1.阅读短文,回答问题。
太阳光包含可见光和不可见光。可见光辐射一般指太阳辐射光谱中约为0.38~0.78 μm波谱段的辐射,由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七色光组成。红光以外、频率介于微波与可见光之间的电磁波叫红外线。紫外线在紫光以外,波长比紫光短。红外线和紫外线均为不可见光。光从一种介质斜射入另一种介质,频率越高的光偏折程度越高。
太阳光属于电磁波,电磁波的波谱图如图甲所示。电磁波在真空中传播的速度$c$约为$3×10^8$ m/s,波速$c$、波长$λ$和频率$f$之间的关系是$c=λ f$。
在自然界中,一切物体都在不停地向周围的空间发出红外线(即红外辐射),物体的红外辐射能量的大小与物体的温度和辐射的波长等因素有关,其关系如图丙所示。

(1)下列属于微波的电磁波是。
A.γ射线
B.X射线
C.雷达波
D.中波
(2)某种光的波长为$9×10^{-6}$ m,则这种光的频率约Hz(结果保留三位有效数字),则这种光是(填“可见光”“紫外线”或“红外线”)。请说出它在生活中的一种应用:。
(3)如图乙所示,红光和紫光合成的复色光斜射入玻璃砖后,经折射分开,其中(填“a”或“b”)为紫光。
(4)如图丙所示,随着温度升高,物体红外辐射能量强度的极大值向波长较(填“长”或“短”)的方向移动。
(5)如图丙所示,关于物体的红外辐射能量分布与波长、温度的关系,下列说法错误的是。
A.温度相同时,波长越长,辐射能量越大
B.波长相同时,温度越高,辐射的能量越大
C.温度相同时,波长不同,辐射能量可能相同
D.波长增加,辐射能量先增加后减少

$1.(1)C (2)3.33×10^13 $红外线 红外遥控 (3)a (4)短 (5)A

【分析】
本题是结合图像的信息题，需仔细分析甲（电磁波谱）、乙（光的折射）、丙（热辐射）的图像信息，结合电磁波相关知识、光的折射规律、热辐射特点解答各小问：
1. 第(1)问：观察甲图电磁波谱，区分各电磁波类型，找到属于微波的选项；
2. 第(2)问：利用波速公式计算频率，结合可见光波长范围判断光的类型，回忆红外线的生活应用；
3. 第(3)问：根据“频率越高的光偏折程度越高”，紫光频率高于红光，偏折更大，结合乙图折射光线判断；
4. 第(4)问：观察丙图不同温度下辐射能量极大值的位置，判断波长变化方向；
5. 第(5)问：逐一分析选项，结合丙图辐射能量分布规律，找出错误选项。
【解析】
(1) 观察甲图电磁波谱：γ射线、X射线为高频电磁波，雷达波属于微波类，中波是波长更长的电磁波，故答案为C；
(2) 根据波速公式$c=λ f$，频率$f=\frac{c}{λ}=\frac{3×10^8\ \mathrm{m/s}}{9×10^{-6}\ \mathrm{m}}=3.33×10^{13}\ \mathrm{Hz}$；可见光波长范围为$3.8×10^{-7}\ \mathrm{m}～7.8×10^{-7}\ \mathrm{m}$，该光波长$9×10^{-6}\ \mathrm{m}$大于可见光最大波长，属于红外线；红外线的应用有红外遥控、红外测温等；
(3) 题目说明“频率越高的光偏折程度越高”，紫光频率高于红光，偏折程度更大，乙图中a光线偏折程度更大，故a为紫光；
(4) 观察丙图：温度升高时，辐射能量强度的极大值对应的波长变小，即向波长较短的方向移动；
(5) 分析选项：
A. 温度相同时，辐射能量随波长先增加后减少，并非波长越长能量越大，错误；
B. 波长相同时，温度越高，辐射能量越大，符合丙图，正确；
C. 温度相同时，同一辐射曲线中不同波长处可能有相同能量，正确；
D. 波长增加，辐射能量先增后减，符合曲线形状，正确；故错误选项为A。
【答案】
(1)C (2)$3.33×10^{13}$；红外线；红外遥控（合理即可） (3)a (4)短 (5)A
【知识点】
电磁波谱；光的色散；波速、波长与频率的关系
【点评】
本题结合多幅图像考查电磁波、光的折射及热辐射相关知识，需学生准确提取图像信息并结合物理概念解答，属于基础信息类题目，侧重考查图像分析能力。
【难度系数】
0.6

2.雷达是利用电磁波来测定物体位置和速度的设备,它可以向一定方向发射电磁波脉冲,当电磁波遇到障碍物时会发生反射。雷达在发射和接收到反射回来的电磁波脉冲时,在监视屏上将对应呈现出一个尖形波。某防空雷达发射的电磁波频率为$\nu = 3× 10^{4}\ \mathrm{MHz}$,若雷达监视屏上显示某次发射和接收的尖形波如图所示(相邻刻度线间表示的时间间隔为$1× 10^{-5}\ \mathrm{s}$)。则:
(1)被监视的目标到雷达的距离是多少?
(2)该雷达发出的电磁波的波长是多少?

2.(1)由图可知,两个尖形波间隔为 10 个小格,即全程的时间为:$t_{全}=10×1×10^{-5}\ \mathrm{s}=1×10^{-4}\ \mathrm{s}$
则单程的时间为:$t=\frac{1}{2}t_{全}=\frac{1}{2}×1×10^{-4}\ \mathrm{s}=5×10^{-5}\ \mathrm{s}$
由$v=\frac{s}{t}$可得电磁波的运动路程:
$s=vt=3×10^8\ \mathrm{m/s}×5×10^{-5}\ \mathrm{s}=1.5×10^4\ \mathrm{m}=15\ \mathrm{km}$
(2)由$c=λν$可知,该雷达发出的电磁波的波长:
$λ=\frac{c}{ν}=\frac{3×10^8\ \mathrm{m/s}}{3×10^4\ \mathrm{MHz}}=\frac{3×10^8\ \mathrm{m/s}}{3×10^{10}\ \mathrm{Hz}}=0.01\ \mathrm{m}=1\ \mathrm{cm}$

【分析】
要解决该问题，需明确雷达的工作原理：雷达发射的电磁波遇目标后反射，监视屏上两个尖形波的时间间隔对应电磁波往返雷达与目标的总时间。首先根据刻度算出往返总时间，得到单程时间后，利用电磁波速度（光速）计算目标距离；再根据电磁波波速、频率、波长的关系计算波长。
【解析】
(1) 由图可知，两个尖形波间隔为10个小格，相邻刻度线时间间隔为$1×10^{-5}\ \mathrm{s}$，则电磁波往返雷达与目标的总时间：
$t_{总}=10×1×10^{-5}\ \mathrm{s}=1×10^{-4}\ \mathrm{s}$
电磁波从雷达到目标的单程时间为总时间的一半：
$t=\frac{1}{2}t_{总}=\frac{1}{2}×1×10^{-4}\ \mathrm{s}=5×10^{-5}\ \mathrm{s}$
电磁波在空气中的传播速度$c=3×10^8\ \mathrm{m/s}$，根据速度公式$s=ct$，得目标到雷达的距离：
$s=3×10^8\ \mathrm{m/s}×5×10^{-5}\ \mathrm{s}=1.5×10^4\ \mathrm{m}=15\ \mathrm{km}$
(2) 电磁波波速、频率、波长满足关系$c=λ\nu$，先统一频率单位：$\nu=3×10^4\ \mathrm{MHz}=3×10^{10}\ \mathrm{Hz}$，则波长：
$λ=\frac{c}{\nu}=\frac{3×10^8\ \mathrm{m/s}}{3×10^{10}\ \mathrm{Hz}}=0.01\ \mathrm{m}=1\ \mathrm{cm}$
【答案】
(1)$15\ \mathrm{km}$；(2)$0.01\ \mathrm{m}$（或$1\ \mathrm{cm}$）
【知识点】
电磁波的传播、波长频率波速关系
【点评】
本题结合雷达实际应用，考查电磁波测距和波长计算，属于基础应用题型，关键是理解尖形波间隔对应电磁波往返时间，单位换算需准确，难度适中。
【难度系数】
0.6