新教材2023-2024学年高中物理第4章电磁振荡与电磁波分层作业23无线电波的发射和接收新人教版选择性必修第二册

第四章分层作业23无线电波的发射和接收A级必备知识基础练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.①②③ B.②③④ C.①④ D.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∶1 B.9∶1 C.1∶3 D.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.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.调频 B.调谐C.调幅 D.解调7.(多选)(2023山东滨州高二月考)下列说法正确的是()A.当处于电谐振时,所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流B.当处于电谐振时,只有被接收的电磁波才能在接收电路中产生感应电流C.由调谐电路接收的感应电流,再经过耳机就可以听到声音了D.由调谐电路接收的感应电流,再经过检波、放大,通过耳机才可以听到声音8.如图所示,线圈L的自感系数为25mH,电阻为零,电容器C的电容为40μF,灯泡D的规格是“4V2W”。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:(1)当t=π2×10-3s时,电容器的右极板带何种电荷(2)当t=π×10-3s时,LC回路中的电流大小。B级关键能力提升练9.(2023山东泰安高二月考)在如图所示的电路中,C1=200pF,L1=40μH,L2=160μH,C2为可变电容器,怎样才能使回路2与回路1发生电谐振?发生电谐振的频率是多少?10.LC振荡电路的电容C=556pF,电感L=1mH,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?11.有波长分别为290m、397m、566m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756kHz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290m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?12.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。当雷达向汽车发射无线电波时,在显示屏上呈现一个尖波形;在收到反射回来的无线电波时,在显示屏上呈现第二个尖波形。根据两个波形的距离,可以计算出汽车距雷达的距离,根据自动打下的纸带(如图乙所示),可求出车速。请根据t1、t2、t、c求出汽车车速的表达式。分层作业23无线电波的发射和接收1.B比较有效的发射电磁波的装置应该有调制电路、高频振荡电路和开放振荡电路。调制电路把需要发射的信号加载在高频电磁波上,信号才能发射出去,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射得更远。而调谐电路是接收端需要的电路。2.ACD电磁波的发射过程中,一定要对低频输入信号进行调制,用开放电路发射;为了有效地向外发射电磁波,必须把传输信号加到高频电流上,选项A、C、D正确。而产生电谐振的过程是在接收电路,选项B错误。3.B调谐电路固有频率f=12πLC,当接收电磁波的频率为f时,调谐电路发生电谐振,接收电磁波的波长λ=cf=c·2πLC,可见λ与C成正比,因为λmax∶λmin=3∶1,所以Cmax∶Cmin=9∶4.C调频与调幅都是用高频载波发送信号,但是原理不同,故A错误;解调是接收电磁波过程中的步骤,是将低频信号从高频载波信号中分离出来的过程,故B错误;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,故C正确;调谐是将接收电路的频率调至与电磁波的频率相同,故D错误。5.ABC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。6.C使载波随各种信号而改变的技术叫作调制,调制共有两种方式。一种是调幅,即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载;另一种是调频,即通过改变电磁波的频率来实现信号加载。由题意可知高频载波的振幅随电信号改变,所以调制方式为调幅,故选C。7.AD当处于电谐振时,所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流,只不过频率跟谐振电路固有频率相等的电磁波,在接收电路中激发的感应电流最强。由调谐电路接收的感应电流,要再经过检波、放大,通过耳机才可以听到声音,故A、D正确。8.答案(1)正电荷(2)0.5A解析(1)S断开后,LC中产生振荡电流,振荡周期为T=2πLC=2π25×10-3×40×1则t=π2×10-3s=T4时,电容器充电完毕(2)开关S闭合后,灯泡正常发光时电路中的电流I=PU=24A当t=π×10-3s=T2时,LC回路中的电流达到反向最大,即I=0.5A9.答案改变可变电容器C2的电容,使得C2为50pF1.78MHz解析发生电谐振时两电路的固有频率相同。为使回路发生电谐振,可以改变可变电容器C2的电容,使f2=f1即1解得C2=L1C1发生电谐振时的频率f1=12πL1C1=1.78×10610.答案4.68×10-6s1.17×10-6s解析T=2πLC=2×3.14×1×10-3×556×10-12s=4.68×10-6s,LC振荡电路周期即其发射的电磁波的周期,电容器极板上所带电荷量由最大变为零,经过的最短时间为T4,11.答案见解析解析(1)根据公式f=c得f1=cλ1=f2=cλ2=f3=cλ3=所以波长为397m的无线电波