4.3无线电通信 基础巩固（Word版含答案）

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．下列关于手机的说法正确的是（　　）
A．手机只能发射电磁波
B．手机只能接收电磁波
C．手机既可发射也可接收电磁波
D．手机既不能发射也不能接收电磁波
3．关于电磁波，下列说法正确的是
A．电磁波可能是横波, 也可能是纵波, 而且能发生干涉、衍射现象
B．由麦克斯韦电磁理论可知，振荡电场一定要产生同频率振荡磁场
C．电视机天线接收到高频信号后，依次经过解调、调谐, 再将图像信号送到显像管
D．雷达利用无线电波的短波波段来测定物体位置的，它利用了短波的衍射性质
4．雷达是用来对高空飞行目标进行定位、测距的仪器，雷达工作时自身会发射（ ）
A．电磁波 B．红外线 C．次声波 D．激光
5．晓君学习了“电磁波的发射和接收”一节后，发现有三个名词“调制”、“调谐”、“解调”经常混淆，为此他设计了一个方框图来明确它们的关系。下列设计中正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
6．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
7．现行的第四代移动通信技术4G，采用1880～2635MHz频段的无线电波；2020年我国将全面推行第五代移动通信技术5G，采用3300～5000MHz频段的无线电波．未来5G网络的传输速率是4G网络的50～100倍．下列说法中正确的是（ ）
A．5G信号和4G信号都是横波
B．在空气中5G信号比4G信号传播速度大
C．5G信号和4G信号相遇能产生干涉现象
D．5G和4G电磁波信号的磁感应强度随时间是均匀变化的
8．下列说法正确的是（　　）
A．电磁波的频率越高，越易沿地面传播
B．发射出去的电磁波可以传播到无限远处
C．电磁波在各种介质中传播的波长恒定
D．为了实现全球的电视转播，需要利用卫星传播无线电波，它传播的是超短波或微波
9．在如图所示的LC振荡电路中，已知线圈的电感不变，电容器为可调电容器，开始时电容器的电容为C0，要发生电谐振应使振荡电路的固有频率加倍，则电容器的电容应变为（　　）
A．4C0 B．2C0 C．C0 D．C0
10．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
11．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
12．电磁波在传播过程中，保持不变的物理量是（ ）
A．频率 B．波长 C．振幅 D．波速
13．调谐电路的可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出仍接收不到较高频率电台发出的电信号，如果要接收到这个电台的信号，应该采取的措施是（　　）
A．增大调谐电路中线圈的匝数 B．加大电源电压
C．增加调谐电路中的电容 D．将线圈中的铁芯抽出
14．目前雷达发出的电磁波频率多在200MHz～1000 MHz的范围内，下列关于雷达和电磁波的说法正确的是 （ ）
A．真空中，上述频率范围的电磁波的波长在30m～150m之间
B．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的
C．波长越短的电磁波，越容易绕过障碍物，便于远距离传播
D．测出从发射无线电波到接收反射回来的无线电波的时间，就可以确定障碍物的距离
15．以下关于电磁波的说法正确的是 （　　）
A．可见光不是电磁波
B．无线电通信是利用电磁波传输信号的
C．电磁波不能在真空中传播
D．电磁波不具有能量
二、填空题（共4题）
16．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”）
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．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．你能否用生活中的例子说明电磁波的存在？
21．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？
22．如图所示为美国最先进的KH—12光学侦察卫星，采用先进的自适应光学成像技术，地面分辨率最高可达0.1米，是美国天基侦查的主力军。那么,你知道它上面携带的相机在夜间进行红外摄像时工作在什么波段吗？该波段有什么特点？
23．如图所示，一艘海轮用船上天线D向海岸边的信号接收器A发送电磁波脉冲信号．信号接收器和船上天线的海拔高度分别为AB=H和CD=h。船上天线某时刻发出一个电磁波脉冲信号，接收器接收到一个较强和一个较弱的脉冲，前者是直接到达的信号，后者是经海平面反射后再到达的信号，两个脉冲信号到达的时间间隔为△t，电磁波的传播速度为c，求船上天线发出此信号时海轮与海岸的距离L。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．C
3．B
4．A
5．A
6．B
7．A
8．D
9．D
10．D
11．D
12．A
13．D
14．D
15．B
16． 模拟 数字
17． 600m 2×10-6 J
18． 600m 2×10-6 J
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
20．手机信号的发射与接受，微波炉加热食品，收音机收听节目等等，都是电磁波的应用。
21．
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。
22．工作在红外线这一波段。该波段的波长大于可见光而小于无线电波，主要效应为热效应，常用于加热理疗、红外遥感摄像等。
23．
答案第1页，共2页