训练十九 电磁波谱-【勤径学升】2024-2025学年高中物理选择性必修第二册同步练测素能提升训练（人教版2019）

现的，由ab=bc 可知无线电波从发射到返回所用时间 为50 μs。 设雷达离障碍物的距离为s,无线电波来回时间为t,波 s=9=3.0×10°×50×10?m=速为c,由2s=ct,得 7.5×103m。 答案 7.5×103m 训练十八 无线电波的发射和接收 1.AD 当处于电谐振时，所有的电磁波仍能在接收电路 中产生感应电流，只不过频率跟谐振电路固有频率相等 的电磁波，在接收电路中激发的感应电流最强。由调谐 电路接收的感应电流，要再经过检波(也就是调制的逆 过程)、放大，通过耳机才可以听到声音，故正确答案 为 AD。 2.A 选择电视节目，就是改变接收电路的频率，使之与 被接收的电磁波频率相同，产生电谐振，称为调谐。所 以 A正确。 3.A 卫星导航是利用电磁波向地面传递信息的，故 A正 确；电磁波在真空中传播的速度为3×10?m/s,在空气 中的传播速度约为3×10?m/s,故 B错误；北斗卫星上 的芯片采用半导体材料制成，故 C错误；北斗卫星发射 电磁波，需要消耗能量，故 D错误。 4.A 调谐是从众多的电磁波中选出所需频率的高频信 号，然后进行高频放大，再从放大后的高频信号中“检” 出高频信号所承载的低频声音信号，最后将这些低频声 音信号放大后通过扬声器播放出来，综上所述，A正确。 5.C 使电磁波随各种信号而改变的技术叫作调制，而调 制共有两种方式：一种是调幅，即通过改变高频电磁波 的振幅来实现信号加载；另一种是调频，即通过改变高 频电磁波的频率来实现信号加载。由题意可知，高频载 波的振幅随电信号改变，故为调幅，故选C。 f=2π√LC’6.解析 LC电路的振荡频率为 所以它所发射的电磁波的波长为 λ=导=2πc √LC =2×π×3×10?×√3.6×10=3×14 400×10-12m ≈13 564.8m。 答案 13 564.8 m 7.B 高频振荡器产生高频等幅振荡，话筒结构是里边有 碳膜电阻，它的阻值随压力变化而变化。当我们对着它 说话时，空气对它的压力随着声音而变化，那么它的电 阻也就随声音信号而变化，振荡电流的振幅也就随着声 音信号而变化，这就是调制。它不但影响了正半轴，也 影响了负半轴。 c=令得，C=4L,故8.D 由T=2π √LC,在真空中 选D。 9.A 天线处于变化的电磁场中，天线中产生感应电流， 相当于电源。通过馈线输送给 LC电路，这个电流中包 含空间中各个电台信号激起的电流，但是只有和调谐电 路同频率的信号对应的电流最强，故 A 正确，B、C、D 错误。 f=2m√C’10.C 要增大 LC接收电路的频率，由公式 可知应减小电容或电感，A、B错误；把可动电容器的动 片适当旋出一些，减小了电容，C正确；在线圈中插入 铁芯，增大了电感，D错误。 11.AC 调幅是通过改变电磁波的振幅来实现信号加载 的，所以 A为调幅波，B为调频波，故 A正确，B错误； 根据交流电路中电容的通高频阻低频和电感线圈的通 低频阻高频作用可知，元件a要让高频信号通过，阻止 低频信号通过，故元件 a是电容较小的电容器，元件b 要让低频信号通过，阻止高频信号通过，所以元件b是 电感器，故C正确，D错误；故选AC。 12.解析(1)根据公式f=六， 得f?==3.290Hz≈1034 kHz, fe==3.397°H≈756 kHz, f=G=3.566°H≈530 kHz, 所以波长为397 m的无线电波在收音机中产生的振荡 电流最强。 (2)要接收波长为290 m的无线电波，应增大调谐电路 的固有频率，因此，应把调谐电路中可变电容器的动片 旋出一些。 答案 见解析 训练十九 电磁波谱 1.B 不同温度的物体会发出不同频率的红外线，生命探 测仪就是根据人体发出的红外线与周围环境辐射的红 外线不同来寻找被困者，B正确。 2.AC 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。 3.AD 荧光作用和化学作用都是紫外线的重要用途，故 B、C错误。红外线波长较可见光长，绕过障碍物能力 强，易穿透云雾，所有物体都在不停地辐射红外线，故 A、D正确。 4.A 电磁波传播不需要介质，在中国空间站可以使用蓝 牙耳机收听音乐，A正确；电磁波在真空中的传播速度 43 为光速，速度与可见光一致，由c=λf可知，蓝牙通信的 电磁波波长比可见光的波长长，B、D错误；由ε=hy 可 知，蓝牙通信的电磁波的能量子比可见光的能量子小， C错误。 5.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正确。 6.解析 设以半径为R的球面以外是符合规定的安全区 4mR=0.50 W/m2,域，则- R=√4m×0.50 wm= √4x3.14×0.50 m≈ 0.40 m。 答案 0.40 m 7.ABD 各种电磁波在真空中的传播速度等于光速，故 A 正确；由题意知λ=0.6 μm=0.6×10-?m,根据公式 c=λf得，f=x=5×10?Hz,B正确；传播10 m的时 t=-≈3.3×10-?s,C错误；10 m中的波长个数为n间 =x≈1.7×10°个，D正确。 8.AC 可见光中的红光比紫光的频率低，A正确；可见光 能在真空中传播，B错误；可见光波长越长，越容易发生 衍射现象，C正确；可见光能发生偏振现象，说明光是横 波，D错误。 9.B 由电磁波谱排列知B正确。 10.ABC 热反射玻璃对紫外线有较高的吸收率，可以有 效地阻止过强紫外线对人体的伤害，选项 A正确；热 反射玻璃对红外线有较高的反射率，应该具有保温隔 热作用，选项 B正确；热反射玻璃和普通玻璃一样，能 有效地减弱噪声，选项C正确；热反射玻璃的单向透视 性仍遵从光路可逆性，选项D错误。 11.D 由题图可知，8～13 μm 波段的红外线，水和CO? 几乎均不吸收，故选项 D正确，A、B、C错误。 2mo2=eU,12.解析(1)由动能定理，得： 0=√2m?=√2×1.6×1×1×30×10m/s则； ≈1.0×10?m/s; (2)n=t=10.6×10×1=6.25×10*(个)。 答案(1)1.0×10?m/s (2)6.25×101?个 训练二十 认识传感器 常见传感器的工作 原理及应用 1.ABC 传感器是将所感受到的不便于测量的物理量(如 力、热、光、声等)转换成便于测量的物理量(一般是电学 量)的一类元件，故选项 A、B、C正确，D错误。 2.D 自动门的自动控制要求灵敏、可靠，若以温度控制， 人的体温与夏季气温接近，则在夏季自动门将无法使 用。自动门实际使用的是红外线传感器，红外线属于不 可见光，人在白天或黑夜均发出红外线，传感器接收到 人体发出的红外线后传给自动控制装置的电动机，实现 自动开、关门。故 D正确。 3.A 遇到障碍物会绕开，说明该机器人“眼睛”利用了光 传感器，故 A正确，B、C、D错误。 4.D a、b始终跟电源相连，电势差U不变，由于 a、b间距 c=4rkd离变化，由〕E=知电场强度变化，A 错误；由 知d变化时C变化，a向右位移最大时，电容最大，D正 确；由 Q=CU知 a、b所带电荷量变化，电路中电流方向 改变，B、C错误。 5.B 在0～t?时间内，电流恒定，表明压敏电阻的阻值恒 定，则重物对压敏电阻的压力恒定，则升降机可能处于 静止、匀速运动或匀变速直线运动状态，故 A错误，B正 确；t?～t?时间内，电流在增加，表明压敏电阻的阻值在 减小，则重物对压敏电阻的压力在增大，重物的加速度 是变化的，故不可能做匀速运动或匀加速运动，C、D 错误。 6.解析(1)由题图可知当油箱内液面高度变化时，R的 金属滑片将会移动，从而引起R两端电压的变化。当油 量减少时，R的数值会增大，电路中的电流会减小，c、d 间的电压会减小。当把电压表接在c、d两点间，电压表 的示数减小时，表示油量在减少。 (2)①把电压表接在b、c之间，油量增加时，R减小，电 压表的示数减小；油量减少时，R增大，电压表的示数 增大。 ②把电压表接在c、d之间，油量增加时，R减小，电路中 电流增大，则 R′两端的电压增大，电压表的示数增大， 同理，油量减少时，电压表的示数减小。 答案(1)c、d 减小 (2)见解析 7.BC 白天有光照时，光传感器自动断开，故 A 错误；夜 晚无光照时，光传感器自动闭合，故 B正确；有人走动发 出声音时，声传感器自动闭合，故C正确；无人走动没有 声音时，声传感器自动断开，故 D错误。 8.B 由于电压表是理想的，因此物体 M带动滑片P移动 44 ●高中物理·选择性必修第二册（人教版） 训练十九 电磁波谱 基础练了现固应周 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 1.日本发生里氏9.0级地震，地震和地震引发 地辐射红外线的特点 的海啸造成大量建筑物倒塌。为了将埋在 6.科学技术是一把双刃剑。电磁波的应用也 倒塌建筑中的被困者迅速解救出来，我国及 是这样。它在使人类的生活发生日新月异 时派出了救援队。救援队在救援过程中使用 变化的同时也存在着副作用—电磁污染。 生命探测仪来寻找被压在废墟中的大量伤员， 频率超过O.1MHz的电磁波的强度足够大 这种仪器主要是接收人体发出的 (） A.可见光 B.红外线 时就会对人体构成威胁。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 C.紫外线 D.声音 直通过单位面积的电磁辐射能量)不得超过 2.(多选)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 0.50W/m2。若某小型无线通信装置的电 磁辐射功率是1W,试探究分析在距离该通 信号的鼓等，关于声音与光，下列说法中正 讯装置多少米以外是符合规定的安全区域？ 确的是 (已知球面面积S=4πR2) 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 3.(多选)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和荧光作用 C.红外线的显著作用是化学作用 D.红外线容易穿透云雾 4.使用蓝牙耳机可以接听手机来电，已知蓝牙 通信的电磁波波段为(2.4~2.48)×10°Hz, 可见光的波段为(3.9~7.5)×10Hz,下 列说法正确的是 () A.在中国空间站可以使用蓝牙耳机收听 音乐 B.蓝牙通信的电磁波波长比可见光的波 长短 C.蓝牙通信的电磁波的能量子比可见光的 能力练了素养提珊 能量子大 ; 7.(多选)关于真空中波长为0.6um的红光， D.蓝牙通信的电磁波在真空中的传播速度 下列说法中正确的是 () 比可见光在真空中的传播速度小 A.其在真空中的传播速度为3.0×10°m/s 5.(多选)许多光学现象在科学技术上得到了应 B.其频率是5×1014Hz 用，以下对一些应用的解释，正确的是( C.在真空中传播10m的距离需要的时间 A.紫外验钞机利用的是紫外线的化学作用 是1.0×10-5s B.X光透视利用的是光的衍射现象 D.在10m的距离中（真空）约有1.7×10 C.工业上的金属探伤利用的是Y射线具有 个波长 50 8.(多选)中国“可见光通信系统关键技术研 中的水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)能强烈 究”获得重大突破一可见光通信的实时通 吸收某些波长范围的红外辐射，即地面物 信速率已经提高至50Gbps,相当于0.2s 体发出的某些波长的电磁波，只有一部分能 即可下载一部高清电影。关于可见光，下列 够通过大气层被遥感卫星接收。如图所示为 说法正确的是 ( 水和二氧化碳对某一波段不同波长电磁波的 A.可见光中的红光比紫光的频率低 吸收情况，由图可知，在该波段红外遥感卫星 B.可见光不能在真空中传播 大致能够接收到的波长范围为 ) C.可见光波长越长，越容易发生衍射现象 吸收(% 100 D.可见光能发生光的干涉和衍射现象，说 H,0 0 明光是横波 9■ 11 13 A(pm) 吸收(% 9.某广播电台发射的“中波”段某套节目的讯 100 C02 号、家用微波炉中的微波、VCD机中的激光 791113Am) (可见光)、人体透视用的X光，都是电磁波，它 A.2.5~3.5m B.4~4.5μm 们的频率分别为f、f2、f、f,则 () C.5~7 um D.8~13um A.f>f>f>f B.f<f<f<f :12.如图所示为伦琴射线管示 K A对阴极 c.f<f<f<f D.f>f >f>f 意图，K为阴极钨丝，发射 10.(多选)如图所示，热反射玻璃一般是在玻 伦琴射线 的电子初速度为零，A为 E 璃表面镀一层或多层诸如铬、钛或不锈钢 对阴极（阳极），当A、K之 E 等金属或其化合物组成的薄膜，使产品呈 间所加直流电压U=30kV时，电子被加 现丰富的色彩，对于可见光有适当的透射 速打在对阴极A上，使之发出X射线，设 率，对红外线有较高的反射率，对紫外线有 电子的动能全部转化为伦琴射线(X射线) 较高的吸收率，因此，也称为阳光控制玻 的能量。求： 璃，主要用于建筑和玻璃幕墙，其透视方向 (1)电子到达对阴极时的速度是多大？ 由光的强度决定。当室外比室内明亮时， (2)如果对阴极每吸收一个电子放出一个 单向透视玻璃与普通镜子相似，室外看不 X射线光子，则当A、K之间的电流为 到室内的景物，但室内可以看清室外的景 10mA时，每秒钟从对阴极最多辐射出多 物。而当室外比室内昏暗时，室外可看到 少个X射线光子？（电子质量m=0.91× 室内的景物，且室内也能看到室外的景物， 10-30kg,电荷量e=1.6×10-19C) 其清晰程度取决于室外光照的强弱。根据 以上信息和你所学过的物理知识判断，下 列说法中正确的是 A.热反射玻璃可以有 效地阻止过强紫外 线对人体的伤害 B.热反射玻璃应该具 有保温隔热作用 C.热反射玻璃和普通玻璃一样，能有效地 诚弱噪声 D.热反射玻璃的单向透视性不遵从光路 可逆性 11.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 51