2024年高中物理第十四章電磁波第3節(jié)第4節(jié)電磁波的發(fā)射和接收電磁波與信息化社會(huì)課后課時(shí)作業(yè)含解析新人教版選修3-4

PAGE5-第3節(jié)、第4節(jié)電磁波的放射和接收電磁波與信息化社會(huì)A組：合格性水平訓(xùn)練1．(無線電波)(多選)下列關(guān)于無線電波的敘述中，正確的是()A．無線電波是波長從幾十千米到幾毫米的電磁波B．無線電波在任何介質(zhì)中傳播速度均為3.00×108C．無線電波不能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象D．無線電波由真空進(jìn)入介質(zhì)傳播時(shí)，波長變短答案AD解析無線電波中長波波長有幾十千米，微波中的毫米波只有幾毫米，A正確；無線電波在介質(zhì)中的傳播速度小于在真空中的傳播速度3.00×108m/s，B錯(cuò)誤；無線電波也能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象，C錯(cuò)誤；由λ＝eq\f(v,f)無線電波由真空進(jìn)入介質(zhì)傳播時(shí)，由于波速減小可知波長變短，D正確。2．(電磁波的接收)關(guān)于電視接收的原理，下列說法正確的是()A．電視接收天線接收到的電磁波中包括圖像信號(hào)和伴音信號(hào)B．電視接收天線接收到電磁波，天線上并不產(chǎn)生感應(yīng)電流C．電視機(jī)接收到電磁波，通過電子槍的掃描顯示電視節(jié)目的伴音信號(hào)D．電視機(jī)接收到電磁波，干脆經(jīng)揚(yáng)聲器得到電視節(jié)目的伴音信號(hào)答案A解析電視信號(hào)中有圖像信號(hào)和伴音信號(hào)，即電視接收天線接收到的電磁波中包括圖像信號(hào)和伴音信號(hào)，A正確；電視接收天線收到電磁波，引起電磁感應(yīng)，天線上產(chǎn)生感應(yīng)電流，B錯(cuò)誤；電視機(jī)接收到電磁波，然后經(jīng)過解調(diào)還原出圖像信號(hào)，通過電子槍的掃描顯示電視節(jié)目的圖像信號(hào)，C錯(cuò)誤；電視機(jī)接收到電磁波，通過電諧振得到須要的信號(hào)，然后經(jīng)過解調(diào)還原出伴音信號(hào)，再經(jīng)過功率放大器，最終通過揚(yáng)聲器得到電視節(jié)目的伴音信號(hào)，D錯(cuò)誤。3．(電磁波的放射)上海人民廣播電臺(tái)放射一種電磁波的頻率為990kHz，中心人民廣播電臺(tái)放射一種電磁波的頻率是15.58MHz，兩廣播電臺(tái)放射的電磁波相比，以下分析正確的是()A．兩廣播電臺(tái)放射的電磁波，波速相同，但上海人民廣播電臺(tái)的波長較長B．中心人民廣播電臺(tái)的波速大，兩者的波長相等C．中心人民廣播電臺(tái)的波速大，上海人民廣播電臺(tái)的波長較長D．兩廣播電臺(tái)放射的電磁波，波速相同，中心人民廣播電臺(tái)的波長較長答案A解析因?yàn)椴煌l率的電磁波在空氣中的傳播速度都相同，B、C錯(cuò)誤；由于波速都相同，所以波長與頻率是成反比的，上海人民廣播電臺(tái)的電磁波頻率小于中心人民廣播電臺(tái)電磁波的頻率，則上海人民廣播電臺(tái)的波長比中心人民廣播電臺(tái)的波長長，A正確，D錯(cuò)誤。4．(綜合)(多選)目前雷達(dá)放射的電磁波頻率多在200MHz至1000MHz的范圍內(nèi)。下列關(guān)于雷達(dá)和電磁波的說法正確的是()A．真空中上述雷達(dá)放射的電磁波的波長范圍在0.3m至1.5m之間B．電磁波是由恒定不變的電場或磁場產(chǎn)生的C．測出從放射電磁波到接收反射波的時(shí)間間隔可以確定雷達(dá)和目標(biāo)的距離D．波長越短的電磁波，直線傳播性能越強(qiáng)答案ACD解析依據(jù)λ＝eq\f(c,f)，電磁波頻率在200MHz至1000MHz的范圍內(nèi)，則電磁波的波長范圍在0.3m至1.5m之間，故A正確。電磁波的產(chǎn)生是依據(jù)麥克斯韋的電磁場理論，改變的磁場產(chǎn)生電場，改變的電場產(chǎn)生磁場，B錯(cuò)誤。雷達(dá)是利用電磁波的反射原理，波長越短，直線傳播性能越強(qiáng)，雷達(dá)和目標(biāo)的距離x＝eq\f(1,2)c·Δt，故C、D正確。5．(電磁波的放射和接收)(多選)如圖所示為調(diào)幅振蕩電流圖象，此電流存在于電磁波放射和接收中的哪些階段()A．經(jīng)調(diào)制后B．經(jīng)調(diào)諧后C．經(jīng)解調(diào)后D．耳機(jī)中答案AB解析為了把信號(hào)傳遞出去，須要將信號(hào)“加”到高頻振蕩電流上，這就是調(diào)制。而題中圖象是將信號(hào)加上后使高頻振蕩電流的振幅隨信號(hào)改變，這叫調(diào)幅。在接收電路中，經(jīng)過調(diào)諧，回路中將出現(xiàn)調(diào)幅振蕩電流，經(jīng)解調(diào)后，低頻信號(hào)從高頻電流中還原出來，而在耳機(jī)中只有低頻信號(hào)電流，A、B正確。6．(綜合)調(diào)諧電路的可變電容器的動(dòng)片從完全旋出到完全旋入仍接收不到較低頻率電臺(tái)發(fā)出的信號(hào)，要收到該電臺(tái)的信號(hào)，可采納下列何種方法()A．增加調(diào)諧電路中線圈的匝數(shù)B．加大電源電壓C．更換一個(gè)電容較小的可變電容器D．減小電源電壓答案A解析無法接收較低頻率電臺(tái)發(fā)出的信號(hào)是由于調(diào)諧電路頻率較高，依據(jù)f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))，可采納的方法有增大線圈自感系數(shù)，或增大電容器的電容，選項(xiàng)A正確。7．(綜合)(多選)如圖(1)為一個(gè)調(diào)諧接收電路，(a)、(b)、(c)為電路中的電流隨時(shí)間改變的圖象，則()A．i1是L1中的電流圖象B．i1是L2中的電流圖象C．i2是L2中的電流圖象D．i3是流過耳機(jī)的電流圖象答案ACD解析C1、L1振蕩電路通過電諧振會(huì)產(chǎn)生調(diào)幅電流，即i1，A正確，B錯(cuò)誤；L2中由于電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的圖象是同(a)圖相像的，但是由于L2和二極管D串聯(lián)，所以L2中的電流圖象應(yīng)是i2，C正確；通過D的電流，高頻成分由C2流過，所以i3是流過耳機(jī)的電流圖象，D正確。8．(綜合)某地的雷達(dá)正在跟蹤一架向雷達(dá)勻速飛來的飛機(jī)。設(shè)某一時(shí)刻從雷達(dá)發(fā)出電磁波后到再接收到反射波歷時(shí)200μs；經(jīng)4s后又發(fā)出一個(gè)電磁波。雷達(dá)從發(fā)出電磁波到再接收到反射波歷時(shí)186μs，則該飛機(jī)的飛行速度多大？答案525m/s解析由電磁波放射至接收到反射波歷時(shí)200μs，可算出此時(shí)飛機(jī)距雷達(dá)的距離為：L1＝eq\f(3.0×108×200×10－6,2)m＝3.0×104m。經(jīng)4s后，飛機(jī)距雷達(dá)的距離為：L2＝eq\f(3.0×108×186×10－6,2)m＝2.79×104m，故飛機(jī)飛行的速度為：v＝eq\f(L1－L2,t)＝eq\f(0.21×104,4)m/s＝525m/s。B組：等級(jí)性水平訓(xùn)練9．(無線電波的放射和接收)關(guān)于無線電波的發(fā)送和接收，下列說法中正確的是()A．為了將信號(hào)發(fā)送出去，先要進(jìn)行調(diào)諧B．為了從各個(gè)電臺(tái)發(fā)出的電磁波中將須要的選出來，就要進(jìn)行調(diào)制C．為了從高頻電流中還原出聲音信號(hào)，就要進(jìn)行調(diào)頻D．以上說法都不對(duì)答案D解析為了將信號(hào)發(fā)送出去，先要進(jìn)行調(diào)制，A錯(cuò)誤；為了從各個(gè)電臺(tái)發(fā)出的電磁波將須要的選出來，要進(jìn)行調(diào)諧，B錯(cuò)誤；為從高頻電流中還原出聲音信號(hào)，要進(jìn)行解調(diào)，C錯(cuò)誤；故應(yīng)選D項(xiàng)。10．(綜合)(多選)下列說法正確的是()A．電磁波的放射過程中，必需對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制B．電磁波的接收過程中，必需把傳輸信號(hào)加到高頻電流上C．雷達(dá)在能見度低的黑夜將無法運(yùn)用D．雷達(dá)采納的微波的頻率比長波的高E．雷達(dá)采納微波的緣由是微波具有直線傳播的特性答案ADE解析放射過程必需進(jìn)行調(diào)制，接收過程必需進(jìn)行解調(diào)，B錯(cuò)誤；雷達(dá)在黑夜中依舊能夠運(yùn)用，C錯(cuò)誤；A、D、E正確。11．(綜合)(多選)用一平行板電容器和一個(gè)線圈組成LC振蕩電路，要減小電磁波的放射頻率，可采納的做法是()A．增大電容器兩極板間的距離B．減小電容器兩極板間的距離C．減小電容器兩極板的正對(duì)面積D．增大電容器兩極板的正對(duì)面積E．在電容器兩極板間加入電介質(zhì)答案BDE解析由f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))可知，要減小f，就必需增大平行板電容器的電容C或線圈的自感系數(shù)L；由C＝eq\f(εrS,4πkd)可知，要增大C，就必需減小電容器兩極板間的距離、增大電容器兩極板的正對(duì)面積或在電容器兩極板間加入電介質(zhì)，故B、D、E正確。12．(綜合)某收音機(jī)接收電磁波的波長范圍在577m和182m之間，該收音機(jī)LC回路的可變電容器的動(dòng)片全部旋出時(shí)，回路總電容為39pF，試分析：(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(1)動(dòng)片全部旋出時(shí)，對(duì)應(yīng)收音機(jī)接收電磁波的波長為多大？此LC回路的線圈的自感系數(shù)為多少？(2)該收音機(jī)LC回路的可變電容器的動(dòng)片完全旋入時(shí)，電容器的電容為多大？答案(1)182m0.239mH(2)392pF解析(1)由λ＝c·T，T＝2πeq\r(LC)可得λ＝2πceq\r(LC)動(dòng)片完全旋出時(shí)，電容器極板正對(duì)面積最小，對(duì)應(yīng)電容器的電容最小，因此，對(duì)此接收電磁波的波長最小，為182m，此時(shí)電容器的電容為C＝39pF由上面關(guān)系式可導(dǎo)出L＝eq\f(λ2,4π2c2C)代入數(shù)據(jù)可求出L＝0.239mH。(2)由λ＝2πceq\r(LC)得eq\f(Cmax,Cmin)＝eq\f(λ\o\al(2,max),λ\o\al(2,min))所以Cmax＝eq\f(λ\o\al(2,max),λ\o\al(2,min))Cmin＝eq\f(5772,1822)×39pF＝392pF。13．(綜合)某高速馬路自動(dòng)測速儀裝置如圖所示，雷達(dá)向汽車駛來的方向放射不連續(xù)的電磁波，每次放射時(shí)間為10－6s，相鄰兩次放射時(shí)間間隔為t，當(dāng)雷達(dá)向汽車放射無線電波時(shí)，在顯示屏上呈現(xiàn)一個(gè)尖形波；在收到反射回來的無線電波時(shí)，在熒光屏上呈現(xiàn)其次個(gè)尖形波。依據(jù)兩個(gè)波的距離，可以計(jì)算出汽車距雷達(dá)的距離，依據(jù)自動(dòng)打下的紙帶(如圖所示)，可求出車速。請(qǐng)依據(jù)t1、t2、t、c求出汽車車速表達(dá)式。答案eq\f(ct1－t2,2