4.3无线电通信基础巩固-2021-2022学年高二下学期物理沪教版（2019）选择性必修第二册（word含答案）

4.3无线电通信基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第二册
一、选择题（共14题）
1．电磁辐射对人体有很大危害，可造成失眠、白细胞减少、免疫功能下降等．按照有关规定，工作场所受电磁辐射强度（单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量）不得超过0.5W/m2．若某小型无线电通讯装置的电磁辐射功率是1.0W，则至少距该装置多远以外才是安全的（ ）
A．0.4m以外 B．0.8m以外 C．1.0m以外 D．1.2m以外
2．最近北京的马路边出现了某种新型的共享单车，如图甲所示，这种单车外观结构简单，没有链条，但单车质量比普通自行车大，达到了25kg。如图乙所示，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， 实现防盗．同时手机APP上有定位系统，也能随时了解单车的实时位置；手机还可以通过扫描二维码自动开锁，关锁后APP就显示计时、计价等信息．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。根据以上信息下列说法不正确的是（ ）
A．单车比普通自行车运动状态更容易改
B．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
C．单车是利用电磁感应原理实现充电的
D．单车和手机之间是利用电磁波传递信息的
3．高考时很多地方在考场使用手机信号屏蔽器，该屏蔽器在工作过程中以一定的速度由低端频率向高端频率扫描．该扫描速度可以在手机接收报文信号时形成乱码干扰，手机不能检测从基站发出的正常数据，使手机不能与基站建立连接，达到屏蔽手机信号的目的，手机表现为搜索网络、无信号、无服务系统等现象．由以上信息可知(　 　)
A．由于手机信号屏蔽器的作用，考场内没有电磁波了
B．电磁波必须在介质中才能传播
C．手机信号屏蔽器工作时基站发出的电磁波不能传播到考场内
D．手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的的
4．下列关于信息的传递的说法中，正确的是（　　）
A．声、光和电磁波中，只有电磁波能够传递信息
B．固定电话、移动电话、广播和电视都是利用导线中的电流传递信息的
C．收音机的天线和手机天线一样，既可以接收电磁波传来的信息，又可以同时发射电磁波
D．微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信都可以用来传递信息
5．以下关于手机使用的说法中，正确的是（　　）
A．在乘坐飞机时可以使用手机 B．在乘坐汽车时可以使用手机
C．在爆破工地可以使用手机 D．在雷雨天可以使用手机
6．关于电磁波，下列说法正确的是（　　）
A．根据麦克斯韦的电磁场理论，在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化电场
B．要有效地发射电磁波，振荡电路必须具有高频和开放性的特点
C．从接收到的高频振荡电流中分离出所携带的有用信号的过程叫调制
D．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光
7．关于电磁波，下列说法正确的是
A．电磁波和机械波都需要通过介质传播，它们由一种介质进入另一种介质时频率都不变
B．发射无线电波时需要对电磁波进行调制和解调
C．雷达发射的是直线性能好、反射性能强的超声波
D．根据麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波是横波
8．关于无线电波的发送和接收，下列说法正确的是（ ）
A．为了将信号发射出去，先要进行调谐
B．为了从各个电台发出的电磁波中将需要的选出来，就要进行调制
C．为了从高频电流中取出声音信号，就要进行调频
D．以上说法都不对
9．骑自行车有很多益处，可缓解交通压力，可节能减排；骑自行车时，人做功要消耗体能，还可强身健体．近来多个城市推出摩拜单车，车锁内主要集成了芯片、GPS定位模块和SIM卡等，便于掌控自行车的体位置和状态，其工作原理如图所示．使用摩拜单车APP，用户可以查看并找到单车位置，扫描车身上的二维码，通过手机网络发送到云端请求解锁，云端收到后识别该车辆并发送解锁指令，摩拜单车执行解锁指令自动开锁，用户便可开始骑行．据此材料，以下推断错误的是　　
A．摩拜单车车锁工作过程中需要用电，车内有供电系统
B．无线电信号非常弱时，摩拜单车的定位将受到影响
C．打开车锁是通过超声波来完成信息交换的
D．二代摩拜单车车筐内的太阳能电池板把太阳能转化为电能
10．下列说法正确的是
A．电磁波属于纵波
B．无线电波的传输一定需要介质
C．在LC振动电路的充电过程中，电流与电荷量同时达到最大值
D．在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制
11．收音机正在收听700kHz的电台播音，为了改收1400kHz的电台，应调节收音机调谐电路的可变电容器，使其电容（　　）
A．减小到原来的 B．减小到原来的
C．增大到原来的2倍 D．增大到原来的4倍
12．图为手机信号屏蔽器．手机信号屏蔽器主要针对各类考场、加油站、军事重地等禁止使用手机的场所．手机工作时，是在一定频率范围内，手机和基站通过无线电波联系起来，完成数据和声音的传输．针对这种通讯原理，手机信号屏蔽器在工作过程中以一定的速度从手机通信所使用的频率的低端向高端扫描，在扫描过程中向手机发送一定频率的电磁波信号，使手机不能与基站建立正常的联系，从而对手机形成干扰．对于手机信号屏蔽器的工作过程，下列说法中正确的是（ ）
A．手机信号屏蔽器是利用静电屏蔽的原理来工作的
B．手机信号屏蔽器是利用电磁感应的原理来工作的
C．手机信号屏蔽器工作时能阻止基站发出的电磁波传播到限制场所内
D．手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的
13．下列关于电磁波和机械波的说法中，正确的是
A．机械波和电磁波均有横波和纵波
B．机械波和电磁波均可发生干涉、衍射
C．机械波只能在介质中传播，电磁波只能在真空中传播
D．波源的振动或电磁振荡停止，空间中的波均即刻完全消失
14．降噪耳机越来越受到年轻人的喜爱．某型号降噪耳机工作原理如图所示，降噪过程包括如下几个环节：首先，由安置于耳机内的微型麦克风采集耳朵能听到的环境中的中、低频噪声（比如 100Hz～1000Hz）；接下来，将噪声信号传至降噪电路，降噪电路对环境噪声进行实时分析、运算等处理工作；在降噪电路处理完成后，通过扬声器向外发出与噪声相位相反、振幅相同的声波来抵消噪声；最后，我们的耳朵就会感觉到噪声减弱甚至消失了．对于该降噪耳机的下述说法中，正确的有
A．该耳机正常使用时，降噪电路发出的声波与周围环境的噪声能够完全抵消
B．该耳机正常使用时，该降噪耳机能够消除来自周围环境中所有频率的噪声
C．如果降噪电路能处理的噪声频谱宽度变小，则该耳机降噪效果一定会更好
D．如果降噪电路处理信息的速度大幅度变慢，则耳机使用者可能会听到更强的噪声
二、填空题（共4题）
15．探究电磁波特性的实验过程如下：
（1）将手机的“背景灯光提示”功能打开后放在真空罩中,用抽气机抽去罩中空气,打电话呼叫罩中手机,这时,手机背景灯光闪烁。这个事实表明：电磁波___________（选填“能”或“不能"）在真空中传播。
（2）将手机放在金属容器中（手机不与金属容器壁接触）,打电话呼叫金属容器中的手机,这时手机_________________（选填“能”或“不能”）接收到信号。
16．江苏人民广播电视台的频率是700kHz，它的波长是_________m。
17．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____________．
18．如图所示，感应圈G上装两根带有球形电极的铜管a、b构成发射天线，两球的间隙约0.5cm。将一根导线弯成环状，导线两端安装两个小金属球。其间留有空隙，将导线固定到绝缘支架B上靠近感应线圈放置。让感应线圈工作，当电火花在铜管a、b上两个金属球间跳动时，支架B上导线环两端的两个小球间也有电火花跳动。据此回答下列问题。
（1）人类历史上，首先捕捉到电磁波的科学家是___________。
（2）对于这一实验现象的解释如下，请完成其中的填空。
①感应线圈本质上是一个变压器，它利用___________将低压交流电变成数千伏的高电压，由于铜管a、b上两球间的电压很高，间隙中电场___________，空气分子被电离，从而形成一个导电通路。
②当电火花在铜管a、b上的两个金属球间跳动时，必定建立了一个迅速变化的电磁场。这种变化的电磁场以___________的形式在空间快速传播。当其经过导线环时，迅速变化的电磁场在导线环中激发出___________，击穿导线环中的空气，使得导线环的空隙中也产生了电火花。
③在此实验中，感应圈及金属棒构成了电磁波的___________，导线环成了电磁波的___________。
三、综合题（共4题）
19．一雷达向某一方向发射不连续的无线电波，每次发射的时间为百万分之一秒，两次发射的时间间隔是万分之一秒。如图是雷达指示器的显示屏上显示的情景，P为发射出去的无线电波的某一尖形波，Q为其遇到障碍物反射回来被雷达接收到的尖形波。由图中所给信息计算障碍物离雷达站的距离。
20．无线电波的发射和接收主要经历哪些过程？无线电波传播的方式跟什么因素有关？有哪些传播方式？
21．有一种家用取暖器，外形如图甲所示，它是由电热丝发热达到取暖的目的；如果从侧面剖开，它的主要结构如图乙所示，其中Q为电热丝，MN为一个内表面极为光滑的金属弧面．
(1)电热丝通电后产生的是什么？它通过MN的内表面产生什么反射？
(2)弧面金属板MN与下列哪种器材的作用相似？
(3)电热丝安装在图示位置的目的是使热能怎么样射出？
22．雷达可以用来测量飞机与雷达站的距离，雷达发射出电磁波后，若经过1.8s收到敌机反射后的回波，求敌机距雷达站的距离为多少？
参考答案
1．A
2．A
3．D
4．D
5．B
6．B
7．D
8．D
9．C
10．D
11．B
12．D
13．B
14．D
15．能 不能
16．428.57
17．600m 2×10-6 J
18．赫兹 电磁感应 很强 电磁波 感应电动势 发射器 检测器
19．12km
20．
电磁波的发射和接收两个过程。
（1）电磁波的发射过程：
①原理：利用电磁波发送声音和图像信号的工作是由广播电台和电视台来承担的，电台中的振荡器先产生高频振荡电流，同时将声音信号变为电信号，由调制器将这个信号加载到无线电波上，通过发射机的天线将无线电波发射到空中；
②振荡器：产生高频振荡电流的装置；
③调制器：把高频振荡电流变为带有信号的高频振荡电流的装置。
（2）电磁波的接收过程
①原理：声音的接收工作是由收音机来完成的，收音机的接收天线将空中载有信号的电磁波接收下来，经过调谐器的处理后，再经过检波器将声音的电信号取出来，由喇叭将电信号还原成声音；
②调谐器：是从众多频率的电磁波中选出我们需要的某一频率的电磁波，并把它变成电流的装置；
③检波器：将声音信号从高频振荡电流中取出来的装置。
无线电波传播的方式跟距离有关，常见的传播方式有：
（1）地波：沿着地球表面传播的电波，称为地波。在传播过程中因电波受到地面的吸收，其传播距离不远。频率越高，地面吸收越大，因此短波、超短波沿地面传播时，距离较近，一般不超过100公里，而中波传播距离相对较远。优点是受气候影响较小，信号稳定，通信可靠性高。
（2）天波：靠大气层中的电离层反射传播的电波，称为天波，又称电离层反射波。发射的电波是经距地面70—80公里以上的电离层反射后至接收地点，其传播距离较远，一般在1000公里以上。缺点是受电离层气候影响较大，传播信号很不稳定。短波频段是天波传播的最佳频段，渔业船舶配备的短波单边带电台，就是利用天波传播方式进行远距离通信的设备。
（3）空间直线波： 在空间由发射地点向接收地点直线传播的电波，称空间直线电波，又称直线波或视距波。传播距离为视距范围，仅为数十公里。渔业船舶配备的对讲机和雷达均是利用空间波传播方式进行通信的设备。
21．(1)产生热量, 镜面反射 (2) 凹面镜 (3)平行射出
22．