面积适当减小 B．使用调频的调制方式 C．增加电源电压 D．在线圈中插入铁芯 10．图甲为收音机中的调谐电路，图乙为一种LC振荡电路，下列有关说法正确的是（　　） A．收音机为了接收更高频率的电磁波，需将甲图中电容器的电容调大 B．在甲图中，接收电路产生电谐振时，电路中产生的振荡电流最弱 C．乙图中某一时刻电流为顺时针方向且在减小，该时刻电容器上极板带负电 D．乙图中某一时刻线圈的自感电动势为最大值，该时刻电容器带电量也最大 11．（24-25高二下·上海徐汇·期中）世界各地有许多无线电台同时广播，用收音机一次只能收听到某一电台的播音，而不是同时收听到许多电台的播音，其原因是接收到的电台电磁波的频率与收音机调谐电路的固有频率________。如图，电谐振实验中，当矩形线框面积相等时，它们的________相同（选填“电容”或“电感”）。 三、电磁波的性质与传播 12．关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．电磁波的传播需要介质 B．变化的磁场产生电场 C．可见光不属于电磁波 D．频率越高的电磁波，在真空中的传播速度越小 13．关于电磁波与机械波，下列说法正确的是（     ） A．电磁波和机械波都能在真空中传播 B．电磁波和机械波的传播都需要介质 C．电磁波是横波，机械波不可能是横波 D．电磁波能发生干涉和衍射，机械波也能 14．如图为某无线电波的波形图，关于该电磁波，下列说法正确的是（     ） A．它是纵波 B．它的传播依赖介质 C．它在真空中的传播速度等于光速 D．它是高频载波受低频信号干涉而成的 15．“中国天眼”位于贵州的大山深处，是500m口径球面射电望远镜。它通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A．电磁波在任何介质中传播速度均为 B．电视机遥控器发出的红外线频率比医院“CT”中的X射线频率要高 C．麦克斯韦理论上预言了电磁波，而赫兹在实验中捕捉到了电磁波 D．麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场 16．现代生活中人类与电磁波结下了不解之缘，你认为下列陈述中符合事实的是（     ） A．赫兹首先预言了电磁波的存在 B．在真空中电磁波的传播速度小于真空中的光速 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的信号，拨打该手机号码，手机不会响铃（或振动） 17．2024年5月27日，我国在文昌航天发射场使用长征七号改运载火箭，成功将通信技术试验卫星二十四号发射升空。该卫星主要用于开展多频段、高速率卫星通信技术验证。关于电磁波，下列说法正确的是（     ） A．电磁波的频率越高，波长越小 B．电磁波能在磁场中偏转 C．随时间变化的磁场在周围空间一定产生随时间变化的电场 D．振荡电路只需有足够高的振荡频率就可以有效发射电磁波 四、电磁波的应用 18．下列说法正确的是（     ） A．图甲中，电磁炉利用的是电磁感应原理 B．图乙中，收音机会发声是因为接收到了声波 C．图丙中，艺术灯发出的可见光不属于电磁波 D．图丁中，微波炉能加热食物是因为电流的热效应 19．图示为5G标志，5G即第五代移动通信技术，是一种具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术，5G也是依靠电磁波传递信息的，下列有关电磁波的说法正确的是（　　） A．电磁波不能在太空中传播 B．电磁波可以在光纤中传播 C．电磁波频率越高，传播的速度越大 D．电磁波在空气中的传播速度小于超声波 20．核潜艇通过声呐信号探测敌方舰船的位置，并通过雷达信号纠正导弹的弹道轨迹。下列说法正确的是（　　） A．声呐信号和雷达信号能发生干涉现象 B．雷达发射的信号可以在真空中传播，且是横波 C．声呐发射的信号在水中发生衰减，指其频率不断减小 D．若声呐接收到的信号频率大于发射频率，说明敌方舰船正在远离 21．智能手机与现代科技息息相关，下列判断正确的是（   ） A．手机与基站之间传播信号主要依赖超声波 B．手机信号的传播，离不开电磁场 C．把手机放在玻璃真空罩中，手机将接收不到信号 D．基站之间传播信号需要光导纤维，光导纤维的内芯相对于外套是光疏介质 22．（22-23高一上·上海徐汇·阶段检测）雷达是现代战争重要的军事装备。如图所示，若雷达向飞机发出的电磁波从发射到反射回来的时间为52μs（1μs=10-6s），电磁波的传播速度等于光速，此时飞机与雷达的距离为_____m。（光的速度是3×108m/s） 23．（23-24高二上·上海黄浦·期中）某同学利用微波发射器和接收器研究电磁波。发射器可发射频率为10GHz的一定强度电磁波，接收器可显示接收到电磁波的强度。 （1）如图（a）所示，接收器和发射器置于同一直线上，在发射器和接收器前均加装一偏振片，此时接收器显示接收到的信号最强。若接收器按图示方向沿轴线转动，接收到信号的强度发生变化，由此说明电磁波属于______（填“横波”或“纵波”），若从接受的信号最强开始旋转的过程中，接受的信号强度变化情况是______。 （2）如图（b）所示，在发射器和接收器之间放置一块带双缝的金属平板，接收器沿虚线移动时，接收器接收到信号的强弱会发生变化。这种现象是电磁波的______（“偏振”、“干涉”或“衍射”）现象，接收器接收到的信号相邻两次最强位置之间的距离______（填“几乎相等”、“中间大两侧小”或“中间小两侧大”），若双缝的两条缝之间距离减小，接收器接收到的信号相邻两次最强位置之间的距离______（填“变大”、“变小”或“不变”）。 24．某收音机接收电磁波的波长范围在182～577m之间，该收音机调谐电路的可变电容器的动片完全旋出时，回路的电容为39pF，电磁波在空气中的传播速度。 (1)求该收音机接收电磁波的频率范围。 (2)该收音机的可变电容器动片完全旋入定片间，回路中的电容是多大？ 25．（24-25高二下·上海·期末）电磁波是个大家族，不同的电磁波产生的机理和产生方式不同。 (1)无线电通信中使用的无线电波，是振荡电路中自由电子的周期性运动产生的。 ①收音机正常工作时接收到的是______，其扬声器发出的是______。 A．电磁波             B．机械波              C．横波             D．纵波 ②某年听力考试通过收音机进行，通知量示“收听频率为调频，中波”，以下示意图中，可能是接收到的信号的是______。 A．  B． C．   D． ③某收音机的接收电路原理简化结构如图所示。已知图示情况下电感L随线圈匝数增加而增大，若需要将收音机频率从调到AM792kHz，可以将开关S拨到______选填“a”或“b”；若需要将收音机频率从780千赫调整到792千赫，可以旋转旋钮，使电容器极板正对面积______选填“增加”或“减小”。 (2)光也是一种电磁波。 ①下列现象中，能表明光具有横波性质的是______。 A．干涉    B．衍射 C．偏振    D．光在真空中传播 ②光刻机利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片，如图所示，为提高光刻机投影精细图的能力，可以在光刻胶和投影物镜之间填充液体，提高分辨率。若浸没液体的折射率为，空气的折射率近似为1，紫外线在空气中的传播速度接近为c，当不加液体时光刻胶的曝光波长为193nm，则加上液体后，紫外线进入液体后频率______选填“增大”“减小”或“不变”，波速变为______c，更______选填“容易”或“不易”发生明显衍射。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $