2014高中物理42电磁波43电磁波谱同步练习2(教科版选修1-1)

4.2电磁波4.3电磁波谱同步练习21.(2012·泰州学业水平预测)在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线(X射线)三个波段的频率大小关系是()A．红外线的频率最大，可见光的频率最小B．伦琴射线的频率最大，红外线的频率最小C．可见光的频率最大，红外线的频率最小D．伦琴射线的频率最大，可见光的频率最小解析：选B.根据电磁波谱．按照波长由长到短顺序分别为红外线，可见光，伦琴射线．由v＝λf可知波长与频率成反比，即伦琴射线频率最大，红外线频率最小．2.关于红外线的以下说法中正确的是()A．不同的物体辐射红外线的波长和强度不同，可以在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射B．利用红外线不能对物体进行烘干C．利用红外线波长较长，容易发生衍射的特点进行远距离摄影和高空摄影D．利用不同物体辐射红外线的波长和强度的不同可以对物体进行远距离探测解析：选ACD.由于红外线是一种光波，一切物体都在不停地对外辐射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射性强一些．由于红外线的热效应，可用来烘干，又由于坦克、舰艇、人体等一切物体都在不停地发射红外线，并且不同的物体所辐射的红外线，其波长和强度不同，故在夜间或浓雾天气可通过红外线探测器来接收信号，并用电子仪器对接收到的信号进行处理，或用对红外线敏感的照相底片进行远距离摄影和高空摄影，就可察知物体的形状和特征．所以选项中的A、C、D正确．3.(2012·泸州高中高二检测)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1s内要传送25张画面D．电视机接收的画面是连续的解析：选ABC.通过摄像机得到景物的光信号，再通过扫描转化为电信号，在1s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化为光信号，最后还原为图像和景物，每秒要接收到25张画面，由于视觉暂留，我们看到的便是活动的图像．4.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．(1)海豚的定位是利用了自身发射的________．A．电磁波B．红外线C．次声波D．超声波(2)雷达的定位是利用自身发射的________．A．电磁波B．红外线C．次声波D．光线解析：(1)海豚能发射超声波，它是一种频率高于2×104Hz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，要比无线电波和光波传得远．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的小鱼位置而猛冲过去吞食，选D.(2)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，选A.答案：(1)D(2)A5.某收音机接收电磁波的波长范围在577m到182m之间，该收音机LC回路的可变电容器的动片全部旋出时，回路总电容为39pF.求：该收音机接收到的电磁波的频率范围．解析：根据c＝λf得f1＝cλ1＝3×108577Hz≈5.20×105Hzf2＝cλ2＝3×108182Hz≈1.5×106Hz所以所求的频率范围为5.20×105～1.5×106Hz.答案：5.20×105～1.5×106Hz一、选择题1.(2012·东城区会考预测)下列各种电磁波的波长范围由短到长排列的是()A．微波、红外线、紫外线B．γ射线、X射线、紫外线C．紫外线、红外线、无线电波D．紫外线、X射线、γ射线解析：选BC.电磁波谱按波长由短到长的排列顺序为：γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波．2.我国进行第三次大熊猫普查时，首次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，红外遥感利用了红外线的()A．热效应B．相干性C．反射性能好D．波长较长，易衍射解析：选D.红外线的波长较长，衍射现象明显．容易穿透云雾、烟尘，因此被广泛应用于红外遥感和红外高空摄影，故D对．3.关于γ射线，以下说法中正确的是()A．比伦琴射线频率更高，穿透能力更强B．用来检测金属材料内部伤痕、裂缝、气孔等C．利用γ射线穿透力强制成金属测厚计来检测金属板的厚度D．“γ刀”是利用了γ射线的强穿透能力解析：选ABC.由于γ射线是一种比X射线波长更短的电磁波，γ射线的能量极高，穿透能力比X射线更强，也可用于金属探伤等，所以选项A、B、C正确．4.关于电磁波的特性，下列说法正确的是()A．红外线遥感是利用了红外线波长较长的特点B．一切物体都在不停地辐射红外线，温度越高，辐射越强C．验钞机检验钞票真伪体现了紫外线的荧光作用D．X射线可深入人的骨骼，杀死病变细胞解析：选ABC.在人体内杀死病变细胞是利用了γ射线能破坏生命物质的特性．5.关于电磁波的发射，下列说法中正确的是()A．各种频率的电磁振荡都能辐射电磁波，只是辐射的能量所占振荡总能量的比例不同罢了，振荡周期越大，越容易辐射电磁波B．为了有效向外辐射电磁波，振荡电路必须采用开放电路，同时提高振荡频率C．为了有效向外辐射电磁波，振荡电路不需采用开放电路，但要提高振荡频率D．提高振荡频率和电路开放是发射电磁波的必要手段，振荡电路开放的同时，其振荡频率也随之提高解析：选B.电磁波的发射应该采用开放电路，同时频率越高，发射范围越大．6.(2012·宜宾一中高二检测)目前雷达发射的电磁波频率多在200MHz至1000MHz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0.3m至1.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：选ACD.由v＝λ·f，电磁波的产生，雷达的工作原理和电磁波的反射特点可求得．7.近年来，无线光通信技术(不需光纤，利用红外线在空间的定向传播来传递信息的通信手段)在局域网、移动通信等多方面显示出巨大的应用前景．关于红外线和光通信，以下说法中正确的是()①光通信就是将文字、数据、图像等信息转换成光信号从一地传向另一地的过程②光纤通信中的光信号在光导纤维中传输，无线光通信的光信号在空气中传输③红外线的频率比可见光的频率高④红外光子的能量比可见光子的能量大A．①②B．③④C．①③D．②④解析：选A.无线光通信技术是光信号在空气中直接传输各种信息．光导纤维通信中的光信号是在光导纤维中传输．不论哪种方式，传输的都是文字、数据、图像等信息．由电磁波谱可知红外线的频率比可见光的频率低，故红外线的波长比可见光更长．8.(2012·重庆双路中学高二检测)红外遥感卫星通过接收地面物体发出的红外辐射来探测地面物体的状况．地球大气中的水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)能强烈吸收某些波长范围的红外辐射，即地面物体发出的某些波长的电磁波，只有一部分能够通过大气层被遥感卫星接收．如图4－2－4所示为水和二氧化碳对某一波段不同波长电磁波的吸收情况．由图可知，在该波段红外遥感大致能够接收到的波长范围为()图4－2－4A．2.5μm～3.5μmB．4μm～4.5μmC．5μm～7μmD．8μm～13μm解析：选D.由题图可知，水对红外辐射吸收率最低的波长范围是8μm～13μm；二氧化碳对红外辐射吸收率最低的波长范围是5μm～13μm.综上可知选D.二、非选择题9.图4－2－5为了传播火箭发射的实况，在发射场建立了发射台用于发射广播与电视信号，已知传播无线电广播所用的电磁波的波长为550m，而传输电视信号所用的电磁波的波长为0.566m，为了不让山区挡住信号传播，使城市居民能收听和收看火箭发射实况，必须通过建在山顶上的转发站来转发__________(填“无线电广播信号”或“电视信号”)，这是因为：________________________________________________________________________________________________________________________________________________.答案：电视信号电视信号波长短，沿直线传播，易受山坡阻挡，不易传播10.波长为0.6μm的红光，从10m外的交通信号灯传到你的眼睛，大约需要多长时间？它的频率是多少？解析：由速度公式v＝xt可求得时间，可根据电磁波波长频率波速关系式c＝λf求得频率，其中t＝xc＝103×108s≈3.33×10－8s由c＝λf得f＝cλ＝3×1086×10－7Hz＝5×1014Hz.答案：3.33×10－8s5×1014Hz