物理自主練習(xí)第十四章電磁波與信息化社會(huì)

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精自主廣場(chǎng)我夯基我達(dá)標(biāo)1.利用雷達(dá)測(cè)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10-3s，則該云層離觀測(cè)點(diǎn)多遠(yuǎn)(）A。100kmB。200kmC。150kmD。250km思路解析：根據(jù)公式s=vt可以得，s=3.0×108××10-3m=1。5×105m=答案:C2.在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中，利用紅外線探測(cè)儀發(fā)現(xiàn)目標(biāo)飛毛腿導(dǎo)彈，然后將信號(hào)發(fā)射給通訊衛(wèi)星,再由通訊衛(wèi)星發(fā)射到美國(guó)本部，經(jīng)計(jì)算處理再發(fā)出指揮，由原來(lái)的通道返回戰(zhàn)場(chǎng)發(fā)射“愛(ài)國(guó)者”，對(duì)導(dǎo)彈進(jìn)行攔截，請(qǐng)你粗略估算一下，這信號(hào)在空中傳播要多長(zhǎng)時(shí)間,假定地面距離衛(wèi)星的距離為36000km（)A。0。12sB.0.15sC。0。24sD。0.1s思路解析：根據(jù)公式s=可以得,t=sv=s=0。24s。答案：C3。雷達(dá)應(yīng)用非常廣泛，在交通上可以用來(lái)為飛機(jī)、輪船導(dǎo)航;在宇宙探索中可用來(lái)研究星體,在氣象上可以用來(lái)探測(cè)臺(tái)風(fēng)，雷雨、云層等；特別是在軍事上應(yīng)用更廣泛。我國(guó)沿海某雷達(dá)站，發(fā)現(xiàn)一架不明國(guó)籍的飛機(jī)正向我國(guó)領(lǐng)空飛來(lái),雷達(dá)發(fā)出無(wú)線電波,經(jīng)過(guò)2。00×10上標(biāo)-4s，接收到從飛機(jī)反射回來(lái)的無(wú)線電波，10s后，該雷達(dá)站又發(fā)出無(wú)線電波，經(jīng)過(guò)1。86×10上標(biāo)—4s接收到從飛機(jī)反射回來(lái)的無(wú)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(wú)線電波的時(shí)間差可以計(jì)算出飛機(jī)這段時(shí)間中間時(shí)刻與雷達(dá)的距離。飛機(jī)的速度v==m/s≈176m/s。答案:176m/s4。早期電視機(jī)接收的頻道為1—12頻道（48。5—223.5MHz）,全頻道電視機(jī)所接收的頻率除了1—12頻道外,還包括13—56頻道（470—862MHz）,試求早期電視機(jī)和全頻道電視機(jī)所接收的無(wú)線電波的波長(zhǎng)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λ=即可算出波長(zhǎng)范圍.根據(jù)電磁波的波長(zhǎng)、波速和頻率的關(guān)系式c=λf和電磁波在真空中的傳播速度c=3×108λ1=m≈6。19mλ12=m≈1.35mλ13=m≈0.64mλ56=m≈0.35m所以，早期電視機(jī)接收的無(wú)線電波的波長(zhǎng)范圍為1。35m≤λ≤6.19m全頻道電視機(jī)的接收的無(wú)線電波的波長(zhǎng)范圍為0.35m≤λ≤6.19m。答案:1。35m≤λ≤6。19m0.35m≤λ≤6。19m5。某雷達(dá)工作時(shí)，發(fā)射電磁波的波長(zhǎng)λ=20cm，每秒脈沖數(shù)n=5000,每個(gè)脈沖持續(xù)時(shí)間t=0。02μs，問(wèn)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(zhǎng)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(jiàn)，雷達(dá)的最大偵察距離應(yīng)等于電磁波在雷達(dá)發(fā)射相鄰兩個(gè)脈沖間隔時(shí)間內(nèi)傳播距離的一半。由c=λf，可得電磁波的振蕩頻率f=Hz=1。5×109Hz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=cΔt=c(-t）=3×108×(—0。02×10—6)m≈6×104m所以雷達(dá)的最大偵察距離s′=s/2=3×104m=答案：1.5×109Hz30km我綜合我發(fā)展6。雷達(dá)是用來(lái)對(duì)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(kāi)敵害,遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于現(xiàn)代化的無(wú)線電系統(tǒng)（1）海豚生活在（)A.沙漠B。陸地C.樹(shù)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。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2×104Hz的聲波，它的波長(zhǎng)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(wú)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(yú)位置而猛沖過(guò)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(lái)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(mén)、直流電源、冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、外殼等組成，接通電源后，220V的交流電經(jīng)變壓器，一方面在次級(jí)產(chǎn)生3.4V交流對(duì)磁控管加熱，同時(shí)在次級(jí)產(chǎn)生2000V高壓經(jīng)整流加到磁控管的陰、陽(yáng)兩極之間，使磁控管產(chǎn)生頻率為2450MHz的微波，微波輸送至金屬制成的加熱器（爐腔），被來(lái)回反射,微波的電磁作用使食物內(nèi)分子高頻地振動(dòng)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。（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?chē)鶧。將微波爐遠(yuǎn)離磁性材料周?chē)悸方馕觯海?）變壓器高壓輸出U1=2000V，輸入電壓U2=220V，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(duì)磁控管的影響,它應(yīng)遠(yuǎn)離磁性材料，選B、D.答案：(1）100∶11（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(yáng)能電池，如果在太空設(shè)立太陽(yáng)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1100km的赤道上空，微波定向性很好，飛機(jī)通過(guò)微波區(qū)不會(huì)發(fā)生意外,但微波對(duì)飛鳥(niǎo)是致命的.可在地面站附近裝上保護(hù)網(wǎng)或驅(qū)逐音響。不讓飛鳥(niǎo)通過(guò)。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=6400km)(1）太陽(yáng)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1100km高空的電站衛(wèi)星的速度為（）A。3。1km·s-1B.7。2kmC.7.9km·s—1D.2km·s—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(duì)微波的哪種作用，使收音機(jī)安全無(wú)恙（）A.反射B.吸收C。干涉D.衍射（5）微波對(duì)飛鳥(niǎo)是致命的,這是因?yàn)槲⒉ǖ?)A.電離作用B.穿透作用C.生物電作用