1、电磁波及其应用 (15分钟30分)一、选择题(本题共4小题,每题5分,共20分)1.目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz至1 000 MHz的范围内。下列关于雷达和电磁波的说法正确的是()A.真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.6 m至1.8 m之间B.电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的C.测出从发射电磁波到接收到反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离D.波长越长的电磁波,反射性能越强【解析】选C。由公式v=f可得,min= m=0.3 m,max= m=1.5 m,A错误;电磁波是由周期性变化的电场或磁场产生的,B错误;由雷达的工作原理可知C正确;波长越长的电磁波,传播的直线
2、性越差,反射性能越弱,D错误。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。下列器材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【解析】选B。雷达是利用了无线电波中的微波来测距的,故A正确;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;紫外线具有很强的消毒作用,故C正确;红外线可以用于遥控器,故D正确。3.在烤箱中能看见一种淡红色的光,下列关于这种光的说法中正确的是()A.是电热丝发出的红外线B.是电热丝发出的红光C.主要是利用这种光为食物加热D.给食物加热是利用比这
3、种光波长更短的电磁波【解析】选B。烤箱中看到的淡红色的光是可见的红光,起加热作用的主要是波长较长的红外线,而不是红光,故正确选项为B。4.许多光学现象在科学技术上得到了应用,以下对一些应用的解释,正确的是()A.紫外验钞机是利用紫外线的化学作用B.紫光灯消毒主要是利用紫光的强穿透力的特点C.工业上的金属探伤利用的是X射线具有极强的穿透能力D.红外遥感技术利用了一切物体都在不停地辐射红外线的特点【解析】选D。紫外验钞机是利用紫外线照射印刷在钞票上的荧光文字,发出可见光,使这些文字能被肉眼看到,利用了紫外线的荧光效应,A项错误;紫光灯消毒主要是利用其发出的紫外线具有较强的辐射能力来达到灭菌的目的而
4、不是用紫光,B项错误;射线具有极强的穿透能力,工业上的金属探伤就是利用这个原理,C项错误;一切物体都在不停地辐射红外线,红外遥感技术就是利用这个原理,D项正确。【加固训练】把电磁波按波长大小的顺序排列成谱,如图所示,由电磁波谱可知()A.微波是不可见光B.红外线可以灭菌消毒C.紫外线的波长比红外线长D.射线能穿透物质,可以用来检查生物骨骼结构【解析】选A。微波是不可见光,选项A正确;红外线有热效应,紫外线可以灭菌消毒,选项B错误;紫外线的波长比红外线短,选项C错误;射线具有极强的穿透能力,工业上常用它进行金属探伤,医学上常用它来治疗肿瘤等,但它的穿透力太强了不能用来检查生物骨骼结构,选项D错误
5、。二、计算题(10分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)5.如果中央人民广播电台向外发射500 kHz的电磁波,若距该台6103 km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?【解析】(1)根据波速公式c=f和电磁波在真空中的传播速度c=3108 m/s得=600 m。(2)从电台发出的信号到达收音机处经过t= s=0.02 s。答案:(1)600 m (2)0.02 s(10分钟20分)6.(6分)下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象,请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上。(1)X光机
6、:_。(2)紫外线灯:_。(3)理疗医用“神灯”照射伤口,可使伤口愈合得较好,这里的“神灯”是利用_。A.光的全反射B.紫外线具有很强的荧光作用C.紫外线具有杀菌消毒作用D.X射线有很强的贯穿力E.红外线具有显著的热效应【解析】(1)X光机是用来透视人体内部器官的,因此需要具有较强穿透力的电磁波,但又不能对人体造成太大的伤害,因此采用了X射线,故选择D。(2)紫外线灯主要是用来杀菌的,因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用,故选择C。(3)“神灯”又称红外线灯,主要是用于促进局部血液循环,它利用的是红外线的热效应,使人体局部受热,血液循环加快,故选择E。答案:(1)D(2)C(3)E7.(
7、14分)某一战斗机正以一定的速度朝雷达的正上方水平匀速飞行,已知雷达发射相邻两次电磁波之间的时间间隔为510-4 s,某时刻在雷达荧光屏上显示的波形如图甲所示,t=173 s后雷达向正上方发射和接收的波形如图乙所示,雷达荧光屏上相邻刻度线间表示的时间间隔为10-4 s,电磁波的传播速度为c=3108 m/s,则该战斗机的飞行速度大约为多少?【解析】由题意知荧光屏相邻刻度线间表示的时间间隔t0=10-4 s,题图甲发射波和接收波的时间间隔t1=410-4 s,题图乙时间间隔t2=110-4 s,所以第一次战斗机距雷达的距离为s1=c=6.0104 m,第二次战斗机在雷达正上方,所以战斗机的高度h=c=1.5104 m,故173 s内战斗机飞行的水平距离为s=5.8104 m,所以v=335 m/s。答案:335 m/s【加固训练】某激光雷达测飞行导弹的速度,每隔0.01 s发出一激光脉冲,第一个脉冲发出后经t1接收到反射脉冲,第二个脉冲发出后经t2接收到反射脉冲,并设雷达和导弹在一条直线上,求导弹的飞行速度。【解析】导弹接收到第一个激光脉冲时距雷达的距离为x1=c导弹接收到第二个激光脉冲时距雷达的距离为x2=c则在t=0.01 s时间内导弹的位移为:x=x1-x2=c-c故导弹的飞行速度为:v=50(ct1-ct2)答案: 50(ct1-ct2)
