2024年高中物理第十四章電磁波第5節(jié)電磁波譜課后課時(shí)作業(yè)含解析新人教版選修3-4

PAGE5-第5節(jié)電磁波譜A組：合格性水平訓(xùn)練1．(電磁波譜)下列各組電磁波，按頻率由高到低的正確排列依次是()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射線答案C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．(紅外線)紅外夜視鏡在美國對伊拉克反美武裝力氣實(shí)施的夜間打擊中起到重要作用，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．紅外線的熱效應(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．紅外線不行見的特點(diǎn)答案C解析一切物體都在不停地輻射紅外線，而且溫度不同，輻射的紅外線強(qiáng)度不同，可利用紅外線成像進(jìn)行夜間視察。3．(可見光)日出和日落時(shí)太陽看起來特殊紅。這是由于()A．光的色散 B．大氣的全反射C．大氣的折射 D．紅光的波長大答案D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。4．(電磁波譜)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；宇宙星際間的溫度約為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，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射線答案A解析電磁波譜按波長由長到短的依次排列為：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線，由題意知：物體溫度越高，其發(fā)出的電磁波波長越短，宇宙星際間的溫度約為3K，則其發(fā)出的電磁波的波長應(yīng)在無線電波波段，故A正確。5．(各種電磁波的應(yīng)用)下列說法中正確的是()①夏天太陽光把地面曬得發(fā)熱是因?yàn)榭梢姽獾臒嵝?yīng)在各種電磁波中是最強(qiáng)的②醫(yī)院里用X射線進(jìn)行人體透視，是因?yàn)樗歉鞣N電磁波中穿透本事最大的③科學(xué)家關(guān)注南極臭氧層空洞是因?yàn)樗鼘又参镉泻Β茉跓釋W(xué)中所說的熱輻射就是紅外線輻射A．①②B．①③C．②④D．③④答案D解析熱效應(yīng)最強(qiáng)的是紅外線，熱輻射即紅外線輻射，①錯(cuò)誤，④正確；穿透本事最強(qiáng)的是γ射線，②錯(cuò)誤；臭氧層能防止紫外線照耀到地球上，使地球上的動植物免受過強(qiáng)紫外線的損害，③正確，故選D。6．(電磁波譜)太陽光通過棱鏡時(shí)，在豎直放置的屏幕上形成如圖所示的光帶(忽視棱鏡對各色光的汲取)。若將靈敏溫度計(jì)的球部放在屏幕上的MN、NP、PQ區(qū)域時(shí)，在哪個(gè)區(qū)域上升的示數(shù)最大()A．MN B．NPC．PQ D．無法確定答案C解析由光的色散可知，從Q→M各頻段的電磁波依次為紅外線→可見光→紫外線，由于紅外線的熱作用最強(qiáng)，故選C。7．(電磁波譜)(多選)等離子顯示屏是一種以等離子管作為發(fā)光元件，并由大量的等離子管排列在一起構(gòu)成的屏幕。每個(gè)等離子管的透亮玻璃管內(nèi)都充有低壓的氖氙氣體，管的兩端各有一個(gè)電極，在兩個(gè)電極間加上高電壓后，封在管內(nèi)的氣體便產(chǎn)生某種肉眼看不見的射線，它激發(fā)顯示屏上的紅綠藍(lán)三基色熒光粉發(fā)出可見光。每個(gè)等離子管作為一個(gè)像素，由這些像素的明暗和顏色改變的組合，便形成了各種灰度和色調(diào)的圖像，則()A．這種射線是紫外線B．這種射線是紅外線C．該射線使熒光粉發(fā)出可見光是利用了該射線的熒光效應(yīng)D．該射線使熒光粉發(fā)出可見光是利用了該射線的化學(xué)作用答案AC解析看不見的射線使熒光粉發(fā)光，這是紫外線的熒光效應(yīng)，所以正確的選項(xiàng)是A、C。8．(綜合)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，一方面在次級產(chǎn)生3.4V溝通電加在磁控管燈絲兩端，另一方面在次級產(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)、淀粉、水，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________。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)11∶100(2)BD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)、淀粉、水，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。B組：等級性水平訓(xùn)練9．(各種電磁波的應(yīng)用)下列說法正確的是()A．只有物體溫度較高時(shí)，才能向外輻射紅外線B．紫外線的主要作用是化學(xué)作用和熒光作用C．可見光比紅外線簡單發(fā)生衍射現(xiàn)象D．X射線能在磁場中偏轉(zhuǎn)，穿透力較強(qiáng)，可用來進(jìn)行人體透視答案B解析一切物體都能輻射紅外線，與物體的溫度無關(guān)，A錯(cuò)誤；紫外線的主要作用是化學(xué)作用和熒光作用，B正確；紅外線比可見光波長更長，更簡單發(fā)生衍射現(xiàn)象，C錯(cuò)誤；X射線是電磁波，不帶電，在磁場中不偏轉(zhuǎn)，D錯(cuò)誤。10．(各種電磁波及其應(yīng)用)(多選)關(guān)于電磁波的下列說法，正確的是()A．可見光實(shí)質(zhì)也是一種電磁波，紅光波長最短B．不同波長的電磁波，波長越小其頻率越高C．紅外遙感是利用了紅外線波長較長的特點(diǎn)D．驗(yàn)鈔機(jī)檢驗(yàn)鈔票真?zhèn)误w現(xiàn)了紫外線的熒光作用E．X射線可深化人的骨骼，殺死病變細(xì)胞答案BCD解析在可見光中，紅光波長最長，A錯(cuò)誤；X射線雖然有肯定的穿透實(shí)力，但不能深化骨骼，E錯(cuò)誤；B、C、D正確。11．(各種電磁波的應(yīng)用)(多選)下列說法中正確的是()A．紅外線易穿透云層，故廣泛應(yīng)用于遙感技術(shù)領(lǐng)域B．醫(yī)院用X光進(jìn)行透視，是因?yàn)樗歉鞣N電磁波中穿透實(shí)力最強(qiáng)的C．陽光可以曬黑皮膚，主要是陽光中紅外線的作用D．電取暖器利用了紅外線的熱作用答案AD解析紅外線衍射明顯，A正確；γ射線穿透實(shí)力最強(qiáng)，B錯(cuò)誤；曬黑皮膚是紫外線的作用，C錯(cuò)誤；紅外線有顯著的熱作用，D正確。12．(電磁輻射)過量的電磁輻射對人體是有害的，依據(jù)規(guī)定，工作場所受到的電磁輻射強(qiáng)度(單位時(shí)間垂直單位面積的電磁輻射能量)不得超過某一臨界值W0。已知某一種手機(jī)的電磁輻射功率為P，若手機(jī)的電磁輻射在各個(gè)方向上是勻稱的，則符合規(guī)定的平安區(qū)域到手機(jī)的距離至少為()A.eq\r(\f(P,4πW0)) B.eq\r(\f(W0,4πP))C.eq\r(\f(P,πW0)) D.eq\r(\f(W0,πP))答案A解析設(shè)規(guī)定的平安區(qū)域距離為R，則對應(yīng)球的面積為S＝4πR2。在t時(shí)間內(nèi)球面獲得的能量為E＝Pt，球面上單位面積t時(shí)間內(nèi)獲得的電磁輻射能量E0＝eq\f(E,S)，由于工作場所受到的電磁輻射強(qiáng)度(單位時(shí)間內(nèi)垂直通過單位面積的電磁輻射能量)不得超過W0，則W0＝eq\f(E0,t)，所以R＝eq\r(\f(P,4πW0))，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。13．(電磁波譜)長波的波長范圍為3000～30000m，短波的波長范圍為10～50m，則長波的頻率范圍是________，短波的頻率范圍是________。答案10～100kHz6～30MHz解析已知長波波長范圍為30000～3000m，而波速c＝3.0×108m/s。由c＝λf可知f1＝eq\f(3.0×108,3000)Hz＝1×105Hz＝100kHz。f2＝eq\f(3.0×108,30000)Hz＝1×104Hz＝10kHz，則長波頻率在10～100kHz之間。同理可讀出短波波長在50～10m之間，則頻率范圍在6～30MHz之間。14．(綜合)找尋馬航失聯(lián)飛機(jī)是全球關(guān)注的熱點(diǎn)，也是各國高科技綜合實(shí)力的體現(xiàn)和展示。搜尋失聯(lián)飛機(jī)的黑匣子主要依靠電磁波技術(shù)和超聲定位(即聲吶)技術(shù)。電磁波是指在空間傳播的交變電磁場，在真空中的傳播速度為3.0×108(1)最早發(fā)覺白光(即可見光)可以發(fā)生色散，分解成七種顏色光的物理學(xué)家是________；其中，三原色光中波長最短的是________光。(2)廣播和電視利用電磁波譜中________來傳遞聲音和圖像；飛機(jī)黑匣子發(fā)出的電磁波信號，在海水中快速衰減，無法傳播，所以黑匣子必需裝有能發(fā)出________波信號的裝置與其同時(shí)工作，以便利用聲吶系統(tǒng)找尋海水中的黑匣子位置。(3)請視察電磁波譜中各種波的波長與頻率的關(guān)系，可以得出初步結(jié)論：________________________。請進(jìn)一步視察和計(jì)算電磁波譜中各種波的波長與頻率的關(guān)系，可以得出結(jié)論：____________________________________。答案(1)牛頓藍(lán)(2)無線電波聲(3)波的頻率越高，波長越短各種波的頻率與波長成反比(或各種波的頻率與波長乘積相等，且等于光速)解析(1)物理學(xué)家牛頓最早發(fā)覺白光(即可見光)可以發(fā)生色散現(xiàn)象；色光的三原