《第三节 电磁波的发射、传播和接收》（同步训练）高中物理选择性必修 第二册-2024-2025学年

《第三节电磁波的发射、传播和接收》同步训练（答案

在后面）

一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）

1、电磁波的发射通常使用以下哪种装置.？

A、电容器

B、发电机

C、天线

D、电阻

2、以下关于电磁波传播的描述中，正确的是：

A、电磁波在真空中传播速度为3X1（T5km/s

B、电磁波的传播速度与介质有关，不同介质的芍播速度不同

C、电磁波的传播速度在空气中与光速相同

D、电磁波的传播不需要介质

3、下列关于电磁波传播的说法中，正确的是（）

A、电磁波只能在真空中传播，不能在介质中传潘。

B、无线电波只能在地球表面上传播，不能穿过地球进入太空中。

C、光波是电磁波的一种，其传播速度与频率有关。

D、电磁波在真空中传播速度为光速，约为（3X

4、广播电台发射无线电波时，若发射频率为100MHz,电波在空气中的传播速度为

(3X则这个电波的波长是多少米？()

A、0.3

B、3

C、30

D、300

5、在无线电波的发射过程中，如果振荡电路的频率为⑺，则对应电磁波的波长(4)

可以用以下哪个公式计算？

A(A=7)

B.(4=c・f)

=9

MT)

6、一无线电波从发射点到接收点的距离为(s),若无线电波的传播速度为(/),则

无线电波从发射到接收所需的时间(。可以用以下哪个公式表示？

A-(£=5)

c-(t=7)

D(=?)

7、关于电磁波的发射与接收，下列说法正确的是：

A.发射天线的尺寸必须小于电磁波的波长才能有效发射电磁波。

B.接收天线必须与发射天线大小完全相同才能接收到信号。

C.发射天线通过快速变化的电流产生电磁波。

D.电磁波的接收不需要调谐过程即可完成。

二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）

1、卜.列关于电磁波发射、传播和接收的说法正确的是：

A.电磁波可以在真空中传播

B.无线电波的波长比可见光的波长长

C.电磁波的传播速度在真空中是恒定的，等于光速

D.电磁波的频率越高，其波长越短

2、关于电磁波的应用，以下哪些选项是正确的；

A.无线电波用于无线通信

B.红外线可以用于遥控器和热成像

C.X射线用于医学成像

D.Y射线用于癌症治疗

3、关于电磁波的发射、传播和接收，下列说法正确的是（）。

A.电磁波的发射和接收过程需要天线

B.电磁波的传播速度总是等于光速

C.微波炉使用的微波是特高频电磁波

D.电磁波的传播不需要介质

E.光波是一种电磁波，不属于微波

三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）

第一题

某高频无线电发射天线的长度是电磁波波长的1/4,发射频率为1500MHz,求该天

线发射的电磁波的波长和其频率下的电磁波在真空中的传播速度。

解答：

已知条件：

发射频率（『二1500X⑺Hz

天线长度（£二—）

首先，我们需要求出波长（4）。根据电磁波的公式（。二门），其中©是电磁波在真

空中的传播速度，已知（c=3X（光速）。

将已知的频率和时间公式改写为：

代入己知数值计算波长：

L1500Y.1500LJL」

所以，电磁波的波长（/l=勿米。

接下来，我们已经求出了波长，可以直接使用公式（。二八1）来验证和确认电磁波在

真空中的传播速度C

由于电磁波在真空中的传播速度（c）是一个常数，即光速，我们已经使用这个常数

来计算波长，所以在这种情况下，传播速度（。仍然是（3X/炉）m/s。

第二题

一束电磁波从真空进入空气中传播，已知电磁波在真空中的波长为入0,频率为f,

当它进入空气中时，波长变为入。求电磁波在空气中的传播速度V。

已知：

电磁波在真空中的波长：入0

电磁波在真空中的频率：f

电磁波在空气中的波长：X

真空中的光速：c

求：

电磁波在空气中的传播速度：V

第三题

题目：某小区为提升居民生活品质，安装了一套最先进的无线广播系统。这套系统

通过发射器将音乐、电台和紧急通知等信息发射到小区内的接收器中。假设该小区的无

线广播系统使用了电磁波进行信号传输，并且接收器能够在区域内接收到信号且不会受

到干扰。请回答以下问题：

1.电磁波的发射过程口，发射器产生电磁波的频率范围一般是多大？该小区为引么

可以覆盖整个区域？

2.如果小区某个角落接收不到信号，可能的原因有哪些？请至少列举两种情况。

3.电磁波在传播过程中，为什么可能会受到干扰或衰减？请列举至少三种可能的干

扰或衰减原因。

1.电磁波的发射过程口，发射器产生电磁波的频率范围一般是多大？该小区为什么

可以覆盖整个区域？

2.如果小区某个角落接收不到信号，可能的原因有哪些？请至少列举两种情况。

1.建筑物阻挡：如果有较大的建筑物（如大楼）阻挡了信号，会严重影响电磁波

的直接传播效果，致使接收不到信号。

2.地形因素：高地、山丘、树木等天然障碍物也可能阻断信号的路径，导致接收

不到信号。

解析：

•建筑物阻挡：信号从发射器传播到接收器的过程中，建筑物内部的金属结构、玻

璃或是其它材料可能对信号形成吸收、散射或者屏蔽效果，导致接收灵敏度下降。

•地形因素：地形如山丘、建筑物、高大树木等会折射、反射或甚至吸收电磁波，

特别是当信号的波长较大或在复杂的环境中时，这些问题会更加显著。

3.电磁波在传播过程口，为什么可能会受到干扰或衰减？请列举至少三种可能的干

扰或衰减原因。

1.信号相互作用：两个或多个电磁波信号相遇时，可能会因为互相干涉而产生破

坏性的相位叠加，进而导致信号的衰减。

2.大气因素：大气中的水分、尘埃等微粒以及电磁波的散射现象可以对信号产生

衰减。在雨雪、湿度大的环境中，或强烈的太阳光下，这种影响会更加明显。

3.物理障碍：任何类型的物理障碍物，如建筑物、植被、地面，都可以吸收、反

射或折射电磁波信号，从而导致其能量减少，信号强度减弱。

4.人为或环境噪声：人为产生的电子设备干扰（如家电、微波炉等）或者其他类

型的信号（如闪电引发的干扰）也会影响电磁波的传播质量。

解析：

•信号相互作用：差频和相位的相互作用会导致信号被部分抵消或加强，影响接收

质量。

•大气因素：空气中的介质也会吸收、折射和散射电磁波，增加了信号衰减的可能

性。

•物理障碍：实体障碍会吸收或反射信号，从而减少到达接收端的信号强度。

•人为或环境噪声：增加了电磁波环境的复杂性，影响信号的稳定和清晰度。

通过这些分析，可以更好地理解电磁波发射、传播和接收中的各种现象及其影响因

素，从而为实际应用提供有效的技术支持。

第四题

题目描述:

一台调频无线广播电台发射频率为1MHz的电磁波，该电磁波的波长人是多少？如

果载波电磁波中心频率改为6GHz,求此时载波电磁波的波长。

已知条件:

•第一种情况：fl=1MHz

•第二种情况：f2=6GHz

•电磁波在真空中的芍播速度v=3X10^8m/s

解答:

1.首先计算第一种情况下载波电磁波的波长入1：

根据电磁波的速度公式v=Xf,可以得到波长X的计算公式:

将已知条件代入公式:

3XOm/s

41=----=30(h

1X173rHz

因此，第一种情况下载波电磁波的波长为300米。

2.其次，计算第二种情况下载波电磁波的波长入2：

同样使用公式入=,将第二种情况的已知条件弋入:

,3X7^m/s

2----------左—=0.05n

6X109Hz

因此，第二种情况下载波电磁波的波长为0.05米，即50亳米。

第五题

题目：一无线电广播电台发射频率为1000kHz的无线电波，求该无线电波的波长是

多少？（光速为3.00义10-8m/s）

《第三节电磁波的发射、传播和接收》同步训练及答

案解析

一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）

1、电磁波的发射通常使用以下哪种装置？

A、电容器

B、发电机

C、天线

D、电阻

答案：C

解析：电磁波的发射需要将电信号转换成电磁波,而天线正是完成这一转换的装置。

电容器、发电机和电阻虽然都与电路有关，但不是用于发射电磁波的装置。

2、以下关于电磁波传播的描述中，正确的是：

A、电磁波在真空中传播速度为3X1（T5km/s

B、电磁波的传播速度与介质有关，不同介质的，‘专播速度不同

C、电磁波的传播速度在空气中与光速相同

D、电磁波的传播不需要介质

答案：B

解析：A选项中电磁波在真空中的传播速度为3Xl（f8m/s,即3Xl（f5km/s<>C

选项中电磁波的传播速度在空气中与光速非常接近，但并不完全相同。D选项中，电磁

波的传播虽然不需要介质，但在介质中传播速度会受到影响。因此，正确答案是B,即

电磁波的传播速度与介质有关，不同介质的传播速度不同。

3、下列关于电磁波传播的说法中，正确的是（）

A、电磁波只能在真空中传播，不能在介质中传潘。

B、无线电波只能在地球表面上传播，不能穿过地球进入太空中。

C、光波是电磁波的一种，其传播速度与频率有关。

D、电磁波在真空中传播速度为光速，约为（3XMjn/s。

答案：D

解析：电磁波可以在真空中传播，也可以在介质中传播，因此选项A错误。无线

电波可以在空气中传播到太空中，它们的一部分穿越大气层，部分则反射回地球，所以

选项B错误。光波是电磁波的一种，其在真空中传播速度是固定的，约为（3义"Jn/s,

与频率无关，因此选项C错误而选项D正确。

4、广播电台发射无线电波时，若发射频率为100MHz,电波在空气中的传播速度为

（3X/0）ni/s,则这个电波的波长是多少米？（）

A、0.3

B、3

C、30

D、300

答案：B

解析：根据电磁波的传播公式（/二八。（其中（/）是波速，（儿）是波长，（/）是频率）,

可以求出波长为A盛等Q%n）,因此选项B正确。

5、在无线电波的发射过程中，如果振荡电路的频率为（/）,则对应电磁波的波长（入）

可以用以下哪个公式计算？

A（f）

B.（/I=c-/）

c（=9

D-（A=7）

答案：A

解析：电磁波的速度（c）在真空中约为（3X/⑻米/秒，波长（儿）与频率（/）的关系

由公式（4-习给出，所以正确答案是Ao

6、一无线电波从发射点到接收点的距离为（s）,若无线电波的传播速度为0）,则

无线电波从发射到接收所需的时间（。可以用以下哪个公式表示？

A（=W）

B（=5）

c（K）

答案：c

解析：根据物理中的速度、距离和时间关系（2二勺，可以直接得到无线电波从发射

点到接收点传播所需的时间。所以正确答案是Co

7、关于电磁波的发射与接收，下列说法正确的是：

A.发射天线的尺寸必须小于电磁波的波长才能有效发射电磁波。

B.接收天线必须与发射天线大小完全相同才能接收到信号。

C.发射天线通过快速变化的电流产生电磁波。

D.电磁波的接收不需要调谐过程即可完成。

答案：C

解析：选项A错误，实际上，发射天线的长度通常是电磁波波长的四分之一或半个

波长，这样可以更有效地发射电磁波；选项B错误，接收天线并不需要与发射天线大小

相同，只要能够接收特定频率范围内的电磁波即可；选项C正确，发射天线通过振荡电

路中的快速变化电流产生交变电磁场，进而发射出电磁波；选项D错误，为了从众多的

电磁波中选择所需的信号，接收装置通常需要有一个调谐过程来选定特定频率的电磁波。

因此，正确答案是C。

二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）

1、下列关于电磁波发射、传播和接收的说法正确的是：

A.电磁波可以在真空中传播

B.无线电波的波长比可见光的波长长

C.电磁波的传播速度在真空中是恒定的，等于光速

D.电磁波的频率越高，其波长越短

答案：ABCD

解析：

A.电磁波不需要介质即可传播，因此可以在真空中传播，这是正确的。

B.无线电波的波长范围从几米到几千米，而可见光的波长范围大约在400纳米到

700纳米之间，所以无线电波的波长确实比可见光的波长长，这是正确的。

C.电磁波在真空中的传播速度是恒定的，等于光速，即大约3X1（/8米/秒，这是

正确的。

D.根据电磁波的波速公式c二入f（其中c是波速，入是波长，f是频率），在真空

中的波速c是恒定的，因此频率越高，波长越短，这是正确的。

2、关于电磁波的应用，以下哪些选项是正确的：

A.无线电波用于无线通信

B.红外线可以用于遥控器和热成像

C.X射线用于医学成像

D.Y射线用于癌症治疗

答案:ABCD

解析：

A.无线电波是无线通信的主要载体，用于广播、电视、手机通信等，这是正确的。

B.红外线可以穿透物体，被广泛应用于遥控器和热成像技术中，这是正确的。

C.X射线具有很强的穿透力，可以用来进行医学成像，如X光片，这是正确的。

D.Y射线具有很强的能量，可以用来治疗某些类型的癌症，这是正确的。

3、关于电磁波的发射、传播和接收，下列说法正确的是（）。

A.电磁波的发射和接收过程需要天线

B.电磁波的传播速度总是等于光速

C.微波炉使用的微波是特高频电磁波

D.电磁波的传播不需要介质

E.光波是一种电磁波，不属于微波

答案：A/B/C/D

解析：

A、正确，电磁波的发射和接收过程确实需要天线。天线在发射时将电信号转化为

电磁波，在接收时能够将电磁波转化为可被利用的电信号。

B、正确，真空中电磁波的传播速度总是等于光速，即3X1CT8m/so

C、正确，特高频电磁波频率范围大约在300MHz到3GHz之间，微波炉主要用于

加热食物，使用的微波确切频率根据具体型号可能有所不同，大体在2.45GHz附近，

符合特高频电磁波的范畴。

D、正确，电磁波可以在真空中传播，无需介质。

E、错误，光波确实是电磁波的一种，只是波长和频率范围与其他类型的电磁波不

同而己。微波指的是频率在300MHz到300GHz之间的电磁波，包含的波段范围比光波

更广，光波只是其中一部分。

三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）

第一题

某高频无线电发射天线的长度是电磁波波长的1/4,发射频率为1500MHz,求该天

线发射的电磁波的波长和其频率下的电磁波在真空中的传播速度。

解答：

己知条件:

发射频率（h/500MHz（=1500X/0）Hz

天线长度（£二+）

首先,我们需要求出波长（久）。根据电磁波的公式（c二八1）,其中（。）是电磁波在真

空中的传播速度，已知（。二3X（光速）。

将已知的频率和时间公式改写为：

代入已知数值计算波长：

［八=/端］［八急*叫［八。.2乂/胤仆2时

所以，电磁波的波长（九二24米。

接下来，我们己经求出了波长，可以直接使用公式（。=/八）来验证和确认电磁波在

真空中的传播速度。

由于电磁波在真空中的传播速度（。）是一个常数，即光速，我们已经使用这个常数

来计算波长，所以在这种情况下，传播速度（。）仍然是（3X2）n/s。

答案：

电磁波的波长为20米，其频率下的电磁波在真空中的传播速度为（3义/0）m/s。

解析：

这道题目考查了电磁波的基本特性和传播速度的计算。通过使用公式（。=/八），我

们可以计算出给定频率下的波长，或者根据已知的波长计算频率。在此题中，我们首先

计算出波长，然后确认了电磁波在真空中的传播速度为光速，这是电磁学中的基本知识

点。

第二题

一束电磁波从真空进入空气中传播，己知电磁波在真空中的波长为入0,频率为f,

当它进入空气中时，波长变为入。求电磁波在空气中的传播速度V。

已知：

电磁波在真空中的波长：入0

电磁波在真空中的频率：f

电磁波在空气中的波长：X

真空中的光速：c

求：

电磁波在空气中的传潘速度：V

答案：

电磁波在空气中的传播速度V可以用以下公式计算：

v=xf

解析：

根据电磁波的传播速度公式，电磁波在空气中的传播速度v等于波长X与频率f

的乘积。由于电磁波的频率在不同介质中保持不变，因此可以通过测量电磁波在空气中

的波长入，并结合其在真空中的频率f,来计算电磁波在空气中的传播速度V。

具体计算步骤如下：

1.根据题目已知条件，得到电磁波在真空中的波长入0和频率fo

2.根据题目已知条件，得到电磁波在空气中的波长Xo

3.利用公式v二Xf,将人和f代入，计算得到电磁波在空气中的传播速度V。

4.将计算结果写出，即为所求的电磁波在空气中的传播速度V。

第三题

题目：某小区为提升居民生活品质，安装了一套最先进的无线广播系统。这套系统

通过发射器将音乐、电台和紧急通知等信息发射到小区内的接收器中。假设该小区的无

线广播系统使用了电磁波进行信号传输，并且接收器能够在区域内接收到信号且不会受

到干扰。请回答以下问题：

1.电磁波的发射过程口，发射器产生电磁波的频率范围一般是多大？该小区为什么

可以覆盖整个区域？

2.如果小区某个角落接收不到信号，可能的原因有哪些？请至少列举两种情况。

3.电磁波在传播过程中，为什么可能会受到干扰或衰减？请列举至少三种可能的干

扰或衰减原因。

答案与解析：

1.电磁波的发射过程口，发射器产生电磁波的频率范围一般是多大？该小区为什么

可以覆盖整个区域？

答案：

•电磁波的发射频率范围可以很宽，一般在无线电频段内，涵盖了从低频（如

广播的88708MHz）到超高频段（如微波通讯的2.4GHz或5GHz）。

•该小区可以覆盖整个区域，主要是因为小区内的无线广播系统可能采用了适当的

发射功率、合适的天线设计和位置布局，以及考虑到了信号的吸收和反射特性，

使得信号能够有效地覆盖到整个区域。同时，发射器使用的技术可能采用了多路

径传播和信号增强技术，增强了信号在复杂环境下的传播效果。

解析：

•频率范围：不同应用有不同的频率选择，FM广播使用的是中高频段（通常是

88-108MHz）,而无线电话或Wi-Fi使用的可能是2.4GHz或5GHz的频段。电磁波

的频率决定了其波长，进而影响其穿透力、反射性和扩散性。

•覆盖整个区域是因为通过合理的工程设计和技术手段，确保了信号能够在不同地

形和建筑环境中有效传播，解决了信号的衰减和衰落问题。

2.如果小区某个角落接收不到信号，可能的原因有哪些？请至少列举两种情况。

答案：

•此处接收不到信号是因为一些特定的情况阻碍了电磁波的传播。可能的原因包括:

1.建筑物阻挡：如果有较大的建筑物（如大楼）阻挡了信号，会严重影响电磁波

的直接传播效果，致使接收不到信号。

2.地形因素：高地、山丘、树木等天然障碍物也可能阻断信号的路径，导致接收

不到信号。

解析：

•建筑物阻挡：信号从发射器传播到接收器的过程中，建筑物内部的金属结构、玻

璃或是其它材料可能对信号形成吸收、散射或者屏蔽效果，导致接收灵敏度下降。

•地形因素：地形如山丘、建筑物、高大树木等会折射、反射或甚至吸收电磁波，

特别是当信号的波长较大或在复杂的环境中时，这些问题会更加显著。

3.电磁波在传播过程口，为什么可能会受到干扰或衰减？请列举至少三种可能的干

扰或衰减原因。

答案：

•电磁波在传播过程中会受到多种干扰和衰减，主要包括：

1.信号相互作用：两个或多个电磁波信号相遇时，可能会因为互相干涉而产生破

坏性的相位叠加，进而导致信号的衰减。

2.大气因素：大气中的水分、尘埃等微粒以及电磁波的散射现象可以对信号产生

衰减。在雨雪、湿度大的环境中，或强烈的太阳光下，这种影响会更加明显。

3.物理障碍：任何类型的物理障碍物，如建筑物、植被、地面，都可以吸收、反

射或折射电磁波信号，从而导致其能量减少，信号强度减弱。

4.人为或环境噪声：人为产生的电子设备干扰（如家电、微波炉等）或者其他类

型的信号（如闪电引发的干扰）也会影响电磁波的传播质量。

解析：

•信号相互作用：差频和相位的相互作用会导致信号被部分抵消或加强，影响接收

质量。

•大气因素：空气中的介质也会吸收、折射和散射电磁波，增加了信号衰减的可能

性。

•物理障碍：实体障碍会吸收或反射信号，从而减少到达接收端的信号强度。

•人为或环境噪声：增加了电磁波环境的复杂性，影响信号的稳定和清晰度。

通过这些分析，可以更好地理解电磁波发射、传播和接收中的各种现象及其影响因