2019-2020學(xué)年高中物理 課時(shí)分層作業(yè)19 電磁波與信息化社會(huì) 電磁波譜（含解析）新人教版選修3-4

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1、課時(shí)分層作業(yè)(十九) (限時(shí)40分鐘) [基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練] 1．古代也采用過(guò)“無(wú)線”通信的方式，如利用火光傳遞信息的烽火臺(tái)，利用聲音傳遞信號(hào)的鼓等，關(guān)于聲音與光，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．聲音是機(jī)械波 B．聲音是電磁波 C．光是電磁波 D．光是機(jī)械波 E．聲音和光都能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象 ACE　[聲音必須在介質(zhì)中傳播，是機(jī)械波；光可以在真空中傳播，是電磁波．] 2．關(guān)于雷達(dá)的特點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．雷達(dá)所用無(wú)線電波的波長(zhǎng)比短波還短 B．雷達(dá)只有連續(xù)發(fā)射無(wú)線電波，才能發(fā)現(xiàn)目標(biāo) C．雷達(dá)的顯示屏上可以直接讀出障礙物的距離 D．雷達(dá)在能見(jiàn)度低的黑夜將無(wú)法使用

2、 E．雷達(dá)的使用與黑夜和白天無(wú)關(guān) ACE　[雷達(dá)一般采用直線性好、反射性強(qiáng)的微波，不是連續(xù)發(fā)射無(wú)線電波，每次發(fā)射的時(shí)間及兩次發(fā)射的時(shí)間間隔都有一定要求，障礙物的距離等情況都由顯示屏顯示出來(lái)．] 3．關(guān)于紅外線的作用與來(lái)源，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．一切物體都在不停地輻射紅外線 B．紅外線具有很強(qiáng)的熱作用 C．紅外線具有很強(qiáng)的熒光作用 D．紅外線的顯著作用是化學(xué)作用 E．紅外線容易穿透云霧 ABE　[熒光作用和化學(xué)作用都是紫外線的重要特性，紅外線波長(zhǎng)比可見(jiàn)光長(zhǎng)，繞過(guò)障礙物能力強(qiáng)，易穿透云霧．] 4.如圖所示為收音機(jī)接收電磁波的電路，由線圈L1與可變電容器C1組成，它相當(dāng)于

3、一個(gè)LC振蕩電路，當(dāng)各個(gè)無(wú)線電臺(tái)發(fā)射的電磁波都通過(guò)磁棒后，會(huì)在L1中不同程度地產(chǎn)生感應(yīng)電流(振蕩電流)，當(dāng)可變電容調(diào)至某一值(選臺(tái))使其振蕩頻率恰好與武漢人民廣播電臺(tái)發(fā)射頻率相同時(shí)，僅可接收該臺(tái)廣播節(jié)目．若要改為接收中央人民廣播電臺(tái)(高于武漢臺(tái)頻率)的節(jié)目，可采取的措施是(　　) A．增加電容器電容C B．減小電容器電容C C．減少磁棒上線圈匝數(shù) D．將磁棒從線圈中抽出部分 E．增加磁棒上線圈匝數(shù) BCD　[當(dāng)收音機(jī)調(diào)諧電路的頻率等于要接收的電磁波的頻率時(shí)才發(fā)生電諧振，即接收到該臺(tái)．要使接收的電臺(tái)電磁波頻率升高，由f＝知，當(dāng)L和C減小時(shí)，頻率f增大，故BCD正確．] 5．電磁

4、波包含了γ射線、紅外線、紫外線、無(wú)線電波等，按波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短的排列順序是無(wú)線電波、________、________、________. [解析]　在電磁波家族中，按波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短分別為無(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線、γ射線等． [答案]　見(jiàn)解析 6．一種電磁波入射到半徑為1 m的孔上，可發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，這種波屬于電磁波譜中的________． [解析]　波能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是：障礙物或孔的尺寸大小跟光的波長(zhǎng)差不多或比波長(zhǎng)還要?。鐖D所示，電磁波中的無(wú)線電波波長(zhǎng)范圍是104～10－3 m，紅外線波長(zhǎng)范圍是10－3～10－7 m，可見(jiàn)光、紫外線、γ射線的波長(zhǎng)更短，所以只有

5、無(wú)線電波才符合條件． [答案]　無(wú)線電波 7．間諜衛(wèi)星上裝有某種遙感照相機(jī)，可用來(lái)探測(cè)軍用目標(biāo)，這種照相機(jī)能拍到晚上關(guān)燈行駛的汽車，甚至車已經(jīng)離開(kāi)，也瞞不過(guò)它，這種遙感照相機(jī)敏感的電磁波屬于________波程． [解析]　任何物體都向外輻射紅外線，溫度越高，輻射的紅外線越強(qiáng)，遙感照相機(jī)是利用紅外線拍攝的． [答案]　紅外 8．如圖所示為某雷達(dá)的熒光屏，屏上標(biāo)尺的最小刻度對(duì)應(yīng)的時(shí)間為2×10－4 s，雷達(dá)天線朝東方時(shí)，屏上的波形如圖甲；雷達(dá)天線朝西方時(shí)，屏上的波形如圖乙，問(wèn)：雷達(dá)在何方發(fā)現(xiàn)了目標(biāo)？目標(biāo)與雷達(dá)相距多遠(yuǎn)？ [解析]　雷達(dá)向東方發(fā)射電磁波時(shí)，沒(méi)有反射回來(lái)的信號(hào)，向

6、西方發(fā)射時(shí)，有反射回來(lái)的信號(hào)，所以目標(biāo)在西方． 目標(biāo)到雷達(dá)的距離d＝＝ m＝300 km. [答案]　西方　300 km [能力提升練] 9．雷達(dá)是應(yīng)用電磁波來(lái)工作的，它發(fā)射的電磁波頻率多在300 MHz至1 000 MHz的范圍內(nèi)，已知真空中光速c＝3×108 m/s，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．電磁波可由恒定不變的電場(chǎng)和磁場(chǎng)產(chǎn)生 B．電磁波可由周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)產(chǎn)生 C．雷達(dá)發(fā)射的電磁波在真空中的波長(zhǎng)范圍多在0.3 m至1 m之間 D．雷達(dá)與目標(biāo)之間的距離可由電磁波從發(fā)射到接收的時(shí)間間隔確定 E．雷達(dá)工作時(shí)在連續(xù)不斷地發(fā)射電磁波 BCD　[恒定的電場(chǎng)不能產(chǎn)生磁場(chǎng)

7、，A錯(cuò)誤；周期性變化的電場(chǎng)可以產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)，周期性變化的磁場(chǎng)也可以產(chǎn)生周期性變化的電場(chǎng)，這樣的電場(chǎng)和磁場(chǎng)形成的統(tǒng)一體就是電磁場(chǎng)，B正確；雷達(dá)發(fā)射的電磁波頻率多在300 MHz至1 000 MHz的范圍內(nèi)．因此，它在真空中的波長(zhǎng)可由λ＝求得，則其波長(zhǎng)范圍為0.3 m至1 m，C正確；雷達(dá)與目標(biāo)之間的距離可由電磁波從發(fā)射到接收的時(shí)間間隔確定，等于，D正確；雷達(dá)工作時(shí)是按一定的時(shí)間間隔向外發(fā)射無(wú)線電脈沖，E錯(cuò)誤．] 10．等離子顯示屏PDP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)等離子管的透明玻璃管內(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

8、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(jiàn)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(jiàn)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變化的組合，便形成了各種灰度和色彩的圖像，則該射線使熒光粉發(fā)出可見(jiàn)光是利用了光的________效應(yīng)． [解析]　根據(jù)紫外線的產(chǎn)生機(jī)理、特點(diǎn)及應(yīng)用可知是某種看不見(jiàn)的射線使熒光粉發(fā)光，看不見(jiàn)的射線應(yīng)是紫外線，使熒光粉發(fā)光，這是紫外線的熒光效應(yīng)． [答案]　熒光 11．雷達(dá)測(cè)距防撞控制系統(tǒng)(Distronic，簡(jiǎn)稱DTR)是利用脈沖電磁波來(lái)測(cè)定目標(biāo)的位置和速度的設(shè)備，某機(jī)場(chǎng)引導(dǎo)雷達(dá)發(fā)現(xiàn)一架飛機(jī)正向雷達(dá)正上方勻速飛來(lái)，已知該雷達(dá)顯示屏上相鄰刻度線

9、之間的時(shí)間間隔為1.0×10－4 s，某時(shí)刻雷達(dá)顯示屏上顯示的波形如圖甲所示，A脈沖為發(fā)射波，B脈沖為目標(biāo)反射波，經(jīng)t＝170 s后雷達(dá)向正上方發(fā)射和被反射的波形如圖乙所示，則該飛機(jī)的飛行速度約為多少？ [解析]　由圖示信息知，比較遠(yuǎn)時(shí)，脈沖波顯示的距離為s＝＝ m＝6×104 m 當(dāng)飛機(jī)到達(dá)雷達(dá)正上方后，距離為 s′＝＝ m＝3×104 m 由于開(kāi)始時(shí)飛機(jī)在斜上方，后來(lái)飛機(jī)到達(dá)正上方，所以飛機(jī)的速度為 v＝ m/s≈306 m/s. [答案]　306 m/s 12.如圖所示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(duì)陰極(陽(yáng)極)，當(dāng)A、K之間加直流電壓U＝30 kV時(shí)，電子被加速打在對(duì)陰極A上，使之發(fā)出X射線，設(shè)電子的動(dòng)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(duì)陰極的速度多大？ (2)如果對(duì)陰極每吸收一個(gè)電子放出一個(gè)X射線光子，則當(dāng)A、K之間的電流為10 mA時(shí)，每秒鐘從對(duì)陰極最多輻射出多少個(gè)X射線光子？(電子質(zhì)量m＝0.91×10－30 kg，電荷量e＝1.6×10－19 C) [解析]　(1)由動(dòng)能定理，得： mv2＝eU， 則v＝＝ m/s＝1.0×108 m/s； (2)n＝＝＝6.25×1016(個(gè))． [答案]　(1)1.0×108 m/s　(2)6.25×1016個(gè) - 5 -