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高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）人教版物理高二选修2-1第五章第二节无线电波的发射、接收和传播同步训练一．选择题1．1927年，英国发明家贝尔德在伦敦第一次用电传递了活动的图象，标志着电视的诞生．电视塔天线发送的是（）A．电子B．电流C．声波D．电磁波答案：D解析：解答：电磁波可以传递声音、图象等信息，电视节目和广播节目都是通过电磁波传播的；电视塔上天线的作用是让载有音频、视频信号的高频电流产生电磁波并发射出去，故选项D正确，选项ABC错误；故选：D．分析：电视节目是通过电磁波传播的，它由电视台发射塔发射，由电视机天线接收，再通过选台选出特定频率的电磁波．2．在真空中，所有电磁波都具有相同的（）A．频率B．波长C．波速D．能量答案：C解析：解答：所有的电磁波在真空中都具有相同的波速，而γ射线的频率和能量最大，无线电波的频率与能量最小，对于不同电磁波的波长，无线电波最长，γ射线最小，故C正确，ABD错误．故选：C．分析：要解答本题需掌握：电磁波在真空中传播的速度均等于光速，而频率各不相同，且能量也不同，由c=λf可知，波长与频率成正比．3．卫星定位系统在日常生活中有广泛的应用，定位时，接收器需要获得卫星发送的信号．卫星发送的是（）A．声波B．电磁波C．次声波D．机械波答案：B解析：解答：根据电磁波传播速度大，且在能真空中传播，等特点，卫星定位系统在日常生活中有广泛的应用，定位时，接收器需要获得卫星发送的信号（加载在电磁波上），故B 正确，ACD 错误；故选：B ．分析：卫星定位系统中，依靠电磁波来传递与接收信息，从而进行定位．4．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的有（ ）A ． 电磁波不能在真空中传播B ． 变化的电场一定能产生变化的磁场C ． 电磁波在真空中传播的速度是340m/sD ． 变化的电场和磁场由近及远地向周围空间传播形成电磁波答案：D解析：解答：A 、电磁波是一种物质，可在真空中传播，电磁波在真空中的传播速度总是3×108m/s ，等于光速，故A 、C 错误；B 、变化的电场能产生磁场，变化的磁场能产电场，但非均匀变化电场能生非均匀变化磁场，若是均匀变化的电场，则产生恒定的磁场，故B 错误；D 、电磁场是由变化的电场和磁场，从发生区域由近及远的传播形成电磁波，故D 正确； 故选：D ．分析：变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场；均匀变化的电场产生稳定的磁场，均匀变化的磁场产生稳定的电场；非均匀变化的电场产生变化的磁场，非均匀变化的磁场产生变化的电场；电场与磁场统称为电磁场；电磁场从发生区域由近及远的传播称为电磁波；电磁波是一种物质，可在真空中传播，真空并不空，它有场这种物质；电磁波在真空中的传播速度总是3×108m/s ．5．电磁波在真空中传播的速度是3.00×108m/s ，有一个广播电台的频率为90.0MHz ，这个台发射的电磁波的波长为（ ）A ． 2.70mB ． 3.00mC ． 3.33mD ．270m 答案：C解析：解答：电磁波的传播速度是光速，频率波长速度的关系是c=λf ，所以86310 3.339010c m f λ⨯===⨯，故C 正确．分析：电磁波的波长、波速和频率的关系：c=λf．电磁波的波速等于光速，根据公式求出电磁波的波长6．用于通信的无线电波能绕过建筑墙体从而保证手机能正常接收信号，而光波却不能绕过墙体实现正常照明功能，这是因为（）A．无线电波是横波，光波是纵波B．无线电波的波速小于光波的波速C．无线电波的振幅大于光波的振幅D．无线电波的波长大于光波的波长答案：D解析：解答：波发生明显的衍射现象的条件是：孔缝的宽度或障碍物尺寸与波长相比差不多或比波长更短．由于无线电波的波长比较大和楼房的高度相近，远大于光波的波长；故无线电波可以发生明显的衍射现象，而可见光的波长很小，无法发生明显的衍射现象．故只有D 正确．故选：D．分析：波能否绕过某一建筑物传播是指波是否发生明显的衍射现象，波发生明显的衍射现象的条件是：孔缝的宽度或障碍物尺寸与波长相比差不多或比波长更短．7．下列说法正确的是（）A．光的偏振现象说明光是一种电磁波B．无线电波的发射能力与频率有关，频率越高发射能力越强C．一个单摆在海平面上的振动周期为T，那么将其放在某高山之巅，其振动周期一定变小D．根据单摆的周期公式12Tgπ=，在地面附近，如果l→∞，则其周期T→∞答案：B解析：解答：A、光的偏振现象说了光是横波，故A错误；B、无线电波的发射能力与频率成正比，频率越高发射能力越强，故B正确；C、单摆的周期公式12Tgπ=，其放在某高山之巅，重力加速度变小，其振动周期一定大，故C错误；D、根据单摆的周期公式12Tgπ=，在地面附近，如果l→∞，则重力加速度变化，故D错误；分析：光的偏振说明光是横波；频率越高发射能力越强；根据周期公式12Tgπ=，放在某高山之巅，重力加速度变化，导致周期变化，若L无穷长时，则重力加速度发生变化；当波长越长，越容易发生衍射现象，从而即可各项求解．8．关于电磁波及其应用下列说法正确的是（）A．麦克斯韦首先通过实验证实了电磁波的存在B．电磁波是纵波且能够发生干涉和衍射现象C．电磁波的接收要经过调谐和调制两个过程D．微波能使食物中的水分子热运动加剧从而实现加热的目的答案：D解析：解答：A、赫兹首先通过实验证实了电磁波的存在，故A错误；B、电磁波的振动方向与传播方向相互垂直，因此为横波，干涉和衍射现象是波特有的现象，故B错误；C、调制是电磁波发射过程中的操作，故C错误；D、微波能使食物中的水分子热运动快速加剧从而加热食物，这就是微波炉的工作原理，故D正确；故选：D．分析：赫兹首先通过实验证实了电磁波的存在；能发生干涉和衍射是电磁波的基本特征；调制是电磁波发射过程；依据微波炉的加热原理可分析D；红外线是一种光波，且任何物质都发射红外线；9．以下说法中正确的是（）A．无线电波、可见光、红外线、紫外线、X射线的波长逐渐减小B．折射率越大，介质对光的偏折本领越大C．海市蜃楼产生是因为光的衍射现象D．相机镜头上的增透膜利用的是光的偏振现象，增加了透射光的能量，让成像更清晰答案：B解析：解答：A、红外线的波长大于可见光的波长；故A错误；B、折射率反映介质对光偏折本领的大小；折射率越大，介质对光的偏折本领越大；故B正确；C、海市蜃楼产生是因为光的折射现象形成的；故C错误；D、相机镜头上的增透膜利用的是光的干涉原理制成的；故D错误；故选：B．分析：解答本题应掌握：光谱中波长的分布规律；光的折射现象及应用；明确增透膜利用了光的干涉原理制成的．10．在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制，调制分调幅和调频两种．如图①所示有A、B两幅图．在收音机电路中天线接收下来的电信号既有高频成分又有低频成分，经放大后送到下一级，需要把高频成分和低频成分分开，只让低频成分输入下一级，如果采用如练图②所示的电路，图中虚线框a和b内只用一个电容器或电感器．以下关于电磁波的发射和接收的说法中，正确的是（）A．在电磁波的发射技术中，图②中A是调幅波B．在电磁波的发射技术中，图①中B是调幅波C．图②中a是电容器，用来通高频阻低频，b是电感器，用来阻高频通低频D．图②中a是电感器，用来阻交流通直流，b是电容器，用来阻高频通低频答案：C解析：解答：AB、调幅，即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载，故AB中A为调幅波，B为调频波；故A、B错误；CD、根据交流电路中电容的通高频阻低频和电感线圈的通低频阻高频作用可知，元件a要让高频信号通过，阻止低频信号通过，故元件a是电容较小的电容器元；元件b要让低频信号通过，阻止高频信号通过，故元件b是高频扼流圈．故C正确，D错误；故选：C．分析：调幅，即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载．调频是通过改变频率来实现信号加载的；电容器具有通高频、阻低频的作用，这样的电容器电容应较小．电感线圈在该电路中要求做到通低频、阻高频，所以它是一个高频扼流圈，其自感系数应该较小11．电磁波已广泛运用于很多领域．下列关于电磁波的说法符合实际的是（）A．电磁波不能产生衍射现象B．常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机C．根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度D．光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同答案：C解析：解答：AB、电磁波是横波，波都能发生干涉和衍射，常用红外线做为脉冲信号来遥控电视，故A、B错误；C、由于波源与接受者的相对位移的改变，而导致接受频率的变化，称为多普勒效应，所以可以判断遥远天体相对于地球的运动速度，故C正确；D、根据光速不变原理，知在不同惯性系中，光在真空中沿不同方向的传播速度大小相等，故D错误．故选：C．分析：电磁波是横波，波都能发生干涉和衍射，常用红外线做为脉冲信号来遥控电视；利用多普勒效应和光速不变原理判断CD选项．12．下列说法中，正确的是（）A．电磁波不能在真空中传播B．无线电通信是利用电磁波传输信号的C．电磁波在真空中的传播速度与频率有关D．无线电广播与无线电视传播信号的原理毫无相似之处答案：B解析：解答：A、电磁波的传播不需要介质，在真空中可以传播．故A错误．B、无线电通信是利用电磁波传输信号．故B正确．C、电磁波在真空中的传播速度相同，与频率无关．故C错误．D、无线电广播与无线电视传播信号的原理相似．故D错误．故选B．分析：电磁波的传播不需要介质，无线电广播与无线电视传播信号的原理相似．13．下列说法中，正确的是（）A．电磁波不能在真空中传播B．无线电广播与无线电视传播信号的原理毫无相似之处C．电磁波在真空中的传播速度与频率有关D．无线电通信是利用电磁波传输信号的答案：D解析：解答：A、电磁波的传播不需要介质，故A错误；B、无线电广播与无线电视传播信号的原理相似，都用电磁波传输信号，故B错误；C 、电磁波在真空中的传播速度与频率无关，均为3×108m/s ，故C 错误；D 、由于电磁波传输速度快，故无线电通信利用电磁波传输信号，故D 正确；故选：D ．分析：电磁波的传输不需要介质；电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s ；无线电通信利用电磁波传输信号．14．下列说法中正确的是（ ）A ． 在玻璃幕墙表面镀一定厚度的金属氧化物，利用衍射现象使外面的人在白天看不到幕墙里面的情况B ． 紫外线的频率与固体物质分子的固有频率接近，容易引起分子共振，产生内能C ． 来回抖动带电的梳子，在空间就会形成变化的电磁场，产生电磁波D ． 地面上两北斗卫星导航终端同时发出定位申请信号，在高速运行的卫星上看两信号也一定是同时发出的答案：C解析：解答：A 、在玻璃幕墙表面镀一定厚度的金属氧化物，利用镜面反射使外面的人看不到幕墙里面的情况；故A 错误．B 、红外线的频率与固体物质分子的固有频率接近，容易引起分子共振，产生内能．故B 错误．C 、来回抖动带电的梳子，产生变化的电场，变化的电场产生变化的磁场，变化的电场和变化的磁场交替产生，形成电磁波．故C 正确．D 、地面上两北斗卫星导航终端同时发出定位申请信号，在高速运行的卫星上看两信号不是同时的．故D 错误．故选C ．分析：在玻璃幕墙表面镀一定厚度的金属氧化物，利用镜面反射使外面的人看不到幕墙里面的情况；当驱动力的频率紧急物体的固有频率时，会发生共振．变化的电磁场交替产生，形成电磁波．15．电磁波由真空进入介质后，发生变化的物理量有（ ）A ． 波长和频率B ． 波速和频率C ． 波长和波速D ．频率和能量 答案：C解析：解答：频率由波本身性质决定，与介质无关，所以电磁波从真空中进入介质后，频率不变，波速减小，根据v fλ=知波长变短．根据E=hγ知，能量不变．故C 正确，A 、B 、D 错误．故选：C ． 分析：电磁波从真空进入介质，频率不变，波速变化，根据v fλ=判断波长的变化．根据E=hγ判断能量的变化．二．填空题16．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了这一预言．电磁波按照波长由长到短排列依次是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、 、γ射线．南京调频音乐电台的播放频率是105.8MHz ，已知电磁波的传播速度为3.0×108m/s ，则该电台信号的波长是 m ．答案：X 射线|2.8解析：解答：按照波长从大到小的顺序依次是无线电波、红外线、紫外线和γ射线． 由v=λf 可知，86310 2.8105.810v m f λ⨯===⨯； 故答案为：X 射线，2.8．分析：电磁波谱按照波长从大到小的顺序依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线和γ射线．17．某防空雷达发射的电磁波频率为f =3×103MH Z ，屏幕上尖形波显示，从发射到接受经历时间△ t =0.4ms ，那么被监视的目标到雷达的距离为 km ，该雷达发出的电磁波的波长为 m ．答案：被监视的目标到雷达的距离为60km|雷达发出的电磁波的波长为0.1m解析：解答：光速为3×108m/s （1）由v=λf 得：8863100.131010v m f λ⨯===⨯⨯（2）由s v t= 得，s=vt =3×108m/s×0.4s=12×107m电磁波传播距离是单向距离的2倍，故卫星离地为：602s d km == 答：被监视的目标到雷达的距离为60km ；雷达发出的电磁波的波长为0.1m ．分析：（1）由波速、波长和频率的关系可求得频率，（2）由电磁波的传播速度由速度公式可求得距离．18． “嫦娥三号”依靠 （选填“电磁”或“声”）波将拍到的月貌图片传回地球，此波由真空进入大气的传播过程中，保持不变的是 （选填“速度”或“频率”）．答案：电磁|频率解析：解答： “嫦娥三号”依靠电磁波将拍到的月貌图片传回地球，各种电磁波的频率有波源决定，当光真空到大气的传播过程中，频率不变； 根据c v n=，可知，速度随着折射率增大而减小， 故答案为：电磁，频率．分析：依据各种电磁波在真空中能传播，从而能够接收或发射信号，且波传播过程中，波的频率不变，波长与波速有变化关系．19．有一种“隐形飞机”，可以有效避开雷达的探测，秘密之一在于它的表面有一层特殊材料，这种材料能够 （填“增强”或“减弱”）对电磁波的吸收作用；秘密之二在于它的表面制成特殊形状，这种形状能够 （填“增强”或“减弱”）电磁波反射回雷达设备．答案：增强|减弱解析：解答：现代的“隐形飞机”之所以能够避开雷达的探测，其原因在于它的表面制成特殊形状，这种形状能够减弱电磁波的反射，同时隐形飞机的表面有一层特殊材料，这种材料能够增强对电磁波的吸收作用，使得雷达受到反射回来的电磁波发生变化，即导致雷达无法根据反射回来的电磁波判断前方物体．故答案为：增强；减弱．分析：雷达的工作原理是这样的：其首先向外发射电磁波，这些电磁波碰到前方物体后发生反射，即雷达通过接收到的反射回来的电磁波的情况判断前方的物体情况．所以该题可以据上面所说的雷达的工作原理分析即可．20．电磁波在某种均匀介质中以2×108m/s 的速度传播，如果它的频率f =1MHz ，则电磁波在这种介质中的波长是 ．答案：200m解析：解答：电磁波在某种均匀介质中以2×108m/s 的速度传播，如果它的频率f =1MHz ，根据波速公式v=λf ，有： 86210200110v m f λ⨯===⨯ 故答案为：200m ．分析：已知光在介质中的传播速度和频率，根据波速公式v=λf 求解波长．21．①太阳辐射中含有可见光、红外线、紫外线，同时还有X 射线、γ射线、无线电波．太阳辐射的能量主要集中在可见光、红外线和紫外线三个区域内．在这三个区域内的电磁波按照频率由高到低的顺序排列应为 、可见光和 ．②有一种生命探测仪可以探测生命的存在．我国四川汶川特大地震发生后，为了尽快营救废墟中的伤员，救援人员就广泛应用了这种仪器，该仪器主要是接收人体发出电磁波中的 （选填“可见光”、“红外线”或“紫外线”）．答案：紫外线|红外线|红外线解析：解答：（1）电磁波按照频率由高到低的顺序排列应为：γ射线、x 射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波；太阳辐射的能量主要集中在可见光、红外线和紫外线三个区域内；这三个区域内的电磁波按照频率由高到低的顺序排列应为：紫外线、可见光、红外线；（2）黑体辐射的辐射强度与波长关系与物体的温度有关，人体会发射红外线，而人体的温度与周围环境温度不同，故通过探测红外线来寻找生命；故答案为：（1）紫外线，红外线；（2）红外线分析：（1）电磁波按照频率由高到低的顺序排列应为：γ射线、x 射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波；（2）人体会发射红外线，黑体辐射的辐射强度与波长关系与物体的温度有关；三．解答题22．已知真空中某电磁波的频率是3.0×1010Hz ，那么该电磁波在真空中的波长是多少？ 答案：由波速公式c=λf ，得该电磁波在真空中的波长：8103100.01310c m f λ⨯===⨯ 解析：解答：由波速公式c=λf ，得该电磁波在真空中的波长：8103100.01310c m f λ⨯===⨯ 答：该电磁波在真空中的波长是0.01m ．分析：任何电磁波在真空中传播的速度都等于光速c ，由波速公式c=λf 求解该电磁波在真空中的波长．23．由自感系数为L 的线圈和可变电容器C 构成收音机的调谐电路．该收音机能接收到f 1=550kHz 至f 2=1650kHz 范围内的所有电台．求：（1）该收音机能接收到的电磁波的波长范围；答案：由c=λf 可得：c fλ=， 则最大波长为：813310545.555010c m f λ⨯===⨯；最小波长为：823310181.8165010c m f λ⨯===⨯； 故波长范围为：181.8m ～545.5m ；（2）可变电容器与f 1对应的电容C 1和与f 2对应的电容C 2的比值12C C ． 答案：由2T LC π=得：2214C Lf π= 则C 与频率的平方成反比；故电容之比为：2121650()9550C C ==； 解析：解答：①由c=λf 可得：c fλ=， 则最大波长为：813310545.555010c m f λ⨯===⨯； 最小波长为：823310181.8165010c m f λ⨯===⨯； 故波长范围为：181.8m ～545.5m ； ②由2T LC π=得：2214C Lf π= 则C 与频率的平方成反比；故电容之比为：2121650()9550C C ==； 分析：①由c=λf 可求得能接收到的电磁波的波长范围； ②由12f LC π=可确定出电容的比值．24．在真空中传播的波长为15m 的电磁波，进入某一介质中传播时，若传播速度变为2×108m/s ，求：（1）该电磁波的频率是多少赫兹？答案：电磁波的频率8731021015cf Hz λ⨯===⨯ （2）该电磁波在此介质中的波长是多少？答案：电磁波在介质中的波长8721010210v m f λ⨯'===⨯ 解析：解答：①电磁波的频率8731021015cf Hz λ⨯===⨯． ②电磁波在介质中的波长8721010210v m f λ⨯'===⨯．分析：根据电磁波在真空中的波长和波速求出电磁波的频率，电磁波从真空进入介质，频率不变，根据电磁波在介质中的速度和波速求出电磁波在介质中的波长．25．车载Mp3可以把Mp3中储存的音乐，以无线发射方式发射到车载调频立体声收音设备中，车主只需将汽车收音机的频率设定为车载Mp3的频率，或让收音机搜索到该频率即可进行播放．如图为某种型号的车载Mp3，若其设置频率为87.5MHz ，试求：（1） 所发射的无线电波的波速是多少？答案：电磁波在空气中的传播速度大约是c =3.0×108m/s（2）所发射的无线电波的波长是多少？答案：f =87.5MHz=8.7×107Hz ， 87310 3.438.7510c m f λ⨯===⨯解析：解答：（1）电磁波在空气中的传播速度大约是c =3.0×108m/s （2）f =87.5MHz=8.7×107Hz ， 87310 3.438.7510c m f λ⨯===⨯． 答：（1）所发射的无线电波的波速是3.0×108m/s ；（2）所发射的无线电波的波长是3.43m ．分析：（1）电磁波在空气中的传播速度大约是3.0×108m/s．（2）知道电磁波速和频率，根据c=λf，求出波长．。
高二物理无线电波的发射接收和传播试题1.霍尔元件能转换哪两个物理量（）A．把温度这个热学量转换成电阻这个电学量B．把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量C．把力这个力学量转换成电压这个电学量D．把光照强弱这个光学量转换成电阻这个电学量【答案】B【解析】（1）金属导体中移动的是自由电子，当电流的方向水平向右时，电子向左定向移动，受到洛伦兹力发生偏转，根据电子偏转到哪一表面判断电势的高低．（2）当电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等时，EH和UH达到稳定值，根据电场力与洛伦兹的大小与I和B以及霍尔元件厚度d之间的关系U=力平衡，结合电流I=nevS，推导出UH=Bdv思路分析：解决本题的关键知道金属导体中移动的是自由电子，根据左手定则判断电子偏转方向，的大小与I和B以从而得出表面电势的高低．会根据荷所受的电场力与洛伦兹力相等，推导出UH及霍尔元件厚度d之间的关系试题点评：考查对霍尔效应的理解．2.下列对电磁波的发射技术中调制的理解正确的是()A．使发射的信号振幅随高频振荡信号而改变叫调幅B．使高频振荡信号振幅随发射的信号的改变叫调幅C．使发射的信号频率随高频振荡信号而改变叫调频D．使高频振荡信号的频率随发射的信号而改变叫调频【答案】B、D【解析】由调幅和调频的概念可知B、D正确。
思路分析：根据概念做出选择试题点评：考查对调幅和调频的概念的熟悉程度3.收音机中的调谐电路线圈的自感系数为L，要想接收波长为λ的电台信号，应把调谐电路中电容器的电容调至(c为光速)()A．λ/2πLc B．1/2πC．λ2/2πLc2D．λ2/4π2Lc2【答案】D【解析】波长为λ的信号，频率为f＝，故＝，解得C＝，选项D正确。
思路分析：根据频率、波长、波速的关系，利用振荡电路的固有周期的公式联立求解。
试题点评：考查频率、波长、波速的关系式和周期公式的应用4.为了有效地把磁场的能量以电磁波形式发射到尽可能大的空间。
如果用敞露空间的电路后，还需要加上行之有效的办法是()A．增大电容器极板间的距离B．减小电容器极板的正对面积C．减小线圈的匝数D．采用低频振荡电流【答案】A、B、C【解析】有效发射电磁波的条件是高频率和开放电路，要提高频率，由f＝可知，减小L、S、d有关，分析可知A、B、C或减小C，L与线圈匝数及有无铁芯等有关，C＝，与εr正确。
4.3无线电波的发射和接收课程标准物理素养1.知道有效发射电磁波的两个条件.2.了解无线电波的特点及传播规律.3.了解调制(调幅、调频)、电谐振、调谐、解调在电磁波发射、接收过程中的作用．物理观念：了解调制、调幅、调频、调谐、解调、电谐振的概念及其相互关系。
科学思维：能解释无线电波发射、接收的过程。
科学探究：了解电视广播的发射与接收的原理与过程。
科学态度与责任：领会高频电磁波在无线电发射与接收中的重要作用。
010203（一）课前研读课本，梳理基础知识：一、无线电波的发射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，频率越，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，因此采用电路．2．实际应用中的开放电路，线圈的一端用导线与相连，这条导线叫作地线；线圈的另一端与高高地架在空中的相连．3．电磁波的调制：在电磁波发射技术中，使载波随各种而改变的技术．调制分为调幅和调频．(1)调幅(AM)：使高频电磁波的随信号的强弱而变的调制方法．(2)调频(FM)：使高频电磁波的随信号的强弱而变的调制方法．二、无线电波的接收1．接收原理：电磁波在传播时如果遇到，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．2．电谐振：当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率时，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．(1)调谐：使接收电路产生的过程．(2)解调：把声音或图像信号从中还原出来的过程．调幅波的解调也叫检波．三、电视广播的发射和接收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信号再进行传播．2．高频电视信号的三种传播方式：地面传输、有线网络传输以及传输．3．电视信号的接收：电视机接收到的高频电磁波信号经过将得到的电信号转变为图像信号和伴音信号．04【题型一】无线电波的发射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．【典型例题1】实际发射无线电波的过程如图甲所示，高频振荡器产生高频等幅振荡如图乙所示，人对着话筒说话时产生低频信号如图丙所示．则发射出去的电磁波图像应是( )【对点训练1】1886年，赫兹做了如图所示实验，关于该实验，以下说法正确的是（ ）A．实验证实了电磁波的存在B．实验证实了法拉第的电磁场理论C．实验可以说明电磁波是一种纵波D．在真空环境下进行实验，仍能观察到明显的火花放电【题型二】无线电波的接收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．【典型例题2】如图甲所示为收音机的调谐电路，改变可变电容器C的电容，进而改变调谐电路的频率。
5.2无线电波的发射同步练习一、单选题1.下列说法中正确的是A. 变化的磁场不能产生电场B. 变化的电场不能产生磁场C. 麦克斯韦证实了电磁波的存在D. 电磁波能在真空中传播【答案】D【解析】解：A、变化的磁场周围会产生电场，故A错误；B、变化的电场周围会产生磁场；故B错误；C、麦克斯韦预言了电磁波的存在；但赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在；故C错误；D、电磁波可以在真空、固体、液体、气体中传播；故D正确；故选：D．2.许多老人散步时，手里拿着带有天线的收音机，这根天线的主要功能是A. 接受电磁波B. 发射电磁波C. 放大声音D. 接收声波【答案】A【解析】解：收音机的天线是接收空间电磁波的装置，不能接收声波；收音机不能发射电磁波，同时放大声音利用的功放装置；故A正确，BCD错误．故选：A．3.某地面卫星接收站的纬度为。
已知地球半径为R，重力加速度为g，自转周期为光速为c，则地球同步卫星发射的电磁波到该接收站的时间不小于A.B.C. 其中D. 其中【答案】D得：；因为地球表面物体重力等于万有引力，即为：第 1 页，得：联立解得：地球同步卫星发射的电磁波到西安地区的最短路程为：电磁波的传播速度为c故最短时间为：其中，故D正确，ABD错误。
故选：D。
4.电台将播音员的声音转换成如图甲所示的电信号，再加载到如图乙所示的高频载波上，使高频载波的振幅随电信号改变如图丙所示这种调制方式称为A. 调幅B. 调谐C. 调频D. 解调【答案】A【解析】解：使电磁波随各种信号而改变的技术，叫做调制；而调制共有两种方式：一是调幅，即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载；另一是调频，即通过改变频率来实现信号加载电磁波由题意可知高频载波的振幅随电信号改变；故为调幅；故选：A．5.雷达通过发射一定波长的无线电波来探测空中目标，我国研制的米波雷达对隐形战机有较强的探测能力，其发出的无线电波的频率约为A. HzB. HzC. HzD. Hz【答案】D【解析】解：雷达对隐形战机要有较强的探测能力，说明无线电波的衍射能力较弱，即波长较短，依据波长与频率成倒数关系，可知，发出的无线电波的频率应该越强越好，故ABC错误，D正确；故选：D。
3 无线电波的发射和接收必备知识基础练1.简单的、比较有效的电磁波的发射装置,至少应具备以下电路中的( )①调谐电路②调制电路③高频振荡电路④开放振荡电路A.①②③B.②③④C.①④D.①②④2.(多选)关于无线电波的发射过程,下列说法正确的是( )A.必须对信号进行调制B.必须使信号产生电谐振C.必须把传输信号加到高频电流上D.必须使用开放回路3.如果收音机调谐电路是采用改变电容的方式来改变回路固有频率。
当接收的电磁波的最长波长是最短波长的3倍时,则电容的最大电容与最小电容之比为( )A.3∶1B.9∶1C.1∶3D.1∶94.关于电磁波的发射与接收,下列说法正确的是( )A.调频与调幅都是用高频载波发送信号,原理相同,无本质区别B.解调是将低频信号加载到高频电磁波上进行发射传送的过程C.手持移动电话与其他用户通话时,要靠较大的固定的无线电台转送D.调谐就是将接收电路的振幅调至与电磁载波的振幅相同5.(多选)关于调制器的作用,下列说法正确的是( )A.调制器的作用是把低频声音信号加载到高频信号上去B.调制器的作用可以是把低频信号的信息加载到高频信号的振幅上去C.调制器的作用可以是把低频信号的信息加载到高频信号的频率上去D.调制器的作用是将低频声音信号变成高频信号,再放大后直接发射出去6.如图所示,线圈L的自感系数为25 mH,电阻为零,电容器C的电容为40 μF,灯泡D的规格是“4 V 2 W”。
开关S闭合后,灯泡正常发光,S断开后,LC中产生振荡电流。
若从S断开开始计时,求:×10-3 s时,电容器的右极板带何种电荷;(1)当t=π2(2)当t=π×10-3 s时,LC回路中的电流大小。
关键能力提升练7.LC振荡电路的电容C=556 pF,电感L=1 mH,若能向外发射电磁波,则其周期是多少?电容器极板所带电荷量从最大变为零,经过的最短时间是多少?8.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?9.某高速公路自动测速仪装置如图甲所示,雷达向汽车驶来的方向发射不连续的电磁波,每次发射时间为1×10-6s,相邻两次发射时间间隔为t。
2021-2022学年人教版（2019）选择性必修第二册第四章第3节无线电波的发射和接收过 关 演 练一、单选题1． 下列关于电磁波和机械波的说法中，正确的是A ．机械波和电磁波均有横波和纵波B ．机械波和电磁波均可发生干涉、衍射C ．机械波只能在介质中传播，电磁波只能在真空中传播D ．波源的振动或电磁振荡停止，空间中的波均即刻完全消失2． 某LC 振荡电路的固有周期为T 0，如果保持线圈的自感系数L 不变，将可电容器的电容C 减小到原来的14，则振荡电路的周期将变为（ ）． A ．04T B ．02T C ．2T 0 D ．6T 03． 下列关于机械波和电磁波的说法中正确的是A ．电磁波与机械波都可以在真空中传播B ．雷达是用X 光来测定物体位置的设备C ．将声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程叫做解调D ．机械波在介质中传播一个周期的时间内，波上的质点沿波的传播方向平移一个波长4． 下列物理现象解释正确的是（ ）A ．人造卫星绕地球运行时由于受地磁场影响，在金属外壳中形成的涡流是导致轨道半径变小的原因之一B ．为更好接收波长为10m 的无线电波，应把收音机的调谐频率调到34HzC ．小鸟站在高压电线上不会触电主要是因为小鸟的电阻很大D ．手机信号屏蔽器是利用静电屏蔽的原理来工作的5． 电磁波与我们的日常生活和生产息息相关．下列说法正确的是（ ） A ．麦克斯韦在实验室证实了电磁波的存在B ．在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调谐C ．银行的验钞机和家用电器的遥控器及CT 透视时发出的都是紫外线D ．γ射线的杀伤作用和穿透能力及能量都很强，可用于金属探伤及肿瘤治疗 6． 许多先进的军事作战单位安装了有源相控阵雷达，如图所示。
有源相控阵雷达是相控阵雷达的一种。
有源相控阵雷达的每个辐射器都配装有一个发射/接收组件，每一个组件都能自己产生、接收电磁波，因此在频宽、信号处理和冗度设计上都比无源相控阵雷达具有较大的优势。
3.无线电波的发射和接收课后训练巩固提升一、基础巩固1.转换电视频道,选择自己喜欢的电视节目,这个过程称为( )A.调幅B.调频C.调制D.调谐,从而产生电谐振,这是调谐的过程。
2.简单的、比较有效的电磁波的发射装置,至少应具备以下电路中的( )①调谐电路②调制电路③高频振荡电路④开放振荡电路A.①②③B.②③④C.①④D.①②④放振荡电路。
调制电路是把需要发射的信号装载在高频电磁波上,高频振荡电路能产生高频电磁波,开放振荡电路能把电磁波发送得更远。
而调谐电路是在接收端需要的电路。
3.电视机的室外天线能把电信号接收下来,是因为( )A.天线处于变化的电磁场中,天线中产生感应电流,相当于电源,通过馈线输送给LC电路B.天线只处于变化的电场中,天线中产生感应电流,相当于电源,通过馈线输送给LC电路C.天线只是有选择地接收某电台信号,而其他电视台信号则不接收D.天线将电磁波传输到电视机内,天线中产生了感应电流,此电流通过馈线输送给LC电路;此电流中空间各电台信号激起的电流均存在,但只有频率与调谐电路频率相等的电信号对应电流最强,然后再通过解调处理输入后面电路,故A正确,B、C、D均错误。
4.下图为电视接收过程示意图,其工作过程顺序正确的是( )A.解调——放大——调谐——显示B.调谐——放大——解调——显示C.调谐——解调——放大——显示D.放大——调谐——解调——显示,然后解调,取下信号,最后经放大后再传给显像管显像,所以正确的顺序是C。
5.电磁波在空气中的传播速度为v,北京交通广播电台发射的电磁波的频率为f,电磁波的波长为( )A.vfB.1vf C.fvD.vf,有v=λf,所以λ=vf,故A、B、C 错误,D正确。
6.在无线电波发射和接收的过程中,为了如下目的,各采用的技术措施是什么?可供选择的答案有:A.调制B.开放电路C.检波D.调谐(1)为了向外界更多、更有效地发射电磁波,采用( )(2)为了把某种信号传递出去,采用( )(3)为了接收某种频率的电磁波,采用( )(4)为了从高频振荡电流中分离得到信号,采用( )(2)A (3)D (4)C,另一方面使LC电路的振荡频率提高,从而有利于电磁波的发送;发射信号需要将信号加到载波上,使载波随传输信号的变化而变化,这个过程是调制过程;信号接收首先要调谐信号,然后检波,分离信号。
4.3 无线电波的发射和接收一、选择题1.(多选)关于无线电波的发射过程,下列说法正确的是()A.必须对信号进行调制B.必须使信号产生电谐振C.必须把传输信号加到高频电流上D.必须使用开放电路【答案】ACD【解析】无线电波的发射过程中,一定要对低频输入信号进行调制,用开放电路发射,选项A、C、D正确,B错误。
2.(多选)关于调制器的作用,下列说法正确的是()A.调制器的作用是把低频声音信号加载到高频信号上去B.调制器的作用是可以把低频信号的信息加载到高频信号的振幅上去C.调制器的作用是可以把低频信号的信息加载到高频信号的频率上去D.调制器的作用是将低频声音信号变成高频信号,再放大后直接发射出去【答案】ABC【解析】调制器的作用是把低频声音信号加载到高频振荡信号上去,如果高频信号的振幅随低频信号的变化而变化,则是调幅;如果高频信号的频率随低频信号的变化而变化,则是调频。
由于低频信号不利于直接从天线发射,所以需要将低频信号加载到高频信号上去,选项A、B、C正确,D错误。
3．（单选）下列关于无线电广播要对电磁波进行调制原因的说法正确的是()A.经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的本领更强B.经过调制后的电磁波在空间传播得更快C.经过调制后的电磁波在空间传播波长才能不变D.经过调制后的高频电磁波才能把我们要告知对方的信号有效地传递出去【答案】 D【解析】解析:要将电磁波有效地发射出去,必须有足够高的频率,而需要传递的声音信号通常频率较低,无法直接发射,必须借助于载波来携带,因此必须通过调制将信号加到载波上才能有效地向远处传递,从而把我们要告知对方的信号有效地传递出去。
4.（单选）关于无线电波的发射和接收,下列说法正确的是()A.为了将信号发送出去,先要进行调谐B.为了从各个电台发出的电磁波中将需要的选出来,就要进行调制C.为了从高频电流中取出声音信号,就要进行调制D.由开放电路可以有效地把电磁波发射出去【答案】 D【解析】为了将信号发送出去,首先要进行调制;从各个电台发出的电磁波中将需要的选出来是调谐;从高频电流中取出声音信号,要进行解调;利用开放电路可以有效地把电磁波发射出去,故选D。
2024-2025人教高中物理同步讲义练习选择性必修二4.3无线电波的发射和接收4.4电磁波谱基础导学要点一、无线电波的发射1、有效发射无线电波的条件①振荡电路产生的电场和磁场必须分布到广大的开放空间中，即采用开放电路．①要有足够高的振荡频率，研究表明频率越高，振荡电路向外发射电磁波的本领越大．2、调制①载波：用来“运载”信号的高频等幅波．①调制：把传递的信号“加”到载波上的过程．常用的调制方法有调幅和调频两种．a．调幅：使高频振荡的振幅随信号而变．b．调频：使高频振荡的频率随信号而变．要点二、无线电波的传播与接收1、地波：沿地球表面空间传播的无线电波．2、天波：依靠电离层的反射来传播的无线电波．3、直线传播：沿直线传播的电磁波叫空间波或视波．4、电磁波的接收①原理：电磁波在传播过程中如果遇到导体，会使导体中产生感应电流．因此，空中的导体可以用来接收电磁波．①电谐振与调谐a．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，接收电路中产生的感应电流最强的现象．它与机械振动中的共振类似．b．调谐：使接收电路中产生电谐振的过程．通常说的选台即为调谐过程．调谐的基本原理就是电谐振．要点三、对调制、调幅、调频和解调过程的对比1．无线电波的发射和接收过程2．“调幅”和“调频”是调制的两个不同的方式(1)高频电磁波的振幅随信号的强弱而变的调制方式叫调幅，一般电台的中波、中短波、短波广播以及电视中的图像信号采用调幅波．(2)高频电磁波的频率随信号的强弱而变的调制方式叫调频，电台的立体声广播和电视中的伴音信号采用调频波．3．解调是调制的逆过程声音、图像等信号频率相对较低，不能转化为电信号直接发射出去，而要将这些低频信号加载到高频电磁波信号上去．将声音、图像信号加载到高频电磁波上的过程就是调制．而将声音、图像信号从高频信号中还原出来的过程就是解调．4．正确理解调谐的作用世界上有许许多多的无线电台、电视台及各种无线电信号，如果不加选择全部接收下来，那必然是一片混乱，分辨不清．因此接收信号时，首先要从各种电磁波中把我们需要的选出来，通常叫选台．在无线电技术中是利用电谐振达到该目的的．[特别提醒](1)电谐振就是电磁振荡中的“共振”．(2)调谐与电谐振不同，电谐振是一个物理现象，而调谐则是一个操作过程．要点四、电磁波的传播特性要点五、电磁波谱1．电磁波谱：按电磁波的波长或频率大小的顺序排列成谱，叫做电磁波谱．2．按照波长从长到短依次排列为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．不同的电磁波由于具有不同的波长(频率)，才具有不同的特性．要点六、电磁波的特性及应用1．无线电波：波长大于1 mm(频率小于300 GHz)的电磁波是无线电波，主要用于通信、广播及其他信号传输．2．红外线(1)红外线是一种光波，波长比无线电波短，比可见光长，不能引起人的视觉．(2)所有物体都发射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强．(3)红外线主要用于红外遥感和红外高速摄影．3．可见光：可见光的波长在760 nm到400 nm之间．4．紫外线(1)波长范围在5_nm到370_nm之间，不能引起人的视觉．(2)具有较高的能量，应用于灭菌消毒，具有较强的荧光效应，用来激发荧光物质发光．5．X射线和γ射线(1)X射线频率比紫外线高，穿透力较强，用来检查工业部件有无裂纹或气孔，医学上用于人体透视．(2)γ射线频率比X射线还要高，具有很高的能量，穿透力更强，医学上用来治疗癌症，工业上用于探测金属部件内部是否有缺陷．要点七、电磁波传递能量电磁波是运动中的电磁场，各种各样的仪器能够探测到许许多多的电磁波，表明电磁波可以传递能量．要点八、太阳辐射太阳辐射的能量集中在可见光、红外线和紫外线三个区域，在眼睛最敏感的黄绿光附近，辐射的能量最强．要点九、电磁波谱各种电磁波的共性(1)在本质上都是电磁波，遵循相同的规律，各波段之间的区别并没有绝对的意义．(2)都遵循公式v＝λf，在真空中的传播速度都是c＝3×108 m/s.(3)传播都不需要介质．(4)都具有反射、折射、衍射和干涉的特性．要点突破突破一：无线电波的发射1、由振荡器(常用LC振荡电路)产生高频振荡电流，用调制器将需要传送的电信号调制到振荡电流上，再耦合到一个开放电路中激发出无线电波，向四周发射出去。
