人教版选择性必修二第四章电磁波谱专题(含答案)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题(本大题共10小题,共60.0分)
1. 某肺炎病人拍摄的胸片如图所示,病毒感染处的密度与其它部分不同,片中显示为白斑。拍摄片,利用穿透能力与密度有关的是( )
A. 无线电波 B. 红外线 C. 射线 D. 紫外线
2. 关于电磁波的应用,下列说法正确的是( )
A. 用手机接听电话时没有利用电磁波
B. 紫外线消毒灯产生的紫外线不是电磁波
C. 航天员在中国空间站进行太空授课的实时画面是通过电磁波传递到地面的
D. 在新冠肺炎疫情防控中,常用的手持式无接触测温枪工作时探测的是可见光
3. 电磁波按照波长或频率的大小顺序进行排列,就是电磁波谱,电磁波的波长和频率不同,表现出来的特性也不同。关于电磁波,下列说法正确的是
A. 不同波长的电磁波在真空的传播速度相等
B. 只有高温物体才辐射红外线
C. 紫外线具有较强的穿透能力,医学上可以用来透视人体
D. 电磁波谱中最不容易发生明显衍射的是无线电波
4. 下列关于电磁波的说法,不正确的是( )
A. 电磁波不能传播能量
B. 无线电波、红外线、可见光、紫外线、射线、射线均属于电磁波
C. 手机既可接收电磁波,又可发射电磁波
D. 电磁波在真空中的速度约为
5. 经过多年研究,我国在米波雷达的研制上取得突破性进展。与目前主流的微波雷达相比,米波雷达能让隐身飞机无处遁形。米波雷达发射的无线电波为米波,其波长在到之间微波雷达发射的无线电波为微波,其波长在到之间。关于波长为的米波和波长为的微波,下列说法中正确的是( )
A. 米波的频率大于微波的频率 B. 米波的频率小于微波的频率
C. 在真空中,米波的传播速度大于微波的传播速度 D. 在真空中,米波的传播速度小于微波的传播速度
6. 一台收音机可接收中波、短波两个波段的无线电波,打开收音机后盖,在磁棒上能看到两组线圈,其中一组是细线密绕匝数多的线圈,另一组是粗线疏绕匝数少的线圈,由此可以判断( )
A. 匝数多的电感大,使调谐电路的固有频率较小,故用于接收中波
B. 匝数多的电感小,使调谐电路的固有频率较大,故用于接收短波
C. 匝数少的电感小,使调谐电路的固有频率较小,故用于接收短波
D. 匝数少的电感大,使调谐电路的固有频率较大,故用于接收中波
7. 下列现象能说明电磁波具有能量的是( )
微波炉能利用电磁波加热食物 电磁波能在真空中传播
太阳能热水器能将太阳能转化为内能 地震波能摧毁房屋.
A. B. C. D.
8. 物理学和计算机技术的发展推动了医学影像诊断技术的进步。彩色超声波检测仪,简称彩超,工作时向人体发射频率已知的超声波,当超声波遇到流向远离探头的流时探头接收的回波信号频率会降低,当超声波遇到流向靠近探头的血流时探头接收的回波信号频率会升高。利用计算机技术给这些信号加上色彩,显示在屏幕上,可以帮助医生判定血流的方向、流速的大小和性质。计算机辅助射线断层摄影,简称。工作时射线束对人体的某一部分按一定厚度的层面进行扫描,部分射线穿透人体被检测器接收。由于人体各种组织的疏密程度不同,检测器接收到的射线就有了差异,从而可以帮助医生诊断病变。
根据以上信息,可以判断下列说法中正确的是( )
A. 彩超工作时利用了多普勒效应 B. 工作时利用了波的衍射现象
C. 彩超和工作时向人体发射的波都是纵波 D. 彩超和工作时都向人体发射的波都是电磁波
9. “改变生活,改变社会”,中国已正式进入时代。所使用的电磁波频率一般都低于,而所使用的电磁波频率一般在到之间。与使用的电磁波相比,使用的电磁波 ( )
A. 光子能量较小 B. 光子动量较大
C. 在真空中传播速度更大 D. 遇到障碍物更容易发生衍射现象
10. 隐身飞机通过运用多种隐形技术降低飞机的信号特征,使雷达难以发现、识别、跟踪和攻击。飞机隐身的途径主要有两种:一是改变飞机的外形和结构,减小回波;二是飞机表面采用能吸收雷达波的涂敷材料。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、方位、高度等信息。常规雷达采用波长为之间的厘米波,隐形飞机在常规雷达上反射的能量几乎与一只麻雀反射的能量相同,因此在常规雷达的屏幕上几乎看不到隐身飞机的回波。而米波雷达采用波长为之间的米波,与隐身飞机的外形尺寸相匹配,从而发生谐振,大大增强了飞机回波信号的能量,从而使飞机的隐身效果下降。下列说法正确的是( )
A. 米波不能产生偏振现象 B. 米波的频率约为厘米波频率的倍
C. 米波的传播速度小于厘米波的传播速度 D. 常规雷达比米波雷达的分辨率更高
二、填空题(本大题共3小题,共40.0分)
11. 探究电磁波特性的实验过程如下:
将手机的“背景灯光提示”功能打开后放在真空罩中,用抽气机抽去罩中空气,打电话呼叫罩中手机,这时,手机背景灯光闪烁。这个事实表明:电磁波 选填“能”或“不能”在真空中传播。
将手机放在金属容器中手机不与金属容器壁接触,打电话呼叫金属容器中的手机,这时手机 选填“能”或“不能”接收到信号。
12. 雷达是一种利用电磁波来测定物体位置和速度的设备,某防空雷达发现一架飞机正在以水平速度朝雷达正上方匀速飞来,已知该雷达发射相邻两次电磁波之间的时间间隔为,某时刻在雷达监视屏上显示的波形如图甲所示,经过后雷达向正上方发射和接收到的波形如图乙所示,已知雷达屏上相邻刻度线间表示的时间间隔为,则该飞机的飞行方向为_________雷达填“飞向”、“飞离”,速度大小约为_________.
13. 如图所示,重庆自主品牌轿车长安睿骋完成国内首次公里长途无人驾驶测试,从重庆出发安全抵达北京。睿骋采用汽油机提供动力,前轮驱动,配有日行灯,疝气大灯,后视镜加热,前后多处安全气囊,通过前视摄像头、前视雷达、激光雷达来“看到”其他车辆,并使用高精地图及诸多智能尖端科技实现自动驾驶,在激光扫描器的帮助下,无人汽车即会适时加速;也能紧急刹车。
请找一个与以上情景有关的物理信息,并指出对应的物理知识,不得与示例重复。
示例:物理信息:无人车采用汽油机提供动力;
物理知识:汽油燃烧时释放的内能转化为无人车的机械能。
作答:物理信息:_______________________________________________;
物理知识:________________________________________________。
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查光谱中红外线、紫外线及射线的性质以及它在现在生活中的应用,只需牢记相关内容即可。
【解答】
及透视是利用射线的穿透能力;而无线电波波长较长常用于通信;红外线具有热效应,而紫外线用于杀菌消毒,故C正确,ABD错误。
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查电磁波的应用,比较简单,要求同学们注重基础知识的学习和积累。
【解答】
A.用手机接听电话时利用无线电波,属于电磁波,故A错误;
B.紫外线属于电磁波,故B错误;
C.航天员进行太空授课是通过无线电波,即电磁波,传递到地面的,故C正确;
D.测温枪工作时探测的是红外线,故D错误。
故选C。
3.【答案】
【解析】
【分析】
解答本题要对于电磁波谱中各种电磁波将产生的机理、波动性和粒子性的强弱顺序要理解并掌握,并依据各自的用途用来解答本题。
【解答】
A、不同波长的电磁波在真空中传播速度大小都相同,都是,等于光速。故A正确;
B、所有的物体都辐射红外线,故B错误;
C、射线具有较强的穿透能力,医学上可以用来透视人体,紫外线主要用于杀菌和防伪,故C错误;
D、电磁波谱中无线电波的波长最长,所以最容易发生衍射的是无线电波,故D错误;
故选A。
4.【答案】
【解析】
【分析】
电磁波的传播不需要介质,电磁波传播速度,电磁波有:无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、射线,手机既接收电磁波,又发射电磁波。电磁波的传播就是能量的传播。解决本题的关键知道电磁波的特点,同时掌握手机的工作原理。
【解答】
A.电磁波的传播就是能量的传播,故A错误;
B.无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、射线均属于电磁波,故B正确;
C.手机既接收电磁波,又发射电磁波,故C正确;
D.电磁波在真空中的速度为,故D正确。
本题选不正确的,故选A。
5.【答案】
【解析】
【分析】
任何波长的电磁波,其速度都等于光速,即,根据波速一定,波长与频率的关系就可以得出米波的频率比微波高还是低了。
本题易错点在学生对波长、频率和波速的关系的理解上,记住电磁波在真空的速度相同等于。
【解答】
根据题意米波的波长比微波的波长大,根据波长越大,频率越小,所以米波的频率小于微波的频率,故A错误,B正确;
在真空中,米波的传播速度等于微波的传播速度,即光速,故CD错误。
故选B。
6.【答案】
【解析】
【分析】
根据匝数多密绕的线圈电感大,匝数少疏绕的线圈电感小;频率越小,波长越大,解答本题必须对匝数与电感大小的关系、电感与固有频率的关系,频率与波长的关系和调谐电路的固有频率与接收电磁波波长的关系很清楚,才能准确选出正确的选项。
【解答】
根据匝数多密绕的线圈电感大,匝数少疏绕的线圈电感小,根据,电感越大,回路固有频率越小,根据,频率越小,波长越大,故A正确,故BCD错误
故选A。
7.【答案】
【解析】
【分析】
考查电磁波的产生原理,及电磁波的特点,注意要选择体现具有能量的答案,容易出错.
电磁波自身是一种物质,有一定的频率,具有一定能量,由变化的电磁场产生,属于横波;地震波是机械波.
【解答】
、微波炉能利用电磁波加热食物,则说明电磁波具有能量,故正确;
、电磁波能在真空中传播,则说明自身也是一种物质,不能体现能量,故错误;
、太阳能热水器能将太阳能转化为内能,从而体现电磁波具有能量,故正确;
、地震波是机械波,不是电磁波,故错误;故B正确,ACD错误。
故选:。
8.【答案】
【解析】
【分析】
本题考察物理学中相关物理名称在生活的应用。
彩超是利用超声波的穿透性强和多普勒效应工作的,是利用射线的穿透性强成像的,超声波是机械波,射线是电磁波。
【解答】
A.根据题目的描述可以知道,彩超工作利用的是超声波的多普勒效应,故A正确;
B.工作利用的是射线穿透不同组织后的强度不同,与衍射无关,故B错误;
C.是横波,彩超工作时向人体发射的波是纵波,故C错误;
D.彩超发射的是超声波,超声波是机械波;发射的是射线,射线是电磁波,故D错误。
故选A。
9.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了电磁波在日常生活和生产中的广泛应用。本题的解题关键是知道电磁波的信息传递量跟频率的关系以及波长、波速、频率之间的关系,是一道基础题。
使用的电磁波频率比高,波长短,由及分析光子的能量及动量;频率越大,波长越短,衍射更不明显;电磁波在真空中的传播速度都是相同的。
【解答】
A.因为使用的电磁波频率比高,根据可知,使用的电磁波比光子能量更大,故A错误;
B.因为使用的电磁波频率比高,则波长更短,根据知使用的电磁波比光子动量大,故B正确;
C.电磁波在真空中的传播速度都是相同的,故C错误;
D.发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸跟波长接近,或者比波长小;因使用的电磁波频率更高,即波长更短,故越不容易发生明显衍射,故D错误.
故选:。
10.【答案】
【解析】
【分析】
本题要知道米波也是电磁波,都能发生反射、折射、干涉和衍射等现象,电磁波能在真空中传播,了解电磁波谱的组成,再根据波长与频率成反比,记住公式,从而去计算波的频率.
【解答】
A.米波是电磁波,能产生偏振现象,故A错误;
B.由:
可得米波的频率约为厘米波频率的
故B错误;
C.米波的传播速度等于厘米波的传播速度,故C错误;
D.雷达的分辨率是与其所使用的频率有着密切关系的,频率越高,分辨率也就越高,所以常规雷达比米波雷达的分辨率更高,故D正确;
故选D。
11.【答案】能;不能
【解析】
【分析】
电磁波的传播不需要介质,机械波的传播需要介质,在真空中不能传播。
此题考查我们对于手机信号的了解,知道金属容器的屏蔽电磁波的作用。
【解答】
将手机的“背景灯光提示”功能打开后放在真空置中,用抽气机抽去写中空气,打电话呼叫置中手机,这时,手机背景灯光闪烁。这个事实表明:电磁波能够在真空中传播。
手机是靠发射和接收电磁波来传递信息的将手机放在金属容器中,打电话呼叫金属容器中的手机,由于金属容器对电磁波有屏蔽作用,金属容器中的电磁波接收不到电磁波信号。
故答案为:能;不能
12.【答案】飞向;
【解析】
【分析】
据图像可以知道发射和接收的时间差,已知电磁波的速度为即,因电磁波的所走的距离等于倍的被监视目标与雷达的距离,所以由公式可以求出被监视目标与雷达的距离。
本题通过实际问题,结合雷达图像考查对速度公式的理解,特别注意电磁波的所走的距离等于倍的被监视目标与雷达的距离。
【解答】
已知雷达监视屏上相邻刻度线间表示的时间间隔为,从左图中可以看出两次时间间隔为个刻度线,即:;
利用公式可得刚开始相距:;
同理后相距:;
故该飞机的飞行方向为飞向雷达;
结合几何关系,故移动的距离为:;
移动速度:;
故答案为:飞向,
13.【答案】无人车后视镜加热;或前视摄像头工作、前视雷达工作
电能转化为热能;或凸透镜成像、电磁波
【解析】
【分析】
仔细读题,挖掘题中信息,思考存在的物理现象。
本题考查了学生读题审题、迁移能力。
【解答】
题中提到无人车后视镜,我们知道后视镜可以加热去除水雾,涉及知识为电能转化为内能;题中提到前视摄像头,涉及凸透镜成像;题中涉及前视雷达,涉及电磁波等等。
故答案为:无人车后视镜加热;或前视摄像头工作、前视雷达工作
电能转化为热能;或凸透镜成像、电磁波。
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