上海市海滨高中2019-2020学年物理沪科版选修3-4：3.3无线电通信 课时练（含解析）

3.3无线电通信
1．在电视发射端，由摄像管摄取景物并将景物反射的光转化为电信号，这一过程完成了（??? ）
A．光、电转化 B．电、光转化 C．光、电、光转化 D．电、光、电转 化
2．首次利用电磁波成功实现无线电通信是（　　）
A．是意大利的马可尼在1895年
B．是意大利的马可尼在1945年
C．是英国的法拉笫在1840年
D．是法国的奥斯特在1820年
3．目前金属探测器已经广泛应用于各种安检、高考及一些重要场所，关于金属探测器的下列有关论述正确的是(　　)
A．金属探测器可用于月饼生产中，用来防止细小的金属颗粒混入月饼馅中
B．金属探测器能帮助医生探测儿童吞食或扎到手脚中的金属物，是因为探测器的线圈中能产生涡流
C．使用金属探测器的时候，应该让探测器静止不动，探测效果会更好
D．能利用金属探测器检测考生是否携带手机等违禁物品，是因为探测器的线圈中通有直流电
4．关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．电磁波和机械波都需要通过介质传播
B．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失
C．雷达发射的是直线性能好、反射性能强的超声波
D．根据麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波是横波
5．下列说法中不正确的是（　　）
A．摄像机实际上是一种将光信号转变为电信号的装置
B．电磁波中电场能量最大时，磁场能量为零；磁场能量最大时，电场能量为零
C．摄像机在1s内要传送25幅画面
D．电视机实际上是一种将电信号转变为光信号的装置
6．雷达是运用电磁波来工作的，它发射的电磁波频率多在300MHz至1000MHz的范围内，已知真空中光速c=3×108m/s ． 下列说法不正确的是（　　）
A．电磁波可由恒定不变的电场和磁场产生
B．电磁波可由周期性变化的电场或磁场产生
C．雷达发射的电磁波在真空中的波长范围多在0.3m至1m之间
D．雷达与目标之间的距离可由电磁波从发射到接收的时间间隔确定
7．降噪耳机越来越受到年轻人的喜爱．某型号降噪耳机工作原理如图所示，降噪过程包括如下几个环节：首先，由安置于耳机内的微型麦克风采集耳朵能听到的环境中的中、低频噪声（比如 100Hz～1000Hz）；接下来，将噪声信号传至降噪电路，降噪电路对环境噪声进行实时分析、运算等处理工作；在降噪电路处理完成后，通过扬声器向外发出与噪声相位相反、振幅相同的声波来抵消噪声；最后，我们的耳朵就会感觉到噪声减弱甚至消失了．对于该降噪耳机的下述说法中，正确的有
A．该耳机正常使用时，降噪电路发出的声波与周围环境的噪声能够完全抵消
B．该耳机正常使用时，该降噪耳机能够消除来自周围环境中所有频率的噪声
C．如果降噪电路能处理的噪声频谱宽度变小，则该耳机降噪效果一定会更好
D．如果降噪电路处理信息的速度大幅度变慢，则耳机使用者可能会听到更强的噪声
8．2014年3月8日马来西亚航班MH370失联前与塔台和卫星之间通过电磁波相联系.以下说法正确的是(　　)
A．航班与卫星间联系主要以微波的形式
B．MH370发出的电磁波频率是定值，不能改变
C．电磁波由真空进入介质，速度变小
D．电磁波由真空进入介质，频率不变
E.只要发射电路的电磁振荡停止，产生的电磁波立即消失
9．室外天线放大器能将室外接收到的微弱电视信号放大，使得电视机更清晰，放大器放置在室外的天线附近，为它供电的电源盒放置在室内，连接电源盒与放大器的两条电线兼有两种功能：既是天线放大器的50Hz低频电源线，同时又将几百兆赫兹高频电视信号送入室内，供电视机使用，这就是说，低频电流和高频电流共用一个通道．室内电源盒的内部电路如图示，关于电容器C和电感线圈L的作用，下面说法正确的是( )
A．高频电视信号经过电容器C输送给电视机
B．电容器C对高频电视信号没有阻碍作用
C．电感线圈L的作用是阻碍高频电视信号进入变压器
D．电感线圈L对50Hz低频电流没有阻碍作用
10．在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制，调制分调幅和调频两种如图所示有A、B两幅图在收音机电路中天线接收下来的电信号既有高频成分又有低频成分，经放大后送到下一级，需要把高频成分和低频成分分开，只让低频成分输入下一级，如果采用如练图所示的电路，图中虚线框a和b内只用一个电容器或电感器以下关于电磁波的发射和接收的说法中，正确的是　　
A．在电磁波的发射技术中，图中A是调幅波
B．在电磁波的发射技术中，图中B是调幅波
C．图中a是电容器，用来通高频阻低频，b是电感器，用来阻高频通低频
D．图中a是电感器，用来阻交流通直流，b是电容器，用来阻高频通低频
11．最近厦门的马路边出现了许多共享单车，使用共享单车APP，用户可以查看病找到单车位置，扫描车身上的二维码，通过手机网络发送到云端请求解锁，云端受到后识别该车辆并发送解锁指令，共享单车执行解锁指令自动开锁，用户便可以骑行．车身前后都有反光标志，前后车轮轮毂内侧也有反光涂层，夜间汽车灯光照射上去反光效果很好，增加了骑行者的安全性，尾灯反光标志的截面如图所示，其利用了光的全反射原理．根据你所学的物理知识判断下列说法正确的是（　　）
A．单车和手机之间是利用机械波传递信息的
B．单车和手机之间是利用电磁波传递信息的
C．汽车灯光应从左面射过来在尾灯的右表面发生全反射
D．汽车灯光应从右面射过来在尾灯的左表面发生全反射
12．雷达利用了微波________、________的特点来工作的．
13．在生活中打电话的电信号是________信号，而发电报的电信号是________信号．（填“数字”或“模拟”）
14．从地球向月球发射电磁波，电磁波在地球与月球间往返一次所用时间是多久？
15．数字信号与模拟信号相比，有什么优点？
参考答案
1．A
【解析】
摄像管将景物反射的光信号转化为电信号，这一过程完成了光、电转化，故选A.
2．A
【解析】
【分析】
麦克斯韦在理论上预言了电磁波的存在，赫兹首次通过实验捕捉到了电磁波的存在，1895年意大利物理学家马可尼成功地把无线电信号发送到1.5英里（2.4km）的距离，他成了世界上第一台无线电报系统的发明者．
【详解】
电磁波传输信号的速度块，是意大利的马可尼在1895年首次利用电磁波成功实现无线电通信的．
故本题选A．
3．A
【解析】
金属探测器能探测金属，故可以用于月饼生产中，用来防止细小的金属颗粒混入月饼馅中；故A正确；金属探测器探测金属时，是金属物产生了涡流，而被探测器探测到；故B错误；探测过程中工作时金属探测器应与被测物体相对运动；相对静止时无法得出探测效果；故C错误；探测器的原理是因为手机上产生涡流报警，不是因为通有直流电；故D错误；故选A．
4．D
【解析】
【分析】
【详解】
电磁波的传播不需要介质，机械波的传播需要介质．故A错误．当发射电路的电磁振荡停止了，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，还要继续传播一段时间，故B错误；雷达发射的是直线性能好、反射性能强的微波，故C错误；根据麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波是横波，选项D正确；故选D.
5．B
【解析】
【详解】
A．摄像机实际上是一种光电传感器，是一种能将光信号转变为电信号的装置，故A正确，与结论不相符；
B．电磁波是电磁场在空间的传播，能量并不是相互转化的，故B错误，与结论相符；
C．摄像机在1s内可以传送25幅画面，播放时利用人体的视觉暂留效应得到动态图画，故C正确，与结论不相符；
D．电视机实际上是一种将电信号转变为光信号和声信号的装置，故D正确，与结论不相符；
故选B．
6．A
【解析】
【详解】
根据麦克斯韦的电磁场理论可知，恒定不变的电场不会产生磁场，电磁波是周期变化的磁场产生周期性变化的电场，周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，不断交替变化产生的，故A错误；B正确．根据λ=c/f电磁波频率在300MHz至1000MHz?的范围内，则电磁波的波长范围在0.3m至1m之间，故C正确；测出雷达和目标的间距，根据无线电波的传播速度，就可以确定从发射无线电波到接收反射回来的无线电波的时间，D正确；此题选择不正确的选项，故选A．
【点睛】
本题易错点为：有些同学错误认为磁场产生电场，电场产生磁场，注意麦克斯韦的电磁场理论是电磁波产生的理论基础，要加强理解与应用．
7．D
【解析】
【详解】
AB．因周围环境产生的噪声频率在100Hz～1000Hz范围之内，而降噪电路只能发出某一种与噪声相位相反、振幅相同的声波来抵消噪声，所以降噪电路发出的声波与周围环境的噪声不能够完全抵消，即不能完全消除来自周围环境中所有频率的噪声，选项AB错误；
C．如果降噪电路能处理的噪声频谱宽度变大，则该耳机降噪效果一定会更好，选项C错误；
D．如果降噪电路处理信息的速度大幅度变慢，则在降噪电路处理完成后，通过扬声器可能会向外发出与噪声相位相同、振幅相同的声波来加强噪声，则耳机使用者可能会听到更强的噪声，选项D正确；
故选D.
8．ACD
【解析】
【详解】
航班与卫星间联系主要以微波的形式传播，天波遇到大气中的电离层就反射了，A项正确；MH370发出的电磁波，频率是可以改变的，B项错误；电磁波由真空进入介质，速度变小，频率不变，C、D项正确；一旦电磁波形成了，电磁场就会向外传播，当波源的电磁振荡停止时，只是不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会消失，故E错误；故选ACD.
9．AC
【解析】
【详解】
高频电视信号是交流电，电容器有通高频、阻低频的特点，故A正确；电容器C对高频电视信号的阻碍作用较小，但有阻碍，故B错误；电感线圈L的作用是通低频、阻高频，故能够阻碍高频电视信号进入变压器，故C正确；电感线圈L对50Hz低频阻碍作用较小，故D错误；故选AC．
【点睛】
电容器在电子线路中用来通过交流而阻隔直流，通高频、阻低频；电感线圈通直流、阻交流，通低频、阻高频．
10．AC
【解析】
【分析】
调幅，即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载．调频是通过改变频率来实现信号加载的；电容器具有通高频、阻低频的作用，这样的电容器电容应较小．电感线圈在该电路中要求做到通低频、阻高频，所以它是一个高频扼流圈，其自感系数应该较小.
【详解】
调幅，即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载，故AB中A为调幅波，B为调频波；故A正确，B错误；根据交流电路中电容的通高频阻低频和电感线圈的通低频阻高频作用可知，元件a要让高频信号通过，阻止低频信号通过，故元件a是电容较小的电容器元；元件b要让低频信号通过，阻止高频信号通过，故元件b是高频扼流圈，故C正确，D错误；
故选AC．
【点睛】
根据电感和电容对交流电的作用去判断，首先分清用哪种电器；明确两种仪器对高频信号和低频信号的不同作用．
11．BD
【解析】
【分析】
【详解】
AB．扫描车身上的二维码，通过手机网络发送到云端请求解锁，云端受到后识别该车辆并发送解锁指令，共享单车执行解锁指令自动开锁，是利用电磁波传递信息的，故A错误，B正确；
CD．汽车灯光应从右面射向自行车尾灯，光在尾灯内部左表面发生全反射，使自行车后面的汽车司机发现前面有自行车，避免事故的发生，故C错误，D正确；
故选BD．
【点睛】
单车和手机之间是利用电磁波传递信息的；当光从光密介质射入光疏介质且入射角大于临界角时发生全反射，从而即可求解．
12．波长短 不容易衍射
【解析】
【分析】
根据我们对于雷达工作原理（雷达就是利用电磁波的发射、传播、反射、接收来工作的）的了解来作答．
【详解】
因为波长越短的电磁波可以更好的反射，因此雷达使用的电磁波是波长比较短的微波．同时由于波长短，所以不容易衍射，因此定位准确．
13．模拟 数字
【解析】
【分析】
【详解】
不同的数据必须转换为相应的信号才能进行传输：模拟数据一般采用模拟信号（Analog Signal），例如用一系列连续变化的电磁波（如无线电与电视广播中的电磁波），或电压信号（如电话传输中的音频电压信号）来表示；数字数据则采用数字信号（Digital Signal），例如用一系列断续变化的电压脉冲（如我们可用恒定的正电压表示二进制数1，用恒定的负电压表示二进制数0），或光脉冲来表示． 而当模拟信号采用连续变化的信号电压来表示时，它一般通过传统的模拟信号传输线路（例如电话网、有线电视网）来传输． 当数字信号采用断续变化的电压或光脉冲来表示时，一般则需要用双绞线、电缆或光纤介质将通信双方连接起来，才能将信号从一个节点传到另一个节点，如电报．
【点睛】
模拟信号和数字信号的区别，注意从概念上区分．
14．2.56s
【解析】
【分析】
电磁波在地球与月球之间是以光速传播的，光速为3×108m/s，从地球到月球的距离，根据速度公式即可求得在地球与月球间往返一次所用时间。
【详解】
地球与月球之间的距离为
从地球到月球的时间为
电磁波在地球与月球间往返一次所用时间
15．早期的电磁信号都是模拟信号，收音机、手机、电视的信号均如此，效果也比较好但数字信号抗干扰能力强，容易加密，便于计算机处理，现在传输的信号逐步采用数字信号今后的模拟电视广播也将被数字电视广播所取代
【解析】
【详解】
早期的电磁信号都是模拟信号，收音机、手机、电视的信号均如此，效果也比较好但数字信号抗干扰能力强，容易加密，便于计算机处理，现在传输的信号逐步采用数字信号今后的模拟电视广播也将被数字电视广播所取代．
【点睛】
明确数字信号和模拟信号的区别，从而明确数字信号的优点．数字信号在慢慢取代早期的模拟信号，要注意体会数字信号的优点．