4.4电磁波谱 同步训练（word版含答案）

4.4电磁波谱
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．下列波中，不属于电磁波的是（　　）
A．X射线 B．红外线 C．超声波 D．γ射线
3．如图所示，2020年11月13日，我国万米深潜器“奋斗者号”再次深潜至地球的最深处——马里亚纳海沟。借助无线电波、激光等传输信号，实现深潜器舱内和海底作业的电视直播。下列选项正确的是（　　）
A．无线电波、激光都是横波
B．无线电波的波长比红外线的波长短
C．在真空中电磁波的传播速度小于光速
D．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波不适用
4．随着社会生活节奏的日益加快，通信网络的速度也在不断提升，第五代移动通信技术（简称“5G”）将开启数字经济的新篇章，推动经济社会全方位变革。第四代移动通信技术4G，采用频段的无线电波；“5G”采用频段的无线电波。“5G”意味着更快的网速和更大的网络容载能力，与4G相比，5G使用的电磁波（　　）
A．光子能量更大 B．衍射现象更明显 C．传播速度更快 D．波长更长
5．下列关于电磁波的说法，正确的是
A．电磁波只能在真空中传播
B．电场随时间变化时一定产生电磁波
C．紫外线的波长比伦琴射线的长，它具杀菌消毒的作用
D．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在
6．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是( )
A．能发生偏振现象说明电磁波是横波，电磁波的传播需要介质
B．红光比红外线更容易发生干涉和衍射现象
C．γ射线是波长最短的电磁波，它不可能发生衍射现象
D．电磁波中电场、磁场以及传播的方向三者之间处处相互垂直
7．抗击新冠肺炎疫情的战斗中，某手机运营商通过5G超高清技术向广大用户进行九路信号同时直播武汉城市实况，全方位展现镜头之下的武汉风光，共期武汉“复苏”。5G是“第五代移动通信技术”的简称，其最显著的特征之一为具有超高速的数据传输速率。5G信号一般采用3.3×109~6×109Hz频段的无线电波，而现行第四代移动通信技术4G的频段范围是1.88×109~2.64×109Hz，则（　　）
A．5G信号比4G信号所用的无线电波在真空中传播得更快
B．5G信号比4G信号波动性更显著
C．5G信号比4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站
D．无线电波是波长较短的电磁波
8．下列说法正确的是（　　）
A．光的偏振现象说明光是一种横波
B．用光导纤维束传输图象和信息，这是利用了光的折射原理
C．一切波都能发生衍射，紫外线比红外线更容易发生衍射现象
D．对于受迫振动，驱动力频率越大，受迫振动的振幅一定越大
9．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
10．下列现象能说明电磁波具有能量的是
①电磁波能在真空中传播
②微波炉能利用电磁波加热食物
③太阳能热水器能将太阳能转化为内能
④电磁波是纵波，其中电场和磁场的方向处处相互垂直
A．①② B．①③ C．②③ D．③④
11．关于电磁波的下列说法正确的是（　　）
A．T射线（1THz=1012Hz）是指频率从0.3~10THz、波长介于无线电波中的毫米波与红外线之间的电磁辐射，它的波长比可见光波长短
B．电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，但不能实现无线传输，光缆传递的信息量最大，这是因为频率越高可以传递的信息量越大
C．太阳辐射的能量大部分集中在可见光及附近的区域
D．调制的方法分调幅和调频，经过调制后的电磁波在空间传播得更快
12．下列说法中正确的是( )
A．电动机应用了“自感”对交流电的阻碍作用
B．紫外线能促使荧光物质发出荧光
C．低频扼流圈用来“通低频、阻高频”
D．波长由长到短的排列顺序是：γ射线、红外线、紫外线、无线电波
13．下列关于光和电磁波的说法正确的是　　
A．电子表的液晶显示应用了光的偏振原理
B．使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调
C．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光
D．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉现象
14．如图所示，“额温枪”能远距离测量出人体体温，主要是因为接收了人体辐射的红外线。下列说法中正确的是（　　）
A．红外线是红色的
B．红外线是横波，通常是由LC振荡电路发射的
C．红外线的光子能量不高，但是具有的热效应显著
D．红外线能发生反射、折射、衍射和干涉等波现象
15．以下几个说法中符合事实的是（ ）
A．托马斯·杨利用双缝干涉实验有力地说明光是一种波
B．惠更斯原理可以完美地解释与波动有关的所有现象
C．一切物体都辐射红外线，且辐射强度与温度有关，因此红外线辐射又称为热辐射
D．激光的频率非常高，因此不能调制携带声音、图像等信息
二、填空题
16．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。
17．绿光、红光、紫光三种可见光波长从小到大是 ___________
18．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________
19．英国物理学家麦克斯韦认为：变化的磁场__________（选填“能”或“不能”）产生电场：已知电磁波在空气中的传播速度约为3.0×108m/s，某广播电台向外发射频些为7.5×107Hz的电磁波，此电磁波在空气中的波长约为_________m。
三、综合题
20．如果中央人民广播电台向外发射500 kHz的电磁波，若距该台6×103 km处有一台收音机，问：
（1）此电磁波的波长多大？
（2）从电台发出的信号经过多长时间可以到达收音机处？
21．我们通常听到的声音是靠声波来传播的，而手机接收的是电磁波。请你小结一下：声波和电磁波有哪些地方是相同的？有哪些地方存在着差异？
22．可见光的频率和波长范围如表所示。
颜色 频率（1T=1012） 波长
红 385～482THz 780～622nm
橙 482～503THz 622～597nm
黄 503～520THz 597～577nm
绿 520～610THz 577～492nm
蓝、靛 610～659THz 492～455nm
紫 659～750THz 455～400nm
物理探究小组利用一套双缝干涉装置研究光的干涉现象，他们首先调节装置，使双缝与光屏的距离为1.00m，双缝之间的距离为0.3mm，然后小组同学选用波长为660nm的红色激光照射双缝，在光屏上形成明暗相间的干涉条纹。
（i）求相邻的两条明条纹间的距离
（ii）若小组同学将双缝间的距离调节为0.2mm，换用另一种颜色的激光照射双缝，测得光屏上第1条到第6条亮条纹中心间的距离为14.0mm，已知激光传播的速度c=3.00×108m/s，则这种激光的频率为多少？是什么颜色？
23．某电视台发出波长为600m的电磁波，此电磁波的频率是多少？（已知电磁波在空气中的传播速度c取3×108m/s ）
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．C
【详解】
根据教材中关于电磁波谱的说明可知，无线电波、红外线、可见光、X射线和γ射线都属于电磁波，超声波属于声波，C正确。
故选C。
3．A
【详解】
A．无线电波、激光都是横波，故A正确；
B．由于无线电波的频率比红外线的频率小，由可知，无线电波的波长比红外线的波长长，故B错误；
C．在真空中电磁波的传播速度等于光速，故C错误；
D．对于电磁波频率、波长和波速三者的关系为，故D错误。
故选A。
4．A
【详解】
A．因为5G使用的电磁波频率比4G高，根据E=hv可知，5G使用的电磁波比4G光子能量更大，故A正确；
B．发生明显衍射的条件是障碍物（或孔）的尺寸可以跟波长相比，甚至比波长还小；因5G使用的电磁波频率更高，即波长更短，故5G越不容易发生明显衍射，故B错误；
C．光在真空中的传播速度都是相同的，光在介质中的传播速度为，5G的频率比4G高，而频率越大折射率越大光在介质中的传播速度越小，故C错误；
D．因5G使用的电磁波频率更高，根据可知，波长更短，故D错误。
故选A。
5．C
【详解】
A．电磁波可以在真空、固定、液体、气体中传播，故A错误.
B．电场随时间均匀变化时，产生恒定的磁场，则不会产生电磁波；故B错误.
C．由电磁波谱可知紫外线的波长比伦琴射线长，它的显著作用是荧光作用，可以杀菌消毒；故C正确.
D．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在；故D错误.
6．D
【详解】
电磁波可以在真空中传播，A错误；红外线的波长比红光波长长，所以红外线更容易发生衍射现象，B错误；只要是波，就可以发生衍射现象，C错误；电磁波中电场、磁场以及传播的方向三者之间处处相互垂直，D正确．
7．C
【详解】
A．真空中电磁波传递速度均为光速，故A错误；
B．频率越高粒子性越强，波动性越弱，故B错误；
C．频率高波长短，不易发生衍射，故C正确；
D．根据电磁波谱，无线电波是波长较长的电磁波，故D错误。
故选C。
8．A
【详解】
A．光的偏振现象说明光是一种横波，选项A正确；
B．用光导纤维束传输图象和信息，这是利用了光的全反射原理，选项B错误；
C．一切波都能发生衍射，波长越长越容易发生衍射，红外线比紫外线波长长，所以红外线比紫外线更容易发生衍射现象，选项C错误；
D．对于受迫振动，驱动力频率越接近固有频率，受迫振动的振幅一定越大，此时驱动力频率不一定越大，选项D错误。
故选A。
9．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．
10．C
【详解】
①电磁波能在真空中传播，则说明自身也是一种物质，不能体现能量，故①错误；
②微波炉能利用电磁波加热食物，则说明电磁波具有能量，，故②正确；
③太阳能热水器能将太阳能转化为内能，从而体现电磁波具有能量，故③正确；
④电磁波是纵波，其中电场和磁场的方向处处相互垂直，但不能体现能量，故④错误；
故选C。
11．C
【详解】
A．T射线（1THz=1012Hz）是指频率从0.3~10THz、波长介于无线电波中的毫米波与红外线之间的电磁辐射，它的波长比可见光波长长，所以A错误；
B．电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可以实现无线传输，光缆传递的信息量最大，这是因为频率越高可以传递的信息量越大，所以B错误；
C．太阳辐射的能量大部分集中在可见光及附近的区域，所以C正确；
D．调制的方法分调幅和调频，经过调制后的电磁波在空间传播速度不变，所以D错误；
故选C。
12．B
【详解】
电动机应用了磁场对电流有安培力的作用而制成，选项A错误；紫外线能促使荧光物质发出荧光，选项B正确；低频扼流圈的自感系数较大，其作用是通直流、阻交流，对低频有较大的阻碍作用，故B错误；波长由短到长的排列顺序是：γ射线、紫外线、红外线、无线电波，选项D错误．
13．AD
【详解】
A、液晶对光学的性质随电压的变化而变化，电子表的液晶显示应用了光的偏振原理，故A正确；
B、使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制，故B错误；
C、用紫外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光，故C错误；
D、用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，故D正确；
故选AD．
14．CD
【详解】
A．红外线是不可见光，它的频率低于红光，A错误；
B．红外线属于电磁波，是横波，任何物体都能发射红外线，B错误；
C．红外线的光子频率低于红光，能量不高，但是具有的热效应显著，C正确；
D．红外线属于电磁波，能发生反射、折射、衍射和干涉等波现象，D正确。
故选CD。
15．AC
【详解】
A．干涉现象是波动独有的特征，托马斯·杨利用双缝干涉实验有力地说明光是一种波动，故A正确；
B．惠更斯原理把波的传播归结为波前的传播，波前上的每个点都可看作是能发出球面次波的新波源，惠更斯曾根据这一原理正确地解释了光的反射定律、折射定律和双折射现象，仅靠惠更斯原理不能解决衍射问题，故B错误；
C．一切物体都能辐射红外线。温度越高，辐射的红外线越强，红外线有显著的热效应，因此红外线辐射又称为热辐射，故C正确；
D．激光的频率非常高，计算机技术传递的是2进制数：0，1；可用激光的明灭来表示0，1；故可用来传递声音、图像等信息，故D错误。
故选AC。
16． 红外线 紫外线 波长（频率）
17．紫光、绿光、红光
【详解】
可见光波长从大到小的顺序为红橙黄绿蓝靛紫
18． 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；
19． 能 4.0
【详解】
英国物理学家麦克斯韦认为：变化的磁场能产生电场；
此电磁波在空气中的波长约为
20．（1）600m；（2）0.02s
【详解】
（1）根据波速公式
c=λf
又电磁波在真空中的传播速度为
c=3×108 m/s
代入数据，解得
λ==600 m
（2）根据公式，可得从电台发出的信号到达收音机处经过的时间为
t= s=0.02 s
21．相同点：都有波的一切特性，比如都能产生反射、干涉、衍射等现象，波速、波长、频率具有同样的关系；
不同的：产生的机理不一样，声波是由机械振动产生的；电磁波中的无线电波是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的震荡粒子波，光由电子的激发产生，射线由原子核衰变产生；还有电磁波传播不需要介质，声音的传播需要介质。
【详解】
相同点：都有波的一切特性，比如都能产生反射、干涉、衍射等现象，波速、波长、频率具有同样的关系；
不同的：产生的机理不一样，声波是由机械振动产生的；电磁波中的无线电波是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的震荡粒子波，光由电子的激发产生，射线由原子核衰变产生；还有电磁波传播不需要介质，声音的传播需要介质。
22．（i）2.20mm；（ii）5.36×1014Hz或536THz，绿光
【详解】
（i）由双缝干涉条纹间的距离公式可得
（ii）两个亮条纹之间的距离
由双缝干涉条纹间的距离公式可得
由光的波度、波长和频率的关系可得
该光是绿光。
23．5×105Hz
【详解】
根据电磁波的速度与波长关系，有，可得频率为
答案第1页，共2页