高中物理3.4無(wú)線電波的發(fā)射、傳播和接收同步練習(xí)（含解析）新人教版選修3-4

PAGE第4節(jié)無(wú)線電波的發(fā)射、傳播和接收1．要有效地發(fā)射無(wú)線電波，第一，振蕩電路產(chǎn)生的電場(chǎng)和磁場(chǎng)必須分布到廣大的__________中，才能有效地把電磁場(chǎng)的能量傳播出去；第二，要有足夠高的________________．研究表明，頻率越高，振蕩電路向外發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大．由振蕩頻率的公式f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))可知，要提高頻率，就要減小______和________的值．2．使電磁波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)叫做________，調(diào)制的方法有兩種，一種是調(diào)幅(AM)，使高頻電磁波的________隨信號(hào)的強(qiáng)弱而改變；另一種是調(diào)頻(FM)，使高頻電磁波的________隨信號(hào)的強(qiáng)弱而改變．3．發(fā)射出去的電磁波，因波長(zhǎng)不同，傳播方式也不同，主要有________、________、____________三種主要傳播方式．4．當(dāng)接收電路的________________跟收到的電磁波的________相同時(shí)，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)，這種現(xiàn)象叫做電諧振．使接收電路產(chǎn)生____________的過(guò)程叫做調(diào)諧．5．要提高LC振蕩電路輻射電磁波的本領(lǐng)，應(yīng)該采取的措施是()A．增加輻射波的波長(zhǎng)B．使振蕩電容器的正對(duì)面積足夠小C．盡可能使電場(chǎng)和磁場(chǎng)分散開(kāi)D．增加回路中的電容和電感6．轉(zhuǎn)換電視頻道，選擇電視節(jié)目，稱為()A．調(diào)諧 B．調(diào)制C．調(diào)頻 D．調(diào)幅概念規(guī)律練知識(shí)點(diǎn)一電磁波的發(fā)射1．為了增大無(wú)線電臺(tái)向空間輻射無(wú)線電波的能力，對(duì)LC振蕩電路結(jié)構(gòu)可采取下列的哪些措施()A．增大電容器極板的正對(duì)面積B．增大電容器極板的間距C．增大自感線圈的匝數(shù)D．提高供電電壓2．用一平行板電容器和一個(gè)線圈組成LC振蕩電路，要增大發(fā)射電磁波的波長(zhǎng)，可采用的做法是()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．在電容器兩極板間加入電介質(zhì)知識(shí)點(diǎn)二電磁波的接收3．關(guān)于電磁波的接收，下列說(shuō)法正確的是()A．當(dāng)處于電諧振時(shí)，所有的電磁波仍能在接收電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流B．當(dāng)處于電諧振時(shí)，只有被接收的電磁波才能在接收電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流C．由調(diào)諧電路接收的感應(yīng)電流，再經(jīng)過(guò)耳機(jī)就可以聽(tīng)到聲音了D．由調(diào)諧電路接收的感應(yīng)電流，再經(jīng)過(guò)檢波、放大，通過(guò)耳機(jī)才可以聽(tīng)到聲音4．調(diào)諧電路的可變電容器的動(dòng)片從完全旋入到完全旋出仍接收不到較高頻率電臺(tái)發(fā)出的電信號(hào)，要收到電信號(hào)，應(yīng)()A．增大調(diào)諧電路中線圈的匝數(shù)B．加大電源電壓C．減小調(diào)諧電路中線圈的匝數(shù)D．將線圈中的鐵芯取走方法技巧練f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))的應(yīng)用技巧5．某收音機(jī)接收電磁波的波長(zhǎng)范圍在182m～577m之間，該收音機(jī)調(diào)諧電路的可變電容器的動(dòng)片完全旋出時(shí)，回路的電容為39pF.求：(1)該收音機(jī)接收電磁波的頻率范圍；(2)該收音機(jī)的可變電容器動(dòng)片完全旋入定片間，回路中的電容是多大．6.一臺(tái)無(wú)線電接收機(jī)，當(dāng)接收頻率為535kHz的信號(hào)時(shí)，調(diào)諧電路里電容器的電容是360pF.如果調(diào)諧電路里的電感線圈保持不變，要接收頻率為1605kHz的信號(hào)時(shí)，調(diào)諧回路里電容器的電容應(yīng)改變?yōu)?)A．40pF B．120pF C．1080pF D．3240pF1．為了有效地把磁場(chǎng)的能量以電磁波形式發(fā)射到盡可能大的空間，除了用敞露空間的電路，還有()A．增大電容器極板間的距離B．減小電容器極板的面積C．減小線圈的匝數(shù)D．采用低頻振蕩電流2．關(guān)于無(wú)線電廣播發(fā)射過(guò)程中的振蕩器的作用，下列說(shuō)法正確的是()A．振蕩器的作用是產(chǎn)生等幅高頻信號(hào)B．振蕩器的作用是產(chǎn)生低頻音頻信號(hào)C．振蕩器的作用是產(chǎn)生高頻音頻信號(hào)D．振蕩器的作用是產(chǎn)生等幅低頻信號(hào)3．關(guān)于調(diào)制器的作用，下列說(shuō)法正確的是()A．調(diào)制器的作用是把低頻聲音信號(hào)加載到高頻信號(hào)上去B．調(diào)制器的作用可以是把低頻信號(hào)的信息加載到高頻信號(hào)的振幅上去C．調(diào)制器的作用可以是把低頻信號(hào)的信號(hào)加載到高頻信號(hào)的頻率上去D．調(diào)制器的作用是將低頻聲音信號(hào)變成高頻信號(hào)，再放大后直接發(fā)射出去4．下列對(duì)無(wú)線電廣播要對(duì)電磁波進(jìn)行調(diào)制的原因的說(shuō)法正確的是()A．經(jīng)過(guò)調(diào)制后的高頻電磁波向外輻射能量的本領(lǐng)更強(qiáng)B．經(jīng)過(guò)調(diào)制后的電磁波在空間傳播得更快C．經(jīng)過(guò)調(diào)制后的電磁波在空間傳播波長(zhǎng)不變D．經(jīng)過(guò)調(diào)制后的電磁波在空間傳播波長(zhǎng)改變5．關(guān)于無(wú)線電波的發(fā)射過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是()A．必須對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制B．必須使信號(hào)產(chǎn)生電諧振C．必須把傳輸信號(hào)加到高頻電流上D．必須使用開(kāi)放回路6．在LC振蕩電路的電容器兩極板距離減小后與某一外來(lái)電磁波發(fā)生電諧振，那么LC振蕩電路原來(lái)的周期T1與外來(lái)的電磁波的周期T2的關(guān)系是()A．T1>T2 B．T1<T2C．T1＝T2 D．都有可能7．電視機(jī)的室外天線能把電信號(hào)接收下來(lái)，是因?yàn)?)A．天線處于變化的電磁場(chǎng)中，天線中產(chǎn)生感應(yīng)電流，相當(dāng)于電源，通過(guò)饋線輸送給LC回路B．天線處于變化的電場(chǎng)中，天線中產(chǎn)生感應(yīng)電流，相當(dāng)于電源，通過(guò)饋線輸送給LC回路C．天線只是有選擇地接收某電臺(tái)的信號(hào)，而其他電視臺(tái)信號(hào)則不接收D．天線將電磁波傳輸?shù)诫娨暀C(jī)內(nèi)8．關(guān)于無(wú)線電波的傳播，下列說(shuō)法正確的是()A．發(fā)射出去的電磁波，可以傳到無(wú)限遠(yuǎn)處B．無(wú)線電波遇到導(dǎo)體，就可以在導(dǎo)體中激起同頻率的振蕩電流C．波長(zhǎng)越短的電磁波，越接近直線傳播D．移動(dòng)電話是利用無(wú)線電波進(jìn)行通信的9．關(guān)于電磁波的傳播，下列敘述正確的是()A．電磁波頻率越高，越易沿地面?zhèn)鞑．電磁波頻率越高，越易沿直線傳播C．電磁波在各種介質(zhì)中傳播波長(zhǎng)恒定D．只要有三顆同步衛(wèi)星在赤道上空傳遞微波，就可把信號(hào)傳遍全世界10.請(qǐng)你將正在放音的收音機(jī)，放入一個(gè)真空罩和一個(gè)金屬網(wǎng)中，觀察收音機(jī)的音量變化．(1)當(dāng)把收音機(jī)放入真空罩內(nèi)(在收音機(jī)外殼撒一些泡沫小球)時(shí)，我們會(huì)看到泡沫小球________(選填“會(huì)”或“不會(huì)”)跳動(dòng)，但是________(選填“會(huì)”或“不會(huì)”)聽(tīng)到聲音，此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明____________________________________________________________________．(2)當(dāng)把收音機(jī)放入一個(gè)金屬網(wǎng)中時(shí)，我們將________(選填“會(huì)”或“不會(huì)”)聽(tīng)到聲音，若將正在放音的錄音機(jī)放入金屬網(wǎng)中則________(選填“會(huì)”或“不會(huì)”)聽(tīng)到聲音，原因是__________________．(提示：金屬網(wǎng)有屏蔽電磁波的作用)11．有波長(zhǎng)分別為290m、397m、566m的無(wú)線電波同時(shí)傳向收音機(jī)的接收天線，當(dāng)把收音機(jī)的調(diào)諧電路的頻率調(diào)到756kHz時(shí)．(1)哪種波長(zhǎng)的無(wú)線電波在收音機(jī)中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)？(2)如果想接收到波長(zhǎng)為290m的無(wú)線電波，應(yīng)該把調(diào)諧電路中可變電容器的動(dòng)片旋進(jìn)一些還是旋出一些？第4節(jié)無(wú)線電波的發(fā)射、傳播和接收答案課前預(yù)習(xí)練1．開(kāi)放空間振蕩頻率LC2．調(diào)制振幅頻率3．地波天波空間波4．固有頻率頻率電諧振5．B[理論證明，電磁波發(fā)射本領(lǐng)(功率)與f成正比，電磁場(chǎng)應(yīng)盡可能擴(kuò)散到周期空間，形成開(kāi)放電路，f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))，C＝eq\f(εS,4πkd)，要使f增大，應(yīng)減小L或C，只有B選項(xiàng)符合題意．]6．A[轉(zhuǎn)換頻道是為了使電視的接收電路的頻率與某電臺(tái)的頻率相同，產(chǎn)生電諧振，故為調(diào)諧．]課堂探究練1．B[要增大無(wú)線電臺(tái)向空間輻射電磁波的能力，必須提高其振蕩頻率，由f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))知，可減小L和C以提高f，要減小L可采取減少線圈匝數(shù)，向外抽出鐵芯的辦法，要減小C可采取增大極板間距，減小正對(duì)面積，減小介電常數(shù)的辦法，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．]點(diǎn)評(píng)發(fā)射無(wú)線電波的能力與電磁振蕩的頻率成正比．電磁振蕩的頻率為f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC)).2．BD[由λ＝c/f可知，要增大發(fā)射電磁波的波長(zhǎng)，必須減小振蕩電路的振蕩頻率f；由f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))可知，要減小f，就必須增大平行板電容器的電容C或電感L；由C＝εS/4πkd可知，要增大C，就必須減小電容器兩極板間的距離或在電容器兩極板間加入電介質(zhì)．]點(diǎn)評(píng)電磁波的傳播速度為光速，速度、波長(zhǎng)與頻率的關(guān)系為λ＝eq\f(c,f).3．AD[當(dāng)處于電諧振時(shí)，所有的電磁波仍能在接收電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，只不過(guò)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(yīng)電流最強(qiáng)．由調(diào)諧電路接收的感應(yīng)電流，要再經(jīng)過(guò)檢波(也就是調(diào)制的逆過(guò)程)、放大，通過(guò)耳機(jī)才可以聽(tīng)到聲音，故正確答案為A、D.]點(diǎn)評(píng)(1)電諧振就是電磁振蕩中的“共振”．(2)調(diào)諧與電諧振不同，電諧振是一個(gè)物理現(xiàn)象，而調(diào)諧則是一個(gè)操作過(guò)程．4．CD[當(dāng)調(diào)諧電路的固有頻率等于電臺(tái)發(fā)出信號(hào)的頻率時(shí)，發(fā)生電諧振才能收聽(tīng)到電臺(tái)信號(hào)．由題意知收不到電信號(hào)的原因是調(diào)諧電路固有頻率低，由f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))可知，在電容C無(wú)法再調(diào)節(jié)的前提下，可減小電感L，即可通過(guò)C、D兩項(xiàng)的操作升高f.]點(diǎn)評(píng)調(diào)諧電路的固有頻率f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))，要改變電路的固有頻率可從兩個(gè)角度：改變電容和改變電感．5．(1)5.2×105Hz～16.5×105Hz(2)392pF解析(1)由λ＝eq\f(c,f)得f＝eq\f(c,λ)，c為真空中的光速，代入數(shù)據(jù)可解得其電磁波的頻率范圍為5.2×105Hz～16.5×105Hz.(2)動(dòng)片完全旋出時(shí)，電容最小C1＝39pF，其振蕩周期最小，對(duì)應(yīng)接收的電磁波的波長(zhǎng)最短為λ1＝182m.動(dòng)片完全旋入時(shí)，電容最大，設(shè)其為C2，其振蕩周期最大，對(duì)應(yīng)接收的電磁波的波長(zhǎng)最長(zhǎng)為λ2＝577m.由f＝eq\f(c,λ)＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))，得eq\r(\f(C2,C1))＝eq\f(λ2,λ1).故C2＝eq\f(λ\o\al(2,2),λ\o\al(2,1))C1＝(eq\f(577,182))2×39pF＝392pF.方法總結(jié)(1)對(duì)電磁波來(lái)說(shuō)，前面所學(xué)的v＝eq\f(λ,T)＝fλ等公式仍然成立．(2)收音機(jī)的波段是指：在可調(diào)節(jié)范圍內(nèi)能夠使該收音機(jī)LC振蕩電路達(dá)到電諧振的電磁波波長(zhǎng)范圍．6．A[由f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))得，eq\f(f1,f2)＝eq\r(\f(L2C2,L1C1))f1＝535×103＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(C1L0)) ①f2＝1605×103＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(C2L0)) ②eq\f(①,②)得，eq\f(535,1605)＝eq\r(\f(C2,C1))又C1＝360pF，得C2＝40pF]方法總結(jié)(1)充分利用公式f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))；(2)當(dāng)調(diào)諧回路的頻率與接收到的電磁波的頻率相同時(shí)，發(fā)生電諧振．課后鞏固練1．ABC[實(shí)行開(kāi)放電路和提高輻射頻率是發(fā)射電磁波的兩種有效方法．由f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))、C＝eq\f(εS,4πkd)可知，A、B、C選項(xiàng)正確．]2．A3．ABC[調(diào)制器的作用是把低頻聲音信號(hào)加載到高頻振蕩信號(hào)上去，如果高頻信號(hào)的振幅隨低頻信號(hào)的變化而變化，則是調(diào)幅；如果高頻信號(hào)的頻率隨低頻信號(hào)的變化而變化，則是調(diào)頻．由于低頻信號(hào)不利于直接從天線發(fā)射，所以需要將低頻信號(hào)加載到高頻信號(hào)上去．]4．AD[調(diào)制是把要發(fā)射的信號(hào)“加”到高頻等幅振蕩上去，頻率越高，傳播信息能力越強(qiáng)，A對(duì)；電磁波在空氣中以接近光速傳播，B錯(cuò)；由v＝λf，知波長(zhǎng)與波速和傳播頻率有關(guān)，C錯(cuò)，D對(duì)．]5．ACD[電磁波的發(fā)射過(guò)程中，一定要對(duì)低頻輸入信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，用開(kāi)放電路發(fā)射．]6．B[由T＝2πeq\r(LC)和C＝eq\f(εS,4πkd)可知，當(dāng)d減小時(shí)，T增大．則T1<T2.]7．A[根據(jù)無(wú)線電波的接收原理，可知A正確．]8．BCD[無(wú)線電波在傳播過(guò)程中，遇到障礙物就被吸收一部分，遇到導(dǎo)體，會(huì)在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生渦流(同頻率的振蕩電流)，故A錯(cuò)、B正確．波長(zhǎng)越短，傳播方式越接近光的直線傳播，移動(dòng)發(fā)射或接收的電磁波屬于無(wú)線電波的高頻段．故C、D正確．]9．BD[該題考查無(wú)線電波的用途和特點(diǎn)．由c＝λf可判定：電磁波頻率越高，波長(zhǎng)越短，衍射性越差，不宜沿地面?zhèn)鞑ィ獾膫鞑ハ嗨?，沿直線傳播，故B對(duì)，A錯(cuò)；電磁波在介質(zhì)中傳播時(shí)，頻率不變，而傳播速度改變，由v＝λf，可判斷波長(zhǎng)改變，C錯(cuò)；由于同步衛(wèi)星相對(duì)地面靜止在赤道上空3600km高的地方，用它作微波中繼站，只要有三顆，就能覆蓋全球，D正確．]10．(1)會(huì)不會(huì)電磁波可以在真空中傳播到收音機(jī)，但是收音機(jī)發(fā)出的聲波必須通過(guò)介質(zhì)才能傳播出來(lái)(2)不會(huì)會(huì)電磁波被金屬網(wǎng)罩屏蔽，因此收音機(jī)無(wú)法收到信息．但是錄音機(jī)發(fā)出的聲波可以順利傳播出來(lái)．11．(1)波長(zhǎng)為397m的無(wú)線電波在收音機(jī)中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)(2)旋出一些解析