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

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1、課時分層作業(yè)(十九)　電磁波譜 (時間：40分鐘　分值：100分) [基礎達標練] 1．(6分)收音機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　[因為單位赫茲的符號是Hz，表示頻率，而“k”“M”為“千”“兆”由此可知選項A正確．] 2．(6分)(多選)在電磁波譜中，下列說法正確的是(　　) A．各種電磁波有明顯的頻率和波長區(qū)域界限 B．γ射線的頻率一定大于X射線的頻率 C．X射線的波長有可能等于紫外線波長 D．可見光波長一定比無線電波的短 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選項正確．] 3．(6分)電磁波從真空傳入水中時，下列說法正確的是(　　) A．頻率不變，波速變大，波長變大 B．頻率不變，波速變小，波長變小 C．波速不變，頻率變小，波長變大 D．波速不變，頻率變大，波長變小 B　[電磁波的波長λ、波速v和頻率f與機械波一樣，滿足c＝λf，傳播過程中，頻率不變，C、D兩項錯誤．但電磁波在真空中的速度最大，而在介質中速度都會減小，故從真空傳入水中時波速變小，波長變?。甝 4．(6分)下列能說明電磁波具有能量的依據是(　　) ①可見光射入人的眼睛，人看到物體?、诜旁诩t外線區(qū)域的溫度計升溫很快?、凼找魴C調到

3、某個臺時，調諧電路發(fā)生電諧振　④γ射線具有很強的貫穿能力 A．①②④ B．①②③ C．①②③④ D．②③④ C　[人眼看到物體，說明人眼感受到了可見光的能量，①對；紅外線具有熱作用，說明紅外線具有能量，②對；電諧振在調諧電路中的感應電流的能量來源于空中的無線電波，③對；γ射線的貫穿能力強說明γ射線具有很高的能量，④對．] 5．(6分)(多選)關于紫外線的作用和特性，下列說法正確的是(　　) 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為紫外線具有較高的能量，可以穿透細胞膜 C．紫外線具有較強的穿透能力，可以穿透人的皮膚、破壞內臟器官 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錯誤．紫外線具有較高的能量，能破壞細胞核中的物質，可以用來殺菌消毒，B正確．紫外線穿透能力不強，不會穿透人的皮膚破壞內臟器官，C錯誤．紫外線具有熒光效應，用于設計防偽，D正確．] 6．(6分)驗鈔機發(fā)出的光能使鈔票上的熒光物質發(fā)光，用遙控器發(fā)出的光束來控制電視機、空調等家電．對于它們發(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．驗鈔機發(fā)出的是紅外線，遙控器發(fā)出的是紫外線 D．驗鈔機發(fā)出的是紫外線，遙控器發(fā)出的是紅外線 D　[紫外線有很強的熒光效應，能使熒光物體發(fā)光，故驗鈔機發(fā)出的是紫外線；而紅外線的波

5、長比可見光長，容易繞過障礙物，衍射現象明顯，可以很方便地遙控家用電器．] 7．(6分)太陽表面溫度約為6 000 K，主要發(fā)出可見光；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，若要進行“3 K背景輻射”的觀測，應該選擇下列哪一個波段(　　) A．無線電波 B．紫外線 C．X射線 D．γ射線 A　[由太陽溫度約為6 000 K，主要發(fā)射可見光，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)出的電磁波的波長越長，那么宇宙溫度約為3 K，對應的“3 K背景輻射”，應該發(fā)出的是

6、比紅外線波長還要長的無線電波部分．] 8．(8分)某雷達工作時，發(fā)射電磁波的波長λ＝20 cm，每秒脈沖數n＝5 000，每個脈沖持續(xù)時間t＝0.02 μs.問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為等于真空中的光速c，由波速、波長和頻率三者間的關系可求得頻率．根據雷達的熒光屏上發(fā)射波形和反射波形間的時間間隔，即可求得偵察距離，為此反射波必須在后一個發(fā)射波發(fā)出前到達雷達接收器．可見，雷達的最大偵察距離應等于電磁波在雷達發(fā)射相鄰兩個脈沖間隔時間內傳播距離的一半． 由c＝λf，可得電磁波的振蕩頻率 f＝＝ Hz＝1.5×109 Hz. 電磁波在

7、雷達發(fā)射相鄰兩個脈沖間隔時間內傳播的距離 x＝cΔt＝c(－t) ＝3×108× m ≈6×104 m， 所以雷達的最大偵察距離 xm＝＝30 km. [答案]　1.5×109 Hz　30 km [能力提升練] 9．(8分)(多選)關于電磁波的頻率、波速、波長的關系，下列說法中正確的是(　　) A．電磁波的頻率由波源決定，與介質無關 B．電磁波的頻率與波速無關 C．波由一種介質傳到另一種介質時，頻率變大 D．電磁波的波速等于頻率和波長的乘積 ABD　[電磁波的頻率由產生電磁波的波源決定，與介質、波速都無關，選項A、B正確，選項C錯誤；由電磁波的波速、頻率和波長的關系可

8、知選項D正確．] 10．(8分)關于生活中遇到的各種波，下列說法正確的是(　　) A．電磁波可以傳遞信息，聲波不能傳遞信息 B．手機在通話時涉及的波既有電磁波又有聲波 C．太陽光中的可見光和醫(yī)院“B超”中的超聲波傳播速度相同 D．遙控器發(fā)出的紅外線波長和醫(yī)院“CT”中的X射線波長相同 B　[無論是電磁波還是聲波，都可以傳遞能量和信息，則A項錯誤；易知B項正確；太陽光中的可見光和醫(yī)院“B超”中的超聲波的傳播速度不相同，則C項錯誤；遙控器發(fā)出的紅外線波長和醫(yī)院“CT”中的X射線波長不相同，則D項錯誤．] 11．(8分)關于電磁波的應用，下列說法正確的是(　　) 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射線可用于機場檢查箱內的物品 D．微波可用于測量鋼板厚度 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，在醫(yī)院里用γ射線來殺死癌細胞，而紫外線能用于紙幣防偽鑒別工作，故A錯誤；紫外線是波長比可見光短的電磁波，它的波長從380×10－9～10×10－9米，它有顯著的化學效應和熒光效應，故B錯誤；X射線的頻率較高，穿透力較強，醫(yī)學上常用X射線進行透視檢查，也可用于機場檢查箱內的物品，故C正確；微波的波長較長，容易衍射，而頻率較低，不能穿透，故D錯誤．] 12．(8分)無線電廣播中某波段的波長范圍為187～560 m，為了避免

10、鄰臺干擾，兩個相鄰電臺的頻率至少相差104 Hz，則在此波段中，最多能容納的電臺數約(　　) A．560個 B．100個 C．187個 D．20個 B　[根據f＝得，f1＝≈1.6×106 Hz，f2＝≈5.36×105 Hz，則n＝≈100.故B正確，A、C、D錯誤．] 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，變壓器產生的高壓經過整流加到磁控管的陰陽兩極，產生頻率為2 450 MHz的微波．微波輸送到金屬制成的加熱器(爐腔)，被來回反射，微波的電磁作用使食物內的分子高頻運動而內外同時迅速受熱，并能最大限度地保存食物中的維生素． (1)試計算磁控管所產生的微波的波長； (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)微波爐產生的高頻微波若發(fā)生泄露會直接傷害人的肢體．請你簡述原因． [解析]　(1)波長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等特性； (3)電磁波對人體內外同時發(fā)生“加熱”作用，如同對食物加熱一樣，使人的肢體組織受到破壞． [答案]　(1)12 cm　(2)(3)見解析 - 4 -