高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册3 无线电波的发射和接收优秀当堂达标检测题

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册3 无线电波的发射和接收优秀当堂达标检测题，共10页。试卷主要包含了知识掌握，巩固提高等内容，欢迎下载使用。


模块一 知识掌握
知识点一 无线电波的发射
【情境导入】
1895年，
一位年轻的意大利人马可尼(公元1874－1937年)发明了无线电通信技术。从此，携带了人类信息的电磁波开始在空间自由旅行，人们不必依赖电线，就可以在遥远的地方互通信息。电视台发射电视信号为什么要建高耸入云的发射塔呢？
【答案】电视信号要有效地发射出去，必须采用高频开放电路，电视信号所用电磁波的波长比较短，以直线传播为主，遇到障碍物会被阻挡，所以发射天线要架得高一些。
【知识梳理】
1．要有效地发射电磁波，振荡电路必须具有的两个特点：
(1)要有足够高的振荡频率，频率越高，发射电磁波的本领越大．
(2)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，因此采用开放电路．
2．实际应用中的开放电路，线圈的一端用导线与大地相连，这条导线叫作地线；线圈的另一端与高高地架在空中的天线相连．
3．电磁波的调制：在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术．调制分为调幅和调频．
(1)调幅(AM)：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变的调制方法．
(2)调频(FM)：使高频电磁波的频率随信号的强弱而变的调制方法．
【重难诠释】
1．有效发射电磁波的条件
要有效地向外发射电磁波，振荡电路必须具有的两个特点：
(1)要有足够高的振荡频率．频率越高，振荡电路发射电磁波的本领越大，如果是低频信号，要用高频信号运载才能将其更有效地发射出去．
(2)采用开放电路．采用开放电路可以使振荡电路的电磁场分散到尽可能大的空间，如图．
2．调制
(1)概念：把要传递的信号“加”到高频等幅振荡电流上，使载波随各种信号而改变.
(2)调制的分类
①调幅：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变的调制技术，如图所示．
②调频：使高频电磁波的频率随信号的强弱而改变的调制技术，如图所示．
（2023春•和平区期末）2023年5月30日，中央电视台对“神舟十六号”飞船与“天和”核心舱自主快速交会对接过程进行了直播，直播画面通过电磁波传送到千家万户。下列关于电磁波的说法正确的是（ ）
A．有些电磁波是横波，有些电磁波是纵波
B．直播过程中传送的电磁波属于电磁波谱中的无线电波
C．发射电磁波进行信号传递时，只能采用调频一种方式进行调制
D．电磁波能够传递信号，但是不能传播能量
【解答】解：A．电磁波的传播方向和振动方向相互垂直是，所以电磁波是横波，故A错误；
B．直播过程中传送的电磁波属于电磁波谱中的无线电波，故B正确；
C．发射电磁波进行信号传递时，不能将图像和语音直接发送传递，可以采用调频、调幅二种方式进行调制，故C错误；
D．电磁波不仅能够传递信号，也能传播能量，故D错误；
故选：B。
（多选）（2022秋•栾川县校级期末）（多选）下列关于无线电广播需要对电磁波进行调制的原因，正确的是（ ）
A．经过调制后的电磁波向外界辐射能量的本领更强
B．经过调制后的电磁波波长不变
C．经过调制后的电磁波在空间才能传播得快
D．经过调制后的电磁波才能把我们要告知对方的信息传递出去
【解答】解：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，即辐射本领更强；电磁波的波速接近光速，传播速度不变；根据c＝λf，调制后波的频率改变，则波长改变，调制后的高频电磁波带有低频信号，能把我们要告知对方的信息传递出去，故AD正确，BC错误．
故选：AD。
知识点二 无线电波的接收
【知识梳理】
1．接收原理：电磁波在传播时如果遇到导体，会使导体中产生感应电流，空中的导体可以用来接收电磁波，这个导体就是接收天线．
2．电谐振：当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫作电谐振，相当于机械振动中的共振．
(1)调谐：使接收电路产生电谐振的过程．
(2)解调：把声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程．调幅波的解调也叫检波．
【重难诠释】
1．无线电波的接收原理
利用电磁感应在接收电路产生和电磁波同频率的电流．
2．方法
(1)利用调谐产生电谐振，使接收电路的感应电流最强．
(2)利用解调把接收电路中的有用信号分离出来．
(3)调谐和解调的区别：调谐就是一个选台的过程，即选携带有用信号的高频振荡电流，在接收电路中产生最强的感应电流的过程；解调是将高频电流中携带的有用信号分离出来的过程．
（2021秋•珠海校级期末）在下列装置中，既能发射又能接收电磁波的是（ ）
A．收音机B．电视机C．固定电话D．移动电话
【解答】解：A、收音机只能接收电磁波。故A错误。
B、电视机只能接收电磁波。故B错误。
C、固定电话不是运用电磁波。故C错误。
D、移动电话既能发射电磁波，又能接收电磁波。故D正确。
故选：D。
（2022春•青山区校级期中）调谐电路的可变电容器的动片从完全旋出到完全旋入仍接收不到较低频率电台发出的信号，要收到该电台的信号，可采用下列何种办法（ ）
A．增加调谐电路中线圈的匝数
B．加大电源电压
C．将调谐电路线圈中的铁芯抽走
D．减小电源电压
【解答】解：A、可变电容器的动片从完全旋出到完全旋入，仍然收不到某一较低频率的电台信号，因此需要改变调谐电路的固有频率，由电磁振荡的频率f可知，若改变电感线圈匝数，必须增加调谐电路中线圈的匝数，导致自感系数增大，从而导致固有频率减小，就可以收到该电台的信号，故A正确；
BD、由电磁振荡的频率公式f可知，与电源的电压无关，故BD错误；
C、将调谐电路线圈中的铁芯抽走，自感系数减小，从而导致固有频率增大，更收不到较低频率的电台信号，故C错误。
故选：A。
知识点三 电视广播的发射和接收
【知识梳理】
1．电视广播信号是一种无线电信号，实际传播中需要通过载波将信号调制成高频信号再进行传播．
2．高频电视信号的三种传播方式：地面无线电传输、有线网络传输以及卫星传输．
3．电视信号的接收：电视机接收到的高频电磁波信号经过解调将得到的电信号转变为图像信号和伴音信号．
模块二 巩固提高
（2023春•浦东新区校级期末）关于电磁波及其应用，下列说法正确的是（ ）
A．同一种电磁波在不同介质中传播时，波速不变、频率和波长发生改变
B．用理疗“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得更快，这里的“神灯”是利用紫外线的化学作用
C．教室里亮着的日光灯周围空间必有磁场和电场
D．赫兹预言了电磁波的存在，麦克斯韦最早证实了电磁波的存在
【解答】解：A．同一种电磁波在不同介质中传播时，频率不变（频率由波源决定），根据v＝λf可知波速、波长发生改变，故A错误；
B．“神灯”又称红外线灯，利用的是红外线的热效应，使人体局部杀菌消毒，故B错误；
C．亮着的日光灯中通的是交变电流，在其周围产生交变磁场和电场，故C正确；
D．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹最早证实了电磁波的存在，故D错误。
故选：C。
（2023春•丰台区校级期末）根据电磁场理论及电磁波的相关知识，下列说法正确的是（ ）
A．电磁波的频率越高，在真空中的传播速度越大
B．电磁波不是真实存在的，是一种假想的波
C．波长越长的电磁波，越容易绕过障碍物，便于远距离传播
D．若测出雷达从发射电磁波到接收反射回来的电磁波的时间，就可以确定障碍物的体积
【解答】解：A.根据爱因斯坦狭义相对论的两个基本假设和麦克斯韦电磁场理论可知，电磁波在真空中的传播速度都是相同的，等于光在真空中传播的速度，故A错误；
B.电磁波是由变化的电场和变化的磁场交替产生的，电场和磁场都是物质，因此电磁波也是一种物质，是真实存在的，故B错误；
C.根据波发生明显的衍射条件可知，电磁波的波长越长，衍射现象越明显，越容易绕过障碍物，便于远距离传播，故C正确；
D.若测出雷达从发射电磁波到接收反射回来的电磁波的时间，可以测出障碍物的距离，故D错误。
故选：C。
（2023春•南昌期末）电磁波的发现使得人类进入无线电科学与技术的时代。下列有关电磁波的说法不正确的是（ ）
A．光是电磁波
B．电磁波在真空中传播时，电场强度与磁感应强度互相垂直
C．电磁波的传播需要介质
D．变化的电场和磁场由近及远地向周围传播，形成了电磁波
【解答】解：A、麦克斯韦提出电磁场理论后，预言了电磁波的存在，并且预言光是一种电磁波，故A正确；
B、电磁波是横波，在电磁波的传播方向上电场强度与磁感应强度相互垂直，故B正确；
C、电磁波本身是一种物质波，电磁波可以在真空中传播，故C错误；
D、在振荡电路中变化的电场和变化的磁场交替产生，有近及远的传播就是电磁波，故D正确。
本题是选不正确的，故选：C。
（2023春•武汉期中）“小蜜蜂”是老师上课常用的扩音设备，随着无线电技术的应用，很多老师用上了蓝牙“小蜜蜂”（蓝牙属于电磁波），麦克风与扩音器不用导线连接，老师拿着麦克风在教室中间说话，放在讲台上的扩音器也能工作。下列说法正确的是（ ）
A．“小蜜蜂”只能接收来自麦克风的信号
B．麦克风发出蓝牙信号是因为其中有恒定电流产生的磁场
C．均匀变化的电场可以产生匀强磁场
D．麦克风回路可通过减小发射电磁波的波长来提高LC振荡电路发射电磁波的本领
【解答】解：A．由题可知，蓝牙属于电磁波，则周围空间存在其他电磁波信号，所以“小蜜蜂”不只接收到了来自麦克风的信号，故A错误；
B．恒定的电流产生恒定的电场，由麦克斯韦的电磁场理论可知，恒定的电场不能产生变化的磁场，故而也不能产生电磁波信号，故B错误；
C．均匀变化的电场可以产生稳定的磁场，但不是匀强磁场，故C错误；
D．LC振荡电路发射电磁波的本领与频率有关，频率越高，其本领越大，而麦克风回路可通过减小发射电磁波的波长，即麦克风回路可提高频率，则麦克风回路可以提高LC振荡电路发射电磁波的本领，故D正确。
故选：D。
（2023春•荔湾区校级期中）手机通信系统主要由手机、基站和交换网络组成，信号通过电磁波传播。下列关于电磁波的说法正确的是（ ）
A．电磁波在空气中不能传播
B．只要有变化的电场和磁场，就能产生电磁波
C．利用电磁波不能传递信号和能量
D．要有效发射电磁波，振荡电路要有足够高的振荡频率
【解答】解：A、电磁波在空气中也能传播，故A错误；
B、只有周期性变化的电场和周期性变化的磁场，才能产生电磁波，故B错误；
C、利用电磁波能传递信号和能量，故C错误；
D、要有效发射电磁波，振荡电路要有足够高的振荡频率，故D正确。
故选：D。
（2023春•海淀区校级期中）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（ ）
A．因为收听到的电台离收音机最近
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
【解答】解：接收电台广播时先通过发生电谐振接收电磁波，即收音机调谐电路中产生的振荡电流与接收到的电台电磁波产生了电谐振，然后将声音信号从高频电流中还原出来。经过调谐和检波两个过程，故D正确，ABC错误。
故选：D。
（多选）（2023春•温江区校级期中）下列说法中正确的是（ ）
A．只要振荡电路有足够高的频率就可以有效的向外发射无线电波
B．变化的磁场一定可以产生电场，变化的电场一定可以产生磁场
C．电磁波和机械波都能产生反射、折射、干涉、衍射等现象
D．当障碍物或孔的尺寸比波长大得多时，将产生明显的衍射现象
【解答】解：A．要向外发射电磁波，除振荡电路有足够高的频率外，还必须采用开放电路，才可以有效的向外发射无线电波，故A错误；
B．根据麦克斯韦电磁场理论，可知变化的磁场一定可以产生电场，变化的电场一定可以产生磁场，故B正确；
C．反射、折射、干涉、衍射是波特有的现象，所以电磁波和机械波都能产生反射、折射、干涉、衍射等现象，故C正确；
D．根据产生明显衍射现象的条件，可知当障碍物或孔的尺寸与波长相比相差不多或者比波长小得多，将产生明显的衍射现象，故D错误。
故选：BC。
（2023春•松江区校级期末）关于电磁波的发射和接收，下列说法中不正确的是（ ）
A．音频电流的频率比较低，不能直接用来发射电磁波
B．为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，电路必须是闭合的
C．当接收电路的固有频率与接收到的电磁波的频率相同时，接收电路产生的振荡电流最强
D．要使电视机的屏幕上有图像，必须要有解调过程
【解答】解：A．音频电流的频率比较低，需放大后搭载到高频电磁波上，故A正确；
B．为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，必须是开放电路，故B错误；
C．当接收电路的固有频率与接收到的电磁波的频率相同时，接收电路产生的振荡电流最强，故C正确；
D．解调就是从调频或调幅的高频信号中把音频、视频等调制信号分离出来的过程，要使电视机的屏幕上有图像，必须要有解调过程，故D正确。
本题选错误的，故选：B。