4.3无线电波的发射和接收 课后练习(Word版含答案)

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名称 4.3无线电波的发射和接收 课后练习(Word版含答案)
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文件大小 109.7KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-03-18 11:44:06

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文档简介

4.3、无线电波的发射和接收
一、选择题(共16题)
1.关于电磁波下列说法正确的是(  )
A.电磁波可以发生干涉现象 B.电磁波无法携带信息
C.电磁波的传播必须依赖介质 D.电磁波无法发生衍射现象
2.在电磁波的发射与接收过程中,互为逆过程的是( )
A.调制与调谐 B.调幅与调频
C.调制与检波 D.调谐与检波
3.隐形飞机的原理是:在飞机研制过程中设法降低其可探测性,使之不易被敌方发现、跟踪和攻击.根据你所学的物理知识,判断下列说法中正确的是(  )
A.运用隐蔽色涂层,无论距你多近的距离,即使你拿望远镜也不能看到它
B.使用吸收雷达电磁波材料,在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱,很难被发现
C.使用吸收雷达电磁波涂层后,传播到复合金属机翼上的电磁波在机翼上不会产生感应电流
D.主要是对发动机、喷气尾管等因为高温容易产生紫外线辐射的部位采取隔热、降温等措施,使其不易被对方发现和攻击
4.关于电磁波,下列说法不正确的是( )
A.电磁波和机械波都可以在真空中传播
B.电磁波和机械波都能产生多普勒效应
C.电磁波中电场强度和磁感应强度随时间和空间做周期性的变化
D.电磁波的接收要经过调谐和解调两个过程
5.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
6.2021年9月17日,神舟十二号载人飞船成功返回地面。返回舱返回过程中,有一段时间与地面会严重失效,甚至完全中断,这种现象称为黑障。形成黑障的直接原因最有可能的是(  )
A.返回舱周围形成的高温等离子层
B.返回舱的金属外壳产生的静电屏蔽
C.返回舱在返回过程出现的失重现象
D.返回舱进入对流层后受大气的扰动
7.调节收音机的调谐回路时,可变电容器的动片从全部旋入到完全旋出仍接受不到该波段的某较高频率的电台信号,为收到该电台的信号,则应( )
A.加大电源电压 B.减小电源电压
C.增加谐振线圈的圈数 D.减小谐振线圈的圈数
8.下列对无线电广播要对电磁波进行调制的原因的说法中,正确的是(  )
A.经过调制后的电磁波可以传播的距离更远
B.经过调制后的电磁波在空间传播得更快
C.经过调制后的电磁波在空间传播波长才能不变
D.经过调制后的高频电磁波才能把我们要告知对方的信号传递过去
9.关于电磁波,下列叙述中正确的是( )
A.电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s
B.电磁波和机械波一样依赖于介质传播
C.电磁波中每一处电场强度方向和磁感应强度方向相互垂直,与波的传播方向平行
D.电磁波发射时需要经过解调,解调的方式有调幅和调频
10.据《飞行国际》报道称,中国制造的首款具有“隐身能力”和强大攻击力的第四代作战飞机“歼20”(如图所示),使中国成为世界上第三个进入到第四代战机的研发序列中的国家.隐形飞机的原理是在飞机研制过程中设法降低其可探测性,使之不易被敌方发现、跟踪和攻击.根据你所学的物理知识,判断下列说法中正确的是(  ).
A.运用隐蔽色涂层,无论距你多近的距离,你也不能看到它
B.使用吸收雷达电磁波材料,在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱,很难被发现
C.使用吸收雷达电磁波涂层后,传播到复合金属机翼上的电磁波在机翼上不会产生感应电流
D.主要是对发动机、喷气尾管等因为高温容易产生紫外线辐射的部位采取隔热、降温等措施,使其不易被对方发现和攻击
11.微波炉中放一个鸡蛋,先被加热的是(  )
A.炉内空气 B.蛋壳 C.蛋黄 D.同时被加热
12.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
13.有一个接收电路,原来接收较低频率的电磁波,现在要想接收较高频率的电磁波,下列调节正确的是(  )
A.增加电源电压 B.使用调频的调制方式
C.把可动电容器的动片适当旋出一些 D.在线圈中插入铁芯
14.以下关于电磁场理论的说法正确的是(  )
A.变化的电场一定产生变化的磁场
B.变化的磁场一定产生电场
C.周期性变化的电场一定产生周期性变化的磁场
D.电磁场中的电场和磁场是一个不可分割的整体
15.关于移动电话,下列说法中正确的是(  )
A.随身携带的移动电话(手机)内,只有无线电接收装置,没有发射装置
B.随身携带的移动电话(手机)内,既有无线电接收装置,也有发射装置
C.两个手机可以不通过基站而直接进行通话
D.无线电寻呼机(BP机)内,只有无线电接收装置,没有无线电发射装置
16.下列说法正确的是(  )
A.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关
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.在岸边观察前方水中的一条鱼,鱼的实际深度比看到的要深
D.分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验,用红光时得到的条纹间距更宽
二、填空题
17.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)
18.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谐( )
19.我们用一些常见的家用电器,如电视机、遥控器、收音机、无绳电话、手机、微波炉、电动剃须刀、验钞器等,做许多关于电磁波的小实验。可以显示出电磁的_________、____________、__________、___________、_______________等现象。
三、综合题
20.LC振荡电路的电容C=556 pF,电感L=1 mH,若能向外发射电磁波,则其周期是多少?电容器极板所带电荷量从最大变为零,经过的最短时间是多少?
21.如果有两个手持卫星电话的人通过同步卫星通话,一方讲话,另一方至少要等多长时间才能听到对方的回答?(设对方听到话后立即回话,已知,)
22.(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.A
【详解】
AD.一切波都能发生干涉和衍射,故A正确,D错误;
B.电磁波能够携带信息,故B错误;
C.电磁波的传播不需要介质,故C错误。
故选A。
2.C
【详解】
调制是把需要发送的信号加到高频的电磁波上,而检波则是将信号从接收到的被调制过的高频电磁波中还原出来,它们互为逆过程。
故选C。
3.B
【详解】
现在还没有真正的隐蔽色,故A错误;使用吸收雷达电磁波材料,在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱,很难被发现,故B正确;使用吸收雷达电磁波涂层后,传播到复合金属机翼上的电磁波在机翼上会产生感应电流,故C错误;紫色线的辐射能力是很强的,不容易隔热,故D错误;故选B.
4.A
【详解】
电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播,而声波需要介质,故A说法错误;多普勒效应是一切波均具有性质;故电磁波和机械波都能产生多普勒效应,故B说法正确;由于电场和磁场交替周期性变化才产生的电磁波;故电磁波中电场强度和磁感应强度随时间和空间做周期性的变化,故C说法正确;电磁波的接收要经过调谐达到电谐振,再经过解调从而得到有用的信号,故D说法正确.所以选A.
5.A
【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=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焦/米2 ④
由①②③④联式可得
R=0.4m
6.A
【详解】
飞船在返回时以极高速度进入大气层,产生高温2000℃(高速使动能转化热能,使船体外壳达到2000℃,从而使周围的空气电离形成等离子体,屏蔽电磁波从而地面人员无法得知飞船的实时状况),而在接近地面时,(虽然大气密度大)飞船速度下降,温度降低,在太空(虽然高速运动)没有大气,不易产生摩擦生热而燃烧而不会产生屏蔽。
故选A。
7.D
【详解】
可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出,仍然收不到某一较高频率的电台信号,因此需要改变调谐电路的固有频率,若改变电感线圈匝数,必须是减小.只有减小线圈匝数,导致自感系数减小,从而导致固有频率增大,由电磁振荡的频率可知,与电源的电压无关,故ABC错误,D正确。
故选D。
8.D
【详解】
A.调制是把要发射的低频信号“加”到高频电磁波上去,与传播距离的远近无关,故A错误;
B.电磁波的波速接近光速,并且调制不影响电磁波在空气中的传播速度,故B错误;
C.由
可知波长与波速和传播频率均有关,故C错误;
D.要把电磁波有效发射出去,必须有足够高的频率,经过调制后的波具有较高频率,从而把我们要告知对方的信息有效的传播出去,故D正确。
故选D。
9.A
【详解】
电磁波在真空中的传播速度等于真空中的光速,A正确;电磁波能在真空中传播,而机械波依赖于媒质传播,B错误;电磁波中每一处电场强度方向和磁感应强度方向相互垂直,并且与波的传播方向也垂直,C错误;把声音、图象等信号加载到高频电磁波上的过程,称为调制;分为调频与调幅,D错误.
10.B
【详解】
雷达向外发射电磁波,当电磁波遇到飞机时就要发生反射,雷达通过接收反射回来的电磁波,就可以测定飞机的位置,所以要想降低飞机的可探测性,可以使用吸收雷达电磁波材料,在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱,很难被发现,选项B正确.
11.C
【详解】
微波炉是通过微波带动食物内部分子剧烈振动而使食物温度升高的,是一种共振原理,微波的频率与水分子振动频率接近,蛋黄中水较多,所以先被加热的是蛋黄。
故选C。
12.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。
13.C
【详解】
AB.增大接收电路的频率,由公式可知应减小电容或电感,所以AB错误;
C.把可动电容器的动片适当旋出一些,正对面积减小,则减小了电容,增大接收电路的频率,所以C正确;
D.在线圈中插入铁芯,增大了电感,则减小接收电路的频率,所以D错误;
故选C。
14.BCD
【详解】
均匀变化的电场产生稳定的磁场,A错误;
变化的磁场一定产生电场,B正确;
周期性变化的电场产生周期性变化的磁场,周期性变化的磁场一定产生周期性变化的电场,故C正确;
变化的电场产生变化的磁场,变化的磁场产生变化的电场,电磁场中的电场和磁场是一个不可分割的整体,D正确.
故选BCD.
15.BD
【详解】
随身携带的手机既能接电话,又能打电话,所以内部既有接收装置,也有发射装置,但移动手机的功率不大,必须要经过基站进行转接。BP机只能接收信号,不能发射信号,所以没有发射装置。
故选BD。
16.ACD
【详解】
A.电磁波在真空中传播的速度等于光速,与频率无关,A正确;
B.电磁波可由电磁振荡产生,当波源的电磁振荡停止,已经产生的电磁波会继续向前传播,不会消失,B错误;
C.光由水中射入空气中进入人的眼睛,折射角比入射角大,人眼看见的是折射光线的反向,延长线会聚形成的虚像,比鱼的实际深度浅,因此鱼的实际深度更深,C正确;
D.由干涉条纹的间距公式
Δx=λ
可知,波长越长,产生的条纹间距越宽,红光的波长大于蓝光的波长,因此红光的条纹宽度更宽,D正确。
故选ACD。
17.2.56
【详解】
设时间为t,则由题意得2s=vt=ct
解得:
18.错误
【详解】
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。故原题说法错误。
19. 发射 接收 干扰 屏蔽 反射
【详解】
我们用一些常见的家用电器,如电视机、遥控器、收音机、无绳电话、手机、微波炉、电动剃须刀、验钞器等,做许多关于电磁波的小实验。可以显示出电磁的发射、接收、干扰、屏蔽、反射等现象。
20.4.68×10-6 s,1.17×10-6 s
【详解】
解:由振荡电路的周期公式可得
T=2π=2×3.14×s≈4.68×10-6 s
LC振荡电路周期,即是其发射的电磁波的周期,电容器极板上所带电荷量从最大变为零,经过的最短时间为,则
t==1.17×10-6 s
21.另一方至少要等0.477s才能听到对方的回答
【详解】
要求出说话后听到对方讲话经历的时间,需要知道同步卫星分别和两人之间的距离,当两人都站在同步卫星的正下方时,电磁波经同步卫星传播的距离最短,需时最少。
设卫星的质量为m,离地高为h,同步卫星的角速度和地球自转的角速度相同。
由牛顿第二定律得
所以
无线电传播的最短距离为
传播的最短时间为
22.(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

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

故本题答案是:(1)a ; b.
(2)a ; b.
答案第1页,共2页