专题4.4 电磁波谱-2022-2023学年高二物理举一反三系列（人教版2019选择性必修第二册）（解析版）

3.0 cande 2025-05-09 13 4 1.54MB 12 页 3知币

专题 4.4 电磁波谱

【人教版】

【题型 1 无线电波的应用】..............................................................................................................

【题型 2 红外遥感】..........................................................................................................................

【题型 3 红外线测温】......................................................................................................................

【题型 4 可见光】..............................................................................................................................

【题型 5 紫外线】..............................................................................................................................

【题型 6 x 射线和射线】...................................................................................................................

【题型 7 综合问题】..........................................................................................................................

【题型 1 无线电波的应用】

【例 1】（多选）目前雷达发射的电磁波频率多在 200 MHz 到1 000 MHz 的范围内，下列

关于雷达和电磁波说法正确的是(　　)

A．电磁波可由周期性非均匀变化的电场或磁场产生

B．电磁波可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反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离

D．波长越短的电磁波，反射性能越强

答案　ACD

解析　雷达是利用电磁波的反射原理制成的，电磁波可由周期性非均匀变化的电场和磁场

产生，故 B错误，A、C正确．电磁波的波长越短，反射性能越强，故 D正确．

【变式 1-1】雷达测距防撞控制系统(Distronic，简称 DTR)是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 1×10－4 s，某时刻雷达显示屏上显示的波形如图甲所

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？(c＝3×108 m/s)

答案　305.6 m/s

解析　由题图信息知，相距较远时，脉冲波显示的距离为 s＝＝ m＝6×104 m.

当到达雷达正上方后，脉冲波显示的距离为

s′＝＝ m＝3×104 m.

由于开始时飞机在雷达斜上方，后来飞机到达雷达正上方，所以飞机的速度为

v＝ m/s≈305.6 m/s.

【变式 1-2】如图所示，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

答案　C

解析　根据 f＝可知，电磁波的波长越大，频率越低，故米波的频率比厘米波的频率低，选

项A错误；无线电波的传播不需要介质，选项 B错误；无线电波同光波一样会发生反射现

象，选项 C正确；干涉和衍射是波特有的现象，故无线电波也能发生干涉和衍射现象，选

项D错误．

【变式 1-3】关于电磁波谱，下列说法正确的是(　 )

A．红外体温计的工作原理是人的体温越高，发射的红外线越强，有时物体温度较低，不

发射红外线，导致无法使用

B．紫外线的频率比可见光低，医学中常用于杀菌消毒，长时间照射人体可能损害健康

C．X射线、γ射线频率较高，波动性较强，粒子性较弱，较难发生光电效应

D．手机通信使用的是无线电波，其波长较长，更容易观察到衍射现象

解析：选D　有温度的物体都会发射红外线，A错误；紫外线的频率比可见光高，医学中

常用于杀菌消毒，长时间照射人体可能损害健康，B错误；X射线、γ射线频率较高，波动

性较弱，粒子性较强，较易发生光电效应，C错误；手机通信使用的是无线电波，其波长

较长，更容易观察到衍射现象，D正确。

【题型 2 红外遥感】

【例 2】[多选]下列说法中正确的是(　　)

A．北斗导航系统是利用电磁波进行定位和导航的

B．微波炉能快速加热食物是利用红外线具有显著的热效应

C．常用的电视机遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机

D．天文学家用射电望远镜接收天体辐射的无线电波进行天体物理研究

E．遥感技术中利用了红外线探测器接收物体发出的红外线来探测被测物体的特征

解析：选ADE　北斗导航系统是利用电磁波工作的，A正确；食物中的水分子在微波的作

用下热运动加剧，温度升高，内能增加，B错误；常用的电视机遥控器通过发出红外线脉

冲信号来遥控电视机，C错误；天文学家用射电望远镜接收天体辐射的无线电波进行天体

物理研究，D正确；遥感技术中利用红外线探测器接收物体发出的红外线来探测被测物体

的特征，E正确。

【变式 2-1】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．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．2.5～3.5 μm B．4～4.5 μm

C．5～7 μm D．8～13 μm

答案　D

解析　由题图可知，水对红外辐射吸收率最低的波长范围是 8～13 μm；二氧化碳对红外辐

射吸收率最低的波长范围是 5～13 μm.综上可知，选 D.

【变式 2-2】间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和民用目标。这种照相机能

拍到晚上关灯行驶的汽车，即使车辆离开，也瞒不过它。这种遥感照相机敏感的电磁波属

于(　 )

A．可见光波段 B．红外波段

C．紫外波段 D．X射线波段

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