-新教材高中物理课时检测18无线电波的发射和接收电磁波谱含解析新人教版选择性必修第二册

PAGEPAGE5无线电波的发射和接收电磁波谱1．在无线电广播的接收中，调谐和检波是两个必须经历的过程，下列关于接收过程的顺序，正确的是()A．调谐→高频放大→检波→音频放大B．检波→高频放大→调谐→音频放大C．调谐→音频放大→检波→高频放大D．检波→音频放大→调谐→高频放大解析：选A调谐是从众多的信号中选出所需频率的高频信号，然后进行高频放大，再从放大后的高频信号中检出高频信号所承载的低频声音信号，最后将这些低频声音信号放大后通过扬声器播放出来，综上所述，A正确。2．当电冰箱的电路接通或断开时，可从附近的收音机中听到“喀喀”的杂音，这是因为()A．电路通、断时，发出的声音被收音机所接收B．电路通、断时，发出的电流被收音机所接收C．电路通、断时，发出的电磁波被收音机所接收D．电路通、断时，发出的振荡电流被收音机所接收解析：选C当电冰箱的电路接通或断开时，会产生一定频率的电磁波，被收音机接收到会听到“喀喀”的杂音，C正确。3．关于电视信号的发射，下列说法错误的是()A．摄像管输出的电信号可以直接通过天线向外发射B．摄像管输出的电信号必须加在高频振荡电流上，才能向外发射C．伴音信号和图像信号是同步向外发射的D．电视台发射的是带有信号的高频电磁波解析：选A摄像管输出的电信号是低频的电流，不能直接发射，必须将其加在高频振荡电流上才能向外发射，伴音信号和图像信号是通过高频电磁波同步向外发射的，故选A。4．验钞机发出的光能使钞票上的荧光物质发光，电视机、空调的遥控器发出的光能控制电视机、空调的工作状态。对于它们发出的光，以下判断正确的是()A．它们发出的都是红外线B．它们发出的都是紫外线C．验钞机发出的是红外线，遥控器发出的是紫外线D．验钞机发出的是紫外线，遥控器发出的是红外线解析：选D紫外线有较强的荧光作用，能使荧光物质发出荧光，验钞机发出的是紫外线；红外线波长较长，容易发生衍射，能很方便地遥控家用电器。故D正确。5．太阳表面温度约为6000K，主要发出可见光；人体温度约为310K，主要发出红外线；宇宙间的温度约为3K，所发出的辐射称为“3K背景辐射”，它是宇宙“大爆炸”之初在空间上保留下的余热。若要进行“3K背景辐射”的观测，应该选择的波段是()A．无线电波 B．紫外线C．X射线 D．γ射线解析：选A电磁波谱按波长由长到短的顺序排列为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。由题意知，物体温度越高，其发出的电磁波波长越短，宇宙间的温度为3K，则其发出的电磁波的波长在无线电波波段，故选项A正确。6．手机A的号码手机B的号码当手机A拨打手机B时，能听见B发出响声并且看见B上来电显示A的号码若将手机A置于透明真空罩中，再用手机B拨打手机A，则()A．能听见A发出响声，但看不到A上显示B的号码B．能听见A发出响声，也能看到A上显示B的号．既不能听见A发出响声，也看不到A上显示B的号码D．不能听见A发出响声，但能看到A上显示B的号析：选D声音不能在真空中传播，拨打真空罩中手机不能听到手机铃声；手机接收的是电磁波信号，能在真空中传播，真空罩中的手机能接收到呼叫信号，能看到A上显示的B的号码。故D正确，A、B、C错误。7．如图所示的容器中盛有含碘的二硫化碳溶液，在太阳光的照射下，地面呈现的是圆形黑影。在黑影中放一支温度计，可发现温度计显示的温度明显上升，则由此可判定()A．含碘的二硫化碳溶液对于可见光是透明的B．含碘的二硫化碳溶液对于紫外线是不透明的C．含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的D．含碘的二硫化碳溶液对于红外线是不透明的解析：选C紫外线具有荧光效应，红外线热效应明显，可见光有视觉感应。地面呈现的是圆形黑影，说明含碘的二硫化碳溶液对于可见光是不透明的；温度计显示的温度明显上升，红外线热效应明显，故说明含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的。故选C。8．公交一卡通(IC卡)内部有一个特定频率的电磁波接收电路。公交车上的读卡机(刷卡时“嘀”的响一声的机器)向外发射某一特定频率的电磁波。刷卡时，IC卡接收读卡机发出的电磁波能量驱动卡内芯片进行数据处理和传输。下列说法正确的是()A．仅当读卡机发射电磁波的频率与IC卡内部接收电路的频率相等时，IC卡才能有效工作B．若读卡机发射的电磁波频率偏离IC卡内部接收频率，则IC卡中不会接收到电磁波C．IC卡只能接收读卡机发射的电磁波，而不能向读卡机传输自身的数据信息D．IC卡工作所需要的能量来源于卡内的电池解析：选A为了使IC卡中的感应电流达到最大，应使LC电路产生电谐振，只有发射特定频率的电磁波时，IC卡才能有效工作，故A正确；若电磁波的频率偏离IC卡内部接收频率，线圈L中仍可出现感应电流，所以仍能接收到电磁波，但不会达到电谐振，故B错误；IC卡接收到读卡机发射的电磁波，同时将自身数据信息发送给读卡机进行处理，故C错误；IC卡中没有电池，工作所需要的能量来源于读卡机发射的电磁波，故D错误。9．[多选]如图所示，调谐电路可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出仍接收不到较高频率电台发出的电信号，要收到电信号，应()A．增大调谐电路中线圈的匝数B．加大电源电压C．减少调谐电路中线圈的匝数D．将线圈中的铁芯取走解析：选CD当调谐电路的固有频率等于接收电磁波的频率时，发生电谐振才能较好地收到电台信号。题图调谐电路收不到信号的原因是调谐电路的固有频率低，由f＝eq\f(1,2π\r(LC))知，在调节C无法满足的情况下，可减小L以提高f，故选项C、D正确。10．[多选]图甲为一个调谐接收电路，图乙、丙、丁为电路中的电流随时间变化的图像，则()A．i1是L1中的电流图像B．i1是L2中的电流图像C．i2是L2中的电流图像D．i3是流过耳机的电流图像解析：选ACDL1中由于电磁感应，产生的感应电流的图像同题图乙相似。由于L2和D串联，当L2的电压与D反向时，电路不通，这时L2没有电流，所以L2中的电流图像应是题图丙。高频电流通过C2，通过耳机的电流如同题图丁中的i3，只有低频的音频电流。故选项A、C、D正确。11．[多选]2015年12月，中国“可见光通信系统关键技术研究”获得重大突破——可见光通信的实时通信速率已经提高至50Gbps，相当于0.2s即可下载一部高清电影。关于可见光，下列说法正确的是()A．可见光中的红光比紫光的频率低B．可见光不能在真空中传播C．可见光波长越长，越容易发生衍射现象D．可见光能发生光的干涉和衍射现象，说明光是横波解析：选AC可见光中的红光比紫光的频率低，选项A正确；可见光能在真空中传播，选项B错误；可见光波长越长，越容易发生衍射现象，选项C正确；可见光能发生偏振现象，说明光是横波，选项D错误。12．红外遥感卫星通过接收地面物体发出的红外辐射来探测地面物体的状况。地球大气中的水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)能大量地吸收某些波长范围的红外辐射，即地面物体发出的某些波长的电磁波，只有一部分能够通过大气层被遥感卫星接收。水汽和二氧化碳对某一波段不同波长电磁波的吸收情况如图所示，由图可知，在该波段红外遥感卫星大致能够接收到的波长范围为()A．2．5～3．5μm B．4～4．5μmC．5～7μm D．8～13μm解析：选D由题图可知，8～13μm波段的红外线，水汽和CO2几乎均不吸收，故D正确，A、B、C错误。13．某雷达工作时，发射电磁波的波长λ＝20cm，每秒脉冲数n＝5000，每个脉冲持续时间t＝0.02μs。该电磁波的振荡频率为多少？最大侦察距离是多少？解析：由c＝λf可得电磁波的振荡频率f＝eq\f(c,λ)＝eq\f(3×108,20×10－2)Hz＝1．5×109Hz。电磁波在雷达发射相邻两个脉冲间隔时间内传播的距离s＝cΔt＝ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,n)－t))＝3×108×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,5000)－0.02×10－6))m≈6×104所以雷达的最大侦察距离s′＝eq\f(s,2)＝3×104m＝30km。答案：1．5×109Hz30km14．科学技术是一把双刃剑。电磁波的应用也是这样。它在使人类的生活发生日新月异变化的同时也存在副作用——电磁污染。频率超过0.1MHz的电磁波的强度足够大时，就会对人体构成威胁。按照有关规定，人体所受到的电磁辐射强度(即单位时间内垂直通过单位面积的电磁波的能量)不得超过某一规定值Ie。已知某无线通信设备发射电磁波的功率为P，设该通信设备向四面八方均匀地发射电磁波，且电磁波在传播过程中无能量损失。由数学知识可知，球面的面积S＝4πr2(式中r为球半径)，球半径与球面总是垂直的。根据上