10.1神奇的电磁波
一、单选题
1.图中是电磁波谱,各种电磁波在真空中的传播速度相同.根据所给的信息下列说法正确的是
A.人眼看见的紫外线是紫色的 B.无线电波比X射线的频率高
C.红外线比无线电波波长短 D.红光比蓝光在真空中的传播速度小
2.下列关于电磁波的说法中,正确的是
A.电磁波的传播需要介质
B.电磁波的波长越长则传播速度越快
C.电磁波的频率越高则传播速度越快
D.电磁波在真空的传播速度约为3×108m/s
3.一列波在4s内传播了400m,已知它的波长为10cm,在4s内这列波共振荡了
A.4000次 B.40次 C.1000次 D.10次
4.太阳光中包含红外线和紫外线,下列分析错误的是
A.红外线是红色的,紫外线是紫色的
B.紫外线能让荧光粉发光
C.电视机遥控利用了红外线
D.紫外线能杀菌
5.下列设备应用到的物理知识解释正确的是( )
A.验钞机——紫外线使钞票上的荧光物质发光
B.激光测距仪——不可以测量地球与月球间的距离
C.声呐——次声波的方向性好的特点
D.B超——利用声波能传递能量
6.以下事例与物理知识对应的是
A.打开锅盖看到“白气”---液化现象
B.吹电风扇感到凉爽---风扇转动降低了室温
C.用验钞机检验人民币的真伪---利用红外线使荧光物质发光
D.人造卫星围绕地球做匀速圆周运动---受到平衡力作用
7.下列现象中,不能用光的直线传播知识解释的是( )
影子
A.紫外线验钞机
B.月食
C.小孔成像
D.
8.下列关于科学家与其在物理学上的重大发现,对应正确的是
A.奥斯特——电磁感应现象
B.麦克斯韦——证实电磁波存在
C.查德威克——原子核式结构模型
D.牛顿——光的色散
9.关于光现象,下列说法正确的是
A.开凿隧道时用激光束引导掘进机,利用了光的反射
B.验钞机利用红外线辨别钞票的真伪
C.自行车的尾灯是靠光的折射来引起后方车辆司机注意的
D.漫反射遵守光的反射定律
10.王亚平老师太空授课及地面课堂的实况直播如图所示,下列对其说法正确的是( )
A.王亚平老师授课的声音是从太空直接传到地面课堂的
B.王亚平老师授课的声音是通过声波传回地球的
C.王亚平老师授课的内容是通过电磁波传到地面的
D.声音传播的速度等于电磁波传播的速度
二、填空题
11.让一束太阳光通过三棱镜后被分解成各种颜色的光,如果用一个白屏来承接,会形成一条彩色光带,这种现象叫光的 ,在彩色光带外侧有两种看不见的光,用其中一种光照射钞票,可以使钞票的荧光物质发光,这种光叫 选填“红外线”或“紫外线”.
12.中央电视台第一套节目的频率为52.5 MHz(1 MHz=10 6 Hz),电磁波在真空中的传播速度 (填“大于”“等于”或“小于”)光在真空中的传播速度,其速度大小为 m/s,则中央电视台第一套节目的波长为 m.
13.如图甲所示是苹果公司于2016年9月推出的手机.如图乙所示电磁波谱的示意图,图丙是在某次通话时,扬声器发出的一段声音的波形图.
(1)用手机通话时,它与基站之间是通过 来传递信息的;它在空气中传递信息中速度约为 .由图中的信息可知,信号的波长比手机通信信号的波长要 .
(2)手机电池电压为,待机时电流约,则它待机时的电功率为 ,一块原装电池板上写有,则该电池板充满电时储存的电能为 .
14.“导弹灭火”技术可解决高楼灭火难题,如图所示,探测器上有两只眼:“红外线”和“激光”。当高楼内火源不明时,可用 发现火源,再用 精确测量到火源距离(选填“激光”或“红外线”)。
15.电磁波传播速度是 m/s,在科技节上,车模队的队员们用的都是“雷速登”遥控玩具赛车,它的频率是27MHz、40MHz等,其中40MHz的遥控车对应的电磁波波长是 m,.波长越长的电磁波其频率越 .
16.在水平桌面上有一块厚玻璃板,玻璃板上放着一枚硬币,硬币和它的虚像大约相距12 mm,玻璃板的厚度大约是 mm.为解决高楼灭火难题,军工转民用“导弹灭火”技术实验成功,如图,发射架上有三只眼:“可见光”、“红外线”和“激光”,当高楼内有烟雾火源不明时,可用 (填“可见光”“红外线”或“激光”)发现火源,可用 (填“可见光”“红外线”或“激光”)精确测量火源距离.
17.冬奥训练场上,滑雪运动员佩戴的护目镜能有效防止 (选填“红外线”或“紫外线”)的伤害;滑雪手套的掌心处很粗糙,这是为了增大手套与滑雪杖之间的 ;滑雪运动员撞到隔离板时,运动员会被反弹回去,说明 ;滑过终点,运动员不能立即停下,这是因为人具有 。
18.电磁波在真空中的传播速度是3×108 (填单位);电磁波的波长越长其频率就越 ;电磁波 (选填“能”或“不能”)在空气中传播。
19.电视机的遥控器可以发射一种不可见光,这种不可见光是 ,有时,不把它对准电视机,对着墙壁按按钮也能控制电视机,(如图),说明这种光线也和可见光一样,能发生 现象。
20.在美英联军对伊拉克作战中,军人佩戴红外线夜视仪,在漆黑的夜晚也能发现敌人.红外线夜视仪是根据夜间人的体温比周围草木或建筑物的温度高,人体辐射的红外线比它们的强的原理制成的.( )
三、综合题
21.如图是我国新研制的月球探测器(简称“月球车”)样机,其造 型奇特,功能强大.月球车登陆月球后,对月面进行巡视勘察.
(1)月球车机械臂前端有一“岩芯取样器”,可将月球上的岩石研磨 后取回研究.“岩芯取样器”应尽可能挑选 (填物质的物理属性)大的材料制作.
(2)当车前方 3m 处有高于 25cm 的障碍物时,月球车上的探测器就会发出预警,此探测器 是利用 (选填“超声波”或“电磁波”)的反射来工作的.这种波在真空中的传播速度为 m/s.
(3)月球上昼夜温差很大的原因之一是月球表面物质的比热容较 .当月球上为黑夜时,月球车使用核能来保温,核能是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源.
22.2015年,我国建造的世界首座半潜式圆筒型海洋生活平台“希望7号”出海试航,“希望7号”独特的圆筒型设计理念具有技术先进、安全稳定和作业可靠等优势。试航期间将进行推进器安装作业,航速、倾斜试验和全球定位系统等相关试验。在试航中,若“希望7号”平台的排水量(排开水的质量)为2.5×104t,以5m/s的速度匀速直线航行5km,航行中所受阻力为4×106N。取g=10N/kg,燃油的热值q燃油=4×107J/kg。问:
(1)“希望7号”平台进行全球定位系统试验中,与卫星之间是通过 波联系的;
(2)平台受到的浮力是多大?
(3)一名工作人员体重为700N,自由站立在平台地面上,若他的双脚与地面的接触面积为0.04m2,他对地面的压强是多大?
(4)平台所受牵引力的功率是多大? 若平台燃油机动力系统效率为40%,则该段试航过程至少需要燃烧的燃油质量是多少?
23.微波和微波炉
在中国科技馆主展厅二楼A厅有一个介绍电磁波大家族的地方,我们从那里可以了解到不少知识.
按照频率的顺序把电磁波排列起来,就是电磁波谱,如图所示.波谱中频率不同的电磁波,其波长也不同,频率越高波长越短.它们主要应用有:无线电波用于通信;微波用于微波炉、卫星通信等;红外线用于遥控、热成像、红外制导等;可见光是生物用来观察事物的基础;紫外线用于医用消毒,验证假钞;X射线用于CT照相;伽马射线用于医疗.
收音机(无线电) 电视 微波炉 电热锅 太阳灯 X射线 (原子)核辐射
对于这个大家族中的一份子微波来说,它是一种很有“个性”的电磁波.微波基本性质通常呈现为反射、穿透和吸收.微波碰到金属会发生反射,金属根本没有办法吸收或传导它.微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料、但不会消耗能量.而对于含有水分的食物,微波不但不能透过,其能量反而会被吸收,物质不同,对微波的吸收能力不同,水分子对微波有较强的吸收能力,而蛋白质、碳水化合物等对微波的吸收能力比水小得多,因此,对于食品来说,含水量的多少对微波加热效果影响很大,微波能进入食物达5cm深,并使食物中的水分子也随之运动,水分子间相互碰撞、摩擦而生热,结果导致食物被加热.微波炉正是利用这一原理对食物进行加热的.
用普通炉灶蒸烤食物时,热量总是从食物外部逐渐进入食物内部.而用微波炉烹饪食物时,热量直接深入食物内部,所以用微波炉烹饪食物的速度比普通炉灶快4至10倍,热效率高达80%以上.目前,其他各种炉灶的热效率无法与它相比.
根据以上叙述回答下列问题:
(1)微波在真空中的传播速度为 m/s.
(2)将可见光、无线电波、微波按照波长从长到短顺序排列为 .
(3)微波炉加热食物的工作原理是 .
(4)用微波炉烹饪食物速度快、效率高的原因是 .
参考答案:
1.C
2.D
3.A
4.A
5.A
6.A
7.A
8.D
9.D
10.C
11. 色散 紫外线
12. 等于 3×10 8 5.71
13. 电磁波 短
14. 红外线 激光
15. 3×108 7.5 低
16. 6 红外线 激光
17. 紫外线 摩擦力 力的作用是相互的/力可以改变物体的运动状态 惯性
18. m/s/米每秒 低 能
19. 红外线 反射
20.正确
21. 硬度 电磁波 3×108 小 不可再生
22. 电磁波 2.5×108 N 1.75×104 Pa 2×107W 1.25×103kg
23. 无线电波、 微波、可见光 微波有反射、穿透和被吸收的基本性质;水分子对微波具有极强的吸收能力;微波能进入食物达5cm深,并使食物中的水分子也随之运动,水分子间相互在碰撞、摩擦而生热,结果导致食物被加热 用微波炉烹饪食物时,热量直接深入食物内部,而用普通炉灶蒸煮食物时,热量总是从食物外部逐渐进入食物内部,所以用微波炉烹饪食物的速度比普通炉灶快4至10倍,热效率高达80%以上