高二物理人教版(2019)选择性必修二4.3无线电波的发射与接收 课时作业(含解析)

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名称 高二物理人教版(2019)选择性必修二4.3无线电波的发射与接收 课时作业(含解析)
格式 zip
文件大小 2.5MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2023-03-17 21:32:23

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文档简介

4.3无线电波的发射与接收
一、单选题
1.为了使需要传递的声音、图像等信息载在电磁波上发射到远方,必须对振荡电流进行(  )
A.调谐 B.压缩 C.调制 D.检波
2.下列有关各种家用电器工作原理的说法中正确的是(  )
A.微波炉是利用超声波给食品加热的
B.电磁灶是利用电流的热效应加热食品的
C.磁带录音机利用电磁感应原理工作的
D.转页扇工作时是发电机在工作
3.网络使用的无线电波通信频率是以上的超高频段和极高频段,比目前通信频率在间的特高频段的网络拥有更大的带宽和更快的传输速率,如图所示网络的传输速率是网络的50~100倍。与网络相比(  )
A.信号的波长更长
B.信号的传播速度更大
C.信号相同时间内能传递更大的信息量
D.信号的衍射更明显,因此基站搭建更稀疏
4.2016 年底以来,共享单车风靡全国各大城市,如图所示,单车的车锁内集成了嵌入式芯片、GPS模块和 SIM 卡等,便于监控单车在路上的具体位置。用户仅需用手机上的客户端软件扫描二维码,即可自动开锁,骑行时手机 APP 上能实时了解单车的位置;骑行结束关锁后 APP 就显示计时、计价、里程等信息。此外,单车能够在骑行过程中为车内电池充电,满足定位和自动开锁等过程中的用电。根据以上信息判断下列说法正确的是(  )
A.单车的位置信息是借助北斗卫星导航系统准确定位的
B.由手机 APP 上的显示信息,不能求出骑行的路程
C.单车是利用电磁感应原理实现充电的
D.单车在被骑行过程中受到地面的摩擦力表现为阻力
5.2008年9月27日,我国神舟七号航天员翟志刚首次实现了中国航天员在太空的舱外活动(如图所示),神舟七号载人航天飞行取得了圆满成功,这是我国航天发展史上的又一里程碑。舱外的航天员与舱内的航天员近在咫尺,但要进行对话,一般需要利用 ( )
A.直接对话 B.紫外线 C.红外线 D.无线电波
6.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
7.近场通信(NFC)是一种短距高频的无线电技术,其主要结构就是线圈和电容组成的类似LC振荡电路的并联谐振电路,其终端有主动、被动和双向三种模式,最常见的被动模式广泛应用于公交卡、门禁卡、校园一卡通等,刷卡时,电路发生电谐振,给电容器充电,达到一定电压后,在读卡设备发出的射频场中响应,被读或写入信息。下列说法正确的是(  )
A.LC电路的电容器在充电时,电流增大
B.如果增大LC电路中电容器两极板间距离,振荡周期将增大
C.LC电路中,电容器充电时,线圈中自感电动势增大
D.电磁波发射时,使电磁波随各种信号而改变的技术叫电谐振
8.哈尔滨工程大学科研团队研发的“悟空号”全海深AUV,于当地时间2021年11月6日15时47分,在马里亚纳海沟“挑战者”深渊完成万米挑战最后一潜,最大下潜深度达10896米,再次刷新下潜深度纪录。在幽深的海底,要想知道潜水器所在位置并不容易,因为海水是导电媒质,电磁波在海水中的传播衰减很大,且频率越高衰减越大,导致使用无线电波的GPS的定位手段无计可施。声波是最有效的水下远距离传播信息的载体。“悟空号”AUV就是通过装载的高速水声通信系统来传输信息的。声波在海水中传播时也会被海水吸收一部分,而且频率越高吸收就越厉害,对于频率低的声波海水反而吸收少。结合以上信息,下列说法正确的是(  )
A.无线电波在海水中传播时,不会使海水产生感应电流
B.若海水清澈,光波在海水中的传播衰减就会很小
C.无线电波在介质中的传播速度,除了与介质有关外,还与本身的频率有关
D.声波的频率越低,在海水中传播的距离越远,但传播的速度越小
二、多选题
9.无线通信技术,早已影响到我们每一个人的方方面面,下列说法中正确的是( )
A.把信息加到载波上的过程叫做调制
B.使高频载波的振幅随信号改变,这种调制方式叫做调频
C.使高频载波的频率随信号改变,这种调制方式叫做调幅
D.把信息从高频信号电流中取出来的过程,叫做解调
10.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,必须是闭合电路
B.为了使振荡电路有效地向外辐射能量,必须是开放电路
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强
D.要使电视机的屏上有图象,必须要有检波过程
11.2022年6月5日,中央电视台对神舟十四号飞船与天和核心舱交会对接进行了直播,其间航天员与北京飞控中心保持通话联络,直播画面通过电磁波传送到地面接收站。下列关于电磁波和声波的说法不正确的是(  )
A.电磁波是横波,声波是纵波
B.电磁波跟声波一样,只能在介质中传播
C.麦克斯韦预言了电磁波的存在,并用实验验证了电磁波的存在
D.航天员讲话时画面能与声音同步,说明电磁波与声波具有相同的传播速度
12.关于电磁波的接收,下列说法正确的是( )
A.当处于电谐振时,所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流
B.当处于电谐振时,只有被接收的电磁波才能在接收电路中产生感应电流
C.由调谐电路接收的感应电流,再经过耳机就可以听到声音了
D.由调谐电路接收的感应电流,再经过检波、放大,通过耳机才可以听到声音
三、解答题
13.某电台在某地区的发射频率为95.8MHz,某车载调频收音机的LC振荡电路由自感系数为的线圈和可变电容器构成,可变电容器的最大电容是2pF,电容器动片完全旋出时,电容变为1.125pF,则这一LC振荡电路能否接收到该电台的节目?
14.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。
15.傍晚你在家中听收音机时,若用拉线开关打开家中的白炽灯,会听到收音机中有“吱啦”的声音,试分析原因.
参考答案:
1.C
【详解】为了使需要传递的声音、图像等信息载在电磁波上发射到远方,必须对振荡电流进行调制,从而使电磁波随着待传递的信号改变。
故选C。
2.C
【详解】A.生活中常用的微波炉是用微波(电磁波)来加热食品的,故选项A错误;
B.电磁灶是利用电磁感应现象产生的感应电流给食物加热的,故选项B错误;
C.放音的主要原理磁生电,所以是电磁感应现象,录音的主要原理是电生磁,是电流的磁效应,故C正确;
D.电风扇是电动机,是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的,故选项D错误。
故选C。
【点睛】本题考查了原子结构、电动机原理、微波炉原理以及电磁波的传播,属于基础知识的考查。
3.C
【详解】A.因5G信号的频率更高,则波长更小,故A错误;
B.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B错误;
C.5G信号的带宽更大,并且由于5G信号频率更高,根据
可知光子能量更大,故相同时间内传递的信息量比4G更大,故C正确;
D.由于5G信号的频率更高,则波长小,其衍射更不明显,因此基站搭建更密集,故D错误。
故选C。
4.C
【详解】A.单车的位置信息是借助GPS卫星导航系统准确定位的。A错误;
B.由手机 APP 上的显示的里程即是骑行的路程。B错误;
C.单车是利用电磁感应原理实现充电的。C正确;
D.单车在被骑行过程中,驱动轮的摩擦力表现为动力。D错误。
故选C。
5.D
【详解】现代的移动通信都是利用无线电波来传递信息的。
故选D。
6.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。
7.C
【详解】A.LC电路的电容器在充电时,电流减小,故A错误;
B.增大LC电路中电容器两极板间距离,电容器的电容会变小,根据可知,LC电路的振荡周期将减小,故B错误;
C.LC电路中,电容器充电时,电流减小得越来越快,线圈中的自感电动势增大,故C正确;
D.电磁波发射时,使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制,故D错误。
故选C。
8.C
【详解】A.因为海水是导电媒质,无线电波在海水中传播时,会使海水产生感应电流,故A错误;
B.光波在海水中的传播衰减,主要是由于产生感应电流而导致的,故B错误;
C.根据折射率与速度公式可知无线电波在介质中的传播速度,除了与介质有关外,还与本身的频率有关,故C正确;
D.根据声波在海水中传播时也会被海水吸收一部分,而且频率越高吸收就越厉害,对于频率低的声波海水反而吸收少,可知频率越低,在海水中传播的距离越远,但传播的速度不变,故D错误。
故选C。
9.AD
【详解】A.把信息加到载波上的过程叫做调制,故A正确;
B.使高频载波的振幅随信号改变,这种调制方式叫做调幅,故B错误;
C.使高频载波的频率随信号改变,这种调制方式叫做调频,故C错误;
D.把信息从高频信号电流中取出来的过程,叫做解调,故D正确。
故选AD。
10.BCD
【详解】A、B、为了有效地向空间辐射能量,必须是开放电路.故A错误、B正确.C、当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时,发生电谐振,接收电路中产生的振荡电流最强.故C正确.D、将信号从电磁波上下载下来的过程称为解调,又称为检波.故D正确.故选BCD.
【点睛】解决本题的关键熟悉电磁波的发射和接收的过程,即能轻松解决.
11.BCD
【详解】A.电磁波的传播和振动垂直是横波,声波的振动和传播平行则是纵波,故A正确;
B.电磁波的传播不依赖介质,可在真空中传播,声波是机械波只能在介质中传播,故B错误;
C.麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹用实验验证了电磁波的存在,故C错误;
D.航天员讲话时画面能与声音同步,那是因为画面与声音都同时转换成电信号,通过电磁波传回到地面接收器再转换成画面和声音的原因,电磁波的速度为光速,声波的传播速度为340m/s,两者差距很大,故D错误。
本题选错误项,故选BCD。
12.AD
【详解】当处于电谐振时,所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流,只不过频率跟接收电路固有频率相等的电磁波在接收电路中激发的感应电流最强。由调谐电路接收的感应电流,要再经过检波(也就是调制的逆过程)、放大,通过耳机才可以听到声音,故AD正确,BC错误。
故选AD。
13.能
【详解】LC振荡电路的周期公式为

联立,可得
电容器动片完全旋出时,正对面积最小,电容器电容最小,对应接收电磁波的频率最大,有
当电容器电容取最大值时,对应接收电磁波的频率最小,有
所以95.8MHz介于最大频率和最小频率之间,能接收到该电台的节目。
14.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。
15.当开关闭合时,电路中有了电流,空间的磁场发生变化,产生电磁波.电磁波被收音机接收到从而发出短暂的响声
【详解】当开关闭合时,电路中有了电流,空间的磁场发生变化,产生电磁波.电磁波被收音机接收到从而发出短暂的响声
思路分析:收音机接收的是电磁波,当电灯打开的瞬间,空间形成变化的磁场,对收音机的电信号产生了干扰.
试题点评:考查变化的电场产生磁场