4.4 电磁波谱-基础练习(Word版含答案)

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名称 4.4 电磁波谱-基础练习(Word版含答案)
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文件大小 472.1KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-03-16 08:31:57

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文档简介

4.4、电磁波谱
一、选择题(共16题)
1.下列电磁波中,波长最长的是( )
A.无线电波
B.红外线
C.可见光
D.紫外线
2.通常用于通信的电磁波是(  )
A.射线 B.短波 C.紫外线 D.γ射线
3.由于新冠肺炎疫情,需要用额温枪检查出入人员是否发烧,根据所学物理知识,你认为额温枪用到了(  )
A.超声波 B.红外线 C.X射线 D.射线
4.2020年在防控新型冠状病毒疫情期间,在机场、车站、医院、商场等公共场所出入口,使用了红外线热像仪。红外线热像仪通过红外线遥感,可检测出经过它时的发热病人,从而可以有效控制疫情的传播。关于红外线热像仪,下列说法正确的是(  )
A.选择红外线进行检测,主要是因为红外线比可见光波长短
B.红外线热像仪同时还具有消毒灭菌作用
C.红外线热像仪通过发射红外线照射人体来检测
D.红外线热像仪根据物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同的原理来检测体温
5.电磁波谱是一个很大的家族,下列与电磁波谱有关的说法中错误是__________
A.电磁波中最容易发生干涉、衍射现象的是无线电波
B.利用紫外线的荧光效应可以鉴别钞票的真伪
C.x射线可用来检查金属内部的缺陷,其频率比可见光频率小
D.红外摄影的基础是探测器能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射
6.我国航天员翟志刚通过“神舟七号”载人飞船首次实现了中国航天员在太空的舱外活动,如图所示,这是我国航天史上的又一里程碑。若舱外的航天员与舱内的航天员进行通话,则需通过(  )
A.直接对话 B.紫外线 C.红外线 D.无线电波
7.太阳光含有红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,对这七种色光的认识正确的是(  )
A.紫光的波长最长 B.红光的能量子最强
C.七种色光的能量均相同 D.紫光的能量子最强
8.关于电磁波的特性和应用,下列说法正确的是(  )
A.发射无线电波时需要对电磁波进行调制和解调
B.电视机的遥控器发射紫外线
C.电磁波中频率最大的为γ射线,用它最容易观察到衍射现象
D.雷达使用微波是因为微波波长较短能沿直线传播
9.下列说法正确的是(  )
A.英国物理学家麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在
B.变化的磁场一定会产生变化的电场
C.电磁波在真空中可以传播,但传播速度小于
D.红外线、可见光、紫外线都是电磁波,且其中红外线波长最大,紫外线波长最小
10.在新冠肺炎疫情防控期间,红外线体温计被广泛使用。红外线体温计采用非接触的方式感应人体的体温,安全、方便、快捷。其原理是采用红外传感器吸收人体辐射的红外线,由人体最强辐射的波长与物体的绝对温度的关系得出人体表面的温度。已知热力学温度与摄氏温度之间的关系为。下列说法正确的是(  )
A.人体在某一温度下只辐射某一固定波长的红外线
B.体温升高,人体辐射的红外线的波长和强度都增加
C.温度升高,人体辐射强度的最大值对应的频率减小
D.某人最强辐射的波长为,其体温约为
11.关于电磁波下列说法正确的是(  )
A.麦克斯韦通过实验验证了“变化的电场产生磁场”和“变化的磁场产生电场”,并证实了电磁波的存在
B.医院里常用X射线照射病房和手术室进行消毒
C.一切物体都在辐射电磁波,这种辐射与物体的温度有关
D.电磁波的传播需要介质,其在介质中的传播速度等于光速
12.2019年央视春晚深圳分会场首次成功实现4K超高清内容的5G网络传输。2020年我国将全面进入5G万物互联的商用网络新时代。所谓5G是指第五代通信技术,采用3300~5000MHZ频段的无线电波。现行的第四代移动通信技术4G,其频段范围是1880~2635MHZ。5G相比4G技术而言,其数据传输速度提升了数十倍,容量更大,时延大幅度缩短到1毫秒以内,为产业革命提供技术支撑。根据以上内容结合所学知识,判断下列说法正确的是(  )
A.4G信号是纵波,5G信号是横波
B.4G信号和5G信号相遇能产生干涉现象
C.4G信号比5G信号更容易发生衍射现象
D.4G信号比5G信号在真空中的传播速度更小
13.下列说法正确的是(  )
A.公共场合使用的非接触式测温仪利用的是紫外线
B.在地球上利用接收遥远天体发出光波的频率判断遥远天体相对于地球的运动速度,利用的是多普勒效应
C.军队过桥需要迈着整齐的步伐,防止共振对桥造成伤害
D.在机械波的干涉现象中,振动加强点始终位于波峰位置
14.下列说法正确的是(  )
A.在医学上常利用伦琴射线穿透能力强的特点,检查人体的病变及骨骼情况
B.紫外线有显著的荧光效应,用其照射大额钞票时,可以使其发出荧光
C.红外线遥感技术利用的红外线属于可见光
D.在无线电通信中应用的是γ射线
15.下列说法正确的是
A.简谐振动是靠惯性运动的,不需要有力的作用
B.激光雷达能根据多普勒效应测出目标的运动速度,从而对目标进行跟踪
C.红外线比可见光更难发生衍射
D.声波绕过障碍物,发生了衍射现象
E.在横波中质点的振动方向和波的传播方向一定不同
16.电磁波在生活得到了广泛应用,关于电磁波的某些特性,下列说法正确的是(  )
A.夜视仪是利用了红外线波长较长的特性
B.胸透是利用X射线具有穿透性的特性
C.伽马手术刀治疗癌症是利用γ射线穿透力强、能量高的特性
D.医用紫外灭菌灯是利用了紫外线的消毒特性
二、填空题
17.手机已成为日常通讯工具,手机使用的电磁波波长比可见光_____(填“长”或“短”);家用交流电的电压有效值为220V,其最大值为______.
18.电磁波在空气中的传播速度约为3.0×108 m/s,某电台的频率是6.0×106 Hz,该电磁波在空气中的波长为________m。
19.电磁波的特点及应用:
(1)无线电波:波长大于1 mm(频率小于300 GHz)的电磁波是无线电波。
①无线电波中的中长短波:广播及其他信号传输。
②无线电波中的微波:卫星通信、电视等。
(2)红外线:
①红外线是一种光波,波长比无线电波______,比可见光______,其主要特点是______效应。
②所有物体都发射红外线,热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射______。
③红外线主要用于______、______和红外______等。
(3)可见光:可见光的波长在______ nm到______ nm之间,可见光让我们看见这个世界,也可用于通信。
(4)紫外线:
①波长范围在______到________nm之间,其主要特点是______效应。
②具有______的能量,应用于灭菌消毒,具有较强的______效应,用来激发______物质发光。
(5)X射线和γ射线:
①X射线频率比紫外线_____,穿透力较______,用来检查工业部件有无裂纹或气孔,医学上用于______。
②γ射线频率比X射线还要高,具有______的能量,穿透力______,医学上用来治疗______,工业上用于探测______部件内部是否有缺陷。
20.某可见光在真空中波速为c,在水中波长为λ,频率为f,则该光在真空中的波长为_______,水对该光的折射率为______.若用该光在空气中进行双缝干涉实验,双缝间距为d,屏到双缝的距离为L,则屏上相邻两暗条纹间的距离为________.
三、综合题
21.家用微波炉的微波频率为,它的波长是多少?
22.过量接收电磁辐射有害人体健康,按照有关规定,工作场所受到的电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不得超过某一临界值。若某无线电通信装置的电磁辐射功率为P(若离辐射源距离为R的球面上接收到的功率始终为P),则符合规定的安全区域到该通信装置的距离至少为多少?(已知半径为R的球表面积的公式)
23.某电台发射频率为500 kHz的无线电波,某发射功率为10 kW , 在距电台20 km的地方接收到该电波,求:该电波的波长?在此处,每平方米的面积每秒钟可接收到该电波的能量?
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【详解】
电磁波谱中,波长最长的是无线电波,故选A.
2.B
【详解】
A.射线常用于医疗透视,故A不符合题意;
B.无线电波中的短波通常用于通信,故B符合题意;
C.紫外线常用于杀菌消毒,故C不符合题意;
D.γ射线常用于肿瘤治疗,故D不符合题意。
故选B。
3.B
【详解】
一切物体都在不停地辐射红外线,额温枪又称为红外线测温仪,它是靠吸收人体发射的红外线辐射能量来测体温。
故选B。
4.D
【详解】
A.选择红外线进行检测,主要是因为一切物体无时无刻的向外释放红外线,并且温度越高,辐射的红外线强度越剧烈,与红外线的波长无关,故A错误;
B.紫外线具有消毒灭菌作用,而红外线没有消毒灭菌的作用,故B错误;
C.红外线热像仪通过接收人体向外辐射的红外线来检测,故C错误;
D.红外线热像仪根据物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同的原理来检测体温,故D正确。
故选D。
5.C
【详解】
电磁波中无线电波的波长最长,最容易发生干涉、衍射现象,选项A正确;利用紫外线的荧光效应可以鉴别钞票的真伪,选项B正确;x射线可用来检查金属内部的缺陷,其频率比可见光频率大,选项C错误;红外线有热作用,红外摄影的基础是探测器能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射,选项D正确;此题选择不正确的选项,故选C.
6.D
【详解】
A.舱外为真空环境,声波无法传播,则舱外的航天员与舱内的航天员不能直接对话,故A错误;
BCD.现代的移动通信都是利用无线电波来传递信息的,故D正确,BC错误。
故选D。
7.D
【详解】
A.由电磁波谱可知,紫光的波长最短,A错误;
BCD.由ε=hν可知,光的频率越大光子的能量越强,因七种色光中,紫光的频率最大,则紫光的能量子最强,BC错误,D正确。
故选D。
8.D
【详解】
A.发射无线电波时,需要对电磁波进行调制,故A错误;
B.电视机的遥控器发射红外线,故B错误;
C.γ射线波长最小,所以不容易观察到衍射现象,故C错误;
D.雷达使用微波是因为微波波长较短能沿直线传播,D正确。
故选D。
9.D
【详解】
A.英国物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹证实了电磁波的存在,选项A错误;
B.均匀变化的磁场会产生稳定的电场,选项B错误;
C.电磁波在真空中可以传播,传播速度等于,选项C错误;
D.红外线、可见光、紫外线都是电磁波,且其中红外线波长最大,紫外线波长最小,选项D正确。
故选D。
10.D
【详解】
A.由黑体辐射强度随波长变化的关系知热辐射不是仅仅辐射一种波长的电磁波,故A错误;
B.随着体温升高,人体辐射的红外线的频率和强度都增加,而波长变短,故B错误;
C.温度升高,人体辐射强度的最大值对应的波长变小,频率增大,故C错误;
D.由

可得体温约为,故D正确。
故选D。
11.C
【详解】
A.麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹用实验证明了电磁波的存在且测得了波速,A错误;
B.X射线都有很高的穿透本领,常用于医学上透视人体;对人体有一辐射,故不能用来消毒,B错误;
C.我们周围的一切物体都在辐射电磁波,这种辐射与温度有关,C正确;
D.电磁波本身就是一种物质,传播不需要介质,电磁波在真空中的传播速度等于光速, D错误;
故选C。
12.C
【详解】
A.4G信号和5G信号都是电磁波,而电磁波是横波,故这些4G和5G信号都是横波,选项A错误;
B.由于干涉的条件是频率相等,而4G信号和5G信号的频率不相等,故它们相遇不能产生干涉现象,选项B错误;
C.波长越长越容易发生衍射现象。而4G信号的频率小,故它的波长大,所以4G信号更容易发生衍射现象,选项C正确;
D.4G信号和5G信号都是电磁波,它们在真空中的传播速度都是光速,都是相等的,选项D错误。
故选C。
13.B
【详解】
A.非接触式测温仪是通过接受身体表面辐射出来的红外线来测温的,故A错误;
B.多普勒效应是指波源或观察者发生移动,而使两者间的距离发生变化,在地球上利用接收遥远天体发出光波的频率判断遥远天体相对于地球的运动速度,利用了多普勒效应,故B正确;
C.军队过桥需要迈着整齐的步伐,产生共振,不能防止共振对桥造成的伤害,故C错误;
D.振动加强点的振幅大,而不是始终位于波峰位置,故D错误。
故选B。
14.AB
【详解】
A.在医学上常利用伦琴射线穿透能力强的特点,检查人体的病变及骨骼情况,选项A正确;
B.紫外线有显著的荧光效应,用其照射大额钞票时,可以使其发出荧光,选项B正确;
C.红外线遥感技术利用的红外线属于不可见光,选项C错误;
D.γ射线的波长较短,一般不会应用在无线电通信中,选项D错误。
故选AB。
15.BDE
【详解】
A.简谐振动需要回复力来维持,故A错误;
B.根据多普勒效应可知,激光雷达如何测量目标的运动速度,故B正确;
C.红外线比可见光的波长长,更容易发生衍射,故C错误;
D.声波的波长较长,容易发生衍射,从而能绕过障碍物,故D正确;
E.对于横波,质点的振动方向与的传播方向垂直,则在横波中质点的振动方向和波的传播方向一定不同,故E正确。
故选BDE。
16.BD
【详解】
A.夜视仪又叫红外线夜视仪,因在夜里人和动能也能发出红外线,则夜视仪是利用红外线来工作的,故A错误;
B.胸透是利用X射线具有穿透性的特性,选项B正确;
C.伽马手术刀治疗癌症是除了利用γ射线穿透力强、能量高的特性外,更多的是利用癌细胞对射线的耐受能力弱,在射线照射下,癌细胞比健康细胞破坏得更快,选项C错误;
D.医用紫外灭菌灯是利用了紫外线的消毒特性,选项D正确。
故选BD。
17. 长
【详解】
解:手机使用的电磁波为无线电流,其波长比可见光的波长要长;
家用交流电的有效值是220V,其最大值是220V;
故答案为长,V
18.50
【详解】
根据
解得
19. 短 长 热 强 加热理疗 红外遥感 高速摄影 400 760 5 370 化学 较高 荧光 荧光 高 强 人体透视 很高 更强 癌症 金属
【详解】
(2)①外线是一种光波,波长比无线电波短,比可见光长,其主要特点是热效应。
②所有物体都发射红外线,热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强。
③红外线主要用于加热理疗、红外遥感和红外高速摄影等。
(3)可见光:可见光的波长在400 nm到760nm之间,可见光让我们看见这个世界,也可用于通信。
(4)①紫外线:波长范围在5到370nm之间,其主要特点是化学效应。
②具有较高的能量,应用于灭菌消毒,具有较强的荧光效应,用来激发荧光物质发光。
(5)①X射线频率比紫外线高,穿透力较强,用来检查工业部件有无裂纹或气孔,医学上用于人体透视。
②γ射线频率比X射线还要高,具有很高的能量,穿透力更强,,医学上用来治疗癌症,工业上用于探测金属部件内部是否有缺陷。
20.
【详解】
试题分析:因为光在不同介质中传播时的频率相同,所以光在真空中的波长为,光在水中的传播速度为,故水对该光的折射率为,根据公式可得屏上相邻两暗条纹间的距离为
21.0.12m
【详解】
根据波长公式得
解得
22.
【详解】
设规定的安全区域距离为R,则球的面积为
S=4πR2
则在1秒内球面获得的能量为
E=Pt
在球面上单位面积的电磁辐射能量
由于工作场所受到的电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不得超过W0,所以
23.,2×10-6 J
【详解】
电磁波传播过程中的频率和波长没有改变,故电波的波长不变,故:
每平方米的面积每秒钟可接收到该电波的能量为:.
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