高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册4 电磁波谱课后作业题

第四章分层作业24　电磁波谱

A级 必备知识基础练

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

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

3.下列关于紫外线的说法正确的是(　　)

A.照射紫外线可增进人体对钙的吸收,因此人们应尽可能多地接受紫外线的照射

B.一切高温物体发出的光都含有紫外线

C.紫外线有很强的荧光效应,常被用来防伪

D.紫外线有杀菌消毒的作用,是因为其有热效应

4.下列说法正确的是(　　)

A.只有物体温度较高时才能向外辐射红外线

B.紫外线的主要作用是热作用

C.可见光比红外线容易发生衍射现象

D.X射线穿透力强,可用来进行人体透视

5.某广播电台发射“中波”段某套节目的信号、家用微波炉中的微波、VCD机中的激光(可见光)、人体透视用的X光,都是电磁波,它们的频率分别为f1、f2、f3、f4,则(　　)

A.f1>f2>f3>f4 B.f1<f2<f3<f4

C.f1<f3<f2<f4 D.f1>f2<f3<f4

6.太阳表面温度约为6 000 K,主要发出可见光;人体温度约为310 K,主要发出红外线;宇宙间的温度约为3 K,所发出的辐射称为“3 K背景辐射”,它是宇宙“大爆炸”之初在空间上保留下的余热,若要进行“3 K背景辐射”的观测,应该选择下列哪一个波段(　　)

A.无线电波 B.紫外线

C.X射线 D.γ射线

7.(多选)下列对无线电广播要对电磁波进行调制的原因的说法正确的是(　　)

A.经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的本领更强

B.经过调制后的电磁波在空间传播得更快

C.经过调制后的电磁波在空间传播波长才能不变

D.经过调制后的高频电磁波才能把我们要告知对方的信号有效地传递出去

B级 关键能力提升练

8. 太阳光通过三棱镜时,在竖直放置的屏幕上形成如图所示的光带NP(忽略三棱镜对各色光的吸收)。若将灵敏温度计的测温端分别放在屏幕上的MN、NP、PQ区域,在哪个区域上升的示数最大(　　)

A.MN B.NP

C.PQ D.无法确定

9.(多选)许多光学现象在科学技术上得到了应用。以下对一些应用的解释正确的是(　　)

A.紫外验钞机利用的是紫外线的化学作用

B.X光透视利用的是光的衍射现象

C.工业上的金属探伤利用的是γ射线具有极强的穿透能力

D.红外遥感技术利用了一切物体都在不停地辐射红外线的现象

10.长波的波长范围为3 000~30 000 m,短波的波长范围为10~50 m,则长波的频率范围是　　　　　　　　,短波的频率范围是　　　　　　　　。 

11.某雷达工作时,发射电磁波的波长为λ=20 cm,每秒发射的脉冲数为n=5 000,每个脉冲持续时间t=0.02 μs,求:

(1)电磁波的振荡频率。

(2)该雷达的最大侦察距离。

分层作业24　电磁波谱

1.C　在均匀变化的电场周围一定产生稳定的磁场,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.D　紫外线有较强的荧光作用,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.C　紫外线有显著的生理作用,杀菌能力较强,在医疗上有其应用,但是过多地接受紫外线的照射,对人体来说也是有害的,A、D错误;并不是所有的高温物体发出的光都含有紫外线,B错误;紫外线有很强的荧光效应,可用来防伪,C正确。

4.D　任何物体在任何温度下均会向外辐射红外线,A错误;紫外线的主要作用是化学作用和荧光作用,B错误;可见光的波长小于红外线的波长,故可见光相对红外线不容易发生衍射现象,C错误;X射线穿透力强,医学上常用于透视人体,D正确。

5.B　广播电台发射“中波”、微波炉中的微波、可见光光波、X射线,它们的波长关系是λ1>λ2>λ3>λ4,频率关系是f1<f2<f3<f4,选项B正确。

6.A　电磁波谱按波长由长到短的顺序排列为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线,由题意知,物体温度越高,其发出的电磁波波长越短,宇宙间的温度约为3K,则其发出的电磁波的波长应在无线电波波段,故选项A正确。

7.AD　调制是把低频信号加到高频电磁波上增强发射能力,频率变大,即辐射本领变强,A符合题意;电磁波在空气中的波速接近光速,传播速度不变,B不符合题意;根据v=λf可知,速度不变的情况下,频率改变,则波长必然改变,C不符合题意;要把电磁波有效发射出去,必须有足够高的频率,经过调制之后的波具有较高频率,从而把我们要告知对方的信息有效传递出去,D符合题意。

8.C　由光的色散可知P、N分别是红光和紫光,所以PQ区域是红外线,红外线有热效应,则该区域温度最高,C正确。

9.CD　紫外验钞机是利用紫外线照射印刷在钞票上的荧光文字,发出可见光,使这些文字能被肉眼看到,利用了紫外线的荧光效应,A项错误。X射线具有较强的穿透能力,在医学上用它来透视人体,检查病变和骨折情况,B项错误。γ射线具有极强的穿透能力,工业上的金属探伤就是利用这个原理,C项正确。一切物体都在不停地辐射红外线,红外遥感技术就是利用这个原理,D项正确。

10.答案 10~100 kHz　6~30 MHz

解析 已知长波波长范围为3000~30000m,而波速c=3.0×108m/s,由c=λf可知f1=Hz=1×105Hz=100kHz,f2=Hz=1×104Hz=10kHz,则长波频率在10~100kHz之间。同理由短波的波长范围为10~50m,得频率范围是6~30MHz。

11.答案 (1)1.5×109 Hz　(2)30 km

解析 (1)由c=λf,可得电磁波的振荡频率

f=Hz=1.5×109Hz。

(2)在雷达发射相邻两个脉冲的时间间隔内,雷达必须接收到反射回来的电磁脉冲,否则会与后面的电磁脉冲重叠而影响测量,设最大侦察距离为x,则2x=cΔt,而Δt=-t,所以x==30km。