4.4电磁波谱 同步练习（Word版含解析）

粤教版（2019）选择性必修二 4.4 电磁波谱
一、单选题
1．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
2．通讯设备的电磁辐射量越小，对人们健康的影响越小通讯基站辐射的测量标准是——测量位置距离基站辐射区域中心10m，手机辐射的测量标准是测量位置距离手机30cm。美国4G基站要求接收到的辐射量小于等于600μW/cm2。某款苹果手机距离人体30cm时，人体接收到的待机辐射约为17μW/cm2，通话辐射约为93μW/cm2。我国5G通讯基站正常工作时的辐射功率是40W，若此类电磁辐射可视为球面波，下列说法正确的是（　　）
A．在距离我国某5G通讯基站辐射区域中心10m位置处，辐射量大约是318μW/cm2
B．在距离我国某5G通讯基站辐射区域中心10m位置处，辐射量大约是3.18μW/cm2
C．我国5G通讯基站的辐射量大于美国4G通讯基站的安全标准
D．长时间使用苹果手机对人体的电磁辐射远低于我国5G通讯基站对人体的正常电磁辐射
3．新冠病毒会引起体温升高、肺炎等症状，人们往往通过红外测温技术和X射线透视技术来检测病情。下列说法正确的是（　　）
A．红外测温技术利用了红外线的荧光效应
B．使用红外体温计测温时一定要与人体接触
C．X射线可以透视是因为它的波长较长，容易发生明显衍射，可以绕过人体继续传播
D．X射线可以透视是因为它能够穿透物质，所以可用来检查人体内部器官
4．关于声波和光波，下列说法正确的是（　　）
A．光波能产生干涉、衍射现象，但是声波不能
B．声波和光波从空气射入水中时，声波的速度变大，光波的速度变小
C．声波与光波的波速都由波源决定，与介质无关
D．它们都能在真空中传播
5．在自然界生态系统中，蛇与老鼠和其他生物通过营养关系构成生物链，在维持生态平衡方面发挥重要作用，蛇是老鼠的天敌，它是通过接收热辐射来发现老鼠的，假设老鼠的体温约37℃，它发出的最强的热辐射的波长为λm，根据热辐射理论，λm与辐射源的绝对温度T的关系近似为Tλm＝2.90×10－3m·K，老鼠发出的最强的热辐射属于（　　）
A．可见光波段 B．紫外波段
C．红外波段 D．射线波段
6．下列说法正确是（　　）
A．机械波和电磁波既有横波又有纵波
B．电子仪器套上金属罩防止外界电场干扰是应用电磁感应原理
C．办公区域和家中常用的WiFi信号的波长与X射线的波长差不多
D．LC振荡电路中自感系数L和电容C都减小一半可使振荡频率增大一倍
7．许多先进的军事作战单位安装了有源相控阵雷达，如图所示。有源相控阵雷达是相控阵雷达的一种。有源相控阵雷达的每个辐射器都配装有一个发射/接收组件，每一个组件都能自己产生、接收电磁波，因此在频宽、信号处理和冗度设计上都比无源相控阵雷达具有较大的优势。下列说法正确的是（　　）
A．雷达使用的电磁波是长波，它利用了长波容易发生衍射，可以绕开障碍物远距离传播的特点
B．雷达使用的电磁波是微波，它利用了微波直线性好，反射性强的特点
C．雷达发射的电磁波会经过调制、调幅或调频、调谐、解调几个过程
D．雷达使用的电磁波比红外遥感使用的电磁波频率大
8．下列说法正确的是（　　）
A．在变化的电场周围一定产生变化的磁场
B．紫外线有显著的热效应
C．一切物体都在不停地发射红外线
D．X射线的穿透本领比射线更强
9．WiFi无线网络实质是一种短程无线传输技术，能够在一定范围内支持互联网接入的电磁波信号。最新的WiFi6技术使用或电磁波，属于电磁波谱中的某个波段，如图所示。下列关于电磁波和WiFi的说法，错误的是（　　）
A．麦克斯韦预言了电磁波，楞次首次用实验证实了电磁波的存在
B．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关
C．WiFi信号使用的电磁波属于无线电波
D．WiFi信号使用的电磁波中，的波长比的更长
10．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
11．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
12．能源、信息、材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法不正确的是（ ）
A．可以利用半导体材料制作光敏电阻
B．煤、石油、天然气等都是不可再生能源
C．手机利用电磁波传递信息，微波炉利用电磁波加热食物
D．射线具有很高的能量、穿透能力很强，可以检查人体内部器官
13．下列关于电磁波的说法，不正确的是（　　）
A．电磁波在真空中的传播速度为c= 3.00×108m/s
B．电磁波不能传播能量
C．手机既可接收电磁波，又可发射电磁波
D．无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线均属于电磁波
14．关于电磁场和电磁波，下列说法不正确的是（　　）
A．变化的电场能够产生磁场，变化的磁场能够产生电场
B．麦克斯韦预言电磁波的存在
C．无线电波、红外线、可见光、紫外线、射线、射线都是电磁波
D．紫外线是一种波长比紫光更长的电磁波，能够灭菌消毒
15．下列不属于电磁波的是（　　）
A．阴极射线 B．红外线 C．X射线 D．γ射线
二、填空题
16．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了这一预言．电磁波按照波长由长到短排列依次是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、_____、γ射线．某电台的播放频率是100MHz，已知电磁波的传播速度为3×108m/s，则该电台信号的波长是_____ m．
17．若电磁波在空气中的传播速度为C，频率为f，则该电磁波在空气中的波长λ= ______ ．一种电磁波的频率是2×109Hz，当它从水中进入空气中时速度______ （填变大、变小、不变）．
18．电磁波在空气中的传播速度_______（选填“等于”或“不等于”）真空中的光速。电磁波在生活中有着广泛的应用，在电磁波谱中，医院用于“透视”检查身体的是________（ 选填“红外线”或“X射线”）。
19．在电磁波大家族中，按波长由长到短排列依次是：无线电波、______可见光、______、X射线、γ射线.(填入“紫外线”或“红外线”)．
三、解答题
20．自然界中的物体由于具有一定的温度,会不断向外辐射电磁波,这种辐射因与温度有关,故称为热辐射．热辐射具有如下特点:辐射的能量中包含各种波长的电磁波;物体温度越高,单位时间从物体表面单位面积上辐射的能量越大;在辐射的总能量中,各种波长所占的百分比不同．太阳热辐射能量的绝大多数集中在波长为2×10-7~1×10-5 m,求出相应的频率范围．
21．为什么说射线是把双刃剑？请查阅资料加以说明。
22．某雷达工作时，发射电磁波的波长为λ＝20 cm，每秒发射的脉冲数为n＝5 000，每个脉冲持续时间t＝0.02 μs，求电磁波的振荡频率为多少？最大侦察距离是多少？
23．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，如图所示。该发射站可发送频率为的中波和频率为的微波，已知无线电波在空气中的传播速度都为，求：
（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；
（3）若两种波的接收效果不同，请说明哪一种波的接收效果更好？为什么？
24．某电台的广播频率为640kHz，则此电台发射电磁波的波速为多少？波长为多少？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．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。
2．B
【解析】
【详解】
ABC．建立模型如图，单位时间辐射源辐射的能量以球状辐射出去。所以球面上接收到的电磁辐射功率等于基站辐射的功率，故辐射区域中心10m位置处，辐射量大约是
远小于美国4G通讯基站的安全标准
故AC错误B正确。
D．因，所以长时间使用苹果手机对人体的电磁辐射远高于我国5G通讯基站对人体的正常电磁辐射，故D错误。
故选B。
3．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．红外测温技术利用了红外线的热效应，故A错误；
B．红外体温计测温是通过接收人体辐射的红外线进行测温，故使用过程中不需要与人体接触，故B错误；
CD．X射线可以透视是因为其有较强的穿透能力，医学上检查人体内部器官和透视人体，故C错误，D正确；
故选D。
4．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．干涉和衍射是波的特有现象，故声波和光波都能产生干涉和衍射，则A错误；
B．声波和光波从空气射入水中时，声波的速度变大，光波的速度变小，故B正确；
C．声波与光波的波速都由介质决定，与波源无关，故C错误；
D．声波的传播依赖于介质，它在真空中不能传播，光波在真空中和介质中都能传播，故D错误；
故选B。
5．C
【解析】
【详解】
由Tλm＝2.90×10－3m·K得
该波属于红外波段；故选C。
6．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．机械波既有横波又有纵波，电磁波是横波，A错误；
B．电子仪器套上金属罩防止外界电场干扰是应用静电屏蔽原理，B错误；
C．办公区域和家中常用的WiFi信号能发生明显的衍射现象，其波长比X射线的波长大得多，C错误；
D．根据
LC振荡电路中自感系数L和电容C都减小一半可使振荡频率增大一倍，D正确。
故选D。
7．B
【解析】
【分析】
【详解】
AB．因为波长越短的电磁波衍射现象不明显，传播的直线性好，反射性强的特点，因此雷达使用的电磁波波长最短的微波，A错误，B正确；
C．雷达发射的电磁波的发射需要调制过程，调制的方法有调幅和调频，C错误；
D．雷达使用的电磁波是微波，红外遥感使用的电磁波是红外线，红外线的频率比微波的大，D错误。
故选B。
8．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．在均匀变化的电场周围一定产生稳定的磁场，A错误；
B．红外线有显著的热效应，B错误；
C．红外线辐射即热辐射，一切物体都在不停地发射红外线， C正确；
D．X射线的穿透本领比射线弱，D错误。
故选C。
9．A
【解析】
【详解】
A．麦克斯韦预言了电磁波，赫兹首次用实验证实了电磁波的存在，故A错误；
B．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关，都等于真空中光速，故B正确；
C．WiFi信号使用的电磁波的波长为
或者为
由电磁波的波长范围可知属于无线电波，故C正确；
D．WiFi信号使用的电磁波中，的频率比的低，所以前者波长比后者波长长，故D正确。
本题选错误的，故选A。
10．C
【解析】
【分析】
【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。
11．D
【解析】
【分析】
【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。
12．D
【解析】
【详解】
A．半导体材料可以用来制作光敏电阻，故A正确，不符合题意；
B．煤、石油、天然气等都是不可再生能源，故B正确，不符合题意；
C．手机利用电磁波传递信息，微波炉利用电磁波加热食物，故C正确，不符合题意；
D．射线具有很高的能量、穿透能力很强，对人体内部器官有损害，故D错误，符合题意。
故选D。
13．B
【解析】
【详解】
A．电磁波在真空中的传播速度为c= 3.00×108m/s，选项A正确；
B．电磁波能传播能量，选项B错误；
C．手机既可接收电磁波，又可发射电磁波，选项C正确；
D．无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线均属于电磁波，选项D正确。
此题选择不正确的选项，故选B。
14．D
【解析】
【详解】
A．变化的电场能产生磁场，变化的磁场能产生电场，所以电场和磁场总是相互联系着的，故A正确；
B．麦克斯韦预言了电磁波的存在，提出电磁场理论，故B正确；
C．电磁波有无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、射线，故C正确；
D．紫外线的波长比紫光的短，它可以进行灭菌消毒，故D错误。
故选D。
15．A
【解析】
【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，阴极射线不属于电磁波。
故选A。
16． X射线 3
【解析】
【详解】
[1]按照波长从大到小的顺序依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线
[2]由
可知
17． 变大
【解析】
【分析】
所有电磁波的速度在真空中的速度都等于光速c，由c=λf，求得频率f；当电磁波从水中进入空气中后，其频率不变，由c=λf，可知波速的变化．
【详解】
根据c=λf，得
电磁波由水中进入空气中，根据c=λf可知，f不变，λ变大，则波速变大
18． 等于 X射线
【解析】
【详解】
[1]电磁波在空气中的传播速度等于真空中的光速。
[2]电磁波在生活中有着广泛的应用，在电磁波谱中，医院用于“透视”检查身体的是X射线。
19． 红外线 紫外线
【解析】
【详解】
在电磁波大家族中，按波长由长到短排列依次是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．
20．3×1013~1.5×1015 Hz
【解析】
【详解】
试题分析：根据，结合波长与光速，即可求解．
太阳热辐射能量以光子射出由，
则有：
所以f在（3.0×1013Hz～1.5×1015Hz）
点睛：本题主要考查了波长、频率及波速间的关系式．
21．见解析
【解析】
【分析】
【详解】
射线是把双刃剑，其有危害人类的一面但也有有利于人类的一面。
射线会产生辐射，从而对人类和环境造成影响（如福岛核事故），射线会引起各类癌症。
人们可以利用射线进行放射治疗和CT检查等医疗活动。
22．1.5×109 Hz；30 km
【解析】
【分析】
【详解】
由c＝λf，可得电磁波的振荡频率
f＝＝ Hz＝1.5×109 Hz
电磁波在雷达发射相邻两个脉冲的时间间隔内，雷达必须接收到反射回来的电磁脉冲，否则会与后面的电磁脉冲重叠而影响测量，设最大侦察距离为x，则
2x＝cΔt
而
Δt＝－t
所以
x＝≈30 km.
23．（1）750m，1m （2）衍射（3）中波的接收效果更好，因为中波的波长较长，衍射现象明显
【解析】
【详解】
（1）根据，解得：
；
（2）衍射是波绕过障碍物的现象。无线电波绕过山脉到达A处，发生了衍射现象；
（3）频率为400kHz的中波线接收效果更好，因为它的波长长，波长更接近山体的尺寸，衍射现象更明显。
24．3×108m/s；468.75m
【解析】
【详解】
电磁波速c=3×108m/s
根据
c=λf
该电台的波长
答案第1页，共2页
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