第4章　电磁波 第2节　电磁波的发射、传播和接收 试卷

第2节　电磁波的发射、传播和接收

课后篇巩固提升

必备知识基础练

1.(多选)(2020河北邢台二中检测改编)要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领,应该采取的措施是 (　　)

A.增加辐射波的波长

B.增加辐射波的频率

C.使振荡电容的正对面积足够小

D.尽可能使电场和磁场分布到较大空间

解析提高电磁波发射本领(功率)应增大f,电磁场应尽可能分布到较大空间,形成开放电路。由f=,C=可知,要使f增大,应减小L或C,故正确答案为B、C、D。

答案BCD

2.(多选)(2020黑龙江齐齐哈尔实验中学检测)为了增大无线电台向空间发射无线电波的能力,对LC振荡电路的结构可采用下列哪些措施(　　)

A.减小电容器极板的正对面积

B.增大电容器极板的间距

C.增大自感线圈的匝数

D.向外抽出铁芯

解析要增大无线电台向空间发射电磁波的能力,必须提高其振荡频率,由f=知,减小L和C可以提高f。要减小L可采取减少线圈匝数、向外抽出铁芯的办法,要减小C可采取增大极板间距、减小极板正对面积、减小介电常数的办法。故选A、B、D。

答案ABD

3.(多选)下列说法正确的是(　　)

A.电磁波的发射过程中,必须对信号进行调制

B.电磁波的接收过程中,必须把传输信号加到高频电流上

C.雷达在能见度低的黑夜将无法使用

D.雷达采用的微波的频率比长波的高

解析发射过程必须进行调制,接收过程必须进行解调,B错误;雷达在黑夜中依然能够使用,C错误;A、D正确。

答案AD

4.(2020北京宣武一模)在电磁信号传输过程中,把传输的电信号加载在高频等幅电磁波上的过程叫 (　　)

A.调制 B.调频 C.调幅 D.调谐

解析把电信号加载在高频等幅电磁波上的过程叫调制,调制分为调幅和调频两种方式,选项A正确。

答案A

5.(2020广西玉林二中检测)关于电视信号的发射,下列说法中错误的是(　　)

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

解析摄像管输出的电信号是低频电流,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同步向外发射高频电磁波,故选A。

答案A

6.(2020福建泉州永春二中检测)关于无线电波的发送和接收,下列说法中正确的是(　　)

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.为了从高频电流中还原出声音信号,就要进行调频

D.以上说法都不对

解析为了将信号发送出去,先要进行调制,A错误;为了从各个电台发出的电磁波中将需要的选出来,要进行调谐,B错误;为从高频电流中还原出声音信号,要进行解调,C错误;故应选D。

答案D

7.LC振荡电路电容器的电容为3×10-5 μF,线圈的自感系数为3 mH,则它与开放电路耦合后,发射出去的电磁波的频率是　　　　 kHz,发射出去的电磁波的波长是　　　　 m。 

解析发射出去的电磁波的频率f= Hz=531 kHz;发射出去的电磁波的波长λ= m=565 m。

答案531　565

8.2021年4月23日,第九届世界雷达博览会暨首届“雷达与未来”全球峰会“雷达与自动驾驶”分论坛在南京国际博览中心召开。某地的雷达正在跟踪一架向雷达匀速飞来的飞机,设某一时刻从雷达发出电磁波到再接收到反射波历时200 μs;经4 s后又发出一个电磁波。雷达从发出电磁波到再接收到反射波历时186 μs,则该飞机的飞行速度多大?

解析由电磁波发射至接收到反射波历时200 μs,可算出此时飞机距雷达的距离为

L1= m=3.0×104 m。

经4 s后,飞机距雷达的距离为L2= m=2.79×104 m,故飞机飞行的速度为v= m/s=525 m/s。

答案525 m/s

关键能力提升练

9.(多选)(2020北京二中检测)如图为一个调谐接收电路,(a)(b)(c)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C1、L1振荡电路通过电谐振会产生调幅电流,即i1,A正确,B错误;L2中由于电磁感应,产生的感应电动势的图像是同(a)图相似的,但是由于L2和二极管D串联,所以L2中的电流图像应是i2,C正确;通过D的电流,高频成分由C2流过,所以i3是流过耳机的电流图像,D正确。

答案ACD

10.(多选)用一平行板电容器和一个线圈组成LC振荡电路,要减小电磁波的发射频率,可采用的做法是(　　)

A.增大电容器两极板间的距离

B.减小电容器两极板间的距离

C.减小电容器两极板的正对面积

D.增大电容器两极板的正对面积

解析由f=可知,要减小f,就必须增大平行板电容器的电容C或线圈的自感系数L;由C=可知,要增大C,就必须减小电容器两极板间的距离、增大电容器两极板的正对面积或在电容器两极板间加入电介质,故B、D正确。

答案BD

11.如图所示为某雷达的荧光屏,屏上标尺的最小刻度对应的时间为2×10-4 s,雷达天线朝东方时,屏上的波形如图甲;雷达天线朝西方时,屏上的波形如图乙。雷达在　　　方发现了目标,目标与雷达相距　　　 km。 

解析当天线朝东方时,显示屏上只有发射信号而无反射信号,天线朝西方时,显示屏上既有发射信号也有反射信号,因此目标在西方,由题图乙可知t=2×10-3 s,而2x=ct,x=ct=×3×108×2×10-3 m=300 km。

答案西　300

12.某收音机接收电磁波的波长范围在577 m和182 m之间,该收音机LC回路的可变电容器的动片全部旋出时,回路总电容为39 pF,试分析:(计算结果保留三位有效数字)

(1)动片全部旋出时,对应收音机接收电磁波的波长为多大?此LC回路的线圈的自感系数为多少?

(2)该收音机LC回路的可变电容器的动片完全旋入时,电容器的电容为多大?

解析(1)由λ=cT,T=2π,可得λ=2πc,动片完全旋出时,电容器极板正对面积最小,对应电容器的电容最小,因此,对应接收电磁波的波长最小,为182 m,此时电容器的电容为C=39 pF,由上面关系式可导出L=,代入数据可求出L=0.239 mH。

(2)由λ=2πc,

所以Cmax=Cmin=×39 pF=392 pF。

答案(1)182 m　0.239 mH　(2)392 pF