2020高中物理 第十四章 电磁波 第3节 电磁波的发射和接收课时作业 新人教版选修3-4

2020高中物理 第十四章 电磁波 第3节 电磁波的发射和接收课时作业 新人教版选修3-4

第十四章　第三节 电磁波的发射和接收 ‎ 基础夯实 ‎ 一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)‎ ‎1．(广州市十二中2015年高二学业水平测试)电磁场理论的建立，促进了现代社会的发展，下列应用中，同时使用了电磁波接收和发射技术的电器是(　D　)‎ A．微波炉　　　 B．收音机 C．电视机　 D．手机 解析：微波炉、收音机、电视机、手机等都要利用电磁波传递信息，但同时使用了电磁波接收和发射技术的电器只有手机，故D正确，A、B、C错误。‎ ‎2．简单的、比较有效的电磁波的发射装置，至少应具备以下电路中的(　B　)‎ ‎①调谐电路；②调制电路；③高频振荡电路；④开放振荡电路 A．①②③　　 B．②③④‎ C．①④　　 D．①②④‎ 解析：比较有效的发射电磁波的装置应该有调制电路、高频振荡电路和开放振荡电路。调制电路是把需要发射的信号装载在高频电磁波上才能发射出去，高频振荡电路能产生高频电磁波，开放振荡电路能把电磁波发送的更远。而调谐电路是在接收端需要的电路。‎ ‎3．电视机的室外天线能把电信号接收下来，是因为(　A　)‎ A．天线处在变化的电磁场中，天线中产生感应电流，相当于电源，通过馈线输送给LC电路 B．天线只处于变化的电场中，天线中产生感应电流，相当于电源，通过馈线输送给LC电路 C．天线只是选择地接收某电台信号，而其他电视台信号则不接收 D．天线将电磁波传输到电视机内 解析：室外天线处于空间变化的电磁场中，天线中产生了感应电流，此电流通过馈线输送给LC电路，此电流中空间各电台信号激起的电流均存在，但只有频率与调谐电路频率相等的电信号对应电流最强，然后再通过解调处理进入后面的电路，故选项A正确，B、C、D错误。‎ ‎4．下列关于无线电波的叙述正确的是(　AD　)‎ A．无线电波是波长从几十千米到几毫米的电磁波 B．无线电波在任何介质中传播速度均为3.0×‎108m/s C．无线电波不能产生干涉和衍射现象 D．无线电波由真空进入介质传播时，波长变短 解析：无线电波的波长是从几十千米到几毫米的电磁波，故选项A正确；干涉、衍射是一切波都具有的特性，故选项C错误；无线电波由真空进入介质时，波速变小，故选项B错误；由v＝λf知，频率不变，波速变小，波长变短，故选项D正确。‎ - 5 -‎ ‎5．如图所示为调幅振荡电流图象，此电流存在于电磁波发射和接收中的哪些阶段(　AB　)‎ A．经调制后　 B．经调谐后 C．经检波后　 D．耳机中 解析：为了把信号传递出去，需要将信号“加”到高频振荡电流上，这就是调制。而图象是将信号加上后使高频振荡电流的振幅随信号变化，这叫调幅。在接收电路中，经过调谐，回路中将出现调幅振荡电流，经检波后，调幅振荡电流将被削去一半，而在耳机中只有低频信号电流。‎ 二、非选择题 ‎6．如图甲、乙所示是发射电磁波时常用的信号调制方式，请问这两种调制方式有什么不同？‎ 答案：甲为调幅：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变。乙为调频：使高频电磁波的频率随信号而改变。‎ ‎7．(思维拓展题)科学技术是一把双刃剑。电磁波的应用也是这样。它在使人类的生活发生日新月异变化的同时也存在副作用——电磁污染。频率超过0.1MHz的电磁波的强度足够大时就会对人体构成威胁。按照有关规定，工作场所受到的电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不得超过0.50W/m2。若小型无线通讯装置的电磁辐射功率是1W，那么在距离该通讯装置多少米以外是符合规定的安全区域？(已知球面面积S＝4πR2)‎ 答案：0.40‎ 解析：设半径为R的圆以外是安全区。‎ 因为＝0.50W/m2，所以R≈‎0.40m。‎ ‎ 能力提升 ‎ 一、选择题(1、2题为单选题，3～6题为多选题)‎ ‎1．世界各地有许多无线电台同时广播，用收音机一次只能收听到某一电台的播音，而不是同时收听到许多电台的播音，其原因是(　D　)‎ A．因为收听到的电台离收音机最近 - 5 -‎ B．因为收听到的电台频率最高 C．因为接收到的电台电磁波能量最强 D．因为接收到的电台电磁波与收音机调谐电路的频率相同，产生了电谐振 解析：选台就是调谐过程，使f固＝f电磁波，在接收电路中产生电谐振激起的感应电流最强。‎ ‎2．有关电磁场和电磁波，下列说法中正确的是(　D　)‎ A．麦克斯韦首先预言并证明了电磁波的存在 B．变化的电场一定产生变化的磁场 C．使用空间波来传播信息时主要是应用无线电波波长大、衍射现象明显，即可以绕过地面上的障碍物 D．频率为750KHz的电磁波在真空中传播时，其波长为‎400m 解析：赫兹用实验证明了电磁波的存在，A错；均匀变化的电场产生恒定的磁场，B错；空间波沿直线传播，C错；λ＝＝m＝‎400m，D正确。‎ ‎3．关于移动电话，下列说法正确的是(　BD　)‎ A．随身携带的移动电话(手机)内，只有无线电接收装置，没有无线电发射装置 B．随身携带的移动电话(手机)内，既有无线电接收装置，又有无线电发射装置 C．两个携带手机的人，可以不通过固定的基地台转接，相互通话 D．无线寻呼机(BP机)内只有无线电接收装置，没有无线电发射装置 解析：由于手机既能听到对方说话，又能说话让对方听到，因而既是发射装置又是接收装置，而寻呼机只能接收外来信号，不能向外发射，因而B、D对，但手机信号必须经过基地台处理转接才能收到，C错。‎ ‎4．下列说法正确的是(　AD　)‎ A．当处于电谐振时，所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流 ‎ B．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 C．由调谐电路接收的感应电流，再经过耳机就可以听到声音了 D．由调谐电路接收的感应电流，再经过检波、放大，通过耳机才可以听到声音 解析：当处于电谐振时，所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流，只不过频率跟谐振电路固有频率相等的电磁波，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，要再经过检波(也就是调制的逆过程)、放大，通过耳机才可以听到声音，故正确答案为A、D。‎ ‎5．调谐电路的可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出仍接收不到较高频率电台发出的电信号，要收到电信号，应(　CD　)‎ A．增多调谐电路中线圈的匝数 B．加大电源电压 C．减少调谐电路中线圈的匝数 - 5 -‎ D．将线圈中的铁芯取走 解析：影响电感L的因素有线圈匝数、粗细、长短及有无铁芯等，而对铁芯和匝数分析的题目较多。当调谐电路的固有频率等于电台发出信号的频率时，发生电谐振才能收听到电台信号。由题意知收不到电信号的原因是调谐电路固有频率低，由以上分析可知在C无法调节的前提下，可减小电感L，即可通过C、D的操作增大f。‎ ‎6．各地接收卫星电视讯号的抛物面天线如图所示，天线顶点和焦点的连线(OO′)与水平面间的夹角为仰角α，OO′在水平面上的投影与当地正南方的夹角为偏角β，接收定位于东经105.5°的卫星电视讯号(如CCTV－5)时，OO′连线应指向卫星，则我国各地接收天线的取向情况是(我国自西向东的经度约为73°～135°)(　BD　)‎ A．有可能β＝0，α＝90°‎ B．与卫星经度相同的各地，α随纬度增加而减小 C．经度大于105°的各地，天线是朝南偏东的 D．在几十甚至几百平方千米的范围内，天线取向几乎是相同的 解析：如图所示，α随纬度的增大而减小，我国不在赤道上，α不可能为零，经度大于105°的各地，天线应该朝南偏西，由于地球很大，卫星距地面很高，几十甚至几百平方千米的范围内天线取向几乎是相同的。‎ 二、非选择题 ‎7．某居住地A位于某山脉的一边，山脉的另一边P处建有一无线电波发射站，如图所示。该发射站可发送频率为400kHz的中波和400MHz的微波，已知无线电波在空气中的传播速度都为3×‎108m/s，求：‎ - 5 -‎ ‎(1)该中波和微波的波长各是多少？‎ ‎(2)发射站发出的电磁波是经过干涉还是衍射后到达居住地A处的？‎ ‎(3)若两种波的接收效果不同，请说明哪一种波的接收效果更好？为什么？‎ 答案：(1)‎750m　‎0.75m　(2)衍射　(3)400kHz接收效果好，因为它的波长长，衍射效果更好。‎ 解析：(1)由λ＝知，λ1＝‎750m，λ2＝‎‎0.75m ‎(2)无线电波绕过山脉到达A处，发生了衍射现象。‎ ‎(3)频率为400kHz的中波接收效果更好，因为它的波长长，衍射现象更明显。‎ - 5 -‎