高中物理 第十四章 电磁波 4 电磁波与信息化社会 5 电磁波谱课时训练 新人教版选修34
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第4课时电磁波与信息化社会电磁波谱[对点训练]知识点一·电磁波与信息化社会1.古代也采用过“无线”通信的方式,如利用火光传递信息的烽火台,利用声音传递信号的鼓等,关于声音与光,下列说法中正确的是( )A.声音和光都是机械波B.声音和光都是电磁波C.声音是机械波,光是电磁波D.声音是电磁波,光是机械波答案 C解析声音必须在介质中传播,是机械波;光可以在真空中传播,是电磁波。
故C正确。
2.“为了您和他人的安全,请您不要在飞机上使用手机和手提电脑”,这句提醒警示语是乘坐过飞机的游客都听到过的,因为有些空难事故就是由于某位乘客在飞行的飞机中使用手机所造成的。
96、98年都出现过此类问题,99年广州白云机场飞机降落时,机上有四位旅客同时使用了手机,使飞机降落偏离了8度,险些造成事故,请问为什么在飞机上不能使用手机和手提电脑呢(包括游戏机)?答案由于手机在使用时要发射电磁波,对飞机产生电磁干扰,而飞机上导航系统是非常复杂的,抗干扰能力不是很强,所以如果飞机上的乘客使用了手机,对飞机产生电磁干扰,那么后果将十分可怕。
所以,在飞机上不要使用手机和手提电脑。
知识点二·电磁波的特性和应用3.(多选)下列说法符合实际情况的是( )A.医院里常用X射线对病房和手术室消毒B.医院里常用紫外线对病房和手术室消毒C.在人造卫星上对地球进行拍摄是利用红外线有较好的穿透云雾烟尘的能力D.在人造卫星上对地球进行拍摄是利用红外线有较好的分辨能力答案BC解析由电磁波谱相关知识可知B、C正确。
4.(多选)关于雷达的特点,下列说法正确的是( )A.雷达所用无线电波的波长比短波更短B.雷达只有连续发射无线电波,才能发现目标C.雷达的显示屏上可以直接读出障碍物的距离D.雷达在能见度低的黑夜将无法使用答案AC解析 雷达信号的方向性要特别好,故波长短,用雷达可以测距s =12ct ,t 为信号发射到反射回的时间,故A 、C 正确。
14.4 电磁波与信息化社会14.5 电磁波谱 学 习 目 标知 识 脉 络1.了解电磁波在电视、雷达和移动电话中的应用.2.能说出电磁波谱的组成,知道光是电磁波.(重点)3.能说出电磁波谱各波段的特性和主要用途.(难点) 电磁波与信息化社会[先填空]1.电磁波与信息的传递可以通过电缆、光缆进行有线传输,也可实现无线传输.电磁波的频率越高,相同时间内传递的信息量越大.2.电磁波的应用实例(1)电视广播的发射和接收过程摄像管:摄取景物的图象并将其转换为电信号⇓调制和发射⇓天线接收高频信号,调谐,解调⇓显像管:还原出与摄像管屏上相同的图象(2)雷达的工作原理雷达利用微波遇到障碍物的反射现象来测定物体位置,根据发射无线电波到接收反射波的时间t ,确定障碍物的距离s =ct 2,再根据发射无线电波的方向和仰角,可以确定障碍物的位置.(3)移动电话、因特网也是利用电磁波来传输信息的.[再判断]1.高频电磁波是信息传送的载体.(√)2.雷达是利用微波定位的.(√)3.电视机是一种发射电磁波的装置.(×)[后思考]1.不同频率的电磁波在真空中的传播速度相同吗?【提示】相同.都等于3.0×108 m/s.2.不同频率的电磁波在同一种介质中的传播速度是否相同?【提示】不同.频率越大,速度越小.[核心点击]1. 雷达的原理与构造雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备,一般由天线系统、发射装置、接收装置、输出装置(显示器)、电源、用于控制雷达工作和处理信号的计算机以及防干扰设备等构成.2.雷达的优点雷达利用的电磁波在微波波段,因为波长越短,传播的直线性越好,方向性越好,反射性越强.雷达每隔万分之—秒向某一方向发射一次时间约为百万分之一秒的不连续的微波,微波遇到障碍物反射回来,这样可在显示器的荧光屏上呈现发射和接收的两个尖形波,通过计算可得到障碍物到雷达站的距离,再根据发射微波的方向和仰角,便可判定障碍物的位置了.3.使雷达测到更远处的物体的方法(1)增大雷达发射微波的能量.(2)使雷达发射不连续的微波的时间间隔增大.1.一雷达站探测敌机时荧光屏上出现的记录图象如图1441,A是发射时的雷达探索波的脉冲波形,B是敌机反射回来的脉冲波形,则敌机距雷达站的距离是________.图1441【答案】 4.5×105 m2.某高速公路自动测速仪装置如图1442甲所示,雷达向汽车驶来的方向发射不连续的电磁波,每次发射时间为10-6 s ,相邻两次发射时间间隔为t.当雷达向汽车发射无线电波时,在显示屏上呈现一个尖波形;在收到反射回来的无线电波时,在显示屏上呈现第二个尖波形.根据两个波形的距离,可以计算出汽车距雷达的距离,根据自动打下的纸带(如图1442乙所示),可求出车速.请根据t1、t2、t 、c 求出汽车车速的表达式.图1442【答案】 v =c t 1-t 22t雷达侦察问题的解决方法1.电磁波在空中的传播速度可认为等于真空中的光速c ,根据雷达荧光屏上发射波形和反射波形间的时间间隔,可求得侦察距离.2.根据发射无线电波的方向和仰角,确定被侦察物体的位置.3.雷达的最大侦察距离应等于电磁波在雷达发射相邻两个脉冲的时间间隔内传播距离的一半.电磁波谱[先填空]1.概念按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱.2.电磁波谱的排列按波长由长到短依次为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ射线.3.不同电磁波的特点及应用 特点 用途无线电波 波动性强 通讯、广播、导航红外线热作用强加热、遥测、遥感、红外线制导可见光感光性强照明、照相等紫外线化学作用荧光效应杀菌消毒、治疗皮肤病等X射线穿透力强检查、探测、透视、治疗γ射线穿透力最强探测、治疗4.电磁波的能量各种各样的仪器能够探测到许许多多电磁波,说明电磁波具有能量,电磁波是一种物质.5.太阳辐射的特点太阳辐射的能量集中在可见光、红外线和紫外线三个区域,在眼睛最敏感的黄绿光附近,辐射的能量最强.[再判断]1.X射线对生命物质有较强的作用,过量的X射线辐射会引起生物体的病变.(√) 2.γ射线是波长最短的电磁波,它比X射线的频率还要高.(√)3.紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射.(×)[后思考]1.为什么超远程无线电利用无线电波中的长波波段,而雷达利用微波波段?【提示】根据波的衍射特性,波长越长,越容易绕过障碍物,所以超远程无线电利用长波波段.微波波长短,传播时直线性好,雷达正是利用了微波直线传播性好的特点.2.红外体温计不用与人体接触便可以迅速测量体温,如图1443所示,你知道它的工作原理吗?图1443【提示】根据体温越高,辐射红外线越强的原理.[核心点击]1.电磁波的共性(1)它们在本质上都是电磁波,它们的行为服从相同的规律,各波段之间的区别并没有绝对的意义.(2)都遵守公式v=λf,它们在真空中的传播速度都是c=3.0×108 m/s.(3)它们的传播都不需要介质.(4)它们都具有反射、折射、衍射和干涉的特性.2.电磁波的个性(1)不同电磁波的频率或波长不同,表现出不同的特性,波长越长越容易产生干涉、衍射现象,波长越短穿透能力越强.(2)同频率的电磁波,在不同介质中速度不同.不同频率的电磁波,在同一种介质中传播时,频率越大折射率越大,速度越小.(3)产生机理不同(4)菌消毒,X射线应用于医学上的X光照片,γ射线检查金属部件的缺陷等.3.无线电波的中波波长范围为200~3 000 m.求该波段的频率范围.【答案】 1.0×105~1.5×106 Hz4.下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象,请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上.(1)X光机,________.(2)紫外线灯,________.(3)用理疗“神灯”照射伤口,可使伤口愈合得较好,这里的“神灯”是利用________.A.光的全反射B.紫外线具有很强的荧光作用C.紫外线具有杀菌消毒作用D.X射线的很强的贯穿力E.红外线具有显著的热效应F.红外线波长较长,易发生衍射【答案】(1)D (2)C (3)E。
第4、5节电磁波与信息化社会__电磁波谱一、电磁波与信息化社会 1.电磁波的传输信息可以通过电缆、光缆进行有线传输,也可实现无线传输。
电磁波的频率越高,相同时间内传递的信息量越大。
2.电磁波的应用实例(1)电视广播的发射和接收过程:(2)雷达的工作原理:雷达利用微波遇到障碍物的反射现象来测定物体位置。
根据发射无线电波到接收反射波的时间t ,确定障碍物的距离s =ct2,再根据发射无线电波的方向和仰角,确定障碍物的位置。
(3)移动电话、因特网也是利用电磁波来传输信息的。
二、电磁波谱 1.概念1.按电磁波的波长由大到小排列顺序:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ射线。
2.无线电波的特性是波动性强,可用于通讯、广播。
红外线具有较强热效应,可用于遥感、加热等。
可见光具有较强的感光性,可用于照明、照相等。
紫外线具有化学作用和荧光作用,可用于日光灯、杀菌等。
X 射线和γ射线具有较强穿透能力,可用于检查、探测、治疗等。
按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱。
2.电磁波谱的排列按波长由长到短依次为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。
3.不同电磁波的特点及应用1.自主思考——判一判(1)高频电磁波是信息传送的载体。
(√)(2)雷达是利用微波定位的。
(√)(3)电视机是一种发射电磁波的装置。
(×)(4)X射线对生命物质有较强的作用,过量的X射线辐射会引起生物体的病变。
(√)(5)γ射线是波长最短的电磁波,它比X射线的频率还要高。
(√)(6)紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射。
(×)2.合作探究——议一议(1)如图14-4-1,中国女航天员王亚平在“天宫一号”为中小学生授课。
思考一下,王亚平授课的视频是怎样传到地面上的?图14-4-1提示:通过电磁波来传递。
(2)为什么超远程无线电利用无线电波中的长波波段,而雷达利用微波波段?提示:根据波的衍射特性,波长越长,越容易绕过障碍物,所以远程无线电利用长波波段。
14.4电磁波和信息社会课时作业1.下列说法正确的是( )A .发射的图像信号不需要调制过程B .接收到的图像信号也要经过调谐、检波C .电视信号包括图像信号和伴音信号两种D .图像信号和伴音信号传播的速度不同解析:发射电磁波须先调制,接收电磁波须先调谐、解调,A 项错误,B 项正确;根据日常生活经验可知C 项正确;不管是什么信号,只要以电磁波形式发送,速度是一样的,D 项错误。
答案:B 、C2.关于雷达的特点,下列说法正确的是( )A .雷达所用无线电波的波长比短波更长B .雷达只有连续发射无线电线,才能发现目标C .雷达的显示屏上可以直接读出障碍物的距离D .雷达在能见度低的黑夜将无法使用解析:雷达一般采用直线性好,反射性强的微波,不是连续的发射无线电波,每次发射的时间及两次发射的时间间隔都有一定要求,障碍物的距离等情况都由指示器显示出来,分析可知C 项正确。
答案:C3.雷达采用微波的原因是( )A .微波具有很高的频率B .微波具有直线传播的特性C .微波的反射性强D .微波比其它无线电波(长波、中波、短波等)传播的距离更远解析:雷达一般采用直线性好,反射性强的微波,每次发射的时间短于1 μs ,故A 、B 、C 项正确。
答案:A 、B 、C4.雷达向一定方向发射一微波,经时间t 接收到障碍物反射回来的微波,由此可知雷达到障碍物的距离为( )A.ct 2B .ctC .2ctD .4ct解析:雷达的工作原理是雷达发射出电磁波,碰到障碍物后返回雷达接收电磁波,故ct =2x ,则x =ct 2,A 项正确。
答案:A5.眼睛的视觉暂留时间为0.1 s ,为了使电视图像是连续活动的,电视台每秒内发送的图像信号( )A .应该多于10张B .应该少于10张C .通常每秒发射10张D .通常每秒发射25张解析:每秒发送25幅画面,电视机每秒也播放25幅画面,这样才感到图像活动是连续的。
答案:D6.下列说法正确的是( )A .摄像机实际上是一种将光信号转变为电信号的装置B .电视机实际上是一种将电信号转变为光信号的装置C .摄像机在1 s 内要送出25张画面D .电视机接收的画面是连续的解析:摄像机通过摄像镜头摄到景物的光信号,再通过特殊装置(扫描)转变为电信号,在1 s 内要传送25张画面;电视机通过显像管将接收到的电信号再转变为光信号,最后还原成图像和景物,每秒要接收到25张画面,由于画面更换迅速和视觉暂留,我们感觉到的便是活动的图像,所以A 、B 、C 选项正确。
14.4 电磁波与信息化社会 14.5 电磁波谱新提升·课时作业基础达标1.关于电视信号的发射,下列说法不正确的是( )A.摄像管输出的电信号可以直接通过天线向外发射B.摄像管输出的电信号必须“加”在高频等幅振荡电流上,才能向外发射C.声音信号和图象信号是同步向外发射的D.电视台发射的是带有信号的高频电磁波【解析】摄像管输出的电信号必须经过调制才向外发射,即加在高频等幅振荡电流上,电视台发射带有声音信号、图象信号的高频电磁波,故B、C、D正确,A错误.【答案】 A2.通信的过程就是把信息尽快地从一处传递到另一处的过程,古代也采用过“无线”通信的方式,如利用火光传递信息的烽火台,利用声音传递信息的鼓,关于声音与光,下列说法正确的是( )A.声音和光都是机械波B.声音和光都是电磁波C.声音是机械波,光是电磁波D.声音是电磁波,光是机械波【解析】波动过程既能传递能量,又能传递信息,光与声音虽然都是波动,但二者本质不同,即产生机理不同:光是电磁波,是物质,传播过程不需要介质;而声音是机械波,由振动产生,通过介质传播,故C正确,A、B、D错误.【答案】 C3.关于电磁波和现代通信,下列叙述不正确的是( )A.卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站,进行通信B.光纤通信具有传输信息量大、抗干扰能力强及光能损耗小等优点C.电磁波可以在真空中传播D.电磁波的频率越高,在真空中传播的速度越大【解析】这是一道关于电磁波和现代通信的问题,卫星通信就是以人造地球卫星作为中继站进行通信的;光纤通信的优点是容量大、不受电磁干扰、通信质量高、传输损耗小等;电磁波的传播不需要介质,在真空中也可以传播,它的传播速度为光速.不同频率的电磁波,在真空中传播的速度是一样的.【答案】 D4.关于电磁波的特征和应用,下列说法正确的是( )A.红外线和X射线都有很高的穿透本领,常用于医学上透视人体B.过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康C.电磁波谱中频率最大的为γ射线,最容易发生衍射现象D.紫外线和X射线都可以使感光底片感光【解析】X射线有很高的穿透本领,常用于医学上透视人体,红外线没有,A错误;过强的紫外线照射对人的皮肤有害,B错误;电磁波谱中频率最大的为γ射线,其波长最短,最不容易发生衍射现象,C错误.【答案】 D5.(多选)下列说法中正确的是( )A.电磁波具有能量B.电磁波是一种物质C.太阳辐射的能量集中在X射线附近D.在紫外线附近太阳辐射的能量最强【解析】电磁波是一种物质,具有能量,A、B正确,太阳辐射的能量主要集中在可见光部分,C、D错.【答案】AB6.红外夜视镜在美国对伊拉克反美武装力量实施的夜间打击中起到重要作用,红外夜视镜是利用了( )A.红外线波长长,易绕过障碍物的特点B.红外线的热效应强的特点C.一切物体都在不停地辐射红外线的特点D.红外线不可见的特点【解析】一切物体都在不停地辐射红外线,而且温度不同,辐射的红外线强度不同.【答案】 C7.一种电磁波入射到半径为1 m的孔上,可发生明显的衍射现象,这种波属于电磁波谱的区域是( )A.γ射线 B.可见光C.无线电波 D.紫外线【解析】波发生明显衍射现象的条件是,障碍物或孔的尺寸和波长相差不多或者比波长更小,电磁波中无线电波的波长范围大约在10-2 m以上,而红外线的波长范围在10-2~10-6 m,可见光、紫外线的波长更短,故只有无线电波通过直径为1 m的孔才发生明显的衍射,C正确.【答案】 C8.某地的雷达站正在跟踪一架向雷达站匀速飞行的飞机.设某一时刻从雷达站发出电磁A.选择红外线进行检测,主要是因为红外线波长较大,容易发生明显衍射B.红外线热像仪通过发射红外线照射人体来检测体温C.红外线热像仪同时还具有杀菌作用D.一切物体都能发射红外线,而且物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同【解析】不同射线具有不同的特点,就会有不同的用途,对红外线来说,主要特点就是一切物体都不停地发射红外线,并且发射的能量跟温度有关.红外线热像仪就是应用了红外线的这一特点,选D.【答案】 D4.我国进行的大熊猫普查使用了全球卫星定位系统和RS卫星红外遥感技术,详细调查了珍稀动物大熊猫的种群、数量、栖息地周边情况等,红外遥感主要利用了红外线的( ) A.热效应 B.相干性C.反射性能好 D.波长长,易衍射【解析】红外遥感主要是利用了红外线波长长,易衍射的特点,故只有D正确.【答案】 D5.广播电台发射“中波”段某套节目的信号、家用微波炉中的微波、VCD机中的微光(可见光)、人体透视用的X光,它们的频率分别为f1、f2、f3、f4则( )A.f1>f2>f3>f4 B.f1<f2<f3<f4C.f1<f2<f3>f4 D.f1>f2<f3<f4【解析】中波段电磁波的波长较长,频率低,微波的频率高些,激光属于可见部分,比微波频率高,但比X光的频率低,因此有f1<f2<f3<f4,选B.【答案】 B6.“为了您和他人的安全,请您不要在飞机上使用手机和手提电脑”,这句警示语是乘坐过飞机的游客都听到过的.有些空难事故就是由于某位乘客在飞行的飞机上使用手机造成的.2001年、2002年都出现过此类问题,2003年某机场飞机降落时,机上有四位旅客同时使用了手机,使飞机降落偏离了8度,险些造成事故.请问为什么在飞机上不能使用手机和手提电脑呢(包括游戏机)?【解析】由于手机在使用或手提电脑无线上网时要发射电磁波,对飞机产生电磁干扰,而飞机上导航系统是非常复杂的,抗干扰能力不是很强.因此为了飞行安全,飞机上乘客不能使用手机和手提电脑.【答案】见解析。
第十四章电磁波4 电磁波与信息化社会5 电磁波谱课后篇巩固提升1.下列说法正确的是( )A.在变化的电场周围一定产生变化的磁场B.紫外线有显著的热效应C.一切物体都在不停地发射红外线D.X射线的穿透本领比γ射线更强,故A错误;红外线有显著的热效应,故B错误;物体是由大量分子组成的,分子是不断地运动的,必然伴随电磁场的变化,即辐射电磁波,故C正确;X射线的穿透本领比γ射线弱,故D错误。
2.验钞机发出的光能使钞票上的荧光物质发光,电视机、空调的遥控器发出的光能控制电视机、空调的工作状态。
对于它们发出的光,以下判断正确的是( )A.它们发出的都是红外线B.它们发出的都是紫外线C.验钞机发出的是红外线,遥控器发出的是紫外线D.验钞机发出的是紫外线,遥控器发出的是红外线,能使荧光物质发出荧光,故验钞机发出的是紫外线;红外线波长较长,容易发生衍射,故能很方便地遥控家用电器,故D正确。
3.下列说法正确的是( )A.移动电话仅是一部接收机B.移动电话仅相当于一个发射电台C.因特网实际上就是计算机与计算机之间的直接连接形成的网络D.因特网极大地丰富了我们的生活,又相当于接收机;因特网是计算机之间的连接形成的网络,但不是简单的连接,它实实在在地丰富了我们的生活。
4.电磁波给人们的生活带来日新月异变化的同时,也带来了电磁污染。
长期使用如图所示的通信装置,会对人体健康产生影响的是( ),长期使用会对人体的健康产生影响。
摇柄电话、拨号电话、按键电话都是通过导线中的电流进行信息传播的,没有电磁波的污染,故选项C正确。
5.(河南开封诊断)关于电磁波谱,下列说法正确的是( )A.X射线对生命物质有较强的作用,过量的X射线辐射会引起生物体的病变B.γ射线是波长最短的电磁波,它比X射线的频率还要高C.紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射D.在电磁波谱中,最容易发生衍射现象的是γ射线射线对生命物质有较强的作用,过量的X射线辐射会引起生物体的病变,故选项A正确;γ射线是波长最短的电磁波,它比X射线的频率还要高,故选项B正确;在电磁波谱中从无线电波到γ射线,波长逐渐减小,频率逐渐增大,而波长越大,波动性越强,越容易发生干涉、衍射现象,因此紫光比紫外线更容易发生干涉和衍射现象,无线电波最容易发生衍射现象,故选项C、D错误。
14.4 电磁波与信息化社会 14.5 电磁波谱1.古代也采用过“无线”通信的方式,如利用火光传递信息的烽火台,利用声音传递信号的鼓等,关于声音与光,下列说法中正确的是( )A.声音是机械波 B.声音是电磁波C.光是电磁波 D.光是机械波E.声音和光都能发生干涉和衍射现象【答案】ACE2.关于雷达的特点,下列说法正确的是( )A.雷达所用无线电波的波长比短波还短B.雷达只有连续发射无线电波,才能发现目标C.雷达的显示屏上可以直接读出障碍物的距离D.雷达在能见度低的黑夜将无法使用E.雷达的使用与黑夜和白天无关【答案】ACE3.关于红外线的作用与来源,下列说法正确的是( )A.一切物体都在不停地辐射红外线B.红外线具有很强的热作用C.红外线具有很强的荧光作用D.红外线的显著作用是化学作用E.红外线容易穿透云雾【答案】ABE4.如图1444所示为收音机接收电磁波的电路,由线圈L1与可变电容器C1组成,它相当于一个LC振荡电路,当各个无线电台发射的电磁波都通过磁棒后,会在L1中不同程度地产生感应电流(振荡电流),当可变电容调至某一值(选台)使其振荡频率恰好与武汉人民广播电台发射频率相同时,仅可接收该台广播节目.若要改为接收中央人民广播电台(高于武汉台频率)的节目,可采取的措施是( )图1444A.增加电容器电容CB.减小电容器电容CC.减少磁棒上线圈匝数D.将磁棒从线圈中抽出部分E.增加磁棒上线圈匝数【答案】BCD5.电磁波包含了γ射线、红外线、紫外线、无线电波等,按波长由长到短的排列顺序是无线电波、________、________、________.【解析】在电磁波家族中,按波长由长到短分别为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等.【答案】见解析6.一种电磁波入射到半径为1 m的孔上,可发生明显的衍射现象,这种波属于电磁波谱中的________.【答案】无线电波7.间谍卫星上装有某种遥感照相机,可用来探测军用目标,这种照相机能拍到晚上关灯行驶的汽车,甚至车已经离开,也瞒不过它,这种遥感照相机敏感的电磁波属于________波程.【答案】红外8.如图1445所示为某雷达的荧光屏,屏上标尺的最小刻度对应的时间为2×10-4 s,雷达天线朝东方时,屏上的波形如图甲;雷达天线朝西方时,屏上的波形如图乙,问:雷达在何方发现了目标?目标与雷达相距多远?图1445【答案】西方300 km9.雷达是应用电磁波来工作的,它发射的电磁波频率多在300 MHz至1 000 MHz的范围内,已知真空中光速c=3×108 m/s,下列说法中正确的是( )A.电磁波可由恒定不变的电场和磁场产生B.电磁波可由周期性变化的电场和磁场产生C.雷达发射的电磁波在真空中的波长范围多在0.3 m至1 m之间D.雷达与目标之间的距离可由电磁波从发射到接收的时间间隔确定E.雷达工作时在连续不断地发射电磁波【答案】BCD10.等离子显示屏PDP是一种以等离子管作为发光元件,并由大量的等离子管排列在一起构成的屏幕.每个等离子管的透明玻璃管内都充有低压的氖氙气体,管的两端各有一个电极,在两个电极间加上高电压后,封在管内的气体便产生某种肉眼看不见的射线,它激发显示屏上的红绿蓝三基色荧光粉发出可见光.每个等离子管作为一个像素,由这些像素的明暗和颜色变化的组合,便形成了各种灰度和色彩的图象,则该射线使荧光粉发出可见光是利用了光的________效应.【答案】荧光11.雷达测距防撞控制系统(Distronic,简称DTR)是利用脉冲电磁波来测定目标的位置和速度的设备,某机场引导雷达发现一架飞机正向雷达正上方匀速飞来,已知该雷达显示屏上相邻刻度线之间的时间间隔为1.0×10-4 s,某时刻雷达显示屏上显示的波形如图1446甲所示,A脉冲为发射波,B脉冲为目标反射波,经t=170 s后雷达向正上方发射和被反射的波形如图乙所示,则该飞机的飞行速度约为多少?图1446【答案】306 m/s12.如图1447所示为伦琴射线管示意图,K为阴极钨丝,发射的电子初速度为零,A 为对阴极(阳极),当A、K之间加直流电压U=30 kV时,电子被加速打在对阴极A上,使之发出X射线,设电子的动能全部转化为伦琴射线(X射线)的能量.求:图1447(1)电子到达对阴极的速度多大?(2)如果对阴极每吸收一个电子放出一个X射线光子,则当A、K之间的电流为10 mA 时,每秒钟从对阴极最多辐射出多少个X射线光子?(电子质量m=0.91×10-30 kg,电荷量e=1.6×10-19 C)【答案】(1)1.0×108 m/s (2)6.25×1016个。
第4节电磁波与信息化社会第5节电磁波谱1.(对应要点一)雷达是用来对目标进行定位的现代化定位系统,海豚也具有完善的声呐系统,它能在黑暗中准确而快速地捕捉食物,避开敌害,远远优于现代化的无线电系统。
海豚的定位、雷达的定位分别利用了自身发射的( )A.电磁波次声波B.红外线光线C.次声波红外线D.超声波电磁波解析:海豚能发射超声波,它是一种频率高于2×104 Hz的声波,它的波长非常短,因而能定向发射,而且在水中传播时因能量损失小,要比无线电波和广播传播得远.海豚就是靠自身发出的超声波的回声来在混浊的水里准确确定远处小鱼的位置而猛冲过去吞食.雷达是一个电磁波的发射和接收系统,因而是靠发射电磁波来定位的.答案:D2.(对应要点一)关于雷达的特点,下列说法中正确的是( )A.雷达所用无线电波的波长比短波更短B.雷达的显示屏上可以直接读出障碍物的距离C.雷达在能见度低的黑夜将无法使用D.雷达只有连续发射无线电波,才能发现目标解析:雷达的工作原理是利用波长非常短的微波,选项A正确。
在雷达的工作显示屏上,直接标的是距离,选项B正确。
雷达在黑夜也能用,选项C错误。
雷达发射的是间断的无线电波,选项D错误。
答案:AB3.(对应要点二)电磁波包含了γ射线、红外线、紫外线、无线电波等,按波长由长到短的排列顺序是()A.无线电波、红外线、紫外线、γ射线B.红外线、无线电波、γ射线、紫外线C.γ射线、红外线、紫外线、无线电波D.紫外线、无线电波、γ射线、红外线解析:电磁波的频率由小到大的顺序依次是无线电波、红外线、紫外线和γ射线,这也是波长由长到短的顺序。
故A正确。
答案:A4.(对应要点二)下列有关电磁波的说法中正确的是()A.电磁波谱中最难发生衍射的是无线电波B.电磁波谱中最难发生衍射的是γ射线C.频率大于可见光的电磁波表现为沿直线传播D.以上说法都不正确解析:波长越长,越容易发生衍射现象,在电磁波中,无线电波波长最长,γ射线的波长最短,故选项A错误,B正确;波长越短,频率越大的电磁波,其衍射现象越不明显,传播的直线性越好,故C项正确。
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第4节电磁波与信息化社会第5节电磁波谱1.电磁波包含了γ射线、红外线、紫外线、无线电波等,按波长由长到短的排列顺序是() A.无线电波、红外线、紫外线、γ射线B.红外线、无线电波、γ射线、紫外线C.γ射线、红外线、紫外线、无线电波D.紫外线、无线电波、γ射线、红外线2.间谍卫星上装有各种遥感照相机,可用来探测军用和民用目标。
这种照相机能拍到晚上行驶的汽车,即使汽车不开灯行驶,也瞒不过它。
这种遥感照相机敏感的电磁波属于()A.可见光波段B.红外波段C.紫外波段 D.X射线波段3.太阳风暴袭击地球时,不仅会影响通信、威胁卫星,而且会破坏臭氧层。
臭氧层作为地球的保护伞,是因为臭氧能吸收太阳辐射中( )A.波长较短的可见光 B.波长较长的可见光C.波长较短的紫外线 D.波长较长的红外线4.下列能说明电磁波具有能量的依据是( )A.可见光射入人的眼睛,人看到物体B.放在红外线区域的温度计升温很快C.收音机调到某个台时,调谐电路发生电谐振D.γ射线具有很强的贯穿能力5.验钞机发出的光能使得钞票上的荧光物质发光;电视机、空调等家用电器的遥控器用它的“光束"来控制电视机、空调等家电。
电磁波与信息化社会电磁波谱
题组一电磁波与信息化社会
1.电磁技术的发展,使得人们的生活发生了很大的变化。
关于电磁技术的应用,下列说法正确的是
()
A.手机与手机之间可以直接通信
B.电磁灶的灶台与锅之间,如果隔有绝缘物质,通电后则锅不可能被加热
C.微波炉内盛放食物的器皿,只能是金属器皿
D.电视信号是电视台将声音与图像信号通过电磁波快速传送到用户处并被电视机接收下来的
答案:D
2.在电视发射端,由摄像管摄取景物并将景物反射的光转换为电信号,这一过程完成了()
A.电、光转化
B.光、电转化
C.光、电、光转化
D.电、光、电转化
解析:这一过程是把光信号转变成电信号,即把一幅图像按照各个部分的明暗情况,逐步地变为强弱不同的电流信号,然后通过天线把带有信号的电磁波发射出去,故应选B。
答案:B
3.(多选)关于雷达的特点,下列说法中正确的是()
A.雷达所用无线电波的波长比短波更短
B.雷达的显示屏上可以直接读出障碍物的距离
C.雷达在能见度低的黑夜将无法使用
D.雷达只有连续发射无线电波,才能发现目标
解析:雷达所用的无线电波是波长非常短的微波,选项A正确。
在雷达的工作显示屏上,直接标的是距离,选项B正确。
雷达在黑夜也能使用,选项C错误。
雷达发射的是间断的无线电波,选项D错误。
答案:AB
4.传真机原理分析:报纸上印的许多照片都是传真照片,传真是利用无线电波传送图表、书信、照片的一种方法。
无线电传真的示意图如图所示。
简要说明无线电传真的过程、器件及其作用。
解答:发射机上装有的光电管,将文字、图表转化为电信号,将其附加在高频无线电波上发射出去,接收机利用电谐振原理将其接收,通过辉光管转化为原来的文字、图表在复印张上复印出来。
无线电波和电磁振荡密切联系,不论发射和接收都和振荡电路相联系。
T=2π,f=经常使用。
题组二电磁波谱
5.高原上的人皮肤黝黑()
A.与高原上人的生活习惯有关
B.与高原上的风力过大有关
C.与高原上紫外线辐射过强有关
D.由遗传本身决定
解析:高原上空气稀薄,对紫外线的反射作用很弱,所以太阳光中含有大量的紫外线,导致高原上的人皮肤黝黑。
答案:C
6.(多选)关于电磁波谱,下列说法中正确的是()
A.X射线对生命物质有较强的作用,过量的X射线辐射会引起生物体的病变
B.γ射线是波长最短的电磁波,它比X射线的频率还要高
C.紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射
D.在电磁波谱中,最容易发生衍射现象的是γ射线
解析:X射线对生命物质有较强的作用,过量的X射线辐射会引起生物体的病变,选项A正确;γ射线是波长最短的电磁波,它比X射线的频率还要高,选项B正确;在电磁波谱中从无线电波到γ射线,波长逐渐减小,频率逐渐增大,而波长越大,波动性越强,越容易发生干涉、衍射现象,因此紫光应比紫外线更容易发生干涉和衍射现象,无线电波最容易发生衍射现象,故选项C、D错误。
答案:AB
7.据报道,新型增强型红外夜视镜已经小规模配发给美国陆军,红外夜视镜是利用了()
A.红外线波长长,易绕过障碍物的特点
B.红外线热效应强的特点
C.一切物体都在不停地辐射红外线的特点
D.红外线肉眼不可见的特点
解析:红外夜视镜利用了一切物体都在不停地辐射红外线的特点,故选C。
答案:C
8.(多选)下列能说明电磁波具有能量的依据是 ()
A.可见光射入人的眼睛,人看到物体
B.放在红外线区域的温度计升温很快
C.收音机调到某个台时,调谐电路发生电谐振
D.γ射线具有很强的贯穿能力
解析:A项,人眼看到物体,说明人眼感受到了可见光的能量 ;B项,红外线具有热作用,说明红外线具有能量;C项,电谐振在调谐电路中的感应电流的能量来源于空中的无线电波;D项,γ射线的贯穿能力说明γ射线具有很高的能量。
答案:ABCD
(建议用时:30分钟)
1.(多选)下列说法中符合实际的是()
A.在医院里常用X射线对病房和手术室消毒
B.医院里常用紫外线对病房和手术室消毒
C.在人造地球卫星上对地球进行拍摄是利用紫外线有较好的分辨能力
D.在人造地球卫星上对地球进行拍摄是利用红外线有较好的穿透云雾烟尘的能力
解析:紫外线具有杀菌、消毒的作用,X射线穿透能力较强,因此医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒,用X射线透视人体;在人造地球卫星上对地球进行拍摄是利用射线的衍射能力较强,容易透过云雾烟尘,因而用波长较长的红外线,所以答案为B、D。
答案:BD
2.利用雷达测云层距我们观察点距离时,电磁波从发射到吸收共经历时间10-3 s,则该云层离观测点的距离为()
A.100 km
B.200 km
C.150 km
D.250 km
解析:根据公式s=vt可以得s=3.0×108××10-3m=1.5×105 m=150 km。
答案:C
3.间谍卫星上装有各种遥感照相机,可用来探测军用和民用目标。
这种照相机能拍到晚上行驶的汽车,即使汽车不开灯行驶,也瞒不过它。
这种遥感照相机敏感的电磁波属于()
A.可见光波段
B.红外波段
C.紫外波段
D.X射线波段
解析:不同温度的物体发出不同波长的红外线。
答案:B
4.太阳风暴袭击地球时,不仅会影响通信、威胁卫星,而且会破坏臭氧层。
臭氧层作为地球的保护伞,是因为臭氧能吸收太阳辐射中()
A.波长较短的可见光
B.波长较长的可见光
C.波长较短的紫外线
D.波长较长的红外线
解析:臭氧层可以挡住紫外线,从而减少其对人体的损害。
答案:C
5.(多选)关于电视信号的发射,下列说法中正确的是()
A.摄像管输出的电信号可以直接通过天线向外发射
B.摄像管输出的电信号必须“加”在高频等幅振荡电流上,才能向外发射
C.伴音信号和图像信号是同步向外发射的
D.电视台发射的是带有信号的高频电磁波
解析:图像信号和伴音信号经调制后才能发射,调制后的图像信号和伴音信号被高频电磁波“携带”同步发射,故正确选项为B、C、D。
答案:BCD
6.(多选)目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz至1 000 MHz的范围内,下列关于雷达和电磁波的说法正确的是()
A.真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3 m至1.5 m之间
B.电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的
C.测出从发射电磁波到接收到反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离
D.波长越短的电磁波,反射性能越强
解析:由λ=可求得200 MHz和1 000 MHz 的电磁波波长分别为1.5 m和0.3 m,所以A项正确。
周期性变化的电场和周期性变化的磁场交替垂直产生由近及远地传播而形成电磁波,所以B项错误。
通过电磁波的传播距离L=vt=ct可确定雷达和目标的距离,所以C项正确。
波长越短的电磁波,其频率越高,反射性能越强,所以D项正确。
故正确选项为A、C、D。
答案:ACD
7.(多选)关于移动电话,下列说法中正确的是()
A.随身携带的移动电话(手机)内,只有无线电接收装置,没有无线电发射装置
B.随身携带的移动电话(手机)内,既有无线电接
收装置,又有无线电发射装置
C.两个携带手机的人,必须通过固定的基地台转接,才能相互通话
D.两个携带手机的人如果离得较近,不需要基地台,可以直接相互通话
解析:移动电话内既有无线电接收装置又有无线电发射装置。
由于移动电话发射功率小,因此必须通过固定的基地台转接,两个携带手机的人才能通话。
答案:BC
8.右图的球形容器中盛有含碘的二硫化碳溶液,在太阳光的照射下,地面呈现的是圆形黑影,在黑影中放一支温度计,可发现温度计显示的温度明显上升,则由此可断定()
A.含碘的二硫化碳溶液对于可见光是透明的
B.含碘的二硫化碳溶液对于紫外线是不透明的
C.含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的
D.含碘的二硫化碳溶液对于红外线是不透明的
解析:地面呈现的是圆形黑影,说明可见光不能穿透;在黑影中放一支温度计,发现温度计显示的温度明显上升,说明红外线能够穿透含碘的二硫化碳溶液。
选项C正确。
答案:C
9.右图为伦琴射线管示意图,K为阴极钨丝,发射的电子初速度为零,A为对阴极(阳极),当A、K之间加直流电压U=30 kV时,电子被加速打在对阴极A上,使之发出X射线,设电子的动能全部转化为伦琴射线(X射线)的能量。
求:
(1)电子到达对阴极的速度多大?
(2)如果对阴极每吸收一个电子放出一个X射线光子,则当A、K之间的电流为10 mA时,每秒钟从对阴极最多辐射出多少个X射线光子?(电子质量m=0.91×10-30 kg,电荷量e=1.6×10-19 C)
解析:(1)由动能定理,得mv2=eU,
则v= m/s
=1.0×108 m/s;
(2)n==6.25×1016(个)。
答案:(1)1.0×108 m/s(2)6.25×1016个。