4.3无线电通信同步训练(Word版含答案)

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名称 4.3无线电通信同步训练(Word版含答案)
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文件大小 778.6KB
资源类型 教案
版本资源 沪科版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-03-06 23:05:34

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文档简介

4.3无线电通信
一、选择题(共15题)
1.手机是现代人们最常用的通信工具之一,手机间通信和收发信息是利用(  )
A.微波传送
B.超声波传送
C.光纤传送
D.空气传送
2.抗击新冠肺炎疫情的战斗中,中国移动携手“学习强国”推出了武汉实景24小时直播,通过5G超高清技术向广大用户进行九路信号同时直播武汉城市实况,全方位展现镜头之下的武汉风光,共期武汉“复苏”。5G是“第五代移动通信技术”的简称,其最显著的特征之一是具有超高速的数据传输速率。5G信号一般采用3.3×109——6×109Hz频段的无线电波,而现行第四代移动通信技术4G的频段范围是1.88×109——2.64×109Hz,则(  )
A.5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物,所以5G通信需要搭建更密集的基站
B.5G信号比4G信号所用的无线电波在真空中传播得更快
C.空间中的5G信号和4G信号相遇会产生干涉现象
D.5G信号是横波,4G信号是纵波
3.如图为公交车上车时刷卡的情景,当听到“嘀”的声音,表示刷卡成功。刷卡所用的IC卡内部有电感线圈L和电容C构成的LC振荡电路。刷卡时,读卡机向外发射某一特定频率的电磁波,IC卡内的LC振荡电路产生电谐振,线圈L中产生感应电流,给电容C充电,达到一定的电压后,驱动卡内芯片进行数据处理和传输。下列说法正确的是(  )
A.读卡机发射的电磁波不能在真空中传播
B.IC卡工作所需要的能量来源于卡内的电源
C.若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率,则IC卡内不会产生感应电流
D.IC卡既能接收读卡机发射的电磁波,也有向读卡机传输数据功能
4.雷达是利用无线电波的定位系统,海豚也具有完善的声呐系统。它能在黑暗的海水中准确而快速地捕捉食物,避开敌害,远远优于现代无线电定位系统它们的定位分别是利用自身发射的( ).
A.电磁波、次声波 B.电磁波、红外线
C.次声波、红外线 D.无线电波、超声波
5.下列物理现象解释正确的是(  )
A.人造卫星绕地球运行时由于受地磁场影响,在金属外壳中形成的涡流是导致轨道半径变小的原因之一
B.为更好接收波长为10m的无线电波,应把收音机的调谐频率调到34Hz
C.小鸟站在高压电线上不会触电主要是因为小鸟的电阻很大
D.手机信号屏蔽器是利用静电屏蔽的原理来工作的
6.某同学自己绕制天线线圈,制作一个简单的收音机,用来收听中波无线电广播,初步制作后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,适当调整后,去户外使用,假设空间中存在波长分别为290m、397m、566m的无线电波,下列说法正确的是(  )
A.为了能收到频率最高的中波电台。应增加线圈的匝数
B.为更好接收290m的无线电波,应把收音机的调谐频率调到756kHz
C.使接收电路产生电谐振的过程叫做解调
D.为了能接收到长波,应把电路中电容器的电容调大一点
7.太赫兹波是一种电磁波,波长在3mm-0.03mm之间,不少专家确信太赫兹波将颠覆未来绝大多数行业,甚至还有人认为太赫兹波将是6G或者7G通信的基础,因为太赫兹波波长短,穿透力强于雷达波。下列说法正确的是(  )
A.当观察者不动,波源朝着观察者运动时,波源的频率增大
B.使电磁波接收电路产生电谐振的过程叫解调,是调制的逆过程
C.变化的电场必能产生变化的磁场,变化的磁场必能产生变化的电场,这样交替产生电磁波
D.雷达是利用微波来测定物体位置的无线电设备,是利用微波波长短,衍射不明显的特点,太赫兹波有望用于测定物体的位置
8.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
9.如图所示,2020年11月13日,万米深潜器“奋斗者号”再次深潜至地球的最深处——马里亚纳海沟。借助无线电波、激光等传输信号,实现深潜器舱内和海底作业的电视直播。下列选项正确的是(  )
A.无线电波属于电磁波
B.将图像、声音等信号加载到高频电磁波上的过程叫解调
C.信号传输到电视台实现直播的过程中无时间延迟
D.麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在,带来了通信技术的快速发展
10.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
11.关于电磁波,下列说法正确的是( )
A.均匀变化的磁场能够在空间产生均匀变化的电场
B.电磁波在真空和介质中传播速度相同
C.只要有电场和磁场就能产生电磁波
D.电磁波的传播不依赖于介质,在真空中也能传播
12.下列关于电磁波的说法,不正确的是( )
A.电磁波不能传播能量
B.无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线均属于电磁波
C.手机既可接收电磁波,又可发射电磁波
D.电磁波在真空中的速度约为c=3.0×108 m/s
二、多选题
13.下列说法正确的是(  )
A.电磁波信号需要经过“调谐”,加到高频的等幅电磁波(载波)上才能有效地发射出去
B.一部手机既是电磁波发射装置,同时又是电磁波接收装置
C.“检波”就是“调谐”
D.电视的图像信号和声音信号是通过电视台的发射天线同时发射的
14.如图所示为调幅振荡电流图象,此电流存在于电磁波发射和接收中的哪些阶段(  )
A.经调制后 B.经调谐后
C.经检波后 D.耳机中
15.如图,为生活中遇到的各种波,以下关于波的说法不正确的是(  )
A.声波可以发生多普勒效应
B.wifi信号的传播需要介质
C.丙图是泊松亮斑图样
D.月全食时的红月亮是光的散射和衍射现象
三、填空题
16.从地球向月球发射电磁波,经_____ s才能在地球上收到反射回来的电磁波.(地球和月球间的距离为3.84×105 km)
17.按照有关规定,工作场所受到的电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不得超过0.50瓦/米2 . 若某一小型无线通讯装置的电磁辐射功率是1瓦,那么在距离该通讯装置________以外是符合规定的安全区域(已知球面面积为S=4πR2).
18.电视信号的接收:电视机接收到的高频电磁波信号经过_________将得到的信号转变为图像信号和伴音信号。
19.2008年5月12日,四川汶川发生里氏8.0级地震,地震以____(选填“机械波”或“电磁波”)的形式从震中向外传播,引起全国不少省份都有震感。在抗震救灾中,利用海事通信卫星做为中继站传递信息,如图所示。若甲、乙两地与卫星的距离均为m,则甲地发射的无线电波大约要经过____s可到达乙地;电磁波传播____介质。(选填“需要”或“不需要”)(电磁波的波速为)
四、解答题
20.什么叫调制?调制分为哪两种方式?
21.数字信号与模拟信号相比,有什么优点?
22.无线电波通常的传播途径有哪几种?它们的传播过程有何区别?
23.人们通过研究仿生学,并且应用最新的技术和材料,终于使庞大的飞机(如图所示)也实现了“隐形”,也就是让雷达无法侦察到飞机的存在。充分发挥想象力,并结合本章所学的电磁波的知识,设计出可能让飞机“隐形”的方案。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【解析】
【详解】
手机是现代人们最常用的通信工具之一,手机间通话和收发信息是利用电磁波,即微波.故A正确,B、C、D错误.故选A.
【点睛】本题主要考查学生对现代传递信息的工具手机的了解和掌握,要注意明确手机能接收信号也能发射信号.
2.A
【解析】
【详解】
A.5G信号的频率更高,则波长小,故5G信号更不容易发生明显的衍射现象,因此5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物,所以5G通信需要搭建更密集的基站,故A正确;
B.任何电磁波在真空中的传播速度均为光速,故传播速度相同,故B错误;
C.5G信号和4G信号的频率不一样,不能发生干涉现象,故C错误;
D.电磁波可以发生偏振现象,为横波,故D错误。
故选A。
3.D
【解析】
【详解】
A.读卡机发射的电磁波能在真空中传播,选项A错误;
B.IC卡工作所需要的能量来源于卡内产生的感应电流,选项B错误;
C.若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率,则IC卡内仍会产生感应电流,只不过不能产生电谐振,从而不能产生较大的感应电流,选项C错误;
D.IC卡既能接收读卡机发射的电磁波,也有向读卡机传输数据功能,选项D正确。
故选D。
4.D
【解析】
【详解】
雷达是利用无线电波中的微波来反射来测定物体位置的,海豚的声呐系统,是用超声波来进行回声定位的,故D正确。
故选D。
5.A
【解析】
【详解】
A.人造卫星绕地球运行时由于受地磁场影响,在金属外壳中形成的涡流,导致卫星机械能减小,是导致轨道半径变小的原因之一,故A正确;
B.波长为10m的无线电波,频率为
故B错误;
C.小鸟站在高压电线上不会触电主要是因为小鸟的体积很小,站在同一根线上,两脚间电压很低,故C错误;
D.手机信号屏蔽器是通过干扰基站信号来工作的,故D错误。
故选A。
6.D
【解析】
【详解】
A.为了能收到频率最高的中波电台,应增大调谐电路的固有频率,根据可知应减少线圈的匝数,故A错误;
B.为更好接收290m的无线电波,应把收音机的调谐频率调到
故B错误;
C.使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐,故C错误;
D.为了能接收到长波,即接收到频率更低的电磁波,根据可知,应把电路中电容器的电容调大一点,故D正确。
故选D。
7.D
【解析】
【详解】
A.多普勒效应,声源频率不变,观察者接受到的频率发生改变,故A错误;
B.使电磁波接收电路产生电谐振的过程叫调谐,解调是调制的逆过程,故B错误;
C.均匀变化的电场产生恒定的磁场,周期性变化的电场产生周期性变化的磁场,均匀变化的磁场产生恒定的电场,周期性变化的磁场产生周期性变化的电场,故C错误;
D.雷达测物体位置就是利用无线电波中的微波,波长短,衍射不明显,有利于波的直线传播,有利于确定物体位置,太赫兹波,波长更短,可能有利于测物体位置,故D正确。
故选D。
8.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.乘坐飞机时为了防止手机电磁波对飞机仪表造成干扰发生危险,所以在乘坐飞机时禁止使用手机,故A错误;
B.汽车电子设备较少,故在乘坐汽车时可以使用手机,故B正确;
C.在爆破工地为防止手机电磁波对爆破装置造成影响发生爆炸,所以爆破工地不能使用手机,故C错误;
D.在雷雨天避免云层与手机之间发生放电造成雷击伤害,所以在雷雨天不能使用手机,故D错误。
故选B。
9.A
【解析】
【详解】
A.无线电波和激光都是电磁波,故A正确;
B.将图像、声音等信号加载到高频电磁波上的过程叫调制,故B错误;
C.信号传输是由经通信卫星传到电视台实现直播的,信号都有一定的传输速度,所以传输中会有时间延迟,故C错误;
D.麦克斯韦预言电磁波的存在,而赫兹由电火花实验证实了电磁波的存在,故D错误。
故选A。
10.D
【解析】
【详解】
AB.因周围环境产生的噪声频率在100Hz~1000Hz范围之内,而降噪电路只能发出某一种与噪声相位相反、振幅相同的声波来抵消噪声,所以降噪电路发出的声波与周围环境的噪声不能够完全抵消,即不能完全消除来自周围环境中所有频率的噪声,选项AB错误;
C.如果降噪电路能处理的噪声频谱宽度变大,则该耳机降噪效果一定会更好,选项C错误;
D.如果降噪电路处理信息的速度大幅度变慢,则在降噪电路处理完成后,通过扬声器可能会向外发出与噪声相位相同、振幅相同的声波来加强噪声,则耳机使用者可能会听到更强的噪声,选项D正确;
故选D.
11.D
【解析】
【详解】
A.均匀变化的磁场产生恒定的电场,故A错误;
B.电磁波在真空中以光速传播,而在介质的传播速度小于光速,故B错误;
C.恒定的电场不能产生磁场,恒定的磁场不能产生电场,所以不能产生电磁波,故C错误;
D.电磁波是种能量形式;其传播不依赖于介质,在真空中不能传播,故D正确;
故选D.
12.A
【解析】
【详解】
电磁波能传播能量,选项A错误; 根据电磁波谱的知识可知,无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线均属于电磁波.故B正确;手机既可接收信号,又可发射信号;既可接收电磁波,又可发射电磁波.故C正确;根据电磁理论以及目前的测量可知,电磁波在真空中的速度为c=3.0×108m/s.故D正确;本题选择不正确的,故选A.
【点睛】
电磁波是横波,是由变化的电场与变化磁场,且相互垂直.电磁波是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动,其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面,有效的传递能量.电磁波在真空传播速度与光速一样,电磁波与光均是一种物质,所以不依赖于介质传播.
13.BD
【解析】
【分析】
【详解】
A.低频信号需要经过“调制”,加到高频的等幅电磁波(载波)上才能有效地发射出去,故A错误;
B.由于通过手机既能听到对方说话,又能说话让对方听到,故必须既能接收电磁波,又能发射电磁波,故B正确;
C.“检波”就是“解调”,故C错误;
D.电视的图像信号和声音信号是通过电视台的发射天线同时发射的,故D正确。
故选BD。
14.AB
【解析】
【详解】
为了把信号传递出去,需要将信号“加”到高频振荡电流上,这就是调制。而图象是将信号加上后使高频振荡电流的振幅随信号变化,这叫调幅。在接收电路中,经过调谐,回路中将出现调幅振荡电流,经检波后,调幅振荡电流将被削去一半,而在耳机中只有低频信号电流。
故选AB。
15.BC
【解析】
【分析】
【详解】
A.声波可以发生多普勒效应,A正确,不符合题意;
B.wifi信号是电磁波,其传播不需要介质,B错误,符合题意;
C.丙图是衍射图样,泊松亮斑是一个很小的亮点,C错误,符合题意;
D.月全食时的红月亮是太阳光被大气层散射后照射到月球上,被月球反射后射向地面,由于红光的波长最长,衍射能力最强,传播最远,到达地面时红光最多,所以我们看到的是红月亮,是光的散射和衍射现象,D正确,不符合题意。
故选BC。
16.2.56
【解析】
【详解】
设时间为t,则由题意得2s=vt=ct
解得:
17.0.4m
【解析】
【详解】
设规定的安全区域距离为R,则球的面积为S=4πR2. (1)
则在1秒内球面获得的能量为E=Pt=1w×1s=1J (2)
在球面上单位面积的电磁辐射能量E0=E/S (3)
由于工作场所受到的电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不得超过0.50瓦/米2
所以E0 0.5瓦/米2(4)
由(1)(2)(3)(4)联式可得:R=0.4m
故答案为0.4m.
18.解调
【解析】

19. 机械波 0.28 不需要
【解析】
【详解】
[1]地震是机械振动,地震以机械波的形式向外传播;
[2]甲地发射的无线电波传播到乙地需要的时间:
[3]电磁波可以在真空中传播,电磁波的传播不需要介质。
20.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.
【点睛】
本题考查了信号的调制过程及其分类,要明确一种是调整频率;另一种是调整振幅;根据名字进行记忆即可.
21.早期的电磁信号都是模拟信号,收音机、手机、电视的信号均如此,效果也比较好但数字信号抗干扰能力强,容易加密,便于计算机处理,现在传输的信号逐步采用数字信号今后的模拟电视广播也将被数字电视广播所取代
【解析】
【详解】
早期的电磁信号都是模拟信号,收音机、手机、电视的信号均如此,效果也比较好但数字信号抗干扰能力强,容易加密,便于计算机处理,现在传输的信号逐步采用数字信号今后的模拟电视广播也将被数字电视广播所取代.
【点睛】
明确数字信号和模拟信号的区别,从而明确数字信号的优点.数字信号在慢慢取代早期的模拟信号,要注意体会数字信号的优点.
22.地波、天波和直线传播;见解析
【解析】
【分析】
【详解】
无线电波的传播方式大致有三种:地波、天波和直线传播。
地波,沿地球表面空间传播的无线电波叫做地波。
天波,依靠电离层的反射来传播的无线电波叫做天波。
直线传播,微波又叫超短波,它既不能以地波形式传播,又不能依靠电离层的反射以天波的形式传播,微波的传播形式跟光相似,是沿直线传播的,这种沿直线传播的无线电波又叫空间波。
23.雷达一般是指利用电磁波的反射来侦测目标的专用设备,因为普通的飞机能反射电磁波,所以很容易被雷达发现;为了达到“隐形”的目的,可把飞机的表面可用能够吸收雷达电磁波的材料和涂料制作,它可以有效吸收大部分电磁波:另外,它的机身可设计为菱形,能使部分反射的电磁波偏离接收它的雷达,从而让飞机“隐形”。
【解析】
【详解】
雷达一般是指利用电磁波的反射来侦测目标的专用设备,因为普通的飞机能反射电磁波,所以很容易被雷达发现;为了达到“隐形”的目的,可把飞机的表面可用能够吸收雷达电磁波的材料和涂料制作,它可以有效吸收大部分电磁波:另外,它的机身可设计为菱形,能使部分反射的电磁波偏离接收它的雷达,从而让飞机“隐形”。
答案第1页,共2页
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