4.4电磁波谱提升检测-2021-2022学年【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第二册（word版含答案）

4.4电磁波谱提升检测
一、单选题
1.下列电磁波中，频率最高的是（　　）
A.黄光
B.红光
C.紫外线
D.无线电波
2.下列说法正确的是（??
）
A.?电磁波按照频率由大到小可以分为无线电波、可见光、X射线、γ射线
B.?均匀变化的电场周围产生的磁场一定也是均匀变化的
C.?发生多普勒效应，主要是因为波源的频率变化了
D.?拍摄日落时水面下的景物时，在照相机镜头前装一个偏振片可减弱水面反射光的影响
3.关于电磁波及其应用，下列说法不正确的是（??
）
A.?紫外线能使很多物质发出荧光，具有杀菌作用
B.?雷达是通过发射和接收无线电波来判断远处物体的方位
C.?
射线有较强的穿透能力，是一种电磁波
D.?
射线的穿透力很强，在工业中可用来探伤或流水线的自动控制
4.红外测温枪与传统的热传导测温仪器相比，具有响应时间短、测温效率高、操作方便、防交叉感染（不用接触被测物体）的特点。下列说法中正确的是（??
）
A.?红外线也属于电磁波，其波长比红光短
B.?高温物体辐射红外线，低温物体不辐射红外线
C.?红外测温枪能测温度与温度越高的人体辐射的红外线越强有关
D.?爱因斯坦最早提出“热辐射是一份一份的、不连续的”观点，并成功解释了光电效应现象
5.为抗击新冠肺炎，进出小区需用额温枪测量体温，其测温利用的是（??
）
A.?X射线????????????????????????????????B.?紫外线????????????????????????????????C.?可见光????????????????????????????????D.?红外线
6.下列说法中正确的是（　　）
A.?电子的衍射图样表明电子具有粒子性
B.?粒子的运动速率增大，其德布罗意波的波长也增大
C.?为了解释黑体辐射规律，爱因斯坦提出了能量量子化的观点
D.?黑体辐射中，随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
7.下列几种说法中，正确的是（?
?）
A.?均匀变化的电场可产生均匀变化的磁场
B.?紫外线是一种紫色的可见光
C.?红外线、可见光、紫外线、γ射线，是按波长由长到短排列
D.?红外夜视镜是利用了红外线波长大，易干涉的特点
8.下列关于电磁波谱的说法，下列说法正确的是（??
）
A.?验钞机验钞票真伪体现了红外线的荧光效应
B.?相同条件下，电磁波谱中最难发生衍射的是X射线
C.?利用雷达测出发射微波脉冲及接收到脉冲的时间间隔可以确定雷达和目标的距离
D.?夏天太阳把地面晒得发热是因为可见光的热效应在各种电磁波中最强的
9.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
10.电磁波已广泛应用于很多领域．光波也是一种电磁波，下列说法正确的是（　　）
A.?手机发射和接收信号都是利用波长50﹣10米的短波传送的
B.?手机上网和WiFi上网都是利用光线传输信息的
C.?常用的遥控器通过发射紫外线脉冲信号来遥控电视机
D.?微波、红外线、紫外线、伦琴射线的频率依次减小
11.以下说法正确的是（　　）
A.?B超、彩超、交通测速等利用了多普勒效应
B.?惠更斯原理解释了波的衍射现象与狭缝或障碍物的大小的关系
C.?电磁波按照频率由大到小可以分为无线电波、光波、X射线、γ射线
D.?只有横波，叠加的两列波的频率相等，振动情况相同，相位差恒定就能产生稳定的干涉
12.考场屏蔽器在工作过程中以一定的速度由低端频率向高端频率扫描，使手机接收报文信号时形成乱码干扰，不能与基站建立连接，手机表现为无网络信号、无服务系统等现象．由此可知（　　）
A.?电磁波必须在介质中才能传播
B.?手机基站发出的电磁波仍然存在于教室
C.?手机信号屏蔽器在考场范围内消除了基站发出的电磁波
D.?手机信号屏蔽器只影响手机上网和接发短信，不影响打电话
13.关于电磁波的应用，下列说法正确的是（　　）
A.?电磁波在真空中的速度为c=3.00×108m/s??????????B.?在电磁波谱中，紫外线的频率比γ射线的频率大
C.?只有高温的物体才能发射红外线?????????????????????????D.?手机只能接收电磁波，不能发射电磁波
14.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（　　）
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
15.某气象雷达发出的电磁波，频率是6.0×108Hz，该电磁波在真空中的波长是（　　）
A.?1.8×1018m???????????????????????????????B.?20m???????????????????????????????C.?0.50m???????????????????????????????D.?0.05m
16.关于LC振荡电路，下面哪些叙述是正确的（　　）
A.?电容器开始放电时，电路电流最大??????????????????????B.?电路中电流最大时，电路中的电场能最大
C.?电容器放电完毕时，电路中的电流最大???????????????D.?电容器反向充电开始时，电路中的磁场能最小
二、综合题
17.
（1）电磁波广泛应用在现代医疗中。下列属于电磁波应用的医用器械有（??
）
A.杀菌用的紫外灯
B.拍胸片的X光机
C.治疗咽喉炎的超声波雾化器
D.检查血流情况的“彩超”机
（2）我国的光纤通信技术处于世界领先水平。光纤内芯（内层玻璃）的折射率比外套（外层玻璃）的________（选填“大”或“小”）。某种光纤的内芯在空气中全反射的临界角为
，则该内芯的折射率为________。（取
，结果保留2位有效数字）
（3）国际宇航联合会将2020年度“世界航天奖”授予我国“嫦娥四号”任务团队。“嫦娥四号”任务创造了多项世界第一、在探月任务中，“玉兔二号”月球车朝正下方发射一束频率为f的电磁波，该电磁波分别在月壤层的上、下表面被反射回来，反射波回到“玉兔二号”的时间差为
。已知电磁波在月壤层中传播的波长为
，求该月壤层的厚度d。
18.微波炉，顾名思义，就是用微波来煮饭烧菜的，微波是一种电磁波，这种电磁波很有“个性”，微波一碰到金属就发生反射，金属没办法吸收或传导它；微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料，但不会消耗能量；而含有水分的食物，微波不但能透过，而且能量也会被吸收，为了不干扰雷达和其他通信系统，微波炉的工作频率多选用915MHz或2450MHz．
微波炉的工作原理是：磁控管将电能变成微波，由可旋转的搅拌器（风扇状的金属）旋转起来后对微波向各个方向反射，让微波能量均匀地分布在烹调腔内，当微波辐射到食品上时，食品中的水分子（极性分子，正负电荷的中心不重合）极性的取向将随微波场而变动，使得水分子与相邻分子相互作用，产生了类似摩擦的现象，使水温升高，因此，食品的温度也就上升了，用微波加热的食品，因其内部也同时被加热，使整个物体受热均匀，升温速度也快，且能深入食物5cm进行加热，回答下列问题：
（1）微波是频率为300MHz到30000MHz的无线电波，微波炉的工作频率多选用915MHz或2450MHz，为什么选用这样的频率？
（2）微波炉门上要安装“安全联锁开关”，它能确保炉门打开时，微波炉不能工作，炉门关上时，微波炉才能工作，并且微波炉的玻璃门也要安装网状金属片，请分析这样做的道理．
（3）下列关于微波炉使用的做法，正确的是　　　　　　
．
A.可用金属器皿装上食物放入微波炉中加热
B.可用瓷制碗蝶装上食物放入微波炉中加热，但瓷制碗蝶不能镶有“金”、“银”花边
C.可将生鸡蛋直接放入微波炉中加热
D.可将袋装牛奶直接放入微波炉中加热
（4）昨天早晨妈妈告诉小明，中午回来后用微波炉将馒头加热2min，小明误将时间调到了4min，取出后发现馒头发硬、发黑，失去香味，根本无法食用，试分析其原因．
答案解析
1.【答案】
C
【解析】在电磁波中，按频率由小到大排列，应是无线电波、红光、黄光、紫外线，因此在这些电磁波中，频率最高是紫外线，ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】按照电磁波谱的分布，可以判别其频率最高的是紫外线。
2.【答案】
D
【解析】A.电磁波按照频率由小到大可以分为无线电波、光波（包括红外线、紫外线、可见光）、X射线、γ射线，A不符合题意；
B.均匀变化的电场周围产生的磁场一定是恒定的，B不符合题意；
C.发生多普勒效应，主要是因为观察者相对波源靠近或远离，C不符合题意；
D.拍摄日落时水面下的景物时，在照相机镜头前装一个偏振片，让它的透振方向与水面的反射光的偏振方向垂直，从而减弱水面反射光的影响，使水下的景物影像更加清晰，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】电磁波按照频率从小到大可以分为电磁波、光波、X射线和射线；均匀变化的电场周期产生的磁场一定是恒定的；发生多普勒效应主要是因为观察者和波源的距离发生相对变化。
3.【答案】
C
【解析】A.
紫外线是波长比可见光短的电磁波，它有显著的化学效应和荧光效应，还具有杀菌作用，医院里的病房就利用紫外线消毒，A正确，不合题意；
B.雷达是利用电磁波测定物体位置的无线电设备；发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率（径向速度）、方位、高度等信息，B正确，不合题意；
C.
射线能贯穿几毫米厚的铝板，有较强的穿透能力，是原子核发生衰变释放出的高速电子流，C错误，符合题意；
D.
射线是原子核发出的，是频率很高的电磁波，它的穿透力很强，在工业中可用来探伤或流水线的自动控制，也可在医院里用
射线来杀死癌细胞，D正确，不合题意。
故答案为：C。
【分析】射线属于核内电子流，不是电磁波。
4.【答案】
C
【解析】A．红外线也属于电磁波，其波长比红光长，A不符合题意；
B．所有物体都辐射红外线，只是不同温度的物体辐射的红外线强度不同，B不符合题意；
C．温度越高的物体，辐射的红外线越强，传感器接收到不同强度的红外线即能测出不同人体的温度，C符合题意；
D．普朗克提出的能量不连续的观点，爱因斯坦利用光子说成功揭示了光电效应，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】红外线的波长大于红光的波长；任何物体都会辐射红外线；普朗克提出了能量不连续的观点。
5.【答案】
D
【解析】测温枪的原理是根据接收到的红外线强弱来测定温度的，而不同温度的物体辐射红外线的强弱不同，温度越高辐射红外线就越强，D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
【分析】测温枪的原理是利用红外线的强弱来测定体温的大小。
6.【答案】
D
【解析】A．
衍射是波特有的性质，因此电子的衍射图样表明电子具有波动性，A不符合题意；
B．
运动的速度越大则其动量越大，由
可知其对应的德布罗意波的波长越小。B不符合题意；
C．
为了解释黑体辐射规律，普朗克提出了能量子的观点，C不符合题意；
D．根据黑体辐射规律可知，黑体辐射中，随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据德布罗意关系可以得到，当粒子的动量越小，对应的波长就越长，波动性就越明显；对于黑体辐射，温度越高，辐射强度也会增加，同时辐射的频率会增加，对应的波长会减小。
7.【答案】
C
【解析】A项：均匀变化的电场产生恒定的磁场，A不符合题意；
B项：紫外线是一种波长比紫色光短的不可见光，B不符合题意；
C项：红外线、可见光、紫外线、γ射线，是按波长由长到短排列，C符合题意；
D项：红外夜视镜是利用了红外线比可见光波长长，更容易发生衍射，则容易绕过障碍物，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】电磁波谱非常的宽，无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波，并且频率越来越大，波长越来越短。
8.【答案】
C
【解析】验钞机是利用了紫外线的荧光作用，A不符合题意；电磁波谱中比X射线波长短的还有γ射线，相同条件下，电磁波谱中最难发生衍射的是γ射线，B不符合题意。电磁波测距就是利用发射脉冲和接收脉冲的时间间隔来确定的，C符合题意；热效应最强的是红外线，D不符合题意；
故答案为：C.
【分析】利用光的反射可以确定物体物体的位置，结合每个选项中关于电磁波的应用分析即可。
9.【答案】
A
【解析】解：按照波长从大到小的顺序依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线．
故选：A．
【分析】电磁波谱按照波长从大到小的顺序依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线．
10.【答案】
A
【解析】A、手机发射和接收的信号都是利用无线电波中的微波；其波长约为50﹣10米的；故A正确；
B、手机上网和Wifi上网都是利用电磁波来传输信息的；故B错误；
C、常用的遥控器通过发射红外线脉冲信号来遥控电视机；故C错误；
D、微波、红外线、紫外线、伦琴射线的频率依次增大；波长依次减小；故D错误；
故选：A
【分析】根据以下知识答题：
①??????
电磁波、光波、声波都能传递信息；
②明确电磁波谱的波长及频率的分布及应用．
11.【答案】
A
【解析】A、B超、彩超、交通测速等利用了多普勒效应，通过测量自身和目标之间有相对运动产生的频率即为多普勒效应；故A正确；
B、惠更斯原理只能解释波的传播方向，无法说明衍射现象与狭缝或障物大小的关系，故B错误；
C、根据电磁波谱可知，电磁波按照波长的由大到小分为无线电波、光波、X射线、γ射线；故C错误；
D、根据干涉条件可知，不管是横波还是纵波，只要叠加的两列波的频率相等，振动情况相同，相位差恒定就能产生稳定的干涉．故D错误．
故选：A．
【分析】振源与观察者之间存在着相对运动，使观察者听到的声音频率不同于振源频率的现象．明克确电磁波谱的内容；并掌握干涉条件．
12.【答案】
B
【解析】A、手机信号是电磁波，电磁波本身就是特殊物质，所以可以不借助于介质传播，故A错误；
B、手机信号屏蔽器是利用屏蔽器发出的信号去干扰手机从基站传过来的信号，从而起到屏蔽作用，不是利用静电屏蔽的原理来工作的．故手机基站发出的电磁波仍然存在于教室中；故B正确；C错误；
D、由于屏蔽器干扰了手机信号，故对于打电话、上网及接收短信均受到影响；故D错误；
故选：B
【分析】考场上使用手机信号屏蔽器，是以一定的速度由低端频率向高端扫描．该扫描速度可以在手机接收信号中形成乱码干扰，手机不能检测出从基站发出的正常数据，起到屏蔽手机信号的作用．
13.【答案】
A
【解析】A、电磁波在真空中的速度为c=3.00×108m/s．故A正确．B、电磁波谱中，紫外线的频率比γ射线的频率小．故B错误．C、一切物体均发射红外线．故C错误．D、手机既接收电磁波，又发射电磁波．故D错误．
故选：A．
【分析】电磁波的传播不需要介质，电磁波传播速度3.00×108m/s，电磁波有：无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线．它们的波长越来越短，频率越来越高，一切物体均发出红外线，手机既接收电磁波，又发射电磁波．
14.【答案】
B
【解析】A、雷达是利用了无线电波中微波来测距的；故A正确；B、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；C、紫外线具有很强的消毒作用；故C正确；D、线外线可以用于遥控器；故D正确；
本题选不正确的；故选：B
【分析】明确常见电磁波的性质及其在我们生活中的应用即可作答．
15.【答案】
C
【解析】解答：电磁波在真空中传播速度为c=3×108m/s，频率f=6.0×109Hz，
由c=λf得
波长
代入数据解得，λ=0.5m
故选C．
分析：电磁波在真空中传播速度为c=3×108m/s，而c=λf
，
由此公式求电磁波的波长λ
．
16.【答案】
C
【解析】A、在LC振荡电路中，当电容器放电时，电流在增大，该电流具有正弦式变化规律，所以刚刚开始放电时的电流为0．故A错误；
B、当电容器放电时，电流在增大，该电流具有正弦式变化规律，所以放电结束时的电流最大，此时电路中的电场能最小，磁场能最大．故B错误；
C、当电容器放电时，电流在增大，该电流具有正弦式变化规律，所以放电结束时的电流最大．故C正确；
D、电容器反向充电开始时，是放电结束时，此时电路中的电流最大，所以电路中的磁场能最大．故D错误．
故选：C
【分析】在LC振荡电路中，当电容器放电时，电流在增大，电容器上的电荷量减小，电场能转化为磁场能；当电容器充电时，电流在减小，电容器上的电荷量增大，磁场能转化为电场能．该电流具有正弦式变化规律，比照明交流电频率高很多．
17.【答案】
（1）A,B
（2）大；
（3）解：电磁波的在土壤中传播速度满足
根据题意可知
解得土壤厚度为
【解析】（1）A．紫外灯的频率高，能量强，所以用于杀菌，属于电磁波的应用，A符合题意；
B．X光的穿透能力较强，所以用于拍胸片，属于电磁波的应用，B符合题意；
C．超声波雾化器是超声波的应用，与电磁波无关，C不符合题意；
D．彩超属于超声波的应用，与电磁波无关，D不符合题意。
故答案为：AB。（2）根据全反射定律
可知光钎内芯的折射率比外套的折射率大，这样光在内芯和外壳的界面上才能发生全反射，保证信息的传输。折射率为
【分析】（1）电磁波谱非常的宽，无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波，并且频率越来越大，波长越来越短；
（2）通过几何关系求出光的入射角和折射角，利用折射定律求解介质的折射率；
（3）结合电磁波的频率和波长求解电磁波在土壤中的传播速度，乘以传播时间的一半即为土壤的厚度。
【答案】
（1）使用微波是因为微波能周围的物体发热，雷达和其它通信系统使用的是微波这种无线电波，微波炉使用915MHz或2450MHz这两种频率的微波主要是为了不干扰雷达和其它通信系统．
（2）电磁波具有能量，对人体有伤害，微波炉门上要安装“安全联锁开关”，它能确保炉门打开时，微波炉不能工作，炉门关上时，微波炉才能工作，并且微波炉的玻璃门也要安装网状金属片，目的防止电磁波从炉门处泄漏，对人体或其它物体造成伤害。
（3）B
（4）从微波炉原理可知，微波辐射到食品上时，食品表面和内部的水分子与相邻分子相互作用，产生了类似摩擦的现象，水温升高，食物变热．加热时间过长，食物内水分全蒸发，因此食品发硬、发黑，失去香味。
【解析】（1）使用微波是因为微波能周围的物体发热，雷达和其它通信系统使用的是微波这种无线电波，微波炉使用915MHz或2450MHz这两种频率的微波主要是为了不干扰雷达和其它通信系统．（2）电磁波具有能量，对人体有伤害，微波炉门上要安装“安全联锁开关”，它能确保炉门打开时，微波炉不能工作，炉门关上时，微波炉才能工作，并且微波炉的玻璃门也要安装网状金属片，目的防止电磁波从炉门处泄漏，对人体或其它物体造成伤害．（3）AB、微波炉是利用电磁波来加热食物的．微波炉中不能使用金属容器，因为微波能在金属中产生大量的热量，会损坏微波炉和器皿．故A错误、B正确．C、当鸡蛋放进微波炉里加热的时候，在这个封闭的空间里，很短的时间内就会产生很多热量，这些热量一下子来不及从鸡蛋表面的小孔跑出去，蛋壳里的空气也在膨胀，鸡蛋内部的压力变得很大，就会引起爆炸了，故C错误．D、对于盒装牛奶，盒子的内壁有铝箔，由于金属能屏蔽电磁波，所以电磁波无法达到盒内的牛奶中，故D错误．故选：B（4）从微波炉原理可知，微波辐射到食品上时，食品表面和内部的水分子与相邻分子相互作用，产生了类似摩擦的现象，水温升高，食物变热．加热时间过长，食物内水分全蒸发，因此食品发硬、发黑，失去香味．
【分析】微波炉工作时，其产生的电磁波，使食物的水分子随之振动，剧烈振动产生大量的热能被食物吸收，内能增加了，所以能量转化过程是电能转化为内能；
微波一碰到金属就发生反射，金属根本无法吸收或传导它，所以食物不能用金属容器装入后放进炉内加热；
微波炉的外壳用不锈钢等金属材料制成，微波一碰到金属就发生反射，装食物的容器则用绝缘材料制成，所以微波在金属外壳、食物容器上几乎不消耗能量；微波能直达食物内部5cm深，食物的内部和外部几乎同时变熟，其能量大部分被食物吸收，所以微波炉烹饪速度快且热效率高．