2019-2020学年粤教版选修3-4 3.5电磁波的应用 达标作业（解析版)

3.5电磁波的应用
达标作业（解析版)
1．目前金属探测器已经广泛应用于各种安检、高考及一些重要场所，关于金属探测器的下列有关论述正确的是(　　)
A．金属探测器可用于月饼生产中，用来防止细小的金属颗粒混入月饼馅中
B．金属探测器能帮助医生探测儿童吞食或扎到手脚中的金属物，是因为探测器的线圈中能产生涡流
C．使用金属探测器的时候，应该让探测器静止不动，探测效果会更好
D．能利用金属探测器检测考生是否携带手机等违禁物品，是因为探测器的线圈中通有直流电
2．太阳光通过棱镜时，在竖直放置的屏幕上形成如图所示的光带(忽略棱镜对各色光的吸收)。若将灵敏温度计的球部放在屏幕上的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
3．电磁波的波速c与波长λ、频率f之间的关系是（　　 ）
A．c= B．c= C．c=λf D．c=
4．下列说法中不正确的是（　　）
A．摄像机实际上是一种将光信号转变为电信号的装置
B．电磁波中电场能量最大时，磁场能量为零；磁场能量最大时，电场能量为零
C．摄像机在1s内要传送25幅画面
D．电视机实际上是一种将电信号转变为光信号的装置
5．下列说法中正确的是（?? ）
A．振动的物体通过平衡位置时，其合外力一定为零
B．电磁波、超声波均可在真空中传播
C．可见光在同一玻璃砖中传播时，波长越长、波速越小
D．以0.75c的速度靠近地球的火箭向地球发出的光，在地球上测得其速度为c
6．雷达是运用电磁波来工作的，它发射的电磁波频率多在300MHz至1000MHz的范围内，已知真空中光速c=3×108m/s ． 下列说法不正确的是（　　）
A．电磁波可由恒定不变的电场和磁场产生
B．电磁波可由周期性变化的电场或磁场产生
C．雷达发射的电磁波在真空中的波长范围多在0.3m至1m之间
D．雷达与目标之间的距离可由电磁波从发射到接收的时间间隔确定
7．有关电磁波的说法正确的是（　　）
A．电磁波的传播需要介质???????????????????????????????????????
B．科学家法拉第预言电磁波的存在
C．电磁波的传播不需要介质????????????????????????????????????
D．电磁波的传播速度大于光速
8．日光灯正常工作时，灯管内的稀薄汞蒸气由于气体放电而发射几种特定的光子．而汞的明线光谱中既有可见光，又有紫外线．其中只有紫外线全部管壁上的荧光粉吸收，并使荧光粉受到激发而发射波长几乎连续分布的可见光．日光灯灯光经过分光镜后形成的光谱是（ ）
A．与白炽灯灯光的光谱相同的连续光谱
B．与太阳光光谱相同的光谱
C．连续光谱与汞的明线光谱（除紫外线外）相加的光谱
D．是吸收光谱
9．下列哪种家用电器是应用电磁波工作的( )
A．电饭锅 B．洗衣机 C．微波炉 D．台灯
10．下列说法正确的是（?? ）
A．多普勒效应是声波特有的现象
B．如果地球表面没有大气层，太阳照亮地球的范围要比有大气层时略大些
C．激光雷达能根据多普勒效应测出目标的运动速度，从而对目标进行跟踪
D．从本质上说，红外线、紫外线、X射线、β射线、γ射线都是电磁波
11．从提高通信质量角度来看移动通信网络中应该怎样设定基站，手机间的通信过程如图所示．
12．如果中央人民广播电台向外发射500kHz的电磁波，若距该台6×103km处有一台收音机，问：
（1）此电磁波的波长多大？
（2）从电台发出的信号经过多长时间可以到达收音机处？
（3）其他条件不变，仅将发射电磁波的频率变大，第(2)问中的时间是否发生变化？
13．在电磁波大家族中，按波长由长到短排列依次是：无线电波、______可见光、______、X射线、γ射线.(填入“紫外线”或“红外线”)。
14．（1）麦克斯韦提出的电磁波理论认为______（选填“变化”或“不变化”）的磁场能产生电场．现代通信离不开电磁波，在真空中频率越小的电磁波，它的波长______（选填“越长”或“越短”）
（2）电流在电热丝中做的功与电热丝产生的热量______（选填“相等”或“不相等”）．保持电热丝两端的电压不变，增大电热丝的电阻，电热丝消耗的电功率将______（选填“增大”或“减小”）．
参考答案
1．A
【解析】
金属探测器能探测金属，故可以用于月饼生产中，用来防止细小的金属颗粒混入月饼馅中；故A正确；金属探测器探测金属时，是金属物产生了涡流，而被探测器探测到；故B错误；探测过程中工作时金属探测器应与被测物体相对运动；相对静止时无法得出探测效果；故C错误；探测器的原理是因为手机上产生涡流报警，不是因为通有直流电；故D错误；故选A．
2．C
【解析】
【分析】
频率越高的波，波长就越小，而介质对其折射率越大，通过该介质时偏折就越厉害，根据电磁波谱，可以确定太阳光中各中色光的波长，从而确定各种色光的区域，而红外线的显著的作用是热，灵敏温度计的球部放此区域时，示数最大。
【详解】
由光的色散可知，从Q→M各频段的电磁波依次为红外线→可见光→紫外线，由于红外线的热作用最强，故选C.
3．C
【解析】
【详解】
波长、波速及频率的关系为：波速等于波长与频率的乘积，即．电磁波的波速为c,所以电磁波的波速c与波长λ、频率f之间的关系是.所以C正确。
4．B
【解析】
【详解】
摄像机实际上是一种光电传感器，是一种能将光信号转变为电信号的装置，故A正确；电磁波是电磁场在空间的传播，能量并不是相互转化的，故B错误；摄像机在1s内可以传送25幅画面，播放时利用人体的视觉暂留效应得到动态图画，故C正确；电视机实际上是一种将电信号转变为光信号和声信号的装置，故D正确；此题选择不正确的选项，故选B。
5．D
【解析】
【详解】
A、回复力也不一定就是合外力，如在单摆中，单摆的回复力是重力沿轨迹切线方向的分力，并非是重力与绳子拉力的合力，故A错误。B、电磁波可在真空中传播，但超声波是机械波，不能在真空中传播，故B错误。C、不同波长的光波在同一介质中传播时，折射率n不同，波长越长，n越小，根据，波速越大，故C错误。D、根据光速不变原理可知，以0.75c的速度靠近地球的火箭向地球发出的光，在地球上测得其速度为c，故D正确。故选D。
【点睛】
回复力可以是合外力，其不单纯是指某一个力．它是根据力的作用效果“总是要把物体拉回到平衡位置”命名的；回复力不是一种特殊性质的力．但回复力也不一定就是合外力．
6．A
【解析】
【详解】
根据麦克斯韦的电磁场理论可知，恒定不变的电场不会产生磁场，电磁波是周期变化的磁场产生周期性变化的电场，周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，不断交替变化产生的，故A错误；B正确。根据λ=c/f电磁波频率在300MHz至1000MHz?的范围内，则电磁波的波长范围在0.3m至1m之间，故C正确；测出雷达和目标的间距，根据无线电波的传播速度，就可以确定从发射无线电波到接收反射回来的无线电波的时间，D正确；此题选择不正确的选项，故选A。
【点睛】
本题易错点为：有些同学错误认为磁场产生电场，电场产生磁场，注意麦克斯韦的电磁场理论是电磁波产生的理论基础，要加强理解与应用．
7．C
【解析】
【分析】
电磁波的传播不需要介质，在真空中传播的速度等于光速．
【详解】
A、C、电磁波的传播不需要介质，机械波的传播需要介质吗故A错误，C正确。B、麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了光波就是电磁波，故B错误。D、光波就是电磁波，在真空中电磁波的传播速度等于光速，故D错误。故选C。
【点睛】
解决本题的关键知道电磁波的特点，以及知道电磁波与机械波的区别．
8．C
【解析】
A．日光灯灯光经过分光镜后形成的光谱是线状谱，而白炽灯灯光的光谱是连续光谱，故A错误；
B．太阳光光谱也是连续光谱，故B错误；
C．连续光谱与汞的明线光谱（除紫外线外）相加的光谱，属于线状谱，故C正确；
D．不是吸收光谱，故D错误．
故选：C
9．C
【解析】A、电饭锅是利用电流的热效应。不符合题意。故A错误；B、洗衣机采用的是电动机原理，故不是应用电磁波工作的；故B错误；C、微波炉是利用微波的频率与水的频率接近，从而使水产生共振的现象；故C正确；D、台灯是利用电能转化为光能的现象工作的；故D错误；故选C。
【点睛】本题考查了电磁波的应用，体现了从生活走向物理，从物理走向社会的课标理念．掌握电流的热效应、磁效应、化学效应．
10．C
【解析】多普勒效应是波特有的现象，并不局限声波特有的，故A错误；地球表面没有大气层，没有光的折射，则照亮的范围变小，故B错误；根据多普勒效应可知，激光雷达如何测量目标的运动速度，故C正确；红外线、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波，β射线不是电磁波，故D错误；故选C。
11．时拨打电话，打不通，被告知对方不在服务区，原因可能是对方所在位置信号传输效果差，也可能是附近没有基站，因此从提高通信质量角度来看应适当增加基站密度，基站天线应在高处架设，为做到网络全覆盖，设定基站后应通过实验检验不断听取用户的反馈信息．
【解析】
【详解】
有时拨打电话，打不通，被告知对方不在服务区，原因可能是对方所在位置信号传输效果差，也可能是附近没有基站，因此从提高通信质量角度来看应适当增加基站密度，基站天线应在高处架设，为做到网络全覆盖，设定基站后应通过实验检验，不断听取用户的反馈信息．
12．（1）600m （2）0.02s （3）0.02s
【解析】
【分析】
根据电磁波的波长、波速和频率的关系式c=λf 可得 可求出波长，由可求出从电台发出的信号经过多长时间可以到达收音机处。)其他条件不变，仅将发射电磁波的频率变大，由公式知时间不发生变化。
【详解】
（1）根据电磁波的波长、波速和频率的关系式c=λf 和电磁波在真空中的传播速度 c=3×108m/s，所以
（2）从电台发出的信号到达收音机处经过
（3）其他条件不变，仅将发射电磁波的频率变大，但由于光速不变，则第(2)问中的时间不发生变化。
13． 红外线 紫外线
【解析】在电磁波大家族中，按波长由长到短排列依次是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．
14．变化越长相等减小
【解析】
【分析】
由电磁理论可知，变化的电场可以产生磁场，变化的磁场可以产生电场；纯电阻电路中电能全部转化为内能。
【详解】
(1)英国物理学家麦克斯韦认为：变化的磁场能产生电场；
由公式可知，，频率越小，波长越大；
(2)由于电热丝为纯电阻电路，即电流所做的功全部转化为内能，所以电流在电热丝中做的功与电热丝产生的热量相等，
由公式可知，电压不变，电阻增大，电功率减小。
【点睛】
本题考查电磁波的发现历程，要注意明确麦克斯韦提出了电磁场理论，但是赫兹证实了电磁波的存在。