2021-2022学年鲁科版(2019)选择性必修第二册
4.2电磁波的发射、传播和接收 课时练(解析版)
1.电磁波已广泛运用与很多领域,下列关于电磁波的说法符合实际的是( )
A.电磁波不能产生衍射现象
B.常用的遥控器通过紫外线脉冲信号来遥控电视机
C.根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度
D.不同频率的光在真空中传播的速度不同
2.关于电磁波的发射和接收,下列说法中正确的是( )
A.发射长波、中波、短波的天线使用的是闭合电路
B.使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调谐
C.把声音或图象信号从高频电流中还原出来的过程叫解调
D.使接收电路产生电谐振的过程叫做调制
3.出海捕鱼的渔船,船长会通过海事对讲机电台来与甲板上的船员沟通,在这个过程中需要使海事对讲机接收频率与电台频率相同,船员才能用海事对讲机接收信号,与此过程原理相似的是( )
A.乐器利用共鸣腔提高声音的响度
B.调节共振筛的振动频率,以较小的驱动力驱动质量较大的筛箱
C.在较空旷地方高声喊,能听到回声
D.在大厦底部安装阻尼器以减小大风天气时大厦的晃动幅度
4.关于电磁波的发射和接收,下列说法中不正确的是( )
A.音频电流的频率比较低,不能直接用来发射电磁波
B.为了使振荡电路有效地向空间辐射能量,电路必须是闭合的
C.当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时,接收电路产生的振荡电流最强
D.要使电视机的屏幕上有图像,必须要有检波过程
5.某调谐电路的可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出,仍接收不到某较高频率电台发出的信号。要收到该电台的信号,应采用的方法是( )
A.增加调谐电路中线圈的匝数 B.加大电源电压
C.减少调谐电路中线圈的匝数 D.减小电源电压
6.电视机的室外天线能把电信号接收下来,原因是( )
A.天线处于变化的电磁场中,产生的电流输送给LC回路
B.天线只处于变化的电场中,产生的电流输送给LC回路
C.天线只是有选择地接收某电台信号,而其他电台信号不接收
D.天线将电磁波传输到电视机内
7.在收音机线路中,经天线接收下来的电信号既有高频成分又有低频成分,经放大后送给下一级,需要把低频成分和高频成分分开,只让低频成分输入给下一级,我们采用了如图装置电路,其中代号a、b应选择的元件是( )
A.a是电容较小的电容器,b是高频扼流线圈 B.a是高频扼流线圈器,b电容较小的电容器
C.a是电容较大的电容器,b是低频扼流线圈 D.a是低频扼流线圈,b是电容较大的电容器
8.调谐电路的可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出仍接收不到较高频率电台发出的电信号,如果要接收到这个电台的信号,应该采取的措施是( )
A.增大调谐电路中线圈的匝数 B.加大电源电压
C.增加调谐电路中的电容 D.将线圈中的铁芯抽出
9.目前雷达发射的电磁波频率多在200MHz至1000MHz的范围内。下列关于雷达和电磁波的说法不正确的是( )
A.真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3m至1.5m之间
B.电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的
C.测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离
D.波长越短的电磁波,反射性能越强
10.下列有关电磁波的发射、传播和接收说法正确的是( )
A.如图所示传播方式的电磁波是短波
B.由调谐电路接收到的感应电流,是经过调制的高频电流,是我们需要的声音或图象信号
C.不同波段的无线电波的传播特点不一样,有不同的用途,发射、接收所用的设备可以相同
D.某同学自己绕制天线线圈,制作一个最简单的收音机,用来收听中波的无线电广播,他发现有一个频率最高的中波电台收不到,但可以接收其他中波电台。为了收到这个电台,他可以减少线圈的匝数来实现
E.长波可以通过地波传播的原因是:长波波长较长,容易产生衍射现象,长波在地面可以绕过障碍物
11.雷达是一种无线电探测装置,除了军用方面外,人们还可以使用雷达测定人造卫星、宇宙飞船等飞行物的速度和轨道。雷达测距是由雷达指示器直接显示出来的,当雷达向目标发射无线电波时,在指示器荧光屏上出现一个尖形波;在收到反射回来的无线电波时,在荧光屏上呈现第二个尖形波。如图所示,该图只记录了时间,每一小格表示1.0×10-4s,那么根据此图,雷达与被测目标的距离约为多少?
12.一台收音机的LC调谐电路由电感线圈和可变电容器组成,可变电容器电容的变化范围是30~300pF,调谐电路能接收的电磁波的最小频率是550kHz,已知光速c=3×108m/s,求它能接收的电磁波的最大频率和最小波长。
13.收音机的调频电路由自感线圈和可变电容器组成,调节可变电容器的电容,可以改变调谐电路的频率。已知中波频率范围为535~1605kHz,那么,
(1)收听中波段最低频率电台时的电容是收听最高频率电台电容的多少倍?
(2)收音机在中波段所接收的无线电波的波长范围是从多少米到多少米?
14.已知手机单端天线的长度为载波波长的时,其感应电动势在天线中将达到最大值。如果手机接收信号的载波频率为,这种手机的天线应设计为多长???
15.我国“嫦娥三号”探测器在进行首次软着陆和自动巡视勘察时,地面工作人员通过电磁波实现对月球车的控制。已知由地面发射器发射的电磁波的波长为λ=30km,地面上的工作人员通过测量发现该电磁波由发射到被月球车接收所用的时间为t=1.3s,电磁波的速度为c=3×108m/s。则在发射器与月球车之间的距离相当于多少个波长?
16.如图甲、乙所示是发射电磁波时常用的信号调制方式,请问这两种调制方式有什么不同?
17.如图所示是演示电磁波的发射与接收的实验装置。
(1)当甲的振子、间产生电火花时,乙的氖灯是否一定发光?
(2)如果乙的氖灯发光,其能量是如何得到的?
18.某地的雷达站正在跟踪一架向雷达站匀速飞来的飞机.设某一时刻从雷达站发出电磁波后到再接收到反射波历时,经后又发出一个电磁波,雷达站从发出电磁波到再接收到反射波历时,则该飞机的飞行速度多大?
19.电磁波的调制:在电磁波发射技术中,使载波随各种_________而改变的技术。调制分为调幅和调频。
(1)调幅(AM):使高频电磁波的_________随信号的强弱而改变的调制方法。
(2)调频(FM):使高频电磁波的_________随信号的强弱而改变的调制方法。
20.判断下列说法的正误。
(1)各种频率的电磁振荡都能辐射电磁波,振荡周期越大,越容易辐射电磁波。_________
(2)为了有效向外辐射电磁波,振荡电路必须采用开放电路,同时提高振荡频率。_________
(3)当处于电谐振时,只有被接收的电磁波才能在接收电路中产生感应电流。_________
(4)调幅就是高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变。_________
(5)解调就是使声音或图像信号从高频电流中还原出来。_________
(6)要使电视机的屏幕上出现图像,必须将电视机接收到的无线电信号解调。 _________
参考答案
1.C
【详解】
A.电磁波是横波,波都能发生干涉和衍射现象,选项A错误;
B.常用红外线作为脉冲信号来遥控电视,选项B错误;
C.由于波源与接受者的相对位移的改变,而导致接受频率的变化,称为多普勒效应,所以可以判断遥远天体相对于地球的运动速度,选项C正确;
D.不同频率的光在真空中传播的速度相同,选项D错误。
故选C。
2.C
【详解】
A.发射长波、中波、短波的天线使用的是开放式电路,A错误;
B.使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制,B错误;
C.把声音或图象信号从高频电流中还原出来的过程叫解调,C正确;
D.使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐,D错误。
故选C。
3.B
【详解】
A.海事对讲机频率与电台频率相同时振荡电流最强,这个过程属于调谐,是使接收装置与信号产生电谐振的过程,乐器利用共鸣腔提高声音的响度利用波的叠加原理,故A错误;
B.调节共振筛的振动频率,以较小的驱动力驱动质量较大的筛箱是使共振筛与筛箱发生共振的过程,故B正确;
C.在较空旷地方高声喊,能听到回声属于波的反射,故C错误;
D.在大厦底部安装阻尼器以减小大风天气时大厦的晃动幅度的过程中阻尼器的作用是避免大厦发生共振,故D错误。
故选B。
4.B
【详解】
A.音频电流的频率比较低,放大后搭载到高频电磁波上。A正确,不符合题意;
B.为了使振荡电路有效地向空间辐射能量,必须是开放电路,B错误,符合题意;
C.当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时,接收电路产生的振荡电流最强,C正确,不符合题意;
D.检波就是从调频或调幅的高频信号中把音频、视频等调制讯号分离出来的过程。要使电视机的屏幕上有图像,必须要有检波过程。D正确,不符合题意。
故选B。
5.C
【详解】
可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出,仍然收不到某一较高频率的电台信号,因此需要改变调谐电路的固有频率,若改变电感线圈匝数,必须是减小。只有减小线圈匝数,导致自感系数减小,从而导致固有频率增大,由电磁振荡的频率可知,与电源的电压无关。
故选C。
6.A
【详解】
室外天线处于空间变化的电磁场中,天线中产生了感应电流,此电流通过馈线输送给LC电路,此电流中空间各电台信号激起的电流均存在,但只有频率与调谐电路频率相等的电信号对应电流最强,然后再通过解调处理输入后面电路。
故选A。
7.A
【详解】
根据交流电路中电容的通高频阻低频和电感线圈的通低频阻高频作用可知,元件a要让高频信号通过,阻止低频信号通过,故元件a是电容较小的电容器;元件b要让低频信号通过,阻止高频信号通过,故元件b是高频扼流圈;
故选A。
8.D
【详解】
当调谐电路的固有频率等于接收电磁波的频率时,发生电谐振才能较好地收到电台信号,本题中接收不到信号的原因是调谐电路的固有频率较低,由可知,在电容C无法再调节的情况下,可减小L以提高,故选D。
9.B
【详解】
A.电磁波在真空中的传播速度等于光速,由c=λf,可得
可求得波长范围
真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3m至1.5m之间,A选项正确;
B.恒定不变的电场或磁场不能产生变化的电场与磁场,从而不能形成电磁波,故B选项错误;
C.依据
2s=c·t
我们测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离,C选项正确;
D.波长越短的电磁波,传播的直线性越好,反射性能越强,故D选项正确。
本题选不正确的,故选B。
10.ADE
【详解】
A.通过电离层反射以天波方式传播的是短波,故A正确;
B.由调谐电路接收到的感应电流,是经过调制的高频电流,还不是我们需要的声音或图象信号,因此还要使声音或图象信号从高频电流中还原出来,这个过程是调制的逆过程,叫作解调也叫检波,故B错误;
C.不同波段的无线电波的传播特点不一样,发射、接收所用的设备和技术也不相同,因此有不同的用途,故C错误;
D.根据
f=
说明增加调频回路固有频率f,需要减小L,即减小线圈的匝数,故D正确;
E.长波波长较长,容易产生衍射现象,长波在地面可以绕过障碍物,所以长波可以通过地波传播,故E正确。
故选ADE。
11.1.2×105m
【详解】
设雷达与被测目标的距离为s,来回的时间为t,则有
2s=ct
解得
s==m=1.2×105m
12.1739kHz;173m.
【详解】
由
知,当C最小时,则f最大
所以
fmax=1739kHz
由v=λf知,当f最大时,λ最小,所以
13.(1)9;(2)560.7m~186.9m
【详解】
(1)据公式
得
即
(2)据公式
得
14.0.094m
【详解】
由波速公式有
解得
手机的天线应设计为x
15.1.3×104个
【详解】
发射器与月球车之间的距离
x=ct=3.9×108m
相当于电磁波波长的个数
16.见解析
【详解】
甲为调幅:使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变。乙为调频:使高频电磁波的频率随信号而改变。
17.(1)不一定,甲和乙的金属滑动杆离莱顿瓶的距离必须相同,氖灯才会发光;(2)乙的氖灯发光的能量是甲通过电磁波传播过来的
【详解】
(1)不一定,甲和乙的金属滑动杆离莱顿瓶的距离必须相同,氖灯才会发光;
(2)乙的氖灯发光的能量是甲通过电磁波传播过来的。
18.525m/s
【详解】
由电磁波发射到接收到反射波历时,可算出此时飞机距雷达站的距离为
经4s后,飞机距雷达站的距离为
在这4s时间内飞机飞过的路程为
故飞机的飞行速度为
19.信号 振幅 频率
20.错误 正确 错误 正确 正确 正确