高中物理 第3章 電磁場(chǎng)與電磁波 3_3 無(wú)線電通信 3_4 電磁波家族學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng) 滬科版選修3-4

第3章 3.3 無(wú)線電通信3.4 電磁波家族(建議用時(shí)：45分鐘)學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)1.下列說(shuō)法中正確的是()A.無(wú)線電技術(shù)中使用的電磁波叫作無(wú)線電波B.無(wú)線電波在真空中的波長(zhǎng)范圍可從幾毫米到幾十千米C.無(wú)線電波的頻率越高越容易發(fā)射D.發(fā)射無(wú)線電波是為了向遠(yuǎn)處傳遞電能E.我國(guó)收音機(jī)調(diào)幅波段是采用天波傳播方式進(jìn)行傳播的【解析】無(wú)線電波在電磁波中波長(zhǎng)最長(zhǎng)，其波長(zhǎng)范圍可從幾毫米到幾十千米，所以A、B正確；發(fā)射無(wú)線電波的條件是頻率足夠高且電路開(kāi)放，C正確；發(fā)射無(wú)線電波的目的是向遠(yuǎn)處傳遞信號(hào)，D項(xiàng)錯(cuò)誤；我國(guó)收音機(jī)調(diào)幅波段是采用地波傳播方式進(jìn)行傳播的，E錯(cuò)誤.【答案】ABC2.下列說(shuō)法正確的是()A.電磁波信號(hào)需要經(jīng)過(guò)“調(diào)制”，加到高頻的等幅電磁波(載波)上才能有效的發(fā)射出去B.一部手機(jī)既是電磁波發(fā)射裝置，同時(shí)又是電磁波接收裝置C.調(diào)頻是使高頻振蕩信號(hào)的振幅隨低頻信號(hào)變化D.電視的圖像信號(hào)和聲音信號(hào)是通過(guò)電視臺(tái)的發(fā)射天線同時(shí)發(fā)射的E.電視臺(tái)的聲音和圖像信號(hào)可以直接通過(guò)天線向外發(fā)射【解析】電磁波信號(hào)需要經(jīng)過(guò)“調(diào)制”過(guò)程加到高頻的等幅電磁波(載波)上才能有效的發(fā)射出去，A正確，E錯(cuò)誤；手機(jī)要接收信號(hào)，也要發(fā)射信號(hào)，所以它既是電磁波發(fā)射裝置，同時(shí)又是電磁波接收裝置，B正確；調(diào)頻是高頻振蕩信號(hào)的頻率隨低頻信號(hào)變化，C錯(cuò)誤；圖像信號(hào)和聲音信號(hào)都加載在電磁波上由發(fā)射天線同時(shí)發(fā)射，D正確.【答案】ABD3.關(guān)于電磁波的傳播，下列敘述正確的是()A.電磁波頻率越高，越容易沿地面?zhèn)鞑.電磁波頻率越高，越容易沿直線傳播C.電磁波在各種介質(zhì)中傳播的波長(zhǎng)恒定D.只要有三顆同步衛(wèi)星在赤道上空傳遞微波，就可把信號(hào)傳遍全世界E.超短波和微波主要以空間波形式傳播【解析】由cf可判定：電磁波頻率越高，波長(zhǎng)越短，衍射性越差，不易沿地面?zhèn)鞑?，而跟光的傳播相似，沿直線傳播，故選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；電磁波在介質(zhì)中傳播時(shí)，頻率不變，而傳播速度改變，由vf可知波長(zhǎng)改變，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由于同步衛(wèi)星相對(duì)地面靜止在赤道上空36000 km高的地方，用它作微波中繼站，只要有三顆互成120的同步衛(wèi)星，就幾乎可覆蓋全球.故選項(xiàng)D正確；超短波和微波適合空間波傳播，E正確.【答案】BDE4.關(guān)于無(wú)線電波的傳播，下列說(shuō)法正確的是()A.發(fā)射出去的電磁波，可以傳到無(wú)限遠(yuǎn)處B.無(wú)線電波遇到導(dǎo)體，就可以在導(dǎo)體中激起同頻率的振蕩電流C.波長(zhǎng)越短的電磁波，越接近直線傳播D.移動(dòng)電話是利用無(wú)線電波進(jìn)行通信的E.北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的電磁波主要以地波形式傳播【解析】 無(wú)線電波在傳播過(guò)程中，遇到障礙物就被吸收一部分，遇到導(dǎo)體，會(huì)在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生渦流(同頻率的振蕩電流)，故A錯(cuò)誤、B正確；波長(zhǎng)越短，傳播方式越接近光的直線傳播，移動(dòng)電話發(fā)射或接收的電磁波屬于無(wú)線電波的高頻段，故C、D正確；北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的電磁波以空間波形式傳播，E錯(cuò)誤.【答案】BCD5.下列說(shuō)法正確的是()A.當(dāng)處于電諧振時(shí)，所有的電磁波仍能在接收電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流B.當(dāng)處于電諧振時(shí)，只有被接收的電磁波才能在接收電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流C.由調(diào)諧電路接收的感應(yīng)電流，再經(jīng)過(guò)耳機(jī)就可以聽(tīng)到聲音了D.由調(diào)諧電路接收的感應(yīng)電流，再經(jīng)過(guò)檢波、放大，通過(guò)耳機(jī)才可以聽(tīng)到聲音E.無(wú)線電廣播的步驟是調(diào)制調(diào)諧解調(diào)【解析】當(dāng)處于電諧振時(shí)，所有的電磁波仍能在接收電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，只不過(guò)頻率跟諧振電路固有頻率相等的電磁波，在接收電路中激發(fā)的感應(yīng)電流最強(qiáng).由調(diào)諧電路接收的感應(yīng)電流，要再經(jīng)過(guò)檢波(也就是調(diào)制的逆過(guò)程)、放大，通過(guò)耳機(jī)才可以聽(tīng)到聲音，無(wú)線電廣播步驟是調(diào)制調(diào)諧解調(diào)，E正確.故正確答案為A、D、E.【答案】ADE6.如圖334所示為收音機(jī)接收電磁波的電路，由線圈L1與可變電容器C1組成，它相當(dāng)于一個(gè)LC振蕩電路，當(dāng)各個(gè)無(wú)線電臺(tái)發(fā)射的電磁波都通過(guò)磁棒后，會(huì)在L1中不同程度地產(chǎn)生感應(yīng)電流(振蕩電流)，當(dāng)可變電容調(diào)至某一值(選臺(tái))使其振蕩頻率恰好與武漢人民廣播電臺(tái)發(fā)射頻率相同時(shí)，僅可接收該臺(tái)廣播節(jié)目.若要改為接收中央人民廣播電臺(tái)(高于武漢臺(tái)頻率)的節(jié)目，可采取的措施是()圖334A.增加電容器電容CB.減小電容器電容CC.減少磁棒上線圈匝數(shù)D.將磁棒從線圈中抽出部分E.增加磁棒上線圈匝數(shù)【解析】當(dāng)收音機(jī)調(diào)諧電路的頻率等于要接收的電磁波的頻率時(shí)才發(fā)生電諧振，即接收到該臺(tái).要使接收的電臺(tái)電磁波頻率升高，由f知，當(dāng)L和C減小時(shí)，頻率f增大，故B、C、D正確.【答案】BCD7.下列說(shuō)法中正確的是()A.夏天太陽(yáng)光把地面曬得發(fā)熱是因?yàn)榭梢?jiàn)光的熱效應(yīng)在各種電磁波中是最弱的B.醫(yī)院里用X射線進(jìn)行人體透視，是因?yàn)樗歉鞣N電磁波中穿透本領(lǐng)最大的C.科學(xué)家關(guān)注南極臭氧層空洞是因?yàn)樗鼘⑹箽夂驉夯疍.在熱學(xué)中所說(shuō)的熱輻射就是指紅外線輻射E.醫(yī)院里的病房利用紫外線消毒，是因其有殺菌作用【解析】熱效應(yīng)最強(qiáng)的是紅外線，熱輻射即紅外線輻射，A錯(cuò)誤，D正確；穿透本領(lǐng)最強(qiáng)的是射線，B錯(cuò)誤；臭氧層可吸收、阻擋過(guò)強(qiáng)的紫外線，使地球上的動(dòng)植物免受過(guò)強(qiáng)紫外線的傷害，另外臭氧層空洞可引起氣候惡化，C正確；紫外線具有殺菌作用，E正確.【答案】CDE8.LC振蕩電路電容器的電容為3105 F，線圈的自感系數(shù)為3 mH，它與開(kāi)放電路耦合后，求：(1)發(fā)射出去的電磁波的頻率是多大？(2)發(fā)射出去的電磁波的波長(zhǎng)是多大？【解析】(1)根據(jù)T2得f代入數(shù)值得，f530 kHz.(2)根據(jù)c/f得566 m.【答案】(1)530 kHz(2)566 m能力提升9.關(guān)于電磁波譜，下列說(shuō)法正確的是()A.電磁波中最容易表現(xiàn)出干涉、衍射現(xiàn)象的是無(wú)線電波B.紫外線的頻率比可見(jiàn)光低，長(zhǎng)時(shí)間照射可以促進(jìn)鈣的吸收，改善身體健康C.X射線和射線的波長(zhǎng)比較短，穿透力比較強(qiáng)D.紅外線的顯著作用是熱作用，溫度較低的物體不能輻射紅外線E.所有物體都發(fā)射紅外線【解析】無(wú)線電波的波長(zhǎng)長(zhǎng)，易發(fā)生衍射現(xiàn)象，A正確.紫外線的頻率比可見(jiàn)光高，B錯(cuò)誤.X射線和射線穿透力比較強(qiáng)，C正確.任何物體都能輻射紅外線，D錯(cuò)誤，E正確.【答案】ACE10.雷達(dá)是應(yīng)用電磁波來(lái)工作的，它發(fā)射的電磁波頻率多在300 MHz至1 000 MHz的范圍內(nèi)，已知真空中光速c3108 m/s，下列說(shuō)法中正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：38910039】A.電磁波可由恒定不變的電場(chǎng)和磁場(chǎng)產(chǎn)生B.電磁波可由周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)產(chǎn)生C.雷達(dá)發(fā)射的電磁波在真空中的波長(zhǎng)范圍多在0.3 m至1 m之間D.雷達(dá)與目標(biāo)之間的距離可由電磁波從發(fā)射到接收的時(shí)間間隔確定E.雷達(dá)工作時(shí)在連續(xù)不斷地發(fā)射電磁波【解析】恒定的電場(chǎng)不能產(chǎn)生磁場(chǎng)，A錯(cuò)誤；周期性變化的電場(chǎng)可以產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)，周期性變化的磁場(chǎng)也可以產(chǎn)生周期性變化的電場(chǎng)，這樣的電場(chǎng)和磁場(chǎng)形成的統(tǒng)一體就是電磁場(chǎng)，B正確；雷達(dá)發(fā)射的電磁波頻率多在300 MHz至1 000 MHz的范圍內(nèi).因此，它在真空中的波長(zhǎng)可由c/f求得，則其波長(zhǎng)范圍為0.3 m至1 m，C正確；雷達(dá)與目標(biāo)之間的距離可由電磁波從發(fā)射到接收的時(shí)間間隔確定，等于ct/2，D正確.雷達(dá)工作時(shí)是按一定的時(shí)間間隔向外發(fā)射無(wú)線電脈沖，E錯(cuò)誤.【答案】BCD11.有波長(zhǎng)分別為290 m、397 m、566 m的無(wú)線電波同時(shí)傳向收音機(jī)的接收天線，當(dāng)把收音機(jī)的調(diào)諧電路的頻率調(diào)到756 kHz時(shí)，(1)哪種波長(zhǎng)的無(wú)線電波在收音機(jī)中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)？(2)如果想接收到波長(zhǎng)為290 m的無(wú)線電波，應(yīng)該把調(diào)諧電路中可變電容器的動(dòng)片旋進(jìn)一些還是旋出一些？【解析】(1)根據(jù)公式f，設(shè)波長(zhǎng)分別為290 m、397 m、566 m的無(wú)線電波的頻率分別為f1、f2、f3，則有f1 Hz1034 kHzf2 Hz756 kHzf3 Hz530 kHz所以波長(zhǎng)為397 m的無(wú)線電波在收音機(jī)中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng).(2)要接收波長(zhǎng)為290 m的無(wú)線電波，應(yīng)增大調(diào)諧電路的固有頻率，因此，應(yīng)把調(diào)諧電路中可變電容器的動(dòng)片旋出一些.【答案】見(jiàn)解析12.某一戰(zhàn)斗機(jī)正以一定的速度朝雷達(dá)的正上方水平勻速飛行，已知雷達(dá)發(fā)射相鄰兩次電磁波之間的時(shí)間間隔為5104 s.某時(shí)刻在雷達(dá)熒光屏上顯示的波形如圖335甲所示，t173 s后雷達(dá)向正上方發(fā)射和接收的波形如圖乙所示，雷達(dá)監(jiān)視相鄰刻線間表示的時(shí)間間隔為104 s，電磁波的傳播速度為c3108 m/s，則該戰(zhàn)斗機(jī)的飛行速度大約為多少？ 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：38910040】甲乙圖335【解析】由題意知熒光屏相鄰刻線間的時(shí)間間隔t0104 s，甲圖發(fā)射波和接收波的時(shí)間間隔t14104 s，乙圖時(shí)間間隔t21104 s，所以第一次飛機(jī)位置距雷達(dá)的距離為s1c6.0104 m，第二次飛機(jī)在雷達(dá)正上方，所以飛機(jī)高度hc1.5104 m，所以173 s內(nèi)飛機(jī)飛行的水平距離為s5.8104 m，所以v335 m/s.【答案】335 m/s