2024高中物理課下能力提升二十二第十四章第45節(jié)電磁波與信息化社會電磁波譜含解析新人教版選修3-4VIP

PAGEPAGE3電磁波與信息化社會電磁波譜[基礎練]一、選擇題1．[多選]在電磁波中，波長按從長到短依次排列的是()A．無線電波、可見光、紅外線B．無線電波、可見光、γ射線C．紅光、黃光、綠光D．紫外線、X射線、γ射線2．[多選]下列關于各種電磁波的說法中正確的是()A．最簡潔發(fā)生衍射現(xiàn)象的是無線電波B．紫外線有明顯的熱效應C．X射線穿透實力較強，所以可用來檢查工件D．明朗的天空看起來是藍色的是光散射的結(jié)果3．下列關于紫外線的說法正確的是()A．照耀紫外線可增進人體對鈣的汲取，因此人們應盡可能多地接受紫外線的照耀B．一切高溫物體發(fā)出的光都含有紫外線C．紫外線有很強的熒光效應，常被用來防偽D．紫外線有殺菌消毒的作用，是因為其有熱效應4．[多選]下列關于雷達的說法中正確的是()A．雷達是利用無線電波測定物體位置的無線電設備B．電磁波遇到障礙物要發(fā)生反射，雷達就是利用電磁波的這個特性工作的C．雷達要確定較遠物體的位置，運用的是長波段的無線電波D．雷達每次放射無線電波的時間約為10－6s二、非選擇題5．某高速馬路自動測速儀裝置如圖甲所示，雷達向汽車駛來的方向放射不連續(xù)的電磁波，每次放射時間約為10－6s，相鄰兩次放射時間間隔為t。當雷達向汽車放射無線電波時，在熒光屏上呈現(xiàn)出一個尖形波；在收到反射回來的無線電波時，在熒光屏上呈現(xiàn)其次個尖形波。依據(jù)兩個波的距離，可以計算出汽車距雷達的距離，依據(jù)自動打下的紙帶(如圖乙所示)，可求出該汽車的車速，請依據(jù)給出的t1、t2、t、c列出汽車車速的表達式。[提能練]一、選擇題1．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，若要進行“3K背景輻射”的觀測，應當選擇下列哪一個波段()A．無線電波B．紫外線C．X射線D．γ射線2．簡潔的、比較有效的電磁波的放射裝置，至少應具備以下電路中的()①調(diào)諧電路；②調(diào)制電路；③高頻振蕩電路；④開放振蕩電路A．①②③B．②③④C．①④D．①②④3．紅外遙感衛(wèi)星通過接收地面物體發(fā)出的紅外輻射來探測地面物體的狀況。地球大氣中的水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)能劇烈汲取某些波長范圍的紅外輻射，即地面物體發(fā)出的某些波長的電磁波，只有一部分能夠通過大氣層被遙感衛(wèi)星接收。下圖為水和二氧化碳對某一波段不同波長電磁波的汲取狀況，由題圖可知，在該波段紅外遙感大致能夠接收到的波長范圍為()A．2.5～3.5μmB．4～4.5μmC．5～7μmD．8～13μm4．我國“空警－2000”預警機上裝備有多功能三坐標多普勒脈沖雷達，可進行全向探測，主要用于發(fā)覺和跟蹤空中與水面目標，工作頻率為1.2×109～1.4×109Hz。對空中目標的最遠探測距離為470km，該機的雷達系統(tǒng)可同時跟蹤60～100個空中目標，并對戰(zhàn)術空軍的10架飛機實施引導。下列關于該脈沖雷達的說法正確的是()A．脈沖雷達采納的是X射線B．脈沖雷達采納的是微波C．預警機高速飛行時，放射的脈沖信號傳播速率可能大于光在真空中的速率D．增大它的振蕩電路可變?nèi)萜鞯碾娙?，可增大雷達的工作頻率二、非選擇題5．一個雷達向遠處放射無線電波，每次放射的時間為1μs，兩次放射的時間間隔為100μs，在指示器的熒光屏上呈現(xiàn)出的尖形波如圖所示，已知圖中刻度ab＝bc，則障礙物與雷達之間的距離是多大？6.收音機接收無線電波的頻率范圍比較寬，通常把頻率分成幾個波段，利用變更調(diào)諧電路中線圈自感的方法來選擇波段，再利用調(diào)整可變電容器的方法，在同一波段內(nèi)選擇所須要的頻率。如圖所示是某收音機的調(diào)諧電路，當轉(zhuǎn)換開關S置于位置1時，電路中線圈的自感為L1，接收中波段的無線電波；當S置于位置2時，電路中線圈的自感為L2，接收短波段的無線電波。假如可變電容器C的調(diào)整范圍為12～180pF，L1為700μH，那么在中波段接收無線電波的頻率范圍是多大？假如這臺收音機能接收的無線電波的頻率最高為20MHz，那么L2是多大？答案[基礎練]1．解析：選BCD電磁波中，波長按從長到短排列的是無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線。可見光中，按紅、橙、黃、綠、青、藍、紫的依次波長越來越短。故選項B、C、D正確。2．解析：選ACD波長越長越易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故A正確；有明顯熱效應的是紅外線，故B錯誤；X射線因其穿透實力強而常用于人體拍片和檢查金屬工件缺陷，故C正確；天空看起來是藍色是由于波長較短的光易被散射，故D正確。3．解析：選C由于紫外線有顯著的生理作用，殺菌實力較強，在醫(yī)療上有其應用，但是過多地接受紫外線的照耀，對人體來說也是有害的，A、D錯誤；并不是全部的高溫物體發(fā)出的光都含有紫外線，B錯誤；紫外線有很強的熒光效應，可用來防偽，C正確。4．解析：選ABD雷達是利用無線電波測定物體位置的無線電設備；電磁波遇到障礙物要反射，雷達就是利用電磁波的這個特性工作的；波長短的電磁波，傳播的直線性好，有利于用電磁波定位，因此雷達用的是微波；雷達每次放射無線電波的時間一般不超過1μs，A、B、D正確，C錯誤。5．解析：依據(jù)圖乙所示，第一次測量時汽車距雷達的距離s1＝eq\f(ct1,2)其次次測量時汽車距雷達的距離s2＝eq\f(ct2,2)兩次放射電磁波時間間隔為t，則汽車的速度v＝eq\f(s,t)＝eq\f(s1－s2,t)＝eq\f(ct1－t2,2t)答案：v＝eq\f(ct1－t2,2t)[提能練]1．解析：選A由題意知，隨著溫度的上升，發(fā)出的電磁波的波長變短，則溫度約為3K時，稱為“3K背景輻射”，發(fā)出的電磁波波長較大，故若要進行“3K背景輻射”的觀測，應當選擇無線電波，A正確，B、C、D錯誤。2．解析：選B比較有效的放射電磁波的裝置應當有調(diào)制電路、高頻振蕩電路和開放振蕩電路。調(diào)制電路是把須要放射的信號裝載在調(diào)頻電磁波上才能放射出去，高頻振蕩電路能產(chǎn)生高頻電磁波，開放振蕩電路能把電磁波發(fā)送的更遠。而調(diào)諧電路是在接收端須要的電路。3．解析：選D由題圖可知：水對電磁波汲取的波長范圍為0～8μm，二氧化碳對電磁波汲取的波長范圍為3～5μm和大于13μm，所以能夠通過大氣層被遙感衛(wèi)星接收的波長范圍為8～13μm，D正確。4．解析：選B脈沖雷達是利用微波測速、測距的，其傳播速率等于光速，故A、C選項錯誤，B選項正確；由T＝2πeq\r(LC)可知，增大振蕩電路的電容，其周期變大，工作頻率減小，故D選項錯誤。5．解析：圖中a和c處的尖形波是雷達向目標放射無線電波時出現(xiàn)的，b處的尖形波是雷達收到障礙物反射回來的無線電波時出現(xiàn)的，由ab＝bc可知，無線電波從放射到返回所用時間為50μs。設雷達距障礙物的距離為x，無線電波來回時間為t＝50μs，波速為c，由2x＝ct得x＝eq\f(ct,2)＝eq\f(3.0×108×50×10－6,2)m＝7.5×103m＝7.5km答案：7.5×103m(或7.5km)6．解析：由公式f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))，得f1＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(L1C1))＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(700×10－6×12×10－12))Hz≈1737kHzf2＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(L1