高中物理教科版 (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、传播与接收练习题
展开A.电磁波传送B.超声波传送
C.光纤传送D.空气传送
2.(多选)关于电磁波,下列说法正确的是( )
A.手机既能发射电磁波,也能接收电磁波
B.手机只能接收电磁波,不能发射电磁波
C.收音机既能发射电磁波,也能接收电磁波
D.收音机不能发射电磁波,只能接收电磁波
3.(多选)要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领,应该采取的措施是( )
A.增加辐射波的波长
B.增加辐射波的频率
C.使振荡电容的正对面积足够小
D.尽可能使电场和磁场分散开
4.(多选)下列对无线电广播要对电磁波进行调制的原因的说法正确的是( )
A.经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的本领更强
B.经过调制后的电磁波在空间传播得更快
C.经过调制后的电磁波在空间传播波长才能不变
D.经过调制后的高频电磁波才能把我们要告知对方的信号有效地传递出去
5.(多选)在电磁波的发射过程中,用一平行板电容器C和一个线圈L组成LC振荡电路,要增大发射电磁波的波长,下列调节正确的是( )
A.增大电容器两极板间的距离
B.增大线圈的匝数,在线圈中加铁芯
C.把电容器的动片适当旋出一些
D.把电容器的动片适当旋进一些
6.我国于2020年进入全面5G时代.开启万物互联时代:车联网、物联网、智慧城市、无人机网络、自动驾驶技术等将一一变为现实.5G,即第五代移动通信技术,采用3300~5000MHz频段,相比于现有的4G(即第四代移动通信技术,1880~2635MHz频段)技术而言,具有极大的带宽、极大的容量和极低的时延.5G信号与4G信号相比下列说法正确的是( )
A.5G信号比4G信号在真空中的传播速度更快
B.5G信号比4G信号更容易被障碍物阻挡
C.5G信号比4G信号需要更少的通信基站
D.5G信号比4G信号更适合长距离传输
7.(多选)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.香港电视台与南京电视台发射的电磁波的频率不同,但传播速度相同
8.(多选)以声波作为信息载体的水声通信是水下长距离通信的主要手段.中国载人潜水器“奋斗者”号创造了10909米深潜纪录.此次深潜作业利用了水声通信和电磁通信等多种通信方式进行指令传输或数据交换,如图所示.下列说法正确的是( )
A.“奋斗者”号与“探索一号”通信的信息载体属于横波
B.“奋斗者”号与“沧海”号通信的信息载体属于横波
C.“探索一号”与通信卫星的实时通信可以通过机械波实现
D.“探索一号”与“探索二号”的通信过程也是能量传播的过程
9.目前很多汽车的驾驶室里都有一个接收电磁波的装置,通过接收卫星发射的导航信号,实现对车辆的精确定位并导航.卫星向汽车接收装置发送的是( )
A.无线电波B.红外线
C.紫外线D.X射线
10.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.太赫兹波是纵波
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,太赫兹波不能用于测定物体的位置
C.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
D.波源沿直线匀速靠近一静止接收者,接收者接收到波信号的频率会比波源频率高
11.如图为公交车上车时刷卡的情景,当听到“嘀”的声音,表示刷卡成功.刷卡所用的IC卡内部有电感线圈L和电容C构成的LC振荡电路.刷卡时,读卡机向外发射某一特定频率的电磁波,IC卡内的LC振荡电路产生电谐振,线圈L中产生感应电流,给电容C充电,达到一定的电压后,驱动卡内芯片进行数据处理和传输.下列说法正确的是( )
A.读卡机发射的电磁波不能在真空中传播
B.IC卡是通过X射线工作的
C.读卡机在发射电磁波时,需要进行调谐和解调
D.IC卡既能接收读卡机发射的电磁波,也有向读卡机传输数据的功能
12.如图所示是电磁波发射电路中的LC电磁振荡电路,某时刻电路中正形成如图所示方向的电流,此时电容器的上极板带负电,下极板带正电,则以下说法正确的是( )
A.线圈中的磁场向上且正在减弱
B.电容器中的电场向上且正在增强
C.若在线圈中插入铁芯,则发射电磁波的频率变小
D.若增大电容器极板间的距离,则发射电磁波的波长变长
13.对讲机是一种双向移动通信工具,因为其在无网络支持的情况下也可以通信,所以即使是在手机通信如此发达的今天也仍然被广泛使用.若某同学使用对讲机与5km以外的人联系,对讲机发出的电磁波频率为470MHz,则该电磁波的波长为多少?使用对讲机接收信息的人至少需要多久才能接收到电磁波信号?
14.北京出租车某司机在开车时喜欢听中央广播音乐之声FM90MHz,文艺广播FM87.6MHz和有线古典音乐FM98.6MHz三个文艺广播电台,但是在上午他喜欢听中央广播音乐之声FM90MHz的节目,这三种无线电波同时传向车载收音机的接收天线.
(1)上午他应该把收音机的调谐电路的频率调到多少?
(2)这种无线电波的波长是多少?
(3)如果想接收到有线古典音乐FM98.6MHz的信号,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?
课时素养评价16 无线电波的发射、传播与接收
无线电波与移动互联网
1.解析:手机既是一个小型电磁波发射台,又是一个电磁波接收台,捕捉空中的电磁波,使用户接收到对方传送的信息,故选A.
答案:A
2.解析:手机在使用过程中,将要传递的信息用电磁波发射出去,另一方面又可以通过接收电磁波来获取他人传递给自己的信息,B错误,A正确;收音机只能利用天线接收电磁波,不能发射电磁波,C错误,D正确.
答案:AD
3.解析:提高电磁波辐射本领(功率)应增大f,电磁场应尽可能扩散到周围空间,形成开放电路.f=eq \f(1,2π\r(LC)),C=eq \f(εrS,4πkd),要使f增大,应减小L或C,故正确答案为B、C.
答案:BC
4.解析:调制是把低频信号加到高频电磁波上增强发射能力,频率变大,即辐射本领变强,A正确;电磁波在空气中的波速接近光速,传播速度不变,B错误;根据v=λf可知,速度不变的情况下,频率改变,则波长必然改变,C错误;要把电磁波有效发射出去,必须有足够高的频率,经过调制之后的波具有较高频率,从而把我们要告知对方的信息有效传递出去,D正确.
答案:AD
5.解析:要增大发射电磁波的波长,根据c=λf可知要减小频率.根据f=eq \f(1,2π\r(LC))可知要增加自感系数或电容.要增加电容,根据C=eq \f(εS,4πkd)可知,可以减小极板的距离、增加正对面积、插入电介质,增加自感系数,可以增大线圈的匝数,在线圈中加铁芯,故A、C错误,B、D正确.
答案:BD
6.解析:5G信号和4G信号都是电磁波,在真空中传播速度等于光速,A错误;根据λ=eq \f(c,ν)可知5G信号频率更高,波长更短,4G信号频率更低,波长更长,更容易发生明显衍射,即5G信号比4G信号更容易被障碍物阻挡,需要建设更密集的基站,B正确,C错误;近距离数据传输技术也是未来5G移动通信网络构建过程中所研究的关键技术之一.近距离数据传输也就是指移动网络数据信号可以不经过移动信号基站,而是直接实现设备与设备之间的通信传输,D错误.
答案:B
7.解析: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;香港电视台与南京电视台发射的电磁波的频率不同,但传播速度相同,D正确.
答案:BD
8.解析:由题知,“奋斗者”号与“探索一号”通信是通过水声音通信,由下而上,故信息载体属于纵波,A错误;由题知,“奋斗者”号与“沧海”号通信是通过水声音通信,由左向右,故信息载体属于横波,B正确;因为太空中没有介质,故机械波无法传播,所以“探索一号”与通信卫星的实时通信只能通过电磁通信来实现,C错误;在传递信息的过程也是传递能量的过程,故“探索一号”与“探索二号”的通信过程也是能量传播的过程,D正确.
答案:BD
9.解析:卫星与接收装置之间是通过无线电波来进行工作的,所以卫星向汽车接收装置发送的是无线电波,A正确,B、C、D错误.
答案:A
10.解析:太赫兹波是电磁波,是横波,A错误;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,B错误;使接收电路产生电谐振的过程叫调谐,俗称选台,该过程能把声音或图像信号从高频电流中还原出来,也叫解调,解调是调制的逆过程,C错误;波源沿直线匀速靠近一静止接收者,两者距离减小,产生多普勒效应,则接收者接收到波信号的频率会比波源频率高,D正确.
答案:D
11.解析:电磁波能在真空中传播,A错误;IC卡工作肯定不是依靠X射线,X射线的辐射能量较大,长时间接触对人体有害,B错误;读卡机发射的电磁波到IC卡的距离很近,所以不需要进行调谐和解调,C错误;IC卡既能接收读卡机发射的电磁波,也有向读卡机传输数据的功能,D正确.
答案:D
12.解析:由安培定则可知,线圈中的磁场方向向上,由于电流从正极板流向负极板,故电容器正在放电,电流增大,磁场增强,A错误;电容器的上极板带负电,下极板带正电,且在放电,故电容器中的电场向上,且在减弱,B错误;若在线圈中插入铁芯,线圈的自感系数增大,根据f=eq \f(1,2π\r(LC)),发射电磁波的频率变小,C正确;若增大电容器极板间的距离,由C=eq \f(εS,4πkd),电容器的电容减小,根据f=eq \f(1,2π\r(LC)),发射电磁波的频率增大,根据c=λf,发射电磁波的波长变小,D错误.
答案:C
13.解析:由c=λf得该电磁波的波长为λ=eq \f(c,f)=eq \f(3×108,470×106)m≈0.64m
则使用对讲机接收信息的人接收到电磁波信号的时间至少为t=eq \f(x,v)=eq \f(5000,3×108)s≈1.7×10-5s.
答案:0.64m 1.7×10-5s
14.解析:(1)各种无线电波通过天线时,所有的电磁波都能在接收电路中产生感应电流,调谐电路的固有频率等于90MHz时,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,要再经过解调、放大、通过耳机才可以听到声音.
(2)由c=fλ可知:λ=eq \f(c,f)=eq \f(3×108,90×106)m≈3.33m.
(3)要接收频率为98.6MHz的无线电波,应增大调谐电路的固有频率,根据f=eq \f(1,2π\r(LC)),应把调谐电路中可变电容器的动片旋出一些以减小电容.
答案:(1)90MHz (2)3.33m (3)旋出一些
A组 合格性考试练
B组 选择性考试练
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