2020年高中物理 第三章 電磁振蕩與電磁波3.4-3.5 電磁波譜 電磁波的應(yīng)用練習(xí)（含解析）教科版選修3-4

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1、電磁波譜電磁波的應(yīng)用基礎(chǔ)夯實(shí)1.電磁技術(shù)的發(fā)展,使得人們的生活發(fā)生了很大的變化。關(guān)于電磁技術(shù)的應(yīng)用,下列說法正確的是()A.手機(jī)與手機(jī)之間可以直接通信B.電磁灶的灶臺與鍋之間,如果隔有絕緣物質(zhì),通電后則鍋不可能被加熱C.微波爐內(nèi)盛放食物的器皿,只能是金屬器皿D.電視信號是電視臺將聲音與圖象信號通過電磁波快速傳送到用戶處并被電視機(jī)接收下來的答案D2.在電視發(fā)射端,由攝像管攝取景物并將景物反射的光轉(zhuǎn)換為電信號,這一過程完成了() A.電、光轉(zhuǎn)化B.光、電轉(zhuǎn)化C.光、電、光轉(zhuǎn)化D.電、光、電轉(zhuǎn)化答案B解析這一過程是把光信號轉(zhuǎn)變成電信號,即把一幅圖像按照各個部分的明暗情況,逐步地變?yōu)閺?qiáng)弱不同的電流信號

2、,然后通過天線把帶有信號的電磁波發(fā)射出去,故應(yīng)選B。3.(多選)關(guān)于雷達(dá)的特點(diǎn),下列說法中正確的是()A.雷達(dá)所用無線電波的波長比短波更短B.雷達(dá)的顯示屏上可以直接讀出障礙物的距離C.雷達(dá)在能見度低的黑夜將無法使用D.雷達(dá)只有連續(xù)發(fā)射無線電波,才能發(fā)現(xiàn)目標(biāo)答案AB解析雷達(dá)所用的無線電波是波長非常短的微波,選項(xiàng)A正確。在雷達(dá)的工作顯示屏上,直接標(biāo)的是距離,選項(xiàng)B正確。雷達(dá)在黑夜也能使用,選項(xiàng)C錯誤。雷達(dá)發(fā)射的是間斷的無線電波,選項(xiàng)D錯誤。4.高原上的人皮膚黝黑()A.與高原上人的生活習(xí)慣有關(guān)B.與高原上的風(fēng)力過大有關(guān)C.與高原上紫外線輻射過強(qiáng)有關(guān)D.由遺傳本身決定答案C解析高原上空氣稀薄,對紫外

3、線的反射與吸收作用很弱,所以太陽光中含有大量的紫外線,導(dǎo)致高原上的人皮膚黝黑。5.(多選)關(guān)于電磁波譜,下列說法中正確的是()A.X射線對生命物質(zhì)有較強(qiáng)的作用,過量的X射線輻射會引起生物體的病變B.射線是波長最短的電磁波,它比X射線的頻率還要高C.紫外線比紫光更容易發(fā)生干涉和衍射D.在電磁波譜中,最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象的是射線答案AB解析X射線對生命物質(zhì)有較強(qiáng)的作用,過量的X射線輻射會引起生物體的病變,選項(xiàng)A正確;射線是波長最短的電磁波,它比X射線的頻率還要高,選項(xiàng) B正確;在電磁波譜中從無線電波到射線,波長逐漸減小,頻率逐漸增大,而波長越大,波動性越強(qiáng),越容易發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象,因此紫光應(yīng)比紫外

4、線更容易發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象,無線電波最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象,故選項(xiàng)C、D錯誤。6.據(jù)報道,新型增強(qiáng)型紅外夜視鏡已經(jīng)小規(guī)模配發(fā)給美國陸軍,紅外夜視鏡是利用了()A.紅外線波長長,易繞過障礙物的特點(diǎn)B.紅外線熱效應(yīng)強(qiáng)的特點(diǎn)C.一切物體都在不停地輻射紅外線的特點(diǎn)D.紅外線肉眼不可見的特點(diǎn)答案C解析紅外夜視鏡利用了一切物體都在不停地輻射紅外線的特點(diǎn),故選C。7.(多選)下列能說明電磁波具有能量的依據(jù)是()A.可見光射入人的眼睛,人看到物體B.放在紅外線區(qū)域的溫度計升溫很快C.收音機(jī)調(diào)到某個臺時,調(diào)諧電路發(fā)生電諧振D.射線具有很強(qiáng)的貫穿能力答案ABCD解析A項(xiàng),人眼看到物體,說明人眼感受到了可見光的能量 ;

5、B項(xiàng),紅外線具有熱作用,說明紅外線具有能量;C項(xiàng),電諧振在調(diào)諧電路中的感應(yīng)電流的能量來源于空中的無線電波;D項(xiàng),射線的貫穿能力說明射線具有很高的能量。8.(多選)下列說法中符合實(shí)際的是()A.在醫(yī)院里常用X射線對病房和手術(shù)室消毒B.醫(yī)院里常用紫外線對病房和手術(shù)室消毒C.在人造地球衛(wèi)星上對地球進(jìn)行拍攝是利用紫外線有較好的分辨能力D.在人造地球衛(wèi)星上對地球進(jìn)行拍攝是利用紅外線有較好的穿透云霧煙塵的能力答案BD解析紫外線具有殺菌、消毒的作用,X射線穿透能力較強(qiáng),因此醫(yī)院里常用紫外線對病房和手術(shù)室進(jìn)行消毒,用X射線透視人體;在人造地球衛(wèi)星上對地球進(jìn)行拍攝是利用射線的衍射能力較強(qiáng),容易透過云霧煙塵,因而

6、用波長較長的紅外線,所以答案為B、D9.利用雷達(dá)測云層距我們觀察點(diǎn)距離時,電磁波從發(fā)射到吸收共經(jīng)歷時間10-3 s,則該云層離觀測點(diǎn)的距離為()A.100 kmB.200 kmC.150 kmD.250 km答案C解析根據(jù)公式s=vt可以得s=3.010810-3 m=1.5105 m=150 km。10.間諜衛(wèi)星上裝有各種遙感照相機(jī),可用來探測軍用和民用目標(biāo)。這種照相機(jī)能拍到晚上行駛的汽車,即使汽車不開燈行駛,也瞞不過它。這種遙感照相機(jī)敏感的電磁波屬于()A.可見光波段B.紅外波段C.紫外波段D.X射線波段答案B解析不同溫度的物體發(fā)出不同波長的紅外線。11.太陽風(fēng)暴襲擊地球時,不僅會影響通信

7、、威脅衛(wèi)星,而且會破壞臭氧層。臭氧層作為地球的保護(hù)傘,是因?yàn)槌粞跄芪仗栞椛渲?)A.波長較短的可見光B.波長較長的可見光C.波長較短的紫外線D.波長較長的紅外線答案C解析臭氧層可以擋住紫外線,從而減少其對人體的損害。12.(多選)關(guān)于電視信號的發(fā)射,下列說法中正確的是()A.攝像管輸出的電信號可以直接通過天線向外發(fā)射B.攝像管輸出的電信號必須“加”在高頻等幅振蕩電流上,才能向外發(fā)射C.伴音信號和圖象信號是同步向外發(fā)射的D.電視臺發(fā)射的是帶有信號的高頻電磁波答案BCD解析圖象信號和伴音信號經(jīng)調(diào)制后才能發(fā)射,調(diào)制后的圖象信號和伴音信號被高頻電磁波“攜帶”同步發(fā)射,故正確選項(xiàng)為B、C、D。13.

8、(多選)關(guān)于移動電話,下列說法中正確的是()A.隨身攜帶的移動電話(手機(jī))內(nèi),只有無線電接收裝置,沒有無線電發(fā)射裝置B.隨身攜帶的移動電話(手機(jī))內(nèi),既有無線電接收裝置,又有無線電發(fā)射裝置C.兩個攜帶手機(jī)的人,必須通過固定的基地臺轉(zhuǎn)接,才能相互通話D.兩個攜帶手機(jī)的人如果離得較近,不需要基地臺,可以直接相互通話答案BC解析移動電話內(nèi)既有無線電接收裝置又有無線電發(fā)射裝置。由于移動電話發(fā)射功率小,因此必須通過固定的基地臺轉(zhuǎn)接,兩個攜帶手機(jī)的人才能通話。能力提升14.(多選)目前雷達(dá)發(fā)射的電磁波頻率多在200 MHz至1 000 MHz的范圍內(nèi),下列關(guān)于雷達(dá)和電磁波的說法正確的是()A.真空中上述雷

9、達(dá)發(fā)射的電磁波的波長范圍在0.3 m至1.5 m之間B.電磁波是由恒定不變的電場或磁場產(chǎn)生的C.測出從發(fā)射電磁波到接收到反射波的時間間隔可以確定雷達(dá)和目標(biāo)的距離D.波長越短的電磁波,反射性能越強(qiáng)答案ACD解析由=可求得200 MHz和1 000 MHz 的電磁波波長分別為1.5 m和0.3 m,所以A項(xiàng)正確。周期性變化的電場和周期性變化的磁場交替垂直產(chǎn)生由近及遠(yuǎn)地傳播而形成電磁波,所以B項(xiàng)錯誤。通過電磁波的傳播距離s=vt=ct可確定雷達(dá)和目標(biāo)的距離,所以C項(xiàng)正確。波長越短的電磁波,其頻率越高,反射性能越強(qiáng),所以D項(xiàng)正確。故正確選項(xiàng)為A、C、D。15.如圖所示的球形容器中盛有含碘的二硫化碳溶液

10、,在太陽光的照射下,地面呈現(xiàn)的是圓形黑影,在黑影中放一支溫度計,可發(fā)現(xiàn)溫度計顯示的溫度明顯上升,則由此可斷定()A.含碘的二硫化碳溶液對于可見光是透明的B.含碘的二硫化碳溶液對于紫外線是不透明的C.含碘的二硫化碳溶液對于紅外線是透明的D.含碘的二硫化碳溶液對于紅外線是不透明的答案C解析地面呈現(xiàn)的是圓形黑影,說明可見光不能穿透;在黑影中放一支溫度計,發(fā)現(xiàn)溫度計顯示的溫度明顯上升,說明紅外線能夠穿透含碘的二硫化碳溶液。選項(xiàng)C正確。16.傳真機(jī)原理分析:報紙上印的許多照片都是傳真照片,傳真是利用無線電波傳送圖表、書信、照片的一種方法。無線電傳真的示意圖如圖所示。簡要說明無線電傳真的過程、器件及其作用

11、。解答發(fā)射機(jī)上裝有的光電管,將文字、圖表轉(zhuǎn)化為電信號,將其附加在高頻無線電波上發(fā)射出去,接收機(jī)利用電諧振原理將其接收,通過輝光管轉(zhuǎn)化為原來的文字、圖表在復(fù)印張上復(fù)印出來。無線電波和電磁振蕩密切聯(lián)系,不論發(fā)射和接收都和振蕩電路相聯(lián)系。T=2,f=經(jīng)常使用。17.下圖為倫琴射線管示意圖,K為陰極鎢絲,發(fā)射的電子初速度為零,A為對陰極(陽極),當(dāng)A、K之間加直流電壓U=30 kV時,電子被加速打在對陰極A上,使之發(fā)出X射線,設(shè)電子的動能全部轉(zhuǎn)化為倫琴射線(X射線)的能量。求:(1)電子到達(dá)對陰極的速度多大?(2)如果對陰極每吸收一個電子放出一個X射線光子,則當(dāng)A、K之間的電流為10 mA時,每秒鐘從

12、對陰極最多輻射出多少個X射線光子?(電子質(zhì)量m=0.9110-30 kg,電荷量e=1.610-19 C)答案(1)1.0108 m/s(2)6.251016個解析(1)由動能定理,得mv2=eU,則v= m/s=1.0108 m/s; (2)n=6.251016(個)。18.一個雷達(dá)向遠(yuǎn)處發(fā)射無線電波,每次發(fā)射的時間為1 s,兩次發(fā)射的時間間隔為100 s,在指示器的熒光屏上呈現(xiàn)出的尖形波如圖所示,已知圖中刻度AB=BC,則障礙物與雷達(dá)之間的距離是多大?答案7.5103 m解析題圖中A和C處的尖形波是雷達(dá)向目標(biāo)發(fā)射無線電波時出現(xiàn)的,B處的尖形波是雷達(dá)收到障礙物反射回來的無線電波時出現(xiàn)的,由AB=BC,可知無線電波發(fā)射到返回所用時間為50 s。設(shè)雷達(dá)離障礙物的距離為s,無線電波來回時間為t,波速為c,由2s=ct,得s= m=7.5103 m。- 5 -