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 590.7KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-04-16 01:07:34

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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.出海捕鱼的渔船,船长会通过海事对讲机电台来与甲板上的船员沟通,在这个过程中需要使海事对讲机接收频率与电台频率相同,船员才能用海事对讲机接收信号,与此过程原理相似的是(  )
A.乐器利用共鸣腔提高声音的响度
B.调节共振筛的振动频率,以较小的驱动力驱动质量较大的筛箱
C.在较空旷地方高声喊,能听到回声
D.在大厦底部安装阻尼器以减小大风天气时大厦的晃动幅度
2.雪深雷达是2020珠峰高程测量主力设备之一,该系统主要利用天线发射和接收高频电磁波来探测珠峰峰顶冰雪层厚度,如图所示。下列说法正确的是(  )
A.雷达利用电磁波的干涉特性工作
B.电磁波发射时需要进行调谐和解调
C.电磁波从空气进入雪地,频率减小,波长增大
D.在电磁波中,电场和磁场随时间和空间做周期性变化
3.“4G改变生活,5G改变社会”。现代生活中人类与电磁波结下了不解之缘,关于电磁波下列说法正确的是(  )
A.赫兹首先预言了电磁波的存在
B.5G信号比4G信号在真空中的传播速度更大
C.划亮一根火柴,就形成了电磁波
D.空间只要有变化的电场存在,就一定能形成电磁波
4.“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
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.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
7.如图所示,容器中装有导电液体,是电容器的一个电极,中间的导体芯柱是电容器的另一个电极。芯柱外面套有绝缘管作为电介质,电容器的这两个电极分别与一个线圈的两端相连,组成振荡电路,使该振荡电路产生电磁振荡。已知振荡电路的周期为。下面对此振荡回路分析正确的是(  )
A.当电容器放电时,电容器储存的电场能增加
B.增加导电液体的高度有利于增大此振荡电路的周期
C.增加线圈的匝数,能更有效地发射电磁波
D.当线圈中的电流增大时,线圈中的磁场能减小
8.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
9.如图是一款磁悬浮蓝牙音箱,可实现与手机的无线信息传递,底座通电后,上面的磁体音箱就会在底座产生的磁场作用下悬浮起来,下列说法不正确的是(  )
A.音箱悬浮时在竖直方向受到两个力,即重力和磁场的作用力
B.底座通电后能产生磁场,与电动机的工作原理相同
C.音箱悬浮利用了同名磁极相互排斥
D.无线信息传递利用的电磁波在空气中的传播速度约为3×108m/s
10.关于电磁波的应用,下列说法正确的是( )
A.电磁波在真空中的速度为c=3.00×108m/s
B.在电磁波谱中,紫外线的频率比γ射线的频率大
C.只有高温的物体才能发射红外线
D.电视机既能接收电磁波,又能发射电磁波
11.5G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
12.2021年10月16日,“神舟十三号”载人飞船成功发射,将3名航天员送入中国空间站开展为期6个月的科学实验。在空间站,航天员与地面通信采用的是(  )
A.超声波 B.无线电波 C.有线通信 D.声波
二、填空题
13.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____________.
14.移动电话:
(1)每一部移动电话都是一个无线电台,同时又相当于一台_______。
(2)移动电话的体积很小,发射功率_____;它的天线也很简单,灵敏度不高。因此,它与其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转接,这种固定的电台叫作_____或____。
15.电视信号的接收:电视机接收到的高频电磁波信号经过_________将得到的信号转变为图像信号和伴音信号。
16.电磁波的调制:在电磁波发射技术中,使载波随各种_________而改变的技术。调制分为调幅和调频。
(1)调幅(AM):使高频电磁波的_________随信号的强弱而改变的调制方法。
(2)调频(FM):使高频电磁波的_________随信号的强弱而改变的调制方法。
17.要有效地发射电磁波,振荡电路必须具有的两个特点:
(1)要有_________的振荡频率,频率越_________,发射电磁波的本领越大。
(2)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间,因此采用_________电路。
三、解答题
18.从地球向某星球发射电磁波,经过2.56s就能在地球上接收到反射回来的电磁波,试求该星球与地球之间的距离。
19.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.
20.为什么登机后要关闭手机或手提电脑
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.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?
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【详解】
A.海事对讲机频率与电台频率相同时振荡电流最强,这个过程属于调谐,是使接收装置与信号产生电谐振的过程,乐器利用共鸣腔提高声音的响度利用波的叠加原理,故A错误;
B.调节共振筛的振动频率,以较小的驱动力驱动质量较大的筛箱是使共振筛与筛箱发生共振的过程,故B正确;
C.在较空旷地方高声喊,能听到回声属于波的反射,故C错误;
D.在大厦底部安装阻尼器以减小大风天气时大厦的晃动幅度的过程中阻尼器的作用是避免大厦发生共振,故D错误。
故选B。
2.D
【详解】
A.电磁波同声波一样,遇到障碍物反射,雷达利用电磁波的反射特性工作,故A错误;
B.电磁波发射时需要调制,接收时需要调谐和解调,故B错误;
C.电磁波的频率由波源决定,与介质无关,故C错误;
D.电磁波电场和磁场随时间和空间做周期性变化,故D正确;
故选:D。
3.C
【详解】
A.预言了电磁波的存在的科学家是麦克斯韦,故A错误;
B.5G信号和4G信号在真空中的传播速度一样大,都等于光速,故B错误;
C.划亮一根火柴,产生热和光,光是电磁波,故C正确;
D.变化的电场不一定能产生磁场,只有交变的电场和交变的磁场在空间相互激发,才能在空间产生电磁波,故D错误。
故选C。
4.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。
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.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。
7.B
【详解】
A.当电容器放电时,电容器储存的电场能减小,磁场能增加,选项A错误;
B.增加导电液体的高度,则相当于电容器相对面积变大,则电容变大,根据
可知有利于增大此振荡电路的周期,选项B正确;
C.增加线圈的匝数,则增大L,根据
可知,周期变大,频率变小,不利于有效地发射电磁波,选项C错误;
D.当线圈中的电流增大时,线圈中的磁场能增大,选项D错误。
故选B。
8.C
【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。
9.B
【详解】
A.音箱悬浮时处于平衡状态受力平衡,它受到竖直向下的重力和竖直向上的磁场的作用力,是一对平衡力,A正确;
B.底座通电后能产生磁场是因为通电导体周围存在磁场,而电动机的工作原理通电线圈在磁场中受力转动,B错误;
C.音箱悬浮利用了同名磁极相互排斥的原理,C正确;
D.电磁波在空气中的传播速度是3×108m/s,D正确。
故选B。
10.A
【详解】
A.电磁波在真空中的速度为c=3.00×108m/s,A正确;
B.在电磁波谱中,紫外线的频率比γ射线的频率小,B错误;
C.一切物体均能发射红外线,C错误;
D.电视机只能接收电磁波,不能发射电磁波,D错误。
故选A。
11.B
【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。
12.B
【详解】
空间站与地面之间有段距离没有空气,声波、超声波不能够传播;地面和太空之间距离太远,也不可能通过有线的方式来通信,只能通过电磁波(无线电波)来通信。
故选B。
13. 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
14. 收音机 不大 基地台 基站
【详解】
(1)[1]每一部移动电话都是一个无线电台,同时又相当于一台收音机。
(2)[2][3]移动电话的体积很小,发射功率不大;它的天线也很简单,灵敏度不高。因此,它与其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转接,这种固定的电台叫作基地台或基站。
15.解调

16. 信号 振幅 频率

17. 足够高 高 开放

18.
【详解】
设地球到某星球的距离s,在地球上接收到反射回来的电磁波需要的时间为
则该星球与地球之间的距离为
19.
【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.
20.见解析;
【详解】
因为手机或手提电脑在使用时,会向外发射电磁波,而飞机无线电系统很复杂,它受到电波干扰可能会出故障,有些空难跟这有关,所以为了飞行安全,在飞机上不要使用手机或手提电脑。
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.
【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
答案第1页,共2页
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