惠阳区第三中学2019-2020学年高中物理粤教版选修3-4：3.5电磁波的应用 课时练（含解析）

3.5电磁波的应用
1．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
2．电磁波在生活中有着广泛的应用.不同波长的电磁波具有不同的特性,因此也有不同的应用.下列器件与其所应用的电磁波对应关系不正确的是(　　)
A．雷达——无线电波
B．手机——X射线
C．紫外消毒柜——紫外线
D．遥控器——红外线
3．下列各组电磁波，按衍射能力由强到弱正确排列的是（
）．
A．射线、红外线、紫外线、可见光
B．可见光、红外线、紫外线、射线
C．红外线、可见光、紫外线、射线
D．紫外线、可见光、红外线、射线
4．2016年9月25日，由我国自主研发建造的世界最大单口径、最高灵敏度射电望远镜（FAST）全面竣工并投入使用．据了解，这台位于贵州省黔南州山区的射电望远镜由4450块三角形接收面板拼装而成，口径达到500米，总接收面积有30个足球场那么大．能接收137亿光年以外的电磁信号，误差不超过1毫米．这将使人类观察宇宙更远更清楚，能够帮助人类观察外星是否存在生命，并且帮助解开宇宙起源之谜．光和广播电视信号都是以光速传播的电磁波，区别只在波长．千百年来人类只是通过可见光波段观测宇宙，而实际上天体的辐射覆盖整个电磁波段．据此材料，以下说法正确的是
A．光年是时间单位
B．光属于电磁波，所有电磁波都具有相同的波长
C．射电望远镜可以接收遥远天体发出的电磁信号
D．和可见光相比，无线电波是波长较短的电磁波
5．下列说法正确的是（　　）
A．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应
B．紫外线的穿透本领较强，医疗方面可以杀菌消毒还可以透视
C．医生用超声波检查胆结石，是因为超声波波长较长，遇到结石更容易发生衍射
D．第四代移动通信系统（4G）采用1880～2690MHz间的四个频段，该电磁波信号的磁感应强度随时间是均匀变化的
6．下列电磁波中频率最高的是
A．红外线
B．γ射线
C．紫外线
D．无线电波
7．近年来军事行动中，士兵都使用“红外夜视仪”，在夜间也能清楚地看清目标，主要是因为（
）
A．“红外夜视仪”发射出强大的红外线，照射被视物体
B．一切物体均在不停地辐射红外线
C．一切高温物体均在不停地辐射红外线
D．“红外夜视仪”发射出X射线，被射物体受到激发而发出红外线
8．下列关于电磁场的说法中正确的是（
）
A．只要空间某处有变化的电场或磁场，就会在其周围产生电磁场，从而形成电磁波
B．任何变化的电场周围一定有磁场
C．周期变化电场和周期变化磁场交替产生，相互依存，形成不可分离的统一体，即电磁场
D．电磁波的理论在先，实践证明在后
9．要接收到载有音频信号的电磁波，并通过耳机发出声音，在接收电路中必须经过下列过程中的（
）
A．调幅
B．调频
C．调谐
D．解调
10．2019年央视春晚深圳分会场首次成功实现4K超高清内容的5G网络传输。2020年我国将全面进入5G万物互联的商用网络新时代。所谓5G是指第五代通信技术，采用3300~5000MHZ频段的无线电波。现行的第四代移动通信技术4G，其频段范围是1880~2635MHZ。5G相比4G技术而言，其数据传输速度提升了数十倍，容量更大，时延大幅度缩短到1毫秒以内，为产业革命提供技术支撑。根据以上内容结合所学知识，判断下列说法正确的是
A．4G信号、5G信号都是横波
B．4G信号和5G信号相遇能产生干涉现象
C．4G信号比5G信号更容易发生衍射现象
D．4G信号比5G信号在真空中的传播速度更小
11．现在，移动电话(手机)已经十分普遍，随身携带一部手机，就可以在城市的任何一个角落进行通话．我国现有几亿部手机，那么每一部手机接收到的电磁波频率________(填“相同”或“不相同”)．现在建了很多地面转播塔，但还是有很多“盲区”，我们不用同步卫星直接转播的原因是________.
12．电磁波在真空中传播的速度是_____________m/s，有一个广播电台的频率为100.0MHz，这个电台发射的电磁波的波长为______________m（选填“3”或“”）。
13．电磁波在真空中的传播速度，如果中央人民广播电台向外发射500kHz的电磁波，若距该台处有一台收音机，此电磁波的波长是______从电台发出的信号经过时间______s可以到达收音机处。
参考答案
1．C
【解析】
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.
2．B
【解析】
A、雷达是利用了无线电波中微波来测距的；故A正确；B、手机采用的是无线电波，X射线对人体有很大的辐射，不能用于通信；故B错误；C、紫外线具有很强的消毒作用；故C正确；D、线外线可以用于遥控器；故D正确；本题选不正确的故选B.
【点睛】本题考查电磁波的应用，要求能掌握各种电磁波的性质，并能与相应仪器结合记忆．
3．C
【解析】
电磁波的衍射能力与波长有关，波长越长，衍射能力越强，所以，衍射能力由强到弱应该是：红外线，可见光，紫外线，
射线．故选C．
4．C
【解析】
光年是光在一年中传播的距离，故光年是长度单位，选项A错误；光属于电磁波，不同的电磁波的波长不相同，选项B错误；射电望远镜可以接收遥远天体发出的电磁信号，选项C正确；和可见光相比，无线电波是波长较长的电磁波，选项D错误；故选C.
5．A
【解析】
A．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应，A正确；
B．紫外线可以杀菌消毒，但不能透视，X射线的穿透能力较强，B错误；
C．医生用超声波检查胆结石，是因为超声波波长较短，遇到结石不容易发生衍射，C错误；
D．第四代移动通信系统（4G）采用1880MHz﹣2690MHz间的四个频段，该电磁波信号的磁感应强度随时间是周期性变化的，D错误；
6．B
【解析】
根据电磁波谱可知，射线的波长最短，所以射线的频率最高，而红外线的频率最低，故选项B正确，A、C、D错误。
7．B
【解析】
一切物体均在不停地向外辐射红外线，不同物体辐射出的红外线不同，采用“红外夜视仪”可以清楚地分辨出物体的形状、大小和位置，不受白天和夜晚的影响，即可确认出目标，从而采取有效的行动.
A．“红外夜视仪”发射出强大的红外线，照射被视物体，与结论不相符，选项A错误；
B．一切物体均在不停地辐射红外线，与结论相符，选项B正确；
C．一切高温物体均在不停地辐射红外线，与结论不相符，选项C错误；
D．
“红外夜视仪”发射出X射线，被射物体受到激发而发出红外线，与结论不相符，选项D错误；
8．BCD
【解析】
A.均匀变化的电场或磁场，不会在其周围产生电磁场，也不会有电磁波存在，故A项不合题意．
B.任何变化的电场周围一定有磁场，故B项符合题意．
C.周期变化电场和周期变化磁场交替产生，相互依存，形成不可分离的统一体，即电磁场，故C项符合题意．
D.麦克斯韦建立电磁波的理论在先，赫兹用实践证明在后，故D项符合题意．
9．CD
【解析】
要接收电磁波，收听节目就必须先把电磁波有选择性地接收下来，这一过程叫作调谐，然后把音频信号从电磁波中“卸载”下来，这一过程叫作解调，故选项A、B错误，选项C、D正确．
10．AC
【解析】
AD、无论是4G还是5G，都是电磁波，都是横波，且在真空中的传播速度都是3×108m/s，A正确D错误；
B、4G信号和5G信号的频率不同，则相遇时不能产生干涉现象，B错误；
C、4G信号的频率小，波长较大，则4G信号比5G信号更容易发生衍射现象，C正确。
11．
不相同
用卫星传播太远，信号太弱
【解析】每部手机收到的电磁波频率是不相同的，“盲区”我们不用同步卫星直接传播的原因是用卫星传播太远，信号太弱．
12．
3
【解析】
电磁波在真空中传播的速度
电磁波的波长
13．600?m
【解析】
根据波长、波速与频率的关系即可求得此电磁波的波长；根据位移时间的关系即可求得从电台发出的信号经过多长时间可以到达收音机。
【详解】
根据波长、波速与频率的关系：，得：，电磁波在空气在匀速传播，所以传播的时间：。