2017_2018学年高中物理第十四章电磁波14.3电磁波的发射和接收检测新人教版选修3_.doc

14.3 电磁波的发射和接收
新提升·课时作业
基础达标
1．下列关于无线电广播要对电磁波进行调制的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．经过调制后的高频电磁波在空间传播得更快
C．经过调制后的高频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传递出去
【解析】　调制是把要发射的信号“加”到高频等幅振荡上去，频率越高，传播信息能力越强，选项D正确，A错误；电磁波在空气中以接近光速传播，选项B错误；由v＝λf知，波长与波速和传播频率有关，选项C错误．
【答案】　D
2．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台电信号，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
【解析】　处于变化的电磁场中的导体都会产生感应电动势．
【答案】　A
3．在电视发射端，由摄像管摄取景物并将景物反射的光转换为电信号，这一过程完成了(　　)
A．电、光转化 B．光、电转化
C．光、电、光转化 D．电、光、电转化
【解析】　摄像管的摄像过程把光信号转化成了电信号，即把一幅图象按照各个部分的明暗情况，逐渐地变为强弱不同的信号电流，然后通过天线把带有信号的电磁波发射出去，B正确，A、C、D错误．
【答案】　B
4．收音机正在收听700 kHz的电台播音，为了改收1400 kHz的电台，应调节收音机调谐电路的可变电容器，使其电容(　　)
A．减小到原来的 B．减小到原来的
C．增大到原来的2倍 D．增大到原来的4倍
【解析】　调谐电路(LC振荡电路)的频率公式为f＝，所以若要f增大为原来的2倍，必须使电容减小到原来的.
【答案】　B
5．目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz至1000 MHz的范围内．下列关于雷达和电磁波的说法不正确的是(　　)
A．真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3 m至1.5 m之间
B．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的
C．测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离
D．波长越短的电磁波，反射性能越强
【解析】　电磁波在真空中的传播速度等于光速，由c＝λf，可求得波长范围，A选项正确．恒定不变的电场或磁场不能产生变化的磁场与电场，从而形成电磁波，故B选项错误．依据2s＝c·t，我们测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离，C选项正确．波长越短的电磁波，传播的直线性越好，反射性能越强，故D选项正确．
【答案】　B
6．图中a)为一个调谐接收电路，图(b)、图(c)、图(d)为电路中的电流随时间变化的图象，则下列描述错误的是(　　)

A．i1是L1中的电流图象
B．i1是L2中的电流图象
C．i2是L2中的电流图象
D．i3是流过耳机的电流图象
【解析】　图(b)为接收电路接收到的高频调幅波，A对B错；图(c)为接收电路中经检波后的电流，C对，图(d)为通过耳机中的低频信号电流，D对．
【答案】　B
7．在LC振荡电路的电容器极板距离减小后与某一外来电磁波发生电谐振，那么振荡电路原来的周期T1与外来电磁波周期T2的关系是(　　)
A．T1T2
C．T1＝T2 D．均有可能
【解析】　由题意知电容器极板间距减小后，即电容增大后发生电谐振，由T＝2π知，周期变大后才与电磁波的周期相同，故T19 m.
【答案】　(1)9　(2)560.7 m～186.9 m
能力提升
1．一台无线电接收机，当接收频率为535 kHz的信号时，调谐回路里电容器的电容是360 pF.如果调谐回路里的电感线圈保持不变，要接收频率为1 605 kHz的信号时，调谐回路里电容器的电容应改变为(　　)
A．40 pF B．120 pF
C．1 080 pF D．3 240 pF
【解析】　由f＝得f1＝535×103 Hz＝①，f2＝1605×103 Hz＝②.比较①、②得C＝40×10－12F＝40 pF.
【答案】　A
2．在收音机的调谐电路中，线圈的自感系数为L，想要接收波长为λ的电台信号，应把调谐电路中电容器的电容调到(c为光速)(　　)
A. B.
C. D.
【解析】　由λ＝知，想接收波长为λ的电台信号的频率f＝，应将调谐电路的频率也调至f，又f＝，所以＝，C＝，只有D正确．
【答案】　D
3．(多选)下列关于无线电波的叙述中，正确的是(　　)
A．无线电波是波长从几十千米到几毫米的电磁波
B．无线电波在任何介质中传播速度均为3.00×108 m/s
C．无线电波不能产生干涉和衍射现象
D．无线电波由真空进入介质传播时，波长变短
【解析】　无线电波中的长波波长为30 km，微波的波长可达0.001 m，故A正确；无线电波在真空中的波速为3.00×108 m/s，在其他介质中的速度均小于3.00×108 m/s，B错误；无线电波能产生干涉和衍射现象，由真空进入介质传播时，速度变小，由λ＝的波长变短，C错误，D正确．
【答案】　AD

4．如图所示为某收音机接收电路，其电感L＝10－3 mH，为了接收波长为500 m的电磁波，其电容C应调到________．
【解析】　该电磁波的频率为f＝＝Hz＝6×105 Hz，那么该电路的固有频率也应调到f.由电磁振荡的频率公式得：C＝，代入数据得：C≈7.04×10－2μF.
【答案】　7.04×10－2μF
5．按照有关规定，工作场所受到的电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不得超过0.5 W/m2.若某小型无线通讯装置的电磁辐射功率是1 W，那么在距离该通讯装置________m以外是符合规定的安全区域(已知球面面积S＝4πR2)．
【解析】　以发射中心为圆心、R为半径作一球面，则该球面外为安全区，在球面上，单位面积上受到的电磁辐射强度≤0.50 W/m2.由题意知：≤0.50
W/m2，解得：R≥0.40 m.
【答案】　0.40
6．某卫星地面站向地球同步通信卫星发送无线电波，经它立即转发到另一卫星地面站，测得从发送开始到地面站接收到电磁波的时间为0.24 s，取地球半径为6400 km.据此条件估算地球的质量为多少千克．(结果取1位有效数字，G＝6.67×10－11N·m2/kg2)
【解析】　由x＝ct可知同步卫星距地面的高度h＝ct＝×3×108×0.24 m＝3.6×107 m．由牛顿运动定律可知＝m2(R＋h)，
故地球质量M＝(R＋h)3
＝kg
≈6×1024kg.
【答案】　6×1024kg
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