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2019-2020學(xué)年高中物理 課時(shí)分層作業(yè)19 電磁波譜(含解析)新人教版選修1-1

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1、課時(shí)分層作業(yè)(十九) 電磁波譜 (時(shí)間:40分鐘 分值:100分) [基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練] 1.(6分)收音機(jī)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?yàn)閱挝缓掌澋姆?hào)是Hz,表示頻率,而“k”“M”為“千”“兆”由此可知選項(xiàng)A正確.] 2.(6分)(多選)在電磁波譜中,下列說(shuō)法正確的是(  ) A.各種電磁波有明顯的頻率和波長(zhǎng)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(zhǎng)有可能等于紫外線波長(zhǎng) D.可見(jiàn)光波長(zhǎng)一定比無(wú)線電波的短 CD [X射線和γ射線、X射線和紫

2、外線有一部分頻率重疊,界限不明顯,故C、D選項(xiàng)正確.] 3.(6分)電磁波從真空傳入水中時(shí),下列說(shuō)法正確的是(  ) A.頻率不變,波速變大,波長(zhǎng)變大 B.頻率不變,波速變小,波長(zhǎng)變小 C.波速不變,頻率變小,波長(zhǎng)變大 D.波速不變,頻率變大,波長(zhǎng)變小 B [電磁波的波長(zhǎng)λ、波速v和頻率f與機(jī)械波一樣,滿足c=λf,傳播過(guò)程中,頻率不變,C、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤.但電磁波在真空中的速度最大,而在介質(zhì)中速度都會(huì)減小,故從真空傳入水中時(shí)波速變小,波長(zhǎng)變?。甝 4.(6分)下列能說(shuō)明電磁波具有能量的依據(jù)是(  ) ①可見(jiàn)光射入人的眼睛,人看到物體?、诜旁诩t外線區(qū)域的溫度計(jì)升溫很快 ③收音機(jī)調(diào)到

3、某個(gè)臺(tái)時(shí),調(diào)諧電路發(fā)生電諧振?、堞蒙渚€具有很強(qiáng)的貫穿能力 A.①②④ B.①②③ C.①②③④ D.②③④ C [人眼看到物體,說(shuō)明人眼感受到了可見(jiàn)光的能量,①對(duì);紅外線具有熱作用,說(shuō)明紅外線具有能量,②對(duì);電諧振在調(diào)諧電路中的感應(yīng)電流的能量來(lái)源于空中的無(wú)線電波,③對(duì);γ射線的貫穿能力強(qiáng)說(shuō)明γ射線具有很高的能量,④對(duì).] 5.(6分)(多選)關(guān)于紫外線的作用和特性,下列說(shuō)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?yàn)樽贤饩€具有較高的能量,可以穿透細(xì)胞膜 C.紫外線具有較強(qiáng)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

4、 [一切物體都在不停地輻射紅外線,A錯(cuò)誤.紫外線具有較高的能量,能破壞細(xì)胞核中的物質(zhì),可以用來(lái)殺菌消毒,B正確.紫外線穿透能力不強(qiáng),不會(huì)穿透人的皮膚破壞內(nèi)臟器官,C錯(cuò)誤.紫外線具有熒光效應(yīng),用于設(shè)計(jì)防偽,D正確.] 6.(6分)驗(yàn)鈔機(jī)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(lái)控制電視機(jī)、空調(diào)等家電.對(duì)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(yàn)鈔機(jī)發(fā)出的是紅外線,遙控器發(fā)出的是紫外線 D.驗(yàn)鈔機(jī)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(qiáng)的熒光效應(yīng),能使熒光物體發(fā)光,故驗(yàn)鈔機(jī)發(fā)出的是紫外線;而紅外線的波

5、長(zhǎng)比可見(jiàn)光長(zhǎng),容易繞過(guò)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(yáng)表面溫度約為6 000 K,主要發(fā)出可見(jiàn)光;人體溫度約為310 K,主要發(fā)出紅外線;宇宙間的溫度約為3 K,所發(fā)出的輻射稱為“3 K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(jìn)行“3 K背景輻射”的觀測(cè),應(yīng)該選擇下列哪一個(gè)波段(  ) A.無(wú)線電波 B.紫外線 C.X射線 D.γ射線 A [由太陽(yáng)溫度約為6 000 K,主要發(fā)射可見(jiàn)光,人體溫度約為310 K,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(zhǎng)越長(zhǎng),那么宇宙溫度約為3 K,對(duì)應(yīng)的“3 K背景輻射”,應(yīng)該發(fā)出的是

6、比紅外線波長(zhǎng)還要長(zhǎng)的無(wú)線電波部分.] 8.(8分)某雷達(dá)工作時(shí),發(fā)射電磁波的波長(zhǎng)λ=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 μs.問(wèn)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(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)的熒光屏上發(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=1.5×109 Hz. 電磁波在

7、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 x=cΔt=c(-t) =3×108× m ≈6×104 m, 所以雷達(dá)的最大偵察距離 xm==30 km. [答案] 1.5×109 Hz 30 km [能力提升練] 9.(8分)(多選)關(guān)于電磁波的頻率、波速、波長(zhǎng)的關(guān)系,下列說(shuō)法中正確的是(  ) A.電磁波的頻率由波源決定,與介質(zhì)無(wú)關(guān) B.電磁波的頻率與波速無(wú)關(guān) C.波由一種介質(zhì)傳到另一種介質(zhì)時(shí),頻率變大 D.電磁波的波速等于頻率和波長(zhǎng)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(wú)關(guān),選項(xiàng)A、B正確,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由電磁波的波速、頻率和波長(zhǎng)的關(guān)系可

8、知選項(xiàng)D正確.] 10.(8分)關(guān)于生活中遇到的各種波,下列說(shuō)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(jī)在通話時(shí)涉及的波既有電磁波又有聲波 C.太陽(yáng)光中的可見(jiàn)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(zhǎng)和醫(yī)院“CT”中的X射線波長(zhǎng)相同 B [無(wú)論是電磁波還是聲波,都可以傳遞能量和信息,則A項(xiàng)錯(cuò)誤;易知B項(xiàng)正確;太陽(yáng)光中的可見(jiàn)光和醫(yī)院“B超”中的超聲波的傳播速度不相同,則C項(xiàng)錯(cuò)誤;遙控器發(fā)出的紅外線波長(zhǎng)和醫(yī)院“CT”中的X射線波長(zhǎng)不相同,則D項(xiàng)錯(cuò)誤.] 11.(8分)關(guān)于電磁波的應(yīng)用,下列說(shuō)法正確的是(  ) A.γ射線可用于紙幣

9、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(jī)場(chǎng)檢查箱內(nèi)的物品 D.微波可用于測(cè)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(qiáng),在醫(yī)院里用γ射線來(lái)殺死癌細(xì)胞,而紫外線能用于紙幣防偽鑒別工作,故A錯(cuò)誤;紫外線是波長(zhǎng)比可見(jiàn)光短的電磁波,它的波長(zhǎng)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(cuò)誤;X射線的頻率較高,穿透力較強(qiáng),醫(yī)學(xué)上常用X射線進(jìn)行透視檢查,也可用于機(jī)場(chǎng)檢查箱內(nèi)的物品,故C正確;微波的波長(zhǎng)較長(zhǎng),容易衍射,而頻率較低,不能穿透,故D錯(cuò)誤.] 12.(8分)無(wú)線電廣播中某波段的波長(zhǎng)范圍為187~560 m,為了避免

10、鄰臺(tái)干擾,兩個(gè)相鄰電臺(tái)的頻率至少相差104 Hz,則在此波段中,最多能容納的電臺(tái)數(shù)約(  ) A.560個(gè) B.100個(gè) C.187個(gè) D.20個(gè) B [根據(jù)f=得,f1=≈1.6×106 Hz,f2=≈5.36×105 Hz,則n=≈100.故B正確,A、C、D錯(cuò)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(guò)整流加到磁控管的陰陽(yáng)兩極,產(chǎn)生頻率為2 450 MHz的微波.微波輸送到金屬制成的加熱器(爐腔),被來(lái)回反射,微波的電磁作用使食物內(nèi)的分子高頻運(yùn)動(dòng)而內(nèi)外同時(shí)迅速受熱,并能最大限度地保存食物中的維生素. (1)試計(jì)算磁控管所產(chǎn)生的微波的波長(zhǎng); (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(huì)直接傷害人的肢體.請(qǐng)你簡(jiǎn)述原因. [解析] (1)波長(zhǎng)λ== m≈0.12 m=12 cm; (2)利用了電磁波具有能量、電磁波能夠反射及電磁波是變化的電磁場(chǎng)等特性; (3)電磁波對(duì)人體內(nèi)外同時(shí)發(fā)生“加熱”作用,如同對(duì)食物加熱一樣,使人的肢體組織受到破壞. [答案] (1)12 cm (2)(3)見(jiàn)解析 - 4 -

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