内容正文:
第4节 电磁波谱 课时训练
一、选择题:
1.一种电磁波入射到半径为1 m的孔上,可发生明显的衍射现象,这种波属于电磁波谱中的( )
A.可见光 B.γ射线
C.无线电波 D.紫外线
2.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
3.在抗击病毒的过程中,广泛使用了红外体温计测量体温,如图所示.下列说法正确的是( )
A.当体温超过37.3 ℃时人体才辐射红外线
B.当体温超过周围空气温度时人体才辐射红外线
C.红外体温计是依据体温计发射红外线来测体温的
D.红外体温计是依据人体温度越高,辐射的红外线强度越大来测体温的
4.下列关于紫外线的说法中正确的是( )
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.紫外线是一种可见光
C.紫外线有很强的荧光效应,可用于防伪
D.紫外线有杀菌消毒的作用,是因为其有热效应
5. 下列说法中正确的是( )
A.医院用X光进行透视,是因为它是各种电磁波中穿透能力最强的
B.阳光可以晒黑皮肤,主要是阳光中红外线的作用
C.电取暖器利用了红外线的热作用
D.可见光比红外线容易发生衍射现象
6.电磁波按波长大小的顺序把它们排列成谱,如2所示,由电磁波谱可知( )
A.微波是不可见光
B.红外线可以灭菌消毒
C.紫外线的波长比红外线长
D.X射线能在磁场中偏转,穿透力较强,可用来进行人体透视
7.下列说法中正确的是( )
A.各种电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是γ射线
B.红外线有显著的热效应,紫外线有显著的化学作用
C.X射线的穿透本领比γ射线更强
D.低温物体不能辐射红外线
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
9.关于电磁波的特性和应用,下列说法正确的是( )
A.红外线和X射线都有很高的穿透本领,常用于医学上透视人体
B.过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康
C.电磁波频率最大的是γ射线,最容易用它来观察衍射现象
D.紫外线和X射线都可以使感光底片感光
10.(多选)许多光学现象在科学技术上得到了应用,下列对一些应用的解释,正确的是( )
A.紫外验钞机是利用紫外线的化学作用
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特点
二、计算题(要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)
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,求电磁波的振荡频率为多少?最大侦察距离是多少?
12.某地的雷达正在跟踪一架向雷达匀速飞来的飞机.设某一时刻从雷达发出电磁波后到再接收到反射波历时200 μs;若距上一次发出电磁波后再经4 s又发出一个电磁波.雷达从发出电磁波到再接收到反射波历时186 μs,则该飞机的飞行速度多大?
参考答案:
1.答案 C
2.答案 B解析 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.
3.答案 D解析 所有物体都会辐射出红外线,故A、B错误;红外体温计是依据人体发射红外线来测体温的,且人体温度越高,辐射的红外线强度越大,故C错误,D正确.
4.答案 C解析 适量照射紫外线,能合成维生素D,促使人体对钙的吸收,过度的照射可能对皮肤产生伤害,故A错误;紫外线是不可见光,故B错误;利用紫外线的荧光效应来做防伪标识,故C正确;紫外线化学效应强,所以能杀菌,故D错误.
5.答案 C解析 γ射线穿透能力最强,A错误;晒黑皮肤是紫外线的作用,B错误;红外线有显著的热作用,C正确.红外线比可见光波长更长,更容易发生衍射现象,D错误.
6.答案 A解析 微波是不可见光,选项A正确;红外线有热效应,紫外线可以灭菌消毒,选项B错误;紫外线的波长比红外线短,选项C错误;X射线是电磁波,不带电,在磁场中不偏转,选项D错误.
7.答案 B解析 干涉和衍射现象是光的波动性的体现,波长越长,越容易产生,而γ射线波长最短,故A错误;频率越高,穿透本领越强,故C错误;一切物体都能辐射红外线,故D错误.
8.答案 C解析 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.答案 D解析 X射线有很强的穿透本领,常用于医学上透视人体,红外线没有,A错误;过强的紫外线照射对人的皮肤有害,B错误;电磁波中频率最大的是γ射线,其波长最短,最不容易发生衍射现象,C错误;紫外线和X射线都具有明显的化学反应,可以使感光底片感光,D正确.
10.答案 CD解析 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.
11.答案 1.5×109 Hz 30 km
解析 由c=λf,可得电磁波的振荡频率f== Hz=1.5×109 Hz
电磁波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=≈30 km.
12.答案 525 m/s
解析 由电磁波发射至接收到反射波历时200 μs,可算出此时飞机接收到第一个电磁波时距雷达的距离为:l1= m=3.0×104 m.
飞机接收到第二个电磁波时距雷达的距离为:
l2= m=2.79×104 m,
则在Δt=4 s时间内飞机的位移为Δx=l1-l2=2.1×103 m,
故飞机飞行的速度为:v== m/s=525 m/s.
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