4.3无线电波的发射与接收基础巩固(word版含答案)

文档属性

名称 4.3无线电波的发射与接收基础巩固(word版含答案)
格式 doc
文件大小 239.9KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-01-22 19:43:03

图片预览

文档简介

4.3无线电波的发射与接收基础巩固2021—2022学年高中物理人教版(2019)选择性必修第二册
一、选择题(共15题)
1.在电视发射端,由摄像管摄取景物并将景物反射的光转化为电信号,这一过程完成了( )
A.光、电转化 B.电、光转化 C.光、电、光转化 D.电、光、电转 化
2.电视机换台时,实际上是在改变(  )
A.电视台的发射频率
B.电视机的接收频率
C.电视台发射的电磁波的波速
D.电视机接收的电磁波的波速
3.关于电磁场和电磁波,下列说法中正确的是(  )
A.电场和磁场总是相互联系的,它们统称为电磁波
B.电磁场由发生的区域向远处的传播就是电磁波
C.电磁波传播的速度总是3×108m/s
D.电磁波是一种物质,因而只可以在物质中传播
4.收看某个频道播放的电视节目具体是由下列哪个单元电路决定的( )
A.接收天线 B.调制器 C.调谐器 D.解调器
5.电磁波在空气中的传播速度是,当遇到障碍物时要发生反射。雷达在发射和接收反射回来的电磁波时,在荧光屏上分别呈现出一个尖形波。如果雷达监视屏上显示的发射和接收的尖形波如图所示,已知雷达监视屏上相邻刻度线间表示的时间间隔为,则被监视目标与雷达的距离最接近( )
A. B.
C. D.
6.如图为磁共振无线充电的示意图,当接收电路的固有频率与发射电路线圈产生的磁场振动频率一致的时候,产生磁共振,从而进行能量的传递。该过程类似于无线电发射与接收环节中的(  )
A.调幅 B.调频 C.调谐 D.解调
7.2016年底以来,共享单车风靡全国各大城市,如图所示,单车的车锁内集成了嵌入式芯片、GPS模块和SIM卡等,便于监控单车在路上的具体位置用户仅需用手机上的客户端软件扫描二维码,即可自动开锁,骑行时手机APP上能实时了解单车的位置;骑行结束关锁后APP就显示计时、计价、里程等信息此外,单车能够在骑行过程中为车内电池充电,满足定位和自动开锁等过程中的用电根据以上信息判断下列说法正确是( )  
A.单车的位置信息是借助北斗卫星导航系统准确定位的
B.单车是利用电磁感应原理实现充电的
C.由手机APP上的显示信息,可求出骑行的平均速度
D.单车在被骑行过程中受到地面的摩擦力表现为阻力
8.以下说法中错误的是( )
A.在电磁波接收过程中,使声音信号或图象信号从高频电流中还原出来的过程叫调制
B.火车过桥要慢行,目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率,以免发生共振损坏桥梁
C.通过测量星球上某些元素发出光波的频率,然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照,就可以算出星球靠近或远离我们的速度
D.光导纤维有很多的用途,它由内芯和外套两层组成,外套的折射率比内芯要小
9.如果收音机调谐电路中是采用改变电容的方式来改变回路固有频率的,那么当接收的电磁波的最长波长是最短波长的3倍时,电容器的最大电容与最小电容之比为( )
A.3:1 B.9:1 C.6:1 D.27:1
10.一台简单收音机的收音过程至少要经过那两个过程( )
A.调幅和检波 B.调谐和解调
C.调制和检波 D.调谐和调幅
11.某人有两部手机A和B,A的号码为13845672003,B的号为13945672008.当用手机A(或B)拨打B(或A)的号码时,既能听到手机B(或A)的叫声,又能看到B(或A)的显示屏上显示出A(或B)的号码现把手机A放到一个透明玻璃罩内,并抽成真空,再用手机B拨打号码13845672003,以下说法正确的是(  )
A.既能听到A的叫声,又能看到A显示屏上显示出13945672008
B.能听到A的叫声,但不能看到A显示屏上显示出13945672008
C.不能听到A的叫声,但能看到A显示屏上显示出13945672008
D.既不能听到A的叫声,又不能看到A显示屏显示出号码
12.下列对无线电广播要对电磁波进行调制的原因的说法中,正确的是(  )
A.经过调制后的电磁波可以传播的距离更远
B.经过调制后的电磁波在空间传播得更快
C.经过调制后的电磁波在空间传播波长才能不变
D.经过调制后的高频电磁波才能把我们要告知对方的信号传递过去
13.小明听收音机的时候,选择了102.5MHz的电台.选择电台的过程在技术上叫( )
A.调制 B.调谐 C.解调 D.调频
14.收音机中的调谐电路线圈的自感系数为L,要想接收波长为λ的电台信号,应把调谐电路中电容器的电容调至(c为光速)( )
A.λ/2πLc B.1/2π
C.λ2/2πLc2 D.λ2/4π2Lc2
15.一首乐曲从电台“出发”开始到从收音机的调频台播放出来为止,下列选项都描述了该过程,其中顺序正确的是( )
A.调制—发射—调谐—解调—播放
B.调频—发射—解调—调谐—播放
C.调幅—调谐—发射—解调—播放
D.调频—调谐—发射—解调—播放
二、填空题(共4题)
16.实际应用中的开放电路,线圈的一端用导线与_________相连,这条导线叫作地线;线圈的另一端与高高地架在空中的_________相连。
17.麦克斯韦电磁场理论的两个基本论点是:变化的磁场产生______,变化的电场产生______,从而预言了电磁波的存在。已知某点电磁波在真空中的传播速度为3.0×108m/s,若该电磁波的波长为3m,则电磁波的频率为______Hz。
18.某电台发射频率为500 kHz的无线电波,某发射功率为10 kW,在距电台20 km的地方接收到该电波,该电波的波长为____________,在此处,每平方米的面积上每秒钟可接收到该电波的能量为____________.
19.目前电能都是通过电网采用有线方式传输的,人们一直梦想能无线传输电能,梦想在日常生活中实现无线充电,甚至不用电池。现在,一个科学研究小组在实验室中取得了可喜的进展,也许,人类的这一梦想不久就能实现。
(1)实现无线传输能量,涉及能量的____________、传播和接收。
(2)科学家曾经设想通过高耸的天线塔,以无线电波的形式将电能输送到指定地点,但一直没有在应用层面上获得成功,其主要原因是这类无线电波____________。
A.在传输中很多能量被吸收 B.在传播中易受山脉阻隔
C.向各个方向传输能量 D.传输能量易造成电磁污染
(3)如果像无线广播那样通过天线塔输送电能,接收器获得的功率P和它到天线塔的距离R相关,实验测得P和R的部分数据如下表:
1 2 4 5 x 10
1600 400 100 y 25 16
①上表中的_____________,____________。
②根据表中的数据可归纳出P和R之间的数值关系式为_____________。
(4)为研究无线传输电能,某科研小组在实验室试制了无线电能传输装置,在短距离内点亮了灯泡如图所示,实验测得,接在乙线圈上的用电器获得的电能为输入甲线圈电能的35%。
①若用该装置给充电功率为10W的电池充电,则损失的功率为_____________。
②若把甲线圈接入电压为220V的电源,测得该线圈中的电流为。这时,接在乙线圈上的灯泡恰能正常发光,则此灯泡的功率为______________。
(5)由于在传输过程中能量利用率过低,无线传输电能还处于实验阶段,为早日告别电线,实现无线传输电能的工业化,还需要解决一系列问题,请提出至少两个问题_________。
三、综合题(共4题)
20.从地球向某星球发射电磁波,经过2.56s就能在地球上接收到反射回来的电磁波,试求该星球与地球之间的距离。
21.收音机选台时,如果调谐不准就会出现“串台”现象,这是为什么?
22.如图所示是接收无线电波的简易收音机电路图.已知L和C,当 C调至C0时,
(1)指出哪些元件组成了调谐电路,周期是多少?
(2)这时该电路能收到的无线电波波长λ是多少?
(3)元件D、C1起什么作用?
23.什么叫调制?调制分为哪两种方式?
参考答案
1.A
【详解】
摄像管将景物反射的光信号转化为电信号,这一过程完成了光、电转化,故选A.
2.B
【详解】
电视机接收节目是利用电磁波的频率不同使收看到的电视频道不同,所以是改变电视机的接收频率。
故选B。
3.B
【详解】
AB.电场和磁场相互激发并向远处传播,形成电磁波,故A错误,B正确;
CD.电磁波是一种物质,因而也可在真空中传播,且在真空中传播的速度最大,为3×108m/s,故C、D错误。
故选B。
4.C
【详解】
A.接收天线负责接收信号,但它不能选择信号,故A错误;
B.调制器的作用是将音频及视频信号加载到高频信号中,故B错误;
C.当我们调至具体频道时调谐器将向对应的频率信号进行调谐,使这一频率的电磁波产生的感应电流达到最大,然后输送给解调器,这样我们就可看到相应频道的电视节目,故C正确;
D.解调器的作用是将输入的信号中的音频及视频信号检出送给放大电路,故D错误。
故选C。
5.B
【详解】
读图可知电磁波发射到接收的总时间为 ,单程的时间为


故选B。
6.C
【详解】
电子调谐是指调节一个振荡电路的频率使它与另一个正在发生振荡的振荡电路(或电磁波)发生谐振,所以C正确;ABD错误;
故选C。
7.B
【详解】
单车某个时刻的准确位置信息是借助通讯卫星定位确定的,故A错误;单车在运动过程通过电磁感应将机械能转化为电能从而实现充电,故B正确;由手机APP上的显示信息包括路程和时间,没有说明具体的位移,故不可以求出骑行的平均速度,故C错误;单车在骑行时,主动轮受到向前的摩擦力(动力),从动轮受到向后的摩擦力(阻力),故D错误.故选B.
8.A
【解析】
在电磁波接收过程中,使声音信号或图象信号从高频电流中还原出来的过程叫解调,选项A错误;火车过桥要慢行,目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率,以免发生共振损坏桥梁,选项B正确;通过测量星球上某些元素发出光波的频率,然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照,根据多普勒效应就可以算出星球靠近或远离我们的速度,选项C正确;光导纤维有很多的用途,它由内芯和外套两层组成,外套的折射率比内芯要小,使得光能在光线内部全反射,选项D正确;故选A.
9.B
【详解】
最长波长是最短波长的3倍,根据公式可知,最短波长和最长波长对应的波的频率之比为3:1,而
可知电容与频率的平方成反比,故电容器的最大电容与最小电容之比为9:1,B正确。
故选B。
10.B
【详解】
试题分析:收音机的工作原理与电磁波的接收相同,主要有两个过程,即调谐与解调.先要进行调谐,即产生电谐振,然后将声音信号从高频电流中还原出来,这一过程叫做解调,所以本题的正确选项为B.
11.C
【详解】
声音不能在真空中传播,拨打真空罩中手机不能听到手机铃声;手机接收的是电磁波信号,能在真空中传播,真空罩中的手机能接收到呼叫信号,所以能看到手机A的显示屏发光,故C正确ABD错误。
故选C。
12.D
【详解】
A.调制是把要发射的低频信号“加”到高频电磁波上去,与传播距离的远近无关,故A错误;
B.电磁波的波速接近光速,并且调制不影响电磁波在空气中的传播速度,故B错误;
C.由
可知波长与波速和传播频率均有关,故C错误;
D.要把电磁波有效发射出去,必须有足够高的频率,经过调制后的波具有较高频率,从而把我们要告知对方的信息有效的传播出去,故D正确。
故选D。
13.B
【详解】
试题分析:解答本题应掌握声音信号调制及接收的过程:首先要将声音信号转换成音频电信号,然后再通过调制器将音频信号加载到高频电流上,利用天线发射到空中.接收后利用调谐器选出特定的信号,再经放大送入扬声器.
解:使电磁波随各种信号而改变的技术,叫做调制;将信号从电磁波下载下来叫做解调;
我们转动收音机的旋钮,选择了102.5MHz的电台,实际上是在选择我们需要的电磁波,这在技术上叫做调谐,故B正确,ACD错误.
故选B.
14.D
【详解】
波长为λ的信号,频率为f=,故=,解得C=,选项D正确.
思路分析:根据频率、波长、波速的关系,利用振荡电路的固有周期的公式联立求解.
15.A
【分析】
【详解】
一首乐曲从电台“出发”开始到从收音机的调频台播放出来为止,首先要进行调制,即把声音信号加到高频电磁波信号上去,然后进行发射;载波信号被收音机接收后首先要进行调谐选出该信号,然后进行解调,从高频信号中把声音信号取出来,最后通过喇叭播放;故A正确,BCD错误;故选A.
16.大地 天线
【详解】

17.电场 磁场 1.0×108
【详解】
[1][2]麦克斯韦电磁场理论的两个基本论点是:变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场,从而预言了电磁波的存在。
[3]已知某点电磁波在真空中的传播速度为3.0×108m/s,若该电磁波的波长为3m,则电磁波的频率为
18.600m 2×10-6 J
【分析】
电磁波传播过程中的频率是不变的,根据求解波长;根据能量守恒定律列式求解每平方米的面积每秒钟可接收到该电波的能量.
【详解】
电磁波传播过程中的频率和波长没有改变,故电波的波长不变,故:;
每平方米的面积每秒钟可接收到该电波的能量为
19.发射 C 8 64 15 仪器体积过大,对人体有伤害、传输距离太短等
【详解】
(1[1]无线传输能量主要涉及能量的发射、传播和接收。
(2)[2]电磁波在传播过程中向各个方向传输的能量是均等的,因此在实际应用中受到限制。
C正确。
(3)[3]由表格中所提供数据可以判断出P和R之间的数值关系为
当时
即表中
[4] 由表格中所提供数据可以判断出P和R之间的数值关系为
所以当时,求得,因此表中
[5] 由表格中所提供数据可以判断出P和R之间的数值关系为
(4)[6]设输入甲线圈的功率为,乙线圈中用电器获得的功率为,由题意
则损失的功率
[7]由
可知,甲线圈的电功率
乙线圈中用电器获得的功率
因此灯泡的功率
(5)[8]因为在无线传输过程中,电磁波向各个方向的传播是均等的,无法有效地控制方向,为了更多地接收到电磁波,就需要接收仪器和发射点相距不能太远,且接收器要有很大的体积。同时,向空间辐射较多的电磁波对人体有伤害。
20.
【详解】
设地球到某星球的距离s,在地球上接收到反射回来的电磁波需要的时间为
则该星球与地球之间的距离为
21.见解析
【详解】
收音机选台时,我们调至具体频道时调谐器将相对应的频率信号进行调谐,使这一频率产生的电流达最大,然后输送给调谐器;如果调谐不准,就可能出现两种不同频率的信号都会在电路中产生,即出现“串台”现象。
22.(1)线圈和可变电容组成了LC 调谐电路.
(2)
(3)D是检波元件,作用是从经过调制的高频振荡电流中取出调制信号.C1的作用是让高频成分基本上从此通过,剩下音频电流通过耳机.
【解析】
【详解】
(1)线圈和可变电容组成了LC调谐电路.这时周期
(2)谐振时f波=f又c=λf ,故
(3)D是检波元件,作用是从经过调制的高频振荡电流中取出调制信号.C1 的作用是让高频成分基本上从此通过,剩下音频电流通过耳机.
23.调制是指把声音、图象等信号加载到高频电磁波上的过程;
信号的调制方式有调幅信号和调频信号,调幅信号是信号的振幅随声音、图象等信号而改变,调频信号是电磁波的频率随着声音、图象等信号而改变;由于频率不会衰减,故调频信号抗干扰能力强.
【解析】
【详解】
调制是指把声音、图象等信号加载到高频电磁波上的过程;信号的调制方式有调幅信号和调频信号,调幅信号是信号的振幅随声音、图象等信号而改变,调频信号是电磁波的频率随着声音、图象等信号而改变;由于频率不会衰减,故调频信号抗干扰能力强.