高中物理鲁科版 (2019)选择性必修 第二册第2节 电磁波的发射、传播和接收练习题

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课时素养评价

十二　电磁波的发射、传播和接收　电 磁 波 谱

　　　　　　　 (25分钟·60分)

一、选择题(本题共6小题，每题6分，共36分)

1.转换电视频道，选择自己喜欢的电视节目，称为 (　　)

A.调幅   B.调频   C.调制   D.调谐

【解析】选D。选择电视频道是调整谐振电路的频率与待选定频道信号的频率一致，从而产生电谐振，这是调谐的过程。

2.在电磁波谱中，红外线、可见光和X射线三个波段的频率大小关系是

 (　　)

A.红外线的频率最大，可见光的频率最小

B.X射线频率最大，红外线的频率最小

C.可见光的频率最大，红外线的频率最小

D.X射线频率最大，可见光的频率最小

【解析】选B。在三波段中，红外线波长最长，X射线波长最短，由c=λf知，红外线频率最小，X射线频率最大，B正确。

3.高原上的人皮肤黝黑 (　　)

A.与高原上人的生活习惯有关

B.与高原上的风力过大有关

C.与高原上紫外线辐射过强有关

D.由遗传本身决定

【解析】选C。太阳光中含有大量的紫外线，高原上空气稀薄，对紫外线的反射与吸收作用很弱，导致高原上的人皮肤黝黑。

4.随着无线电技术、微波技术的发展和普及，电磁辐射已成为威胁人们健康的无形污染，下列说法错误的是              (　　)

A.波长越长，电磁辐射对人体危害越突出

B.电磁辐射可以干扰通信系统、导航

C.电磁辐射会影响地面站对人造卫星的控制

D.电磁辐射可以从电磁波源、电磁波的传播途径以及受辐射的人三个方面进行防护

【解析】选A。电磁波波长越短，频率越高，能量越强，电磁辐射对人体危害越突出，A错误；电磁辐射会干扰通信系统、导航，影响地面站对人造卫星、宇宙飞船的控制，有效地防治电磁辐射可以从电磁波源、电磁波的传播途径以及受辐射的人三个方面进行防护，B、C、D描述正确。

5.许多光学现象在科学技术上得到了应用，以下对一些应用的解释，错误的是

 (　　)

A.紫外验钞机是利用紫外线的荧光效应

B.X光透视利用的是光的衍射现象

C.工业上的金属探伤利用的是γ射线具有很强的穿透能力

D.红外遥感技术利用一切物体都不停地辐射红外线的现象

【解析】选B。紫外验钞机是利用紫外线的荧光效应，A项正确。X射线具有较强的穿透能力，在医学上用它来透视人体，检查病变和骨折情况，B项错误。γ射线具有很强的穿透能力，工业上的金属探伤就是利用的这个原理，C项正确。一切物体都在不停地辐射红外线，红外遥感技术就是利用的这个原理，D项正确。

6.广播电台发射“中波”段某套节目的信号、家用微波炉的微波、VCD机中的激光(可见光)、人体透视用的X光，都是电磁波，它们的频率分别为f1、 f2、 f3、 f4，则              (　　)

A.f1>f2>f3>f4       B.f1<f2<f3<f4

C.f1<f2<f3>f4       D.f1>f2<f3<f4

【解析】选B。电磁波范围很广，由于波长不同，特性不同，可按波长由大到小依次排序如下：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，由此可知B选项正确。

【补偿训练】

(多选)关于电视信号的发射，下列说法正确的是 (　　)

A.摄像管输出的电信号可以直接通过天线向外发射

B.摄像管输出的电信号必须“加”在高频等幅振荡电流上，才能向外发射

C.声音信号和图像信号是同步向外发射的

D.电视台发射的是带有信号的高频电磁波

【解析】选B、C、D。摄像管输出的电信号必须经过调制才能向外发射，即“加”在高频等幅振荡电流上，电视台发射带有声音信号、图像信号的高频电磁波。故B、C、D项的说法正确。

二、非选择题(本题共2小题，共24分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要标明单位)

7.(10分)图中A为某火箭发射场，B为山区，C为城市。发射场正在进行某型号火箭的发射试验。为了转播火箭发射的实况，在发射场建立了发射台用于发射广播与电视信号。已知传输无线电广播所用的电磁波波长为550 m，而传输电视信号所用的电磁波波长为0.566 m，为了不让山区挡住信号的传播，使城市居民能收听和收看火箭发射的实况，必须通过建在山顶上的转发站来转发__________________(选填“无线电广播信号”或“电视信号”)。这是因为　 

 ___________________________________________________________________

　_______________________________________________________________。  

【解析】从题中知，传输无线电广播所用电磁波波长为550 m，根据发生明显衍射现象的条件，可知该电磁波很容易发生衍射现象，绕过山坡而传播到城市所在的C区，因而不需要转发装置。传输电视信号所用的电磁波波长为0.566 m，其波长很短，衍射现象很不明显，几乎沿直线传播，能传播到山顶却不能传播到城市所在的C区，要想使信号传到C区，必须通过建在山顶的转发站来转发。

答案：电视信号　电视信号波长短，几乎沿直线传播，受山坡阻挡，不易衍射

8.(14分)如果收音机调谐电路中是采用改变电容的方式来改变回路固有频率的。当接收的电磁波的最长波长是最短波长的3倍时，求：电容器的最大电容与最小电容之比为多少？

【解析】根据v=λf及f=得==，则=。

答案：9∶1

　　　　　　　 (15分钟·40分)

9.(6分)据《飞行国际》报道称，中国制造出首款具有“隐身能力”和强大攻击力的第四代作战飞机“歼-20”，使中国成为世界上第三个进入到第四代战机的研发序列中的国家。隐形飞机的原理是在飞机研制过程中设法降低其可探测性，使之不易被敌方发现、跟踪和攻击。根据你所学的物理知识，判断下列说法中正确的是               (　　)

A.运用隐蔽色涂层，无论距你多近的距离，你也不能看到它

B.使用能吸收雷达电磁波的材料，在雷达屏幕上显示的反射信息很少、很弱，使飞机很难被发现

C.使用吸收雷达电磁波涂层后，传播到复合金属机翼上的电磁波在机翼上不会产生感应电流

D.主要是对发动机、喷气尾管等因为高温容易产生紫外线辐射的部位采取隔热、降温等措施，使其不易被敌方发现和攻击

【解析】选B。雷达向外发射电磁波，当电磁波遇到飞机时就要发生反射，雷达通过接收反射回来的电磁波，就可以测定飞机的位置，所以要想降低飞机的可探测性，可以使用能吸收雷达电磁波的材料，在雷达屏幕上显示的反射信息很少、很弱，使飞机很难被发现，B正确。

10.(6分)一台无线电接收机，当接收频率为535 kHz的信号时，调谐回路里电容器的电容是360 pF，如果调谐回路里的电感线圈保持不变，要接收频率为1 605 kHz的信号时，调谐回路里电容器的电容应改变为              (　　)

A.40 pF       B.120 pF

C.1 080 pF      D.3 240 pF

【解析】选A。由f=得f1=535×103 Hz=， ①

f2=1 605×103 Hz=， ②

由①②得C=40×10-12 F=40 pF。故正确答案为A。

11.(6分)(多选)关于移动电话，下列说法中正确的是 (　　)

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，必须通过固定的基地台转接，才能相互通话

D.两个携带手机的人如果离得较近，不需要基地台，可以直接相互通话

【解析】选B、C。移动电话内既有无线电接收装置又有无线电发射装置。由于移动电话发射功率小，因此必须通过固定的基地台转接，两个携带手机的人才能通话。

12.(10分)某地的雷达站正在跟踪一架向雷达站匀速飞来的飞机。设某一时刻从雷达发出电磁波到再接收到反射波历时200 μs，经4 s后又发出一个电磁波，从发出电磁波到再接收到反射波历时186 μs，则该飞机的飞行速度多大？

【解析】由电磁波发射到接收到反射波历时200 μs时，可算出此时飞机距雷达的距离为L1= m=3.0×104 m。经4 s后，飞机距雷达站的距离为L2= m=2.79×104 m，故飞机飞行的速度为v=== m/s=525 m/s。

答案：525 m/s

13.(12分)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。求：

(1)哪种波长的无线电波在收音机中激起的感应电流最强？

(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=得

f1== Hz≈1 034 kHz，

f2== Hz≈756 kHz，

f3== Hz≈530 kHz。

所以波长为397 m的无线电波在收音机中激起的感应电流最强。

(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：(1)波长为397 m的无线电波　(2)旋出一些