4.3 无线电波的发射和接收 练习（word版含答案）

4.3、无线电波的发射和接收
一、选择题（共16题）
1．电磁场理论的建立，促进了现代社会的发展．下列应用中，同时使用了电磁波接收和发射技术的电器是（ ）
A．微波炉 B．收音机 C．手机 D．电视机
2．北斗智能放牧终端将卫星定位技术应用到牧业中，牧民通过手机掌握牧群动态，对放牧工作进行信息化管理。手机与北斗-定位系统间的信息传递靠的是（　　）
A．机械波 B．电磁波 C．次声波 D．超声波
3．目前很多汽车的驾驶室里都有一个叫做（全球卫星定位系统）接收器的装置。接收器通过接收卫星发射的导航信号，实现对车辆的精确定位并导航。卫星向接收器发送的是（　　）
A．无线电波 B．红外线 C．紫外线 D．射线
4．下列关于信息传递的说法中,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．摄像机拍得的物体图像,直接通过发射天线发射传播信息
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．下列说法正确的是（ ）
A．光导纤维利用了光的干涉现象
B．从接收到的高频信号中还原出所携带的声音或图象信号的过程称为解调
C．泊松亮斑有力地支持了光的微粒说，杨氏干涉实验有力地支持了光的波动说
D．只要波源在运动，就一定能观察到多普勒效应
6．下列关于四幅图中所涉及的物理知识论述，正确的是 （　　）
A．甲图中经调制后的无线电波的波形是调频波的波形
B．乙图中的电子束穿过铝箔的衍射图样说明电子具有波动性
C．丙图是薄膜干涉演示实验中，将肥皂膜水平放置后，观察到的干涉图样
D．丁图中用相机拍摄玻璃后的景物时，是通过镜头表面的增透膜减弱玻璃表面的反射光影响
7．关于电磁波的发射和接收，下列说法中正确的是（　　）
A．为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，振荡电路的频率越低越好
B．使高频振荡信号振幅随发射的信号而改变叫调频
C．当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最弱
D．要使电视机的屏上有图像，必须要有解调过程
8．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（　　）
A．移动电话通讯是通过电磁波来实现的
B．法拉第首先预言了电磁波的存在
C．电磁波与机械波的传播都需要介质
D．在电场周围一定产生磁场，在磁场周围一定产生电场
9．某同学在研究性学习活动中，用两个手机做实验.他先将手机A设置为响铃模式，并将它置于下列四种实验装置中，然后用手机B拨号至手机A．若该同学听不到手机A的铃音，但可以看到手机A显示手机B的号码，则手机A是（ ）.
A．用普通玻璃杯罩住 B．置于真空玻璃容器中
C．用透明塑料薄膜包住，浸入纯净水中 D．放在加速运动的实验小车内
10．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
11．下列家用电器工作时，不涉及电磁波的发射或接收的是( )
A．电视机 B．收音机 C．洗衣机 D．微波炉
12．下列四幅图中所涉及的物理知识论述，正确的是
甲 乙 丙 丁
A．甲图中的泊松亮斑说明光具有波动性
B．乙图中经调制后的无线电波的波形是调频波
C．丙图是薄膜干涉演示实验中，将膜竖直放置后，观察到的干涉图样
D．丁图中用相机拍摄玻璃橱窗内的景时，可通过镜头表面的增透膜减弱玻璃橱窗表面的反射光影响
13．“歼-20”隐形战斗机的横空出世，极大地增强了我国的国防力量．其隐形的基本原理是机身通过结构或者涂料的技术，使得侦测雷达发出的电磁波出现漫反射，或被特殊涂料吸收，从而避过雷达的侦测．已知目前雷达发射的电磁波频率在200 MHz至1 000 MHz 的范围内．下列说法正确的是( )
A．隐形战斗机具有“隐身”的功能，是巧妙地利用了雷达波的衍射能力
B．雷达发射的电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的
C．雷达发射的电磁波在真空中的波长范围在0.3 m至1.5 m之间
D．雷达发射的电磁波可能是纵波，也可能是横波
14．关于电磁波与机械波，下列说法正确的是（ ）
A．电磁波传播不需要介质，机械波传播需要介质
B．电磁波在任何介质中传播速率都相同，机械波在同一种介质中传播速率都相同
C．电磁波和机械波都能发生干涉
D．电磁波与机械波都不能发生衍射
15．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
16．下列说法中正确的是_______．
A．光的偏振现象说明光具有波动性，但并非所有的波都能发生偏振现象
B．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失
C．一束白光从空气射入玻璃三棱镜后形成彩色条纹，是因为玻璃三棱镜吸收了白光中的一些色光
D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄
E．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
二、填空题
17．不同波长的电磁波,表现出的性质有差异,因而常把电磁波划分___________.我们把电磁波按波长大小依次排列,就形成了_______________.
18．雷达利用了微波________、________的特点来工作的．
19．波速、波长、频率三者之间的关系：c=______，其中c=3×108 m/s。
20．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____________．
三、综合题
21．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？
22．如果你想利用通过同步卫星转发信号的无线电话与对方通话，你讲完电话后，至少要等多长时间才能听到对方通话？（已知地球质量，地球半径，引力常量）
23．（1）静电场可以用电场线和等势面形象描述．
a．请根据电场强度的定义和库仑定律推导出点电荷Q的场强表达式；
b．点电荷的电场线和等势面分布如图所示，等势面S 、S 到点电荷的距离分别为r 、r ．我们知道，电场线的疏密反映了空间区域电场强度的大小．请计算S 、S 上单位面积通过的电场线条数之比N1/N2．
（2）观测宇宙中辐射电磁波的天体，距离越远单位面积接收的电磁波功率越小，观测越困难．为了收集足够强的来自天体的电磁波，增大望远镜口径是提高天文观测能力的一条重要路径．2016年9月25日，世界上最大的单口径球面射电望远镜FAST在我国贵州落成启用，被誉为“中国天眼”．FAST直径为500 m，有效提高了人类观测宇宙的精度和范围．
a．设直径为100 m的望远镜能够接收到的来自某天体的电磁波功率为P ，计算FAST能够接收到的来自该天体的电磁波功率P ；
b．在宇宙大尺度上，天体的空间分布是均匀的，仅以辐射功率为P的同类天体为观测对象，设直径为100 m望远镜能够观测到的此类天体数目是N0，计算FAST能够观测到的此类天体数目N．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
微波炉只发射电磁波，不接收；收音机、电视机、手机等都要利用电磁波来传递信息，但同时使用了电磁波接收和发射技术的电器只有手机。
故选C。
2．B
【详解】
手机与北斗定位系统间的信息传递靠的是电磁波。
故选B。
3．A
【详解】
卫星向接收器发送的是无线电波，故A正确，BCD错误。
故选A。
4．D
【详解】
声音可以传递信息，人们非常熟悉，光也可以传递信息，故A错误．移动电话、无线电广播和电视都是无线传递的，故B错误．摄像机拍得的物体图像，通过调制高频的无线电波到发射天线发射传播信息，故C错误， D正确．所以D正确，ABC错误．
5．B
【详解】
光导纤维利用了光的全反射现象，选项A错误；从接收到的高频信号中还原出所携带的声音或图象信号的过程称为解调，选项B正确；泊松亮斑有力地支持了光的波动说，杨氏干涉实验有力地支持了光的波动说，选项C错误；只要波源在运动，如果观察者与波源没有相对运动，就不能观察到多普勒效应，选项D错误；故选B.
6．B
【详解】
A．甲图中经调制后的无线电波的幅度随着声音信号改变，该波形是调幅波，选项A错误；
B．乙图中的电子束穿过铝箔的衍射图样说明电子具有波动性，选项B正确；
C．丙图是薄膜干涉演示实验中，将膜竖直放置，观察到的干涉图样应该是沿水平方向的，选项C错误；
D．丁图中用相机拍摄玻璃橱窗内的景时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱反射光的强度，使照片清晰，选项D错误。
故选B。
7．D
【详解】
A．为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，振荡电路的频率越高越好，选项A错误；
B．使高频振荡信号振幅随发射的信号而改变叫调幅，选项B错误；
C．当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时，会产生电谐振，此时接收电路中产生的振荡电流最强，选项C错误；
D．要使电视机的屏上有图像，必须要有解调过程，选项D正确。
故选D。
8．A
【详解】
A．移动电话通讯是通过电磁波来实现的，A正确；
B．麦克斯韦预言了电磁波的存在，B错误；
C．电磁波的传播不需要介质，但机械波的传播需要介质，C错误；
D．在电场周围一定产生磁场，根据电磁感应原理在变化的磁场周围才会产生电场，恒定的磁场不产生电场，D错误。
故选A。
9．B
【详解】
声音只是不能在真空中传播，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，能在电磁波真空中传播，真空罩中的手机能接收到呼叫信号，故B正确。
故选B。
10．A
【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。
11．C
【详解】
电视机的遥控器是通过红外线接受信号的，A不符合题意；收音机是通过不同频率的短波接受信号的，B不符合题意，洗衣机是利用将电能转化为机械能工作的，C符合题意；微波炉是利用电流的磁效应．通过电磁波高频率的振动，使物体中水分子发生共振，内能增大，温度升高，从而加热物体，故D不符合题意．
12．A
【详解】
A. 泊松亮斑是光的衍射现象，说明光具有波动性，故A正确；
B. 图中经调制后的无线电波的幅度随着声音信号改变，该波形是调幅波，故B错误；
C. 薄膜干涉演示实验中，将膜竖直放置，观察到的干涉图样应该是等间距的，故C错误；
D. 用相机拍摄玻璃橱窗内的景时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱反射光的强度，使照片清晰．故D错误．
故选A.
13．C
【详解】
隐形战斗机具有“隐身”的功能，是巧妙地利用了雷达发出的电磁波出现漫反射，或被特殊涂料吸收，选项A错误；雷达发射的电磁波是由变化的电场或磁场产生的，选项B错误；根据可得雷达发射的电磁波在真空中的波长范围在0.3 m至1.5 m之间，选项C正确；雷达发射的电磁波是横波，选项D错误．
14．AC
【详解】
A．电磁波传播不需要介质，机械波传播需要介质，故A正确；
B． 电磁波在不同介质中传播速率不相同，机械波在同一种介质中传播速率都相同，故B错误；
CD．干涉和衍射是波特有的性质，故电磁波和机械波都能发生干涉和衍射，故C正确，D错误。
故选AC。
15．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。
16．ADE
【详解】
光的偏振是横波具有的特性，只有横波才能发生偏振现象，A正确；当发射电路的电磁振荡停止了，只是不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会立即消失，还要继续传播一段时间，故B错误；一束白光从空气射入玻璃三棱镜后形成彩色条纹，这是光的色散现象，C错误；光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改绿光为，由于波长变短，根据公式，则干涉条纹间距变宽，故D正确；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，故E正确．
17． 若干波段 电磁波谱
【详解】
不同波长的电磁波,表现出的性质有差异,因而常把电磁波划分若干波段，我们把电磁波按波长大小依次排列,就形成了电磁波谱。
18． 波长短 不容易衍射
【详解】
因为波长越短的电磁波可以更好的反射，因此雷达使用的电磁波是波长比较短的微波．同时由于波长短，所以不容易衍射，因此定位准确．
19．λf
【详解】
波速、波长、频率三者之间的关系：c=λf，其中c=3×108 m/s。
20． 600m 2×10-6 J
【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
21．1.3×104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
22．
【详解】
同步卫星是相对地面静止的卫星，它的运动周期是，设卫星离地面的高度为h，它运动的向心力是地球对它的万有引力，即
所以
代人数据解得
最短时间通信应是通话人均在同步卫星的正下方，这时，无线电波的传播距离最短，最短是
听到对方回话应是，所以
23．（1）a． b．（2）a． b．
【详解】
（1）a．在距Q为r的位置放一电荷量为q的检验电荷
根据库仑定律检验电荷受到的电场力
根据电场强度的定义
得
b．穿过每个面的电场线的总条数是相等的，若面积大，则单位面积上分担的条数就少，
故穿过两等势面单位面积上的电场线条数之比
（2）a．地球上不同望远镜观测同一天体，单位面积上接收的功率应该相同，因此
b．在宇宙大尺度上，天体的空间分布是均匀的．因此一个望远镜能观测到的此类天体数目正比于以望远镜为球心、以最远观测距离为半径的球体体积．
设地面上望远镜能观测到此类天体需收集到的电磁波的总功率的最小值为P0，直径为100 m望远镜和FAST能观测到的最远距离分别为L0和L，则
可得L=5L0
则
故本题答案是：（1）a ; b.
（2）a ; b.
答案第1页，共2页