4.3电磁波谱课后练习(word版含答案)

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名称 4.3电磁波谱课后练习(word版含答案)
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-02-19 21:54:46

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文档简介

4.3电磁波谱
一、选择题(共15题)
1.下列说法中正确的是(  )
A.电视机遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机
B.照相机镜头涂有增透膜,各种颜色的可见光几乎能全部透过镜头
C.车站行李安检机采用X射线,X射线穿透能力比紫外线强
D.观看3D电影时,观众戴的偏振眼镜两个镜片的透振方向相平行
2.下列关于电磁波的说法中不正确的是
A.微波炉能快速加热食物是利用红外线具有显著的热效应
B.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.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.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
3.关于电磁波及其应用,下列说法正确的是(  )
A.变化的磁场不能产生电场
B.电视机接收的既有声音信号,还有图像信号
C.可见光不是电磁波
D.电磁波没有能量
4.某广播电台的发射功率为10kW,所发射的电磁波在空气中的波长为187.5m,若发射的光子在各个方向是均匀的,离天线2.5km处,直径为2m的环状天线接收功率为(  )
A.4.0×10-4W B.8.0×10-3W
C.2.0×10-5W D.2.0×10-4W
5.下列说法中正确的是(  )
A.各种电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是γ射线
B.X射线的穿透本领比γ射线更强
C.红外线有显著的热效应,紫外线有显著的化学作用
D.低温物体不能辐射红外线
6.下列有关电磁波的说法,正确的是(  )
A.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是最强的
B.通信中广泛应用的无线电波是电磁波谱中波长最短的
C.手机使用过程中发射的无线电波都是经过调制的
D.相同条件下,电磁波谱中最难发生衍射的是X射线
7.电磁波与声波比较不正确的是(  )
A.电磁波的传播不需要介质,声波的传播需要介质
B.由空气进入水中时,电磁波速度变小,声波速度变大
C.由空气进入水中时,电磁波波长变短,声波波长变长
D.电磁波和声波在介质中的传播速度都是由介质决定的,与频率无关
8.紫外线杀菌灯是一种用于室内物体表面和空气的杀菌消毒灯,在防控重点场所可使用一种人体感应紫外线杀菌灯。这种灯装有红外线感应开关,人来灯灭, 人走灯亮,为人民的健康保驾护航。下列说法错误的是(  )
A.红外线感应开关通过接收到人体辐射的红外线来控制电路通断
B.红外线的衍射能力比紫外线的强
C.紫外线能消杀病菌是因为紫外线具有较高的能量
D.红外线的光子能量比紫外线的大
9.下列关于电磁波谱的说法正确的是(  )
A.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是最强的
B.验钞机验钞票真伪体现了红外线的荧光效应
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与目标的距离
D.相同条件下,电磁波谱中最难发生衍射的是X射线
10.电磁波在空气中传播的速度是3.0×108m/S.某广播电台发射波长为50m的无线电波,无线电波的频率是( )
A.1.50×106 Hz B.6.0×106 Hz C.5.0×106 Hz D.3.0×106 Hz
11.一般雷达发出的电磁波频率多在200MHz-1000MHz的范围内,下列说法正确的是(  )
A.电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的
B.上述频率范围的电磁波的波长约在0.3m~1.5m之间
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.若测出雷达从发射电磁波到接收反射回来的电磁波的时间,就可以确定障碍物的体积
12.下列说法中正确的是( )
A.声源向静止的观察者运动,观察者接收到的频率小于声源的频率
B.电磁波谱波长由长到短顺序是无线电波、紫外线、可见光、红外线、X-射线、γ-射线
C.机械波只能在介质中传播,波源周围如果没有介质,就不能形成机械波
D.宇宙飞船以接近光速的速度经过地球时,地球上的人观察到飞船上的时钟变快
13.关于光波和无线电波,下列说法正确的是(  )
A.光波不是电磁波、无线电波是电磁波 B.都可以在真空中传播
C.在真空中的传播速度都是3×108m/s D.二者的波长、频率均相同
14.关于电磁波及其应用的下列说法正确的是(  )
A.红外线应用在遥感技术中,是利用它穿透本领强的特性
B.当电视机离电视发射塔较近时,用室内天线也可收到信号,这是电磁波的衍射现象
C.太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同
D.机场安检时借助X射线能看到箱内物品,紫外线的波长比伦琴射线长,其显著作用是荧光作用
15.关于电磁波谱,下列说法中正确的是(  )
A.X射线穿透性强,机场安检用来检查旅客是否携带违禁品
B.高温物体才能向外辐射红外线
C.紫外线可使钞票上的荧光物质发光
D.无线电波可广泛用于通信和广播
二、填空题
16.X射线穿透物质的本领比γ射线更强( )
17.判断下列说法的正误。
(1)各种电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是γ射线。( )
(2)红外线有显著的热效应,紫外线有显著的化学作用。( )
(3)低温物体不能辐射红外线。( )
(4)紫外线在真空中的传播速度大于可见光在真空中的传播速度。( )
(5)可利用红外线的荧光效应辨别人民币的真伪。( )
(6)X射线的穿透本领比γ射线更强。( )
18.如果在太空设立太阳能卫星电站,可24小时发电,且不受昼夜气候的影响。利用微波——电能转换装置,将电能转换成微波向地面发送,卫星电站的最佳位置在离地1100km的赤道上空,微波定向性很好,飞机通过微波区不会发生意外,但微波对飞鸟是致命的。可在地面站附近装上保护网或驱逐音响,不让飞鸟通过。预计在21世纪初地球上空将建起卫星电站。(地球半径R=6400km)
(1)太阳能电池将实现哪种转换_____
A.光能——微波 B.光能——热能 C.光能——电能 D.电能——微波
(2)在1100km高空的电站卫星的速度约为_____
A.3.1km/s B.7.2km/s C.7.9km/s D.11.2km/s
(3)微波指( )
A.超声波 B.次声波 C.电磁波 D.机械波
(4)飞机外壳对微波的哪种作用,使飞机安全无恙_____
A.反射 B.折射 C.衍射 D.干涉
(5)微波对飞鸟是致命的,这是因为微波的_____
A.电离作用 B.穿透作用 C.生物电作用 D.产生强涡流
19.电磁波谱与电磁波的能量
(1)电磁波谱
a.概念:按电磁波的____或____大小的顺序把它们排列起来,就是电磁波谱。
b.各种电磁波按波长由大到小排列顺序为:____、红外线、___ 、_____、X射线、γ射线。
c.各种电磁波的特性
①无线电波:用于____ 、卫星通信、____等的信号传输。
②红外线:用来____等。
③可见光:照亮自然界,也可用于____。
④紫外线:用于___。
⑤X射线:用于诊断病情
⑥γ射线:可以摧毁______。
(2)电磁波的能量
a.光是一种电磁波,光具有能量。
b.电磁波具有______,电磁波是一种物质。
三、综合题
20.某电台的广播频率为640kHz,则此电台发射电磁波的波速为多少?波长为多少?
21.波长为0.6的红光,从10m外的交通信号灯传到你的眼睛,大约需要多长时间?这个距离是波长的多少倍?
22.选修1-1模块(本题共2小题,共16分,第(1)小题4分,第(2)小题12分)
(1)下面关于各种电器应用的电磁学原理的说法中,错误的是 ( )
A.微波炉是用电热棒加热食物的
B.变压器应用了电磁感应现象
C.电视机的显像管应用了磁场使电子束偏转的原理
D.电磁灶是利用电磁感应原理制成的
(2)如图所示,质量为1kg的金属杆放在相距1m的两水平轨道上,金属杆与轨道间的动摩擦因数为0.6,两轨道间存在着竖直方向的匀强磁场,当杆中通有方向如图所示大小为5A的恒定电流时,可使金属杆向右匀速运动(g=10m/s2)
①判断两轨道间磁场的方向;
②磁感应强度B的大小为多少?
23.某居住地A位于某山脉的一边,山脉的另一边P处建有一无线电波发射站,如图所示。该发射站可发送频率为的中波和频率为的微波,已知无线电波在空气中的传播速度都为,求:
(1)该中波和微波的波长各是多少;
(2)发射站发出的电磁波是经过干涉还是衍射后到达居住地A处;
(3)若两种波的接收效果不同,请说明哪一种波的接收效果更好?为什么?
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】
A.电视机遥控器的信号是用红外线的,A错误;
B.照相机镜头上的增透膜只允许特定波长的光全部透过镜头,B错误;
C.安检仪使用X射线,是因为X射线的穿透能力强,C正确;
D.观看3D电影用的偏振镜片的透振方向相互垂直,D错误。
故选C。
2.A
【详解】
A.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,不是利用红外线来加热,A错误,符合题意;
B.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,B正确,不符合题意;
C.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,C正确,不符合题意;
D.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,D正确,不符合题意。
故选A。
3.B
【详解】
A.根据麦克斯韦的电磁场理论可知,变化的磁场产生电场。故A错误;
B.电视机接收的既有声音信号,还有图象信号,故B正确;
C.电磁波按照波长逐渐减小的顺序分别为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、伽马射线。故可见光是电磁波,故C错误;
D.电磁波本身就是物质、本身具有能量,比如微波炉就是利用电磁波的能量工作的,故D错误。
故选B。
4.A
【详解】
以电台发射天线为球心,则半径为R的球面积S=4πR2.而环状天线的面积S′=πr2,所以
接收功率
故A正确,BCD错误。
故选A。
5.C
【详解】
A.干涉和衍射现象是光的波动性的体现,波长越长,越容易产生,而γ射线的波长最短,所以A错误;
B.γ射线的穿透本领比X射线更强,所以B错误;
C.红外线有显著的热效应,紫外线有显著的化学作用,所以C正确;
D.一切物体都能辐射红外线,所以D错误;
故选C。
6.C
【详解】
A.在各种电磁波中热效应最强的是红外线,A错误;
B.通信中的无线电波是电磁波谱中波长较长的波,B错误;
C.声音信号通常要通过调制加载在高频信号上后,才向外发射,故手机使用过程中发射的无线电波都是经过调制的,C正确;。
D.电磁波谱中比X射线波长短的γ射线,更难发生衍射,D错误。
故选C。
7.D
【详解】
电磁波表示是一种物质,其传播不需要介质;机械振动在介质中的传播是机械波,机械波的传播离不开介质,A正确;真空中电磁波传播最快,故由空气进入水中传播时,电磁波的速度变小;声波在固体中传播最快,气体中传播最慢,故由空气进入水中传播时,声波的传播速度变大,根据波速与波长关系公式,由空气进入水中传播时,电磁波的波长变小,声波的波长变大,BC正确;声波的传播速度在介质中是由介质决定的,与频率无关;而电磁波的传播速度;而n与光的频率有关,故电磁波在介质中的速度与频率有关,D错误.
8.D
【详解】
A.由于人体可以向外辐射红外线,所以红外线感应开关通过接收到人体辐射的红外线来控制电路的通断,故A正确;
B.由于红外线的波长比紫外线的波长长,所以红外线的衍射能力比紫外线的强,故B正确;
C.紫外线频率高,则根据光子能量公式,可知紫外线具有较高的能量,故而可以灭菌消毒,故C正确;
D.红外线的频率小于紫外线的频率,则红外线的光子能量低于紫外线的光子能量,故D错误。
故选D。
9.C
【详解】
A.在各种电磁波中热效应最强的是红外线,A错误;
B.验钞机是利用了紫外线的荧光效应,B错误;
C.雷达测距是利用发射脉冲和接收脉冲的时间间隔来确定的,C正确;
D.电磁波谱中比X射线波长短的γ射线,更难发生衍射,D错误。
故选C。
10.B
【详解】
试题分析:根据波速、波长、频率的关系式v=λf求出无线电波的频率,接收电台的调谐频率等于电磁波的频率.
解:根据c=λf得,f==Hz=6×106Hz.
所以无线电波的频率为6×106Hz,故B正确,ACD错误.
故选B.
11.B
【详解】
A.由麦克斯韦电磁理论,周期性变化的电场或磁场才能产生电磁波,A错误;
B.由波长
知200MHz电磁波的波长为
1000MHz电磁波的波长为
B正确;
C.波长越短的电磁波波动性越小,越不易绕过障碍物,C错误;
D.测出雷达从发射电磁波到接收反射回来的电磁波的时间,可以测出障碍物与雷达间的距离,并不能确定障碍物的体积,D错误。
故选B。
12.C
【详解】
A.声源向静止的观察者运动时,产生多普勒效应,则观察者接收到的频率大于声源的频率,选项A错误;
B.在电磁波谱中按照波长由长到短排列的顺序是:无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X-射线、γ-射线,选项B错误;
C.机械波只能在介质中传播,波源周围如果没有介质,就不能形成机械波,选项C正确;
D.宇航员驾驶宇宙飞船以接近光速经过地球时,根据时间的相对性,知时间间隔变长,地球上的人观察到飞船上的时钟变慢,选项D错误。
故选C。
13.BC
【详解】
ABC.光波和无线电波本质上都是电磁波,都可以在真空中传播,在真空中传播的速度都是3×108m/s,A错误,BC正确;
D.光波和无线电波波长、频率不同,D错误。
故选BC
14.BD
【详解】
A.红外线用于遥感技术,是因为其波长很长,衍射能力强,不容易被云雾里的小分子散射掉,穿过云雾的能力比较好,故A错误;
B.当电视机离电视发射塔较近时,用室内天线也可收到信号,这是电磁波的衍射现象,故B正确;
C.太阳光中的可见光在真空中传播速度是3×108m/s,医院“B超”中的超声波在15℃空气中传播速度是340m/s,故C错误;
D.机场安检时借助X射线穿透能力强能看到箱内物品,紫外线的波长比伦琴射线长,其显著作用是荧光作用,用于防伪,故D正确。
故选BD。
15.ACD
【详解】
A.机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪是利用X射线的穿透本领,A正确;
B.一切物体均向外辐射红外线,只是温度越高的,辐射越强,B错误;
C.紫外线可使钞票上的荧光物质发光,C正确;.
D.无线电波的波长较长,可以用于通信、广播及其他信号传输,D正确。
故选ACD。
16.错误
【详解】
γ射线的波长比X射线的波长短,即γ射线的频率比X射线的频率大,由ε = hν可知,γ射线具有的能量比X射线的大,穿透物质的本领比X射线强,故题干说法错误。
17. 错误 正确 错误 错误 错误 错误
18. C B C A D
【详解】
(1)太阳能电池是把光能转化为电能的装置,故选C;
(2)据v=,第一宇宙速度v1=7.9km/s,设卫星电站速度为v2,则
v2=v1=7.9=7.2(km/s)
故选B。
(3)运用电磁波谱知识可知,微波是电磁波的一部分,故选C。
(4)微波波长较短,易于反射,故选A。
(5)微波的频率很高,这样的电磁波在生物体内可引起涡流,由于卫星电站功率很大,相应地涡流产生的能量很大,足以将鸟热死,故选D。
19. 波长 频率 无线电波 可见光 紫外线 广播 电视 加热理疗 通信 消毒 病变的细胞 能量
20.3×108m/s;468.75m
【详解】
电磁波速c=3×108m/s
根据
c=λf
该电台的波长
21.,
【详解】
红光在真空中的速度为c=3×108m/s,从10m外的传来需要时间为
在这个距离中有波长的个数为
22.(1)A(2) 磁场方向竖直向上 1.2T
【详解】
试题分析:(1)微波炉产生的微波直接进入食物内部引起水分子的剧烈振动,内能增加温度升高,故A项说法错;其它项说法正确.
(2)解:①根据题意,金属杆受到的安培力向右,根据左手定则可判断磁场方向竖直向上.
②金属杆匀速运动,合力为零,,,,,可得T
23.(1)750m,1m (2)衍射(3)中波的接收效果更好,因为中波的波长较长,衍射现象明显
【详解】
(1)根据,解得:

(2)衍射是波绕过障碍物的现象。无线电波绕过山脉到达A处,发生了衍射现象;
(3)频率为400kHz的中波线接收效果更好,因为它的波长长,波长更接近山体的尺寸,衍射现象更明显。
答案第1页,共2页