4.4电磁波家族 课后练习（word 含答案）

4.4电磁波家族
一、选择题（共15题）
1．在电磁波谱中，红外线、可见光和紫外线三种电磁波频率大小的关系是
A．红外线的频率最大，可见光的频率最小
B．紫外线的频率最大，红外线的频率最小
C．可见光的频率最大，红外线的频率最小
D．紫外线的频率最大，可见光的频率最小
2．地震会造成大量建筑物倒塌，为了将埋在倒塌建筑中的被困者迅速解救出来，救援队在救援过程中使用生命探测仪来寻找被压在废墟中的伤员，这种仪器主要是接收人体发出的（　　）
A．可见光 B．红外线 C．紫外线 D．声音
3．下列说法正确的是（ ）
A．胃镜利用了光的全反射原理
B．用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象
C．用标准平面检查光学仪器平面的平整程度是利用光的偏振现象
D．验钞机是利用红外线的特性工作的
4．微波炉加热食物时常常出现受热不均的情况，造成该现象的主要原因是电磁波的（　　）
A．反射 B．折射 C．衍射 D．干涉
5．电磁波在空气中的传播速度为3×108m/s，某广播电台能够发射波长为15m的无线电波，那么收音机接收这个电台时调谐的频率应工作在（ ）
A．45MHz B．50MHz C．20MHz D．6MHz
6．下列说法正确的是（　　）
A．电磁波需要介质才能传播
B．机械波只能在空气中传播
C．在空气中传播的声波是横波
D．光在真空中的传播速度与光的频率无关
7．关于物理知识在生活中的应用，下列说法不正确的是（　　）
A．机场车站所用的测试人体温度的测温仪应用的是紫外线
B．雷达是利用无线电波中的微波来测定物体位置的无线电设备
C．γ射线可以用来治疗某些癌症
D．医院给病人做的脑部CT利用的是X射线或γ射线的穿透本领较强
8．氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光a，从n=3的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光b，则（　　）
A．真空中，光a的波长大于光b的波长
B．氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时可能会辐射出紫外线
C．氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出γ射线
D．用可见光a照射处于n=2能级的氢原子，其一定跃迁到n=4能级
9．关于电磁波，下列说法中正确的是（ ）
A．电磁波可能是纵波，也可能是横波
B．在日常生活中所说的热辐射就是指红外线辐射
C．均匀变化的电场在周围空间产生均匀变化的磁场
D．紫外线的主要作用是穿透作用和荧光作用
10．对下列电器或设备的工作原理的描述，正确的是（　　）
A．微波炉是利用电磁感应原理使食物温度升高的
B．手机无线充电的过程利用了电磁感应原理
C．雷达是利用超声波的多普勒效应进行测距和定位的
D．红外体温计是通过接收人体发射的X射线来测体温的
11．微波炉是通过微波加热食物的。所谓的微波是指频率在300MHz~3000GHz之间的电磁波。若某微波的频率为1500MHz，电磁波在真空中的速度，则该微波的波长为（　　）
A．0.002m B．0.02m C．0.2m D．2m
12．下列关于无线电波的叙述正确的是(　　)
A．无线电波是波长从几十千米到几毫米的电磁波
B．无线电波在任何介质中传播速度均为3.0×108 m/s
C．无线电波不能产生干涉和衍射现象
D．无线电波由真空进入介质传播时，波长变短
13．关于波的现象，下列说法正确的有（　　）
A．根据麦克斯韦电磁场理论可知，变化的磁场一定会产生电磁波
B．声波和电磁波由空气进入水中，声波的波长变长而电磁波的波长变短
C．波源沿直线匀速靠近一静止接收者，则接收者接收到波信号的频率会比波源频率高
D．照相机等的镜头涂有一层增透膜，其厚度应为入射光在真空中波长的
E．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以削弱反射光的干扰
14．以下物理学知识的相关叙述中，正确的是（ ）
A．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普效应
B．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振
C．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，说明光具有波动性
D．红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线
E．在“用单摆测重力加速度”的实验中，为了减小测量单摆周期的误差，应选小球运动中的最低点为计时起点，测其n次全振动的时间
二、填空题
15．验钞机发出的光能使得钞票上的荧光物质发光；电视机、空调等家用电器的遥控器用它的光束来控制电视机、空调等家电。对于它们发出的光可判定：验钞机发出的光是_______，遥控器发出的光是________。
16．2019年6月，工信部正式向中国移动、中国电信、中国联通和中国广电4家公司发放5G正式商用牌照，这标志着我国正式进入了5G商用元年。 据悉此次中国电信和中国联通获得3500MHz频段试验频率使用许可。 该频段的波长约_________毫米，由电磁波谱可知，按照电磁波的频率由低到高排列顺序，可分为无线电波、微波、_________、可见光、紫外线、X射线、γ射线等。
17．电磁波谱
（1）电磁波谱：按电磁波的波长大小或频率高低的顺序排列成的谱，叫作电磁波谱。
（2）按照波长从长到短依次排列为无线电波、_____、可见光、_____、X射线、γ射线。不同的电磁波由于具有不同的_____，具有不同的特性。
18．电磁波谱中频率最高的是______ ，光纤通信中，光导纤维传递光信号是利用光的______ 现象，光从真空进入光导纤维后传播速度将______ 填“增大”“减小”或“不变”．
三、综合题
19．一台收音机在中波波段接收电磁波的波长范围大约在 600m 到 200m 间。 已知电磁波的传播速度v=3×108m/s，求收音机接收此波段电磁波的频率的范围。
20．猫头鹰在夜间能看到东西是因为它对红外线产生视觉，根据辐射理论，物体发出的最大波长与物体的绝对温度间的关系满足λmT = 2.90 × 10 - 3m·K，若猫头鹰的猎物——蛇在夜间体温为t = 27℃，则它发出的光的最大波长为多少？属于哪个波段？（其中T = t + 273K）
21．不同频率或波长的电磁波具有不同的功能，如某台电视机接收的微波频率f=3×109Hz，某广播电台发射的无线电波的波长λ=500m。各种电磁波在真空中传播的速度是相同的。问：
(1)电磁波在真空中传播的速度c是多少？
(2)频率为3×109Hz的微波的波长是多少？
22．一台收音机的接收频率范围从f1=2.2MHz到f2=22MHz。设这台收音机能接收的相应波长范围从λ1到λ2，调谐电容器的相应电容变化范围从C1到C2。那么波长λ1、λ2之比为多少？电容C1、C2之比为多少？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
在电磁波谱中，红外线、可见光和紫外线三种电磁波频率大小的关系是,紫外线的频率最大，红外线的频率最小。
故选B。
2．B
【详解】
不同温度的物体会发出不同的频率的红外线，生命探测仪就是利用人体发出的红外线与周围环境不同而寻找的，所以ACD错误，B正确。
故选B。
3．A
【详解】
胃镜利用了光的全反射原理，选项A正确；用三棱镜观察太阳光谱是利用光的折射现象，选项B错误；用标准平面检查光学仪器平面的平整程度是利用光的干涉现象，选项C错误；验钞机是利用紫外线的特性工作的，选项D错误.
4．D
【详解】
微波炉加热食物时常常出现受热不均的情况，造成该现象的主要原因是电磁波的干涉，有些地方加强，有些地方减弱。
故选D。
5．C
【详解】
试题分析：根据，故选C.
6．D
【详解】
A．电磁波本身就是物质，电磁波可以在介质中传播，也可以在真空中传播，即电磁波可以不需要介质传播，故A错误；
B．机械波需要介质才能传播，则机械波在介质中都能传播，介质不一定是空气，故B错误；
C．根据声波的特点可知，其传播方向与振动方向在同一直线上，则声波是纵波，故C错误；
D．所有光在真空中的传播速度为，与光的频率无关，故D正确。
故选D。
7．A
【详解】
A．一切物体均发出红外线，随着温度不同，辐射强度不同，人体温度的测温仪应用的是红外线，故A错误；
B．雷达是利用无线电波中的微波来测定物体位置，借助于多普勒效应现象，故B正确；
C．γ射线，可以化疗，可以用来治疗某些癌症，故C正确；
D．给病人做的脑部CT应用的是X射线的穿透本领较强，故D正确；
此题选择不正确的选项，故选A。
8．D
【详解】
A．氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射出的光子能量大于从n=3的能级向n=2的能级跃迁时辐射出的光子能量，故a光的频率大于b光的频率，则有在真空中，a光的波长小于b光的波长，故A错误；
B．氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时，光子能量小于从n=4的能级向n=2的能级跃迁时的光子能量，知光子频率小于可见光的光子频率，不可能是紫外线，是红外线。故B错误；
C．γ射线的产生机理是原子核受激发，是原子核变化才产生的，故C错误；
D．n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光a，故用可见光a照射处于n=2能级的氢原子，其一定跃迁到n=4能级，故D正确。
故选D。
9．B
【详解】
A、根据光的偏振规律可证明所有的电磁波包括光波都是横波，故A错误．
B、红外线有很强的热效应，因此在日常生活中所说的热辐射就是指红外线辐射，B正确．
C、根据麦克斯韦的电磁场理论可知，均匀变化的电场在周围空间产生的是恒定的磁场，C错误．
D、紫外线的主要作用是化学作用和荧光作用，D错误．
故选B．
10．B
【详解】
A．微波炉是一种利用微波加热食物的家电，通过加热食物中的水，从而实现加热目的，故A错误；
B．手机无线充电技术应用了电磁感应原理，当交变电流通过充电底座中的线圈时，线圈产生磁场，带有金属线圈的只能手机靠近该磁场就能产生电流，通过“磁生电”来实线充电，故B正确；
C．雷达是利用电磁波的多普勒效应进行测距和定位的，故C错误；
D．红外体温计是通过接收人体发射的红射线来测体温的，故D错误。
故选B。
11．C
【详解】
根据波长公式得
故ABD错误，C正确。
故选C。
12．AD
【详解】
A．无线电波的波长是从几十千米到几毫米的电磁波，故A正确；
B．无线电波由真空进入介质时，波速变小，故B错误；
C．干涉、衍射是一切波都具有的特性，故C错误；
D．由v=λf知，频率不变，波速变小，波长变短，故D正确。
故选AD。
13．BCE
【详解】
A．根据麦克斯韦电磁场理论可知，变化的电场会产生磁场，变化的磁场会产生电场，故A错误；
B．声波和电磁波由空气进入水中，频率保持不变，而声波波速变大，电磁波波速变小，由波长、频率和波速之间的关系
可知，声波的波长变长而电磁波的波长变短，故B正确；
C．波源沿直线匀速靠近一静止接收者，两者距离减小，产生多普勒效应，则接收者接收到波信号的频率会比波源频率高，故C正确；
D．在照相机的镜头前涂有一层增透膜，其厚度应为入射光在镜头材料中波长的，故D错误；
E．拍摄玻璃橱窗内的物品时，玻璃有反光，所以往往在镜头前加一个偏振片以削弱反射光的干扰，使照片清晰，故E正确。
故选BCE。
14．ACE
【详解】
A．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普现象，从汽车上反射回的超声波的频率发生了变化，故A正确；
B．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉，故B错误；
C．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，是波的衍射图样，说明光具有波动性，故C正确；
D．红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体也能辐射红外线，故D错误；
E．在“用单摆测重力加速度”的实验中，为了减小测量单摆周期的误差，应选小球运动中的最低点为计时起点，因为最低点速度最大，测其n次全振动的时间，故E正确；
故选ACE。
15． 紫外线 红外线
【详解】
验钞机发出的光是紫外线，遥控器发出的光是红外线。
16． 85.7 红外线
【详解】
该频段的波长约
按照电磁波的频率由低到高排列顺序，可分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等。
17． 红外线 紫外线 波长（频率）
【详解】
按照波长从长到短依次排列为无线电波、红外线、可见光、紫外线、γ射线。不同的电磁波由于具有不同的波长（频率），具有不同的特性。
18． γ射线； 全反射； 减小
【详解】
电磁波谱中频率最高的是γ射线，光纤通信中，光导纤维传递光信号是利用光的全反射现象，光从真空进入光导纤维后传播速度将减小．
19．
【详解】
由电磁波的波长和频率的关系得
可得收音机接收此波段电磁波的频率的范围
代入数据得
20．9.7 × 10 - 6m；红外线
【详解】
由t = 27℃，知
T = （27 + 273）K = 300K
由公式
λmT = 2.90 × 10 - 3m·K
得
λm = m ≈ 9.7 × 10 - 6m
故属于红外线。
21．(1)3×108 m/s；(2)0.1 m
【详解】
(1)电磁波在真空中传播速度为
(2)计算波长
22．λ1∶λ2=10∶1；C1∶C2=100∶1
【详解】
由公式
因电磁波在空中的波速相等，由此可得波长与频率成反比，所以
再根据电磁振荡公式
f=
收音机接收电路中的L是固定的，所以频率跟电容器的电容平方根成反比，即
整理可得
=