【期末押題預測】無線電波的發射、傳播與接收（含解析）2024-2025學年高中物理教科版

期末押題預測無線電波的發射、傳播與接收一．選擇題（共5小題）1．（2024秋?湖南期末）空鵲橋二號作為一顆中繼通信衛星，主要用于轉發月面航天器與地球之間的通信，它首次任務為嫦娥六號服務。嫦娥六號著陸點位于月球的背面，受到月球的遮擋，它無法直接與地球之間通信，因此需要鵲橋二號電磁波來轉發。下列關于電磁波的說法正確的是（）A．有些電磁波是橫波，有些電磁波是縱波 B．月面航天器與地球之間的通信的電磁波屬于電磁波譜中的無線電波 C．發射電磁波進行信號傳遞時，只能采用調頻一種方式進行調制 D．電磁波能夠傳遞信號，但是不能傳播能量2．（2024?南通三模）我國科學家利用腦機接口技術幫助截癱患者實現意念控制體外儀器。植入患者顱骨內的微處理器，將意念對應的低頻神經信號，通過高頻載波無線傳輸給體外儀器。則（）A．高頻載波屬于縱波 B．使高頻載波隨低頻神經信號改變的過程屬于調制 C．體外接收電路的固有頻率與低頻神經信號的頻率相等 D．體外接收電路中的信號經過調諧還原出低頻神經信號3．（2023秋?錦州期末）關于電磁場和電磁波的說法中正確的是（）A．電磁波不可以在真空中傳播 B．紅外線是一種波長比紅光更短的電磁波，能夠用于無線通信 C．變化的磁場可以產生電場，變化的電場可以產生磁場 D．麥克斯韋第一次在實驗室通過實驗驗證了電磁波的存在4．（2023秋?百色期末）手機是當下使用最廣泛的通訊工具。人們在使用手機時，經常通過Wi﹣Fi聯網，有時也會通過藍牙傳輸數據。Wi﹣Fi技術與藍牙技術同屬于短距離無線電技術，所使用的無線電波頻率一般在2.4GHz附近。下列說法正確的是（）A．Wi﹣Fi使用的無線電波會發生多普勒效應 B．Wi﹣Fi使用的無線電波在水中傳播比在空氣中更快 C．紫外線比藍牙使用的無線電波更易發生衍射 D．藍牙使用的無線電波有橫波也有縱波5．（2023秋?新邵縣期末）“中國天眼”位于貴州的大山深處，是500m口徑球面射電望遠鏡（FAST）。它通過接收來目宇宙深處的電磁波，探索宇宙。下列關于電磁波的說法正確的是（）A．電磁波在任何介質中傳播速度均為3×108m/s B．麥克斯韋認為均勻變化的電場能激發出變化的磁場，空間將產生電磁波 C．在真空中，紫外線的波長比紅外線小 D．電磁波只能沿直線傳播，不能發生干涉、衍射現象二．多選題（共4小題）（多選）6．（2024秋?郴州期末）隨著科學技術的發展，人們可以使用藍牙耳機接聽手機來電，其中藍牙耳機和手機都是通過電磁波來傳遞信號，信號傳輸示意如圖所示，以下說法正確的是（）A．手機和基站間通信的電磁波是紫外線 B．在空氣中傳播時，藍牙通信的電磁波波長比手機通信的電磁波波長短 C．手機通信的電磁波比藍牙通信的電磁波在遇到障礙物時更容易發生明顯衍射 D．電磁波在任何情況下都不會發生干涉（多選）7．（2024?雙城區校級開學）關于無線電波的傳播，下列敘述正確的是（）A．頻率越高，越適合沿地面傳播 B．頻率越高，越接近直線傳播 C．無線電波遇到導體，就可以在導體中激起同頻率的振蕩電流 D．只要有三顆同步衛星在赤道上空傳遞微波，就可把信號傳遍全世界（多選）8．（2024春?荔灣區期末）廣播電臺的天線可以看成是開放電路，如圖是無線電波發射的示意圖，下列說法正確的是（）A．開關閉合瞬間，電路中的電流最大 B．無線電波是一種電磁波，可以在真空中傳播 C．當線圈L中電流變為零時，磁場能開始轉化為電場能 D．由于線圈L和L′互感作用，線圈L′上產生感應電動勢（多選）9．（2024春?杭州期末）下列說法正確的是（）A．肥皂泡出現彩色條紋是光的干涉現象 B．單擺做簡諧運動時，振幅越大周期越大 C．回旋加速器可以將粒子加速到光速 D．要有效地發射電磁波需要用振蕩器產生很高頻率的電磁振蕩三．填空題（共3小題）10．（2023春?徐匯區期中）將多汁的葡萄放進微波爐內加熱是一件非常危險的事情。因為葡萄尺寸和葡萄中的微波的波長相當，所以微波會被約束在葡萄中形成某種駐波。當多個葡萄靠近時，其內部束縛的微波會通過相互作用而產生爆破現象。已知微波在水中傳播速度是真空中傳播速度的十分之一，則其在水中的波長是真空中波長的（選填“十倍”或“十分之一”），并由此估算微波爐產生微波的頻率為。11．（2022?河南二模）小嘉同學參加科技展時了解到，現今5G技術用于傳輸的電磁波信號頻率更高，傳播數據的帶寬更大，則相對而言，5G技術所用電磁波波長更（填長或短），繞過障礙物的能力更（填強、弱）。小嘉同學還了解到，為接收信號，手機都應該有天線，天線的長度應與信號電磁波的波長成正比，最好為波長的14到110之間，以前的手機天線伸得很長，現在因為12．（2021?佛山二模）自從1865年麥克斯韋預言電磁波的存在，人們的生活已經與電磁波密不可分。不同頻率的電磁波被應用于生活的各個領域。例如：我國自主建立的北斗導航系統所使用的電磁波頻率約為1561MHz，家用Wi﹣Fi所使用的電磁波頻率約為5725MHz，則Wi﹣Fi信號與北斗導航信號疊加時，（填“能”或“不能”）產生干涉現象；當Wi﹣Fi信號穿越墻壁進入另一個房間后，其波長，原因是。四．解答題（共3小題）13．（2024春?楊浦區校級期中）人們利用電磁波發展了無線電技術。電磁波給人類社會帶來了深刻而又巨大的變化，由此開辟了電子技術的新時代。今日的天空，已充滿了各種頻率不同、功率不同、傳遞信息各異的電磁波。（1）如圖1所示，在磁感應強度B隨時間t變化的以下四種磁場中，能產生電場的是，能產生電磁波是。（2）如圖2甲所示為LC振蕩電路，圖2乙為電路中電容器兩端電壓隨時間變化的圖像，則下列說法中正確的是。A．圖甲時刻電容器正處在充電過程B．由圖乙可知振蕩頻率在不斷減小C．由圖乙可知電場能在不斷減小D．減小電容器的正對面積能更有效地發射電磁波（3）（多選）電磁波的發射、傳播及接收過程如圖3所示，下列說法正確的是。A．信號源發射出的電磁波是由自由電子周期運動而產生的B．電磁波發射裝置主要由振蕩器和開放電路兩部分組成。振蕩器的作用是產生高頻振蕩電流和對開放電路供給能量C．能直接穿過電離層，以空間波的形式進行直線傳播是短波，這種直線傳播受大氣的干擾小、能量損失少、信號強D．調節頻道主要是在調節LC電路中的電容C，改變其固有頻率而產生“電諧振”現象（4）若某種電磁波在真空中的頻率為600MHz，則該電磁波的波長為m，電磁波屬于波段，（選填“無線電波”“紅外線”“可見光”“紫外”）若電磁波從真空射入水中，電磁波的頻率將（選填“變小”或“變大”或“不變”），波長將（選填“變長”或“變短”或“不變”）。14．（2023秋?奉賢區期中）萬有引力定律揭示了天體運動的規律，對于天文學和航天技術的發展有很大的推動作用。（1）1970年我國發射的第一顆人造地球衛星“東方紅一號”，至今已有五十余載。遙記當年“東方紅一號”以某種波讓《東方紅》樂曲信號“唱響”太空，該波屬于。A.機械波B.引力波C.物質波D.電磁波（2）“東方紅一號”目前仍在橢圓軌道上運行，其軌道近地點高度約為440km，遠地點高度約為2060km；后續發射的“東方紅二號”衛星運行在赤道上空36000km的同步衛星軌道上。設“東方紅一號”在近地點的加速度為a1，線速度為v1，“東方紅二號”的加速度為a2，線速度為v2，固定在地球赤道上的物體隨地球自轉的加速度為a3，線速度為v3，試比較a1、a2、a3大小關系：，v1、v2、v2的大小關系：。（3）（多選題）2020年12月，“采擬月壤”的嫦娥五號榮耀歸來。嫦娥五號是通過“太空水漂”的方式返回地球的。如圖所示，返回器關閉發動機后，從a點第一次進入大氣層，調整返回器姿態后，經b點升高，再從c點“跳”出大氣層，升高到d點后，再次從e點進入大氣層返回地球并著陸。則下列說法正確的是。A.返回器在a、c兩點的速度大小相等B.返回器在c、e兩點的速度大小相等C.返回器從c運動到d過程中處于失重狀態D.返回器從e運動到著陸過程中處于失重狀態（4）隨著人類太空活動日益頻繁，太空垃圾給航天活動帶來了安全隱患。設某人造衛星繞地球沿橢圓軌道運行，若衛星在距地心r＝8000km、速度為v＝7km/s時，與一個高速的太空垃圾發生劇烈碰撞，試分析計算，撞擊后的衛星碎片速度要達到多大，碎片才能脫離地球引力范圍到達無窮遠處。（地球半徑為6.37×103km，重力加速度g取9.8m/s2）。（5）地球周圍存在引力場，類比電場或磁場用假想的線描述引力場，如圖甲、乙、丙所示，其中最合理的是圖。若地球的質量為M，萬有引力常量為G，地球的半徑為R，類比電場強度，地球表面的重力場強度大小為。（6）（多選題）學習了廣義相對論后，某同學設想通過使空間站圍繞過環心并垂直于環面的中心軸旋轉，使空間站中的航天員獲得“人造重力”解決太空中因長期失重帶來的困擾。廣義相對論的基本原理是。A.相對性原理B.光速不變原理C.等效原理D廣義相對性原理E.質能關系（7）如圖所示，空間站的環狀管道內側壁到轉軸的距離為r1，外側壁到轉軸的距離為r2，當空間站開始旋轉，航天員感受到的“人造重力”的方向為。為使其獲得的“人造重力”與其在地面上受到的一樣大，空間站的轉速應為（地球表面重力加速度為g）。15．（2023?寶山區校級開學）智能手機可以通過移動通訊網絡來實現無線網絡接入，具有獨立的操作系統，大多數采用大容量電池、電容式觸摸屏，并可安裝第三方程序，功能強大實用性高。（1）5G（第五代移動通信技術）采用的通信頻率比4G更高，則相比4G信號。A.5G信號傳播速度更快B.5G信號波長更長C.5G信號更趨近于直線傳播D.5G信號與4G信號相遇會發生干涉（2）（多選）電容式觸摸屏其原理可簡化為如圖所示的電路。平行板電容器的上、下兩極板A、B分別接在一恒壓直流電源的兩端，當用手指觸壓屏幕上某個部位時，可動電極的極板會發生形變，電容器的電容變大，在這過程中下列說法正確的是。A.電容器所帶電荷量增大B.直流電源對電容器充電C.極板間的電場強度減小D.電阻R上有從b到a的電流（3）如表所示為某手機電池的銘牌數據，當以1A電流充電時，此電池從電量為零到充滿至少需要h；充滿消耗的電能為kW?h。類型鋰離子電池電壓4.0V容量4000mAh充電限制電壓DC5.0V（4）智能手機有許多的傳感器，如加速度傳感器。小明用手平托著手機，迅速向下運動，然后停止。以豎直向上為正方向，手機記錄了手機豎直方向的加速度a隨時間t變化的圖像如圖所示。則下列判斷正確的是。A.t1時刻手受的壓力最小B.手機t2時刻比t1速度更小C.t3時刻手受的壓力比手機重力小D.t4時刻手機速度最大

期末押題預測無線電波的發射、傳播與接收參考答案與試題解析一．選擇題（共5小題）1．（2024秋?湖南期末）空鵲橋二號作為一顆中繼通信衛星，主要用于轉發月面航天器與地球之間的通信，它首次任務為嫦娥六號服務。嫦娥六號著陸點位于月球的背面，受到月球的遮擋，它無法直接與地球之間通信，因此需要鵲橋二號電磁波來轉發。下列關于電磁波的說法正確的是（）A．有些電磁波是橫波，有些電磁波是縱波 B．月面航天器與地球之間的通信的電磁波屬于電磁波譜中的無線電波 C．發射電磁波進行信號傳遞時，只能采用調頻一種方式進行調制 D．電磁波能夠傳遞信號，但是不能傳播能量【考點】電磁波的發射和接收．【專題】定性思想；推理法；電磁場理論和電磁波；理解能力．【答案】B【分析】根據電磁波的形成原因分析判斷；根據電磁波譜判斷；根據調制的兩種方式判斷；根據波的性質判斷。【解答】解：A．電磁波的傳播方向和振動方向相互垂直的，所以電磁波是橫波，故A錯誤；B、月面航天器與地球之間的通信的電磁波屬于電磁波譜中的無線電波，故B正確；C．發射電磁波進行信號傳遞時，不能將圖像和語音直接發送傳遞，可以采用調頻、調幅二種方式進行調制，故C錯誤；D．電磁波不僅能夠傳遞信號，也能傳播能量，故D錯誤。故選：B。【點評】本題關鍵掌握電磁波的形成過程、特點和調制方式。2．（2024?南通三模）我國科學家利用腦機接口技術幫助截癱患者實現意念控制體外儀器。植入患者顱骨內的微處理器，將意念對應的低頻神經信號，通過高頻載波無線傳輸給體外儀器。則（）A．高頻載波屬于縱波 B．使高頻載波隨低頻神經信號改變的過程屬于調制 C．體外接收電路的固有頻率與低頻神經信號的頻率相等 D．體外接收電路中的信號經過調諧還原出低頻神經信號【考點】電磁波的發射和接收．【專題】定性思想；推理法；電磁場理論和電磁波；理解能力．【答案】B【分析】高頻載波是電磁波，屬于橫波；根據調制的定義分析；體外接收電路的固有頻率與高頻載波的頻率相等；體外接收電路中的信號經過檢波還原出低頻神經信號。【解答】解：A．高頻載波是電磁波，屬于橫波，故A錯誤；B．使高頻載波隨低頻神經信號改變的過程屬于調制，故B正確；C．體外接收電路的固有頻率與高頻載波的頻率相等，故C錯誤；D．體外接收電路中的信號經過檢波還原出低頻神經信號，這個過程是解調，是調制的逆過程，使體外儀器產生電諧振的過程叫調諧，故D錯誤。故選：B。【點評】本題通過意念控制體外儀器，考查電磁波的發射和接收過程的規律，要求能熟練掌握對應的過程和各過程的名稱及作用。3．（2023秋?錦州期末）關于電磁場和電磁波的說法中正確的是（）A．電磁波不可以在真空中傳播 B．紅外線是一種波長比紅光更短的電磁波，能夠用于無線通信 C．變化的磁場可以產生電場，變化的電場可以產生磁場 D．麥克斯韋第一次在實驗室通過實驗驗證了電磁波的存在【考點】電磁波的發射和接收；麥克斯韋電磁場理論；電磁波的產生．【專題】定性思想；推理法；電磁場理論和電磁波；理解能力．【答案】C【分析】電磁波傳播不需要介質；根據紅外線的基本性質和應用分析，根據麥克斯韋電磁場理論分析判斷；根據電磁波的發現歷程分析判斷。【解答】解：A．電磁波傳播不需要介質，電磁波在介質和真空中都可以傳播，故A錯誤；B．紅外線是一種波長比紅光更長的電磁波，紅外線具有顯著的熱效應，其主要作用是熱作用，所以紅外線可以用于遙感，故B錯誤；C．根據麥克斯韋電磁場理論可知，變化的磁場可以產生電場，變化的電場可以產生磁場，故C正確；D．麥克斯韋提出了完整的電磁場理論的假說，而赫茲通過實驗證實了電磁波的存在，故D錯誤。故選：C。【點評】本題考查麥克斯韋的電磁場理論和電磁波的相關知識，知道麥克斯韋提出了完整的電磁場基礎上，赫茲發現電磁波的實驗的事實。4．（2023秋?百色期末）手機是當下使用最廣泛的通訊工具。人們在使用手機時，經常通過Wi﹣Fi聯網，有時也會通過藍牙傳輸數據。Wi﹣Fi技術與藍牙技術同屬于短距離無線電技術，所使用的無線電波頻率一般在2.4GHz附近。下列說法正確的是（）A．Wi﹣Fi使用的無線電波會發生多普勒效應 B．Wi﹣Fi使用的無線電波在水中傳播比在空氣中更快 C．紫外線比藍牙使用的無線電波更易發生衍射 D．藍牙使用的無線電波有橫波也有縱波【考點】電磁波的發射和接收；電磁波與信息化社會．【專題】定性思想；推理法；簡諧運動專題；電磁場理論和電磁波；理解能力．【答案】A【分析】根據無線電波、電磁波的性質，包括多普勒效應、傳播速度、衍射現象以及波的類型判斷選項。【解答】解：A、多普勒效應是波動過程共有的特征，Wi﹣Fi使用的無線電波會發生多普勒效應，故A正確；B、Wi﹣Fi使用的無線電波在水中傳播比在空氣中更慢，故B錯誤；C、藍牙使用的無線電波的波長大于紫外線的波長，則藍牙使用的無線電波比紫外線更易發生衍射，故C錯誤；D、藍牙使用的無線電波為橫波，故D錯誤。故選：A。【點評】本題關鍵在于理解電磁波的性質，包括多普勒效應、傳播速度、衍射現象以及波的類型。特別注意電磁波在不同介質中的傳播速度差異，以及電磁波的橫波特性。5．（2023秋?新邵縣期末）“中國天眼”位于貴州的大山深處，是500m口徑球面射電望遠鏡（FAST）。它通過接收來目宇宙深處的電磁波，探索宇宙。下列關于電磁波的說法正確的是（）A．電磁波在任何介質中傳播速度均為3×108m/s B．麥克斯韋認為均勻變化的電場能激發出變化的磁場，空間將產生電磁波 C．在真空中，紫外線的波長比紅外線小 D．電磁波只能沿直線傳播，不能發生干涉、衍射現象【考點】電磁波的發射和接收；麥克斯韋電磁場理論；電磁波的發現．【專題】定性思想；推理法；電磁場理論和電磁波；理解能力．【答案】C【分析】電磁波在真空中傳播的速度為3×108m/s，不同的介質中傳播速度不同；明確電磁波的發現經過，知道麥克斯韋的電磁理論的基本內容。【解答】解：A．電磁波只有在真空中傳播時的速度才為3×108m/s，根據v=cn可知，在介質中傳播時速度小于3×10B．均勻變化的電場激發恒定的磁場，恒定的磁場無法再形成電場，故無法在空間中產生電磁波，故B錯誤；C．在真空中，紫外線的波長比紅外線小，故C正確；D．電磁波在同種均勻介質或真空中只能沿直線傳播，并且能夠發生干涉、衍射現象，故D錯誤。故選：C。【點評】本題考查對電磁波的傳輸以及電磁波中的波速、波長和頻率公式的理解，要求能明確各量的決定因素，知道電磁波發現的物理學史。二．多選題（共4小題）（多選）6．（2024秋?郴州期末）隨著科學技術的發展，人們可以使用藍牙耳機接聽手機來電，其中藍牙耳機和手機都是通過電磁波來傳遞信號，信號傳輸示意如圖所示，以下說法正確的是（）A．手機和基站間通信的電磁波是紫外線 B．在空氣中傳播時，藍牙通信的電磁波波長比手機通信的電磁波波長短 C．手機通信的電磁波比藍牙通信的電磁波在遇到障礙物時更容易發生明顯衍射 D．電磁波在任何情況下都不會發生干涉【考點】電磁波的發射和接收；電磁波與信息化社會．【專題】定性思想；推理法；電磁場理論和電磁波；推理論證能力．【答案】BC【分析】A.根據電磁波譜結合頻率進行分析判斷；BC.根據明顯衍射現象條件結合公式v＝λf進行分析判斷；D.根據干涉發生的條件進行分析解答。【解答】解：A.根據圖中電磁波的頻率分析，手機和基站間通信的電磁波是頻率較低的電磁波，不屬于紫外線，故A錯誤；BC.在空氣中傳播時，根據公式v＝λf，藍牙通信電磁波的頻率高于手機通信的電磁波頻率，故藍牙通信電磁波的波長短于手機通信的電磁波波長，結合明顯衍射現象發生條件可知，手機通信的電磁波比藍牙通信的電磁波在遇到障礙物時更容易發生明顯衍射，故BC正確；D.只要滿足干涉條件，電磁波也能發生干涉現象，故D錯誤。故選：BC。【點評】考查電磁波譜和干涉、衍射等知識，會根據題意進行準確分析解答。（多選）7．（2024?雙城區校級開學）關于無線電波的傳播，下列敘述正確的是（）A．頻率越高，越適合沿地面傳播 B．頻率越高，越接近直線傳播 C．無線電波遇到導體，就可以在導體中激起同頻率的振蕩電流 D．只要有三顆同步衛星在赤道上空傳遞微波，就可把信號傳遍全世界【考點】電磁波的發射和接收．【專題】信息給予題；定性思想；推理法；電磁場理論和電磁波；理解能力．【答案】BCD【分析】AB.根據電磁波的波長、波速和頻率的關系c＝λf分析作答；C.根據電諧振分析電磁波的接收；D.同步衛星的高度遠大于地球半徑，根據幾何知識分析作答。【解答】解：AB．根據波長、波速和頻率的關系c＝λf可知，電磁波頻率越高，波長越短，衍射性越差，不易沿地面傳播，而跟光的傳播相似，沿直線傳播，故A錯誤，B正確；C．無線電波遇到導體，會在導體內產生同頻率的振蕩電流，故C正確；D．由于同步衛星相對地面靜止在赤道上空36000km高的地方，遠大于地球半徑，用它作微波中繼站，根據幾何知識，只要有三顆互成120°的同步衛星，就能覆蓋全球，故D正確。故選：BCD。【點評】本題考查了電磁波的傳播，理解電磁波的波長、波速和頻率的關系c＝λf；注意：電磁波在介質中傳播時，頻率不變，而傳播速度改變。（多選）8．（2024春?荔灣區期末）廣播電臺的天線可以看成是開放電路，如圖是無線電波發射的示意圖，下列說法正確的是（）A．開關閉合瞬間，電路中的電流最大 B．無線電波是一種電磁波，可以在真空中傳播 C．當線圈L中電流變為零時，磁場能開始轉化為電場能 D．由于線圈L和L′互感作用，線圈L′上產生感應電動勢【考點】電磁波的發射和接收．【專題】定性思想；歸納法；電磁場理論和電磁波；理解能力．【答案】BD【分析】無線電波是一種電磁波，電磁波可以在真空中傳播；在無線電波發射過程中，當開關閉合瞬間，電路中的電流逐漸增大，不是最大；當線圈L中電流變為零時，磁場能完全轉化為電場能；線圈L和L'通過互感作用，會使線圈L'上產生感應電動勢。【解答】解：A.開關閉合瞬間，電流從零開始增大，不是最大，故A錯誤；B.無線電波是電磁波，可以在真空中傳播，故B正確；C.當線圈L中電流變為零時，磁場能已經完全轉化為電場能，不是開始轉化，故C錯誤；D.由于線圈L和L'互感作用，線圈L'上會產生感應電動勢，故D正確。故選：BD。【點評】掌握電磁振蕩的基本過程是解題的基礎，知道電磁波能夠在真空中傳播。（多選）9．（2024春?杭州期末）下列說法正確的是（）A．肥皂泡出現彩色條紋是光的干涉現象 B．單擺做簡諧運動時，振幅越大周期越大 C．回旋加速器可以將粒子加速到光速 D．要有效地發射電磁波需要用振蕩器產生很高頻率的電磁振蕩【考點】電磁波的發射和接收；薄膜干涉現象；單擺及單擺的條件；回旋加速器．【專題】定性思想；歸納法；光的干涉專題；電磁場理論和電磁波；理解能力．【答案】AD【分析】肥皂泡出現彩色條紋是光的干涉現象；根據單擺的周期公式分析；根據相對論效應分析；根據發射電磁波的條件分析。【解答】解：A、肥皂泡在陽光下的色彩是薄膜干涉形成的，故A正確；B、由單擺周期公式T=2πLC、回旋加速器可以將粒子加速到光速在理論上是可能的，根據相對論效應可知速度越大，粒子的質量就越大，如果加速到光速時粒子的質量將無窮大，所以要加速到光速在現實中不可能，故C錯誤；D.振蕩電路發射電磁波的條件是：有足夠高的振蕩頻率與開放電路，所以要有效地發射電磁波需要用振蕩器產生很高頻率的電磁振蕩，故D正確。故選：AD。【點評】題目中涉及到的知識點比較多，需要理解的并不多，但需要熟練記憶，在平時的學習中需要多加記憶。三．填空題（共3小題）10．（2023春?徐匯區期中）將多汁的葡萄放進微波爐內加熱是一件非常危險的事情。因為葡萄尺寸和葡萄中的微波的波長相當，所以微波會被約束在葡萄中形成某種駐波。當多個葡萄靠近時，其內部束縛的微波會通過相互作用而產生爆破現象。已知微波在水中傳播速度是真空中傳播速度的十分之一，則其在水中的波長是真空中波長的十分之一（選填“十倍”或“十分之一”），并由此估算微波爐產生微波的頻率為2000MHz。【考點】電磁波的發射和接收．【專題】定量思想；推理法；電磁場理論和電磁波；推理論證能力．【答案】十分之一；2000MHz（接近即可）。【分析】根據波速與波長關系v＝λf分析求解；葡萄的直徑約為1.5cm，由此計算微波在真空中的波長，再根據f=c【解答】解：已知微波在水中傳播速度是真空中傳播速度的十分之一，由v＝λf可知其在水中的波長是真空中波長的十分之一。葡萄的直徑約為1.5cm，所以微波在真空中的波長為：λ≈10×1.5cm＝0.15m則微波的頻率約為：f=c其中c＝3×108m/s代入數據得：f＝2000MHz故答案為：十分之一；2000MHz（接近即可）。【點評】本題借助微波爐考查微波的相關知識，注意公式v＝λf的理解與運用。11．（2022?河南二模）小嘉同學參加科技展時了解到，現今5G技術用于傳輸的電磁波信號頻率更高，傳播數據的帶寬更大，則相對而言，5G技術所用電磁波波長更短（填長或短），繞過障礙物的能力更弱（填強、弱）。小嘉同學還了解到，為接收信號，手機都應該有天線，天線的長度應與信號電磁波的波長成正比，最好為波長的14到110之間，以前的手機天線伸得很長，現在因為【考點】電磁波的發射和接收．【專題】定性思想；推理法；電磁場理論和電磁波；分析綜合能力．【答案】短；弱；波長更短導致天線更短。【分析】由頻率和波長的關系，以及與衍射現象的關系進行分析。【解答】解：根據波長和頻率的關系式可得：f=c已知頻率越高，波長越短，則波的衍射現象更不明顯，繞過障礙物的能力更弱；由于天線的長度和電磁波的波長成正比，電磁波此時波長變短，故天線長度也將變短；故答案為：短；弱；波長更短導致天線更短。【點評】本題主要考查了頻率和波長的關系，以及與衍射現象的關系，解題關鍵在于波長與頻率為反比關系，頻率越高，波長越短。12．（2021?佛山二模）自從1865年麥克斯韋預言電磁波的存在，人們的生活已經與電磁波密不可分。不同頻率的電磁波被應用于生活的各個領域。例如：我國自主建立的北斗導航系統所使用的電磁波頻率約為1561MHz，家用Wi﹣Fi所使用的電磁波頻率約為5725MHz，則Wi﹣Fi信號與北斗導航信號疊加時，不能（填“能”或“不能”）產生干涉現象；當Wi﹣Fi信號穿越墻壁進入另一個房間后，其波長變大，原因是電磁波穿越墻壁后能量會減小，但波的頻率變小，同時傳播速度不變，故波長變大。【考點】電磁波的發射和接收；波發生穩定干涉的條件．【專題】定量思想；推理法；電磁場理論和電磁波；推理論證能力．【答案】不能，變大，電磁波穿越墻壁后能量會減小，但波的頻率會不變，同時傳播速度不變，故波長不變。【分析】生干涉現象的兩列波頻率必須相等。電磁波穿越墻壁后能量會減小，但波的頻率會減小，同時傳播速度不變，故波長變大。【解答】解：發生干涉現象的兩列波頻率必須相等。所以Wi﹣Fi信號與北斗導航信號疊加時，不能發生干涉現象。電磁波穿越墻壁后能量會減小，但波的頻率會不變，同時傳播速度不變，故波長不變。故答案為：不能，變大，電磁波穿越墻壁后能量會減小，但波的頻率會不變，同時傳播速度不變，故波長不變。【點評】本題考查電磁波的干涉，注意頻率相等才能干涉。波的頻率減小，速度不變，所以波長變大。四．解答題（共3小題）13．（2024春?楊浦區校級期中）人們利用電磁波發展了無線電技術。電磁波給人類社會帶來了深刻而又巨大的變化，由此開辟了電子技術的新時代。今日的天空，已充滿了各種頻率不同、功率不同、傳遞信息各異的電磁波。（1）如圖1所示，在磁感應強度B隨時間t變化的以下四種磁場中，能產生電場的是乙、丙、丁，能產生電磁波是乙和丁。（2）如圖2甲所示為LC振蕩電路，圖2乙為電路中電容器兩端電壓隨時間變化的圖像，則下列說法中正確的是D。A．圖甲時刻電容器正處在充電過程B．由圖乙可知振蕩頻率在不斷減小C．由圖乙可知電場能在不斷減小D．減小電容器的正對面積能更有效地發射電磁波（3）（多選）電磁波的發射、傳播及接收過程如圖3所示，下列說法正確的是ABD。A．信號源發射出的電磁波是由自由電子周期運動而產生的B．電磁波發射裝置主要由振蕩器和開放電路兩部分組成。振蕩器的作用是產生高頻振蕩電流和對開放電路供給能量C．能直接穿過電離層，以空間波的形式進行直線傳播是短波，這種直線傳播受大氣的干擾小、能量損失少、信號強D．調節頻道主要是在調節LC電路中的電容C，改變其固有頻率而產生“電諧振”現象（4）若某種電磁波在真空中的頻率為600MHz，則該電磁波的波長為0.5m，電磁波屬于無線電波波段，（選填“無線電波”“紅外線”“可見光”“紫外”）若電磁波從真空射入水中，電磁波的頻率將不變（選填“變小”或“變大”或“不變”），波長將變短（選填“變長”或“變短”或“不變”）。【考點】電磁波的發射和接收；電磁波的產生．【專題】定量思想；推理法；電磁場理論和電磁波；推理論證能力．【答案】（1）乙、丙、丁；乙和丁；（2）D；（3）ABD；（4）0.5，無線電波，不變，變短。【分析】（1）根據麥克斯韋的電磁場理論的內容進行分析和判斷；（2）根據LC振蕩電路的充放電特點、振蕩頻率的公式以及電磁場的變化情況結合平行板電容器的電容公式進行分析解答；（3）根據電磁波的產生、發射、傳播和接受等原理進行分析解答；（4）根據真空中的波速公式和介質中的波速變化情況進行分析解答。【解答】解：（1）根據麥克斯韋的電磁場理論，甲圖的磁場是恒定的，不能產生電場，更不能產生電磁波；乙圖的磁場是周期性變化的，可以產生周期性變化的電場，因而可以產生持續的電磁波；丙圖的磁場是均勻變化的，能產生恒定的電場，而恒定的電場不能再產生磁場，因此不能產生持續的電磁波；丁圖的磁場是周期性變化的，能產生周期性變化的電場，故能產生持續的電磁波。（2）A.由回路中的電流方向以及極板所帶電的電性可知電容器正在放電，故A錯誤；B.由f=1C.電場能處在不斷增大、減小的周期性變化中，故C錯誤；D.由C=εrS（3）A.根據電磁波產生的機制可以得出，信號源發射出的電磁波是由自由電子周期運動而產生的，故A正確；B.電磁波發射裝置主要由振蕩器和開放電路兩部分組成。且振蕩器的作用是產生高頻振蕩電流和對開放電路供給能量，故B正確；C.短波主要靠電離層反射傳播，以天波的形式傳播，故C錯誤；D.調節頻道主要是在調節LC電路中的電容C，改變其固有頻率而產生“電諧振”現象，故D正確，故選：ABD；（4）若某種電磁波在真空中的頻率為600MHz，則該電磁波的波長λ=cf=3故答案為：（1）乙、丙、丁；乙和丁；（2）D；（3）ABD；（4）0.5，無線電波，不變，變短。【點評】考查電磁場理論、電磁波的發射和接收等問題，會根據題意進行準確的分析和判斷。14．（2023秋?奉賢區期中）萬有引力定律揭示了天體運動的規律，對于天文學和航天技術的發展有很大的推動作用。（1）1970年我國發射的第一顆人造地球衛星“東方紅一號”，至今已有五十余載。遙記當年“東方紅一號”以某種波讓《東方紅》樂曲信號“唱響”太空，該波屬于D。A.機械波B.引力波C.物質波D.電磁波（2）“東方紅一號”目前仍在橢圓軌道上運行，其軌道近地點高度約為440km，遠地點高度約為2060km；后續發射的“東方紅二號”衛星運行在赤道上空36000km的同步衛星軌道上。設“東方紅一號”在近地點的加速度為a1，線速度為v1，“東方紅二號”的加速度為a2，線速度為v2，固定在地球赤道上的物體隨地球自轉的加速度為a3，線速度為v3，試比較a1、a2、a3大小關系：a1＞a2＞a3，v1、v2、v2的大小關系：v1＞v2＞v3。（3）（多選題）2020年12月，“采擬月壤”的嫦娥五號榮耀歸來。嫦娥五號是通過“太空水漂”的方式返回地球的。如圖所示，返回器關閉發動機后，從a點第一次進入大氣層，調整返回器姿態后，經b點升高，再從c點“跳”出大氣層，升高到d點后，再次從e點進入大氣層返回地球并著陸。則下列說法正確的是BD。A.返回器在a、c兩點的速度大小相等B.返回器在c、e兩點的速度大小相等C.返回器從c運動到d過程中處于失重狀態D.返回器從e運動到著陸過程中處于失重狀態（4）隨著人類太空活動日益頻繁，太空垃圾給航天活動帶來了安全隱患。設某人造衛星繞地球沿橢圓軌道運行，若衛星在距地心r＝8000km、速度為v＝7km/s時，與一個高速的太空垃圾發生劇烈碰撞，試分析計算，撞擊后的衛星碎片速度要達到多大，碎片才能脫離地球引力范圍到達無窮遠處。（地球半徑為6.37×103km，重力加速度g取9.8m/s2）。（5）地球周圍存在引力場，類比電場或磁場用假想的線描述引力場，如圖甲、乙、丙所示，其中最合理的是圖甲。若地球的質量為M，萬有引力常量為G，地球的半徑為R，類比電場強度，地球表面的重力場強度大小為GMr2（6）（多選題）學習了廣義相對論后，某同學設想通過使空間站圍繞過環心并垂直于環面的中心軸旋轉，使空間站中的航天員獲得“人造重力”解決太空中因長期失重帶來的困擾。廣義相對論的基本原理是CD。A.相對性原理B.光速不變原理C.等效原理D廣義相對性原理E.質能關系（7）如圖所示，空間站的環狀管道內側壁到轉軸的距離為r1，外側壁到轉軸的距離為r2，當空間站開始旋轉，航天員感受到的“人造重力”的方向為指向環的外側。為使其獲得的“人造重力”與其在地面上受到的一樣大，空間站的轉速應為12π?gr【考點】電磁波的發射和接收；不同軌道上的衛星或行星（可能含赤道上物體）運行參數的比較；衛星的發射及變軌問題；廣義相對論．【專題】定量思想；推理法；萬有引力定律的應用專題；人造衛星問題；推理論證能力．【答案】（1）D；（2）a1＞a2＞a3，v1＞v2＞v3；（3）BD；（4）撞擊后的衛星碎片速度要達到v≥9.97km/s，碎片才能脫離地球引力范圍到達無窮遠處；（5）甲，GMr2；（6）CD；（7）指向環的外側，12π【分析】（1）根據電磁波的屬性進行分析判斷；（2）根據萬有引力提供向心力導出加速度和速度的表達式，結合圓周運動中加速度與角速度、線速度與角速度的關系列式分析判斷；（3）根據機械能守恒條件結合衛星的向心運動或者離心運動的受力情況進行綜合判斷；（4）根據機械能守恒定律結合表達式以及黃金代換式列式求解；（5）根據電場和磁場的類比，分析重力和重力場、質量的關系進行分析判斷；（6）根據廣義相對論和狹義相對論的內容進行分析解答；（7）根據圓周運動向心力的來源結合彈力的方向以及等效重力的思想列式求解相應的角速度和轉速。【解答】解：（1）A.在太空這種真空環境中，機械波無法傳播，故A錯誤；B.引力波是由時空彎曲產生的波動，它的傳播不需要介質。但引力波的探測技術復雜，且主要用于研究宇宙的大尺度結構和黑洞等天體，不適用于衛星通信，故B錯誤；C.物質波，又稱德布羅意波，是描述粒子波動性的物理概念。它與衛星通信無關，故C錯誤；D.電磁波是由電場和磁場交替變化而產生的波動，它的傳播不需要介質，且速度快、穿透力強，廣泛應用于無線通信、衛星通信等領域。因此，“東方紅一號”衛星通過電磁波將《東方紅》樂曲信號傳輸到太空，故D正確。故選：D。（2）根據牛頓第二定律有GMmr2=ma，得a=GMr2，而“東方紅二號”的軌道半徑更大，故a1＞a2，“東方紅二號”衛星為地球同步衛星，它和赤道上隨地球自轉的物體具有相同的角速度，由勻速圓周運動的規律a＝ω2r，因“東方紅二號”衛星半徑大，可得a2＞a3，綜上可得a1＞a2＞a3；假設“東方紅一號”衛星過近地點做勻速圓周運動的線速度為v，需要點火加速變為橢圓軌道，則v1＞v，根據萬有引力提供向心力GMmr2=mv2rv1＞v2＞v3；（3）A.返回器從a點進入大氣層到經b點再到c點“跳”出大氣層的過程中，由于空氣阻力等能量損耗，機械能不守恒。所以返回器在a、c兩點的速度大小不相等，故A錯誤；B.從c點“跳”出大氣層到d點再從e點進入大氣層的過程中，屬于真空中運動，沒有空氣阻力，機械能守恒。所以返回器在c、e兩點的速度大小相等，故B正確；C.返回器從c運動到d的過程中，是遠離地球上方做離心運動，離心力大于萬有引力，加速度方向向上，返回器處于超重狀態，故C錯誤；D.返回器從e運動到著陸的過程，做向心運動，萬有引力大于離心力，加速度方向向下，返回器處于失重狀態，故D正確。故選：BD。（4）碎片到達無窮遠處引力勢能為零，若此時動能大于等于零就可以脫離地球引力范圍，即需滿足碎片到達無窮遠處其機械能E機≥0。設撞擊后衛星碎片的速度為v，撞擊后衛星碎片的機械能為E0＝Ep0+Ek0＝﹣GM地球m碎片r+12m碎片v2＞0，根據機械能守恒定律E機＝E0＝﹣GM地球m碎片r+1（5）在電場中，電場線是從正電荷出發，到負電荷終止，或者從無窮遠出發到負電荷終止，電場線不會相交。在磁場中，磁感線總是閉合的，也不會相交。對于地球周圍的引力場，由于地球是一個質量集中的球體，其引力類似于點電荷的電場，故最合理的是圖甲；我們類比電場強度來定義地球表面的重力場強度。在電場中，電場強度E定義為電場力F與試探電荷電量q的比值，即E=Fq，在地球表面，物體受到的重力F等于萬有引力，即F＝GMmr2，其中m是物體的質量。因此，我們可以類比電場強度，定義地球表面的重力場強度E（6）A.相對性原理是狹義相對論的基本原理之一，強調在不同慣性參考系中，物理定律的形式是相同的，它與廣義相對論的核心內容不直接相關，故A錯誤；B.光速不變原理，同樣是狹義相對論的基本原理，指出在任意慣性參考系中，光在真空中的傳播速度都是恒定的。這也不屬于廣義相對論的核心原理，故B錯誤；C.等效原理是廣義相對論的一個核心原理，指出在一個封閉的系統中，無法區分是引力作用還是加速度作用導致的物理效應。這與題目中的“人造重力”概念直接相關，因為通過空間站的旋轉產生的向心力可以模擬重力的效果，這正是等效原理的一個應用，故C正確；D.“廣義相對性原理”視為廣義相對論的一