2020-2021学年4 电磁波的发现及应用复习练习题

课时作业20　电磁波的发现及应用

时间：45分钟

一、单项选择题

1．下列各组电磁波，按频率由高到低的正确排列顺序是(　C　)

A．无线电波、红外线、可见光、X射线

B．X射线、红外线、可见光、无线电波

C．X射线、可见光、红外线、无线电波

D．无线电波、可见光、红外线、X射线

解析：由c＝fλ得，波长越长，频率越低．根据电磁波按波长排列顺序，可得按频率由高到低排列的顺序是X射线、可见光、红外线、无线电波，C正确．

2．一种电磁波射到半径为0.1 m的孔上，可以发生明显的衍射现象，这种波属于电磁波谱中的(　C　)

A．红外线　　　　　　　 B．可见光

C．无线电波   D．紫外线

解析：发生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不大，无线电波波长大于1 mm，其他电磁波的波长都小于1 mm，故只有无线电波中大于0.1 m的波满足衍射条件．

3．间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和民用目标，这种照相机能拍到晚上关灯行驶的汽车，即使车队离开，也瞒不过它．对这种遥感照相机敏感的电磁波属于(　B　)

A．可见光   B．红外线

C．紫外线   D．X射线

解析：该照相机利用的是红外探测原理，利用的是红外线．

4．声波和电磁波均可传递信息，且都具有波的共同特征．下列说法正确的是(　A　)

A．声波的传播速度小于电磁波的传播速度

B．声波和电磁波都能引起鼓膜振动

C．电磁波都能被人看见，声波都能被人听见

D．二胡演奏发出的是声波，而电子琴演奏发出的是电磁波

解析：声波属于机械波，其传播需要介质，传播速度小于电磁波的传播速度；鼓膜的振动是空气的振动带动的，人耳听不到电磁波；人眼不能看到所有电磁波；二胡和电子琴发出的都是声波．

5．“风云二号”卫星发送回地面的红外云图，是由卫星上设置的具有接收云层辐射的红外线感应器完成的，云图上的黑白程度由辐射红外线的云层温度的高低决定，这是利用了红外线的(　C　)

A．不可见性   B．穿透性

C．热效应   D．化学效应

解析：一切物体均可自发辐射红外线，且温度不同，辐射红外线的强度也不同．

6．关于电磁波，下列说法中正确的是(　C　)

A．在真空中，频率高的电磁波速度较大

B．在真空中，电磁波的能量越大，传播速度越大

C．电磁波由真空进入介质，速度变小，频率不变

D．只要发射电路的电磁振荡一停止，产生的电磁波立即消失

解析：任何频率的电磁波在真空中的传播速度都是c，故A、B都错；电磁波由真空进入介质，波速变小，而频率不变，C正确；发射电路的电磁振荡停止时，虽不再发射电磁波，但已发射出的电磁波还要继续传播，故D错误．

7．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风暴辐射中(　C　)

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：臭氧层的主要作用就是吸收由太阳射向地球的紫外线，从而对地球上的动植物起保护作用．

二、多项选择题

8．下列说法中正确的是(　AD　)

A．电磁波是横波

B．为了从高频电流中取出所携带的声音信号就要进行调制

C．红外线应用在遥感技术中是利用了它的穿透本领强的特性

D．医学上用透视或“CT”来检查人体内部器官，它们都用到了X射线

解析：电磁波是横波，选项A正确．为了从高频电流中还原出所携带的声音信号就要进行解调，选项B错误．红外线应用在遥感技术中是利用红外线探测器接收物体发出的红外线，来探知被控物体的特征，选项C错误．医学上用透视或“CT”来检查人体内部器官，它们都用到了X射线，选项D正确．

9．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(　ACD　)

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：由公式c＝fλ可得λmin＝＝ m＝0.3 m；λmax＝＝ m＝1.5 m；A正确；电磁波是由周期性变化的电场或磁场产生的，B错误；由雷达的工作原理可知，C正确；波长越短的电磁波，传播的直线性越好，反射性能越强，D正确．

10．关于电磁场和电磁波，下列叙述中正确的是(　CD　)

A．恒定的电场能够产生电磁波

B．电磁波的传播需要介质

C．电磁波从一种介质进入另一种介质，频率不变

D．电磁波在传播过程中也传递了能量

解析：由麦克斯韦电磁场理论可知，只有非均匀变化的电场、磁场能产生电磁波，A错误；电磁波的传播不需要介质，B错误；电磁波与机械波一样，在传播过程中频率不变，C正确；电磁波传播电磁振荡的运动形式和能量，D正确．

11．电磁波和声波的共同点是(　AC　)

A．都有反射、折射、干涉、衍射等现象

B．它们的传播都需要介质

C．它们的传播都是能量的传播过程

D．它们在真空中传播速度相同

解析：电磁波的传播不需要介质，B错误；声波在真空中不能传播，D错误．

三、非选择题

12．家用微波炉是利用微波的电磁能加热食物的新型灶具，主要由磁控管、波导管、微波加热器、炉门、直流电源、冷却系统、控制系统、外壳等组成，接通电源后，220 V的交流电经变压器，一方面在次级产生3.4 V交流电对磁控管加热，另一方面在次级产生2 000 V高压，经整流加到磁控管的阴、阳两极之间，使磁控管产生频率为2 450 MHz的微波，微波输送至金属制成的加热器(炉腔)，被来回反射，微波的电磁作用使食物内分子高频地振动同时内外迅速变热，并能最大限度地保存食物中的维生素．

(1)试计算频率为2 450 MHz的微波的波长．

答案：0.12 m

(2)导体可反射微波，绝缘体可使微波透射，而食物通常含有的成分是蛋白质，水，脂肪，较易吸收微波能且转换成热，故在使用微波炉时应注意(　BD　)

A．用金属容器将食物放入炉内加热

B．用陶瓷容器将食物放入炉内加热

C．将微波炉置于磁性材料周围

D．将微波炉远离磁性材料周围

解析：(1)由c＝λf得λ＝≈0.12 m.

(2)食物内通常含有的成分是蛋白质，水，脂肪，易吸收微波而转换成热；由于导体能反射微波，绝缘体使微波透射，所以应用陶瓷容器盛食物，为避免对磁控管的影响，微波炉应远离磁性材料．

13．某雷达工作时，发射电磁波的波长λ＝20 cm，每秒脉冲数n＝5 000，每个脉冲持续时间t＝0.02 μs.

(1)雷达工作时，应用了电磁波中哪个波段？

(2)该电磁波的频率为多少？

(3)该雷达的最大侦察距离是多少？

答案：(1)微波波段　(2)1.5×109 Hz　(3)30 km

解析：(1)由λ＝20 cm，该雷达用的电磁波属于无线电波中的微波波段．

(2)根据c＝λf，得f＝＝Hz＝1.5×109 Hz.

(3)电磁波在雷达发射相邻两个脉冲间隔时间内传播的距离s＝cΔt＝c＝3×108× m≈6×104 m，

所以雷达的最大侦察距离s′＝＝3×104 m＝30 km.