4.4电磁波谱
一、选择题(共15题)
1.下列各组电磁波,按波长由长到短的正确排列是( )
A.γ射线、红外线、紫外线、可见光
B.红外线、可见光、紫外线、γ射线
C.可见光、红外线、紫外线、γ射线
D.紫外线、可见光、红外线、γ射线
2.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.红外线有显著的热效应,紫外线有显著的化学作用
C.X射线的穿透本领比γ射线更强
D.低温物体不能辐射红外线
3.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1~10m范围内,则对该无线电波的判断正确的是( )
A.必须依靠介质传播 B.频率比厘米波的频率低
C.与可见光相比更不容易产生衍射现象 D.遇到厘米波有可能产生干涉现象
4.比较机械波和电磁波,下面结论正确的是
A.它们都可发生反射、折射、干涉和衍射现象
B.它们在本质上是相同的,只是频率不同而已
C.机械波的传播速度取决于介质,电磁波的传播速度取决于频率
D.机械波和电磁波的传播都需要介质
5.对于声波、无线电波和红外线,下列说法中正确的是( )
A.都能在真空中传播
B.本质上都是电磁波
C.都能发生反射
D.在真空中,无线电波的传播速度大于红外线的传播速度
6.关于真空中传播的电磁波,下列说法中正确的是( )
A.传播速度与频率无关 B.频率越大,传播的速度越大
C.频率越大,其波长越长 D.频率越大,传播的速度越小
7.关于电磁场和电磁波,下列说法中正确的是( )
A.无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线都是电磁波
B.变化的电场一定产生变化的磁场
C.在电场周围一定会产生磁场,在磁场周围一定会产生电场
D.麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在
8.下列图片中,用来将其他形式的能量转换为电能的设备是( )
A. B. C. D.
9.在电磁波谱中,红外线、可见光和伦琴射线(X射线)三个波段的频率高低关系是( )
A.红外线的频率最高,可见光的频率最低 B.伦琴射线的频率最高,红外线的频率最低
C.可见光的频率最高,红外线的频率最低 D.伦琴射线的频率最高,可见光的频率最低
10.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
11.2003年,在抗击SARS的过程中,许多公共场合都使用了一种可以快速测量体温的非接触测温仪,这种仪器是利用了( )
A.温度传感器 B.味觉传感器
C.红外线传感器 D.生物传感器
12.大功率微波对人和其他生物有一定的杀伤作用。实验表明,当人体单位面积接收的微波功率达到250W/m2时会引起神经混乱,达到1000W/m2时会引起心肺功能衰竭。现有一微波武器,其发射功率P = 3 × 107W。若发射的微波可视为球面波,则引起神经混乱和心肺功能衰竭的有效攻击的最远距离约为( )
A.100m 25m B.200m 25m C.100m 50m D.200m 50m
13.“额温枪”能远距离测量出人体体温,主要是接收了人体辐射的红外线。下列说法中正确的是( )
A.红外线是横波,通常是由LC振荡电路发射的
B.红外线能发生反射、折射、衍射和干涉等波现象
C.红外线光子能量大所以具有热效应
D.家电遥控器和“额温枪”工作时都接收了物体辐射的红外线
14.下列说法中正确的有________.
A.汽车减震系统的固有周期远大于外界冲击力的周期
B.照相机镜头涂有增透膜,各种颜色的可见光能几乎全部透过镜头
C.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
D.车站行李安检机采用X射线,X射线穿透能力比紫外线强
15.如图所示是X射线管的示意图,下列有关X射线管或X射线的说法中正确的有( )
X射线管的主要部件及其作用如下表:
A.高压电源的右端为正极
B.蓄电池也可用低压交流电源代替
C.X射线是由对阴极A发出的
D.X射线的波长比可见光长
二、填空题
16.电磁波谱是按________连续排列的图谱,从电磁波谱图中可看出光其实是________
17.20世纪80年代初,科学家发明了硅太阳能电池,如果在太空设立太阳能卫星电站,可发电,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)
(1)太阳能电池将实现_______转换。
A.光能——微波 B.光能——热能 C.光能——电能 D.电能——微波
(2)在高空的卫星电站的速度约为__________。
A. B. C. D.
(3)微波指__________。
A.超声波 B.次声波 C.电磁波 D.机械波
(4)飞机可以安全无恙是因为飞机外壳对微波的__________作用。
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
18.电磁波包含了射线、红外线、紫外线、无线电波等,按波长由长到短的排列顺序是无线电______、______、______。
19.某一电磁波在真空中的传播频率为 2450MHz,它的波长为________m
三、综合题
20.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。该发射站可发送频率为400kHz的中波和频率为400MHz的微波,已知无线电波在空气中的传播速度都为3.0×108m/s,则:
(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处的?
(3)哪种波接收效果好?
21.微波炉的工作应用了一种电磁波——微波(微波的频率为2.45×106Hz ).食物中的水分子在微波的作用下加剧了热运动,内能增加,温度升高,食物增加的能量是微波给它的.右下表是某微波炉的部分技术参数,问:
(1)该微波炉内磁控管产生的微波波长是多少?
(2)该微波炉在使用微波挡工作时的额定电流是多少
(3)如果做一道菜,使用微波挡需要正常工作30min,则做这道菜需消耗的电能为多少
22.某电磁波接受器使用的电磁波频段为900﹣1800MHz ,那么,此电磁波的波长范围是多少?
23.振荡电路中电容器电容为C, 振荡电流.
(1)求此电路中线圈的自感系数L;
(2)设此电路发射的电磁波在某介质中的波长为λ, 求此电磁波在此介质中传播速度v.
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【详解】
在电磁波谱中,电磁波的波长由长到短排列顺序依次是:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。
故选B。
2.B
【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射线波长最短,故A错误;
B.红外线有显著的热效应,紫外线有显著的化学作用,故B正确;
C.频率越高,穿透本领越强,故C错误;
D.一切物体都能辐射红外线,故D错误。
故选B。
3.B
【详解】
A.无线电波是电磁波,电磁波的传播不需要介质,选项A错误;
B.由知,波长越长频率越低,所以米波频率比厘米波的频率低,选项B正确;
C.波长越长越容易产生衍射现象,该无线电波的波长远大于可见光的波长,所以与可见光相比该无线电波更容易产生衍射现象,选项C错误;
D.产生干涉现象的条件是两列波频率相同,米波和厘米波的波长不同,频率也不同,所以不能产生干涉现象,选项D错误。
故选B。
4.A
【详解】
A.机械波和电磁波都属于波,都能发生反射、折射、干涉和衍射现象,故A正确;
B.机械波和电磁波在本质上是不同的,机械波不能在真空中传播,而电磁波自身就是一种物质,能在真空中传播,故B错误;
C.机械波的传播速度取决于介质,电磁波在真空中的传播速度与频率无关,电磁波在介质中的传播速度与频率、介质种类均有关,故C错误;
D.机械波的传播需要介质,电磁波传播不需要介质,故D错误。
故选A。
5.C
【详解】
AB.声波属于机械波,传递需要介质;无线电波和红外线属于电磁波,传递不需要介质。A错误,B错误;
C.声波、无线电波和红外线都属于波,而反射是波特有的现象,所以都能发生反射,C正确;
D.在真空中,无线电波的传播速度等于红外线的传播速度,D错误。
故选C。
6.A
【详解】
试题分析:A、真空中传播的电磁波的速度均为3×108m/s,与频率无关,故A正确,BD错误;
C、在真空中传播的电磁波,速度一定,根据公式c=λf,频率越大,波长越短; 故C错误;
故选A.
7.A
【详解】
解:A、电磁波有:无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线,故A正确;
BC、变化的电场能产生磁场,变化的磁场能产生电场,只有非均匀变化的电场才会产生变化的磁场,恒定的电场不会产生磁场;故BC错误;
D、麦克斯韦只是预言了电磁波的存在;是赫兹第一次通过实验验证了电磁波的存在;故D错误;
故选A.
8.B
【详解】
雷达是发射和接受电磁波的装置,故A错误,风力发电是将风能转化成电能的设备,故B正确.微波炉和电风扇都是将电能转化为其他形式能量的设备,故CD错误.所以B正确,ACD错误.
9.B
【详解】
在电磁波谱中,红外线、可见光和伦琴射线(X射线)按照频率从高到低的排列顺序是:伦琴射线(X射线)、可见光、红外线,故B正确;ACD错误;
故选B。
10.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.
11.C
【详解】
红外线最显著的特性是热效应,人体不断向外辐射红外线,而且不同温度的人,辐射红外线的频率和强度不同,根据人体辐射的红外线的频率和强度利用红外线传感器就可以测出人体的温度。
故选C。
12.C
【详解】
设微波有效攻击范围为时单位面积接收微波功率为
P′ = =
解得
r =
则引起神经混乱时有
r1 = = m ≈ 100m
引起心肺功能衰竭时有
r2 = = m ≈ 50m
故选C。
13.BD
【详解】
A.所有物体都能发射红外线,A错误;
B.红外线是电磁波,电磁波具有波的特性能发生反射、折射、干涉和衍射现象,B正确;
C.所有物体发射红外线,而具有热作用,C错误;
D.家电遥控器和“额温枪”工作时都接收了物体辐射的红外线而工作的,D正确 。
故选BD。
14.AD
【详解】
汽车减震系统的固有周期远大于外界冲击力的周期,以免发生共振,故A错误;涂有增透膜的照相机镜头看上去呈淡紫色,说明增透膜减少了对绿光的反射,增强了对绿光的透射,而红光和紫光有一些反射,并不是所有光,故B错误;观看“3D电影”所带眼镜镜片为偏振片,两镜片透振方向互相垂直,故C错误;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,故D正确.所以AD正确,BC错误.
15.ABC
【详解】
AC. X射线管利用高速电子撞击金属靶面产生 X射线的真空电子器件。灯丝K发热发出热电子,热电子在高压电源的作用下加速形成高速电子流,射到对阴极上就会产生X射线,所以高压电源的右端为正极,X射线是由对阴极A发出的,故AC正确;
B.灯丝加热的低压电源可以是蓄电池,也可以用低压交流电源代替,故B正确;
D.X射线是原子内层电子受到激发后产生的,它的波长比紫外线还要短,比可见光的波长更短,它的穿透本领很强,能使包在黑纸里的照相底片感光,故D错误。
故选ABC。
16. 电磁波波长或频率 电磁波
【详解】
电磁波谱是按电磁波的波长或频率将电磁波连续排列起来的图谱,从电磁波谱中可以看出光位于电磁波之中,故光也是种电磁波;
17. 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=7.97.3(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。
18. 红外线 紫外线 射线
【详解】
按波长由长到短的排列顺序是无线电、红外线、紫外线、射线。
19.0.12
【详解】
试题分析:电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s;当f=2450MHz时,波长
20.(1)750m;0.75m;(2)衍射;(3)中波
【详解】
(1)由λ=知
λ1=750m,λ2=0.75m
(2)无线电波绕过山脉到达A处,发生了衍射现象。
(3)频率为400kHz的中波接收效果更好,因为它的波长较长,衍射现象更明显。
21.(1)0.12m(2)5A(3)
【详解】
(1)波长为.
(2)额定电流:.
(3)消耗的电能 E=W=Pt=1100×1800=1.98×106J.
22.0.17m~0.33m .
【详解】
电磁波在真空中传播速度等于光速,为:c=3×108m/s
当f1=900MHz时,波长:
当f2=1800MHz时,波长:
电磁波的波长范围是0.17m~0.33m.
23.(1) (2)
【详解】
(1)根据瞬时电流的表达式:i=Imsinωt,又ω=2πf,可得:,代入公式.
(2)此电路发射的电磁波在介质中的波长为λ,此电磁波在此介质中传播速度:v=λf=
答案第1页,共2页