高中物理 第十四章 電磁波 4 電磁波與信息化社會自主練習(xí) 新人教版選修3-41.doc

1、a電磁波與信息化社會我夯基我達(dá)標(biāo)1.利用雷達(dá)測云層距我們觀察點(diǎn)距離時(shí)，電磁波從發(fā)射到吸收共經(jīng)歷時(shí)間10-3 s，則該云層離觀測點(diǎn)多遠(yuǎn)（ )A.100 km B.200 km C.150 km D.250 km思路解析：根據(jù)公式s=vt可以得，s=3.010810-3 m=1.5105 m=150 km.答案：C2.在海灣戰(zhàn)爭中，利用紅外線探測儀發(fā)現(xiàn)目標(biāo)飛毛腿導(dǎo)彈，然后將信號發(fā)射給通訊衛(wèi)星，再由通訊衛(wèi)星發(fā)射到美國本部，經(jīng)計(jì)算處理再發(fā)出指揮，由原來的通道返回戰(zhàn)場發(fā)射“愛國者”，對導(dǎo)彈進(jìn)行攔截，請你粗略估算一下，這信號在空中傳播要多長時(shí)間，假定地面距離衛(wèi)星的距離為36 000 km（ )A.0.12

2、 s B.0.15 s C.0.24 s D.0.1 s思路解析：根據(jù)公式s=可以得，t=sv= s=0.24 s.答案：C3.雷達(dá)應(yīng)用非常廣泛，在交通上可以用來為飛機(jī)、輪船導(dǎo)航；在宇宙探索中可用來研究星體，在氣象上可以用來探測臺風(fēng)，雷雨、云層等；特別是在軍事上應(yīng)用更廣泛.我國沿海某雷達(dá)站，發(fā)現(xiàn)一架不明國籍的飛機(jī)正向我國領(lǐng)空飛來，雷達(dá)發(fā)出無線電波，經(jīng)過2.0010上標(biāo)-4 s，接收到從飛機(jī)反射回來的無線電波，10 s后，該雷達(dá)站又發(fā)出無線電波，經(jīng)過1.8610上標(biāo)-4 s接收到從飛機(jī)反射回來的無線電波，試確定該飛機(jī)的飛行速度為多少？思路解析：利用雷達(dá)發(fā)射和接收無線電波的時(shí)間差可以計(jì)算出飛機(jī)這段

3、時(shí)間中間時(shí)刻與雷達(dá)的距離.飛機(jī)的速度v=m/s176 m/s.答案：176 m/s4.早期電視機(jī)接收的頻道為112頻道（48.5223.5 MHz）,全頻道電視機(jī)所接收的頻率除了112頻道外，還包括1356頻道（470862 MHz），試求早期電視機(jī)和全頻道電視機(jī)所接收的無線電波的波長范圍.思路解析：不同頻率的電磁波的傳播速度都相同，根據(jù)公式=即可算出波長范圍.根據(jù)電磁波的波長、波速和頻率的關(guān)系式c=f和電磁波在真空中的傳播速度c=3108 m/s，分別可得對應(yīng)于各頻道中最低頻率和最高頻率的波長分別為1=m6.19 maa12= m1.35 m13=m0.64 m56= m0.35 m所以，早

4、期電視機(jī)接收的無線電波的波長范圍為1.35 m6.19 m全頻道電視機(jī)的接收的無線電波的波長范圍為0.35 m6.19 m.答案：1.35 m6.19 m 0.35 m6.19 m5.某雷達(dá)工作時(shí)，發(fā)射電磁波的波長=20 cm，每秒脈沖數(shù)n=5 000，每個(gè)脈沖持續(xù)時(shí)間t=0.02 s，問電磁波的振蕩頻率為多少？最大的偵察距離是多少？思路解析：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、波長和頻率三者間的關(guān)系可求得頻率，根據(jù)雷達(dá)熒光屏上發(fā)射波形和反射波形間的時(shí)間間隔，即可求得偵察距離，為此反射波必須在后一個(gè)發(fā)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)發(fā)射相

5、鄰兩個(gè)脈沖間隔時(shí)間內(nèi)傳播距離的一半.由c=f，可得電磁波的振蕩頻率f=Hz=1.5109 Hz電磁波在雷達(dá)發(fā)射相鄰兩個(gè)脈沖間隔時(shí)間內(nèi)傳播的距離s=ct=c(-t)=3108(-0.0210-6) m6104 m所以雷達(dá)的最大偵察距離s=s/2=3104 m=30 km.答案：1.5109 Hz 30 km我綜合我發(fā)展6.雷達(dá)是用來對目標(biāo)進(jìn)行定位的現(xiàn)代化定位系統(tǒng)，海豚也具有完善的聲吶系統(tǒng)，它能在黑暗中準(zhǔn)確而快速地捕捉食物，避開敵害，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于現(xiàn)代化的無線電系統(tǒng)（1）海豚生活在（ )A.沙漠 B.陸地 C.樹上 D.海中（2）海豚的定位是利用了自身發(fā)射的（ )A.電磁波 B.紅外線 C.次聲波 D.

6、超聲波（3）雷達(dá)的定位是利用自身發(fā)射的（ )A.電磁波 B.紅外線 C.次聲波 D.光線思路解析：（1）海豚生活在海中，選D.（2）海豚能發(fā)射超聲波，它是一種頻率高于2104 Hz的聲波，它的波長非常短，因而能定向發(fā)射，而且在水中傳播時(shí)因能量損失小，要比無線電波和光波傳得遠(yuǎn)，海豚就是靠自身發(fā)出的超聲波的回聲在混濁的水里準(zhǔn)確確定遠(yuǎn)處的小魚位置而猛沖過去吞食，選D.（3）雷達(dá)是一個(gè)電磁波的發(fā)射和接收系統(tǒng)，因而是靠發(fā)射電磁波來定位的，選A.7.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)、控制系統(tǒng)、外殼等組成，接通電源后，220 V的交流

7、電經(jīng)變壓器，一方面在次級產(chǎn)生3.4 V交流對磁控管加熱，同時(shí)在次級產(chǎn)生2 000 V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2 450 MHz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)分子高頻地振動而內(nèi)外同時(shí)迅速變熱，并能最大限度地保存食物中的維生素.aa（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_，較易吸收微波能而轉(zhuǎn)換成熱，故在使用微波爐時(shí)應(yīng)注意（ )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周圍 D.將微波爐遠(yuǎn)離磁性材料周圍思路解析：（1

8、）變壓器高壓輸出U1=2 000 V，輸入電壓U2=220 V，則升壓變壓比為.（2）食物通常含有的成分是蛋白質(zhì)、水、脂肪，易吸收微波能而轉(zhuǎn)換成熱，由于導(dǎo)體能反射微波，絕緣體能使微波透射，所以應(yīng)用陶瓷容器盛放食物，為避免對磁控管的影響，它應(yīng)遠(yuǎn)離磁性材料，選B、D.答案：（1）10011 （2）蛋白質(zhì)、水、脂肪 BD8.20世紀(jì)80年代初，科學(xué)家發(fā)明了硅太陽能電池，如果在太空設(shè)立太陽能衛(wèi)星電站，可24小時(shí)發(fā)電，且不受晝夜氣候的影響.利用微波電能轉(zhuǎn)換裝置，將電能轉(zhuǎn)換成微波向地面發(fā)送，衛(wèi)星電站的最佳位置離地1 100 km的赤道上空，微波定向性很好，飛機(jī)通過微波區(qū)不會發(fā)生意外，但微波對飛鳥是致命的.

9、可在地面站附近裝上保護(hù)網(wǎng)或驅(qū)逐音響.不讓飛鳥通過.預(yù)計(jì)在21世紀(jì)初地球上空將升起衛(wèi)星電站.（地球半徑R=6 400 km）（1）太陽能電池將實(shí)現(xiàn)哪種轉(zhuǎn)換（ )A.光能微波 B.光能熱能C.光能電能 D.電能微波（2）在1 100 km高空的電站衛(wèi)星的速度為（ )A.3.1 kms-1 B.7.2 kms-1C.7.9 kms-1 D.2 kms-1（3）微波指（ )A.超聲波 B.次聲波C.電磁波 D.機(jī)械波（4）收音機(jī)外殼對微波的哪種作用，使收音機(jī)安全無恙（ )A.反射 B.吸收 C.干涉 D.衍射（5）微波對飛鳥是致命的，這是因?yàn)槲⒉ǖ模?)A.電離作用 B.穿透作用C.生物電作用 D.產(chǎn)生強(qiáng)渦流思路解析：（1）C（2