第四章 2 电磁场与电磁波 3 无线电波的发射和接收 课时练（含解析）-2024春高中物理选择性必修2（人教版）
文档属性
| 名称 | 第四章 2 电磁场与电磁波 3 无线电波的发射和接收 课时练（含解析）-2024春高中物理选择性必修2（人教版） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 172.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-03-06 08:20:56 | ||
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文档简介
2 电磁场与电磁波
3 无线电波的发射和接收
考点一 电磁场与电磁波
1．下列说法中正确的是( )
A．任何变化的磁场都要在周围空间产生变化的电场，振荡磁场在周围空间产生同频率的振荡电场
B．任何电场都要在周围空间产生磁场，振荡电场在周围空间产生同频率的振荡磁场
C．任何变化的电场都要在周围空间产生磁场，振荡电场在周围空间产生同频率的振荡磁场
D．电场和磁场总是相互联系着，形成一个不可分割的统一体，即电磁场
2.如图所示是空间中磁感应强度B随时间t的变化图像，在它周围空间产生的电场中的某一点电场强度E应( )
A．逐渐增强 B．逐渐减弱
C．不变 D．无法确定
3．(2022·常州市高二期中)关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是( )
A．电磁波和机械波一样依赖于介质传播
B．麦克斯韦首先预言并证实了电磁波的存在
C．频率为750 kHz的电磁波在真空中传播时，其波长为400 m(已知波在真空中的传播速度c＝3×108 m/s)
D．变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场
4．2022年7月1日，庆祝香港回归祖国25周年大会隆重举行，世界各地观众都能收看到大会实况，是因为电视信号可通过卫星覆盖全球。关于电磁波，下列说法正确的是( )
A．电磁波在真空中的传播速度与频率、能量有关，频率越高、能量越大，传播速度越大
B．当电磁波源消失后就不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会立即消失
C．电磁波不能在真空中传播，且只能传递声音信号，不能传递图像信号
D．香港电视台与江苏电视台发射的电磁波的频率不同，故传播速度不同
5．(2023·苏州市高二期中)如图所示，某空间中存在的磁感应强度B随时间t变化的以下四种磁场中，能产生电场但不能产生电磁波的是( )
考点二 无线电波的发射和接收
6．(2022·徐州市高二期中)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
7．在无线电广播的接收中，调谐和解调是两个必须经历的过程，下列关于接收过程的顺序，正确的是( )
A．调谐→高频放大→解调→音频放大
B．解调→高频放大→调谐→音频放大
C．调谐→音频放大→解调→高频放大
D．解调→音频放大→调谐→高频放大
8．某同学自己绕制天线线圈，制作一个简单的收音机，用来收听中波的无线电广播，初步制作后发现有一个频率最高的中波电台收不到，但可以接收其他中波电台。适当调整后，去户外使用，假设空间中存在波长分别为300 m、397 m、566 m的无线电波，下列说法正确的是( )
A．使接收电路产生电谐振的过程叫作解调
B．在电磁波发射技术中，只有调频这种调制方式
C．为更好接收波长为300 m的无线电波，应把收音机的调谐频率调到1 MHz
D．为了能收到频率最高的中波电台，应增加线圈的匝数
9．电视机的室外天线能把电信号接收下来，是因为( )
A．天线处于变化的电磁场中，天线中产生感应电流，相当于电源，通过馈线输送给LC电路
B．天线只处于变化的电场中，天线中产生感应电流，相当于电源，通过馈线输送给LC电路
C．天线只是有选择地接收某电视台信号，而其他电视台信号则不接收
D．天线将电磁波传输到电视机内
10．(2022·无锡市模拟)如果收音机调谐电路中是采用改变电容的方式来改变回路固有频率的，那么当接收的电磁波的最长波长是最短波长的3倍时，电容器的最大电容与最小电容之比为( )
A．3∶1 B．9∶1
C．6∶1 D．27∶1
11．如图甲所示是一个调谐接收电路，乙、丙、丁为电路中的电流随时间变化的图像，下列说法不正确的是( )
A．i1是L1中的电流图像
B．i1是L2中的电流图像
C．i2是L2中的电流图像
D．i3是流过耳机的电流图像
12．有一LC振荡电路，电感为30 μH，电容可调范围为1.2～270 pF。求：
(1)电路产生电磁波的频率范围；
(2)最大波长与最小波长的比值。
2 电磁场与电磁波
3 无线电波的发射和接收
1．C [根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场产生磁场，如果电场(磁场)的变化是均匀的，产生的磁场(电场)是恒定的；如果电场(磁场)的变化是不均匀的，产生的磁场(电场)是变化的；振荡电场(磁场)在周围空间产生同频率的振荡磁场(电场)；周期性变化的电场和周期性变化的磁场总是相互联系着，形成一个不可分割的统一体，即电磁场，故选C。]
2．C [由题图可知，磁场均匀增强，根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的磁场产生恒定的电场，故电场强度E不变，选项C正确。]
3．C [电磁波可以在真空中传播，A错误；麦克斯韦首先预言电磁波，赫兹证实了电磁波的存在，B错误；频率为750 kHz的电磁波在真空中传播时，其波长为λ＝＝ m＝400 m，C正确；均匀变化的电场产生恒定的磁场，均匀变化的磁场产生恒定的电场，D错误。]
4．B [电磁波在真空中的传播速度是光速，与频率、能量无关，A错误；一旦电磁波形成了，电磁场就会向外传播，当波源消失后只是不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会立即消失，B正确；电磁波传播不需要介质，可在真空中传播，电磁波既能传递声音信号，又能传递图像信号，C错误；香港电视台与江苏电视台发射的电磁波的频率不同，但传播速度相同，D错误。]
5．C [根据麦克斯韦的电磁场理论，恒定磁场周围不会产生电场，故A错误；根据麦克斯韦的电磁场理论，不均匀变化的磁场周围产生不均匀变化的电场，不均匀变化的电场产生不均匀变化的磁场，能产生电磁波，故B、D错误；均匀变化的磁场产生恒定的电场，恒定电场周围不会产生磁场，不能产生电磁波，故C正确。]
6．C [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。]
7．A [调谐是从众多的电磁波中选出所需频率的高频信号，然后进行高频放大，再从放大后的高频信号中“检”出高频信号所承载的低频声音信号(解调)，最后将这些低频声音信号放大后通过扬声器播放出来，综上所述，A对。]
8．C [使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐，故A错误；在电磁波发射技术中，有调频和调幅两种调制方式，故B错误；为更好接收波长为300 m的无线电波，根据f＝＝ Hz＝1×106 Hz＝1 MHz，可知应把收音机的调谐频率调到1 MHz，故C正确；为了能收到频率最高的中波电台，应增大调谐电路的固有频率，根据f＝可知应减少线圈的匝数，故D错误。]
9．A [室外天线处于变化的电磁场中，天线产生了感应电流，此电流通过馈线输送给LC电路，此电流中包括空间各电视台信号激起的电流，但只有频率与调谐电路频率相等的电信号对应电流最强，然后再通过解调处理输送给后面的电路，故A正确，B、C、D错误。]
10．B [最长波长是最短波长的3倍，根据公式c＝λf可知，最短波长和最长波长对应的波的频率之比为3∶1，而f＝，可知电容与频率的平方成反比，故电容器的最大电容与最小电容之比为9∶1，B正确。]
11．B [L1中由于电磁感应，产生的感应电流的图像与题图乙相似，但是由于L2和二极管串联，所以当L2中的电流与二极管的导通方向相反时，电路不通，因此这时L2中没有电流，所以L2中的电流图像应是题图丙中的i2。高频部分通过C2，通过耳机的电流应是题图丁中的i3，故选项A、C、D正确，B错误。]
12．(1)×108～×109 Hz (2)15
解析 (1)因为f＝，所以fmax＝＝× Hz＝×109 Hz
fmin＝＝× Hz＝×108 Hz
因此该电路产生的电磁波的频率范围是：
×108～×109 Hz。
(2)由电磁波传播速度的表达式可得λ＝
所以＝＝15。
3 无线电波的发射和接收
考点一 电磁场与电磁波
1．下列说法中正确的是( )
A．任何变化的磁场都要在周围空间产生变化的电场，振荡磁场在周围空间产生同频率的振荡电场
B．任何电场都要在周围空间产生磁场，振荡电场在周围空间产生同频率的振荡磁场
C．任何变化的电场都要在周围空间产生磁场，振荡电场在周围空间产生同频率的振荡磁场
D．电场和磁场总是相互联系着，形成一个不可分割的统一体，即电磁场
2.如图所示是空间中磁感应强度B随时间t的变化图像，在它周围空间产生的电场中的某一点电场强度E应( )
A．逐渐增强 B．逐渐减弱
C．不变 D．无法确定
3．(2022·常州市高二期中)关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是( )
A．电磁波和机械波一样依赖于介质传播
B．麦克斯韦首先预言并证实了电磁波的存在
C．频率为750 kHz的电磁波在真空中传播时，其波长为400 m(已知波在真空中的传播速度c＝3×108 m/s)
D．变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场
4．2022年7月1日，庆祝香港回归祖国25周年大会隆重举行，世界各地观众都能收看到大会实况，是因为电视信号可通过卫星覆盖全球。关于电磁波，下列说法正确的是( )
A．电磁波在真空中的传播速度与频率、能量有关，频率越高、能量越大，传播速度越大
B．当电磁波源消失后就不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会立即消失
C．电磁波不能在真空中传播，且只能传递声音信号，不能传递图像信号
D．香港电视台与江苏电视台发射的电磁波的频率不同，故传播速度不同
5．(2023·苏州市高二期中)如图所示，某空间中存在的磁感应强度B随时间t变化的以下四种磁场中，能产生电场但不能产生电磁波的是( )
考点二 无线电波的发射和接收
6．(2022·徐州市高二期中)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
7．在无线电广播的接收中，调谐和解调是两个必须经历的过程，下列关于接收过程的顺序，正确的是( )
A．调谐→高频放大→解调→音频放大
B．解调→高频放大→调谐→音频放大
C．调谐→音频放大→解调→高频放大
D．解调→音频放大→调谐→高频放大
8．某同学自己绕制天线线圈，制作一个简单的收音机，用来收听中波的无线电广播，初步制作后发现有一个频率最高的中波电台收不到，但可以接收其他中波电台。适当调整后，去户外使用，假设空间中存在波长分别为300 m、397 m、566 m的无线电波，下列说法正确的是( )
A．使接收电路产生电谐振的过程叫作解调
B．在电磁波发射技术中，只有调频这种调制方式
C．为更好接收波长为300 m的无线电波，应把收音机的调谐频率调到1 MHz
D．为了能收到频率最高的中波电台，应增加线圈的匝数
9．电视机的室外天线能把电信号接收下来，是因为( )
A．天线处于变化的电磁场中，天线中产生感应电流，相当于电源，通过馈线输送给LC电路
B．天线只处于变化的电场中，天线中产生感应电流，相当于电源，通过馈线输送给LC电路
C．天线只是有选择地接收某电视台信号，而其他电视台信号则不接收
D．天线将电磁波传输到电视机内
10．(2022·无锡市模拟)如果收音机调谐电路中是采用改变电容的方式来改变回路固有频率的，那么当接收的电磁波的最长波长是最短波长的3倍时，电容器的最大电容与最小电容之比为( )
A．3∶1 B．9∶1
C．6∶1 D．27∶1
11．如图甲所示是一个调谐接收电路，乙、丙、丁为电路中的电流随时间变化的图像，下列说法不正确的是( )
A．i1是L1中的电流图像
B．i1是L2中的电流图像
C．i2是L2中的电流图像
D．i3是流过耳机的电流图像
12．有一LC振荡电路，电感为30 μH，电容可调范围为1.2～270 pF。求：
(1)电路产生电磁波的频率范围；
(2)最大波长与最小波长的比值。
2 电磁场与电磁波
3 无线电波的发射和接收
1．C [根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场产生磁场，如果电场(磁场)的变化是均匀的，产生的磁场(电场)是恒定的；如果电场(磁场)的变化是不均匀的，产生的磁场(电场)是变化的；振荡电场(磁场)在周围空间产生同频率的振荡磁场(电场)；周期性变化的电场和周期性变化的磁场总是相互联系着，形成一个不可分割的统一体，即电磁场，故选C。]
2．C [由题图可知，磁场均匀增强，根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的磁场产生恒定的电场，故电场强度E不变，选项C正确。]
3．C [电磁波可以在真空中传播，A错误；麦克斯韦首先预言电磁波，赫兹证实了电磁波的存在，B错误；频率为750 kHz的电磁波在真空中传播时，其波长为λ＝＝ m＝400 m，C正确；均匀变化的电场产生恒定的磁场，均匀变化的磁场产生恒定的电场，D错误。]
4．B [电磁波在真空中的传播速度是光速，与频率、能量无关，A错误；一旦电磁波形成了，电磁场就会向外传播，当波源消失后只是不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会立即消失，B正确；电磁波传播不需要介质，可在真空中传播，电磁波既能传递声音信号，又能传递图像信号，C错误；香港电视台与江苏电视台发射的电磁波的频率不同，但传播速度相同，D错误。]
5．C [根据麦克斯韦的电磁场理论，恒定磁场周围不会产生电场，故A错误；根据麦克斯韦的电磁场理论，不均匀变化的磁场周围产生不均匀变化的电场，不均匀变化的电场产生不均匀变化的磁场，能产生电磁波，故B、D错误；均匀变化的磁场产生恒定的电场，恒定电场周围不会产生磁场，不能产生电磁波，故C正确。]
6．C [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。]
7．A [调谐是从众多的电磁波中选出所需频率的高频信号，然后进行高频放大，再从放大后的高频信号中“检”出高频信号所承载的低频声音信号(解调)，最后将这些低频声音信号放大后通过扬声器播放出来，综上所述，A对。]
8．C [使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐，故A错误；在电磁波发射技术中，有调频和调幅两种调制方式，故B错误；为更好接收波长为300 m的无线电波，根据f＝＝ Hz＝1×106 Hz＝1 MHz，可知应把收音机的调谐频率调到1 MHz，故C正确；为了能收到频率最高的中波电台，应增大调谐电路的固有频率，根据f＝可知应减少线圈的匝数，故D错误。]
9．A [室外天线处于变化的电磁场中，天线产生了感应电流，此电流通过馈线输送给LC电路，此电流中包括空间各电视台信号激起的电流，但只有频率与调谐电路频率相等的电信号对应电流最强，然后再通过解调处理输送给后面的电路，故A正确，B、C、D错误。]
10．B [最长波长是最短波长的3倍，根据公式c＝λf可知，最短波长和最长波长对应的波的频率之比为3∶1，而f＝，可知电容与频率的平方成反比，故电容器的最大电容与最小电容之比为9∶1，B正确。]
11．B [L1中由于电磁感应，产生的感应电流的图像与题图乙相似，但是由于L2和二极管串联，所以当L2中的电流与二极管的导通方向相反时，电路不通，因此这时L2中没有电流，所以L2中的电流图像应是题图丙中的i2。高频部分通过C2，通过耳机的电流应是题图丁中的i3，故选项A、C、D正确，B错误。]
12．(1)×108～×109 Hz (2)15
解析 (1)因为f＝，所以fmax＝＝× Hz＝×109 Hz
fmin＝＝× Hz＝×108 Hz
因此该电路产生的电磁波的频率范围是：
×108～×109 Hz。
(2)由电磁波传播速度的表达式可得λ＝
所以＝＝15。