4.3 无线电波的发射和接收(word版含答案)

文档属性

名称 4.3 无线电波的发射和接收(word版含答案)
格式 docx
文件大小 728.1KB
资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-04-20 20:43:29

图片预览

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
1.2021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
2.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
3.如图所示为电视接收过程示意图,其工作过程顺序正确的是(  )
A.解调——放大——调谐——显示
B.调谐——放大——解调——显示
C.调谐——解调——放大——显示
D.放大——调谐——解调——显示
4.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
5.光纤光缆是信息传输网络的重要基石,2021年10月12日,中国电信发布了2021年室外光缆集采信息,预估采购规模为4300万芯公里;除了光纤光缆集采,此前运营商还进行了设备集采,2021年6月25日,中国移动发布 无线网主设备集采招标公告,涉及48万个基站发标,信号比信号使用更高频率的传输波段。则下列说法正确的是(  )
A.光纤光缆利用了全反射,内壳的折射率比外壳小
B.单个基站的信号覆盖范围比信号的更大,更利于信号绕过障碍传播
C.信号和信号相遇能产生稳定的干涉现象
D.信号和信号都能发生偏振现象
6.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
7.如图所示是LC回路中电容器带的电荷量随时间变化的图象。在1×10-6 s到2×10-6 s内,关于电容器的充(或放)电过程及由此产生的电磁波的波长,正确的结论是(  )
A.充电过程,波长为1 200 m B.充电过程,波长为1 500 m
C.放电过程,波长为1 200 m D.放电过程,波长为1 500 m
8.下列各过程中,没有用到电磁波的是(  )
A.用手机接电话 B.用微波炉加热面包
C.用水银温度计测体温 D.用遥控器打开电视
9.关于电磁场和电磁波,下列说法中不正确的是(  )
A.均匀变化的电场在它的周围产生稳定的磁场
B.电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的,且都与波的传播方向垂直
C.电磁波和机械波一样依赖于介质传播
D.只要空间中某个区域有振荡的电场或磁场,就能产生电磁波
10.下列说法正确的是(  )
A.电磁波和机械波的传播都需要介质
B.阳光照射表面附着油膜的透明玻璃片看到彩色图样是光的衍射现象
C.以相同入射角从水中射向空气,红光能发生全反射,紫光也一定能发生全反射
D.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度
11.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
12.卫星定位系统在日常生活中有广泛的应用,定位时,接收器需要获得卫星发送的信号,卫星发送的是(  )
A.声波 B.电磁波 C.电流 D.电子
二、填空题
13.波速、波长、频率三者之间的关系:c=______,其中c=3×108 m/s。
14.不同波长的电磁波,表现出的性质有差异,因而常把电磁波划分___________.我们把电磁波按波长大小依次排列,就形成了_______________.
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。
16.2003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________.
17.江苏人民广播电视台的频率是700kHz,它的波长是_________m。
三、解答题
18.将两根铝管固定在感应圈的两极上,另两根铝管接微安表的表头并固定在绝缘手柄上,如图所示。
(1)接通感应圈电源,把手柄上两铝管平行靠近感应圈上的两铝管,你看到了什么现象?为什么?
(2)当把感应圈两极上的铝管拆掉后,把手柄靠近感应圈有什么现象?为什么?
19.利用雷达不但可以发现目标,还可以测量目标的速度大小。
(1)如图所示为某雷达的荧光屏,屏上标尺的最小刻度对应的时间为,雷达天线朝东方时,屏上的波形如图1中甲所示;雷达天线朝西方时,屏上的波形如图1中乙所示,雷达在何方发现了目标?目标与雷达相距多远?
(2)某机场引导雷达发现一架飞机正向雷达正上方水平匀速飞来,已知该雷达显示屏上相邻刻度线之间的时间间隔为,某时刻雷达显示屏上显示的波形如图中甲所示,A脉冲为发射波,B脉冲为目标反射波,经后雷达向正上方发射和被反射的波形如图2中乙所示,则该飞机的飞行速度约为多大?(结果保留整数)
20.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?
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.国际宇航联合会将2020年度“世界航天奖”授予我国“嫦娥四号”任务团队。“嫦娥四号”任务创造了多项世界第一、在探月任务中,“玉兔二号”月球车朝正下方发射一束频率为f的电磁波,该电磁波分别在月壤层的上、下表面被反射回来,反射波回到“玉兔二号”的时间差为Δt。已知电磁波在月壤层中传播的波长为λ,求该月壤层的厚度d。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.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。
2.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。
3.C
【详解】
天线接收电磁波;调谐器选出某一频率的电磁波;经高频放大后,从高频电磁波中取出音频电信号,经检波器后送到扬声器;扬声器把音频电信号转换成声音,故接收过程的顺序为调谐→解调→放大→显示
故选C。
4.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。
5.D
【详解】
A.发生全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质,则光纤的内芯折射率大于外壳的折射率,故A错误;
B.5G信号的频率大于4G信号的频率,所以5G信号的波长小于4G信号的波长,故5G信号更不容易发生明显的衍射现象,因此5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物,所以5G通信需要搭建更密集的基站,故B错误
C.空间中的5G信号和4G信号频率不同,故不会产生干涉现象,故C错误;
D.信号和信号都能发生偏振现象,因为都是波,故D正确。
故选D。
6.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。
7.A
【详解】
由题图可知,在1×10-6 s到2×10-6 s内,电容器C带的电荷量由0增加到最多,因此是充电过程。电磁振荡周期等于所发射的电磁波的周期,那么电磁波的波长为
故选A。
8.C
【详解】
ABD.用手机接电话、用微波炉加热面包以及用遥控器打开电视都是通过电磁波工作,选项ABD不符合题意;
C.用水银温度计测体温不需要电磁波,选项C符合题意。
故选C。
9.C
【详解】
A.根据麦克斯韦电磁场理论可知,均匀变化的电场在它的周围产生稳定的磁场,故A正确;B.因电磁波是横波,所以电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的,且与波的传播方向垂直,故B正确;
C.电磁波不需要和机械波一样依赖于介质传播,故C错误;
D.有振荡的电场或磁场时,就会由近向远逐渐传播,即形成了电磁波,故D正确。
故选C。
10.C
【详解】
A.机械波的传播需要介质,电磁波可以在介质中传播,也可以在真空中传播,A错误;
B.阳光照射表面附着油膜的透明玻璃片看到彩色图样是光的薄膜干涉现象,B错误;
C.红光的折射率较小,由
可知,红光的临界角较大,故以相同入射角从水中射向空气,红光能发生全反射,紫光也一定能发生全反射,C正确;
D.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加装一个偏振片以阻止玻璃的反射光进入镜头,D错误。
故选C。
11.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。
12.B
【详解】
根据电磁波传播速度大,且在能真空中传播等特点,卫星定位系统在日常生活中有广泛的应用,定位时,接收器需要获得卫星发送的信号(加载在电磁波上),ACD错误,B正确。
故选B。
13.λf
【详解】
[1]波速、波长、频率三者之间的关系:c=λf,其中c=3×108 m/s。
14. 若干波段 电磁波谱
【详解】
[1][2]不同波长的电磁波,表现出的性质有差异,因而常把电磁波划分若干波段,我们把电磁波按波长大小依次排列,就形成了电磁波谱。
15.解调

16. (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;
17.428.57
【详解】
[1]由电磁波的传播速度与波长、频率f的关系
变形得
18.(1)微安表的表头指针偏转,这说明绝缘手柄上的铝管接收到了电磁波;(2)没有装铝管时,微安表的表头指针不偏转,说明绝缘手柄上的铝管没有接收到电磁波。因为发射电磁波要有天线

19.(1)西方,300km;(2)306m/s
【详解】
(1)雷达向东方发射电磁波时,没有反射回来的信号,说明东方没有发现目标;雷达向西方发射时,有反射回来的信号,所以目标在西方。
由题图1中乙可知
目标到雷达的距离
(2)由题图2中信息知,比较远时
脉冲波显示的距离为
当飞机到达雷达正上方后
脉冲波显示的距离为
由于开始时飞机在斜上方后来飞机到达正上方由
解得飞机的速度为
20.(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.
【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.
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.
【详解】
根据
解得
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页