4.3、无线电波的发射和接收
一、选择题(共16题)
1.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
2.关于电磁波的调制技术,下列说法不正确的是( )
A.使高频载波的振幅随信号改变的调制叫作调幅
B.使高频载波的频率随信号改变的调制叫作调频
C.中、短波段的无线电广播,使用的是调幅方式
D.调幅波的优点是抗干扰能力强,传递过程中失真比较小
3.当用手机A拨打手机B时,能听见B发出响声并且看见B上显示A的号码.若将手机A置于透明真空罩中,再用手机B拨打手机A,则( )
A.能听见A发出响声,但看不到A上显示B的号码
B.能听见A发出响声,也能看到A上显示B的号码
C.既不能听见A发出响声,也看不到A上显示B的号码
D.不能听见A发出响声,但能看到A上显示B的号码
4.在抗击新冠疫情期间,流畅稳定的网络信号是保证同学们学习效果的关键,网络信号的稳定传输通常需要用到光纤和Wi-Fi无线路由器,下列表述正确的是( )
A.光纤通讯利用光纤来传输包含信息的电流信号
B.光纤通讯利用光的全反射原理传输包含信息的光信号
C.Wi-Fi无线路由器发射包含信息的超声波信号
D.Wi-Fi无线信号可以绕过障碍物传播是利用了波的干涉原理
5.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
6.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
7.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
8.如图所示为电视接收过程示意图,其工作过程顺序正确的是( )
A.解调——放大——调谐——显示
B.调谐——放大——解调——显示
C.调谐——解调——放大——显示
D.放大——调谐——解调——显示
9.通常无线电视信号是通过电视塔发送的,电视塔天线发送的是
A.机械波 B.超声波
C.次声波 D.电磁波
10.电磁波和机械波相比较,下列说法正确的是( )
A.电磁波、机械波传播均需要介质
B.机械波、电磁波都会传递能量和信息
C.机械波会产生折射反射,电磁波不会产生折射反射
D.电磁波在任何介质中传播速度均相同,机械波波速大小决定于介质
11.“神舟十三号”载人飞船于2021年10月16日凌晨成功发射,发射过程中,地面测控站对飞船进行跟踪测量与控制时,传输信号所使用的是电磁波谱中的( )
A.红外线 B.微波 C.紫外线 D.X射线
12.关于电磁波的发射与接收,下列说法正确的是( )
A.调频与调幅都是用载波发送信号,原理相同,无本质区别
B.解调是将低频信号加载到高频电磁波上进行发射传送的过程
C.调谐就是将接收电路的振幅调至与载波的振幅相同
D.由调谐电路接收的感应电流,再经过解调、放大,通过耳机才可以听到声音
13.如果收音机调谐电路是采用改变电容器电容的方式来改变回路固有频率的,则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. D.
14.2014年3月8日马来西亚航班MH370失联前与塔台和卫星之间通过电磁波相联系.以下说法正确的是( )
A.航班与卫星间联系主要以微波的形式
B.MH370发出的电磁波频率是定值,不能改变
C.电磁波由真空进入介质,速度变小
D.电磁波由真空进入介质,频率不变
E.只要发射电路的电磁振荡停止,产生的电磁波立即消失
15.不能发射电磁波的电场是( )
A. B.
C. D.
16.为了有效地把能量以电磁波形式发射到尽可能大的空间,除了使用开放电路,还可以( )
A.增大电容器极板间的距离 B.减小电容器极板的正对面积
C.减小线圈的匝数 D.采用低频振荡电流
二、填空题
17.有一列真空中波长为的电磁波信号,收音机为了接收该信号,必须调节接收电路产生电谐振,该过程叫___________(填“调谐”或“解调”),此时该电路的固有频率应该调为__________Hz。
18.如图所示为某收音机接收电路,其电感L=10-3mH,为了接收波长为500m的电磁波,其电容C应调到___________。
19.在生活中打电话的电信号是________信号,而发电报的电信号是________信号.(填“数字”或“模拟”)
20.我国500米口径球面射电望远镜被誉为“中国天眼”,如图(1)所示。其主动反射面系统是一个球冠反射面,球冠直径为,由4450块三角形的反射面单元拼接而成。它能探测到频率在之间的电磁脉冲信号(,)。
(1)计算探测到的电磁脉冲信号的波长,并根据图(2)判断对应哪种电磁波___________;
(2)为了不损伤望远镜球面,对“中国天眼”进行维护时,工作人员背上系着一个悬在空中的氦气球,氦气球对其有大小为人自身重力的、方向竖直向上的拉力作用,如图(3)所示。若他在某处检查时不慎从距底部直线距离处的望远镜球面上滑倒(球面半径)。
①若不计人和氦气球受到的空气阻力,氦气球对人的竖直拉力保持不变,估算此人滑到底部所用的时间并写出你的估算依据___________;
②真实情况下需要考虑人和氦气球受到的空气阻力,简单判断此人滑到底部所用的时间如何变化___________。
三、综合题
21.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。
22.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,他应该增加还是减少线圈的匝数?说明理由。
23.某居住地位于某山脉的一侧,山脉的另一侧处建有无线电波发射站,如图所示.该发射站可发送频率为的中波和的微波,已知无线电波在空气中的传播速度都为,求:
(1)该中波和微波的波长各是多少?
(2)发射站发出的电磁波是经过干涉还是衍射后到达居住地处的?
(3)若两种波的接收效果不同,请说明哪一种波的接收效果更好.为什么?
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.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。
2.D
【详解】
A.使高频载波的振幅随信号改变的调制叫作调幅,故A正确,不符合题意;
B.使高频载波的频率随信号改变的调制叫作调频,故B正确,不符合题意;
C.中、短波段的无线电广播,使用的是调幅方式,故C正确,不符合题意;
D.调频波的振幅不变,抗干扰能力比较强,传递过程中失真比较小,故D错误,符合题意。
故选D。
3.D
【详解】
声音不能在真空中传播,因此不能听到手机发出响声;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信号,光能在真空中传播,所以能看到A上显示的B的号码,但不能听见A发出响声。
故D正确。
4.B
【详解】
AB.光纤通讯利用光的全反射原理传输包含信息的光信号,故A错误B正确;
C.Wi-Fi无线路由器发射包含信息的电磁波信号,故C错误;
D.Wi-Fi无线信号可以绕过障碍物传播是利用了波的衍射原理,故D错误;
故选B。
5.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。
6.D
【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。
7.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。
8.C
【详解】
天线接收电磁波;调谐器选出某一频率的电磁波;经高频放大后,从高频电磁波中取出音频电信号,经检波器后送到扬声器;扬声器把音频电信号转换成声音,故接收过程的顺序为调谐→解调→放大→显示
故选C。
9.D
【详解】
电磁波可以传递声音、图象等信息,电视节目和广播节目都是通过电磁波传播的;电视塔上天线的作用是让载有音频、视频信号的高频电流产生电磁波并发射出去.
A.机械波,与分析不符,故A项错误;
B.超声波,与分析不符,故B项错误;
C.次声波,与分析不符,故C项错误;
D.电磁波,与分析相符,故D项正确.
10.B
【详解】
A.电磁波是电磁场在空间中的传播,传播不需要介质,机械波的传播需要介质,故A错误;
B.电磁波和机械波都能传递能量和信息,故B正确;
C.机械波和电磁波都具有波的特性,都能发生反射、折射、干涉和衍射现象,故C错误;
D.电磁波在不同的物质中传播速度不相同,机械波波速大小决定于介质,故D错误。
故选B。
11.B
【详解】
A、红外线常用电视机遥控、夜视仪、热谱仪等等,不符合题意,A错误;
B、微波频率比一般的无线电波频率高,通常也称为“超高频电磁波”, 具有易于集聚成束、高度定向性以及直线传播的特性,可用来在无阻挡的视线自由空间传输高频信号,符合题意,B正确;
C、紫外光的频率比可见光高,但是比X射线低,常用于杀菌、进行透视或鉴定的工作,不符合题意,C错误;
D.X射线,是一种频率极高,波长极短、能量很大的电磁波,常应用于医学诊断,在工业上也用得着X射线来做工业探伤,不符合题意,D错误。
故选B。
12.D
【详解】
A.调频改变的是载波的频率,调幅改变的是载波的振幅,两者原理不同,故A错误;
B.解调是接收电磁波过程中的步骤,故B错误;
C.调谐是将接收电路的固有频率调至与载波的频率相同,故C错误;
D.由调谐电路接收的感应电流,要再经过解调(调制的逆过程)放大,通过耳机才可以听到声音,故D正确。
故选D。
13.B
【详解】
调谐电路固有频率
当接收电磁波的频率为f时,调谐电路发生电谐振,接收电磁波的波长
可见与成正比,即与C成正比,又因为
即
所以
故选B。
14.ACD
【详解】
航班与卫星间联系主要以微波的形式传播,天波遇到大气中的电离层就反射了,A项正确;MH370发出的电磁波,频率是可以改变的,B项错误;电磁波由真空进入介质,速度变小,频率不变,C、D项正确;一旦电磁波形成了,电磁场就会向外传播,当波源的电磁振荡停止时,只是不能产生新的电磁波,但已发出的电磁波不会消失,故E错误;故选ACD.
15.ABC
【详解】
A.由麦克斯韦电磁场理论,当空间出现恒定的电场时,由于它不激发磁场,故无电磁波产生,A正确;
B.当出现均匀变化的电场,会激发出磁场,但磁场恒定,不会在较远处激发出电场,故也不会产生电磁波,B正确;
C.同B选项一样,当出现均匀变化的电场,会激发出磁场,但磁场恒定,不会在较远处激发出电场,故也不会产生电磁波,C正确;
D.只有周期性变化的电场,才会激发出周期性变化的磁场,它又激发出周期性变化的电场,如此不断激发,便会形成电磁波,D错误。
故选ABC。
16.ABC
【详解】
实行开放电路和提高发射频率是提高电磁波发射能力的两种有效方法;由
f=
C=
故选ABC。
17. 调谐
【详解】
收音机为了接收该信号,必须调节接收电路产生电谐振,该过程叫调谐。
因为
所以
18.7.04×10-2μF
【详解】
该电磁波的频率为
那么该电路的固有频率也应调到f。由电磁振荡的频率公式得
C=
代入数据得
C≈7.04×10-2μF
19. 模拟 数字
【详解】
不同的数据必须转换为相应的信号才能进行传输:模拟数据一般采用模拟信号(Analog Signal),例如用一系列连续变化的电磁波(如无线电与电视广播中的电磁波),或电压信号(如电话传输中的音频电压信号)来表示;数字数据则采用数字信号(Digital Signal),例如用一系列断续变化的电压脉冲(如我们可用恒定的正电压表示二进制数1,用恒定的负电压表示二进制数0),或光脉冲来表示. 而当模拟信号采用连续变化的信号电压来表示时,它一般通过传统的模拟信号传输线路(例如电话网、有线电视网)来传输. 当数字信号采用断续变化的电压或光脉冲来表示时,一般则需要用双绞线、电缆或光纤介质将通信双方连接起来,才能将信号从一个节点传到另一个节点,如电报.
20. 无线电波 ,见解析 变长
【详解】
(1)根据电磁波的波速与频率关系
可得
根据图(2)判断,此波段内的电磁脉冲信号对应无线电波;
(2)①将此工作人员简化为质点,多个单元拼接而成的反射面等效为一个光滑且平滑的球冠内部,把他沿球面下滑的过程类比为单摆的摆动过程,摆角
摆角小于,沿球面下滑的过程可视为简谐振动,摆长l为球半径,,等效重力加速度
g取
说明:若学生用沿倾角的光滑斜面静止下滑这一模型计算
②考虑人和氦气球受到的空气阻力,对人的运动有阻碍作用,滑到底部所用的时间变长。
21.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”。
【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”。
22.减小线圈匝数
【详解】
收不到高频率的电台信号,因此需要增加调谐电路的固有频率,根据
可知,减小线圈匝数,会导致自感系数减小,从而导致固有频率增加,即应该减小线圈的匝数。
23.(1)750m;0.75m(2)衍射(3)中波的接收效果好,因为它的波长长,衍射效果更好
【详解】
(1)由知,中波的波长为
微波的波长为
.
(2)无线电波绕过山脉到达A处,发生了衍射现象.
(3)中波的接收效果更好,因为它的波长长,衍射现象更明显.
答案第1页,共2页