第四章　電磁振蕩與電磁波4  電磁波譜【基礎鞏固】1.在電磁波譜中,紅外線、可見光和X射線的頻率大小關系是 (　　)A.紅外線的頻率最大,可見光的頻率最小B.X射線的頻率最大,紅外線的頻率最小C.可見光的頻率最大,紅外線的頻率最小D.X射線的頻率最大,可見光的頻率最小解析:根據(jù)電磁波譜,按照波長由長到短順序分別為紅外線、可見光、X射線.由c=λf可知,波長與頻率成反比,故X射線頻率最大,紅外線頻率最小.答案:B2.關于電磁波譜的各波段,下列說法正確的是 (　　)A.只有物體溫度較高時,才能向外輻射紅外線B.紫外線的主要作用是化學作用和熒光作用C.可見光比紅外線容易發(fā)生衍射現(xiàn)象D.X射線能在磁場中偏轉,穿透力較強,可用來進行人體透視解析:一切物體都能輻射紅外線,選項A錯誤.紫外線的主要作用是化學作用和熒光作用,選項B正確.紅外線比可見光的波長更長,更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象,選項C錯誤.X射線是電磁波,不帶電,在磁場中不偏轉,選項D錯誤.答案:B3.某衛(wèi)星上裝有一種遙感照相機,可用來探測軍用和民用目標.這種照相機能拍到晚上關燈行駛的汽車.這種遙感照相機敏感的電磁波屬于????????????? (　　)A.可見光波段           B.紅外線波段C.紫外線波段           D.X射線波段解析:任何物體都向外輻射紅外線,溫度越高,輻射紅外線越強,遙感照相機是利用紅外線拍攝的,這種照相機敏感的電磁波是紅外線.答案:B4.(多選)下列說法正確的是 (　　)A.紅外線易穿透云層,故廣泛應用于遙感技術領域B.醫(yī)院用X光進行透視,是因為它是各種電磁波中穿透能力最強的C.陽光可以曬黑皮膚,主要是陽光中的紅外線的作用D.電取暖器利用了紅外線的熱作用解析:紅外線衍射明顯,易穿透云層,廣泛應用于遙感技術領域,選項A正確.γ射線是各種電磁波中穿透能力最強的,選項B錯誤.陽光曬黑皮膚是紫外線的作用,選項C錯誤.紅外線有顯著的熱作用,選項D正確.答案:AD5.(多選)下列關于電磁波的說法正確的是 (　　)A.可見光實質也是一種電磁波,紅光波長最短B.不同波長的電磁波,波長越短其頻率越高C.紅外遙感是利用了紅外線波長較長的特點D.驗鈔機檢驗鈔票真?zhèn)误w現(xiàn)了紫外線的熒光作用E.X射線可深入人的骨骼,殺死病變細胞解析:在可見光中,紅光波長最長,選項A錯誤.X射線雖然有一定的穿透能力,但不能深入骨骼,選項E錯誤.根據(jù)電磁波的特點和應用可知選項B、C、D  正確.答案:BCD6.許多先進的軍事作戰(zhàn)單位安裝了有源相控陣雷達.有源相控陣雷達是相控陣雷達的一種.有源相控陣雷達的每個輻射器都配裝有一個發(fā)射/接收組件,每一個組件都能自己產(chǎn)生、接收電磁波,因此在頻寬、信號處理和冗度設計上都比無源相控陣雷達具有較大的優(yōu)勢.下列說法正確的是(　　)A.雷達使用的電磁波是長波,它利用了長波容易發(fā)生衍射,可以繞開障礙物遠距離傳播的特點B.雷達使用的電磁波是微波,它利用了微波直線性好、反射性強的特點C.雷達發(fā)射的電磁波會經(jīng)過調制、調幅或調頻、調諧、解調幾個過程D.雷達使用的電磁波比紅外遙感使用的電磁波頻率大解析:因為波長越短的電磁波具有衍射現(xiàn)象不明顯、傳播的直線性好、反射性強的特點,因此雷達使用的電磁波是波長較短的微波,選項A錯誤,選項B正確;雷達發(fā)射電磁波時需要調制過程,調制的方法有調幅和調頻,選項C錯誤;雷達使用的電磁波是微波,紅外遙感使用的電磁波是紅外線,紅外線的頻率比微波的大,選項D錯誤.答案:B 7.(多選)關于紅外線的作用與來源,下列說法正確的是 (　　)A.一切物體都在不停地輻射紅外線B.紅外線具有很強的熱作用C.紅外線具有很強的熒光作用D.紅外線的顯著作用是化學作用E.紅外線容易穿透云霧解析:熒光作用和化學作用都是紫外線的重要特性.一切物體都在不停地輻射紅外線;紅外線具有很強的熱作用;紅外線波長比可見光的長,繞過障礙物能力強,易穿透云霧.答案:ABE8.驗鈔機發(fā)出的“光”能使鈔票上的熒光物質發(fā)光;家用電器的遙控器發(fā)出的“光”,能用來控制電風扇、電視機、空調等電器的開啟與關閉.關于它們發(fā)出的“光”,下列說法正確的是????????????? (　　)A.驗鈔機和遙控器發(fā)出的“光”都是紫外線B.驗鈔機發(fā)出的“光”是紫外線,遙控器發(fā)出的“光”是紅外線C.驗鈔機和遙控器發(fā)出的“光”都是紅外線D.驗鈔機發(fā)出的“光”是紅外線,遙控器發(fā)出的“光”是紫外線解析:紫外線可以使鈔票上的熒光物質發(fā)光,可以用在驗鈔機上.紅外線波長較長,易發(fā)生衍射現(xiàn)象,可以用在遙控器上.答案:B【拓展提高】9.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)能強烈吸收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某一波段不同波長電磁波的吸收情況,由圖可知,在該波段紅外遙感大致能夠接收到的波長范圍為????????????? (　　)A.2.5~3.5 μm         B.4~4.5 μmC.5~7 μm              D.8~13 μm解析:由圖像可知,水和二氧化碳幾乎均不吸收8~13 μm波段的紅外線,選項D正確.答案:D10.第五代移動通信技術,簡稱5G.5G開啟了萬物互聯(lián)時代:車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市、無人機網(wǎng)絡、自動駕駛技術等一一變?yōu)楝F(xiàn)實.5G信號采用3 300 MHz~5 000 MHz頻段,相比于現(xiàn)有的4G(第四代移動通信技術,1 880 MHz~2 635 MHz頻段)技術而言,具有極大的帶寬、極大的容量和極低的時延.5G信號與4G信號相比,下列說法正確的是????????????? (　　)A.5G信號在真空中的傳播速度更大B.5G信號與4G信號均是縱波C.5G信號在真空中的傳播速度與4G信號一樣D.5G信號更容易發(fā)生明顯衍射解析:任何電磁波在真空中的傳播速度均為光速,故選項A錯誤,選項C正確.電磁波均為橫波,故選項B錯誤.5G信號的頻率更高,波長更小,故4G信號更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,故選項D錯誤.答案:C11.“殲20”是我國自主研制的第五代隱形戰(zhàn)斗機,是我國現(xiàn)代空中力量的代表作,也進入了世界最先進的第五代戰(zhàn)斗機行列,它是我國國防能力高速發(fā)展的一個象征.“隱形飛機”的原理是在飛機研制過程中設法降低其可探測性,使之不易被敵方發(fā)現(xiàn)、跟蹤和攻擊.根據(jù)你所學的物理知識,判斷下列關于“隱形飛機”的說法正確的是????????????? (　　)A.運用隱蔽色涂層,無論距探測器多近的距離,探測器也不能檢測到它B.使用吸收雷達發(fā)射的電磁波材料,在雷達屏幕上顯示的反射信息很少、很弱,很難被發(fā)現(xiàn)C.使用吸收雷達發(fā)射的電磁波涂層后,傳播到復合金屬機翼上的電磁波在機翼上不會產(chǎn)生感應電流D.主要是對發(fā)動機、噴氣尾管等因為高溫容易產(chǎn)生紫外線輻射的部位采取隔熱、降溫等措施,使其不易被對方發(fā)現(xiàn)和攻擊解析:雷達向外發(fā)射電磁波,當電磁波遇到飛機時就要發(fā)生反射,雷達通過接收反射回來的電磁波,就可以測定飛機的位置,所以要想降低飛機的可探測性,可以使用吸收雷達發(fā)射的電磁波材料,從而在雷達屏幕上顯示的反射信息很少、很弱,很難被發(fā)現(xiàn),選項B正確.答案:B12.(多選)等離子顯示屏是一種以等離子管作為發(fā)光元件,并由大量的等離子管排列在一起構成的屏幕.每個等離子管的透明玻璃管內都充有氖、氙氣體,管的兩端各有一個電極,在兩個電極間加上高電壓后,封在管內的氣體便產(chǎn)生某種肉眼看不見的光,它激發(fā)顯示屏上的紅、綠、藍三原色熒光粉發(fā)出可見光.每個等離子管作為一個像素,這些像素的明暗和顏色變化組合,便形成了各種灰度和色彩的圖像,則????????????? (　　)A.這種看不見的光是紫外線B.這種看不見的光是紅外線C.該看不見的光使熒光粉發(fā)出可見光是利用了它的熒光效應D.該看不見的光使熒光粉發(fā)出可見光是利用了它的化學作用解析:看不見的光使熒光粉發(fā)光,這是紫外線的熒光效應,選項A、C正確.答案:AC13.過量的電磁輻射對人體是有害的,按照規(guī)定,在工作場所受到的電磁輻射強度(單位時間垂直于單位面積接收的電磁輻射能量)不得超過某一臨界值W0.已知某種手機的電磁輻射功率為P,若手機的電磁輻射在各個方向上是均勻的,則符合規(guī)定的安全區(qū)域到手機的距離至少為(　　)A.                    B.C.                    D.解析:設規(guī)定的安全區(qū)域距離手機為R,則對應的球的表面積為S=4πR2.在t時間內球面獲得的能量為E=Pt,球面上單位面積t時間內獲得的電磁輻射能量E0=.在工作場所受到的電磁輻射強度不得超過W0,則W0≥,所以R≥,故選項A正確,選項B、C、D錯誤.答案:A【挑戰(zhàn)創(chuàng)新】14.某一戰(zhàn)斗機正以一定的速度朝雷達的正上方水平勻速飛行,已知雷達發(fā)射相鄰兩次電磁波之間的時間間隔為5×10-4 s,某時刻在雷達顯示屏上顯示的電磁波波形如圖甲所示,t=173 s后雷達向正上方發(fā)射和接收的電磁波波形如圖乙所示,雷達顯示屏相鄰刻線間的時間間隔為10-4 s,電磁波的傳播速度為c=3×108 m/s,則該戰(zhàn)斗機的飛行速度大約為多少?      甲              乙解析:由題意知顯示屏相鄰刻線間的時間間隔t0=10-4 s,由甲圖可知,發(fā)射波和接收波間的時間間隔t1=4×10-4 s,乙圖中發(fā)射波和接收波間的時間間隔t2=1×10-4 s,所以甲圖對應的戰(zhàn)斗機位置距雷達的距離s1=c×=6×104 m,乙圖對應的戰(zhàn)斗機位置在雷達正上方,所以此時戰(zhàn)斗機距雷達的高度h=c×=1.5×104 m,所以t=173 s內戰(zhàn)斗機飛行的水平距離為s==5.8×104 m,戰(zhàn)斗機的飛行速度v==335 m/s.答案:335 m/s 

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