2025年大學(xué)《物理學(xué)》專(zhuān)業(yè)題庫(kù)——電磁波在無(wú)線通訊中的傳播考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題1.在自由空間中傳播的電磁波，其電場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度之間的關(guān)系是：A.互相垂直，且相位相同B.互相垂直，且相位相反C.平行，且相位相同D.平行，且相位相反2.下列哪種電磁波波長(zhǎng)最長(zhǎng)？A.可見(jiàn)光B.X射線C.微波D.gamma射線3.在無(wú)線通訊中，信號(hào)衰減主要是由以下哪個(gè)因素引起的？A.發(fā)射功率B.接收機(jī)靈敏度C.傳播距離D.天線增益4.多徑效應(yīng)是指：A.信號(hào)在傳播過(guò)程中受到的干擾B.信號(hào)在傳播過(guò)程中經(jīng)過(guò)多次反射C.信號(hào)在傳播過(guò)程中發(fā)生頻率偏移D.信號(hào)在傳播過(guò)程中發(fā)生幅度衰減5.衰落是指：A.信號(hào)在傳播過(guò)程中幅度的快速變化B.信號(hào)在傳播過(guò)程中相位的快速變化C.信號(hào)在傳播過(guò)程中頻率的快速變化D.信號(hào)在傳播過(guò)程中噪聲的增加6.在無(wú)線通訊中，通常使用哪種頻率范圍進(jìn)行長(zhǎng)距離通信？A.VHF(VeryHighFrequency)B.UHF(UltraHighFrequency)C.SHF(SuperHighFrequency)D.THF(TerahertzFrequency)7.天線增益是指：A.天線輻射能量的效率B.天線接收信號(hào)的能力C.天線在特定方向上輻射能量的集中程度D.天線對(duì)信號(hào)衰減的補(bǔ)償能力8.電離層對(duì)無(wú)線電波的傳播有什么影響？A.只能反射無(wú)線電波B.只能吸收無(wú)線電波C.可以反射或折射無(wú)線電波D.對(duì)無(wú)線電波的傳播沒(méi)有影響9.在光纖通信中，信號(hào)是以什么形式傳輸?shù)?？A.電信號(hào)B.光信號(hào)C.磁信號(hào)D.水信號(hào)10.下列哪種技術(shù)不屬于無(wú)線通訊技術(shù)？A.蜂窩電話B.衛(wèi)星電視C.有線電視D.無(wú)線局域網(wǎng)二、填空題1.電磁波在自由空間中的傳播速度等于______。2.無(wú)線電波的傳播模式主要有______、______、______和______。3.信號(hào)衰減與傳播距離的關(guān)系通?？梢杂胈_____定律來(lái)描述。4.多徑效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致信號(hào)出現(xiàn)______和______。5.衰落可以分為_(kāi)_____衰落和______衰落。6.頻率分配需要考慮______、______和______等因素。7.天線的主要參數(shù)包括______、______、______和______。三、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述電磁波的基本性質(zhì)。2.解釋多普勒效應(yīng)在無(wú)線通訊中的作用。3.說(shuō)明電離層對(duì)短波通信的意義。4.比較一下光纖通信和無(wú)線通信的優(yōu)缺點(diǎn)。四、計(jì)算題1.一束頻率為1GHz的電磁波在自由空間中傳播，其波長(zhǎng)是多少？2.假設(shè)一無(wú)線通訊系統(tǒng)的傳輸距離為100km，信號(hào)衰減為80dB，求接收到的信號(hào)功率是發(fā)射功率的多少倍？五、論述題探討一下未來(lái)無(wú)線通訊技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，并舉例說(shuō)明可能產(chǎn)生的影響。試卷答案一、選擇題1.A解析：電磁波是橫波，電場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度都與波的傳播方向垂直，且二者相位相同。2.C解析：電磁波的頻率越高，波長(zhǎng)越短。微波的頻率高于可見(jiàn)光、X射線和gamma射線。3.C解析：信號(hào)衰減是指信號(hào)強(qiáng)度隨著傳播距離的增加而減弱的現(xiàn)象，主要原因是能量在傳播過(guò)程中逐漸耗散。4.B解析：多徑效應(yīng)是指信號(hào)經(jīng)過(guò)多條路徑到達(dá)接收端的現(xiàn)象，這些路徑可能是直射、反射、折射或繞射。5.A解析：衰落是指接收信號(hào)幅度的隨機(jī)波動(dòng)，通常是由于多徑效應(yīng)引起的。6.C解析：SHF頻段的頻率范圍（3-30GHz）適合長(zhǎng)距離通信，因?yàn)槠洳ㄩL(zhǎng)較短，方向性較好，且不易受電離層影響。7.C解析：天線增益是指天線在特定方向上輻射或接收能量的能力相對(duì)于全向天線的倍數(shù)。8.C解析：電離層可以對(duì)無(wú)線電波進(jìn)行反射或折射，從而影響無(wú)線電波的傳播路徑和距離。9.B解析：光纖通信利用光信號(hào)在光纖中傳輸信息。10.C解析：有線電視是有線通訊技術(shù)，而其他選項(xiàng)都是無(wú)線通訊技術(shù)。二、填空題1.光速(c)解析：電磁波在自由空間中的傳播速度等于光速，約為3x10^8m/s。2.直射，反射，折射，繞射解析：無(wú)線電波在傳播過(guò)程中可以經(jīng)歷直射、反射、折射和繞射等多種傳播模式。3.距離解析：信號(hào)衰減與傳播距離成指數(shù)關(guān)系，通?？梢杂镁嚯x衰減定律來(lái)描述。4.延遲，碼間串?dāng)_解析：多徑效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致信號(hào)到達(dá)接收端的時(shí)間不同，從而產(chǎn)生延遲和碼間串?dāng)_。5.快衰落，慢衰落解析：衰落可以分為快衰落和慢衰落，快衰落通常由多徑效應(yīng)引起，慢衰落通常由大氣條件引起。6.頻譜資源，干擾，覆蓋范圍解析：頻率分配需要考慮頻譜資源的利用率、系統(tǒng)間的干擾以及信號(hào)覆蓋范圍等因素。7.方向性，增益，極化，效率解析：天線的主要參數(shù)包括方向性、增益、極化和效率等。三、簡(jiǎn)答題1.電磁波是由振蕩的電場(chǎng)和磁場(chǎng)組成的，它們相互垂直且都垂直于波的傳播方向。電磁波在自由空間中以光速傳播，不需要介質(zhì)。電磁波具有波粒二象性，既可以表現(xiàn)為波，也可以表現(xiàn)為粒子（光子）。2.多普勒效應(yīng)是指波源和觀察者相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者接收到的波的頻率會(huì)發(fā)生變化。在無(wú)線通訊中，多普勒效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致信號(hào)頻率的偏移，從而影響信號(hào)的解調(diào)。例如，在移動(dòng)通信中，移動(dòng)臺(tái)和基站之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)會(huì)引起多普勒頻移，需要采用相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)償。3.電離層可以對(duì)無(wú)線電波進(jìn)行反射，使得無(wú)線電波可以繞過(guò)地球表面進(jìn)行長(zhǎng)距離傳播，這對(duì)于短波通信非常重要。電離層的狀態(tài)會(huì)隨著時(shí)間和地理位置的變化而變化，因此短波通信的可靠性受到電離層的影響。4.光纖通信的優(yōu)點(diǎn)包括傳輸速率高、傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)、保密性好等。無(wú)線通信的優(yōu)點(diǎn)包括移動(dòng)性強(qiáng)、安裝方便、靈活性強(qiáng)等。光纖通信的缺點(diǎn)包括成本較高、鋪設(shè)困難等。無(wú)線通信的缺點(diǎn)包括傳輸速率受限于頻率資源、易受干擾等。四、計(jì)算題1.波長(zhǎng)=光速/頻率=3x10^8m/s/1x10^9Hz=0.3m解析：根據(jù)公式波長(zhǎng)=光速/頻率，可以計(jì)算出電磁波的波長(zhǎng)。2.接收到的信號(hào)功率=發(fā)射功率x10^(-衰減值/10)=發(fā)射功率x10^(-80/10)=發(fā)射功率x10^(-8)=發(fā)射功率/100,000,000解析：根據(jù)公式接收到的信號(hào)功率=發(fā)射功率x10^(-衰減值/10)，可以計(jì)算出接收到的信號(hào)功率是發(fā)射功率的多少倍。五、論述題