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2019年高中物理 第十四章 電磁波 第4節(jié) 電磁波與信息化社會(huì) 第5節(jié) 電磁波譜課下作業(yè) 新人教版選修3-4 1．據(jù)報(bào)道，新型增強(qiáng)型紅外夜視鏡已經(jīng)小規(guī)模配發(fā)給美國(guó)陸軍，紅外夜視鏡是利用了 (　　) A．紅外線波長(zhǎng)長(zhǎng)，易繞過(guò)障礙物的特點(diǎn) B．經(jīng)外線熱效應(yīng)強(qiáng)的特點(diǎn) C．一切物體都在不停地輻射紅外線的特點(diǎn) D．紅外線肉眼不可見(jiàn)的特點(diǎn) 解析：紅外夜視鏡利用了一切物體都在不停地輻射紅外線，且溫度不同的物體輻射紅外線強(qiáng)度不同。故選C。 答案：C 2．下列關(guān)于雷達(dá)的說(shuō)法中正確的是(　　) A．雷達(dá)是利用無(wú)線電波測(cè)定物體位置的無(wú)線電設(shè)備 B．電磁波遇到障礙物要發(fā)生反射，雷達(dá)就是利用電磁波的這個(gè)特性工作的 C．雷達(dá)要確定較遠(yuǎn)物體的位置，使用的是長(zhǎng)波段的無(wú)線電波 D．雷達(dá)每次發(fā)射無(wú)線電波的時(shí)間約為10－6 s 解析：雷達(dá)是利用無(wú)線電波測(cè)定物體位置的無(wú)線電設(shè)備。電磁波遇到障礙物要反射，雷達(dá)就是利用電磁波的這個(gè)特性工作的。波長(zhǎng)短的電磁波，傳播的直線性好，有利于用電磁波定位，因此雷達(dá)用的是微波。雷達(dá)每次發(fā)射無(wú)線電波的時(shí)間一般不超過(guò)1 μs，故選項(xiàng)A、B、D正確，C錯(cuò)誤。 答案：ABD 3．太陽(yáng)光通過(guò)棱鏡時(shí)，在豎直放置的屏幕上形成如圖1所示的光帶。若將靈敏溫度計(jì)的球部放在屏幕上的MN、NP、PQ區(qū)域時(shí)，在哪個(gè)區(qū)域上升的示數(shù)最大(　　) 圖1 A．MN　　　　　　　 　 B．NP C．PQ D．無(wú)法確定 解析：紅外線頻率低，折射時(shí)的偏角最小，因此射到PQ區(qū)域，由于紅外線熱作用強(qiáng)，所以選項(xiàng)C正確。 答案：C 4．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．各種電磁波中，最容易表現(xiàn)出干涉和衍射現(xiàn)象的是γ射線 B．紅外線的顯著作用是熱作用，紫外線有顯著的化學(xué)作用 C．X射線的貫穿本領(lǐng)比γ射線更強(qiáng) D．在電磁波譜中，X射線與γ射線有很大一部分重疊區(qū)域，因此兩者產(chǎn)生機(jī)理應(yīng)該是一樣的 解析：干涉和衍射現(xiàn)象是光的波動(dòng)性的體現(xiàn)，根據(jù)發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象的條件，顯然波長(zhǎng)越長(zhǎng)越易滿(mǎn)足，而γ射線頻率最高，波長(zhǎng)最短，故A項(xiàng)錯(cuò)。B項(xiàng)與客觀事實(shí)一致，正確。C項(xiàng)與客觀事實(shí)相矛盾，容易判斷C項(xiàng)錯(cuò)。對(duì)于D項(xiàng)，應(yīng)認(rèn)識(shí)到射線產(chǎn)生的機(jī)理與在電磁波譜中區(qū)域重疊是兩回事，對(duì)電磁波譜的排列是人為的，我們是把射線按波長(zhǎng)(頻率)的大小排列的，產(chǎn)生這種重疊的根本原因是：原子的內(nèi)層電子受激發(fā)而產(chǎn)生的X射線，也不都是同頻率的，同樣，原子核受激發(fā)而產(chǎn)生的γ射線，也不都是同頻率的，于是較高頻率的X射線和較低頻率的γ射線在電磁波譜中產(chǎn)生了重疊，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：B 5．對(duì)于雷達(dá)指示器的熒光屏上出現(xiàn)的尖形波如圖2所示，下列說(shuō)法正確的是(　　) 　　　圖2　　 ①兩個(gè)尖形波都是雷達(dá)向目標(biāo)發(fā)射的無(wú)線電波形成的 ②兩個(gè)尖形波都是雷達(dá)收到反射回來(lái)的無(wú)線電波形成的 ③第一個(gè)尖形波是雷達(dá)向目標(biāo)發(fā)射的無(wú)線電波形成的 ④第二個(gè)尖形波是雷達(dá)收到反射回來(lái)的無(wú)線電波形成的 A．①②　　B．②③　　C．③④　　D．① 解析：第一個(gè)尖形波振幅大能量大，是發(fā)射的無(wú)線電波形成的，第二個(gè)尖形波振幅小，能量小，是反射回來(lái)的無(wú)線電波形成的。 答案：C 6．下面列出一些醫(yī)療器械的名稱(chēng)和這些器械運(yùn)用的物理現(xiàn)象。請(qǐng)將相應(yīng)的字母填寫(xiě)在運(yùn)用這種現(xiàn)象的醫(yī)療器械后面的空格上。 (1)X光機(jī)________；(2)紫外線燈________；(3)理療醫(yī)用“神燈”照射傷口，可使傷口愈合得較好。這里的“神燈”是利用了________。 A．光的全反射 B．紫外線具有很強(qiáng)的熒光作用 C．紫外線具有殺菌消毒作用 D．X射線的很強(qiáng)的貫穿力 E．紅外線具有顯著的熱作用 解析：X射線能夠穿透物質(zhì)，可以用來(lái)檢查人體內(nèi)部器官；紫外線具有較高的能量，足以破壞細(xì)菌中的物質(zhì)，因此可以用來(lái)殺菌消毒；紅外線有加熱物體的能力，可以使傷口升溫，加快血液循環(huán)，使傷口愈合。 答案：D C E 7．某廣播電臺(tái)發(fā)射“中波”段某套節(jié)目的訊號(hào)，家用微波爐中的微波、VCD機(jī)中的激光(可見(jiàn)光)、人體透視用的X光，都是電磁波，它們的頻率分別為f1、f2、f3、f4，則它們的頻率大小關(guān)系為_(kāi)_______________。 解析：電磁波范圍很廣，由于波長(zhǎng)不同，特性不同，可按波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短依次排列如下：無(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線、γ射線。由此可知f1＜f2＜f3＜f4。 答案：f1＜f2＜f3＜f4 8．早期電視機(jī)接收的頻道為1～12頻道(48.5～223 MHz)，全頻道電視機(jī)所接收的頻道除1～12頻道外，還包括13～56頻道(470～862 MHz)，則早期電視機(jī)和全頻道電視機(jī)所接收的無(wú)線電波的波長(zhǎng)范圍。分別為_(kāi)_______和________。 解析：由v＝λf得 λ＝＝ 代入數(shù)據(jù)得 λ1＝＝ m≈1.35 m。 λ2＝＝ m≈6.19 m。 則早期電視機(jī)所接收的波長(zhǎng)范圍為1.35～6.19 m。 同理可計(jì)算出f3＝862 MHz時(shí) λ3＝ m≈0.35 m。 則全頻道電視機(jī)所接收的波長(zhǎng)范圍 0.35～6.19 m。 答案：1.35～6.19 m　0.35～6.19 m 9．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？最大的偵察距離是多少？ 解析：電磁波在空中的傳播速度可以認(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)的傳播距離的一半。由c＝λf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＝cΔt＝c(－t)＝6104 m，所以雷達(dá)的最大偵察距離s′＝＝3104 m。 答案：1.5109 Hz　3104 m