4.5 无线电波与移动互联网——高二物理教科版(2019)选择性必修二同步课时作业
1.我国高铁技术、北斗卫星导航系统、5G通信技术,目前处于世界领先水平。与4G相比,5G具有“更高网速、低延时、低功率海量连接、通信使用的电磁波频率更高”等特点。与4G相比,5G使用的电磁波( )
A.波长更长 B.能量子的能量更小
C.能量子的能量更大 D.传播速度更快
2.现在人们的生活越来越与电磁波密不可分。例如,我国自主建立的北斗卫星导航系统,所使用的电磁波频率约为1561 MHz,家用WiFi所使用的电磁波频率约为5725 MHz。下列说法错误的是( )
A.可见光也是电磁波
B.紫外线比无线电波的波长短
C.微波炉加热食物,利用了电流通过电阻产生热量的原理
D.γ射线是频率很高的电磁波
3.第五代移动通信技术简称5G,5G应用频段的无线电波传送信号,5G将帮助世界开启万物互联新时代。下列关于电磁波谱的说法正确的是( )
A.遥控器是利用无线电波工作的
B.红外线的波长比无线电波的波长更长
C.医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒
D.X射线的频率比射线的频率大
4.使用蓝牙耳机可以接听手机来电,蓝牙通信的电磁波波段为。已知可见光的波段为,则蓝牙通信的电磁波( )
A.是蓝光 B.波长比可见光短
C.比可见光更容易发生衍射现象 D.在真空中的传播速度比可见光小
5.如图为公交车上车时刷卡的情景,当听到“嘀”的声音,表示刷卡成功。刷卡所用的IC卡内部有电感线圈L和电容C构成的LC振荡电路。刷卡时,读卡机向外发射某一特定频率的电磁波,IC卡内的LC振荡电路产生电谐振,线圈L中产生感应电流,给电容C充电,达到一定的电压后,驱动卡内芯片进行数据处理和传输。下列说法正确的是( )
A.读卡机发射的电磁波不能在真空中传播
B.IC卡是通过X射线工作的
C.读卡机发射的电磁波偏离该特定频率,则IC卡内不会产生感应电流
D.IC卡既能接收读卡机发射的电磁波,也有向读卡机传输数据的功能
6.使用蓝牙耳机接听手机来电,信号传输示意如图所示,以下说法正确的是( )
A.蓝牙通信的电磁波是可见光
B.在同种介质中,蓝牙通信的电磁波波长比手机通信的电磁波波长短
C.两束蓝牙通信的电磁波在任何情况下都不会发生干涉
D.蓝牙通信的电磁波在真空中的传播速度小于光速
7.“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.为了将信号发射出去,先要进行解调
C.“小蜜蜂”接收电磁波时,要使接收电路中出现电谐振现象,称为调谐
D.载波频率越高,经调制后发射出来的电磁波传播得越快
8.5G移动网络正在悄悄改变着人们的生活。5G网络信号使用的通信频率在3.0GHz以上的超高频段和极高频段,4G网络使用的通信频率在0.3GHz~3.0GHz间的特高频段下列说法正确的是( )
A.4G、5G信号需要光导纤维进行传播
B.5G信号的频率比4G信号要大
C.4G信号比5G信号的波长更短
D.在真空中4G信号比5G信号的传播速度慢
9.第五代移动通信技术简称5G,5G应用3300MHz~5000MHz频段的无线电波传送信号,5G将帮助世界开启万物互联新时代。下列关于电磁波谱的说法正确的是( )
A.红外线的波长比无线电波的波长更长
B.遥控器是利用无线电波工作的
C.X射线的频率比γ射线的频率大
D.医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒
10.电磁波携带的信息,既可以有线传播,也可以无线传播。下列事例中不是利用电磁波传递信息的是( )
A.手机用“WIFI”上网
B.铁骑交警利用随身携带的对讲机交流
C.蝙蝠利用“回声”定位
D.神舟十三号宇航员进行“天宫课堂”直播授课
11.最新车载GPS导航仪通过与导航卫星互相传递信息,确定汽车所处的准确位置,并在电子地图上显示出来(如图所示),为汽车驾驶员导航,下列有关说法正确的是( )
A.导航卫星发射的电磁波比光的传播速度慢
B.导航仪上的移动电话通过电流传递信息
C.导航卫星发射的电磁波不能在真空中传播
D.导航仪与导航卫星通过电磁波传递信息
12.电磁辐射是一种复合的电磁波,以相互垂直的电场和磁场随时间的变化而传递能量。人体生命活动包含一系列的生物电活动,这些生物电对环境的电磁波非常敏感,因此,电磁辐射可以对人体造成影响和损害。《环境电磁波卫生标准》等法规规定:当电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不超过时,对人体没有任何影响。某办公区域内采用如图所示的无线路由器,若它的电磁辐射功率是7.5W,则人体与该装置的安全距离至少为( )
A.2.0m B.3.0m C.4.0m D.6.0m
13.第五代移动通信技术(5thGenerationMobileCommunicationTechnology,简称5G)因采用了更高的频率,其频谱资源是4G的10倍以上,速率提高了近100倍。5G具有高速率、低时延和大连接的特点。以下说法正确的是( )
A.振荡电路的乘积越小,振荡电路产生的电磁波频率就越高
B.真空中,电磁波的频率越高,其传播速度就越大
C.5G中高频电磁波的波长要短于可见光的波长
D.把声音信号加到高频电磁波中,这个过程叫解调
14.一台收音机可接收中波、短波两个波段的无线电波,打开收音机后盖,在磁棒上能看到两组线圈,其中一组是用细线密绕匝数多的线圈,另一组是用粗线疏绕匝数少的线圈,由此可以判断( )
A.匝数多的电感大,使调谐电路的固有频率较小,故用于接收中波
B.匝数多的电感小,使调谐电路的固有频率较大,故用于接收短波
C.匝数少的电感小,使调谐电路的固有频率较小,故用于接收中波
D.匝数少的电感大,使调谐电路的固有频率较大,故用于接收短波
15.国产新能源汽车安装了“防撞预警安全系统”,新能源汽车配备的雷达会发射毫米级电磁波,并对前车反射的毫米波进行处理,下列关于毫米波和防撞系统的说法正确的是( )
A.毫米波不是横波
B.毫米波不能在真空中传播
C.毫米波遇到前车时会发生明显衍射现象
D.该系统运用了多普勒效应
答案以及解析
1.答案:C
解析:5G使用的电磁波频率更大,传播速度不变,均为光速c,根据则波长更短,根据可知能量子的能量更大。故选C。
2.答案:C
解析:可见光是电磁波谱中人眼可以感知的部分,故A正确;
紫外线比无线电波的波长短,故B正确;
微波炉加热食物,是利用微波加热,不是电流的热效应,故C错误;
γ射线是频率很高的电磁波,故D正确;
本题选择错误的,故选C。
3.答案:C
解析:A.遥控器是利用红外线工作的,故A错误;
B.红外线的波长比无线电波的波长更短,故B错误;
C.医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒,故C正确;
D.X射线的频率比射线的频率小,故D错误。
故选C。
4.答案:C
解析:A.根据题意可知,蓝牙通信的电磁波频率小于可见光频率,所以蓝牙通信的电磁波不可能是蓝光,故A错误;
B.因为蓝牙通信的电磁波频率小于可见光频率,根据可知,波长比可见光长,故B错误;
C.因为波长比可见光长,所以更容易发生衍射现象,故C正确;
D.所有电磁波在真空中传播速度都为光速,是一样的,故D错误。
故选C。
5.答案:D
解析:A.读卡机发射的电磁波能在真空中传播,选项A错误;B.IC卡工作肯定不是依靠X射线,X射线的辐射能量比较大,长时间接触对人体有害,选项B错误;C.若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率,则IC卡内仍会产生感应电流,只不过不能产生电谐振,从而不能产生较大的感应电流,选项C错误;D.IC卡既能接收读卡机发射的电磁波,也有向读卡机传输数据的功能,选项D正确。故选D。
6.答案:B
解析:蓝牙通信的电磁波是无线电波,不是可见光,A错误;在同种介质中,蓝牙通信与手机通信的电磁波传播速度相等,但蓝牙通信的电磁波频率高于手机通信的电磁波频率,所以蓝牙通信的电磁波波长比手机通信的电磁波波长短,B正确;两束蓝牙通信的电磁波若频率相同,相位差恒定,就会发生干涉,C错误;蓝牙通信的电磁波在真空中的传播速度等于光速,D错误。
7.答案:C
解析:A.无线麦克风含有一个无线电发射装置,可以把声音信号转化成电磁波信号,再发射出去,故A错误;
B.为了将信号发射出去,需要把声音信号加到高频电磁波中,这个过程叫调制,故B错误;
C.“小蜜蜂”接收电磁波时,需要使接收电磁波的LC振荡电路的固有频率与电磁波的频率相同,从而发生电谐振,这个过程叫调谐,故C正确;
D.真空中任何频率电磁波的速度都等于光速,故D错误;
故选C。
8.答案:B
解析:A.电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播,故A错误;
B.根据题意可知,5G网络信号频率高于4G,故B正确;
C.根据可知,4G信号比5G信号的波长更长,故C错误;
D.真空中电磁波传播速度均相同,故D错误。
故选B。
9.答案:D
解析:红外线的波长比无线电波的波长短,选项A错误;遥控器是利用红外线工作的,选项B错误;X射线的频率比γ射线的频率小,选项C错误;医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒,选项D正确。
10.答案:C
解析:AB.手机用“WIFI”上网和铁骑交警利用随身携带的对讲机交流都是利用电磁波中的无线电波传递信息的,A正确;
C.蝙蝠利用“回声”定位是利用超声波进行的,C错误;
D.“天宫课堂”主要依靠中继卫星系统通过电磁波进行天地互动,D正确。
本题选不是利用电磁波传递信息的,故选C。
11.答案:D
解析:A.电磁波和光的传播速度是一样的,选项A错误;
B.导航仪上的移动电话也是通过电磁波来传递信息的,选项B错误;
C.电磁波可以在真空中传播,选项C错误;
D.导航仪和导航卫星是通过电磁波来传递信息的,选项D正确。
故选D。
12.答案:A
解析:设人体与该装置的安全距离至少为x,则
解得
故选A。
13.答案:A
解析:A.由可知,乘积越小,振荡电路产生的电磁波频率就越高,故A正确;
B.真空中,不同电磁波的传播速度相同都为光速,故B错误;
C.5G使用的电磁波属无线电波,由电磁波谱可知,5G中高频电磁波的波长要长于可见光的波长,故C错误;
D.把声音信号加到高频电磁波中,这个过程叫调制,故D错误。
故选A。
14.答案:A
解析:BD.密绕匝数多的线圈电感大,疏绕匝数少的线圈电感小,故BD错误;
C.由
可知,匝数少的线圈电感小,调谐电路的固有频率较大,故C错误;
A.中波的频率比短波频率小,匝数多的线圈电感大,调谐电路的固有频率较小,所以用于接收中波,故A正确。
故选A。
15.答案:D
解析:A.毫米波是由LC振荡电路激发而产生的电磁波,是横波,故A错误;
B.电磁波可以在真空中传播,故B错误;
C.毫米波的波长远小于车的大小,所以遇到前车时不会发生明显衍射现象,故C错误;
D.该系统通过接收的电磁波的频率起防撞作用,运用了多普勒效应,故D正确;
故选D。