内容正文:
第十七章 电磁波与现代通信
一、单选题
1.关于电磁波及其应用,下列说法中不正确的是( )
A.电磁波在真空中传播的速度与光速相同
B.移动电话只能接收电磁波,不能发射电磁波
C.用三颗地球同步卫星就可以实现全球通信
D.无线电波中,长波的频率小于短波的频率
2.古筝是我国传统的一种弦乐器,在2022年央视元宵节晚会上,神舟十三号航天员王亚平在空间站用古筝弹奏了一曲《茉莉花》,如图所示,关于王亚平的这次太空演出,下列说法正确的是( )
A.古筝发出声音是由琴弦的振动产生的
B.弹奏古筝时,手指越用力,发出声音的响度越小
C.人们能根据声音的音调分辨出古筝
D.古筝发出的声音是由空气直接传播到地球的
3.各地高高耸立的电视塔是地标性建筑,电视塔上天线的作用是( )
A.让声音、图像信号转化为电信号
B.让声音、图像信号加载到高频电流上
C.让音频、视频电信号加载到高频电流上
D.让载有音频、视频信号的高频电流产生电磁波
4.我国科技发展日新月异,取得了巨大成就,时至今日,也从未停止对宇宙的探索。以下所述的航天器或星体中距离地球最远的是( )
A.天眼探测到的太阳系外的脉冲星 B.环月轨道飞行的鹊桥二号中继星
C.嫦娥四号月球探测器 D.在轨运行的“天宫二号”空间站
5.关于电磁波的产生,下列说法中正确的是( )
A.导线中没有电流,可以在空间激起电磁波
B.导线中有电流,就可以在空间激起电磁波
C.导线中有迅速变化的电流就可以在空间激起电磁波
D.以上三种情况都可以产生电磁波
6.下列关于电磁波的说法正确的是( )
A.只要电路中有电流通过,电路的周围就有电磁波产生
B.电磁波是沿某个特定的方向在空间传播的
C.只要有方向、大小变化很快的电流,周围就会有电磁波产生
D.声波和电磁波都能在真空中传播
7.正在太空“出差”的神舟十三号宇航员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站通过视频为全国人民带来新春的祝福。空间站中宇航员的祝福语传到地面是利用了( )
A.电磁波 B.红外线 C.超声波 D.次声波
8.据报道,上海世博会,光纤网覆盖了所有展览场馆.光纤的主要用途是
A.通信 B.输电 C.导热 D.照明
二、填空题
9. 不能传声,月球上(太空中)的宇航员只能通过 交谈;
10.我们几乎每天都要看电视,电视机是用 来传递图象信号和声音信号.利用电视遥控器发射的 可以对电视节目进行选择,遥控器前端的发光二极管主要是利用 材料制成的.电视机的后盖有很多孔,这是为了防止 带来的危害.
11.如图所示是一台收音机的屏板,当向右调指针(图中黑块)时,所接收的电磁波频率 ,波长 .
12.“新冠肺炎”疫情防控期间要勤洗手,用洗手液洗手时会闻到一股香味,这是一种 现象;2020年6月23日,北斗卫星导航系统的“收官之星”第55颗卫星发射成功,北斗卫星导航是 (选填“电磁波”或“声波”)传递信息。
13.电磁波家族有无线电波、红外线、可见光等,在空气传播时它们的 (选填“速度”或“波长”)相同;验钞机能检验人民币的真伪,它的原理是利用 使荧光物质发光;人们 (选填“能”或“不能”)直接用眼睛观察到红外线。
三、实验题
14.打开收音机,转动选台的旋钮,调到一个没有电台的地方,使收音机收不到电台的广播,然后调大音量.如图所示,让电池的负极与一把锉刀良好接触,正极连接一根导线.拿着导线头,让它与锉刀接触,并在锉面上滑动,这时收音机会发出“喀喀”的声音.收音机发出声音,说明它接收到 ,它是由锉刀组成的电路发出的.由此可见,当电路中有 时,就会有电磁波向外传播.
15.爸爸在路由器的“黑管”上套了一个碗状信号增强器,小华发现在路由器周围不同位置,Wi﹣Fi分析仪检测到的信号强度不同,影响信号增强效果的因素有哪些呢?小华作出如下猜想:
猜想一:与信号增强器的材料有关;
猜想二:与信号增强器的凹面朝向有关;
为了验证猜想一,小华进行了如下实验:“黑管”发出稳定信号后,将不同材质的信号增强器凹面朝向Wi﹣Fi分析仪,同时直线移动分析仪直到接收到50dB信号强度,测出分析仪到路由器的距离,记录数据如下表:
材质
无
陶瓷
不锈钢
铁
铝
分析仪到路由器距离
6m
9m
13m
14m
16m
(1)实验中可以通过 反映它的增强效果;分析表中数据可知:相同条件下, 材质的增强效果更好一些;
(2)为了验证猜想二,小华等“黑管”发出稳定信号后,分析信号增强器凹面和凸面一侧距“黑管”相同距离处用Wi﹣Fi分析仪检测信号强度,发现凹面一侧信号的强度始终大于凸面一侧,这说明猜想二是 (选填“正确”或“错误”)的;
(3)实验后,小华认为碗状信号增强器对路由器信号的增强效果除了跟材料有关,可能还跟其他因素有关;他另取一个大小形状均相同的铝制碗状信号增强器,将它的表面用刀划成坑坑洼洼,进行实验;这样操作的目的是研究碗状信号增强器对路由器信号的增强效果与 是否有关。
四、计算题
16.“武汉号”导弹驱逐舰在亚洲处于领先水平,参加了我国海军首批赴亚丁湾、索马里海域的护航任务.“武汉号”的排水量为7000t,是一种防空、反潜、反舰能力均衡的远洋驱逐舰.(海水的密度为1.03×103kg/m3 , g取10N/kg)
(1) 若舰底某处距海面的深度为8m,则该处受到海水的压强是多少?
(2) “武汉号”在巡航时,通过舰载雷达发现了目标.若雷达发出电磁波经2×10-4s收到了回波,则目标距军舰的距离是多少?
17.某电磁波的波形如图所示,试求该电磁波的频率。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
《第十七章 电磁波与现代通信》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
A
D
A
C
C
A
A
1.B
【详解】A.真空中电磁波的传播速度与光速相同,故A不符合题意;
B.移动电话能接收信号(电磁波),同样能发射电磁波,故B符合题意;
C.一颗同步卫星信号可以覆盖赤道120∘的范围,故只需3颗即可实现对全球信号覆盖,故能实现全球通信;故C不符合题意;
D.由波速、波长及频率的关系可知,波速不变,故波长越长的电磁波其频率越小,故D不符合题意;
2.A
【详解】A.声音是由物体的振动产生的,古筝发出声音是由琴弦的振动产生的,故A正确;
B.弹奏古筝时,手指越用力,琴弦振幅越大,发出声音的响度越大,故B错误;
C.音色是由发声体本身决定的一个特性,人们能根据声音的音色分辨出古筝,故C错误;
D.声音不能在真空中传播,电磁波可以在真空中传播,古筝发出的声音是由电磁波直接传播到地球的,故D错误。
故选A。
3.D
【详解】电磁波可以传递声音、图象等信息,电视节目和广播节目都是通过电磁波传播的;电视塔上天线的作用是让载有音频、视频信号的高频电流产生电磁波并发射出去,故选项D正确,选项ABC错误;
4.A
【详解】在轨运行的“天宫二号”空间站在绕地球飞行,距离地球最近,环月轨道飞行的鹊桥二号中继星绕月球飞行,嫦娥四号月球探测器能够绕月飞行且可以到达月球表面,天眼探测到的太阳系外的脉冲星距离地球最远,故A符合题意,BCD不符合题意。
5.C
【详解】A. 电磁波是由变化的电流产生的,所以导线中没有电流,也不可能激起电磁波,故A错误;
B. 导线中有电流,但不是变化的电流,也是不能在空间激起电磁波的,故B错误;
C. 导线中有迅速变化的电流就可以在空间激起电磁波,符合电磁波产生的条件,故C正确;D错误。
故选C。
6.C
【详解】 (1)迅速变化的电流周围产生电磁波,包括电流的大小和方向的变化,故A错误,C正确;(2)当导体中有迅速变化的电流时,导体就会向四周空间发射电磁波,且电磁波是向空间各个方向传播的,故B错误;(3)声波不能在真空中传播,电磁波可以在真空中传播,故D错误.故选C.
点睛:(1)导体中的电流迅速变化时,会在空间激起电磁波;(2)电磁波在空间向四面八方传播,其速度是c=3×108m/s;(3)声波的传播需要介质,电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播.
7.A
【详解】空间站与地面之间是真空,没有任何介质,真空不能传声,传播声音需要介质,空间站中宇航员的祝福语是通过电磁波传到地面的,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8.A
【分析】要解答本题需掌握:光纤已经成为现代通信的主要传输工具.
【详解】光纤已经成为现代通信的主要传输工具,它具有容量大、不受外界干扰、不怕腐蚀、不怕潮、能量损耗小等特点,故A正确为答案.
9. 真空 无线电话(电磁波)
【解析】略
10. 电磁波 红外线 半导体 电热
【详解】(1)电视机是用电磁波来传递图象信号和声音信号的;(2)红外线可以进行遥控.电视机的遥控器的前端有一个由半导体材料制成的发光二极管,可以发射红外线,用它来传递信息,实现对电视的控制;(3)电视机的后盖有很多孔是为了防止电流的热效应带来的危害.
点睛:红外线可以进行遥控.电视遥控器前端有一个二极管,它是用半导体材料制成的,可以反射红外线,来控制电视;为了防止电热的危害,在电视机后盖上留有很多小孔,有助于散热.
11. 变高 变短
【详解】由图知,向右移动指针时,接收的电磁波频率变高,且电磁波在空气中传播速度是定值,保持不变;
所以根据,电磁波速一定,频率增大,波长变短.
【点睛】要理解由于电磁波的传播速度一定,所以波长与频率是成反比的.暗藏注意了解电磁波谱的分布排列情况,以及不同波长的电磁波的特点和应用.
12. 扩散 电磁波
【详解】[1]香味分子由于做无规则运动而到处在空中传播香味,这是分子的扩散现象。
[2]电磁波可以在太空传播,而声波不能,声波的传播需要介质。故北斗卫星是利用电磁波来传递信息的。
13. 速度 紫外线 不能
【详解】[1]电磁波家族有无线电波、红外线、可见光等,在空气传播时它们的速度相同;各种电磁波在空气中的传播速度均为。
[2]光谱中紫光以外的看不见的光称为紫外线,紫外线能够使荧光物质发光。验钞机能检验人民币的真伪,它的原理是利用紫外线使荧光物质发光。
[3]红外线和紫外线都是不可见光,人们不能直接用眼睛观察到红外线。
14. 电磁波 迅速变化的电流
【详解】收音机是接收电磁波的装置,我们平时收听的广播就是靠电磁波传播的,收音机发出“喀喀”的声音时,说明它接收到电磁波,因导线的线头与锉刀接触并在锉刀上滑动时,改变了电路中的电阻,故电流随之改变,可得当电路中有迅速变化的电流时,就会有电磁波向外传播.
15. 分析仪到路由器距离 铝 正确 信号增强器表面的粗糙程度
【详解】(1)[1]实验中可以通过分析仪到路由器距离反映它的增强效果,距离越大,效果越好。
[2]分析表中数据可知:相同条件下,铝材质的增强效果更好一些。
(2)[3]发现凹面一侧信号的强度始终大于凸面一侧,这说明猜想二是正确的。
(3)[4]小华另取一个大小形状均相同的铝制碗状信号增强器,将它的表面用刀划成坑坑洼洼,进行实验;这样操作的目的是研究碗状信号增强器对路由器信号的增强效果与信号增强器表面的粗糙程度是否有关。
16.(1)8.24×104Pa;(2)3×104m
【详解】分析:(1)已知深度,根据公式可求该处受到海水的压强.
(2)已知电磁波传播的时间和速度,根据公式可求距离.
解答:(1).
(2)
故答案为(1)8.24×104Pa;(2)3×104m
【点睛】本题考查液体压强的计算以及回声测距离的应用,关键是公式和回声测距离的应用,最容易出错的是从发出到接受到回波所用的时间,这个时间是来回的时间,注意算距离的时候时间要除以二.
17.7.5×10 9 Hz
【详解】图中给出的是半个波长的距离,所以波长为
λ=2cm×2=4cm=0.04m
电磁波传播的速度c=3×108m/s,由公式c=λf得
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
$$