高中物理 第14章 电磁波 4、5 电磁波与信息化社会、电磁波谱学业分层测评 新人教版
2019-2020年高中物理第十四章电磁波第4节电磁波与信息化社会第5节电磁波谱随堂检测新人教版
2019-2020年高中物理第十四章电磁波第4节电磁波与信息化社会第5节电磁波谱随堂检测新人教版1．(对应要点一)雷达是用来对目标进行定位的现代化定位系统，海豚也具有完善的声呐系统，它能在黑暗中准确而快速地捕捉食物，避开敌害，远远优于现代化的无线电系统。
海豚的定位、雷达的定位分别利用了自身发射的( )A．电磁波次声波B．红外线光线C．次声波红外线D．超声波电磁波解析：海豚能发射超声波，它是一种频率高于2×104Hz的声波，它的波长非常短，因而能定向发射，而且在水中传播时因能量损失小，要比无线电波和广播传播得远。
海豚就是靠自身发出的超声波的回声来在混浊的水里准确确定远处小鱼的位置而猛冲过去吞食。
雷达是一个电磁波的发射和接收系统，因而是靠发射电磁波来定位的。
答案：D2．(对应要点一)关于雷达的特点，下列说法中正确的是( )A．雷达所用无线电波的波长比短波更短B．雷达的显示屏上可以直接读出障碍物的距离C．雷达在能见度低的黑夜将无法使用D．雷达只有连续发射无线电波，才能发现目标解析：雷达的工作原理是利用波长非常短的微波，选项A正确。
在雷达的工作显示屏上，直接标的是距离，选项B正确。
雷达在黑夜也能用，选项C错误。
雷达发射的是间断的无线电波，选项D错误。
答案：AB3．(对应要点二)电磁波包含了γ射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是( )A．无线电波、红外线、紫外线、γ射线B．红外线、无线电波、γ射线、紫外线C．γ射线、红外线、紫外线、无线电波D．紫外线、无线电波、γ射线、红外线解析：电磁波的频率由小到大的顺序依次是无线电波、红外线、紫外线和γ射线，这也是波长由长到短的顺序。
故A正确。
答案：A4．(对应要点二)下列有关电磁波的说法中正确的是( )A．电磁波谱中最难发生衍射的是无线电波B．电磁波谱中最难发生衍射的是γ射线C．频率大于可见光的电磁波表现为沿直线传播D．以上说法都不正确解析：波长越长，越容易发生衍射现象，在电磁波中，无线电波波长最长，γ射线的波长最短，故选项A错误，B正确；波长越短，频率越大的电磁波，其衍射现象越不明显，传播的直线性越好，故C项正确。
高中物理第14章电磁波4、5电磁波与信息化社会、电磁波谱课件新人教版选修34
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[再判断] 1．高频电磁波是信息传送的载体．(√) 2．雷达是利用微波定位的．(√) 3．电视机是一种发射电磁波的装置．(×)
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[后思考] 1．不同频率的电磁波在真空中的传播速度相同吗？ 【提示】 相同．都等于 3.0×108 m/s. 2．不同频率的电磁波在同一种介质中的传播速度是否相同？ 【提示】 不同．频率越大，速度越小．
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[核心点击] 1. 雷达的原理与构造 雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备，一般由天线系统、发 射装置、接收装置、输出装置(显示器)、电源、用于控制雷达工作和处理信号的 计算机以及防干扰设备等构成．
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2．雷达的优点 雷达利用的电磁波在微波波段，因为波长越短，传播的直线性越好，方向 性越好，反射性越强．雷达每隔万分之—秒向某一方向发射一次时间约为百万 分之一秒的不连续的微波，微波遇到障碍物反射回来，这样可在显示器的荧光 屏上呈现发射和接收的两个尖形波，通过计算可得到障碍物到雷达站的距离， 再根据发射微波的方向和仰角，便可判定障碍物的位置了． 3．使雷达测到更远处的物体的方法 (1)增大雷达发射微波的能量． (2)使雷达发射不连续的微波的时间间隔增大．
3．无线电波的中波波长范围为 200～3 000 m．求该波段的频率范围．
【解析】 根据频率公式 f＝cλ得 f1＝λc1＝3×210008 Hz＝1.5×106 Hz，f2＝λc2＝
3×108 3 000
Hz＝1.0×105
Hz，即该波段的频率范围为
1.0×105～1.5×106
Hz.
【答案】 1.0×105～1.5×106 Hz
高中物理 第十四章 电磁波 14.4 电磁波与信息化社会 14.5 电磁波谱检测 新人教版选修34
14.4 电磁波与信息化社会 14.5 电磁波谱新提升·课时作业基础达标1．关于电视信号的发射，下列说法不正确的是( )A．摄像管输出的电信号可以直接通过天线向外发射B．摄像管输出的电信号必须“加”在高频等幅振荡电流上，才能向外发射C．声音信号和图象信号是同步向外发射的D．电视台发射的是带有信号的高频电磁波【解析】摄像管输出的电信号必须经过调制才向外发射，即加在高频等幅振荡电流上，电视台发射带有声音信号、图象信号的高频电磁波，故B、C、D正确，A错误．【答案】 A2．通信的过程就是把信息尽快地从一处传递到另一处的过程，古代也采用过“无线”通信的方式，如利用火光传递信息的烽火台，利用声音传递信息的鼓，关于声音与光，下列说法正确的是( )A．声音和光都是机械波B．声音和光都是电磁波C．声音是机械波，光是电磁波D．声音是电磁波，光是机械波【解析】波动过程既能传递能量，又能传递信息，光与声音虽然都是波动，但二者本质不同，即产生机理不同：光是电磁波，是物质，传播过程不需要介质；而声音是机械波，由振动产生，通过介质传播，故C正确，A、B、D错误．【答案】 C3．关于电磁波和现代通信，下列叙述不正确的是( )A．卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站，进行通信B．光纤通信具有传输信息量大、抗干扰能力强及光能损耗小等优点C．电磁波可以在真空中传播D．电磁波的频率越高，在真空中传播的速度越大【解析】这是一道关于电磁波和现代通信的问题，卫星通信就是以人造地球卫星作为中继站进行通信的；光纤通信的优点是容量大、不受电磁干扰、通信质量高、传输损耗小等；电磁波的传播不需要介质，在真空中也可以传播，它的传播速度为光速．不同频率的电磁波，在真空中传播的速度是一样的．【答案】 D4．关于电磁波的特征和应用，下列说法正确的是( )A．红外线和X射线都有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体B．过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康C．电磁波谱中频率最大的为γ射线，最容易发生衍射现象D．紫外线和X射线都可以使感光底片感光【解析】X射线有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体，红外线没有，A错误；过强的紫外线照射对人的皮肤有害，B错误；电磁波谱中频率最大的为γ射线，其波长最短，最不容易发生衍射现象，C错误．【答案】 D5．(多选)下列说法中正确的是( )A．电磁波具有能量B．电磁波是一种物质C．太阳辐射的能量集中在X射线附近D．在紫外线附近太阳辐射的能量最强【解析】电磁波是一种物质，具有能量，A、B正确，太阳辐射的能量主要集中在可见光部分，C、D错．【答案】AB6．红外夜视镜在美国对伊拉克反美武装力量实施的夜间打击中起到重要作用，红外夜视镜是利用了( )A．红外线波长长，易绕过障碍物的特点B．红外线的热效应强的特点C．一切物体都在不停地辐射红外线的特点D．红外线不可见的特点【解析】一切物体都在不停地辐射红外线，而且温度不同，辐射的红外线强度不同．【答案】 C7．一种电磁波入射到半径为1 m的孔上，可发生明显的衍射现象，这种波属于电磁波谱的区域是( )A．γ射线 B．可见光C．无线电波 D．紫外线【解析】波发生明显衍射现象的条件是，障碍物或孔的尺寸和波长相差不多或者比波长更小，电磁波中无线电波的波长范围大约在10－2 m以上，而红外线的波长范围在10－2～10－6 m，可见光、紫外线的波长更短，故只有无线电波通过直径为1 m的孔才发生明显的衍射，C正确．【答案】 C8．某地的雷达站正在跟踪一架向雷达站匀速飞行的飞机．设某一时刻从雷达站发出电磁A．选择红外线进行检测，主要是因为红外线波长较大，容易发生明显衍射B．红外线热像仪通过发射红外线照射人体来检测体温C．红外线热像仪同时还具有杀菌作用D．一切物体都能发射红外线，而且物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同【解析】不同射线具有不同的特点，就会有不同的用途，对红外线来说，主要特点就是一切物体都不停地发射红外线，并且发射的能量跟温度有关．红外线热像仪就是应用了红外线的这一特点，选D.【答案】 D4．我国进行的大熊猫普查使用了全球卫星定位系统和RS卫星红外遥感技术，详细调查了珍稀动物大熊猫的种群、数量、栖息地周边情况等，红外遥感主要利用了红外线的( ) A．热效应 B．相干性C．反射性能好 D．波长长，易衍射【解析】红外遥感主要是利用了红外线波长长，易衍射的特点，故只有D正确．【答案】 D5．广播电台发射“中波”段某套节目的信号、家用微波炉中的微波、VCD机中的微光(可见光)、人体透视用的X光，它们的频率分别为f1、f2、f3、f4则( )A．f1>f2>f3>f4 B．f1<f2<f3<f4C．f1<f2<f3>f4 D．f1>f2<f3<f4【解析】中波段电磁波的波长较长，频率低，微波的频率高些，激光属于可见部分，比微波频率高，但比X光的频率低，因此有f1<f2<f3<f4，选B.【答案】 B6．“为了您和他人的安全，请您不要在飞机上使用手机和手提电脑”，这句警示语是乘坐过飞机的游客都听到过的．有些空难事故就是由于某位乘客在飞行的飞机上使用手机造成的.2001年、2002年都出现过此类问题，2003年某机场飞机降落时，机上有四位旅客同时使用了手机，使飞机降落偏离了8度，险些造成事故．请问为什么在飞机上不能使用手机和手提电脑呢(包括游戏机)?【解析】由于手机在使用或手提电脑无线上网时要发射电磁波，对飞机产生电磁干扰，而飞机上导航系统是非常复杂的，抗干扰能力不是很强．因此为了飞行安全，飞机上乘客不能使用手机和手提电脑．【答案】见解析。
高中物理人教版选修3-4(学业分层测评)第十四章 电磁波 学业分层测评17 Word版含答案
学业分层测评(十七)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是()A．电场一定能产生磁场，磁场也一定能产生电场B．变化的电场一定产生磁场C．稳定的电场也可以产生磁场D．变化的磁场一定产生电场E．变化的电场和变化的磁场相互联系在一起，形成一个统一的、不可分割的电磁场【解析】根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场和变化的磁场相互联系在一起，形成一个统一的、不可分割的电磁场，E项正确；变化的电场一定产生磁场，稳定的电场不产生磁场，故A、C项错误，B项正确．同理知D正确．【答案】BDE2．关于电磁波，下列说法正确的是()【导学号：23570132】A．只要有电场和磁场，就能产生电磁波B．电磁波在真空和介质中传播速度不相同C．均匀变化的磁场能够在空间形成电磁波D．赫兹证明了电磁波的存在E．电磁波在真空中具有与光相同的速度【解析】若只有电场和磁场，而电场和磁场都稳定或电场、磁场仅均匀变化都不能产生电磁波，A、C错；光也是电磁波，在真空和介质中传播的速度不同，可判断B、E正确；赫兹证明了电磁波的存在，D项正确．【答案】BDE3．某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中正确的是()A．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用B．机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象C．机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播D．机械波只有横波E．电磁波只有纵波【解析】机械波和电磁波有相同之处，也有本质区别，但v＝λf都适用，A说法对；机械波和电磁波都具有干涉和衍射现象，B说法对；机械波的传播依赖于介质，电磁波可以在真空中传播，C说法对；机械波有横波和纵波，而电磁波是横波，D、E说法错．【答案】ABC4．关于麦克斯韦的电磁理论及其成就，下列说法正确的是() 【导学号：23570133】A．变化的电场可以产生磁场B．变化的磁场可以产生电场C．证实了电磁波的存在D．预见了真空中电磁波的传播速度等于光速E．证实了真实中电磁波的速度等于光速【解析】选项A和B是电磁理论的两大支柱，所以A和B正确；麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹最早证实了电磁波的存在，C错误；麦克斯韦预见了真空中电磁波的传播速度等于光速，D正确，E错误．【答案】ABD5．在LC振荡电路中，当电容器充电完毕尚未开始放电时，下列说法正确的是() A．电容器中的电场最强B．电路里的磁场最强C．电场能已有一部分转化成磁场能D．磁场能已全部转化成电场能E．此时电路中电流为零【解析】LC振荡电路电容器充电完毕，电容器中电场最强，磁场最弱，电场能和磁场能之间还没有发生转化，故A、D、E正确．【答案】ADE6．任何电磁波在真空中都具有相同的________. 【导学号：23570134】【解析】任何电磁波在真空中都具有相同的速度c＝3×108 m/s.【答案】波速7.根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场可以产生电场，当产生的电场的电场线如图14-1-8所示时，可能是向上的磁场在________或向下的磁场在________．图14-1-8【解析】在电磁感应现象的规律中，当一个闭合电路中的磁通量发生变化时，回路中就有感应电流产生，回路中并没有电源，电流的产生是由于磁场的变化造成的．麦克斯韦把以上的观点推广到不存在闭合电路的情况，即变化的磁场产生电场．向上的磁场增强时，感应电流的磁场阻碍原磁场的增强而方向向下，根据安培定则可判断出感应电流方向如题图中E 的方向所示，同理，当向下的磁场减小时，也会得到图中电场的方向．【答案】增强减弱8.如图14-1-9所示的LC振荡回路中振荡电流的周期为2×10－2 s，自振荡电流沿逆时针方向达最大值开始计时，当t＝3.4×10－2s时，电容器正处于________(选填“充电”“放电”或“充电完毕”)状态，这时电容器的上极板________(选填“带正电”“带负电”或“不带电”)．图14-1-9【解析】根据题意可画出LC回路振荡电流的变化图象如图，t＝3.4×10－2s时刻即为图象中的P点，正处于顺时针电流减小的过程中，所以，电容器正处于反向充电状态，上板带正电．【答案】充电带正电[能力提升]9．用麦克斯韦的电磁场理论判断，图14-1-10中表示电场(或磁场)产生磁场(或电场)的正确图象是()图14-1-10【解析】A图中的左图磁场是稳定的，由麦克斯韦的电磁场理论可知，其周围空间不会产生电场，A图是错误的；B图中的左图是均匀变化的电场，应该产生稳定的磁场，右图的磁场应是稳定的，所以B图正确；C图中的左图是振荡的磁场，它能产生同频率的振荡电场，且相位相差π2，C 图是正确的；同理E 正确D 图错误． 【答案】 BCE10．不能发射电磁波的电场是( ) 【导学号：23570135】【解析】 由麦克斯韦电磁场理论，当空间出现恒定的电场时(如A 图)，由于它不激发磁场，故无电磁波产生；当出现均匀变化的电场(如B 图、C 图时)，会激发出磁场，但磁场恒定，不会在较远处激发出电场，故也不会产生电磁波；只有周期性变化的电场(如D 、E 图)，才会激发出周期性变化的磁场，它又激发出周期性变化的电场……如此不断激发，便会形成电磁波．【答案】 ABC11．隐形飞机外形设计采用多棱折面，同时表面还采用吸波涂料，使被反射的雷达信号尽可能弱，从而达到隐身的目的．下列说法中正确的是( )A ．战机采用了隐形技术，不能反射电磁波，因此用肉眼不能看见B ．涂料隐形技术利用了干涉原理，对某些波段的电磁波，涂料膜前后表面反射波相互抵消C ．战机速度超过音速，不能用超声波雷达来探测D ．当敌机靠近时，战机携带的雷达接收的反射波的频率小于发射频率E ．当敌机远离时，战机携带的雷达接收的反射波的频率小于发射频率【解析】 隐形战机表面的涂料，对一些特定波长的电磁波来说，反射波相消干涉，B 对，A 错；由于声音的速度小于战机，因此不能用超声波雷达探测，C 对；当敌机靠近时，单位时间接收的波数增加，即频率升高，D 错．同理知E 对．【答案】 BCE12．如图14-1-11所示的电路中，电容器的电容C ＝1 μF ，线圈的自感系数L ＝0.1 mH ，先将开关S 拨至a ，这时电容器内有一带电油滴恰能保持静止．然后将开关S 拨至b ，经过t ＝3.14×10－5 s ，油滴的加速度是多少？当油滴的加速度为何值时，LC 回路中的振荡电流有最大值？(g 取10 m/s 2，π取3.14，研究过程中油滴不与极板接触) 【导学号：23570136】图14-1-11【解析】 当S 拨至a 时，油滴受力平衡，显然油滴带负电，有mg ＝U dq ……①，当S 拨至b 后，LC 回路中有振荡电流，振荡周期为T ＝2πLC ＝2×3.14×0.1×10－3×10－6 s ＝6.28×10－5s ，当t ＝3.14×10－5 s 时，电容器恰好反向充电结束，两极板间场强与t ＝0时等大反向．由牛顿第二定律得U dq ＋mg ＝ma ……②，联立①②式解得a ＝20 m /s 2，当振荡电流最大时，电容器处于放电完毕状态，两极板间无电场，油滴仅受重力作用，此时有mg ＝ma ′，解得a ′＝10 m/s 2.即当油滴的加速度为10 m/s 2时，LC 回路中的振荡电流有最大值．【答案】 20 m /s 2 当a ＝10 m/s 2时LC 回路中的振荡电流有最大值.。
人教版 选修3-4 高二(下 )第十四章 4.电磁波与信息化社会 5.电磁波谱 强化练习
人教版 选修3-4 高二（下 ）第十四章 4.电磁波与信息化社会 5.电磁波谱 强化练习一、单选题1. 目前雷达发出的电磁波频率多在200MHz～1000 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，上述频率范围的电磁波的波长在30m～150m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2. 我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星，它标志着我国雷达研究又创新的里程碑，米波雷达发射无线电波的波长在1~10 m 范围内，则对该无线电波的判断正确的是A．米波的频率比厘米波频率高B．和机械波一样须靠介质传播C．同光波一样会发生反射现象D．不可能产生干涉和衍射现象4. 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5. 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6. 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C ．射电望远镜可以接收遥远天体发出的电磁信号B ．光属于电磁波，所有电磁波都具有相同的波长A ．光年是时间单位D ．遥控器——红外线C ．紫外消毒柜——紫外线B ．手机——X 射线A ．雷达——无线电波)(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3.D．和可见光相比，无线电波是波长较短的电磁波7. 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．地球大气中的水气（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．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A．2.5～3.5um B．4～4.5um C．5～7um D．8～13um二、解答题8. 一个雷达向远处发射无线电波，每次发射的时间为1 μs，两次发射的时间间隔为100 μs，在指示器的荧光屏上呈现出的尖形波如图所示，已知图中刻度ab＝bc ，则障碍物与雷达之间的距离是多大？。
高中物理第十四章电磁波第4节电磁波与信息化社会第5节电磁波谱课件新人教版选修3
由左向右，波长变化为：由 大 到 小
电磁
波谱
无线电波 红外线
可见
光
紫外线 X射线 γ射线
穿透 力 最强
特性
波动
性强
热效
应强
感光 化学作用， 穿透
性强 荧光作用 力强
通讯
用途 广播、 无线电 技术
遥测、加
热、红外 摄像、红 外制导
照明、 照相
新知预 习· 巧设计
第 十 四 章
第 4、 5 节
名师课 堂· 一点通 创新演 练· 大冲关
要点一 要点二 随堂检测 归纳小结 课下作业 综合提升
1. 了解电磁波的应用和在科技、经济、 社会发展中的作用。 2.认识电磁波谱，知道光是电磁波。 3.了解电磁波各波段的特点和主要用途。
[读教材· 填要点]
将接收到的电信号再转变为光信号，最后还原为图像和景物，
每秒要接收到25张画面，由于画面更换迅速和视觉暂留，我 们感觉到的便是活动的图像，所以A、B、C正确。 答案：ABC
2．关于电磁波和现代通信，下列叙述不正确的是 ．
(
)
A．卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站，进行通信 B．光纤通信具有传输信息量大、抗干扰能力强及光能损 耗小等优点 C．电磁波可以在真空中传播
图14－4－1
[思路点拨]
解答本题时可按以下思路分析：
图示确定时间间隔 → 距离 → 几何图形 → 位移 → 速度
[解析]
由题意知荧光屏相邻刻线间的时间间隔 t0＝10
－4
－4
s，(a)图发射波和接收波的时间间隔 t1＝4×10
s，(b)图时间
间隔 t2＝1×10－4 s，所以第一次飞机位置距雷达的距离为 s1 t1 ＝c× ＝6.0×104 m，第二次飞机在雷达正上方，所以飞机高 2 t2 度 h＝c· ＝1.5×104 m，所以 173 s 内飞机飞行的水平距离为 2 s＝
山东省高中物理第十四章电磁波第4、5节电磁波与信息化社会电磁波谱讲义(含解析)新人教版
第4、5节电磁波与信息化社会 电磁波谱1.按电磁波的波长由大到小排列顺序：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ射线。
2．无线电波的特性是波动性强，可用于通讯、广播。
红外线具有较强热效应，可用于遥感、加热等。
可见光具有较强的感光性，可用于照明、照相等。
紫外线具有化学作用和荧光作用，可用于日光灯、杀菌等。
X 射线和γ射线具有较强穿透能力，可用于检查、探测、治疗等。
一、电磁波与信息化社会1．电磁波的传输 信息可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可实现无线传输。
电磁波的频率越高，相同时间内传递的信息量越大。
2．电磁波的应用实例(1)电视广播的发射和接收过程：(2)雷达的工作原理：雷达利用微波遇到障碍物的反射现象来测定物体位置。
根据发射无线电波到接收反射波的时间t ，确定障碍物的距离s ＝ct 2，再根据发射无线电波的方向和仰角，确定障碍物的位置。
(3)移动电话、因特网也是利用电磁波来传输信息的。
二、电磁波谱1．概念 按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱。
2．电磁波谱的排列按波长由长到短依次为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。
3．不同电磁波的特点及应用1．自主思考——判一判(1)高频电磁波是信息传送的载体。
(√)(2)雷达是利用微波定位的。
(√)(3)电视机是一种发射电磁波的装置。
(×)(4)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。
(√)(5)γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高。
(√)(6)紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射。
(×)2．合作探究——议一议(1)如图，中国女航天员王亚平在“天宫一号”为中小学生授课。
思考一下，王亚平授课的视频是怎样传到地面上的？提示：通过电磁波来传递。
(2)为什么超远程无线电利用无线电波中的长波波段，而雷达利用微波波段？提示：根据波的衍射特性，波长越长，越容易绕过障碍物，所以远程无线电利用长波波段。
统编高中物理人教版选修3-4(学业分层测评)第十四章 电磁波 学业分层测评19 Word版含答案
学业分层测评(十九)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．古代也采用过“无线”通信的方式，如利用火光传递信息的烽火台，利用声音传递信号的鼓等，关于声音与光，下列说法中正确的是()A．声音是机械波B．声音是电磁波C．光是电磁波D．光是机械波E．声音和光都能发生干涉和衍射现象【解析】声音必须在介质中传播，是机械波；光可以在真空中传播，是电磁波．【答案】ACE2．关于雷达的特点，下列说法正确的是()【导学号：23570146】A．雷达所用无线电波的波长比短波还短B．雷达只有连续发射无线电波，才能发现目标C．雷达的显示屏上可以直接读出障碍物的距离D．雷达在能见度低的黑夜将无法使用E．雷达的使用与黑夜和白天无关【解析】雷达一般采用直线性好、反射性强的微波，不是连续发射无线电波，每次发射的时间及两次发射的时间间隔都有一定要求，障碍物的距离等情况都由显示屏显示出来．【答案】ACE3．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C．红外线具有很强的荧光作用D．红外线的显著作用是化学作用E．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特性，红外线波长比可见光长，绕过障碍物能力强，易穿透云雾．【答案】ABE4.如图14-4-4所示为收音机接收电磁波的电路，由线圈L1与可变电容器C1组成，它相当于一个LC振荡电路，当各个无线电台发射的电磁波都通过磁棒后，会在L1中不同程度地产生感应电流(振荡电流)，当可变电容调至某一值(选台)使其振荡频率恰好与武汉人民广播电台发射频率相同时，仅可接收该台广播节目．若要改为接收中央人民广播电台(高于武汉台频率)的节目，可采取的措施是() 【导学号：23570147】图14-4-4A．增加电容器电容CB．减小电容器电容CC．减少磁棒上线圈匝数D．将磁棒从线圈中抽出部分E．增加磁棒上线圈匝数【解析】当收音机调谐电路的频率等于要接收的电磁波的频率时才发生电谐振，即接收到该台．要使接收的电台电磁波频率升高，由f＝1知，当L和C减小时，频率f增大，2πLC故BCD正确．【答案】BCD5．电磁波包含了γ射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是无线电波、________、________、________.【解析】在电磁波家族中，按波长由长到短分别为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等．【答案】见解析6．一种电磁波入射到半径为1 m的孔上，可发生明显的衍射现象，这种波属于电磁波谱中的________．【解析】波能发生明显衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸大小跟光的波长差不多或比波长还要小．如图所示，电磁波中的无线电波波长范围是104～10－3 m，红外线波长范围是10－3～10－7 m，可见光、紫外线、γ射线的波长更短，所以只有无线电波才符合条件．【答案】无线电波。
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电磁波与信息化社会、电磁波谱
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．古代也采用过“无线”通信的方式，如利用火光传递信息的烽火台，利用声音传递信号的鼓等，关于声音与光，下列说法中正确的是( )
A．声音是机械波
B．声音是电磁波
C．光是电磁波
D．光是机械波
E．声音和光都能发生干涉和衍射现象
【解析】声音必须在介质中传播，是机械波；光可以在真空中传播，是电磁波．【答案】ACE
2．关于雷达的特点，下列说法正确的是( )
【导学号：23570146】
A．雷达所用无线电波的波长比短波还短
B．雷达只有连续发射无线电波，才能发现目标
C．雷达的显示屏上可以直接读出障碍物的距离
D．雷达在能见度低的黑夜将无法使用
E．雷达的使用与黑夜和白天无关
【解析】雷达一般采用直线性好、反射性强的微波，不是连续发射无线电波，每次发射的时间及两次发射的时间间隔都有一定要求，障碍物的距离等情况都由显示屏显示出来．【答案】ACE
3．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
C．红外线具有很强的荧光作用
D．红外线的显著作用是化学作用
E．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特性，红外线波长比可见光长，绕过障碍物能力强，易穿透云雾．
【答案】ABE
4.如图1444所示为收音机接收电磁波的电路，由线圈L1与可变电容器C1组成，它相当于一个LC振荡电路，当各个无线电台发射的电磁波都通过磁棒后，会在L1中不同程度地产生感应电流(振荡电流)，当可变电容调至某一值(选台)使其振荡频率恰好与武汉人民广播
电台发射频率相同时，仅可接收该台广播节目．若要改为接收中央人民广播电台(高于武汉台频率)的节目，可采取的措施是( ) 【导学号：23570147】
图1444
A．增加电容器电容C
B．减小电容器电容C
C．减少磁棒上线圈匝数
D．将磁棒从线圈中抽出部分
E．增加磁棒上线圈匝数
【解析】当收音机调谐电路的频率等于要接收的电磁波的频率时才发生电谐振，即接
收到该台．要使接收的电台电磁波频率升高，由f＝
1
2πLC
知，当L和C减小时，频率f
增大，故BCD正确．
【答案】BCD
5．电磁波包含了γ射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是无线电波、________、________、________.
【解析】在电磁波家族中，按波长由长到短分别为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等．
【答案】见解析
6．一种电磁波入射到半径为1 m的孔上，可发生明显的衍射现象，这种波属于电磁波谱中的________．
【解析】波能发生明显衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸大小跟光的波长差不多或比波长还要小．如图所示，电磁波中的无线电波波长范围是104～10－3 m，红外线波长范围是10－3～10－7 m，可见光、紫外线、γ射线的波长更短，所以只有无线电波才符合条件．
【答案】无线电波
7．间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用目标，这种照相机能拍到晚上关灯行驶的汽车，甚至车已经离开，也瞒不过它，这种遥感照相机敏感的电磁波属于________波程. 【导学号：23570148】
【解析】任何物体都向外辐射红外线，温度越高，辐射的红外线越强，遥感照相机是利用红外线拍摄的．
【答案】 红外
8．如图1445所示为某雷达的荧光屏，屏上标尺的最小刻度对应的时间为2×10－4
s ，雷达天线朝东方时，屏上的波形如图甲；雷达天线朝西方时，屏上的波形如图乙，问：雷达在何方发现了目标？目标与雷达相距多远？
图1445
【解析】 雷达向东方发射电磁波时，没有反射回来的信号，向西方发射时，有反射回来的信号，所以目标在西方．
目标到雷达的距离d ＝ct 2
＝3×108×2×10－4×102 m ＝300 km.
【答案】 西方 300 km
[能力提升]
9．雷达是应用电磁波来工作的，它发射的电磁波频率多在300 MHz 至1 000 MHz 的范围内，已知真空中光速c ＝3×108 m/s ，下列说法中正确的是( )
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和磁场产生
C ．雷达发射的电磁波在真空中的波长范围多在0.3 m 至1 m 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
E ．雷达工作时在连续不断地发射电磁波
【解析】 恒定的电场不能产生磁场，A 错误；周期性变化的电场可以产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场也可以产生周期性变化的电场，这样的电场和磁场形成的统一体就是电磁场，B 正确；雷达发射的电磁波频率多在300 MHz 至1 000 MHz 的范围内．因此，它在真空中的波长可由λ＝c /f 求得，则其波长范围为0.3 m 至1 m ，C 正确；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，等于c Δt /2，D 正确；雷达工作时是按一定的时间间隔向外发射无线电脉冲，E 错误．
【答案】 BCD
10．等离子显示屏PDP 是一种以等离子管作为发光元件，并由大量的等离子管排列在一起构成的屏幕．每个等离子管的透明玻璃管内都充有低压的氖氙气体，管的两端各有一个电极，在两个电极间加上高电压后，封在管内的气体便产生某种肉眼看不见的射线，它激发显示屏上的红绿蓝三基色荧光粉发出可见光．每个等离子管作为一个像素，由这些像素的明暗和颜色变化的组合，便形成了各种灰度和色彩的图象，则该射线使荧光粉发出可见光是利用了光的________效应. 【导学号：23570149】
【解析】 根据紫外线的产生机理、特点及应用可知是某种看不见的射线使荧光粉发光，看不见的射线应是紫外线，使荧光粉发光，这是紫外线的荧光效应．
【答案】 荧光
11．雷达测距防撞控制系统(Distronic ，简称DTR)是利用脉冲电磁波来测定目标的位置和速度的设备，某机场引导雷达发现一架飞机正向雷达正上方匀速飞来，已知该雷达显示屏上相邻刻度线之间的时间间隔为 1.0×10－4
s ，某时刻雷达显示屏上显示的波形如图1446甲所示，A 脉冲为发射波，B 脉冲为目标反射波，经t ＝170 s 后雷达向正上方发射和被反射的波形如图乙所示，则该飞机的飞行速度约为多少？
图1446
【解析】 由图示信息知，比较远时，脉冲波显示的距离为s ＝ct 2
＝3×108×4×10－42 m
＝6×104 m
当飞机到达雷达正上方后，距离为 s ′＝ct ′2＝3×108×2×10－42 m ＝3×104
m 由于开始时飞机在斜上方，后来飞机到达正上方，所以飞机的速度为
v ＝4
2－
42170 m/s ≈306 m/s.
【答案】 306 m/s
12.如图1447所示为伦琴射线管示意图，K 为阴极钨丝，发射的电子初速度为零，A 为对阴极(阳极)，当A 、K 之间加直流电压U ＝30 kV 时，电子被加速打在对阴极A 上，使之发出X 射线，设电子的动能全部转化为伦琴射线(X 射线)的能量．求：
图1447
(1)电子到达对阴极的速度多大？
(2)如果对阴极每吸收一个电子放出一个X 射线光子，则当A 、K 之间的电流为10 mA 时，每秒钟从对阴极最多辐射出多少个X 射线光子？(电子质量m ＝0.91×10－30 kg ，电荷量e ＝1.6×10－19 C)
【解析】 (1)由动能定理，得：
12
mv 2＝eU ， 则v ＝2eU
m ＝2×1.6×10－19×30×103
0.91×10－30 m/s ＝1.0×108 m/s ； (2)n ＝It e ＝10×10－3×11.6×10
－19＝6.25×1016(个)． 【答案】 (1)1.0×108 m/s (2)6.25×1016
个。