高中物理14-4电磁波与信息化社会、14-5电磁波谱每课一练新人教版选修3-4

高中物理14-4电磁波与信息化社会、14-5电磁波谱每课一练新人教版选修3-4

- 1 - 14.4 电磁波与信息化社会、14.5 电磁波谱 每课一练（人教版选修 3-4） 1．关于电磁波和现代通信，下列叙述不正确的是( ) A．卫星通信利用人造地球卫星作为中继站进行通信 B．光纤通信具有传输信息量大、抗干扰能力强及光能损耗小等优点 C．电磁波可以在真空中传播 D．电磁波的频率越高，在真空中传播的速度越大 2．目前雷达发射的电磁波频率多在 200 MHz 至 1 000 MHz 的范围内．下列关于雷达和 电磁波的说法正确的是( ) A．真空中上述雷达发射的电磁波的波长范 围在 0.3 m 至 1.5 m 之间 B．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的 C．测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离 D．波长越短的 电磁波，反射性能越强 3．关于移动电话，下列说法中正确的是( ) A．随身携带的移动电话(手机)内，只有无线电接收装置，没有无线电发射装置 B．随身携带的移动电话(手机)内，既有无线电接收装置，又有无线电发射装置 C．两个携带手机的人，必须通过固定的基地台转接，才能相互通话 D．无线寻呼机(BP 机)内只有无线电接收装置，没有无线电发射装置 4．关于电磁波谱，下列说法正确的是( ) A．波长不同的电磁波在本质上完全相同 B．电磁波的波长若差异太大则会出现本质不同的现象 C．电磁波谱的频带很宽 D．电磁波的波长很短，所以电磁波谱的频带很窄 5．红外线、紫外线、无线电波、可见光、γ射线、伦琴射线按波长由大到小的排列顺序 是( ) A．无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线 B．红外线、可见光、紫外线、无线电波、γ射线、伦琴射线 C．γ射线、伦琴射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波 D．紫外线、红外线，γ射线、伦琴射线、无线电波、可见光 6．下列说法中正确的是( ) A．各种电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是γ射线 B．红外线有显著的热效应，紫外线有显著的化学作用 C．X 射线的穿透本领比γ射线更强 D．低温物体不能辐射红外线 7．一种电磁波入射到半径为 1 m 的孔上，可发生明显的衍射现象，这种波属于电磁波谱 的区域是( ) A．γ射线 B．可见光 C．无线电波 D．紫外线 8．下列关于电磁波谱中各电磁波的应用情况，说法正确的是( ) A．红外线的波长比可见光长，可以用来杀菌消毒 B．紫外线的波长比可见光短，可以用来杀菌消毒 C．红外线的波长比可见光长，可以用来测温摄影 D．紫外线的波长比可见光短，可以用来测温摄影 9．下面关于红外线的说法中正确的是( ) A．红外烤箱中的红光就是红外线 B．红外线比可见光更容易发生衍射 C．高温物体辐射红外线，低温物体不辐射红外线 - 2 - D．红外线比可见光更容易引起固体物质分子共振 10．下列能说明电磁波具有能量的依据是( ) A．可见光射入人的眼睛，人看到物体 B．放在红外线区域的温度计升温很快 C．收音机调到某个台时，调谐电路发生电谐振 D．γ射线具有很强的贯穿能力 题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答 案 11.20 世纪 80 年代初，科学家发明了硅太阳能电池，如果在太空中设立太阳能电站卫星， 可 24 h 发电，且不受昼夜气候影响．利用微波——电能转换装置将电能转换成微波向地 面发送，电站卫星最佳位置在离地 1 100 km 的赤道上空，微波定向性很好，飞机通过微 波区不会发生意外，但微波对飞鸟是致命的，可在地面接收站附近装上保护网或驱逐音 响，不让飞鸟通过．预计在 21 世纪初地球上空将升起电站卫星．(地球半径 R＝6 400 km) (1)太阳能电池将实现哪种转换( ) A．光能——微波 B．光能——内能 C．光能——电能 D．电能——微波 (2)在 1 100 km 高空电站卫星速度约为( ) A．3.1 km/s B．7.2 km/s C．7.9 km/s D．11.2 km/s (3)微波指( ) A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．机械波 (4)飞机外壳对微波的哪种作用使飞机完全无恙( ) A．反射 B．吸收 C．干涉 D．衍射 (5)微波对飞鸟是致命的，这是因为微波的( ) A．电离作用 B．穿透作用 C．生物电作用 D．产生强涡流 12．某雷达工作时，发射电磁波的波长λ＝20 cm，每秒脉冲数 n＝5 000，每个脉冲持续 时间 t＝0.02 μs.求： (1)此电磁波的频率； (2)此雷达的最大侦察距离． - 3 - 参考答案 1．D 2．ACD [据λ＝c/f，电磁波频率在 200 MHz 至 1 000 MHz 的范围内，则电磁波的波长 范围在 0.3 m 至 1.5 m 之间，故 A 正确；雷达是利用电磁波的反射原理，波长越短，其反射 性能越强，雷达和目标的距离 s＝1 2 c·Δt，故 C、D 正确；电磁波的产生是依据麦克斯韦的电 磁场理论，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，故 B 错．] 3．BCD [移动电话内既有无线电接收装置又有无线电发射装置．由于移动电话发射功率 小，因此必须通过固定的基地台转接，两个携带手机的人才能通话．BP 机只有接收装置，而 无发射装置．] 4．AC [电磁波谱中的电磁波在本质上是完全相同的，只是波长或频率不同而已．其中 波长最长的波跟波长最短的波之间频率相差近 1020 倍．] 5．A 6．B [干涉和衍射现象是光的波动性的体现，波长越长，越容易产生，而γ射线波长最 短，故 A 选项错误；频率越高，穿透本领越强，故 C 选项错误；一切物体都能辐射红外线， 故 D 错误，正确选项为 B.] 7．C [根据发生明显 的衍射现象的条件可知障碍物或孔的尺寸和波长相差不多或比波长 还要小．电磁波谱中无线电波的波长范围大约在 104～102 m，而红外线的波长范围大约在 10－ 1～10－6 m，可见光、紫外线、γ射线的波长更短．故只有无线电波才能发生明显的衍射现象．即 选 C.] 8．BC 9.BD 10．ABCD [A 项，人眼看到物体，说明人眼感受到了可见光的能量；B 项，红外线具有 热作用，说明红外线具有能量；C 项，电谐振在调谐电路中的感应电流的能量来源于空中的无 线电波；D 项，γ射线的贯穿能力强说明γ射线具有很高的能量．] 11．(1)C (2)B (3)C (4)A (5)D 解析 (1)硅光电池已作为人造地球卫星的电源，它是实现光能——电能转化的装置． (2)卫星电站绕地球做圆周运动，v＝ GM r ，即 v∝ 1 r ，根据上式求得 v＝7.2 km/s. (3)微波属于电磁波，金属能反射电磁波，因而不受影响． (4)微波波长短，它的衍射、干涉很难形成，反射特别显著，也称直线波． (5)微波是频率很高的电磁波，在生物体内可引起涡流，由于电站的功率很大，相应地涡 流产生的热量足以将鸟热死． 12．(1)1.5×109 Hz (2)3×104 m 解析 (1)电磁波一般在空气中传播，传播速度认为等于光速 c＝3.0×108 m/s，因此 f＝ c λ ＝ 3×108 20×10－2 Hz＝1.5×109 Hz (2)雷达工作时发射电磁脉冲，每个电磁脉冲持续时间 t＝0.02 μs，在两个脉冲时间间 隔内，雷达必须接收到反射回来的电磁脉冲，否则会与后面的电磁脉冲重叠而影响测量．设 最大侦察距离为 x，两个脉冲时间间隔为Δt＝ 1 5 000 s＝2×10－4 s≫0.02 μs(故脉冲持续时 间可以略去不计)，则 2x＝vΔt 所以 x＝vΔt 2 ＝3×104 m.