人教版选择性必修二第四章无线电波的发射与接收专题(含答案)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题(本大题共10小题,共60.0分)
1. 我国“空警”预警机上装备有多功能三坐标多普勒脉冲雷达,可进行全向探测,主要用于发现和跟踪空中与水面目标,工作频率为。对空中目标的最远探测距离为,该机的雷达系统可同时跟踪个空中目标,并对战术空军的架飞机实施引导。下列说法正确的是
A. 脉冲雷达采用的是射线
B. 预警机高速飞行时,发射的脉冲信号传播速率可能大于光在真空中的速率
C. 脉冲雷达采用的是微波
D. 雷达发射的电磁波穿透力强,可用来进行检查金属内部伤痕
2. 年月日,我们在电视中看到湖南湘潭籍航天员汤洪波走出离地面高约为的中国空间站,标志着我国空间站阶段航天员首次出舱活动取得圆满成功。航天员出舱的画面是通过电磁波传输到地面接收站,下列关于电磁波的说法不正确的是( )
A. 生活中用微波炉来加热食物,可见电磁波具有能量
B. 汤洪波出舱活动的画面从空间站传到地面接收站最少需要约
C. 年,赫兹通过实验捕捉到电磁波,证实了麦克斯韦的电磁场理论,为无线电技术的发展开拓了道路
D. 英国物理学家麦克斯韦系统总结了人类直至世纪中叶对电磁规律的研究成果,在此基础上,他最终建立了经典电磁场理论
3. 雷达是一种利用电磁波来测定物体位置和速度的设备,它可以向一定方向发射电磁波脉冲,当电磁波遇到障碍物时会发生反射。雷达在发射和接收到反射回来的电磁波脉冲时,在监视屏上将对应呈现出一个尖形波。某防空雷达发现一架飞机正沿飞机与雷达的连线朝雷达匀速飞来.某时刻在雷达监视屏上显示的波形如图甲所示,经过后雷达向飞机发射和接收到的波形如图乙所示,已知雷达监视屏上相邻刻度线间表示的时间间隔为,电磁波的速度为,则该飞机的飞行速度大小约为( )
A. B. C. D.
4. 使用蓝牙耳机接听手机来电,其信号传输的示意图如图所示,已知可见光的频率范围是:,则蓝牙通信的电磁波
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可见光传播的速度小
5. 转换电视频道,选择自己喜欢的电视节目,称为( )
A. 调幅 B. 调频 C. 调制 D. 调谐
6. 雷达是利用电磁波来测定物体位置和速度的设备,它可以向一定方向发射电磁波脉冲,当电磁波遇到障碍物时会发生反射.雷达在发射和接收到反射回来的电磁波脉冲时,在监视屏上将对应呈现出一个尖形波.某防空雷达发射的电磁波频率,如果雷达监视屏上显示某次发射和接收的尖形波如图所示相邻刻线间表示的时间间隔为,则被监视的目标到雷达的距离以及该雷达发出的电磁波的波长分别为( )
A. , B. , C. , D. ,
7. 手机的号码为,手机的号码为当手机拨打手机时,能听见发出响声并且看见上来电显示的号码为若将手机置于透明真空罩中,再用手机拨打手机,则
A. 能听见发出响声,但看不到上显示的号码
B. 能听见发出响声,也能看到上显示的号码
C. 既不能听见发出响声,也看不到上显示的号码
D. 不能听见发出响声,但能看到上显示的号码
8. 如图所示,“额温枪”能远距离测量出人体体温,主要是接收了人体辐射的红外线。下列说法中正确的是 ( )
A. 红外线是横波,通常是由振荡电路发射的
B. 红外线能发生反射、折射、行射和干涉等波现象
C. 红外线光子能量大所以具有热效应
D. 家电遥控器和“额温枪”工作时都接收了物体辐射的红外线
9. 一首乐曲从电台“出发”到从收音机的调频台播放出来,下列选项描述了该过程,其中顺序正确的是( )
A. 调制发射调谐解调播放 B. 调频发射解调调谐播放
C. 调幅调谐发射解调播放 D. 调频调谐发射解调播放
10. 我国即将进入全面时代,将开启万物互联时代车联网物联网智慧城市无人机网络、自动驾驶技术等将一一变为现实。,即第五代移动通信技术,采用频段,相比于现有的即第四代移动通信技术,段技术而言,具有极大带宽极大容量和极低时延。信号与信号相比,下列说法正确的是
A. 信号在真空中的传播速度更快 B. 信号是横波,信号是纵波
C. 与信号相比,信号波长更短 D. 信号更容易发生明显衍射
二、填空题(本大题共3小题,共40.0分)
11. 小嘉同学参加科技展时了解到,现今技术用于传输的电磁波信号频率更高,传播数据的带宽更大,则相对而言,技术所用电磁波波长更________填长或短绕过障碍物的能力更________填强、弱小嘉同学还了解到,为接收信号,手机都应该有天线,天线的长度应与信号电磁波的波长成正比,最好为波长的到之间,以前的手机天线伸得很长,现在因为________________________________________,可以为了美观、方便,将手机天线做在了手机内部了.
12. 自从年麦克斯韦预言电磁波的存在,人们的生活已经与电磁波密不可分.不同频率的电磁波被应用于生活的各个领域.例如:我国自主建立的北斗导航系统所使用的电磁波频率约为,家用所使用的电磁波频率约为则信号与北斗导航信号叠加时,________填“能”或“不能”产生干涉现象;当信号穿越墙壁进入另一个房间后,其波长________,原因是________.
13. 世纪年代初,科学家发明了硅太阳能电池,如果在太空设立太阳能卫星电站,可发电,且不受昼夜气候的影响。利用微波电能转换装置,将电能转换成微波向地面发送,卫星电站的最佳位置在离地的赤道上空,微波定向性很好,飞机通过微波区不会发生意外,但微波对飞鸟是致命的会产生强涡流。
太阳能电池将实现哪种转换 填字母。
A.光能微波
B.光能 热能
C.光能电能
D.电能微波
在高空卫星电站的环绕速度约为 填字母。
A.
B.
C.
D.
微波是指 填字母。
A.超声波
B.次声波
C.电磁波
D.机械波
微波作用于飞机和飞鸟的效果截然不同,下列解释合理的是 填字母。
A.飞机外壳能反射微波
B.飞机外壳能吸收微波
C.微波能穿透飞鸟的身体
D.微波的波长与飞鸟体长相当
答案和解析
1.【答案】
【解析】、脉冲雷达是利用微波测速、测距的,其传播速率等于光速,故AB错误,C正确;
D、雷达发射的电磁波是微波,穿透力弱,不能用来进行检查金属内部伤痕,故D错误。
故选:。
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查学生对电磁波的理解,引导学生建立良好的物理观念,基础题。
根据物理学史和对电磁波的理解分析问题,根据求电磁波从空间站传播到地面的时间。
【解答】
A.生活中用微波炉来加热食物,说明电磁波具有能量,故A正确;
B.电磁波在真空中或空气中传播的速度,空间站到地球表面的距离,电磁波从空间站传播到地面的时间,故B错误;
C.根据物理学史可知,赫兹通过实验捕捉到电磁波,证实了麦克斯韦的电磁场理论,为无线电技术的发展开拓了道路,故C正确;
D.根据物理学史可知,英国物理学家麦克斯韦系统总结了人类直至世纪中叶对电磁规律的研究成果,在此基础上,他最终建立了经典电磁场理论,故D正确。
本题选不正确的,故选B。
3.【答案】
【解析】解:已知雷达监视屏上相邻刻度线间表示的时间间隔为,从左图中可以看出两次时间间隔为个刻度线,即:;
利用公式可得刚开始相距:;
同理后相距:;
结合几何关系,故移动的距离为:
移动速度:
故ABC错误,D正确。
故选:。
据图象可以知道发射和接收的时间差,已知电磁波的速度即为,因电磁波的所走的距离等于倍的被监视目标与雷达的距离,所以由公式可以求出被监视目标与雷达的距离.
这是通过实际问题,结合雷达图象考查对速度公式的理解,特别注意电磁波的所走的距离等于倍的被监视目标与雷达的距离。
4.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查电磁波在生活中的应用,蓝牙属于电磁波中的无线电波,根据图像可以看到其频率,而电磁波和可见光在真空中的传播速度均为光速,根据可知频率大的波长小。
【解答】
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.蓝牙通信和可见光都是电磁波,在真空中传播速度相同。故D错误。
5.【答案】
【解析】解:由于我们在选择电视节目,所以应该是调谐。调制是发射无线电波的过程,在发射过程中有调幅与调频两种方式。调幅是改变信号的振幅,调频是改变信号的频率。
故选:。
电视频道有许多种,它们各自的信号不相同,为了能选择自己喜欢的电视节目,必须对电视进行调谐.
调制是无线电波发射过程,调谐是无线电波接收过程;调制中有调幅与调频.
6.【答案】
【解析】
【分析】
电磁波从发射到接收,走的距离是雷达到目标距离的两倍,从图中可以看出,两个尖形波间隔为个小格,即全程的时间就是,单程的时间为,乘以光速,那么就是被监视目标与雷达的距离.本题考查了速度公式的理解和应用.
【解答】
读图可知电磁波从发射到接收,走的距离是雷达到目标距离的两倍,从图中可以看出,两个尖形波间隔为个小格,
即全程的时间就是,单程的时间为,由得
;
该雷达发出的电磁波的波长
故选:。
7.【答案】
【解析】
【分析】
声波的传播需要介质,固体、液体和气体都能传递声音,但声波不能在真空中传播,
电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播;并且在真空中传播的速度最快
本题考查电磁波的传播和接收;知道声音不能在真空中传播,而电磁波可以在真空中传播是解决该题的关键.
【解答】
声音不能在真空中传播,拨打真空罩中手机不能听到手机铃声;手机接收的是电磁波信号,能在电磁波真空中传播,真空罩中的手机能接收到呼叫信号故能看到上显示的的号码;故D正确,ABC错误;
故选D.
8.【答案】
【解析】
【分析】
不同温度下红外线辐射强弱不同;电磁波属于横波;“额温枪”工作时接收了物体辐射的红外线,家电遥控器工作时辐射红外线。
考查红外线的特征与应用,理解红外线的特点,注意光子说与“热辐射是一份一份的、不连续的”观点的不同。
【解答】
A.红外线属于电磁波,是横波;所有的物体都能发生红外线,故A错误;
B.红外线属于电磁波,能发生反射、折射、衍射和干涉等波现象,故B正确;
C.红外线具有的能量值较小,具有明显的热效应,故C错误;
D.家电遥控器工作时辐射红外线;“额温枪”工作时接收了物体辐射的红外线,故D错误。
故选B。
9.【答案】
【解析】一首乐曲从电台“出发”开始到从收音机的调频台播放出来为止,首先要进行调制,即把声音信号加到高频电磁波信号上去,然后进行发射;载波信号被收音机接收后首先要进行调谐选出该信号,然后进行解调,从高频信号中把声音信号取出来,最后通过喇叭播放。故A正确,BCD错误。
故选:。
10.【答案】
【解析】解:、任何电磁波在真空中的传播速度均为光速,故传播速度相同,故A错误;
B、电磁波均为橫波,故和信号均为横波,故B错误;
C、根据可知,由于信号的频率更大,故信号的波长更短,故C正确;
D、信号的频率更高,波长更短,故相比信号不易发生衍射现象,故D错误。
故选C。
11.【答案】短、弱、现今使用的电磁波波长相对以前更短,天线的长度不需要太长。
【解析】
【分析】
根据可知,波长和频率是反比例,且波长越长,衍射越明显,波长越短,越不易发生衍射。
本题是生活中的电磁波的知识,基础题目。
【解答】
根据可知,频率越高,波长越短,其绕过障碍物的能力更弱。
手机都应该有天线,天线的长度应与信号电磁波的波长成正比,现在因为现今使用的电磁波波长相对以前更短,天线的长度不需要太长。
故答案为:短 弱 现今使用的电磁波波长相对以前更短,天线的长度不需要太长。
12.【答案】不能;不变;电磁波穿墙后能量会减小,但波的频率不会改变,同时传播的速度也不会改变,故波长不变。
【解析】
【分析】
本题考查电磁波的性质以及干涉的性质,明确只有频率相同、相位差恒定的波才能发生干涉现象。
明确电磁波的性质,知道电磁波的频率由波源决定,同时明确偏振现象为横波特有的现象,同时掌握干涉的性质以及发生条件。
【解答】
只有频率相同的两列光才能发生干涉,信号不会在北斗导航信号叠加时,产生明显的干涉现象;
当信号穿越墙壁进入另一个房间后能量会减小,但波的频率不会改变,同时传播的速度也不变,故波长不变。
故答案为:不能;不变;电磁波穿越墙壁后能量会减小,但波的频率不会改变,同时传播的速度也不变,故波长不变。
13.【答案】;;;;
【解析】
【分析】
本题是对太阳能电池,卫星运行的速度及微波的性范围为;微波为电磁波,电磁波是能量传播的一种方式,具有波的各种性质,据此解答即可。解决本题的关键是要知道微波为电磁波,电磁波具有波的一切性质,是传递能量的一种方式,地球卫星的运行速度在之间。
【解答】
太阳能电池是将光能转化为电能的装置,所以太阳能电池将实现光能电能的转化,故ABD错误,C正确。
故填:。
设地球质量为,卫星质量为,卫星在运行时,由万有引力提供向心力:,
设球表面有个质量为的物体,则有:
由式联立,卫星的运行速度为
而地球第一宇宙速度,由以上式子联立可得卫星电站的运行速度,故B正确,ACD错误。
故填:。
微波是一种波长较短的电磁波,故ABD错误,C正确。
故填:。
微波是一种电磁波,能够发生发射,折射,干涉,衍射等现象,当微波碰到飞机外壳时,发生了反射,使飞机安然无恙,由于微波是电磁波,它遇到飞鸟时会在飞鸟身上产生强大的涡旋电流,使飞鸟受到致命的伤害,故BCD错误,A正确。
故填:。
故答案为: ; ; ;;
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