4.4 电磁波谱基础题练习 （word版含答案）

4.4电磁波谱
一、单选题
1．电磁波按波长大小的顺序把它们排列成谱，如图所示，由电磁波谱可知（　　）
A．微波是不可见光
B．红外线可以灭菌消毒
C．紫外线的波长比红外线长
D．X射线能在磁场中偏转，穿透力较强，可用来进行人体透视
2．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
3．下列说法正确的有（　　）
A．未见其人先闻其声，是因为声波波长较长，发生了偏振现象
B．第5代移动通信（5G）采用频段大致分低频段和高频段，其高频段的电磁波信号的传播速度大
C．航天飞机靠近卫星时，卫星接收到飞机的信号频率大于飞机发出的信号频率
D．在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，测量单摆周期应该从小球经过最高点处开始计时，以减小实验误差
4．许多光学现象在科学技术上得到了应用，以下对一些应用的解释，不正确的是（　　）
A．X光透视利用的是光的衍射现象
B．红外遥感技术利用了一切物体都在不停地辐射红外线的特点
C．工业上的金属探伤利用的是γ射线具有极强的穿透能力
D．紫外验钞机是利用紫外线的荧光作用
5．为了消杀新冠病毒，防控重点场所使用一种人体感应紫外线灯，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．红外线的光子能量比紫外线的大
B．红外线的衍射能力比紫外线的强
C．紫外线能消杀病毒是因为紫外线具有较高的能量
D．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
6．高原上的人皮肤黝黑的原因是 （　　）
A．与高原上人的生活习惯有关
B．与高原上的风力过大有关
C．与高原上紫外线辐射过强有关
D．由遗传基因本身决定的
7．真空中频率为的电磁波，其波长为（已知真空中的光速）（　　）
A． B． C． D．
二、多选题
8．无人驾驶汽车是通过车载传感系统感知道路环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车，国内外各大企业正在紧密布局发展之中。其核心设备是各种车载传感器，如图像传感器（可见光和红外摄像头）、超声波雷达、激光雷达以及毫米波雷达。以下关于各种光和波的说法正确的是（　　）
A．超声波和毫米波一样都能在真空中传播
B．红外线的光子能量比可见光的小
C．真空中激光的传播速度比毫米波的大
D．可见光能发生偏振现象，而超声波不能
9．关于电磁场和电磁波，下列叙述中正确的是（　　）
A．电场和磁场总是形成不可分割的统一体
B．电磁波和机械波一样依赖于介质传播
C．电磁波的频率越大，波长也越大
D．在电磁波谱中X射线的频率大于红外线的频率
10．下列说法正确的是_______。
A．电磁波在真空中以光速c传播
B．偏振是纵波所特有的现象
C．观察者听到靠近的列车发出的汽笛声，音调（频率）会变高
D．受迫振动稳定后，其振动的周期总等于系统的固有周期
E．双缝干涉实验中，若入射光由黄光改为红光，干涉条纹的间距将会增大
11．下列关于电磁波的叙述中，正确的是（　　）
A．电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播
B．电磁波在任何介质中的传播速度均为3×108m/s
C．电磁波由真空进入介质传播时，波长变短
D．电磁波不能产生干涉、衍射现象
E．电磁波具有波的一切特征
三、填空题
12．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
13．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________。
四、解答题
14．如果中央人民广播电台向外发射500kHz的电磁波，若距该台6×103km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？
（3）其他条件不变，仅将发射电磁波的频率变大，第(2)问中的时间是否发生变化？
15．波长50～10 m的无线电波适宜通过电离层的反射向远处传播，这些无线电波的频率范围是多大？若传到相隔1 500 km的远处最少需要多长时间？
16．在隔离防治新型冠状病毒期间，火车站、地铁站、各小区等处常使用红外线测温仪测体温，以达到早发现、早隔离的效果。与可见光一样，红外线是一种波。人体辐射的红外线波长约为，其频率约为多少？其能量子的值为多少？
17．科学技术是一把双刃剑。电磁波的应用也是这样。它在使人类的生活发生变化的同时也存在着副作用——电磁污染。频率超过的电磁波的强度足够大时就会对人体健康构成威胁。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。若某小型无线通信装置的电磁辐射功率是1W，试探究分析在距离该通信装置多少米以外是符合规定的安全区域？（已知球面面积）
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
A．微波是不可见光，选项A正确；
B．红外线有热效应，紫外线可以灭菌消毒，选项B错误；
C．紫外线的波长比红外线短，选项C错误；
D．X射线是电磁波，不带电，在磁场中不偏转，选项D错误．
故选A。
2．B
【解析】
【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。
3．C
【详解】
A．未见其人先闻其声，是因为声波波长较长，发生了衍射现象，故A错误；
B．第5代移动通信(5G)采用频段大致分低频段和高频段，其高频段的电磁波信号和低频段的电磁波信号传播速度相等，故B错误；
C．航天飞机靠近卫星时，卫星接收到飞机的信号频率大于飞机发出的信号频率，故C正确；
D．在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，测量单摆周期应该从小球经过最低点处开始计时，以减小实验误差，故D错误。
故选C。
4．A
【详解】
A．X光透视利用的是X光的穿透能力强的特点，A错误，符合题意；
B．红外遥感技术利用了一切物体都在不停地辐射红外线的特点，B正确，不符合题意；
C．工业上的金属探伤利用的是γ射线具有极强的穿透能力，C正确，不符合题意；
D．紫外验钞机是利用紫外线的荧光作用，D正确，不符合题意。
故选A。
5．A
【详解】
A．红外线频率小于紫外线，则红外线的光子能量比紫外线的小，选项A错误，符合题意；
B．红外线的波长大于紫外线，则红外线的衍射能力比紫外线的强，选项B正确，不符合题意；
C．紫外线能消杀病毒是因为紫外线具有较高的能量，选项C正确，不符合题意；
D．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，选项D正确，不符合题意；
故选A。
6．C
【详解】
高原上的紫外线辐射比平原高很多,而紫外线对皮肤有生理作用,可使皮肤变黑且粗糙，故C正确，BCD错误。
故选C。
7．A
【解析】
【详解】
真空中频率为的电磁波，根据公式，其波长为
故选A。
8．BD
【解析】
【详解】
A．毫米波可以在真空中传播，而超声波不能在真空中传播，故A错误；
B．红外线的频率比可见光的小，所以红外线的光子能量比可见光的小，故B正确；
C．真空中激光的传播速度与毫米波的速度相等，故C错误；
D．可见光是横波，所以能发生偏振现象，而超声波是纵波，所以不能发生偏振现象，故D正确。
故选BD。
9．AD
【解析】
【详解】
A．电场和磁场总是相互联系着的，形成一个不可分割的统一体，即电磁场，A正确；
B．电磁波的传播不需要介质，电磁波可以在真空中传播，B错误；
C．根据
电磁波的频率越大，波长也越短，C错误；
D．在电磁波谱中X射线的频率大于红外线的频率，D正确。
故选AD。
10．ACE
【详解】
A．电磁波在真空中的速度为c，A正确；
B．偏振是横波所特有的现象，B错误；
C．根据多普勒现象，观察者听到靠近的列车发出的汽笛声，音调（频率）会变高，C正确；
D．受迫振动稳定后，其振动的周期总等于驱动力的周期，D错误；
E．红光的波长大于黄光，根据双缝干涉公式
知若入射光由黄光改为红光，干涉条纹的间距将会增大，E正确。
故选ACE。
11．ACE
【解析】
【详解】
A．电磁波是交替产生呈周期性变化的电磁场由发生区域向远处传播而产生，故A项正确；
B．电磁波只有在真空中传播时，其速度为3×108m/s，故B项不正确；
C．电磁波在传播过程中其频率f不变，由波速公式v=λf知，由于电磁波在介质中的传播速度比在真空中的传播速度小，所以可得此时波长变短，故C正确；
DE．电磁波是一种波，具有波的一切特性，能产生干涉、衍射等现象，故E项正确，D项不正确。
故选ACE。
12． C B C A D
【解析】
【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。
13． 紫外线 红外线
【解析】
【详解】
验钞机发出的光是紫外线，遥控器发出的光是红外线。
14．（1）600m （2）0.02s （3）0.02s
【解析】
【分析】
根据电磁波的波长、波速和频率的关系式c=λf 可得 可求出波长，由可求出从电台发出的信号经过多长时间可以到达收音机处．)其他条件不变，仅将发射电磁波的频率变大，由公式知时间不发生变化．
【详解】
（1）根据电磁波的波长、波速和频率的关系式c=λf 和电磁波在真空中的传播速度 c=3×108m/s，所以
（2）从电台发出的信号到达收音机处经过
（3）其他条件不变，仅将发射电磁波的频率变大，但由于光速不变，则第(2)问中的时间不发生变化．
15．0.6×107～3×107 Hz ，5×10－3 s
【详解】
根据公式
得
所以，这些无线电波的频率范围是0.6×107～3×107 Hz.
传到相隔1 500 km的远处需要的最少时间
16．，
【详解】
人体辐射的红外线波长约为10μm，其频率
其能量子的值
17．
【详解】
设以通信装置为球心，半径为R的球面以外是符合规定的安全区域，则
可得
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