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4.3 无线电波的发射和接收 同步巩固练
2024-2025学年物理人教版(2019) 选择性必修第二册
一、单选题
1.关于电磁波的发射和接收,下列说法中正确的是( )
A.在电磁波发射技术中,使载波随各种信号而改变的技术叫作调谐
B.发射电磁波的LC振荡电路,由闭合电路变成开放电路才能有效地把电磁波发射出去
C.接收电磁波时,通过调制来使接收电路中出现电谐振现象
D.接收电磁波时,通过解调使接收电路中产生的振荡电流最强
2.手机A拨叫手机B时,手机B发出铃声且屏上显示A的号码。若将手机A置于一真空玻璃罩中,用手机B拨叫手机A,则( )
A.能听到A发出的铃声,并看到A显示B的号码
B.不能听到A发出的铃声,但能看到A显示B的号码
C.能听到A发出的铃声,但不能看到A显示B的号码
D.既不能听到A发出的铃声,也不能显示B的号码
3.所谓5G是指第五代通信技术,采用3300~5000MHz(1M=106)频段的无线电波,第四代移动通信技术4G,其频段范围是1880~2635MHz,5G网络的传输速率(指单位时间传送的数据量大小)可达10Gbps(bps为bitspersecond的英文缩写,即比特率、比特/秒),是4G网络的50~100倍,下列说法正确的是( )
A.5G信号比4G信号的波长大
B.5G信号比4G信号在真空中的传播速度快
C.4G信号和5G信号本质都是电磁波
D.5G信号可以在真空中传播,而4G信号不可以
4.无线电波可以用于广播及其他信号的传输。无线电波的波长从几毫米到几十千米。通常根据波长把无线电波分成长波、中波、短波和微波。以下关于无线电波的说法正确的是( )
A.长波的波长长,频率低
B.微波的波长短,频率也低
C.无论长波、中波、短波和微波,它们在真空中的传播速度均相同
D.在真空中长波的传播速度最大
5.关于生活中遇到的各种波,下列说法正确的是( )
A.手机和信号都是纵波
B.电磁波可以传递信息,声波也能传递信息
C.太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同
D.遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同
6.电磁波为信息的传递插上了翅膀。下列说法正确的是( )
A.Wi—Fi信号实质是一种电磁波,可以传递信息,具有能量
B.变化的电场周围一定产生变化的磁场
C.电磁波和机械波都能传递信息,都需要靠介质传播
D.医院拍片的X光机和治疗咽喉炎的超声波雾化器都是电磁波的应用
7.北斗导航卫星与导航终端之间通过电磁波传输信息,下列说法正确的是( )
A.导航使用的电磁波是纵波
B.变化的电场一定向空间辐射电磁波
C.为使电磁波携带信息,发射前需进行调制
D.波长越长的电磁波在真空中的传播速度越大
8.电磁波在科学研究和日常生活中有着广泛的应用。如图所示,关于电磁波的应用,以下说法正确的是( )
A.图甲中经过调制后的电磁波的波长不变
B.图乙中天文学家利用射电望远镜接收超声波,进行天体物理研究
C.图丙中红外线夜视仪是利用了红外线的衍射现象
D.图丁中CT机应用人体发射红外线的原理拍摄人体组织
9.实际发射无线电波的过程如图甲所示。高频振荡器产生高频等幅振荡如图乙所示,人对着话筒说话时产生低频信号如图丙所示。根据以上图象,发射出去的电磁波图像应是( )
A.
B.
C.
D.
10.电磁波的发射广播电台A发射一种电磁波的频率为 ,广播电台B发射一种电磁波的频率是 ,两广播电台发射的电磁波相比,以下分析正确的是( )
A.两广播电台发射的电磁波,波速相同,但广播电台A 的波长较长
B.广播电台B的波速大,两者的波长相等
C.广播电台B的波速大,广播电台A的波长较长
D.两广播电台发射的电磁波,波速相同,广播电台B的波长较长
11.“小蜜蜂”是老师上课常用的扩音设备,随着无线电技术的应用,很多老师用上了蓝牙“小蜜蜂”(蓝牙属于电磁波),麦克风与扩音器不用导线连接,老师拿着麦克风在教室中间说话,放在讲台上的扩音器也能工作。下列说法正确的是( )
A.“小蜜蜂”直接接收到了来自麦克风的声波信号
B.为了将信号发射出去,先要进行调制
C.“小蜜蜂”接收电磁波时,通过解调来使接收电路中出现电谐振现象
D.载波频率越高,经调制后发射出来的电磁波传播的越快
12.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,因为太赫兹波比雷达波(波长在lm~lmm之间)波长更短,穿透力更强。下列说法正确的是( )
A.太赫兹波是纵波
B.使接收太赫兹波的电路产生电谐振的过程叫解调,是调制的逆过程
C.雷达是利用雷达波波长短、衍射不明显的特点来测定物体位置的。太赫兹波不能用于测定物体的位置
D.与雷达波相比,要产生太赫兹波,需要频率更大的电磁振荡电路
二、多选题
13.关于无线电波的发射和接收,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,电路必须是闭合的
B.音频电流的频率比较低,不能直接用来发射电磁波
C.当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时,接收电路产生的振荡电流最强
D.要使电视机的屏幕上有图像,必须要有解调过程
14.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空间辐射能量,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像,必须要有解调过程
15.2021年6月中国电子信息产业发展研究院科研人员接受采访时表示我国“”和“”芯片的发展攻克了许多技术难题,有望在2022年实现量产,届时中国将打破海外的芯片垄断.其中“”、“”表示芯片内单个晶体管的栅极宽度,如图甲所示为芯片内单个晶体管的示意图,下列说法正确的是( )
A.在形状相同的芯片内,“”工艺要比“”工艺集成的晶体管数量更少
B.一宽度大于的平行紫光照射宽度为的缝隙后,紫光的宽度变为
C.用相同材料制成的如图乙所示的方形导体,保持d不变,L减小,导体的电阻不变
D.波长为的电磁波,可以用于城市电视、广播等信号的无线远距离传输
三、解答题
16.雷达是利用电磁波探测目标的电子设备。雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波,由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。试回答下列问题∶
(1)雷达是如何接收电磁波的?
(2)利用雷达可以测出飞机的运动方向和速度。某固定雷达正在跟踪一架匀速飞行的飞机,其每隔固定时间T0发射一短脉冲的电磁波(如图中幅度大的波形),收到的由飞机反射回的电磁波经雷达处理后显示如图中幅度较小的波形,反射滞后的时间已在图中标出。其中T0、T和ΔT为已知量,光在真空中的传播速度为c。则飞机的运动方向和飞机的速度大小分别为多少?
参考答案
1.B
A.在电磁波发射技术中,使载波随各种信号而改变的技术叫作调制,A错误;
B.发射电磁波的LC振荡电路,由闭合电路变成开放电路才能有效地把电磁波发射出去,振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间,这样才能有效地把能量辐射出去,B正确;
CD.接收电磁波时,通过调谐来使接收电路中出现电谐振现象。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。将信号从电磁波上下载下来的过程称为解调,又称为检波。C、D错误;
故选B。
2.B
声波是机械波,不能在真空中传播,当手机B拨叫真空玻璃罩中手机A时,不能听到A发出的铃声;而电磁波能在真空中传播,因此电磁信号可以被手机A接收到,能看到A显示B的号码。
故选B。
3.C
A.5G信号比4G信号的频率大,波长小,选项A错误;
B.5G信号与4G信号在真空中的传播速度相同,选项B错误;
C.4G信号和5G信号本质都是电磁波,选项C正确;
D.5G信号和4G信号都可以在真空中传播,选项D错误。
故选C。
4.C
AB.长波的波长长、频率低,微波的波长短、频率高,故AB错误;
CD.无论长波、中波、短波和微波,它们在真空中的传播速度均相同,等于光速c,故C正确,D错误。
故选C。
5.B
AB.电磁波是横波,电磁波可以传递信息,如电视信号,手机和信号都是横波;声波也可以传递信息,如人说话。太阳光中的可见光是电磁波,故A错误B正确;
C.在真空中的传播速度约为;“B超”中的超声波是声波,常温下,在空气中的速度大约为,故C错误;
D.遥控器发出的红外线和医院“CT”中的射线频率不同,波速相同,根据可知波长不同,故D错误。
故选B。
6.A
A.Wi—Fi信号实质是一种电磁波,电磁波是振荡的电磁场由近向远传播,可以传递信息,具有能量,A正确;
B.均匀变化的电场周围产生恒定的磁场,可知变化的电场周围不一定产生变化的磁场,B错误;
C.电磁波和机械波都能传递信息,电磁波传播不需要靠介质传播,机械波传播需要靠介质传播,C错误;
D.医院拍片的X光机是电磁波的应用,治疗咽喉炎的超声波雾化器是机械波,其是机械波的应用,D错误。
故选A。
7.C
A.导航使用的电磁波是横波,故A错误;
B.均匀变化的电场产生恒定的磁场,不能向空间辐射电磁波,故B错误;
C.为使电磁波携带信息,发射前需进行调制,故C正确;
D.各种波长的电磁波在真空中的传播速度相同,故D错误。
故选C
8.A
A.图甲中为调幅波,不影响频率,故波长不变,故A正确;
B.图乙中天文学家利用射电望远镜接收无线电波,进行天体物理研究,故B错误;
C.红外线夜视仪利用红外遥感技术,故C错误;
D.CT机通过X射线拍摄人体组织,故D错误。
故选A。
9.B
由图可知,该调制为调幅,即发射信号的振幅随声音信号振幅的变化而变化,故B正确,ACD错误;
故选B。
10.A
AD.不同频率的电磁波在空气中的传播速度都相同,由于波速都相同,所以波长与频率是成反比的,广播电台A的电磁波频率小于广播电台B电磁波的频率,则广播电台A的波长比广播电台B的波长长,A正确,D错误;
BC.不同频率的电磁波在空气中的传播速度都相同,BC错误。
故选A。
11.B
A.“小蜜蜂”接收到了来自麦克风的电磁波波信号,A错误;
B.为了将信号发射出去,先要进行调制,B正确;
C.把信号从高频电流中还原出来的过程,叫作解调;接收电路的固有频率跟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,这种现象叫作电谐振,C错误;
D.电磁波传播速率不会受到载波频率的影响,D错误。
故选B。
12.D
A.太赫兹波是电磁波,是横波,A错误;
B.使接收电路产生电谐振的过程叫调谐,俗称选台;解调是调制的逆过程,B错误;
C.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,太赫兹波也具有波长较短,衍射不明显的特点,则也能用于测定物体的位置,C错误;
D.与雷达波相比,要产生太赫兹波,因为太赫兹波比雷达波(波长在lm~lmm之间)波长更短,需要频率更大的电磁振荡电路,D正确。
故选D。
13.BCD
A.为了使振荡电路有效地向空间辐射能量,必须是开放电路,故A错误;
B.音频电流的频率比较低,需放大后搭载到高频电磁波上才可以发射电磁波,故B正确;
C.当接收电路的固有频率与接收到的电磁波的频率相同时,产生电谐振,所以接收电路产生的振荡电流最强,故C正确;
D.解调就是从调频或调幅的高频信号中把音频、视频等调制信号分离出来的过程,要使电视机的屏幕上有图像,必须要有解调过程,故D正确。
故选BCD。
14.BCD
AB.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,故D正确。
故选BCD。
15.AC
A.由题意可知,由于“”、“”表示芯片内单个晶体管的栅极宽度,所以在形状相同的芯片内,“”工艺要比“”工艺集成的晶体管数量更少,A正确;
B.一宽度大于的平行紫光照射宽度为的缝隙后,由于发生衍射现象,故紫光的宽度大于,B错误;
C.根据电阻定律可知
故保持d不变,L减小,导体的电阻不变,C正确;
D.根据电视、广播等信号传播,可知波长为的电磁波,不可以用于城市电视、广播等信号的无线远距离传输,D错误。
故选AC。
16.(1)见解析;(2)远离雷达方向,
(1)电磁波在传播时遇到导体会使导体中产生感应电流,所以导体可用来接收电磁波,这就是雷达接收电磁波的原理。
(2)由屏幕上显示的波形可以看出,反射波滞后于发射波的时间越来越长,说明飞机离信号源的距离越来越远,飞机向远离雷达方向运动;
从雷达发出第一个电磁波起开始计时,经被飞机接收,故飞机第一次接收电磁波时与雷达距离
第二个电磁波从发出至返回,经T+ΔT时间,飞机第二次接收电磁波时与雷达距离
飞机从接收第一个电磁波到接收第二个电磁波内前进了,接收第一个电磁波时刻为,接收第二个电磁波时刻为
所以接收第一个和第二个电磁波的时间间隔为
故飞机速度为
解得
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