2018-2019高中物理 第十四章 電磁波 第3節(jié) 電磁波的發(fā)射和接收課時作業(yè) 新人教版選修3-4.doc

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第十四章　第三節(jié) 電磁波的發(fā)射和接收 基礎夯實 一、選擇題(1～3題為單選題，4、5題為多選題) 1．(廣州市十二中2015年高二學業(yè)水平測試)電磁場理論的建立，促進了現(xiàn)代社會的發(fā)展，下列應用中，同時使用了電磁波接收和發(fā)射技術(shù)的電器是(　D　) A．微波爐　　　 B．收音機 C．電視機　 D．手機 解析：微波爐、收音機、電視機、手機等都要利用電磁波傳遞信息，但同時使用了電磁波接收和發(fā)射技術(shù)的電器只有手機，故D正確，A、B、C錯誤。 2．簡單的、比較有效的電磁波的發(fā)射裝置，至少應具備以下電路中的(　B　) ①調(diào)諧電路；②調(diào)制電路；③高頻振蕩電路；④開放振蕩電路 A．①②③　　 B．②③④ C．①④　　 D．①②④ 解析：比較有效的發(fā)射電磁波的裝置應該有調(diào)制電路、高頻振蕩電路和開放振蕩電路。調(diào)制電路是把需要發(fā)射的信號裝載在高頻電磁波上才能發(fā)射出去，高頻振蕩電路能產(chǎn)生高頻電磁波，開放振蕩電路能把電磁波發(fā)送的更遠。而調(diào)諧電路是在接收端需要的電路。 3．電視機的室外天線能把電信號接收下來，是因為(　A　) A．天線處在變化的電磁場中，天線中產(chǎn)生感應電流，相當于電源，通過饋線輸送給LC電路 B．天線只處于變化的電場中，天線中產(chǎn)生感應電流，相當于電源，通過饋線輸送給LC電路 C．天線只是選擇地接收某電臺信號，而其他電視臺信號則不接收 D．天線將電磁波傳輸?shù)诫娨暀C內(nèi) 解析：室外天線處于空間變化的電磁場中，天線中產(chǎn)生了感應電流，此電流通過饋線輸送給LC電路，此電流中空間各電臺信號激起的電流均存在，但只有頻率與調(diào)諧電路頻率相等的電信號對應電流最強，然后再通過解調(diào)處理進入后面的電路，故選項A正確，B、C、D錯誤。 4．下列關(guān)于無線電波的敘述正確的是(　AD　) 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3.0108m/s C．無線電波不能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象 D．無線電波由真空進入介質(zhì)傳播時，波長變短 解析：無線電波的波長是從幾十千米到幾毫米的電磁波，故選項A正確；干涉、衍射是一切波都具有的特性，故選項C錯誤；無線電波由真空進入介質(zhì)時，波速變小，故選項B錯誤；由v＝λf知，頻率不變，波速變小，波長變短，故選項D正確。 5．如圖所示為調(diào)幅振蕩電流圖象，此電流存在于電磁波發(fā)射和接收中的哪些階段(　AB　) A．經(jīng)調(diào)制后　 B．經(jīng)調(diào)諧后 C．經(jīng)檢波后　 D．耳機中 解析：為了把信號傳遞出去，需要將信號“加”到高頻振蕩電流上，這就是調(diào)制。而圖象是將信號加上后使高頻振蕩電流的振幅隨信號變化，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)檢波后，調(diào)幅振蕩電流將被削去一半，而在耳機中只有低頻信號電流。 二、非選擇題 6．如圖甲、乙所示是發(fā)射電磁波時常用的信號調(diào)制方式，請問這兩種調(diào)制方式有什么不同？ 答案：甲為調(diào)幅：使高頻電磁波的振幅隨信號的強弱而改變。乙為調(diào)頻：使高頻電磁波的頻率隨信號而改變。 7．(思維拓展題)科學技術(shù)是一把雙刃劍。電磁波的應用也是這樣。它在使人類的生活發(fā)生日新月異變化的同時也存在副作用——電磁污染。頻率超過0.1MHz的電磁波的強度足夠大時就會對人體構(gòu)成威脅。按照有關(guān)規(guī)定，工作場所受到的電磁輻射強度(單位時間內(nèi)垂直通過單位面積的電磁輻射能量)不得超過0.50W/m2。若小型無線通訊裝置的電磁輻射功率是1W，那么在距離該通訊裝置多少米以外是符合規(guī)定的安全區(qū)域？(已知球面面積S＝4πR2) 答案：0.40 解析：設半徑為R的圓以外是安全區(qū)。 因為＝0.50W/m2，所以R≈0.40m。 能力提升 一、選擇題(1、2題為單選題，3～6題為多選題) 1．世界各地有許多無線電臺同時廣播，用收音機一次只能收聽到某一電臺的播音，而不是同時收聽到許多電臺的播音，其原因是(　D　) A．因為收聽到的電臺離收音機最近 B．因為收聽到的電臺頻率最高 C．因為接收到的電臺電磁波能量最強 D．因為接收到的電臺電磁波與收音機調(diào)諧電路的頻率相同，產(chǎn)生了電諧振 解析：選臺就是調(diào)諧過程，使f固＝f電磁波，在接收電路中產(chǎn)生電諧振激起的感應電流最強。 2．有關(guān)電磁場和電磁波，下列說法中正確的是(　D　) A．麥克斯韋首先預言并證明了電磁波的存在 B．變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場 C．使用空間波來傳播信息時主要是應用無線電波波長大、衍射現(xiàn)象明顯，即可以繞過地面上的障礙物 D．頻率為750KHz的電磁波在真空中傳播時，其波長為400m 解析：赫茲用實驗證明了電磁波的存在，A錯；均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場，B錯；空間波沿直線傳播，C錯；λ＝＝m＝400m，D正確。 3．關(guān)于移動電話，下列說法正確的是(　BD　) A．隨身攜帶的移動電話(手機)內(nèi)，只有無線電接收裝置，沒有無線電發(fā)射裝置 B．隨身攜帶的移動電話(手機)內(nèi)，既有無線電接收裝置，又有無線電發(fā)射裝置 C．兩個攜帶手機的人，可以不通過固定的基地臺轉(zhuǎn)接，相互通話 D．無線尋呼機(BP機)內(nèi)只有無線電接收裝置，沒有無線電發(fā)射裝置 解析：由于手機既能聽到對方說話，又能說話讓對方聽到，因而既是發(fā)射裝置又是接收裝置，而尋呼機只能接收外來信號，不能向外發(fā)射，因而B、D對，但手機信號必須經(jīng)過基地臺處理轉(zhuǎn)接才能收到，C錯。 4．下列說法正確的是(　AD　) A．當處于電諧振時，所有的電磁波仍能在接收電路中產(chǎn)生感應電流 B．當處于電諧振時，只有被接收的電磁波才能在接收電路中產(chǎn)生感應電流 C．由調(diào)諧電路接收的感應電流，再經(jīng)過耳機就可以聽到聲音了 D．由調(diào)諧電路接收的感應電流，再經(jīng)過檢波、放大，通過耳機才可以聽到聲音 解析：當處于電諧振時，所有的電磁波仍能在接收電路中產(chǎn)生感應電流，只不過頻率跟諧振電路固有頻率相等的電磁波，在接收電路中激發(fā)的感應電流最強。由調(diào)諧電路接收的感應電流，要再經(jīng)過檢波(也就是調(diào)制的逆過程)、放大，通過耳機才可以聽到聲音，故正確答案為A、D。 5．調(diào)諧電路的可變電容器的動片從完全旋入到完全旋出仍接收不到較高頻率電臺發(fā)出的電信號，要收到電信號，應(　CD　) A．增多調(diào)諧電路中線圈的匝數(shù) B．加大電源電壓 C．減少調(diào)諧電路中線圈的匝數(shù) D．將線圈中的鐵芯取走 解析：影響電感L的因素有線圈匝數(shù)、粗細、長短及有無鐵芯等，而對鐵芯和匝數(shù)分析的題目較多。當調(diào)諧電路的固有頻率等于電臺發(fā)出信號的頻率時，發(fā)生電諧振才能收聽到電臺信號。由題意知收不到電信號的原因是調(diào)諧電路固有頻率低，由以上分析可知在C無法調(diào)節(jié)的前提下，可減小電感L，即可通過C、D的操作增大f。 6．各地接收衛(wèi)星電視訊號的拋物面天線如圖所示，天線頂點和焦點的連線(OO′)與水平面間的夾角為仰角α，OO′在水平面上的投影與當?shù)卣戏降膴A角為偏角β，接收定位于東經(jīng)105.5的衛(wèi)星電視訊號(如CCTV－5)時，OO′連線應指向衛(wèi)星，則我國各地接收天線的取向情況是(我國自西向東的經(jīng)度約為73～135)(　BD　) A．有可能β＝0，α＝90 B．與衛(wèi)星經(jīng)度相同的各地，α隨緯度增加而減小 C．經(jīng)度大于105的各地，天線是朝南偏東的 D．在幾十甚至幾百平方千米的范圍內(nèi)，天線取向幾乎是相同的 解析：如圖所示，α隨緯度的增大而減小，我國不在赤道上，α不可能為零，經(jīng)度大于105的各地，天線應該朝南偏西，由于地球很大，衛(wèi)星距地面很高，幾十甚至幾百平方千米的范圍內(nèi)天線取向幾乎是相同的。 二、非選擇題 7．某居住地A位于某山脈的一邊，山脈的另一邊P處建有一無線電波發(fā)射站，如圖所示。該發(fā)射站可發(fā)送頻率為400kHz的中波和400MHz的微波，已知無線電波在空氣中的傳播速度都為3108m/s，求： (1)該中波和微波的波長各是多少？ (2)發(fā)射站發(fā)出的電磁波是經(jīng)過干涉還是衍射后到達居住地A處的？ (3)若兩種波的接收效果不同，請說明哪一種波的接收效果更好？為什么？ 答案：(1)750m　0.75m　(2)衍射　(3)400kHz接收效果好，因為它的波長長，衍射效果更好。 解析：(1)由λ＝知，λ1＝750m，λ2＝0.75m (2)無線電波繞過山脈到達A處，發(fā)生了衍射現(xiàn)象。 (3)頻率為400kHz的中波接收效果更好，因為它的波長長，衍射現(xiàn)象更明顯。