2024-2025學年試題物理（選擇性人教版2019）第四章4-電磁波譜

4.電磁波譜課后訓練鞏固提升一、基礎(chǔ)鞏固1.(多選)關(guān)于電磁波譜,下列說法正確的是()A.波長不同的電磁波在本質(zhì)上完全相同B.電磁波的波長若差異太大則會出現(xiàn)本質(zhì)不同的現(xiàn)象C.電磁波譜的頻帶很寬D.電磁波的波長很短,所以電磁波譜的頻帶很窄答案:AC解析:電磁波譜中的電磁波在本質(zhì)上是完全相同的,只是波長或頻率不同而已。2.(多選)關(guān)于紅外線的作用與來源,下列說法正確的是()A.一切物體都在不停地輻射紅外線B.紅外線具有很強的熱作用和熒光作用C.紅外線的顯著作用是化學作用D.紅外線容易穿透云霧答案:AD解析:熒光作用和化學作用都是紫外線的重要用途,紅外線波長較可見光長,繞過障礙物能力強,易穿透云霧。3.志愿者用非接觸式體溫測量儀,通過人體輻射的紅外線測量體溫,防控人員用紫外線燈在無人的環(huán)境下消殺病毒,為人民的健康保駕護航。下列關(guān)于紅外線和紫外線的說法正確的是()A.紅外線的波長比無線電波長B.只有熱的物體才能輻射紅外線C.紫外線的波長比紅外線長D.紅外線和紫外線都是電磁波答案:D解析:根據(jù)電磁波譜知,真空中波長由大到小的順序為:無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線,A、C錯誤;任何物體都能輻射紅外線,只是溫度越高,輻射越強,B錯誤;無線電波、紅外線、紫外線、X射線、γ射線都是電磁波,D正確。4.(多選)下列能說明電磁波具有能量的依據(jù)是()A.可見光射入人的眼睛,人看到物體B.放在紅外線區(qū)域的溫度計升溫很快C.收音機調(diào)到某個臺時,調(diào)諧電路發(fā)生電諧振D.γ射線具有很強的穿透能力答案:ABCD解析:人眼看到物體,說明人眼感受到了可見光的能量,A正確;紅外線具有熱作用,說明紅外線具有能量,B正確;發(fā)生電諧振時,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流,C正確;γ射線的穿透能力很強說明γ射線具有很高的能量,D正確。5.(多選)雷達采用微波的原因是()A.微波具有很高的頻率B.微波具有直線傳播的特性C.微波的反射性強D.微波比其他無線電波(長波、中波、短波等)傳播的距離更遠答案:ABC解析:雷達采用微波,是利用微波的頻率高,不容易發(fā)生衍射,具有很好的直線傳播的特性和反射性強的特點,所以A、B、C均正確;因微波不易發(fā)生衍射,傳播的距離不一定比無線電波的長波、中波、短波段遠,因此D錯誤。6.下列說法正確的是()①夏天太陽光把地面曬得發(fā)熱是因為可見光的熱效應(yīng)在各種電磁波中是最強的②醫(yī)院里用X射線進行人體透視,是因為它是各種電磁波中穿透本領(lǐng)最強的③科學家關(guān)注南極臭氧層空洞是因為它將使氣候惡化④在熱學中所說的熱輻射就是指紅外輻射A.①② B.①③C.②④ D.③④答案:D解析:熱效應(yīng)最強的是紅外線,熱輻射即紅外輻射,①錯誤,④正確;穿透本領(lǐng)最強的是γ射線,②錯誤;臭氧層可吸收、阻擋過強的紫外線,防止其照射到地球上,使地球上的動植物免受過強紫外線的傷害,另外臭氧層空洞可引起氣候惡化,③正確,故選D。本題主要考查電磁波的特征及應(yīng)用,提高學生的科學思維核心素養(yǎng)。7.利用雷達測云層距我們觀察點距離時,電磁波從發(fā)射到吸收共經(jīng)歷時間103s,求該云層離觀測點的距離。答案:150km解析:根據(jù)公式s=vt可以得到s=3.0×108×12×103m=1.5×105m=150km二、能力提升1.(多選)(2020安徽六安檢測)下列說法符合實際的是()A.醫(yī)院里常用X射線對病房和手術(shù)室消毒B.醫(yī)院里常用紫外線對病房和手術(shù)室消毒C.在人造地球衛(wèi)星上對地球進行拍攝是利用紫外線有較好的分辨能力D.在人造地球衛(wèi)星上對地球進行拍攝是利用紅外線有較好的穿透云霧煙塵的能力答案:BD解析:紫外線具有殺菌、消毒的作用,X射線穿透能力較強,因此醫(yī)院里常用紫外線對病房和手術(shù)室進行消毒,用X射線透視人體,A錯誤,B正確;在人造地球衛(wèi)星上對地球進行拍攝是利用射線的衍射能力較強,容易透過云霧煙塵,因而用波長較長的紅外線,C錯誤,D正確。2.(多選)某雷達發(fā)射的電磁波頻率為1000MHz,下列關(guān)于雷達和電磁波的說法正確的是()A.真空中上述雷達發(fā)射的電磁波的波長為0.3mB.電磁波是由恒定不變的電場或磁場產(chǎn)生的C.測出從發(fā)射電磁波到接收到反射波的時間間隔可以確定雷達和目標的距離D.波長越短的電磁波,反射性能越強答案:ACD解析:由λ=cf可求得1000MHz的電磁波波長為0.3m,所以A項正確。周期性變化的電場和周期性變化的磁場交替垂直產(chǎn)生,由近及遠地傳播而形成電磁波,所以B項錯誤。通過電磁波的傳播距離s=vt=ct可確定雷達和目標的距離,所以C項正確。波長越短的電磁波,其頻率越高,反射性能越強,所以D項正確。本題主要考查雷達的工作原理及特點,提高學生的理解和分析能力,3.有源相控陣雷達是相控陣雷達的一種。有源相控陣雷達的每個輻射器都配裝有一個發(fā)射/接收組件,每一個組件都能自己產(chǎn)生、接收電磁波,因此在頻寬、信號處理和冗度設(shè)計上都比無源相控陣雷達具有較大的優(yōu)勢。下列說法正確的是()A.雷達使用的電磁波是長波,它利用了長波容易發(fā)生衍射、可以繞開障礙物遠距離傳播的特點B.雷達使用的電磁波是微波,它利用了微波直線性好、反射性強的特點C.雷達發(fā)射的電磁波會經(jīng)過調(diào)制、調(diào)諧、解調(diào)幾個過程D.雷達使用的電磁波比紅外遙感使用的電磁波頻率大答案:B解析:雷達是根據(jù)反射回來的電磁波來測距和測速的,所以應(yīng)采用直線性好、反射性強的微波,選項A錯誤,B正確。雷達發(fā)射的電磁波不攜帶信號,所以不需要經(jīng)過調(diào)制和解調(diào)過程,選項C錯誤。根據(jù)電磁波譜可知,無線電波的頻率要小于紅外線的頻率,選項D錯誤。4.(多選)第5代移動通信技術(shù)(簡稱5G),是新一代蜂窩移動通信技術(shù)。下表為5G使用的無線電波的頻率范圍。已知光在真空中的傳播速度c=3×108m/s,1MHz=1×106Hz,下列說法正確的是()頻率范圍名稱對應(yīng)的頻率范圍FR1450MHz~6000MHzFR224250MHz~52600MHzA.FR1比FR2中的無線電波的衍射能力更強B.在真空中傳播時,FR2比FR1中的無線電波的波長更長C.在真空中傳播時,FR2中頻率為28000MHz的無線電波波長約為10.7mmD.在真空中傳播時,FR2比FR1中的無線電波的傳播速度更大答案:AC解析:FR1比FR2對應(yīng)的頻率小,根據(jù)λ=cf,可得波長較長,衍射能力更強,選項A正確,B錯誤;在真空中傳播時,FR2中頻率為28000MHz的無線電波波長λ=cf=3×10828000×106m≈1.07×102m=10.7mm,選項C正確;在真空中傳播時5.一種電磁波入射到半徑為1m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。

答案:無線電波解析:在波長較長時,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波的波長差不多或比波長還要小。波長大于或等于1m的電磁波是無線電波。6.一個雷達向遠處發(fā)射無線電波,每次發(fā)射的時間為1μs,兩次發(fā)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lAB=lBC,則障礙物與雷達之間的距離是多大?答案:7.5×103m解析:題圖中A和C處的尖形波是雷達向目標發(fā)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lAB=lBC,可知無線電波從發(fā)射到返回所用時間為50μs。設(shè)雷達離障礙物的距離為s,無線電波來回時間為t,波速為c,由2s=ct,得s=ct2=3.0×108×50×107.在電視節(jié)目中,我們經(jīng)?？吹街鞒秩伺c被派到熱帶地區(qū)的記者通過靜止通信衛(wèi)星通話,他們之間每一問一答總是慢“半拍”。(1)為什么會慢“半拍”?(2)如果位于赤道的地面上有兩個相距較近的手持衛(wèi)星的人通過靜止衛(wèi)星通話,一方講話,另一方至少要等多長時間才能聽到對方的講話?(已知地球的質(zhì)量為6.0×1024kg,地球半徑為6.4×106m,引力常量為6.67×1011N·m2·kg2