物理第四章 电磁振荡与电磁波4 电磁波谱精练

这是一份物理第四章 电磁振荡与电磁波4 电磁波谱精练，共6页。试卷主要包含了关于紫外线的说法正确的是，过量的电磁辐射对人体健康有害等内容，欢迎下载使用。
考点一 电磁波谱
1．在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线(X射线)三个波段的频率高低关系是( )
A．红外线的频率最高，可见光的频率最低
B．伦琴射线的频率最高，红外线的频率最低
C．可见光的频率最高，红外线的频率最低
D．伦琴射线的频率最高，可见光的频率最低
2.(2022·徐州市高二学业考试)某肺炎病人拍摄的CT胸片如图所示，病毒感染处的密度与其他部分不同，片中显示为白斑。拍摄CT胸片时使用下列哪种电磁波( )
A．X射线 B．红外线
C．无线电波 D．紫外线
3．一种电磁波射到半径为1 m的孔上，可发生明显的衍射现象，由此可知这种波属于电磁波谱中的( )
A．γ射线 B．可见光
C．无线电波 D．紫外线
考点二 电磁波的特性及应用
4．“风云二号”卫星发送回地面的红外云图是由卫星上设置的可以接收云层辐射的红外线的感应器完成的，云图上的黑白程度是由辐射红外线的云层的温度高低决定的，这是利用了红外线的( )
A．穿透性 B．热效应
C．可见性 D．化学效应
5．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
6.如图所示，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
7．(2022·无锡市第一中学期中)关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是( )
A．紫外验钞机是利用紫外线的化学作用
B．雷达使用微波是因为微波波长较短能沿直线传播
C．发射无线电波时需要对电磁波进行调制和解调
D．“红外夜视仪”能看清黑暗中的物体，是其能发射出强大的红外线，照射被视物体
8．太阳表面温度约有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
9.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放在屏幕上的MN、NP、PQ区域时，在哪个区域上升的示数最大( )
A．MN B．NP
C．PQ D．无法确定
10．过量的电磁辐射对人体健康有害。按照有关规定，工作场所受到的电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不得超过某一临界值W。若某无线电通信装置的电磁辐射功率为P(离辐射源距离为R的球面上接收到的功率始终为P)，则符合规定的安全区域到该通信装置的距离至少为( )
A.eq \r(\f(W,πP)) B.eq \r(\f(W,4πP)) C.eq \r(\f(P,πW)) D.eq \r(\f(P,4πW))
11．雷达是利用电磁波探测目标的电子设备。雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。试回答下列问题：
(1)雷达是如何接收电磁波的？
(2)利用雷达可以测出飞机的运动方向和速度。某固定雷达正在跟踪一架匀速飞行的飞机，其每隔固定时间T0发射一短脉冲的电磁波(如图中幅度大的波形)，收到的由飞机反射回的电磁波经雷达处理后显示如图中幅度较小的波形，反射滞后的时间已在图中标出。其中T0、T和ΔT为已知量，光在真空中的传播速度为c。则飞机的运动方向和飞机的速度大小分别为多少？
4 电磁波谱
1．B [在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线(X射线)按照频率从高到低的排列顺序是：伦琴射线(X射线)、可见光、红外线，故B正确。]
2．A
3．C [发生明显的衍射现象的条件为障碍物或孔的尺寸和波长相差不多或比波长还要小。电磁波谱中只有无线电波的波长大于1 mm，可见光、紫外线、γ射线的波长更短，故只有无线电波射到半径为1 m的孔上，才能发生明显的衍射现象，故选项C正确。]
4．B [红外线是不可见光，人眼无法觉察到，所以C错误；红外线的波长长，频率低，穿透能力较弱，A错误；红外线的主要作用是热效应，物体温度越高，向外辐射的红外线越强，正是利用这一性质得到红外云图的，故B正确，D错误。]
5．C [由于紫外线有较高的能量，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，所以A、D两项错误；并不是所有的高温物体发出的光都含有紫外线，所以B项错误；紫外线有很强的荧光效应，可用来防伪，所以C项正确。]
6．C [紫外线具有荧光效应，红外线热效应明显，可见光有视觉感应。地面呈现的是圆形黑影，说明含碘的二硫化碳溶液对于可见光是不透明的；温度计显示的温度明显上升，红外线热效应明显，故说明含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的，C项正确。]
7．B [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错误；由于微波的频率较高，波长较短，其在空中的传播特性与光波相近，也就沿直线传播，遇到阻挡就被反射或被阻断，故雷达使用微波工作，B正确；发射无线电波时，需要对电磁波进行调制，而接收时，则需要解调，C错误；一切物体都不停地向外辐射红外线，不同物体辐射出来的红外线不同，采用“红外夜视仪”，可以清楚地分辨出物体的形状、大小和位置，D错误。]
8．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3 K，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。]
9．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。]
10．D [根据题中信息，W＝eq \f(E,St)，E表示能量，S表示面积，t表示时间，由功率P＝eq \f(E,t)可得W＝eq \f(Pt,St)＝eq \f(P,S)＝eq \f(P,4πr2)，所以r＝eq \r(\f(P,4πW))，选项D正确。]
11．(1)见解析 (2)远离雷达方向，eq \f(ΔTc,2T0＋ΔT)
解析 (1)电磁波在传播时遇到导体会使导体中产生感应电流，所以导体可用来接收电磁波，这就是雷达接收电磁波的原理。
(2)由屏幕上显示的波形可以看出，反射波滞后于发射波的时间越来越长，说明飞机离信号源的距离越来越远，飞机向远离雷达方向运动；
从雷达发出第一个电磁波起开始计时，经eq \f(T,2)被飞机接收，故飞机第一次接收电磁波时与雷达距离x1＝eq \f(T,2)c，第二个电磁波从发出至返回，经T＋ΔT时间，飞机第二次接收电磁波时与雷达距离x2＝eq \f(T＋ΔT,2)c，飞机从接收第一个电磁波到接收第二个电磁波内前进的距离为x2－x1，接收第一个电磁波时刻为t1＝eq \f(T,2)，接收第二个电磁波时刻为t2＝T0＋eq \f(T＋ΔT,2)，所以接收第一个和第二个电磁波的时间间隔为
Δt＝t2－t1＝T0＋eq \f(ΔT,2)，
故飞机速度为v＝eq \f(x2－x1,Δt)，解得v＝eq \f(ΔTc,2T0＋ΔT)。