2020高中物理 19 電磁波譜（含解析）

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE9-學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精課時分層作業(yè)（十九)電磁波譜(時間：40分鐘分值：100分)[基礎(chǔ)達標(biāo)練］1．(6分)收音機的波段刻度盤中刻有kHz、MHz字樣,它們分別表示()A．千赫，兆赫 B．千米，兆米C．千秒,兆秒 D．千米/秒，兆米/秒A[因為單位赫茲的符號是Hz，表示頻率,而“k”“M”為“千”“兆”由此可知選項A正確．］2．（6分)(多選）在電磁波譜中,下列說法正確的是(）A．各種電磁波有明顯的頻率和波長區(qū)域界限B．γ射線的頻率一定大于X射線的頻率C．X射線的波長有可能等于紫外線波長D．可見光波長一定比無線電波的短CD［X射線和γ射線、X射線和紫外線有一部分頻率重疊,界限不明顯，故C、D選項正確．］3．(6分)電磁波從真空傳入水中時，下列說法正確的是（)A．頻率不變,波速變大，波長變大B．頻率不變,波速變小,波長變小C．波速不變,頻率變小，波長變大D．波速不變，頻率變大,波長變小B［電磁波的波長λ、波速v和頻率f與機械波一樣,滿足c＝λf，傳播過程中，頻率不變,C、D兩項錯誤．但電磁波在真空中的速度最大,而在介質(zhì)中速度都會減小，故從真空傳入水中時波速變小，波長變?。甝4．（6分)下列能說明電磁波具有能量的依據(jù)是(）①可見光射入人的眼睛，人看到物體②放在紅外線區(qū)域的溫度計升溫很快③收音機調(diào)到某個臺時，調(diào)諧電路發(fā)生電諧振④γ射線具有很強的貫穿能力A．①②④ B．①②③C．①②③④ D．②③④C[人眼看到物體，說明人眼感受到了可見光的能量，①對；紅外線具有熱作用，說明紅外線具有能量，②對；電諧振在調(diào)諧電路中的感應(yīng)電流的能量來源于空中的無線電波,③對；γ射線的貫穿能力強說明γ射線具有很高的能量,④對．］5．（6分）（多選)關(guān)于紫外線的作用和特性,下列說法正確的是（）A．一切物體都在不停地輻射紫外線B．紫外線能殺菌消毒是因為紫外線具有較高的能量，可以穿透細胞膜C．紫外線具有較強的穿透能力,可以穿透人的皮膚、破壞內(nèi)臟器官D．紫外線具有熒光作用BD［一切物體都在不停地輻射紅外線，A錯誤．紫外線具有較高的能量，能破壞細胞核中的物質(zhì)，可以用來殺菌消毒,B正確．紫外線穿透能力不強,不會穿透人的皮膚破壞內(nèi)臟器官，C錯誤．紫外線具有熒光效應(yīng),用于設(shè)計防偽,D正確．］6．（6分)驗鈔機發(fā)出的光能使鈔票上的熒光物質(zhì)發(fā)光，用遙控器發(fā)出的光束來控制電視機、空調(diào)等家電．對于它們發(fā)出的光，下列判斷正確的是(）A．它們發(fā)出的都是紅外線B．它們發(fā)出的都是紫外線C．驗鈔機發(fā)出的是紅外線，遙控器發(fā)出的是紫外線D．驗鈔機發(fā)出的是紫外線,遙控器發(fā)出的是紅外線D［紫外線有很強的熒光效應(yīng),能使熒光物體發(fā)光，故驗鈔機發(fā)出的是紫外線;而紅外線的波長比可見光長，容易繞過障礙物，衍射現(xiàn)象明顯，可以很方便地遙控家用電器．]7．（6分）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(yīng)該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A［由太陽溫度約為6000K,主要發(fā)射可見光,人體溫度約為310K，主要發(fā)射紅外線，可知，溫度越低，物體發(fā)出的電磁波的波長越長，那么宇宙溫度約為3K，對應(yīng)的“3K背景輻射”，應(yīng)該發(fā)出的是比紅外線波長還要長的無線電波部分．］8．（8分)某雷達工作時,發(fā)射電磁波的波長λ＝20cm，每秒脈沖數(shù)n＝5000，每個脈沖持續(xù)時間t＝0.02μs。問電磁波的振蕩頻率為多少？最大偵察距離是多少？［解析]電磁波在空中的傳播速度可認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)雷達的熒光屏上發(fā)射波形和反射波形間的時間間隔，即可求得偵察距離,為此反射波必須在后一個發(fā)射波發(fā)出前到達雷達接收器．可見,雷達的最大偵察距離應(yīng)等于電磁波在雷達發(fā)射相鄰兩個脈沖間隔時間內(nèi)傳播距離的一半．由c＝λf，可得電磁波的振蕩頻率f＝eq\f(c，λ）＝eq\f（3×108，20×10－2)Hz＝1.5×109Hz.電磁波在雷達發(fā)射相鄰兩個脈沖間隔時間內(nèi)傳播的距離x＝cΔt＝c(eq\f(1，n)－t）＝3×108×eq\b\lc\(\rc\）(\a\vs4\al\co1（\f（1,5000)－0。02×10－6))m≈6×104m，所以雷達的最大偵察距離xm＝eq\f(x，2）＝30km。[答案]1.5×109Hz30km［能力提升練]9．(8分)(多選)關(guān)于電磁波的頻率、波速、波長的關(guān)系，下列說法中正確的是(）A．電磁波的頻率由波源決定，與介質(zhì)無關(guān)B．電磁波的頻率與波速無關(guān)C．波由一種介質(zhì)傳到另一種介質(zhì)時，頻率變大D．電磁波的波速等于頻率和波長的乘積ABD[電磁波的頻率由產(chǎn)生電磁波的波源決定，與介質(zhì)、波速都無關(guān),選項A、B正確,選項C錯誤;由電磁波的波速、頻率和波長的關(guān)系可知選項D正確．］10．（8分）關(guān)于生活中遇到的各種波，下列說法正確的是(）A．電磁波可以傳遞信息，聲波不能傳遞信息B．手機在通話時涉及的波既有電磁波又有聲波C．太陽光中的可見光和醫(yī)院“B超”中的超聲波傳播速度相同D．遙控器發(fā)出的紅外線波長和醫(yī)院“CT”中的X射線波長相同B[無論是電磁波還是聲波,都可以傳遞能量和信息，則A項錯誤；易知B項正確;太陽光中的可見光和醫(yī)院“B超”中的超聲波的傳播速度不相同，則C項錯誤；遙控器發(fā)出的紅外線波長和醫(yī)院“CT”中的X射線波長不相同,則D項錯誤．］11．(8分)關(guān)于電磁波的應(yīng)用，下列說法正確的是(）A．γ射線可用于紙幣防偽鑒別工作B．紫外線用于加熱和烘干C．X射線可用于機場檢查箱內(nèi)的物品D．微波可用于測量鋼板厚度C[γ射線是原子核發(fā)出的，是頻率很高的電磁波，它的穿透力很強,在醫(yī)院里用γ射線來殺死癌細胞,而紫外線能用于紙幣防偽鑒別工作，故A錯誤；紫外線是波長比可見光短的電磁波,它的波長從380×10－9～10×10－9米,它有顯著的化學(xué)效應(yīng)和熒光效應(yīng),故B錯誤;X射線的頻率較高，穿透力較強,醫(yī)學(xué)上常用X射線進行透視檢查，也可用于機場檢查箱內(nèi)的物品，故C正確；微波的波長較長，容易衍射，而頻率較低，不能穿透，故D錯誤．]12．（8分）無線電廣播中某波段的波長范圍為187～560m，為了避免鄰臺干擾，兩個相鄰電臺的頻率至少相差104Hz，則在此波段中，最多能容納的電臺數(shù)約（)A．560個 B．100個C．187個 D．20個B［根據(jù)f＝eq\f（c,λ)得，f1＝eq\f(3×108,187）≈1.6×106Hz，f2＝eq\f(3×108，560）≈5。36×105Hz，則n＝eq\f（（16－5。36）×105,104)≈100.故B正確，A、C、D錯誤．］13．(18分）微波爐是一種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，變壓器產(chǎn)生的高壓經(jīng)過整流加到磁控管的陰陽兩極,產(chǎn)生頻率為2450MHz的微波．微波輸送到金屬制成的加熱器（爐腔），被來回反射，微波的電磁作用使食物內(nèi)的分子高頻運動而內(nèi)外同時迅速受熱,并能最大限度地保存食物中的維生素．(1)試計算磁控管所產(chǎn)生的微波的波長;（2)試分析微波爐的工作原理中利用了電磁波的哪些特性？(3）微波爐產(chǎn)生的高頻微波若發(fā)生泄露會直接傷害人的肢體．請你簡