2024-2025學(xué)年高中物理課時(shí)分層作業(yè)19電磁波譜含解析新人教版選修1-1

PAGE4-課時(shí)分層作業(yè)(十九)電磁波譜(時(shí)間：40分鐘分值：100分)[基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練]1．(6分)收音機(jī)的波段刻度盤中刻有kHz、MHz字樣，它們分別表示()A．千赫，兆赫 B．千米，兆米C．千秒，兆秒 D．千米/秒，兆米/秒A[因?yàn)閱挝缓掌澋姆?hào)是Hz，表示頻率，而“k”“M”為“千”“兆”由此可知選項(xiàng)A正確．]2．(6分)(多選)在電磁波譜中，下列說法正確的是()A．各種電磁波有明顯的頻率和波長(zhǎng)區(qū)域界限B．γ射線的頻率肯定大于X射線的頻率C．X射線的波長(zhǎng)有可能等于紫外線波長(zhǎng)D．可見光波長(zhǎng)肯定比無線電波的短CD[X射線和γ射線、X射線和紫外線有一部分頻率重疊，界限不明顯，故C、D選項(xiàng)正確．]3．(6分)電磁波從真空傳入水中時(shí)，下列說法正確的是()A．頻率不變，波速變大，波長(zhǎng)變大B．頻率不變，波速變小，波長(zhǎng)變小C．波速不變，頻率變小，波長(zhǎng)變大D．波速不變，頻率變大，波長(zhǎng)變小B[電磁波的波長(zhǎng)λ、波速v和頻率f與機(jī)械波一樣，滿意c＝λf，傳播過程中，頻率不變，C、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤．但電磁波在真空中的速度最大，而在介質(zhì)中速度都會(huì)減小，故從真空傳入水中時(shí)波速變小，波長(zhǎng)變?。甝4．(6分)下列能說明電磁波具有能量的依據(jù)是()①可見光射入人的眼睛，人看到物體②放在紅外線區(qū)域的溫度計(jì)升溫很快③收音機(jī)調(diào)到某個(gè)臺(tái)時(shí)，調(diào)諧電路發(fā)生電諧振④γ射線具有很強(qiáng)的貫穿實(shí)力A．①②④ B．①②③C．①②③④ D．②③④C[人眼看到物體，說明人眼感受到了可見光的能量，①對(duì)；紅外線具有熱作用，說明紅外線具有能量，②對(duì)；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，③對(duì)；γ射線的貫穿實(shí)力強(qiáng)說明γ射線具有很高的能量，④對(duì)．]5．(6分)(多選)關(guān)于紫外線的作用和特性，下列說法正確的是()A．一切物體都在不停地輻射紫外線B．紫外線能殺菌消毒是因?yàn)樽贤饩€具有較高的能量，可以穿透細(xì)胞膜C．紫外線具有較強(qiáng)的穿透實(shí)力，可以穿透人的皮膚、破壞內(nèi)臟器官D．紫外線具有熒光作用BD[一切物體都在不停地輻射紅外線，A錯(cuò)誤．紫外線具有較高的能量，能破壞細(xì)胞核中的物質(zhì)，可以用來殺菌消毒，B正確．紫外線穿透實(shí)力不強(qiáng)，不會(huì)穿透人的皮膚破壞內(nèi)臟器官，C錯(cuò)誤．紫外線具有熒光效應(yīng)，用于設(shè)計(jì)防偽，D正確．]6．(6分)驗(yàn)鈔機(jī)發(fā)出的光能使鈔票上的熒光物質(zhì)發(fā)光，用遙控器發(fā)出的光束來限制電視機(jī)、空調(diào)等家電．對(duì)于它們發(fā)出的光，下列推斷正確的是()A．它們發(fā)出的都是紅外線B．它們發(fā)出的都是紫外線C．驗(yàn)鈔機(jī)發(fā)出的是紅外線，遙控器發(fā)出的是紫外線D．驗(yàn)鈔機(jī)發(fā)出的是紫外線，遙控器發(fā)出的是紅外線D[紫外線有很強(qiáng)的熒光效應(yīng)，能使熒光物體發(fā)光，故驗(yàn)鈔機(jī)發(fā)出的是紫外線；而紅外線的波長(zhǎng)比可見光長(zhǎng)，簡(jiǎn)單繞過障礙物，衍射現(xiàn)象明顯，可以很便利地遙控家用電器．]7．(6分)太陽表面溫度約為6000K，主要發(fā)出可見光；人體溫度約為310K，主要發(fā)出紅外線；宇宙間的溫度約為3K，所發(fā)出的輻射稱為“3K背景輻射”．它是宇宙“大爆炸”之初在空間上保留下的余熱，若要進(jìn)行“3K背景輻射”的觀測(cè)，應(yīng)當(dāng)選擇下列哪一個(gè)波段()A．無線電波 B．紫外線C．X射線 D．γ射線A[由太陽溫度約為6000K，主要放射可見光，人體溫度約為310K，主要放射紅外線，可知，溫度越低，物體發(fā)出的電磁波的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，那么宇宙溫度約為3K，對(duì)應(yīng)的“3K背景輻射”，應(yīng)當(dāng)發(fā)出的是比紅外線波長(zhǎng)還要長(zhǎng)的無線電波部分．]8．(8分)某雷達(dá)工作時(shí)，放射電磁波的波長(zhǎng)λ＝20cm，每秒脈沖數(shù)n＝5000，每個(gè)脈沖持續(xù)時(shí)間t＝0.02μs.問電磁波的振蕩頻率為多少？最大偵察距離是多少？[解析]電磁波在空中的傳播速度可認(rèn)為等于真空中的光速c，由波速、波長(zhǎng)和頻率三者間的關(guān)系可求得頻率．依據(jù)雷達(dá)的熒光屏上放射波形和反射波形間的時(shí)間間隔，即可求得偵察距離，為此反射波必需在后一個(gè)放射波發(fā)出前到達(dá)雷達(dá)接收器．可見，雷達(dá)的最大偵察距離應(yīng)等于電磁波在雷達(dá)放射相鄰兩個(gè)脈沖間隔時(shí)間內(nèi)傳播距離的一半．由c＝λf，可得電磁波的振蕩頻率f＝eq\f(c,λ)＝eq\f(3×108,20×10－2)Hz＝1.5×109Hz.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x＝cΔt＝c(eq\f(1,n)－t)＝3×108×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,5000)－0.02×10－6))m≈6×104m，所以雷達(dá)的最大偵察距離xm＝eq\f(x,2)＝30km.[答案]1.5×109Hz30km[實(shí)力提升練]9．(8分)(多選)關(guān)于電磁波的頻率、波速、波長(zhǎng)的關(guān)系，下列說法中正確的是()A．電磁波的頻率由波源確定，與介質(zhì)無關(guān)B．電磁波的頻率與波速無關(guān)C．波由一種介質(zhì)傳到另一種介質(zhì)時(shí)，頻率變大D．電磁波的波速等于頻率和波長(zhǎng)的乘積ABD[電磁波的頻率由產(chǎn)生電磁波的波源確定，與介質(zhì)、波速都無關(guān)，選項(xiàng)A、B正確，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由電磁波的波速、頻率和波長(zhǎng)的關(guān)系可知選項(xiàng)D正確．]10．(8分)關(guān)于生活中遇到的各種波，下列說法正確的是()A．電磁波可以傳遞信息，聲波不能傳遞信息B．手機(jī)在通話時(shí)涉及的波既有電磁波又有聲波C．太陽光中的可見光和醫(yī)院“B超”中的超聲波傳播速度相同D．遙控器發(fā)出的紅外線波長(zhǎng)和醫(yī)院“CT”中的X射線波長(zhǎng)相同B[無論是電磁波還是聲波，都可以傳遞能量和信息，則A項(xiàng)錯(cuò)誤；易知B項(xiàng)正確；太陽光中的可見光和醫(yī)院“B超”中的超聲波的傳播速度不相同，則C項(xiàng)錯(cuò)誤；遙控器發(fā)出的紅外線波長(zhǎng)和醫(yī)院“CT”中的X射線波長(zhǎng)不相同，則D項(xiàng)錯(cuò)誤．]11．(8分)關(guān)于電磁波的應(yīng)用，下列說法正確的是()A．γ射線可用于紙幣防偽鑒別工作B．紫外線用于加熱和烘干C．X射線可用于機(jī)場(chǎng)檢查箱內(nèi)的物品D．微波可用于測(cè)量鋼板厚度C[γ射線是原子核發(fā)出的，是頻率很高的電磁波，它的穿透力很強(qiáng)，在醫(yī)院里用γ射線來殺死癌細(xì)胞，而紫外線能用于紙幣防偽鑒別工作，故A錯(cuò)誤；紫外線是波長(zhǎng)比可見光短的電磁波，它的波長(zhǎng)從380×10－9～10×10－9米，它有顯著的化學(xué)效應(yīng)和熒光效應(yīng)，故B錯(cuò)誤；X射線的頻率較高，穿透力較強(qiáng)，醫(yī)學(xué)上常用X射線進(jìn)行透視檢查，也可用于機(jī)場(chǎng)檢查箱內(nèi)的物品，故C正確；微波的波長(zhǎng)較長(zhǎng)，簡(jiǎn)單衍射，而頻率較低，不能穿透，故D錯(cuò)誤．]12．(8分)無線電廣播中某波段的波長(zhǎng)范圍為187～560m，為了避開鄰臺(tái)干擾，兩個(gè)相鄰電臺(tái)的頻率至少相差104Hz，則在此波段中，最多能容納的電臺(tái)數(shù)約()A．560個(gè) B．100個(gè)C．187個(gè) D．20個(gè)B[依據(jù)f＝eq\f(c,λ)得，f1＝eq\f(3×108,187)≈1.6×106Hz，f2＝eq\f(3×108,560)≈5.36×105Hz，則n＝eq\f(（16－5.36）×105,104)≈100.故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．]13．(18分)微波爐是一種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，變壓器產(chǎn)生的高壓經(jīng)過整流加到磁控管的陰陽兩極，產(chǎn)生頻率為2450MHz的微波．微波輸送到金屬制成的加熱器(爐腔)，被來回反射，微波的電磁作用使食物內(nèi)的分子高頻運(yùn)動(dòng)而內(nèi)外同時(shí)快速受熱，并能最大限度地保存食物中的維生素．(1)試計(jì)算磁控管所產(chǎn)生的微波的波長(zhǎng)；(2)試分析微波爐的工作原理中利用了電磁波的哪些特性？(3)微波爐產(chǎn)生的高頻微波若發(fā)生泄露會(huì)干脆損害人的肢體．請(qǐng)你簡(jiǎn)述緣