教科版 (2019)选择性必修 第二册第四章 电磁振荡与电磁波4 无线电波的发射、传播与接收课后测评

4.4无线电波的发射、传播和接收同步练习2021—2022学年高中物理教科版（2019）选择性必修第二册

一、选择题（共15题）

1．关于电磁场和电磁波，下列说法不正确的是（ ）

A．变化的磁场能够产生电场，变化的电场能够产生磁场

B．无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线都是电磁波

C．只有光在真空中的速度是3×108m/s

D．利用无线电波传递声音或图象信号时，都需要调制

2．2021年10月16日，“神舟十三号”载人飞船成功发射，将3名航天员送入中国空间站开展为期6个月的科学实验。在空间站，航天员与地面通信采用的是（　　）

A．超声波 B．无线电波 C．有线通信 D．声波

3．类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，提高学习效率．在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处．某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中不正确的是（       ）

A．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用

B．机械波和电磁波的波速都仅由介质决定

C．机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播

D．机械波和电磁波都能产生干涉、衍射现象

4．电磁波已广泛运用于很多领域，下列关于电磁波的说法符合实际的是

A．电磁波不能发生衍射现象

B．常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机

C．根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度

D．不同频率的电磁波在真空中的传播速度随频率的增加而递减

5．为了使需要传送的信息（如声音、图像等）加载在电磁波上发射到远方，必须对振荡电流进行（ ）

A．调谐

B．调幅

C．调制

D．调频

6．下列哪个设备主要是利用无线电波传输信息来进行工作的

A．电视机遥控器 B．微波炉 C．收音机 D．电脑

7．下列说法正确的是(　　)

A．均匀变化的电场能产生均匀变化的磁场

B．一切物体都在不停地发射红外线

C．在电磁波谱中， 射线的波长最长

D．使接收电路产生电谐振的过程叫做调制

8．声波和电磁波均可传递信息，且都具有波的特征．下列说法正确的是 (       )

A．电磁波的传播速度大于声波的传播速度

B．声波和电磁波都能引起鼓膜振动

C．电磁波都不能被人看见，声波都能被人听见

D．二胡、电子琴发出的都是电磁波

9．如图为磁共振无线充电的示意图，当接收电路的固有频率与发射电路线圈产生的磁场振动频率一致的时候，产生磁共振，从而进行能量的传递。该过程类似于无线电发射与接收环节中的（　　）

A．调幅 B．调频 C．调谐 D．解调

10．一品牌双波段（中、短波段）收音机的接收电路原理简化结构如图所示，通过切换开关和旋转可变电容器动片来改变回路中的电感和电容，从而实现接收不同波段的信号。则（　　）

A．调制过程是指通过调节、，使接收电路的固有频率与接收到的电磁波的频率相等

B．接收电路的固有频率与需要接收的电磁波频率不相等时，接收电路将无法接收该电磁波

C．使S接且动片完全旋入，可接收到波长最短的电磁波

D．使S从打到，同时动片旋出，接收到的电磁波频率可能不变

11．预碰撞安全系统是智能技术在汽车安全性上的重要应用。如图所示，后车系统配备的微波雷达发射毫米级电磁波（毫米波），并利用传感器和电子控制单元对前车反射的毫米波进行收集与运算，当系统判断有可能发生碰撞时会发出蜂鸣并显示警示信号，则（　　）

A．毫米波的频率比可见光高

B．毫米波遇到前车时会发生明显衍射现象

C．后车发射的毫米波频率高于被前车反射后接收到的频率

D．前车的金属尾板遇到毫米波时一定会产生极其微弱的感应电流

12．目前雷达发出的电磁波频率多在200MHz～1000 MHz的范围内，下列关于雷达和电磁波的说法正确的是   （     ）

A．真空中，上述频率范围的电磁波的波长在30m～150m之间

B．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的

C．波长越短的电磁波，越容易绕过障碍物，便于远距离传播

D．测出从发射无线电波到接收反射回来的无线电波的时间，就可以确定障碍物的距离

13．过强的电磁辐射对人体有害，影响人的身心健康。根据有关规定，工作人员所在处的电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不得超过0.5W/m2。如果一个人距离无线电发射器为10m远的位置，为了保证此人的安全，则要求该无线电发射器的电磁辐射的功率最大不得超过（计算时，可以将该无线电发射器视为发出球面电磁波的波源）（　　）

A．157W B．314kW

C．628W D．1256W

14．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，因为太赫兹波波长短，穿透力强于雷达波。下列说法正确的是（　　）

A．当观察者不动，波源朝着观察者运动时，波源的频率增大

B．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，太赫兹波有望用于测定物体的位置

C．变化的电场必能产生变化的磁场，变化的磁场必能产生变化的电场，这样交替产生电磁波

D．使接收电磁波的电路产生电谐振的过程叫解调，是调制的逆过程

15．1895年，利用电磁波首次成功实现无线电通信的是(　　)A．赫兹 B．马可尼 C．贝尔 D．法拉第

二、填空题（共4题）

16．波速、波长、频率三者之间的关系：c=______，其中c=3×108 m/s。

17．接收原理：电磁波在传播时如果遇到_________，会使导体中产生感应电流，空中的导体可以用来接收电磁波，这个导体就是接收_________。

18．判断下列说法的正误。

（1）各种频率的电磁振荡都能辐射电磁波，振荡周期越大，越容易辐射电磁波。_________

（2）为了有效向外辐射电磁波，振荡电路必须采用开放电路，同时提高振荡频率。_________

（3）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。_________

（4）调幅就是高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变。_________

（5）解调就是使声音或图像信号从高频电流中还原出来。_________

（6）要使电视机的屏幕上出现图像，必须将电视机接收到的无线电信号解调。 _________

19．如图所示，感应圈G上装两根带有球形电极的铜管a、b构成发射天线，两球的间隙约0.5cm。将一根导线弯成环状，导线两端安装两个小金属球。其间留有空隙，将导线固定到绝缘支架B上靠近感应线圈放置。让感应线圈工作，当电火花在铜管a、b上两个金属球间跳动时，支架B上导线环两端的两个小球间也有电火花跳动。据此回答下列问题。

（1）人类历史上，首先捕捉到电磁波的科学家是___________。

（2）对于这一实验现象的解释如下，请完成其中的填空。

①感应线圈本质上是一个变压器，它利用___________将低压交流电变成数千伏的高电压，由于铜管a、b上两球间的电压很高，间隙中电场___________，空气分子被电离，从而形成一个导电通路。

②当电火花在铜管a、b上的两个金属球间跳动时，必定建立了一个迅速变化的电磁场。这种变化的电磁场以___________的形式在空间快速传播。当其经过导线环时，迅速变化的电磁场在导线环中激发出___________，击穿导线环中的空气，使得导线环的空隙中也产生了电火花。

③在此实验中，感应圈及金属棒构成了电磁波的___________，导线环成了电磁波的___________。

三、综合题（共4题）

20．如图所示是一台收音机的波段调谐窗，调节收音机侧面的调谐旋钮，移动窗口中的波段指针，即可以收听自己想听的电台。请在图中找出有关这台收音机至少两条以上的信息。

21．无线电波的发射和接收主要经历哪些过程？无线电波传播的方式跟什么因素有关？有哪些传播方式？

22．某收音机接收电磁波的波长范围在577 m和182 m之间，该收音机LC电路的可变电容器的动片全部旋出时，电路总电容为39 pF，试分析：（计算结果均保留三位有效数字）

（1）动片全部旋出时，对应收音机接收电磁波的波长为多大？此LC电路的线圈的电感为多少？

（2）该收音机LC电路的可变电容器的动片完全旋入时，电容器的电容为多大？

23．有波长分别为290m、397m、566m的无线电波同时传向收音机的接收天线，当把收音机的调谐电路的频率调到530kHz时，则：

（1）哪种波长的无线电波在收音机中产生的振荡电流最大？

（2）如果想接收到波长为397m的无线电波，应该把调谐电路中可变电容器的动片旋进一些还是旋出一些？

参考答案：

1．C

2．B

3．B

4．C

5．C

6．C

7．B

8．A

9．C

10．D

11．D

12．D

13．C

14．B

15．B

16．λf

17．     导体     天线

18．     错误     正确     错误     正确     正确     正确

19．     赫兹     电磁感应     很强     电磁波     感应电动势     发射器     检测器

20．（1）波段即MW频率范围是400KHz～1600KHz； （2）短波段（FM）的频率范围是84MHz～108MHz；（3）通过调频率可以收听到不同的电台。（任选其二作答）

21．

电磁波的发射和接收两个过程。

（1）电磁波的发射过程：

①原理：利用电磁波发送声音和图像信号的工作是由广播电台和电视台来承担的，电台中的振荡器先产生高频振荡电流，同时将声音信号变为电信号，由调制器将这个信号加载到无线电波上，通过发射机的天线将无线电波发射到空中；

②振荡器：产生高频振荡电流的装置；

③调制器：把高频振荡电流变为带有信号的高频振荡电流的装置。

（2）电磁波的接收过程

①原理：声音的接收工作是由收音机来完成的，收音机的接收天线将空中载有信号的电磁波接收下来，经过调谐器的处理后，再经过检波器将声音的电信号取出来，由喇叭将电信号还原成声音；

②调谐器：是从众多频率的电磁波中选出我们需要的某一频率的电磁波，并把它变成电流的装置；

③检波器：将声音信号从高频振荡电流中取出来的装置。

无线电波传播的方式跟距离有关，常见的传播方式有：

（1）地波：沿着地球表面传播的电波，称为地波。在传播过程中因电波受到地面的吸收，其传播距离不远。频率越高，地面吸收越大，因此短波、超短波沿地面传播时，距离较近，一般不超过100公里，而中波传播距离相对较远。优点是受气候影响较小，信号稳定，通信可靠性高。

（2）天波：靠大气层中的电离层反射传播的电波，称为天波，又称电离层反射波。发射的电波是经距地面70—80公里以上的电离层反射后至接收地点，其传播距离较远，一般在1000公里以上。缺点是受电离层气候影响较大，传播信号很不稳定。短波频段是天波传播的最佳频段，渔业船舶配备的短波单边带电台，就是利用天波传播方式进行远距离通信的设备。

（3）空间直线波： 在空间由发射地点向接收地点直线传播的电波，称空间直线电波，又称直线波或视距波。传播距离为视距范围，仅为数十公里。渔业船舶配备的对讲机和雷达均是利用空间波传播方式进行通信的设备。

22．（1）182 m，0.239 mH；（2）392 pF

23．（1）波长为566m的无线电波；（2）旋出一些