2025人教版物理重難點-選擇性必修二專題4.3 無線電波的發(fā)射和接收-（人教版2019選擇性必修第二冊）（含答案）

2025人教版物理重難點-選擇性必修二專題4.3無線電波的發(fā)射和接收-（人教版2019選擇性必修第二冊）（含答案）專題4.3無線電波的發(fā)射和接收【人教版】TOC\o"1-3"\t"正文,1"\h【題型1發(fā)射】 【題型2傳播】 【題型3接收】 【題型4定量運算問題】 【題型5聯(lián)系實際問題】 【題型1發(fā)射】【例1】(多選)下列對無線電廣播要對電磁波進行調制的原因的說法正確的是()A．經過調制后的高頻電磁波向外輻射能量的本領更強B．經過調制后的電磁波在空間傳播得更快C．經過調制后的電磁波在空間傳播波長不變D．經過調制后的電磁波在空間傳播波長改變【變式1-1】（多選）關于電磁波及其應用，下列說法正確的是()A．麥克斯韋首先通過實驗證實了電磁波的存在B．電磁波是橫波且能夠發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象C．電磁波的接收要經過調諧和調制兩個過程D．微波能使食物中的水分子的熱運動加劇從而實現(xiàn)加熱的目的【變式1-2】一臺簡單收音機的收音過程至少要經過哪兩個過程()A.調幅和檢波B.調制和檢波C.調諧和解調D.調諧和調幅【變式1-3】(多選)關于電磁波的發(fā)射過程，下列說法正確的是()A．必須對信號進行調制B．必須使信號產生電諧振C．必須把傳輸信號加到高頻電流上D．必須使用開放電路【題型2傳播】【例2】(多選)下列關于無線電波的敘述中，正確的是()A．無線電波是波長從幾十千米到幾毫米的電磁波B．無線電波在任何介質中的傳播速度均為3.0×108m/sC．無線電波不能產生干涉和衍射現(xiàn)象D．無線電波由真空進入介質傳播時，波長變短【變式2-1】2020年我國將全面進入萬物互聯(lián)的商用網絡新時代，即5G時代。所謂5G是指第五代通信技術，采用3300～5000MHz(1M＝106)頻段的無線電波。現(xiàn)行的第四代移動通信技術4G，其頻段范圍是1880～2635MHz。未來5G網絡的傳輸速率(指單位時間傳送的數(shù)據量大小)可達10Gbps(bps為bitspersecond的英文縮寫，即比特率、比特/秒)，是4G網絡的50～100倍。下列說法正確的是()A.4G信號和5G信號都是縱波B.4G信號更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象C.4G信號和5G信號相遇能產生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象D.5G信號比4G信號在真空中的傳播速度快【變式2-2】我國成功研發(fā)的反隱身先進米波雷達堪稱隱身飛機的克星，它標志著我國雷達研究又創(chuàng)新的里程碑。米波雷達發(fā)射無線電波的波長在1～10m范圍內，則對該無線電波的判斷正確的是()A．米波的頻率比厘米波頻率高B．和機械波一樣須靠介質傳播C．同光波一樣會發(fā)生反射現(xiàn)象D．不可能產生干涉和衍射現(xiàn)象【變式2-3】（多選）以聲波作為信息載體的水聲通信是水下長距離通信的主要手段。2020年11月10日，中國載人潛水器“奮斗者”號創(chuàng)造了10909米深潛紀錄。此次深潛作業(yè)利用了水聲通信和電磁通信等多種通信方式進行指令傳輸或數(shù)據交換，如圖所示。下列說法正確的是（）A．“奮斗者”號與“探索一號”通信的信息載體屬于橫波B．“奮斗者”號與“滄海”號通信的信息載體屬于橫波C．“探索一號”與通信衛(wèi)星的實時通信可以通過機械波實現(xiàn)D．“探索一號”與“探索二號”的通信過程也是能量傳播的過程【題型3接收】【例3】某同學自己繞制天線線圈，制作一個簡單的收音機，用來收聽中波無線電廣播，初步制作后發(fā)現(xiàn)有一個頻率最高的中波電臺收不到，但可以接收其他中波電臺，適當調整后，去戶外使用，假設空間中存在波長分別為290m、397m、566m的無線電波，下列說法正確的是()A．為了能收到頻率最高的中波電臺，應增加線圈的匝數(shù)B．為更好接收290m的無線電波，應把收音機的調諧頻率調到756kHzC．使接收電路產生電諧振的過程叫解調D．為了能接收到長波，應把電路中電容器的電容調大一點【變式3-1】利用所學物理知識，可以初步了解常用的公交一卡通(IC卡)的工作原理。IC卡內部有一個由電感線圈L和電容C構成的LC振蕩電路，公交卡上的讀卡機(刷卡時“嘀”地響一聲的機器)向外發(fā)射某一特定頻率的電磁波。刷卡時，IC卡內的線圈L中產生感應電流，給電容C充電，達到一定的電壓后，驅動卡內芯片進行數(shù)據處理和傳輸。下列說法正確的是()A．IC卡工作所需要的能量來源于卡內的電池B．僅當讀卡機發(fā)射該特定頻率的電磁波時，IC卡才能有效工作C．若讀卡機發(fā)射的電磁波偏離該特定頻率，則線圈L中不會產生感應電流D．IC卡只能接收讀卡機發(fā)射的電磁波，而不能向讀卡機傳輸自身的數(shù)據信息【變式3-2】調節(jié)收音機的調諧回路時，可變電容器的動片從全部旋入到完全旋出仍接收不到某較高頻率的電臺信號，為接收到該電臺信號，則應()A．加大電源電壓B．減小電源電壓C．增加諧振線圈的圈數(shù)D．減少諧振線圈的圈數(shù)【變式3-3】在無線電廣播的接收中，調諧和檢波是兩個必須經歷的過程，下列關于接收過程的順序，正確的是()A．調諧→高頻放大→檢波→音頻放大B．檢波→高頻放大→調諧→音頻放大C．調諧→音頻放大→檢波→高頻放大D．檢波→音頻放大→調諧→高頻放大【題型4定量運算問題】【例4】某同學自己繞制天線線圈，制作一個簡單的收音機，用來收聽中波無線電廣播，初步制作后發(fā)現(xiàn)有一個頻率最高的中波電臺收不到，但可以接收其他中波電臺，適當調整后，去戶外使用，假設空間中存在波長分別為290m、397m、566m的無線電波，下列說法正確的是（）A．為了能收到頻率最高的中波電臺。應增加線圈的匝數(shù)B．為更好接收290m的無線電波，應把收音機的調諧頻率調到756kHzC．使接收電路產生電諧振的過程叫做解調D．為了能接收到長波，應把電路中電容器的電容調大一點【變式4-1】電磁輻射是一種復合的電磁波，以相互垂直的電場和磁場隨時間的變化而傳遞能量。人體生命活動包含一系列的生物電活動，這些生物電對環(huán)境的電磁波非常敏感，因此，電磁輻射可以對人體造成影響和損害。《環(huán)境電磁波衛(wèi)生標準》等法規(guī)規(guī)定：當電磁輻射強度（單位時間內垂直通過單位面積的電磁輻射能量）不超過0.15W/m2時，對人體沒有任何影響。某辦公區(qū)域內采用如圖所示的無線路由器，若它的電磁輻射功率是7.5W，則人體與該裝置的安全距離至少為（）A．2.0m B．3.0m C．4.0m D．6.0m【變式4-2】（多選）圖為小羅同學用手機收聽“FM97.5衢州交通音樂廣播”的軟件界面截圖，下列說法正確的是（）A．FM97.5電磁波的波長約為B．真空中的電磁波比的電磁波傳播速度更快C．FM97.5在信號調制的過程中載波的振幅不變D．為了能接收到FM107.5的信號，在其他條件不變的情況下需要增大接收模塊的電容【變式4-3】某收音機接收電磁波的波長范圍在577m和182m之間，該收音機LC電路的可變電容器的動片全部旋出時，電路總電容為39pF，試分析：(計算結果均保留三位有效數(shù)字)(1)動片全部旋出時，對應收音機接收電磁波的波長為多大？此LC電路的線圈的電感為多少？(2)該收音機LC電路的可變電容器的動片完全旋入時，電容器的電容為多大？【題型5聯(lián)系實際問題】【例5】預碰撞安全系統(tǒng)是智能技術在汽車安全性上的重要應用。如圖所示，后車系統(tǒng)配備的微波雷達發(fā)射毫米級電磁波（毫米波），并利用傳感器和電子控制單元對前車反射的毫米波進行收集與運算，當系統(tǒng)判斷有可能發(fā)生碰撞時會發(fā)出蜂鳴并顯示警示信號，則（）A．毫米波的頻率比可見光高B．毫米波遇到前車時會發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象C．后車發(fā)射的毫米波頻率高于被前車反射后接收到的頻率D．前車的金屬尾板遇到毫米波時一定會產生極其微弱的感應電流【變式5-1】使用藍牙耳機接聽手機來電，信號傳輸示意圖如圖所示。藍牙通信的電磁波（）A．是藍光B．波長比手機通信的電磁波短C．在真空中的傳播速度大小為D．在真空中的傳播速度比手機通信的電磁波速度小【變式5-2】最新車載GPS導航儀通過與導航衛(wèi)星互相傳遞信息，確定汽車所處的準確位置，并在電子地圖上顯示出來（如圖所示），為汽車駕駛員導航，下列有關說法正確的是（）A．導航衛(wèi)星發(fā)射的電磁波比光的傳播速度慢B．導航儀上的移動電話通過電流傳遞信息C．導航衛(wèi)星發(fā)射的電磁波不能在真空中傳播D．導航儀與導航衛(wèi)星通過電磁波傳遞信息【變式5-3】（多選）如今共享單車隨處可見，與大多山地自行車相比，共享單車具有以下特點：①質量更小更輕便；②科技含量更高，攜帶GPS模塊和SIM卡便于定位和傳輸信息；③每輛車自帶二維碼，以方便手機掃描進行連接；④自行車可通過車輪轉動給車內電池進行充電。根據以上信息，下列說法不正確的是（）A．共享單車比山地自行車慣性更大更容易改變運動狀態(tài)B．App上定位共享單車位置信息須通過人造通訊衛(wèi)星C．共享單車和手機之間是靠電磁波傳遞信息D．共享單車內部電源的充電是利用電磁感應原理實現(xiàn)的

參考答案【題型1發(fā)射】【例1】(多選)下列對無線電廣播要對電磁波進行調制的原因的說法正確的是()A．經過調制后的高頻電磁波向外輻射能量的本領更強B．經過調制后的電磁波在空間傳播得更快C．經過調制后的電磁波在空間傳播波長不變D．經過調制后的電磁波在空間傳播波長改變解析：選AD調制是把要發(fā)射的信號“加”到高頻等幅振蕩電流上去，頻率越高，傳播信息能力越強，A對；電磁波在空氣中以接近光速傳播，B錯；由v＝λf，知波長與波速和傳播頻率有關，C錯，D對?！咀兪?-1】（多選）關于電磁波及其應用，下列說法正確的是()A．麥克斯韋首先通過實驗證實了電磁波的存在B．電磁波是橫波且能夠發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象C．電磁波的接收要經過調諧和調制兩個過程D．微波能使食物中的水分子的熱運動加劇從而實現(xiàn)加熱的目的答案BD【變式1-2】一臺簡單收音機的收音過程至少要經過哪兩個過程()A.調幅和檢波B.調制和檢波C.調諧和解調D.調諧和調幅答案:C解析:調諧的過程是選出電臺的過程,而解調的過程則是把聲音信號從高頻電流信號中“檢”出的過程。選項C正確?！咀兪?-3】(多選)關于電磁波的發(fā)射過程，下列說法正確的是()A．必須對信號進行調制B．必須使信號產生電諧振C．必須把傳輸信號加到高頻電流上D．必須使用開放電路解析：選ACD電磁波的發(fā)射過程中，一定要對低頻輸入信號進行調制，把傳輸信號加到高頻電流上，為了有效地向外發(fā)射電磁波，必須使用開放電路，A、C、D正確．而產生電諧振是在接收過程，B錯誤．【題型2傳播】【例2】(多選)下列關于無線電波的敘述中，正確的是()A．無線電波是波長從幾十千米到幾毫米的電磁波B．無線電波在任何介質中的傳播速度均為3.0×108m/sC．無線電波不能產生干涉和衍射現(xiàn)象D．無線電波由真空進入介質傳播時，波長變短解析：選AD無線電波中長波波長有幾十千米，微波中的毫米波只有幾毫米，A正確；無線電波在介質中的傳播速度小于在真空中的傳播速度3.0×108m/s，B錯誤；無線電波也能產生干涉和衍射現(xiàn)象，C錯誤；無線電波由真空進入介質傳播時，由于傳播速度減小，由λ＝eq\f(v,f)可知波長變短，D正確?！咀兪?-1】2020年我國將全面進入萬物互聯(lián)的商用網絡新時代，即5G時代。所謂5G是指第五代通信技術，采用3300～5000MHz(1M＝106)頻段的無線電波?，F(xiàn)行的第四代移動通信技術4G，其頻段范圍是1880～2635MHz。未來5G網絡的傳輸速率(指單位時間傳送的數(shù)據量大小)可達10Gbps(bps為bitspersecond的英文縮寫，即比特率、比特/秒)，是4G網絡的50～100倍。下列說法正確的是()A.4G信號和5G信號都是縱波B.4G信號更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象C.4G信號和5G信號相遇能產生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象D.5G信號比4G信號在真空中的傳播速度快答案B解析電磁波均為橫波，選項A錯誤；因5G信號的頻率更高，則波長小，故4G信號更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，選項B正確；兩種不同頻率的波不能發(fā)生干涉，選項C錯誤；任何電磁波在真空中的傳播速度均為光速，故傳播速度相同，選項D錯誤。【變式2-2】我國成功研發(fā)的反隱身先進米波雷達堪稱隱身飛機的克星，它標志著我國雷達研究又創(chuàng)新的里程碑。米波雷達發(fā)射無線電波的波長在1～10m范圍內，則對該無線電波的判斷正確的是()A．米波的頻率比厘米波頻率高B．和機械波一樣須靠介質傳播C．同光波一樣會發(fā)生反射現(xiàn)象D．不可能產生干涉和衍射現(xiàn)象解析：選C由ν＝eq\f(c,λ)可知，波長越長，頻率越低，故米波的頻率比厘米波頻率低，選項A錯誤；無線電波是電磁波，它的傳播不須靠介質，選項B錯誤；無線電波與光波一樣具有波的特性，會發(fā)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象，選項C正確，選項D錯誤?！咀兪?-3】（多選）以聲波作為信息載體的水聲通信是水下長距離通信的主要手段。2020年11月10日，中國載人潛水器“奮斗者”號創(chuàng)造了10909米深潛紀錄。此次深潛作業(yè)利用了水聲通信和電磁通信等多種通信方式進行指令傳輸或數(shù)據交換，如圖所示。下列說法正確的是（）A．“奮斗者”號與“探索一號”通信的信息載體屬于橫波B．“奮斗者”號與“滄?！碧柾ㄐ诺男畔⑤d體屬于橫波C．“探索一號”與通信衛(wèi)星的實時通信可以通過機械波實現(xiàn)D．“探索一號”與“探索二號”的通信過程也是能量傳播的過程答案：BD解析：選BD,由題知，“奮斗者”號與“探索一號”通信是通過水聲音通信，由下而上，故信息載體屬于縱波，故A錯誤；由題知，“奮斗者”號與“滄?！碧柾ㄐ攀峭ㄟ^水聲音通信，由左向右，故信息載體屬于橫波，故B正確；因為太空中沒有介質，故機械波無法傳播，所以“探索一號”與通信衛(wèi)星的實時通信只能通過電磁通信來實現(xiàn)，故C錯誤；在傳遞信息的過程也是傳遞能量的過程，故“探索一號”與“探索二號”的通信過程也是能量傳播的過程，故D正確。【題型3接收】【例3】某同學自己繞制天線線圈，制作一個簡單的收音機，用來收聽中波無線電廣播，初步制作后發(fā)現(xiàn)有一個頻率最高的中波電臺收不到，但可以接收其他中波電臺，適當調整后，去戶外使用，假設空間中存在波長分別為290m、397m、566m的無線電波，下列說法正確的是()A．為了能收到頻率最高的中波電臺，應增加線圈的匝數(shù)B．為更好接收290m的無線電波，應把收音機的調諧頻率調到756kHzC．使接收電路產生電諧振的過程叫解調D．為了能接收到長波，應把電路中電容器的電容調大一點解析：選D為了能收到頻率最高的中波電臺，應增大調諧電路的固有頻率，根據f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))可知，應減少線圈的匝數(shù)，A錯誤；為更好接收290m的無線電波，應把收音機的調諧頻率調到f＝eq\f(c,λ)≈1034kHz，B錯誤；使接收電路產生電諧振的過程叫調諧，C錯誤；為了能接收到長波，即接收到頻率更低的電磁波，根據f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))可知，應把電路中電容器的電容調大一點，D正確?！咀兪?-1】利用所學物理知識，可以初步了解常用的公交一卡通(IC卡)的工作原理。IC卡內部有一個由電感線圈L和電容C構成的LC振蕩電路，公交卡上的讀卡機(刷卡時“嘀”地響一聲的機器)向外發(fā)射某一特定頻率的電磁波。刷卡時，IC卡內的線圈L中產生感應電流，給電容C充電，達到一定的電壓后，驅動卡內芯片進行數(shù)據處理和傳輸。下列說法正確的是()A．IC卡工作所需要的能量來源于卡內的電池B．僅當讀卡機發(fā)射該特定頻率的電磁波時，IC卡才能有效工作C．若讀卡機發(fā)射的電磁波偏離該特定頻率，則線圈L中不會產生感應電流D．IC卡只能接收讀卡機發(fā)射的電磁波，而不能向讀卡機傳輸自身的數(shù)據信息解析：選B讀卡機發(fā)射的電磁波，被IC卡內部的LC振蕩電路接收，使IC卡充電，因此IC卡的能量源于讀卡機發(fā)射的電磁波，A錯誤；僅當讀卡機發(fā)射的電磁波頻率與該IC卡內的LC振蕩電路的固有頻率相等時，才發(fā)生電諧振，IC卡才能有效工作，B正確；若讀卡機發(fā)射的電磁波偏離該特定頻率，根據法拉第電磁感應定律，線圈L中仍會產生感應電流，C錯誤；由題意知，IC卡內的線圈L中產生感應電流，給電容C充電，達到一定電壓后，驅動卡內芯片進行數(shù)據處理和傳輸，D錯誤。【變式3-2】調節(jié)收音機的調諧回路時，可變電容器的動片從全部旋入到完全旋出仍接收不到某較高頻率的電臺信號，為接收到該電臺信號，則應()A．加大電源電壓B．減小電源電壓C．增加諧振線圈的圈數(shù)D．減少諧振線圈的圈數(shù)解析：選D，由于f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))，C越小、L越小，f越大．動片旋出，正對面積S減小，C減小，S調到最小，即C最小時，f還未達到高頻率f0，則必須調節(jié)L減小，即減少諧振線圈的圈數(shù)，選項C錯誤，D正確；頻率f與電源電壓無關，選項A、B錯誤．【變式3-3】在無線電廣播的接收中，調諧和檢波是兩個必須經歷的過程，下列關于接收過程的順序，正確的是()A．調諧→高頻放大→檢波→音頻放大B．檢波→高頻放大→調諧→音頻放大C．調諧→音頻放大→檢波→高頻放大D．檢波→音頻放大→調諧→高頻放大解析：選A調諧是從眾多的電磁波中選出所需頻率的高頻信號，然后進行高頻放大，再從放大后的高頻信號中“檢”出高頻信號所承載的低頻聲音信號，最后將這些低頻聲音信號放大后通過揚聲器播放出來，綜上所述，A對．【題型4定量運算問題】【例4】某同學自己繞制天線線圈，制作一個簡單的收音機，用來收聽中波無線電廣播，初步制作后發(fā)現(xiàn)有一個頻率最高的中波電臺收不到，但可以接收其他中波電臺，適當調整后，去戶外使用，假設空間中存在波長分別為290m、397m、566m的無線電波，下列說法正確的是（）A．為了能收到頻率最高的中波電臺。應增加線圈的匝數(shù)B．為更好接收290m的無線電波，應把收音機的調諧頻率調到756kHzC．使接收電路產生電諧振的過程叫做解調D．為了能接收到長波，應把電路中電容器的電容調大一點答案：選D解析：為了能收到頻率最高的中波電臺，應增大調諧電路的固有頻率，根據可知應減少線圈的匝數(shù)，故A錯誤；為更好接收290m的無線電波，應把收音機的調諧頻率調到故B錯誤；使接收電路產生電諧振的過程叫做調諧，故C錯誤；為了能接收到長波，即接收到頻率更低的電磁波，根據可知，應把電路中電容器的電容調大一點，故D正確。故選D?！咀兪?-1】電磁輻射是一種復合的電磁波，以相互垂直的電場和磁場隨時間的變化而傳遞能量。人體生命活動包含一系列的生物電活動，這些生物電對環(huán)境的電磁波非常敏感，因此，電磁輻射可以對人體造成影響和損害?！董h(huán)境電磁波衛(wèi)生標準》等法規(guī)規(guī)定：當電磁輻射強度（單位時間內垂直通過單位面積的電磁輻射能量）不超過0.15W/m2時，對人體沒有任何影響。某辦公區(qū)域內采用如圖所示的無線路由器，若它的電磁輻射功率是7.5W，則人體與該裝置的安全距離至少為（）A．2.0m B．3.0m C．4.0m D．6.0m答案：A解析：設人體與該裝置的安全距離至少為x，則解得x≈2.0m【變式4-2】（多選）圖為小羅同學用手機收聽“FM97.5衢州交通音樂廣播”的軟件界面截圖，下列說法正確的是（）A．FM97.5電磁波的波長約為B．真空中的電磁波比的電磁波傳播速度更快C．FM97.5在信號調制的過程中載波的振幅不變D．為了能接收到FM107.5的信號，在其他條件不變的情況下需要增大接收模塊的電容答案：AC解析：選AC,根據波速公式得A正確；真空中的電磁波與的電磁波傳播速度一樣，均是光速。B錯誤；FM97.5在信號調制的過程中，載波的頻率變化，振幅不變。C正確；信號頻率增大，根據振蕩電路頻率公式可知，需要減小接收模塊的電容。D錯誤?！咀兪?-3】某收音機接收電磁波的波長范圍在577m和182m之間，該收音機LC電路的可變電容器的動片全部旋出時，電路總電容為39pF，試分析：(計算結果均保留三位有效數(shù)字)(1)動片全部旋出時，對應收音機接收電磁波的波長為多大？此LC電路的線圈的電感為多少？(2)該收音機LC電路的可變電容器的動片完全旋入時，電容器的電容為多大？答案(1)182m0.239mH(2)392pF解析(1)由λ＝c·T，T＝2πeq\r(LC)可得λ＝2πceq\r(LC)動片完全旋出時，電容器極板正對面積最小，由C＝eq\f(εrS,4πkd)可知，此時電容器的電容最小，電容為C＝39pF，所以此時對應的接收電磁波的波長最小，為182m，由上面關系式可導出L＝eq\f(λ2,4π2c2C)代入數(shù)據可求出L≈0.239mH.(2)由λ＝2πceq\r(LC)得eq\f(Cmax,Cmin)＝eq\f(λ\o\al(max2),λ\o\al(min2))所以Cmax＝eq\f(λ\o\al(max2),λ\o\al(min2))Cmin＝eq\f(5772,1822)×39pF≈392pF.【題型5聯(lián)系實際問題】【例5】預碰撞安全系統(tǒng)是智能技術在汽車安全性上的重要應用。如圖所示，后車系統(tǒng)配備的微波雷達發(fā)射毫米級電磁波（毫米波），并利用傳感器和電子控制單元對前車反射的毫米波進行收集與運算，當系統(tǒng)判斷有可能發(fā)生碰撞時會發(fā)出蜂鳴并顯示警示信號，則（）A．毫米波的頻率比可見光高B．毫米波遇到前車時會發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象C．后車發(fā)射的毫米波頻率高于被前車反射后接收到的頻率D．前車的金屬尾板遇到毫米波時一定會產生極其微弱的感應電流【答案】D【解析】從電磁波譜的順序可知毫米波的頻率比可見光低，故A錯誤；毫米波的波長遠小于車的大小，所以遇到前車時不會發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，故B錯誤；被前車反射后的電磁波，相當于接收者在靠近波源導致頻率變大，故C錯誤；系統(tǒng)判斷有可能發(fā)生碰撞時會發(fā)出蜂鳴并顯示警示信號，說明前車的金屬尾板遇到毫米波時一定會產生極其微弱的感應電流，故D正確。【變式5-1】使用藍牙耳機接聽手機來電，信號傳輸示意圖如圖所示。藍牙通信的電磁波（）A．是藍光B．波長比手機通信的電磁波短C．在真空中的傳播速度大小為D．在真空中的傳播速度比手機通信的電磁波速度小【答案】B【解析】藍牙通信用的電磁波不在可見光頻率范圍內，不是光信號。故A錯誤；藍牙通信比手機通信的電磁波頻率高，波長短。故B正確；電磁波在真空中的傳播速度約為。故C錯誤；藍牙通信和手機通信使用的都是電磁波，在真空中傳播速度相同。故D錯誤?！咀兪?-2】最新車載GPS導航儀通過與導航衛(wèi)星互相傳遞信息，確定汽車所處的準確位置，并在電子地圖上顯示出來（如圖所示），為汽車駕駛員導航，下列有關說法正確的是（）A．導航衛(wèi)星發(fā)射的電磁波比光的傳播速度慢B．導航儀上的移動電話通過電流傳遞信息C．導航衛(wèi)星發(fā)射的電磁波不能在真空中傳播D．導航儀與導航衛(wèi)星通過電磁波傳遞信息【答案】D【詳解】電磁波和光的傳播速度是一樣的，選項A錯誤；導航儀上的移動電話也是通過電磁波來傳遞信息的，選項B錯誤；電磁波可以在真空中傳播，選項C錯誤；導航儀和導航衛(wèi)星是通過電磁波來傳遞信息的，選項D正確?！咀兪?-3】（多選）如今共享單車隨處可見，與大多山地自行車相比，共享單車具有以下特點：①質量更小更輕便；②科技含量更高，攜帶GPS模塊和SIM卡便于定位和傳輸信息；③每輛車自帶二維碼，以方便手機掃描進行連接；④自行車可通過車輪轉動給車內電池進行充電。根據以上信息，下列說法不正確的是（）A．共享單車比山地自行車慣性更大更容易改變運動狀態(tài)B．App上定位共享單車位置信息須通過人造通訊衛(wèi)星C．共享單車和手機之間是靠電磁波傳遞信息D．共享單車內部電源的充電是利用電磁感應原理實現(xiàn)的【答案】BCD【解析】共享單車質量小，慣性小。A錯誤；GPS模塊通過人造衛(wèi)星定位，所以App上定位共享單車位置信息須通過人造通訊衛(wèi)星。B正確；共享單車和手機之間是靠電磁波傳遞信息。C正確；自行車可通過車輪轉動給車內電池進行充電，利用電磁感應原理將動能轉化為電能。D正確。專題4.3無線電波的發(fā)射和接收【人教版】TOC\o"1-3"\t"正文,1"\h【題型1發(fā)射】 【題型2傳播】 【題型3接收】 【題型4定量運算問題】 【題型5聯(lián)系實際問題】 【題型1發(fā)射】【例1】(多選)下列對無線電廣播要對電磁波進行調制的原因的說法正確的是()A．經過調制后的高頻電磁波向外輻射能量的本領更強B．經過調制后的電磁波在空間傳播得更快C．經過調制后的電磁波在空間傳播波長不變D．經過調制后的電磁波在空間傳播波長改變解析：選AD調制是把要發(fā)射的信號“加”到高頻等幅振蕩電流上去，頻率越高，傳播信息能力越強，A對；電磁波在空氣中以接近光速傳播，B錯；由v＝λf，知波長與波速和傳播頻率有關，C錯，D對。【變式1-1】（多選）關于電磁波及其應用，下列說法正確的是()A．麥克斯韋首先通過實驗證實了電磁波的存在B．電磁波是橫波且能夠發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象C．電磁波的接收要經過調諧和調制兩個過程D．微波能使食物中的水分子的熱運動加劇從而實現(xiàn)加熱的目的答案BD【變式1-2】一臺簡單收音機的收音過程至少要經過哪兩個過程()A.調幅和檢波B.調制和檢波C.調諧和解調D.調諧和調幅答案:C解析:調諧的過程是選出電臺的過程,而解調的過程則是把聲音信號從高頻電流信號中“檢”出的過程。選項C正確?！咀兪?-3】(多選)關于電磁波的發(fā)射過程，下列說法正確的是()A．必須對信號進行調制B．必須使信號產生電諧振C．必須把傳輸信號加到高頻電流上D．必須使用開放電路解析：選ACD電磁波的發(fā)射過程中，一定要對低頻輸入信號進行調制，把傳輸信號加到高頻電流上，為了有效地向外發(fā)射電磁波，必須使用開放電路，A、C、D正確．而產生電諧振是在接收過程，B錯誤．【題型2傳播】【例2】(多選)下列關于無線電波的敘述中，正確的是()A．無線電波是波長從幾十千米到幾毫米的電磁波B．無線電波在任何介質中的傳播速度均為3.0×108m/sC．無線電波不能產生干涉和衍射現(xiàn)象D．無線電波由真空進入介質傳播時，波長變短解析：選AD無線電波中長波波長有幾十千米，微波中的毫米波只有幾毫米，A正確；無線電波在介質中的傳播速度小于在真空中的傳播速度3.0×108m/s，B錯誤；無線電波也能產生干涉和衍射現(xiàn)象，C錯誤；無線電波由真空進入介質傳播時，由于傳播速度減小，由λ＝eq\f(v,f)可知波長變短，D正確?！咀兪?-1】2020年我國將全面進入萬物互聯(lián)的商用網絡新時代，即5G時代。所謂5G是指第五代通信技術，采用3300～5000MHz(1M＝106)頻段的無線電波?，F(xiàn)行的第四代移動通信技術4G，其頻段范圍是1880～2635MHz。未來5G網絡的傳輸速率(指單位時間傳送的數(shù)據量大小)可達10Gbps(bps為bitspersecond的英文縮寫，即比特率、比特/秒)，是4G網絡的50～100倍。下列說法正確的是()A.4G信號和5G信號都是縱波B.4G信號更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象C.4G信號和5G信號相遇能產生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象D.5G信號比4G信號在真空中的傳播速度快答案B解析電磁波均為橫波，選項A錯誤；因5G信號的頻率更高，則波長小，故4G信號更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，選項B正確；兩種不同頻率的波不能發(fā)生干涉，選項C錯誤；任何電磁波在真空中的傳播速度均為光速，故傳播速度相同，選項D錯誤?！咀兪?-2】我國成功研發(fā)的反隱身先進米波雷達堪稱隱身飛機的克星，它標志著我國雷達研究又創(chuàng)新的里程碑。米波雷達發(fā)射無線電波的波長在1～10m范圍內，則對該無線電波的判斷正確的是()A．米波的頻率比厘米波頻率高B．和機械波一樣須靠介質傳播C．同光波一樣會發(fā)生反射現(xiàn)象D．不可能產生干涉和衍射現(xiàn)象解析：選C由ν＝eq\f(c,λ)可知，波長越長，頻率越低，故米波的頻率比厘米波頻率低，選項A錯誤；無線電波是電磁波，它的傳播不須靠介質，選項B錯誤；無線電波與光波一樣具有波的特性，會發(fā)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象，選項C正確，選項D錯誤。【變式2-3】（多選）以聲波作為信息載體的水聲通信是水下長距離通信的主要手段。2020年11月10日，中國載人潛水器“奮斗者”號創(chuàng)造了10909米深潛紀錄。此次深潛作業(yè)利用了水聲通信和電磁通信等多種通信方式進行指令傳輸或數(shù)據交換，如圖所示。下列說法正確的是（）A．“奮斗者”號與“探索一號”通信的信息載體屬于橫波B．“奮斗者”號與“滄?！碧柾ㄐ诺男畔⑤d體屬于橫波C．“探索一號”與通信衛(wèi)星的實時通信可以通過機械波實現(xiàn)D．“探索一號”與“探索二號”的通信過程也是能量傳播的過程答案：BD解析：選BD,由題知，“奮斗者”號與“探索一號”通信是通過水聲音通信，由下而上，故信息載體屬于縱波，故A錯誤；由題知，“奮斗者”號與“滄?！碧柾ㄐ攀峭ㄟ^水聲音通信，由左向右，故信息載體屬于橫波，故B正確；因為太空中沒有介質，故機械波無法傳播，所以“探索一號”與通信衛(wèi)星的實時通信只能通過電磁通信來實現(xiàn)，故C錯誤；在傳遞信息的過程也是傳遞能量的過程，故“探索一號”與“探索二號”的通信過程也是能量傳播的過程，故D正確?！绢}型3接收】【例3】某同學自己繞制天線線圈，制作一個簡單的收音機，用來收聽中波無線電廣播，初步制作后發(fā)現(xiàn)有一個頻率最高的中波電臺收不到，但可以接收其他中波電臺，適當調整后，去戶外使用，假設空間中存在波長分別為290m、397m、566m的無線電波，下列說法正確的是()A．為了能收到頻率最高的中波電臺，應增加線圈的匝數(shù)B．為更好接收290m的無線電波，應把收音機的調諧頻率調到756kHzC．使接收電路產生電諧振的過程叫解調D．為了能接收到長波，應把電路中電容器的電容調大一點解析：選D為了能收到頻率最高的中波電臺，應增大調諧電路的固有頻率，根據f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))可知，應減少線圈的匝數(shù)，A錯誤；為更好接收290m的無線電波，應把收音機的調諧頻率調到f＝eq\f(c,λ)≈1034kHz，B錯誤；使接收電路產生電諧振的過程叫調諧，C錯誤；為了能接收到長波，即接收到頻率更低的電磁波，根據f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))可知，應把電路中電容器的電容調大一點，D正確。【變式3-1】利用所學物理知識，可以初步了解常用的公交一卡通(IC卡)的工作原理。IC卡內部有一個由電感線圈L和電容C構成的LC振蕩電路，公交卡上的讀卡機(刷卡時“嘀”地響一聲的機器)向外發(fā)射某一特定頻率的電磁波。刷卡時，IC卡內的線圈L中產生感應電流，給電容C充電，達到一定的電壓后，驅動卡內芯片進行數(shù)據處理和傳輸。下列說法正確的是()A．IC卡工作所需要的能量來源于卡內的電池B．僅當讀卡機發(fā)射該特定頻率的電磁波時，IC卡才能有效工作C．若讀卡機發(fā)射的電磁波偏離該特定頻率，則線圈L中不會產生感應電流D．IC卡只能接收讀卡機發(fā)射的電磁波，而不能向讀卡機傳輸自身的數(shù)據信息解析：選B讀卡機發(fā)射的電磁波，被IC卡內部的LC振蕩電路接收，使IC卡充電，因此IC卡的能量源于讀卡機發(fā)射的電磁波，A錯誤；僅當讀卡機發(fā)射的電磁波頻率與該IC卡內的LC振蕩電路的固有頻率相等時，才發(fā)生電諧振，IC卡才能有效工作，B正確；若讀卡機發(fā)射的電磁波偏離該特定頻率，根據法拉第電磁感應定律，線圈L中仍會產生感應電流，C錯誤；由題意知，IC卡內的線圈L中產生感應電流，給電容C充電，達到一定電壓后，驅動卡內芯片進行數(shù)據處理和傳輸，D錯誤?！咀兪?-2】調節(jié)收音機的調諧回路時，可變電容器的動片從全部旋入到完全旋出仍接收不到某較高頻率的電臺信號，為接收到該電臺信號，則應()A．加大電源電壓B．減小電源電壓C．增加諧振線圈的圈數(shù)D．減少諧振線圈的圈數(shù)解析：選D，由于f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))，C越小、L越小，f越大．動片旋出，正對面積S減小，C減小，S調到最小，即C最小時，f還未達到高頻率f0，則必須調節(jié)L減小，即減少諧振線圈的圈數(shù)，選項C錯誤，D正確；頻率f與電源電壓無關，選項A、B錯誤．【變式3-3】在無線電廣播的接收中，調諧和檢波是兩個必須經歷的過程，下列關于接收過程的順序，正確的是()A．調諧→高頻放大→檢波→音頻放大B．檢波→高頻放大→調諧→音頻放大C．調諧→音頻放大→檢波→高頻放大D．檢波→音頻放大→調諧→高頻放大解析：選A調諧是從眾多的電磁波中選出所需頻率的高頻信號，然后進行高頻放大，再從放大后的高頻信號中“檢”出高頻信號所承載的低頻聲音信號，最后將這些低頻聲音信號放大后通過揚聲器播放出來，綜上所述，A對．【題型4定量運算問題】【例4】某同學自己繞制天線線圈，制作一個簡單的收音機，用來收聽中波無線電廣播，初步制作后發(fā)現(xiàn)有一個頻率最高的中波電臺收不到，但可以接收其他中波電臺，適當調整后，去戶外使用，假設空間中存在波長分別為290m、397m、566m的無線電波，下列說法正確的是（）A．為了能收到頻率最高的中波電臺。應增加線圈的匝數(shù)B．為更好接收290m的無線電波，應把收音機的調諧頻率調到756kHzC．使接收電路產生電諧振的過程叫做解調D．為了能接收到長波，應把電路中電容器的電容調大一點答案：選D解析：為了能收到頻率最高的中波電臺，應增大調諧電路的固有頻率，根據可知應減少線圈的匝數(shù)，故A錯誤；為更好接收290m的無線電波，應把收音機的調諧頻率調到故B錯誤；使接收電路產生電諧振的過程叫做調諧，故C錯誤；為了能接收到長波，即接收到頻率更低的電磁波，根據可知，應把電路中電容器的電容調大一點，故D正確。故選D?！咀兪?-1】電磁輻射是一種復合的電磁波，以相互垂直的電場和磁場隨時間的變化而傳遞能量。人體生命活動包含一系列的生物電活動，這些生物電對環(huán)境的電磁波非常敏感，因此，電磁輻射可以對人體造成影響和損害。《環(huán)境電磁波衛(wèi)生標準》等法規(guī)規(guī)定：當電磁輻射強度（單位時間內垂直通過單位面積的電磁輻射能量）不超過0.15W/m2時，對人體沒有任何影響。某辦公區(qū)域內采用如圖所示的無線路由器，若它的電磁輻射功率是7.5W，則人體與該裝置的安全距離至少為（）A．2.0m B．3.0m C．4.0m D．6.0m答案：A解析：設人體與該裝置的安全距離至少為x，則解得x≈2.0m【變式4-2】（多選）圖為小羅同學用手機收聽“FM97.5衢州交通音樂廣播”的軟件界面截圖，下列說法正確的是（）A．FM97.5電磁波的波長約為B．真空中的電磁波比的電磁波傳播速度更快C．FM97.5在信號調制的過程中載波的振幅不變D．為了能接收到FM107.5的信號，在其他條件不變的情況下需要增大接收模塊的電容答案：AC解析：選AC,根據波速公式得A正確；真空中的電磁波與的電磁波傳播速度一樣，均是光速。B錯誤；FM97.5在信號調制的過程中，載波的頻率變化，振幅不變。C正確；信號頻率增大，根據振蕩電路頻率公式可知，需要減小接收模塊的電容。D錯誤?！咀兪?-3】某收音機接收電磁波的波長范圍在577m和182m之間，該收音機LC電路的可變電容器的動片全部旋出時，電路總電容為39pF，試分析：(計算結果均保留三位有效數(shù)字)(1)動片全部旋出時，對應收音機接收電磁波的波長為多大？此LC電路的線圈的電感為多少