2024-2025學(xué)年高中物理第十四章電磁波45電磁波與信息化社會(huì)電磁波譜課時(shí)作業(yè)含解析新人教版選修3-4

PAGEPAGE3電磁波與信息化社會(huì)電磁波譜時(shí)間：45分鐘一、選擇題(1～8為單選，9～10為多選)1．下列各組電磁波，按頻率由高到低的正確排列依次是(C)A．無線電波、紅外線、可見光、X射線B．X射線、紅外線、可見光、無線電波C．X射線、可見光、紅外線、無線電波D．無線電波、可見光、紅外線、X射線解析：由c＝fλ，得波長越長，頻率越低．依據(jù)電磁波按波長排列依次，可得按頻率由高到低排列的依次是X射線、可見光、紅外線、無線電波，C正確．2．一種電磁波射到半徑為0.1m的孔上，可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，這種波屬于電磁波譜中的(C)A．紅外線 B．可見光C．無線電波 D．紫外線解析：發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是障礙物或孔的尺寸比波長小或相差不大，無線電波波長大于1mm，其他電磁波的波長都小于1mm，故只有無線電波中大于0.1m的波滿意衍射條件．3．間諜衛(wèi)星上裝有某種遙感照相機(jī)，可用來探測軍用和民用目標(biāo)，這種照相機(jī)能拍到晚上關(guān)燈行駛的汽車，即使車隊(duì)離開，也瞞不過它．對這種遙感照相機(jī)敏感的電磁波屬于(B)A．可見光 B．紅外線C．紫外線 D．X射線解析：該照相機(jī)利用的是紅外探測原理，利用的是紅外線．4．日出和日落時(shí)太陽看起來特殊紅．這是由于(D)A．光的色散 B．大氣的全反射C．大氣的折射 D．紅光的波長長解析：太陽初升和西沉?xí)r，陽光通過較厚的空氣層．紫光、藍(lán)光的波長較短，被空氣汲取得較多；而紅光的波長較長，被汲取得最少，直射而來的紅光也就最多．因此，這時(shí)候太陽呈現(xiàn)紅色．5．關(guān)于電磁波的產(chǎn)生，下列說法正確的是(B)A．無線電波和紅外線是由原子的外層電子受激發(fā)產(chǎn)生的B．紅外線、可見光和紫外線是由原子的外層電子受激發(fā)產(chǎn)生的C．可見光和紫外線是由原子的內(nèi)層電子受激發(fā)產(chǎn)生的D．X射線和γ射線是原子核受激發(fā)產(chǎn)生的解析：無線電波是由自由電子的周期性運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的，紅外線、可見光和紫外線是由原子的外層電子受激發(fā)而產(chǎn)生的，X射線是由原子的內(nèi)層電子受激發(fā)而產(chǎn)生的，γ射線是由原子核受激發(fā)而產(chǎn)生的，所以選項(xiàng)B正確．6．“風(fēng)云二號(hào)”衛(wèi)星發(fā)送回地面的紅外云圖，是由衛(wèi)星上設(shè)置的具有接收云層輻射的紅外線感應(yīng)器完成的，云圖上的黑白程度由輻射紅外線的云層溫度的凹凸確定，這是利用了紅外線的(C)A．不行見性 B．穿透性C．熱效應(yīng) D．化學(xué)效應(yīng)解析：一切物體均可自發(fā)輻射紅外線，且溫度不同，輻射紅外線的強(qiáng)度也不同．7．關(guān)于電磁波，下列說法中正確的是(C)A．在真空中，頻率高的電磁波速度較大B．在真空中，電磁波的能量越大，傳播速度越大C．電磁波由真空進(jìn)入介質(zhì)，速度變小，頻率不變D．只要放射電路的電磁振蕩一停止，產(chǎn)生的電磁波馬上消逝解析：任何頻率的電磁波在真空中的傳播速度都是c，故A、B都錯(cuò)；電磁波由真空進(jìn)入介質(zhì)，波速變小，而頻率不變，C正確；放射電路的電磁振蕩停止時(shí)，雖不再放射電磁波，但已放射出的電磁波還要接著傳播，故D錯(cuò)誤．8．太陽風(fēng)暴攻擊地球時(shí)，不僅會(huì)影響通信，威逼衛(wèi)星，而且會(huì)破壞臭氧層．臭氧層作為地球的愛護(hù)傘，是因?yàn)槌粞跄芗橙√栵L(fēng)暴輻射中(C)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．波長較長的紅外線解析：臭氧層的主要作用就是汲取由太陽射向地球的紫外線，從而對地球上的動(dòng)植物起愛護(hù)作用．9．下列說法中正確的是(AD)A．電磁波是橫波B．為了從高頻電流中取出所攜帶的聲音信號(hào)就要進(jìn)行調(diào)制C．紅外線應(yīng)用在遙感技術(shù)中是利用了它的穿透本事強(qiáng)的特性D．醫(yī)學(xué)上用透視或“CT”來檢查人體內(nèi)部器官，它們都用到了X射線解析：電磁波是橫波，選項(xiàng)A正確．為了從高頻電流中還原出所攜帶的聲音信號(hào)就要進(jìn)行解調(diào)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．紅外線應(yīng)用在遙感技術(shù)中是利用紅外線探測器接收物體發(fā)出的紅外線，來探知被控物體的特征，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．醫(yī)學(xué)上用透視或“CT”來檢查人體內(nèi)部器官，它們都用到了X射線，選項(xiàng)D正確．10．目前雷達(dá)放射的電磁波頻率多在200MHz至1000MHz的范圍內(nèi)．下列關(guān)于雷達(dá)和電磁波的說法正確的是(ACD)A．真空中上述雷達(dá)放射的電磁波的波長范圍在0.3m至1.5m之間B．電磁波是由恒定不變的電場或磁場產(chǎn)生的C．測出從放射電磁波到接收反射波的時(shí)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)解析：由公式v＝fλ可得λmin＝eq\f(v,fmax)＝eq\f(3×108,1000×106)m＝0.3m；λmax＝eq\f(v,fmin)＝eq\f(3×108,200×106)m＝1.5m；A正確；電磁波是由周期性改變的電場或磁場產(chǎn)生的，B錯(cuò)誤；由雷達(dá)的工作原理可知，C正確；波長越短的電磁波，傳播的直線性越好，反射性能越強(qiáng)，D正確．二、非選擇題11．家用微波爐是利用微波的電磁能加熱食物的新型灶具，主要由磁控管、波導(dǎo)管、微波加熱器、爐門、直流電源、冷卻系統(tǒng)、限制系統(tǒng)、外殼等組成，接通電源后，220V的溝通電經(jīng)變壓器，一方面在次級(jí)產(chǎn)生3.4V溝通電對磁控管加熱，另一方面在次級(jí)產(chǎn)生2000V高壓，經(jīng)整流加到磁控管的陰、陽兩極之間，使磁控管產(chǎn)生頻率為2450MHz的微波，微波輸送至金屬制成的加熱器(爐腔)，被來回反射，微波的電磁作用使食物內(nèi)分子高頻地振動(dòng)同時(shí)內(nèi)外快速變熱，并能最大限度地保存食物中的維生素．(1)試計(jì)算變壓器的升壓變壓比．(2)導(dǎo)體可反射微波，絕緣體可使微波透射，而食物通常含有的成分是蛋白質(zhì)，水，脂肪，較易汲取微波能且轉(zhuǎn)換成熱，故在運(yùn)用微波爐時(shí)應(yīng)留意(BD)A．用金屬容器將食物放入爐內(nèi)加熱B．用陶瓷容器將食物放入爐內(nèi)加熱C．將微波爐置于磁性材料四周D．將微波爐遠(yuǎn)離磁性材料四周答案：(1)11100解析：(1)變壓器輸出電壓U2＝2000V，輸入電壓U1＝220V，則有eq\f(n1,n2)＝eq\f(U1,U2)＝eq\f(220,2000)＝eq\f(11,100).(2)食物內(nèi)通常含有的成分是蛋白質(zhì)，水，脂肪，易汲取微波而轉(zhuǎn)換成熱；由于導(dǎo)體能反射微波，絕緣體使微波透射，所以應(yīng)用陶瓷容器盛食物，為避開對磁控管的影響，微波爐應(yīng)遠(yuǎn)離磁性材料．12．某雷達(dá)工作時(shí)，放射電磁波的波長λ＝20cm，每秒脈沖數(shù)n＝5000，每個(gè)脈沖持續(xù)時(shí)間t＝0.02μs.(1)雷達(dá)工作時(shí)，應(yīng)用了電磁波中哪個(gè)波段？(2)該電磁波的頻率為多少？(3)該雷達(dá)的最大偵察距離是多少？答案：(1)微波波段(2)1.5×109Hz(3)30km解析：(1)由λ＝20cm，該雷達(dá)用的電磁波屬于無線電波中的微波波段．(2)依據(jù)c＝λf，得f＝eq\f(c,λ)＝eq\f(3×108,20×10－2)Hz＝1.5×109Hz.(3)電磁波在雷達(dá)放射相鄰兩個(gè)脈沖間隔時(shí)間內(nèi)傳播的距離s＝cΔt＝ceq