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．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．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
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．使接收电磁波的电路产生电谐振的过程叫解调，是调制的逆过程
2．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
3．下列四幅图对应的说法错误的是（　　）
A．图甲是研究光的衍射
B．图乙中涉及原理为光的干涉
C．图丙是利用光的偏振
D．图丁是光的衍射图样
4．关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是（　　）
A．电场和磁场总是相互联系的，它们统称为电磁波
B．电磁场由发生的区域向远处的传播就是电磁波
C．电磁波传播的速度总是3×108m/s
D．电磁波是一种物质，因而只可以在物质中传播
5．下列关于电磁波的，不正确的是（　　）
A．麦克斯韦预言了电磁波的存在
B．光是一种电磁波
C．电磁波不能在真空中传播
D．移动通信是通过电磁波来传输信息的
6．关于声和电磁波，下列说法正确的是（　　）
A．吹笛子时笛管振动发声
B．泥石流发生时会伴有次声波产生
C．手机和固定电话都是利用电磁波来传输信息
D．女高音的“高”和引吭高歌的“高”都是指音调高
7．使用蓝牙耳机接听手机来电，信号传输示意图如图所示。蓝牙通信的电磁波（　　）
A．是蓝光
B．波长比手机通信的电磁波短
C．在真空中的传播速度大小为
D．在真空中的传播速度比手机通信的电磁波速度小
8．下列关于电磁场和电磁波的叙述中，不正确的是（　　）
A．电磁场是相互联系在一起的变化的电场和变化的磁场
B．交替变化的电磁场传播出去形成了电磁波
C．太空舱外航天员与舱内航天员的通话利用了电磁波
D．所有雷达都是利用目标发射的电磁波来对目标进行定位的
9．一品牌双波段（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
10．下列关于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．经过调制后的高频电磁波向外辐射的能量更强
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不变
D．经过调制后的电磁波在空间传播波长变长
11．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的功能
12．下列情景中关于电磁波特性和应用的描述，正确的是（　　）
A．手机通话时涉及的波既有电磁波又有声波
B． “CT”利用紫外线检查多种疾病
C． “B超” 中的超声波属于电磁波
D．遥控器发出的红外线有很高的穿透本领
二、填空题
13．把声音、图像等信号加载到高频电磁波上的过程,称为_____.信号的调制方式有调幅和____两种方式.其中____信号由于抗干扰能力强、操作性强,因此高质量的音乐和语言节目、电视伴音一般采用这种信号调制方式.
14．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)
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．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____________．
三、解答题
18．收音机的调频电路由自感线圈和可变电容器组成，调节可变电容器的电容，可以改变调谐电路的频率。已知中波频率范围为535～1605kHz，那么，
(1)收听中波段最低频率电台时的电容是收听最高频率电台电容的多少倍？
(2)收音机在中波段所接收的无线电波的波长范围是从多少米到多少米？
19．有4个容易混淆的名词：调制、调幅、调频、解调。请设计一个结构图来表明它们的关系，并说明调幅与调频的区别。
20．某收音机接收电磁波的波长范围在577 m和182 m之间，该收音机LC电路的可变电容器的动片全部旋出时，电路总电容为39 pF，试分析：（计算结果均保留三位有效数字）
（1）动片全部旋出时，对应收音机接收电磁波的波长为多大？此LC电路的线圈的电感为多少？
（2）该收音机LC电路的可变电容器的动片完全旋入时，电容器的电容为多大？
21．发射电磁波时为什么要使用开放电路？
22．请向你的同学描述：调幅波（经调幅后的电磁波）图像的形状是怎样的？描述时，要求用到“载波”“音频信号”这两个名词。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】
A．当观察者不动，波源朝着观察者运动时，波源的频率不变，A错误；
B．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，B正确；
C．均匀变化的电场必能产生稳定的磁场，均匀变化的磁场必能产生稳定的电场，C错误；
D．使接收电磁波的电路产生电谐振的过程叫调谐，D错误。
故选B。
2．C
【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。
3．C
【详解】
A．图甲是光的单缝衍射，故A项正确；
B．图乙是光的干涉现象，故B正确；
C．图丙是产生电磁波不是光的偏振，故C错误；
D．图丁是泊松亮斑，光的衍射，故D正确。本题选择错误的选项。
故选C。
4．B
【详解】
AB．电场和磁场相互激发并向远处传播，形成电磁波，故A错误，B正确；
CD．电磁波是一种物质，因而也可在真空中传播，且在真空中传播的速度最大，为3×108m/s，故C、D错误。
故选B。
5．C
【详解】
AB．麦克斯韦预言了电磁波的存在；并提出光是一种电磁波，故AB正确，不符合题意；
C．电磁波是种物质，可以在真空中传播，故C错误，符合题意；
D．移动通信是通过电磁波来传输信息的，其信号传播速度与光速相同，故D正确，不符合题意。
故选C。
6．B
【详解】
A．吹笛子时笛子中的空气柱振动发出声音，A错误；
B．泥石流时伴随有次声波的产生，B正确；
C．电视、手机、广播电台都是利用电磁波来传递信息的，固定电话是靠电流来传递信息的，C错误；
D．“女高音”中的“高”指的是音调高；“引吭高歌”中的“高”的意思是指响度大，D错误。
故选B。
7．B
【详解】
A．蓝牙通信用的电磁波不在可见光频率范围内，不是光信号。故A错误；
B．蓝牙通信比手机通信的电磁波频率高，波长短。故B正确；
C．电磁波在真空中的传播速度约为。故C错误；
D．蓝牙通信和手机通信使用的都是电磁波，在真空中传播速度相同。故D错误。
故选B。
8．D
【详解】
A．变化的电场和变化的磁场是相互联系的，它们统称为电磁场，故A不符合题意；
B．周期性变化的电场产生磁场；故周期性变化的电磁场由近及远地向周围传播就形成了电磁波；故B不符合题意；
C．太空中由于没有传播声音的介质，故声音不能在真空中传播，所以宇航员要进行对话需借助电子通信设备进行交流，即电磁波，故C不符合题意；
D．雷达是利用自身发射的电磁波来对目标进行定位的，还可以运用多普勒效应测量速度，故D符合题意。
故选D。
9．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。
10．A
【详解】
调制是把低频信号加到高频电磁波上增强发射能力，频率变大，穿透能力更强，即辐射本领更强；电磁波的波速接近光速，所以传播速度不变；据c=λf可知，频率变大，波长变短，故A正确BCD错误。
故选A。
11．D
【详解】
A．读卡机发射的电磁波能在真空中传播，选项A错误；
B．IC卡工作肯定不是依靠X射线，X射线的辐射能量比较大，长时间接触对人体有害，选项B错误；
C．若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，则IC卡内仍会产生感应电流，只不过不能产生电谐振，从而不能产生较大的感应电流，选项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，选项D正确。
故选D。
12．A
【详解】
A．手机通话时涉及的波既有电磁波又有声波，A正确；
B．“CT”利用X线束对身体部位进行扫描，检查多种疾病，B错误；
C．“B超” 中的超声波属于声波，C错误；
D．遥控器发出的红外线，频率比可见光低，波长长，穿透本领较弱，D错误；
故选A。
13． 调制 调频 调频
【详解】
[1]把声音、图像等信号加载到高频电磁波上的过程,称为调制；
[2]信号的调制方式有调幅和调频两种方式.
[3]其中调频信号由于抗干扰能力强、操作性强,因此高质量的音乐和语言节目、电视伴音一般采用这种信号调制方式.
14．2.56
【详解】
设时间为t，则由题意得2s=vt=ct
解得：
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． 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
18．(1)9；(2)560.7m～186.9m
【详解】
(1)据公式
得
即
(2)据公式
得
19．见解析
【详解】
把声音、图象等信号加载到高频电磁波上的过程，叫做调制；而调制共有两种方式：一是调幅，即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载；另一是调频，即通过改变频率来实现信号加载电磁波；解调是指接受电磁波时，将音频信号从高频载波信号中筛选出来的过程。
20．（1）182 m，0.239 mH；（2）392 pF
【详解】
（1）由
λ＝c·T
得
T＝2π
可得
λ＝2πc
动片完全旋出时，电容器极板正对面积最小，由
C＝
可知，此时电容器的电容最小，电容为
C＝39 pF
所以此时对应的接收电磁波的波长最小，为182 m，由上面关系式可导出
L＝
代入数据可求出
L≈0.239 mH
（2）由
λ＝2πc
得
＝
所以
Cmax＝Cmin＝×39 pF≈392 pF
21．见解析
【详解】
发生电磁波过程要向外辐射能量，为有效地把电磁场的能量辐射出去，发射电磁波时要使用开放电路。
22．调幅波就是让载波的振幅随音频信号的波形改变而改变。
【详解】
调幅，即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载，波形如图；
即调幅波就是让载波的振幅随音频信号的波形改变而改变。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页