人教版高中物理选修3-4课时作业 14-3、4、5 电磁波的发射和接收 电磁波与信息化社会 电磁波谱 Word版含解析
文档属性
| 名称 | 人教版高中物理选修3-4课时作业 14-3、4、5 电磁波的发射和接收 电磁波与信息化社会 电磁波谱 Word版含解析 |  | |
| 格式 | DOC | ||
| 文件大小 | 347.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-12-04 20:29:50 | ||
图片预览
文档简介
一、单选题(每小题6分，共30分)
1．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( D )
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．D正确．
2．下面关于电视的说法中错误的是( B )
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．摄像机在一秒钟内要传递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影像
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．
3．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，应该选择下列哪个波段( A )
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，其发出的电磁波的波长越短，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．
4．红外遥感卫星通过接收地面物体发出的红外辐射来探测地面物体的状况．地球大气中的水汽(H2O)、二氧化碳(CO2 )能强烈吸收某些波长范围的红外辐射，即地面物体发出的某些波长的电磁波，只有一部分能够通过大气层被遥感卫星接收．如图为水和二氧化碳对某一波段不同波长电磁波的吸收情况，由图可知，在该波段红外遥感大致能够接收到的波长范围为( D )
A．2.5 μm～3.5 μm B．4 μm～4.5 μm
C．5 μm～7 μm D．8 μm～13 μm
解析：由题图象可知，8 μm～13 μm波段的红外线，水和CO2吸收的几乎很少，故选D.
5．下列说法中正确的是( B )
A．各种电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是γ射线
B．红外线有显著的热效应，紫外线有显著的化学作用
C．X射线的穿透本领比γ射线更强
D．低温物体不能辐射红外线
解析：干涉和衍射现象是光的波动性的体现，波长越长，越容易产生，而γ射线波长最短，故A选项错误；频率越高，穿透本领越强，故C选项错误；一切物体都能辐射红外线，故D错误，正确选项为B.
二、多选题(每小题8分，共40分)
6．关于移动电话，下列说法正确的是( BD )
A．随身携带的移动电话(手机)内，只有无线电接收装置，没有无线电发射装置
B．随身携带的移动电话(手机)内，既有无线电接收装置，又有无线电发射装置
C．两个携带手机的人，可以不通过固定的基地台转接，相互通话
D．无线寻呼机(BP机)内只有无线电接收装置，没有无线电发射装置
解析：由于手机既能听到对方说话，又能说话让对方听到，因而既是发射装置又是接收装置，而寻呼机只能接收外来信号，不能向外发射，因而B、D对，但手机信号必须经过基地台处理转接才能收到，C错．
7．关于电磁波的发射和接收，下列说法中正确的是( BCD )
A．为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，电路必须是闭合的
B．音频电流的频率比较低，不能直接用来发射电磁波
C．当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时，接收电路产生的振荡电流最强
D．要使电视机的屏幕上有图像，必须要有检波过程
解析：有效发射电磁波，必须采用开放电路和高频发射；一般的音频电流的频率较低，不能直接用来发射电磁波；电磁波接收原理是一种叫电谐振的现象，与机械振动中的共振有些相似；电视机显示图像时，必须通过检波过程，把有效的信号从高频调制信号中取出来，否则就不能显示．故A错误，B、C、D正确．
8．如图所示为调幅振荡电流图象，此电流存在于电磁波发射和接收中的哪些阶段( AB )
A．经调制后 B．经调谐后
C．经检波后 D．耳机中
解析：为了把信号传递出去，需要将信号“加”到高频振荡电流上，这就是调制．而图象是将信号加上后使高频振荡电流的振幅随信号变化，这叫调幅．在接收电路中，经过调谐，回路中将出现调幅振荡电流，经检波后，调幅振荡电流将被削去一半，而在耳机中只有低频信号电流．
9．调谐电路的可变电容器的动片从完全旋出到完全旋入仍接收不到较高频率的电台发出的电信号，要收到该电台的信号，可采用下列何种办法( CD )
A．增加调谐电路中线圈的匝数
B．加大电源电压
C．减少调谐电路中线圈的匝数
D．将线圈中的铁芯取走
解析：当调谐电路的固有频率等于电台发出信号的频率时发生电谐振才能接收到电台信号．由题意知收不到电信号的原因是调谐电路固有频率低，由f＝可知，在C无法再调节的前提下，可减小自感系数L，即可通过选项C、D的操作升高调谐电路的固有频率．
10．下列能说明电磁波具有能量的依据是( ACD )
A．可见光射入人的眼睛，人看到物体
B．放在紫外线区域的温度计升温很快
C．收音机调到某个台时，调谐电路发生电谐振
D．γ射线具有很强的贯穿能力
解析：人眼看到物体，说明人眼感受到了可见光的能量，A正确；红外线具有热作用，说明红外线具有能量，紫外线具有化学作用和荧光作用，B错误；电谐振在调谐电路中的感应电流的能量来源于空中的无线电流，C正确；γ射线的贯穿能力说明γ射线具有很高的能量，D正确．
三、非选择题(共30分)
11．(14分)(1)红外体温计不与人体接触就能测体温，为什么？
(2)一切物体都在不停地辐射红外线，为什么在冰窖中我们会感到很冷？
(3)红外遥感有哪些方面的应用？
答案：见解析
解析：(1)一切物体都在不停地辐射红外线，且温度越高，辐射的红外线越强，人体当然也是这样，这就是红外体温计的原理．因此红外体温计不与人体接触就可测体温．
(2)在冰窑中四周为冰，温度较低，它向外辐射红外线的本领比人体弱，人体同样时间内向外辐射的红外线比接收的冰辐射的红外线还要多，因此会感觉越来越冷．
(3)红外遥感技术有着广泛的应用．如在飞机或卫星上用之勘测地热、寻找水源、监视森林火情、预报风暴和寒潮等．红外遥感在军事上也十分重要．
12．(16分)某雷达工作时，发射电磁波的波长λ＝20 cm，每秒脉冲数n＝5 000，每个脉冲持续时间t＝0.02 μs.求：
(1)该电磁波的频率；
(2)此雷达的最大侦察距离．
答案：(1)1.5×109 Hz (2)3.0×104 m
解析：(1)电磁波在空气中传播的速度一般认为等于光速c＝3.0×108 m/s，因此
f＝＝ Hz＝1.5×109 Hz.
(2)雷达工作时发射电磁脉冲，每个电磁脉冲持续时间t＝0.02 μs，在两个脉冲时间间隔内，雷达必须接收到反射回来的电磁脉冲，否则会与后面的电磁脉冲重叠而影响测量．设最大侦察距离为x，两个脉冲时间间隔为Δt＝ s＝2×10－4 s?0.02 μs(故脉冲持续时间可以略去不计)，则2x＝vΔt，v＝c＝3.0×108 m/s，所以x＝＝3.0×104 m.
1．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( D )
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．D正确．
2．下面关于电视的说法中错误的是( B )
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．摄像机在一秒钟内要传递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影像
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．
3．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，应该选择下列哪个波段( A )
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，其发出的电磁波的波长越短，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．
4．红外遥感卫星通过接收地面物体发出的红外辐射来探测地面物体的状况．地球大气中的水汽(H2O)、二氧化碳(CO2 )能强烈吸收某些波长范围的红外辐射，即地面物体发出的某些波长的电磁波，只有一部分能够通过大气层被遥感卫星接收．如图为水和二氧化碳对某一波段不同波长电磁波的吸收情况，由图可知，在该波段红外遥感大致能够接收到的波长范围为( D )
A．2.5 μm～3.5 μm B．4 μm～4.5 μm
C．5 μm～7 μm D．8 μm～13 μm
解析：由题图象可知，8 μm～13 μm波段的红外线，水和CO2吸收的几乎很少，故选D.
5．下列说法中正确的是( B )
A．各种电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是γ射线
B．红外线有显著的热效应，紫外线有显著的化学作用
C．X射线的穿透本领比γ射线更强
D．低温物体不能辐射红外线
解析：干涉和衍射现象是光的波动性的体现，波长越长，越容易产生，而γ射线波长最短，故A选项错误；频率越高，穿透本领越强，故C选项错误；一切物体都能辐射红外线，故D错误，正确选项为B.
二、多选题(每小题8分，共40分)
6．关于移动电话，下列说法正确的是( BD )
A．随身携带的移动电话(手机)内，只有无线电接收装置，没有无线电发射装置
B．随身携带的移动电话(手机)内，既有无线电接收装置，又有无线电发射装置
C．两个携带手机的人，可以不通过固定的基地台转接，相互通话
D．无线寻呼机(BP机)内只有无线电接收装置，没有无线电发射装置
解析：由于手机既能听到对方说话，又能说话让对方听到，因而既是发射装置又是接收装置，而寻呼机只能接收外来信号，不能向外发射，因而B、D对，但手机信号必须经过基地台处理转接才能收到，C错．
7．关于电磁波的发射和接收，下列说法中正确的是( BCD )
A．为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，电路必须是闭合的
B．音频电流的频率比较低，不能直接用来发射电磁波
C．当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时，接收电路产生的振荡电流最强
D．要使电视机的屏幕上有图像，必须要有检波过程
解析：有效发射电磁波，必须采用开放电路和高频发射；一般的音频电流的频率较低，不能直接用来发射电磁波；电磁波接收原理是一种叫电谐振的现象，与机械振动中的共振有些相似；电视机显示图像时，必须通过检波过程，把有效的信号从高频调制信号中取出来，否则就不能显示．故A错误，B、C、D正确．
8．如图所示为调幅振荡电流图象，此电流存在于电磁波发射和接收中的哪些阶段( AB )
A．经调制后 B．经调谐后
C．经检波后 D．耳机中
解析：为了把信号传递出去，需要将信号“加”到高频振荡电流上，这就是调制．而图象是将信号加上后使高频振荡电流的振幅随信号变化，这叫调幅．在接收电路中，经过调谐，回路中将出现调幅振荡电流，经检波后，调幅振荡电流将被削去一半，而在耳机中只有低频信号电流．
9．调谐电路的可变电容器的动片从完全旋出到完全旋入仍接收不到较高频率的电台发出的电信号，要收到该电台的信号，可采用下列何种办法( CD )
A．增加调谐电路中线圈的匝数
B．加大电源电压
C．减少调谐电路中线圈的匝数
D．将线圈中的铁芯取走
解析：当调谐电路的固有频率等于电台发出信号的频率时发生电谐振才能接收到电台信号．由题意知收不到电信号的原因是调谐电路固有频率低，由f＝可知，在C无法再调节的前提下，可减小自感系数L，即可通过选项C、D的操作升高调谐电路的固有频率．
10．下列能说明电磁波具有能量的依据是( ACD )
A．可见光射入人的眼睛，人看到物体
B．放在紫外线区域的温度计升温很快
C．收音机调到某个台时，调谐电路发生电谐振
D．γ射线具有很强的贯穿能力
解析：人眼看到物体，说明人眼感受到了可见光的能量，A正确；红外线具有热作用，说明红外线具有能量，紫外线具有化学作用和荧光作用，B错误；电谐振在调谐电路中的感应电流的能量来源于空中的无线电流，C正确；γ射线的贯穿能力说明γ射线具有很高的能量，D正确．
三、非选择题(共30分)
11．(14分)(1)红外体温计不与人体接触就能测体温，为什么？
(2)一切物体都在不停地辐射红外线，为什么在冰窖中我们会感到很冷？
(3)红外遥感有哪些方面的应用？
答案：见解析
解析：(1)一切物体都在不停地辐射红外线，且温度越高，辐射的红外线越强，人体当然也是这样，这就是红外体温计的原理．因此红外体温计不与人体接触就可测体温．
(2)在冰窑中四周为冰，温度较低，它向外辐射红外线的本领比人体弱，人体同样时间内向外辐射的红外线比接收的冰辐射的红外线还要多，因此会感觉越来越冷．
(3)红外遥感技术有着广泛的应用．如在飞机或卫星上用之勘测地热、寻找水源、监视森林火情、预报风暴和寒潮等．红外遥感在军事上也十分重要．
12．(16分)某雷达工作时，发射电磁波的波长λ＝20 cm，每秒脉冲数n＝5 000，每个脉冲持续时间t＝0.02 μs.求：
(1)该电磁波的频率；
(2)此雷达的最大侦察距离．
答案：(1)1.5×109 Hz (2)3.0×104 m
解析：(1)电磁波在空气中传播的速度一般认为等于光速c＝3.0×108 m/s，因此
f＝＝ Hz＝1.5×109 Hz.
(2)雷达工作时发射电磁脉冲，每个电磁脉冲持续时间t＝0.02 μs，在两个脉冲时间间隔内，雷达必须接收到反射回来的电磁脉冲，否则会与后面的电磁脉冲重叠而影响测量．设最大侦察距离为x，两个脉冲时间间隔为Δt＝ s＝2×10－4 s?0.02 μs(故脉冲持续时间可以略去不计)，则2x＝vΔt，v＝c＝3.0×108 m/s，所以x＝＝3.0×104 m.