4.3无线电波的发射和接收 同步练习（Word版含解析）

人教版（2019）选择性必修二 4.3 无线电波的发射和接收
一、单选题
1．关于电磁波及其应用，下列说法正确的是（　　）
A．同一种电磁波在不同介质中传播时，波速不变、频率和波长发生改变
B．用理疗“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得更快，这里的“神灯”是利用X射线具有很强的贯穿力
C．实验室亮着的日光灯和工作时的电磁打点计时器周围空间必有磁场和电场
D．赫兹预言了电磁波的存在，麦克斯韦最早证实了电磁波的存在
2．5G时代移动通信技术采用3300×106Hz~5000×106Hz频段的电磁波，相比于现有的4G移动通信技术采用的1880×106Hz~2635×106Hz频段而言，具有更大的优势，下列说法正确的是（　　）
A．4G和5G信号相遇可能发生稳定干涉
B．4G和5G信号既可以有线传播，也可以无线传播
C．5G信号比4G信号遇到相同障碍物时衍射现象更明显
D．在真空中5G信号的传播速度比4G信号的传播速度快
3．目前雷达发射的电磁波频率多在200MHz至1000MHz的范围内。下列关于雷达和电磁波的说法不正确的是（　　）
A．真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3m至1.5m之间
B．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的
C．测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离
D．波长越短的电磁波，反射性能越强
4．电视机的室外天线能把电信号接收下来，原因是（　　）
A．天线处于变化的电磁场中，产生的电流输送给LC回路
B．天线只处于变化的电场中，产生的电流输送给LC回路
C．天线只是有选择地接收某电台信号，而其他电台信号不接收
D．天线将电磁波传输到电视机内
5．导体能反射微波，绝缘体可使微波透射，故在使用微波炉时（　　）
A．要用陶瓷容器盛放食物放入炉内加热
B．要用金属容器盛放食物放入炉内加热
C．金属容器或者陶瓷容器都可以使用
D．以上说法都不对
6．我国已初步建成了全球最大规模的5G移动网络。5G网络使用的通信频率在3.0GHz以上的超高频段和极高频段，4G网络使用的通信频率在0.3GHz～3.0GHz间的特高频段，5G网络比4G网络拥有更大的带宽和更快的传输速率。下列说法正确的是（　　）
A．5G信号比4G信号的波长更长
B．5G信号是纵波，4G信号是横波
C．5G信号传播不需要介质，4G信号传播需要介质
D．相同时间内5G信号比4G信号传递的信息量更大
7．“小蜜蜂”是老师上课常用的扩音设备，随着无线电技术的应用，很多老师用上了蓝牙“小蜜蜂”（蓝牙属于电磁波），麦克风与扩音器不用导线连接，老师拿着麦克风在教室中间说话，放在讲台上的扩音器也能工作．下列说法正确的是（ ）
A．“小蜜蜂”只接收到了来自麦克风的信号
B．麦克风中只要有变化的电场，就一定能发出蓝牙信号
C．“小蜜蜂”接收电磁波时，通过调制来使接收电路中出现电谐振现象
D．麦克风回路可通过减小发射电磁波的波长来提高振荡电路发射电磁波的本领
8．实际发射无线电波的过程如图所示，高频振荡器产生高频等幅振荡如图甲所示，人对着话筒说话时产生低频信号如图乙所示．则发射出去的电磁波图像应是（　　）
A． B． C． D．
9．是“第五代移动通讯技术”的简称。目前通州区是北京市覆盖率最高的区县，相信很多人都经历过手机信号不好或不稳定的情况，能有效解决信号问题。由于先前的等已经将大部分通讯频段占用，留给的频段已经很小了。采用了比更高的频段，网络运用的是毫米波，将网络通讯速度提高百倍以上，但毫米波也有明显缺陷，穿透能力弱，目前解决的办法是缩减基站体积，在城市各个角落建立类似于路灯的微型基站。综合上述材料，下列说法中不正确的是
A．信号不适合长距离传输
B．手机信号不好或不稳定的情况有可能因为多普勒效应或地面楼房钢筋结构对信号一定量的屏蔽
C．信号比信号更容易发生衍射现象
D．随着基站数量增多并且越来越密集，可以把基站的功率设计小一些
10．手机发射和接收的信号属于电磁波。手机将信号通过天线发送到最近的一个移动基站，基站通过有线连接到机房的交换机，交换机再通过线连接到另一部手机最近的基站，基站将信号发送出去，通过已知信道被另一部手机接收。下列关于电磁波的说法正确的是（　　）
A．只要有电场和磁场，并且发生变化，就能产生电磁波
B．电磁波的传播必须在介质中才能进行
C．基站停止工作，发射出去的电磁波也就停止传播
D．电磁波的传播也就是能量的传播
11．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
12．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
二、填空题
13．产生电磁波的电场方向和磁场方向相互垂直,即电磁波是_______________
14．2008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）
15．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)
16．研究表明，提高电磁波的______，增大电磁波的能量，电磁波传播的距离就越远。
17．无线电波的接收
（1）接收原理：电磁波在传播时如果遇到导体，会使导体中产生感应电流，空中的导体可以用来接收电磁波，这个导体就是接收_____。
（2）电谐振：当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率_____时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫作电谐振，相当于机械振动中的_____。
①调谐：使接收电路产生_____的过程。
②解调：把声音或图像信号从_____中还原出来的过程。调幅波的解调也叫检波。
三、解答题
18．雷达可以用来测量飞机与雷达站的距离，雷达发射出电磁波后，若经过1.8s收到敌机反射后的回波，求敌机距雷达站的距离为多少？
19．车载Mp3可以把Mp3中储存的音乐，以无线发射方式发射到车载调频立体声收音设备中，车主只需将汽车收音机的频率设定为车载Mp3的频率，或让收音机搜索到该频率即可进行播放。如图为某种型号的车载Mp3，若其设置频率为，试求；
（1）所发射的无线电波的波速是多少？
（2）所发射的无线电波的波长是多少？
20．某电台在某地区的发射频率为95.8MHz，某车载调频收音机的LC振荡电路由自感系数为的线圈和可变电容器构成，可变电容器的最大电容是2pF，电容器动片完全旋出时，电容变为1.125pF，则这一LC振荡电路能否接收到该电台的节目？
21．电感线圈的电流在内的变化为，线圈产生的感应电动势为，由该线圈和一电容器组成的振荡电路所辐射的无线电波的波长为36km，求电容器的电容。（感应电动势E与电感L的关系式为）
22．如图所示是接收无线电波的简易收音机电路图．已知L和C，当 C调至C0时，
（1）指出哪些元件组成了调谐电路，周期是多少？
（2）这时该电路能收到的无线电波波长λ是多少？
（3）元件D、C1起什么作用？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
A．同一种电磁波在不同介质中传播时，频率不变（频率由波源决定），波速、波长发生改变，故A错误；
B．“神灯”又称红外线灯，主要是用于促进局部血液循环，它利用的是红外线的热效应，使人体局部受热，血液循环加快，故B错误；
C．亮着的日光灯，工作时的电磁打点计时器中通的均是交变电流，在其周围产生交变磁场和电场，故C正确；
D．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹最早证实了电磁波的存在，故D错误。
故选C。
2．B
【解析】
【详解】
A．4G和5G信号频率不同，则相遇时不可能发生稳定干涉，选项A错误；
B．4G和5G信号既可以有线传播，也可以无线传播，选项B正确；
C．5G信号比4G信号的波长短，则遇到相同障碍物时4G信号衍射现象更明显，选项C错误；
D．在真空中5G信号的传播速度与4G信号的传播速度相等，选项D错误。
故选B。
3．B
【解析】
【详解】
A．电磁波在真空中的传播速度等于光速，由c=λf，可得
可求得波长范围
真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3m至1.5m之间，A选项正确；
B．恒定不变的电场或磁场不能产生变化的电场与磁场，从而不能形成电磁波，故B选项错误；
C．依据
2s=c·t
我们测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离，C选项正确；
D．波长越短的电磁波，传播的直线性越好，反射性能越强，故D选项正确。
本题选不正确的，故选B。
4．A
【解析】
【分析】
【详解】
室外天线处于空间变化的电磁场中，天线中产生了感应电流，此电流通过馈线输送给LC电路，此电流中空间各电台信号激起的电流均存在，但只有频率与调谐电路频率相等的电信号对应电流最强，然后再通过解调处理输入后面电路。
故选A。
5．A
【解析】
【详解】
导体能反射微波，绝缘体可使微波透射，故在使用微波炉时，用陶瓷容器盛放食物放入炉内加热。
故选A。
6．D
【解析】
【详解】
A．5G信号比4G信号的频率更大，则波长更短，选项A错误；
B．电磁波是横波，即5G信号和4G信号都是横波，选项B错误；
C．电磁波传播不需要介质，即5G信号和4G信号传播都不需要介质，选项C错误；
D．相同时间内5G信号比4G信号传递的信息量更大，选项D正确。
故选D。
7．D
【解析】
【详解】
A．因为蓝牙属于电磁波，周围空间存在其他电磁波信号，所以“小蜜蜂”不只接收到了来自麦克风的信号，故A错误；
B．均匀变化的电场产生恒定的磁场，不能产生电磁波信号，故B错误；
C．使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制，使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐；故C错误；
D．减小发射电磁波的波长，则会提高频率，可以提高振荡电路发射电磁波的本领，故D正确。
故选D。
8．B
【解析】
【详解】
使电磁波随各种信号而改变的技术，叫作调制。调制共有两种方式：一种是调幅，即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载；另一种是调频，通过改变频率来实现信号加载，由各选项的图形可知，该调制波为调幅波，即发射信号的振幅随声音信号振幅的变化而变化。
故选B。
9．C
【解析】
【详解】
A．因为信号穿透能力弱，故不适合长距离传输，故A不符合题意；
B．因5G信号穿透能力弱，手机信号不好或不稳定的情况有可能因为多普勒效应或地面楼房钢筋结构对信号一定量的屏蔽，故B不符合题意；
C．采用了比的频段,即比频率更高，波长更短，更不容易发生衍射现象，故C符合题意；
D．随着基站数量增多并且越来越密集，可以吧基站功率设计小一些建立微型基站，故D不符合题意。
本题选择不正确的，故选C。
10．D
【解析】
【详解】
A．均匀变化的电场和磁场不能产生电磁波， A错误；
B．电磁波可以在真空中传播，B错误；
C．基站停止工作，发射出去的电磁波继续传播，C错误；
D．电磁波可以使电荷移动，说明电磁波具有能量，电磁波传播的过程，也就是能量传播的过程，D正确。
故选D。
11．D
【解析】
【分析】
【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。
12．D
【解析】
【分析】
【详解】
由题意，固有频率变为原来的2倍，即周期变为原来的，由
知，L不变，只有时符合要求。
故选D。
13．横波
【解析】
【详解】
[1]由于电场方向和磁场方向相互垂直，所以电磁波是横波。
14． 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。
15．2.56
【解析】
【详解】
设时间为t，则由题意得2s=vt=ct
解得：
16．频率
【解析】
【详解】
[1]研究表明，提高电磁波的频率，增大电磁波的能量，电磁波传播的距离就越远。
17． 天线 相同 共振 电谐振 高频电流
【解析】
【详解】
略
18．
【解析】
【详解】
磁波从雷达发出经过
传到敌机，则敌机到雷达站的距离为
19．（1）（2）3.43m
【解析】
【详解】
(1)电磁波在空气中的传播速度大约是；
(2)由题意可知，由公式
20．能
【解析】
【详解】
LC振荡电路的周期公式为
又
联立，可得
电容器动片完全旋出时，正对面积最小，电容器电容最小，对应接收电磁波的频率最大，有
当电容器电容取最大值时，对应接收电磁波的频率最小，有
所以95.8MHz介于最大频率和最小频率之间，能接收到该电台的节目。
21．
【解析】
【分析】
【详解】
解：由
可得
而
解得
22．（1）线圈和可变电容组成了LC 调谐电路．
（2）
（3）D是检波元件，作用是从经过调制的高频振荡电流中取出调制信号．C1的作用是让高频成分基本上从此通过，剩下音频电流通过耳机．
【解析】
【详解】
（1）线圈和可变电容组成了LC调谐电路．这时周期
（2）谐振时f波＝f又c=λf ，故
（3）D是检波元件，作用是从经过调制的高频振荡电流中取出调制信号．C1 的作用是让高频成分基本上从此通过，剩下音频电流通过耳机．
答案第1页，共2页
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