4.3无线电波的发射和接收 同步练习(Word版含解析)

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名称 4.3无线电波的发射和接收 同步练习(Word版含解析)
格式 docx
文件大小 426.5KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-04-09 03:10:55

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文档简介

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
2.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卡是通过X射线工作的
C.读卡机在发射电磁波时,需要进行调谐和解调
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的功能
3.“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
4.如图所示,2020年11月13日,万米深潜器“奋斗者号”再次深潜至地球的最深处——马里亚纳海沟。借助无线电波、激光等传输信号,实现深潜器舱内和海底作业的电视直播。下列选项正确的是(  )
A.无线电波属于电磁波
B.将图像、声音等信号加载到高频电磁波上的过程叫解调
C.信号传输到电视台实现直播的过程中无时间延迟
D.麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在,带来了通信技术的快速发展
5.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
6.手机信息的接收和发射、对讲机信息的接收和发射都靠电磁波,则关于手机和对讲机发射的两列电磁波,下列叙述正确的是(  )
A.频率一定相等 B.波长一定相等
C.能量一定相等 D.波速一定相等
7.一品牌双波段(中、短波段)收音机的接收电路原理简化结构如图所示,通过切换开关和旋转可变电容器动片来改变回路中的电感和电容,从而实现接收不同波段的信号。则(  )
A.调制过程是指通过调节、,使接收电路的固有频率与接收到的电磁波的频率相等
B.接收电路的固有频率与需要接收的电磁波频率不相等时,接收电路将无法接收该电磁波
C.使S接且动片完全旋入,可接收到波长最短的电磁波
D.使S从打到,同时动片旋出,接收到的电磁波频率可能不变
8.关于高频电视信号的发射和接收,下列说法中不正确的是(  )
A.要使电视机的屏幕上有图像,必须要有解调过程
B.音频电流的频率比较低,不能直接用来发射电磁波
C.当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时,接收电路产生的振荡电流最强
D.为了使振荡电路有效地向空间辐射能量,必须是闭合电路
9.在无线电波广播的接收中,调谐和检波是两个必须经历的过程,下列关于接收过程的顺序,正确的是(  )
A.调谐→高频放大→检波→音频放大
B.检波→高频放大→调谐→音频放大
C.调谐→音频放大→检波→高频放大
D.检波→音频放大→调谐→高频放大
10.在以下各种说法中,正确的是( )
A.红光由空气进入水中,波长变长,颜色不变
B.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
C.电磁波的频率越低,它所能携带的信息量就越大,所以激光可以比无线电波传递更多的信息
D.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的衍射
11.电磁辐射是一种复合的电磁波,以相互垂直的电场和磁场随时间的变化而传递能量。人体生命活动包含一系列的生物电活动,这些生物电对环境的电磁波非常敏感,因此,电磁辐射可以对人体造成影响和损害。《环境电磁波卫生标准》等法规规定:当电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不超过0.15W/m2时,对人体没有任何影响。某办公区域内采用如图所示的无线路由器,若它的电磁辐射功率是7.5W,则人体与该装置的安全距离至少为(  )
A.2.0m B.3.0m C.4.0m D.6.0m
12.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.
二、填空题
13.(1)下列关于电磁波的说法正确的是( )
A.均匀变化的磁场能够在空间产生电场
B.电磁波在真空和介质中传播速度相同
C.只要有电场和磁场,就能产生电磁波
D.电磁波在同种介质中只能沿直线传播
(2)目前雷达发射的电磁波频率多在200MHz至1000MHz的范围内,请回答下列关于雷达和电磁波的有关问题。
①雷达发射电磁波的波长范围是多少______?
②能否根据雷达发出的电磁波确定雷达和目标间的距离_______?
14.在电视信号发送和接收的过程中,要用到许多电学部件,将元件名称和它们在电路中的作用连接起来_______。
摄像机 将声信号还原后放出
话筒 向空中发射电磁波
发射天线 接收空中的电磁波
显像管 将光信号转变为电信号
扬声器 将声信号转变为电信号
接收天线 将电信号转变为光信号
15.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____________.
16.请你将正在放音的收音机,放入一个真空罩和一个金属网中,观察收音机的音量变化。
(1)当把收音机放入真空罩内(在收音机外壳撒一些泡沫小球)时,我们会看到泡沫小球_______(选填“会”或“不会”)跳动,但是______(选填“会”或“不会”)听到声音,此实验说明________。
(2)当把收音机放入一个金属网中时,我们将_______(选填“会”或“不会”)听到声音,若将正在放音的录音机放入金属网中则_________(选填“会”或“不会”)听到声音,原因是_______。(提示:金属网有屏蔽电磁波的作用)
17.2003年10月16日我国成功发射了“神州五号”载人飞船,这标志着我国的航天航空事业居于世界前列.
(1)如图是A“神州五号”的火箭发射场,B为山区,C为城市,发射场正在进行发射,若该火箭起飞时质量为2.02×105kg,起飞推力2.75×106N,火箭发射塔高100m,则该火箭起飞的加速度大小为________,在火箭推力不变的情况下,若不考虑空气阻力和火箭质量的变化,火箭起飞后经________s飞离发射塔.
(2)为了转播发射实况,我国科技工作者在发射场建立了发射台用于发射广播与电视信号.已知传输无线电广播所用的电磁波波长为550m,而传输电视信号所用的电磁波波长为0.556m,为了不让山区挡住信号的传播,使城市居民能听到和收看实况,必须通过在山顶的转发站来转发________(填无线电广播信号或电视信号),这是因为________.
三、解答题
18.如图甲、乙所示是发射电磁波时常用的信号调制方式,请问这两种调制方式有什么不同?
19.有波长分别为290m、397m、566m的无线电波同时传向收音机的接收天线,当把收音机的调谐电路的频率调到756kHz时,则:
(1)哪种波长的无线电波在收音机中产生的振荡电流最大?
(2)调节调谐电路中可变电容器的动片可以改变两极板的正对面积,旋进则正对面积增大,旋出则正对面积减小。如果想接收到波长为290m的无线电波,应该把调谐电路中可变电容器的动片旋进一些还是旋出一些?
20.某高速公路自动测速仪装置如图2甲所示,雷达向汽车驶来的方向发射不连续的电磁波,每次发射时间约为10-6 s,相邻两次发射时间间隔为t,当雷达向汽车发射无线电波时,在显示屏上呈现出一个尖形波;在接收到反射回来的无线电波时,在荧光屏上呈现出第二个尖形波,根据两个波的距离,可以计算出汽车距雷达的距离,根据自动打下的纸带如图2所示,求出该汽车的车速,请根据给出的t1、t、t2、c求出汽车车速的表达式.
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.从提高通信质量角度来看移动通信网络中应该怎样设定基站,手机间的通信过程如图所示.
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.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。
2.D
【详解】
A.电磁波能在真空中传播,故A错误;
B.IC卡工作肯定不是依靠X射线,X射线的辐射能量较大,长时间接触对人体有害,故B错误;
C.读卡机发射的电磁波到IC卡的距离很近,所以不需要进行调谐和解调,故C错误;
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的功能,故D正确。
故选D。
3.D
【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。
4.A
【详解】
A.无线电波和激光都是电磁波,故A正确;
B.将图像、声音等信号加载到高频电磁波上的过程叫调制,故B错误;
C.信号传输是由经通信卫星传到电视台实现直播的,信号都有一定的传输速度,所以传输中会有时间延迟,故C错误;
D.麦克斯韦预言电磁波的存在,而赫兹由电火花实验证实了电磁波的存在,故D错误。
故选A。
5.D
【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。
6.D
【详解】
电磁波的频率、波长和能量均由波源决定,而电磁波在相同介质中的传播速度相同,D正确ABC错误。
故选D。
7.D
【详解】
A.调谐过程是通过调节、,使接收电路的固有频率与接收到的电磁波的频率相等,故A错误;
B.接收电路的固有频率与需要接收的电磁波频率不相等时,该电磁波在接收电路中引起的振荡电流不强,但仍可接收到该电磁波,故B错误;
CD.频率越大接收到的波长越短,接时小,动片完全旋入时大,由公式
知,接收电路的固有频率可能不变,可接收到波长可能保持不变且不是最短的;同理,接时大,动片完全旋出时小,接收电路的固有频率可能不变,接收到的电磁波频率可能不变,故C错误;故D正确。
故选D。
8.D
【详解】
A.电视机显示图像时,必须通过检波过程,把有效的信号从高频信号中取出来,否则就不能显示,故A不符题意;
B.一般的音频电流的频率比较低,不能直接用来发射电磁波,故B不符题意;
C.电磁波接收原理是一种叫电谐振的现象,与机械振动中的共振有些相似,当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时,接收电路产生的振荡电流最强,故C不符题意;
D.为了使振荡电路有效地向空间辐射能量,必须采用开放电路和高频发射,故D符合题意;
故选D。
9.A
【详解】
在无线电波的接收时,首先要选择出所需要的电磁波——调谐,然后经高频放大后,再将音频信号提取出来——检波,最后再进行音频放大,故A正确,BCD错误。
故选A。
10.B
【详解】
A.红光由空气进入水中,频率不变,所以颜色不变,而根据
v = = λf
可知,波长
λ =
变短,A错误;
B.驱动力频率越接近桥的固有频率,桥的振幅越大,越容易损坏,火车慢行,从而使轮子撞击铁轨接缝的频率远小于桥梁的固有频率,B正确;
C.电磁波的频率越高,相同时间传递的信息量越大,C错误;
D.D选项是利用了两平面之间空气薄层上、下两个表面的反射光产生的干涉条纹形状来判断平面的平整度,D错误。
故选B。
11.A
【详解】
设人体与该装置的安全距离至少为x,则
解得
x≈2.0m
故选A。
12.B
【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。
13. A 0.3~1.5m 能
【详解】
(1)[1]AC.如果电场(或磁场)是均匀变化的,产生的磁场(或电场)是恒定的,不能产生新的电场(磁场),因而不能产生电磁波,A正确,C错误;
B.电磁波的传播速度跟介质有关,频率由波源决定,同一频率的电磁波在不同介质中波长不等,由v=λf知不同介质中波的传播速度不同,B错误;
D.电磁波在同种均匀介质中才能沿直线传播,D错误。
故选A。
(2)①[2]由c=λf可得
λ1==m=1.5m
λ2==m=0.3m
故雷达发出的电磁波的波长范围是0.3~1.5m。
②[3]电磁波测距的原理就是通过发射和接收电磁波的时间间隔来确定距离,所以可根据
x=
确定雷达和目标间的距离。
14.答案见解析
【详解】
相应的连线如下
只要根据课本上有关电视方面知识的介绍即可作出正确解答
15. 600m 2×10-6 J
电磁波传播过程中的频率是不变的,根据求解波长;根据能量守恒定律列式求解每平方米的面积每秒钟可接收到该电波的能量.
【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
16. 会 不会 电磁波可以在真空中传播,声音不能在真空中传播; 不会 会 金属网可屏蔽电磁波
【详解】
(1)[1][2][3]电磁波可以在真空中传播,所以当把收音机放入真空罩内时,收音机能接收到电磁信号,喇叭能振动发声,我们会看到泡沫小球会跳动,但由于真空不能传声,所以听不到声音,此实验现象说明了电磁波可以在真空中传播,声音不能在真空中传播;
(2)[4][5][6]金属网对电磁波有屏蔽作用,当把收音机放入金属网中时,收音机接收不到电磁波,不能正常工作,所以不会听到声音;录音机不用靠接收电磁波工作,所以录音机能正常工作,发出声音;产生此现象的原因是金属网可屏蔽电磁波;
17. (1)3.81m/s2; 7.25 (2)电视信号; 电视信号波长短,沿直线传播,受山区阻挡,不易发生衍射
(1)根据牛顿第二定律求解加速度,根据位移时间关系公式求解时间;
(2)发生明显衍射的条件是波长大于障碍物尺寸或者与障碍物尺寸相差不大.
【详解】
(1)对火箭运用牛顿第二定律,有:F-mg=ma
解得a=3.81m/s2
再根据s=at2
得t=7.25s.
(2)发生明显衍射的条件是波长大于障碍物尺寸或者与障碍物尺寸相差不大,而传输电视信号所用的电磁波波长为0.556m,波长短,沿直线传播,受山区阻挡,不易发生衍射 ,容易被挡住;传输无线电广播所用的电磁波波长为550m,容易衍射;
18.见解析
【详解】
甲为调幅:使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变。乙为调频:使高频电磁波的频率随信号而改变。
19.(1)波长为397m的无线电波;(2)旋出一些
【详解】
(1)设波长分别为290m、397m、566m的无线电波的频率分别为、、,根据公式,有
所以波长为397m的无线电波在收音机中产生的振荡电流最大。
(2)要接收波长为290m的无线电波,应增大调谐电路的固有频率,由公式可知,应使电容C减小,即减小两极板的正对面积,因此应把调谐电路中可变电容器的动片旋出一些。
【点睛】
抓住振荡电流最大的条件是解题的关键,再应用解题。
20.
【详解】
电磁波在真空中传播的速度等于光速c
第一次发射电磁波,知汽车距离雷达的距离为
第二次发射电磁波,知汽车距离雷达的距离为
汽车行驶的位移等于两次发射电磁波时汽车距离雷达的路程差,即
则汽车的速度
联立解得:
【点睛】
解决本题的关键知道汽车行驶的位移等于两次发射电磁波时汽车距离雷达的路程差,然后根据速度公式求出速度的表达式.
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.时拨打电话,打不通,被告知对方不在服务区,原因可能是对方所在位置信号传输效果差,也可能是附近没有基站,因此从提高通信质量角度来看应适当增加基站密度,基站天线应在高处架设,为做到网络全覆盖,设定基站后应通过实验检验不断听取用户的反馈信息.
【详解】
有时拨打电话,打不通,被告知对方不在服务区,原因可能是对方所在位置信号传输效果差,也可能是附近没有基站,因此从提高通信质量角度来看应适当增加基站密度,基站天线应在高处架设,为做到网络全覆盖,设定基站后应通过实验检验,不断听取用户的反馈信息.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页