高中物理 第3章 电磁场与电磁波 3_3 无线电通信 3_4 电磁波家族学业分层测评 沪科版选修3-4

第3章 3.3 无线电通信3.4 电磁波家族(建议用时：45分钟)学业达标1.下列说法中正确的是()A.无线电技术中使用的电磁波叫作无线电波B.无线电波在真空中的波长范围可从几毫米到几十千米C.无线电波的频率越高越容易发射D.发射无线电波是为了向远处传递电能E.我国收音机调幅波段是采用天波传播方式进行传播的【解析】无线电波在电磁波中波长最长，其波长范围可从几毫米到几十千米，所以A、B正确；发射无线电波的条件是频率足够高且电路开放，C正确；发射无线电波的目的是向远处传递信号，D项错误；我国收音机调幅波段是采用地波传播方式进行传播的，E错误.【答案】ABC2.下列说法正确的是()A.电磁波信号需要经过“调制”，加到高频的等幅电磁波(载波)上才能有效的发射出去B.一部手机既是电磁波发射装置，同时又是电磁波接收装置C.调频是使高频振荡信号的振幅随低频信号变化D.电视的图像信号和声音信号是通过电视台的发射天线同时发射的E.电视台的声音和图像信号可以直接通过天线向外发射【解析】电磁波信号需要经过“调制”过程加到高频的等幅电磁波(载波)上才能有效的发射出去，A正确，E错误；手机要接收信号，也要发射信号，所以它既是电磁波发射装置，同时又是电磁波接收装置，B正确；调频是高频振荡信号的频率随低频信号变化，C错误；图像信号和声音信号都加载在电磁波上由发射天线同时发射，D正确.【答案】ABD3.关于电磁波的传播，下列叙述正确的是()A.电磁波频率越高，越容易沿地面传播B.电磁波频率越高，越容易沿直线传播C.电磁波在各种介质中传播的波长恒定D.只要有三颗同步卫星在赤道上空传递微波，就可把信号传遍全世界E.超短波和微波主要以空间波形式传播【解析】由cf可判定：电磁波频率越高，波长越短，衍射性越差，不易沿地面传播，而跟光的传播相似，沿直线传播，故选项B正确，A错误；电磁波在介质中传播时，频率不变，而传播速度改变，由vf可知波长改变，故选项C错误；由于同步卫星相对地面静止在赤道上空36000 km高的地方，用它作微波中继站，只要有三颗互成120的同步卫星，就几乎可覆盖全球.故选项D正确；超短波和微波适合空间波传播，E正确.【答案】BDE4.关于无线电波的传播，下列说法正确的是()A.发射出去的电磁波，可以传到无限远处B.无线电波遇到导体，就可以在导体中激起同频率的振荡电流C.波长越短的电磁波，越接近直线传播D.移动电话是利用无线电波进行通信的E.北斗导航系统的电磁波主要以地波形式传播【解析】 无线电波在传播过程中，遇到障碍物就被吸收一部分，遇到导体，会在导体内产生涡流(同频率的振荡电流)，故A错误、B正确；波长越短，传播方式越接近光的直线传播，移动电话发射或接收的电磁波属于无线电波的高频段，故C、D正确；北斗导航系统的电磁波以空间波形式传播，E错误.【答案】BCD5.下列说法正确的是()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E.无线电广播的步骤是调制调谐解调【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，无线电广播步骤是调制调谐解调，E正确.故正确答案为A、D、E.【答案】ADE6.如图334所示为收音机接收电磁波的电路，由线圈L1与可变电容器C1组成，它相当于一个LC振荡电路，当各个无线电台发射的电磁波都通过磁棒后，会在L1中不同程度地产生感应电流(振荡电流)，当可变电容调至某一值(选台)使其振荡频率恰好与武汉人民广播电台发射频率相同时，仅可接收该台广播节目.若要改为接收中央人民广播电台(高于武汉台频率)的节目，可采取的措施是()图334A.增加电容器电容CB.减小电容器电容CC.减少磁棒上线圈匝数D.将磁棒从线圈中抽出部分E.增加磁棒上线圈匝数【解析】当收音机调谐电路的频率等于要接收的电磁波的频率时才发生电谐振，即接收到该台.要使接收的电台电磁波频率升高，由f知，当L和C减小时，频率f增大，故B、C、D正确.【答案】BCD7.下列说法中正确的是()A.夏天太阳光把地面晒得发热是因为可见光的热效应在各种电磁波中是最弱的B.医院里用X射线进行人体透视，是因为它是各种电磁波中穿透本领最大的C.科学家关注南极臭氧层空洞是因为它将使气候恶化D.在热学中所说的热辐射就是指红外线辐射E.医院里的病房利用紫外线消毒，是因其有杀菌作用【解析】热效应最强的是红外线，热辐射即红外线辐射，A错误，D正确；穿透本领最强的是射线，B错误；臭氧层可吸收、阻挡过强的紫外线，使地球上的动植物免受过强紫外线的伤害，另外臭氧层空洞可引起气候恶化，C正确；紫外线具有杀菌作用，E正确.【答案】CDE8.LC振荡电路电容器的电容为3105 F，线圈的自感系数为3 mH，它与开放电路耦合后，求：(1)发射出去的电磁波的频率是多大？(2)发射出去的电磁波的波长是多大？【解析】(1)根据T2得f代入数值得，f530 kHz.(2)根据c/f得566 m.【答案】(1)530 kHz(2)566 m能力提升9.关于电磁波谱，下列说法正确的是()A.电磁波中最容易表现出干涉、衍射现象的是无线电波B.紫外线的频率比可见光低，长时间照射可以促进钙的吸收，改善身体健康C.X射线和射线的波长比较短，穿透力比较强D.红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线E.所有物体都发射红外线【解析】无线电波的波长长，易发生衍射现象，A正确.紫外线的频率比可见光高，B错误.X射线和射线穿透力比较强，C正确.任何物体都能辐射红外线，D错误，E正确.【答案】ACE10.雷达是应用电磁波来工作的，它发射的电磁波频率多在300 MHz至1 000 MHz的范围内，已知真空中光速c3108 m/s，下列说法中正确的是() 【导学号：38910039】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和磁场产生C.雷达发射的电磁波在真空中的波长范围多在0.3 m至1 m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E.雷达工作时在连续不断地发射电磁波【解析】恒定的电场不能产生磁场，A错误；周期性变化的电场可以产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场也可以产生周期性变化的电场，这样的电场和磁场形成的统一体就是电磁场，B正确；雷达发射的电磁波频率多在300 MHz至1 000 MHz的范围内.因此，它在真空中的波长可由c/f求得，则其波长范围为0.3 m至1 m，C正确；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，等于ct/2，D正确.雷达工作时是按一定的时间间隔向外发射无线电脉冲，E错误.【答案】BCD11.有波长分别为290 m、397 m、566 m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756 kHz时，(1)哪种波长的无线电波在收音机中产生的振荡电流最强？(2)如果想接收到波长为290 m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？【解析】(1)根据公式f，设波长分别为290 m、397 m、566 m的无线电波的频率分别为f1、f2、f3，则有f1 Hz1034 kHzf2 Hz756 kHzf3 Hz530 kHz所以波长为397 m的无线电波在收音机中产生的振荡电流最强.(2)要接收波长为290 m的无线电波，应增大调谐电路的固有频率，因此，应把调谐电路中可变电容器的动片旋出一些.【答案】见解析12.某一战斗机正以一定的速度朝雷达的正上方水平匀速飞行，已知雷达发射相邻两次电磁波之间的时间间隔为5104 s.某时刻在雷达荧光屏上显示的波形如图335甲所示，t173 s后雷达向正上方发射和接收的波形如图乙所示，雷达监视相邻刻线间表示的时间间隔为104 s，电磁波的传播速度为c3108 m/s，则该战斗机的飞行速度大约为多少？ 【导学号：38910040】甲乙图335【解析】由题意知荧光屏相邻刻线间的时间间隔t0104 s，甲图发射波和接收波的时间间隔t14104 s，乙图时间间隔t21104 s，所以第一次飞机位置距雷达的距离为s1c6.0104 m，第二次飞机在雷达正上方，所以飞机高度hc1.5104 m，所以173 s内飞机飞行的水平距离为s5.8104 m，所以v335 m/s.【答案】335 m/s