4 电磁波与信息化社会 5 电磁波谱
课后训练案巩固提升
(40分钟)
1.下列说法正确的是( )
A.在变化的电场周围一定产生变化的磁场
B.紫外线有显著的热效应
C.一切物体都在不停地发射红外线
D.X射线的穿透本领比γ射线更强
解析:在均匀变化的电场周围一定产生稳定的磁场,故A错误;红外线有显著的热效应,故B错误;物体是由大量分子组成的,分子是不断地运动的,必然伴随电磁场的变化,即辐射电磁波,故C正确;X射线的穿透本领比γ射线弱,故D错误。
答案:C
2.验钞机发出的光能使钞票上的荧光物质发光,电视机、空调的遥控器发出的光能控制电视机、空调的工作状态。对于它们发出的光,以下判断正确的是( )
A.它们发出的都是红外线
B.它们发出的都是紫外线
C.验钞机发出的是红外线,遥控器发出的是紫外线
D.验钞机发出的是紫外线,遥控器发出的是红外线
解析:紫外线有较强的荧光作用,能使荧光物质发出荧光,故验钞机发出的是紫外线;红外线波长较长,容易发生衍射,故能很方便地遥控家用电器,故D正确。
答案:D
3.下列说法正确的是( )
A.移动电话仅是一部接收机
B.移动电话仅相当于一个发射电台
C.因特网实际上就是计算机与计算机之间的直接连接形成的网络
D.因特网极大地丰富了我们的生活
解析:移动电话既相当于发射电台,又相当于接收机;因特网是计算机之间的连接形成的网络,但不是简单的连接,它实实在在地丰富了我们的生活。
答案:D
4.电磁波给人们的生活带来日新月异变化的同时,也带来了电磁污染。长期使用如图所示的通信装置,会对人体健康产生影响的是( )
解析:移动电话是通过电磁波来传递信息的,长期使用会对人体的健康产生影响。摇柄电话、拨号电话、按键电话都是通过导线中的电流进行信息传播的,没有电磁波的污染,故选项C正确。
答案:C
5.关于电磁波谱,下列说法正确的是( )
A.X射线对生命物质有较强的作用,过量的X射线辐射会引起生物体的病变
B.γ射线是波长最短的电磁波,它比X射线的频率还要高
C.紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射
D.在电磁波谱中,最容易发生衍射现象的是γ射线
解析:X射线对生命物质有较强的作用,过量的X射线辐射会引起生物体的病变,故选项A正确;γ射线是波长最短的电磁波,它比X射线的频率还要高,故选项B正确;在电磁波谱中从无线电波到γ射线,波长逐渐减小,频率逐渐增大,而波长越大,波动性越强,越容易发生干涉、衍射现象,因此紫光比紫外线更容易发生干涉和衍射现象,无线电波最容易发生衍射现象,故选项C、D错误。
答案:AB
6.某广播电台发射“中波”段某套节目的讯号、家用微波炉中的微波、VCD机中的激光(可见光)、人体透视用的X光,都是电磁波,它们的频率分别为f1,f2,f3,f4,则( )
A.f1>f2>f3>f4 B.f1C.f1f2解析:广播电台发射“中波”、微波炉中的微波、可见光光波、X射线,它们的波长关系λ1>λ2>λ3>λ4,频率关系f1答案:B
7.下面关于电视的说法错误的是( )
A.电视信号的发射、接收过程:景物→电信号→电磁波→电信号→图像
B.摄像机在1 s内要传递24张画面
C.显像管是将电信号还原成景物图像的关键部分
D.由于画面更换迅速和视觉暂留现象使人们看到的是活动的景象
解析:电视信号的发射和接收过程中,信号在不断发生变化,在这个变化中关键是显像管的作用,视觉暂留使我们看到物体在动,摄像机1 s内传送25张画面,故B错,A、C、D对。
答案:B
8.太阳表面温度约为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
解析: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。
答案:A
9.目前雷达发出的电磁波频率多在200~1 000 MHz的范围内,下列关于电磁波的说法正确的是( )
A.真空中,上述频率范围的电磁波的波长在30~150 m之间
B.电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的
C.波长越短的电磁波,越容易绕过障碍物,便于远距离传播
D.测出从发射无线电波到接收反射回来的无线电波的时间,就可以确定障碍物的距离
解析:据λ=cf,电磁波频率在200~1 000 MHz的范围内,则电磁波的波长范围在0.3~1.5 m之间,故选项A错误。电磁波的产生是依据麦克斯韦的电磁场理论,变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场,故选项B错误。波长越长的电磁波,越容易绕过障碍物,便于远距离传播,波长越短的电磁波,越容易反射,故选项C错误。
答案:D
10.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
解析:荧光作用和化学作用都是紫外线的重要用途,红外线波长较可见光长,绕过障碍物的能力强,易穿透云雾。
答案:AD
11.科学技术是一把双刃剑。电磁波的应用也是这样。它在使人类的生活发生日新月异变化的同时也存在着副作用——电磁污染。频率超过0.1 MHz的电磁波的强度足够大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(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不得超过0.50 W/m2。若某小型无线通信装置的电磁辐射功率是1 W,试探究分析在距离该通讯装置多少米以外是符合规定的安全区域?(已知球面面积S=4πR2)
解析:设以半径为R的球面以外是符合规定的安全区域,
则R4πR2=0.50 W/m2,
R=P4π×0.50W/m2=14×3.14×0.50m≈0.40 m。
答案:0.40 m
12.某地的雷达站正在跟踪一架向雷达站匀速飞来的飞机。设某一时刻从雷达站发出电磁波后到再接收到反射波历时200 μs,经4 s后又发出一个电磁波,雷达站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?
解析:由电磁波发射到接收到反射波历时200 μs,可算出此时飞机距雷达站的距离为
l1=c2t1=3.0×108×200×10-62 m=3.0×104 m
经4 s后,飞机距雷达站的距离为
l2=c2t2=3.0×108×186×10-62 m=2.79×104 m
在这4 s时间内飞机飞过的路程为 s=l1-l2=0.21×104 m
故飞机的飞行速度为v=sΔt=0.21×1044 m/s=525 m/s。
答案:525 m/s