2024高中物理課下能力提升二十二第十四章第45節(jié)電磁波與信息化社會(huì)電磁波譜含解析新人教版選修3-4_第1頁
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PAGEPAGE3電磁波與信息化社會(huì)電磁波譜[基礎(chǔ)練]一、選擇題1.[多選]在電磁波中,波長按從長到短依次排列的是()A.無線電波、可見光、紅外線B.無線電波、可見光、γ射線C.紅光、黃光、綠光D.紫外線、X射線、γ射線2.[多選]下列關(guān)于各種電磁波的說法中正確的是()A.最簡潔發(fā)生衍射現(xiàn)象的是無線電波B.紫外線有明顯的熱效應(yīng)C.X射線穿透實(shí)力較強(qiáng),所以可用來檢查工件D.明朗的天空看起來是藍(lán)色的是光散射的結(jié)果3.下列關(guān)于紫外線的說法正確的是()A.照耀紫外線可增進(jìn)人體對(duì)鈣的汲取,因此人們應(yīng)盡可能多地接受紫外線的照耀B.一切高溫物體發(fā)出的光都含有紫外線C.紫外線有很強(qiáng)的熒光效應(yīng),常被用來防偽D.紫外線有殺菌消毒的作用,是因?yàn)槠溆袩嵝?yīng)4.[多選]下列關(guān)于雷達(dá)的說法中正確的是()A.雷達(dá)是利用無線電波測定物體位置的無線電設(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,運(yùn)用的是長波段的無線電波D.雷達(dá)每次放射無線電波的時(shí)間約為10-6s二、非選擇題5.某高速馬路自動(dòng)測速儀裝置如圖甲所示,雷達(dá)向汽車駛來的方向放射不連續(xù)的電磁波,每次放射時(shí)間約為10-6s,相鄰兩次放射時(shí)間間隔為t。當(dāng)雷達(dá)向汽車放射無線電波時(shí),在熒光屏上呈現(xiàn)出一個(gè)尖形波;在收到反射回來的無線電波時(shí),在熒光屏上呈現(xiàn)其次個(gè)尖形波。依據(jù)兩個(gè)波的距離,可以計(jì)算出汽車距雷達(dá)的距離,依據(jù)自動(dòng)打下的紙帶(如圖乙所示),可求出該汽車的車速,請(qǐng)依據(jù)給出的t1、t2、t、c列出汽車車速的表達(dá)式。[提能練]一、選擇題1.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(jìn)行“3K背景輻射”的觀測,應(yīng)當(dāng)選擇下列哪一個(gè)波段()A.無線電波B.紫外線C.X射線D.γ射線2.簡潔的、比較有效的電磁波的放射裝置,至少應(yīng)具備以下電路中的()①調(diào)諧電路;②調(diào)制電路;③高頻振蕩電路;④開放振蕩電路A.①②③B.②③④C.①④D.①②④3.紅外遙感衛(wèi)星通過接收地面物體發(fā)出的紅外輻射來探測地面物體的狀況。地球大氣中的水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)能劇烈汲取某些波長范圍的紅外輻射,即地面物體發(fā)出的某些波長的電磁波,只有一部分能夠通過大氣層被遙感衛(wèi)星接收。下圖為水和二氧化碳對(duì)某一波段不同波長電磁波的汲取狀況,由題圖可知,在該波段紅外遙感大致能夠接收到的波長范圍為()A.2.5~3.5μmB.4~4.5μmC.5~7μmD.8~13μm4.我國“空警-2000”預(yù)警機(jī)上裝備有多功能三坐標(biāo)多普勒脈沖雷達(dá),可進(jìn)行全向探測,主要用于發(fā)覺和跟蹤空中與水面目標(biāo),工作頻率為1.2×109~1.4×109Hz。對(duì)空中目標(biāo)的最遠(yuǎn)探測距離為470km,該機(jī)的雷達(dá)系統(tǒng)可同時(shí)跟蹤60~100個(gè)空中目標(biāo),并對(duì)戰(zhàn)術(shù)空軍的10架飛機(jī)實(shí)施引導(dǎo)。下列關(guān)于該脈沖雷達(dá)的說法正確的是()A.脈沖雷達(dá)采納的是X射線B.脈沖雷達(dá)采納的是微波C.預(yù)警機(jī)高速飛行時(shí),放射的脈沖信號(hào)傳播速率可能大于光在真空中的速率D.增大它的振蕩電路可變?nèi)萜鞯碾娙?,可增大雷達(dá)的工作頻率二、非選擇題5.一個(gè)雷達(dá)向遠(yuǎn)處放射無線電波,每次放射的時(shí)間為1μs,兩次放射的時(shí)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ab=bc,則障礙物與雷達(dá)之間的距離是多大?6.收音機(jī)接收無線電波的頻率范圍比較寬,通常把頻率分成幾個(gè)波段,利用變更調(diào)諧電路中線圈自感的方法來選擇波段,再利用調(diào)整可變電容器的方法,在同一波段內(nèi)選擇所須要的頻率。如圖所示是某收音機(jī)的調(diào)諧電路,當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)S置于位置1時(shí),電路中線圈的自感為L1,接收中波段的無線電波;當(dāng)S置于位置2時(shí),電路中線圈的自感為L2,接收短波段的無線電波。假如可變電容器C的調(diào)整范圍為12~180pF,L1為700μH,那么在中波段接收無線電波的頻率范圍是多大?假如這臺(tái)收音機(jī)能接收的無線電波的頻率最高為20MHz,那么L2是多大?答案[基礎(chǔ)練]1.解析:選BCD電磁波中,波長按從長到短排列的是無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線??梢姽庵校醇t、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫的依次波長越來越短。故選項(xiàng)B、C、D正確。2.解析:選ACD波長越長越易發(fā)生衍射現(xiàn)象,故A正確;有明顯熱效應(yīng)的是紅外線,故B錯(cuò)誤;X射線因其穿透實(shí)力強(qiáng)而常用于人體拍片和檢查金屬工件缺陷,故C正確;天空看起來是藍(lán)色是由于波長較短的光易被散射,故D正確。3.解析:選C由于紫外線有顯著的生理作用,殺菌實(shí)力較強(qiáng),在醫(yī)療上有其應(yīng)用,但是過多地接受紫外線的照耀,對(duì)人體來說也是有害的,A、D錯(cuò)誤;并不是全部的高溫物體發(fā)出的光都含有紫外線,B錯(cuò)誤;紫外線有很強(qiáng)的熒光效應(yīng),可用來防偽,C正確。4.解析:選ABD雷達(dá)是利用無線電波測定物體位置的無線電設(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)每次放射無線電波的時(shí)間一般不超過1μs,A、B、D正確,C錯(cuò)誤。5.解析:依據(jù)圖乙所示,第一次測量時(shí)汽車距雷達(dá)的距離s1=eq\f(ct1,2)其次次測量時(shí)汽車距雷達(dá)的距離s2=eq\f(ct2,2)兩次放射電磁波時(shí)間間隔為t,則汽車的速度v=eq\f(s,t)=eq\f(s1-s2,t)=eq\f(ct1-t2,2t)答案:v=eq\f(ct1-t2,2t)[提能練]1.解析:選A由題意知,隨著溫度的上升,發(fā)出的電磁波的波長變短,則溫度約為3K時(shí),稱為“3K背景輻射”,發(fā)出的電磁波波長較大,故若要進(jìn)行“3K背景輻射”的觀測,應(yīng)當(dāng)選擇無線電波,A正確,B、C、D錯(cuò)誤。2.解析:選B比較有效的放射電磁波的裝置應(yīng)當(dāng)有調(diào)制電路、高頻振蕩電路和開放振蕩電路。調(diào)制電路是把須要放射的信號(hào)裝載在調(diào)頻電磁波上才能放射出去,高頻振蕩電路能產(chǎn)生高頻電磁波,開放振蕩電路能把電磁波發(fā)送的更遠(yuǎn)。而調(diào)諧電路是在接收端須要的電路。3.解析:選D由題圖可知:水對(duì)電磁波汲取的波長范圍為0~8μm,二氧化碳對(duì)電磁波汲取的波長范圍為3~5μm和大于13μm,所以能夠通過大氣層被遙感衛(wèi)星接收的波長范圍為8~13μm,D正確。4.解析:選B脈沖雷達(dá)是利用微波測速、測距的,其傳播速率等于光速,故A、C選項(xiàng)錯(cuò)誤,B選項(xiàng)正確;由T=2πeq\r(LC)可知,增大振蕩電路的電容,其周期變大,工作頻率減小,故D選項(xiàng)錯(cuò)誤。5.解析:圖中a和c處的尖形波是雷達(dá)向目標(biāo)放射無線電波時(shí)出現(xiàn)的,b處的尖形波是雷達(dá)收到障礙物反射回來的無線電波時(shí)出現(xiàn)的,由ab=bc可知,無線電波從放射到返回所用時(shí)間為50μs。設(shè)雷達(dá)距障礙物的距離為x,無線電波來回時(shí)間為t=50μs,波速為c,由2x=ct得x=eq\f(ct,2)=eq\f(3.0×108×50×10-6,2)m=7.5×103m=7.5km答案:7.5×103m(或7.5km)6.解析:由公式f=eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC)),得f1=eq\f(1,2π\(zhòng)r(L1C1))=eq\f(1,2π\(zhòng)r(700×10-6×12×10-12))Hz≈1737kHzf2=eq\f(1,2π\(zhòng)r(L1

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