人教版(2019)选择性必修二 4.4 电磁波谱 同步练习
一、单选题
1.车载预碰撞安全系统在工作时,雷达发射毫米级的电磁波,不间断地探测前方障碍物,当检测到安全距离内出现障碍物时,会发出声音警报,同时收紧前排座椅安全带。关于毫米级电磁波,下列说法正确的是( )
A.波长比声波的长
B.由原子核的跃迁产生
C.遇到前方障碍物时会发生明显的衍射现象
D.传播时不需要介质
2.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
3.天文学中,一天体在单位时间内辐射出的总能量称为“光度”,符号“”。通常将太阳的光度作为天体光度的单位,符号。将已测天体的光度和其表面温度绘制在图上即可得到赫罗图。以下赫罗图(含天体颜色)可能正确的是( )
A. B.
C. D.
4.关于微波炉使用下列说法正确的是( )
A.微波炉可以加热鸡蛋,罐头等物品
B.利用微波炉加热食物的原理和烤箱相同
C.微波炉加热食物,内外同时快速加热
D.微波炉可以空转
5.地震后坍塌的废墟中有大量伤员,为了尽快救出他们,需要使用生命探测仪,这种仪器主要是接收人体发出的( )
A.可见光 B.红外线 C.紫外线 D.声音
6.关于电磁场和电磁波,下列说法中正确的是( )
A.把电场和磁场放在一起,就会在周围空间产生电磁场
B.收音机和手机所接收的信号都属于电磁波
C.电磁波频率越高,传播速度越大
D.透视用的X射线是X光,不是电磁波
7.汽车的自适应巡航功能能够帮助驾驶员减轻疲劳,毫米波雷达是其中一个重要部件。毫米波的波长比短波波长短,比红外线波长长,则( )
A.这三种电磁波,红外线最容易发生明显的衍射绕过粉尘
B.这三种电磁波在真空中传播,短波的传播速度最小
C.这三种电磁波中毫米波比红外线更容易发生明显衍射绕过粉尘
D.这三种电磁波,短波频率最高
8.对下列电器或设备的工作原理的描述,正确的是( )
A.微波炉是利用电磁感应原理使食物温度升高的
B.手机无线充电的过程利用了电磁感应原理
C.雷达是利用超声波的多普勒效应进行测距和定位的
D.红外体温计是通过接收人体发射的X射线来测体温的
9.“神舟五号”飞船飞行过程中,由多个地面测控站和四艘“远望号”远洋航天测量船组成了测控网,通过发射和接收某种波,对飞船进行跟踪、测量与控制。这种波是( )
A.微波 B.X射线 C.紫外线 D.超声波
10.以下关于辐射强度与波长的关系的说法中正确的是 ( )
A.物体在某一温度下只能辐射某一固定波长的电磁波
B.当铁块呈现红色时,说明它的温度不太高
C.当铁块的温度较高时会呈现赤红色,说明此时辐射的电磁波中该颜色的光强度最强
D.早、晚时分太阳呈现红色,而中午时分呈现白色,说明中午时分太阳温度最高
11.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
12.下列有关电磁波的特性和应用,说法正确的是( )
A.红外线和射线都有很高的穿透本领,常用于医学上透视人体
B.过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康
C.电磁波中频率最大的为射线,最容易发生衍射现象
D.紫外线和射线都可以使感光底片感光
13.如图所示是中国天眼FAST-500m口径球面射电望远镜,其主要工作波长在分米到米的范围,则天眼接收的电磁波的频率区间为( )
A.106Hz~107Hz B.108Hz~109Hz
C.1010Hz~1011Hz D.1012Hz~1013Hz
14.“北斗”卫星可以为汽车实现厘米级定位导航服务,它们之间信息传递利用的是( )
A.红外线 B.紫外线 C.微波 D.超声波
15.新冠肺炎疫情突发,中华儿女风雨同舟、守望相助,筑起了抗击疫情的巍峨长城。志愿者用非接触式体温测量仪,通过人体辐射的红外线测量体温,防控人员用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒,为人民健康保驾护航。红外线和紫外线都是电磁波,下列关于电磁波的说法不正确的是( )
A.射线是波长最短的电磁波,它比射线的频率还要高
B.光也是电磁波,电磁波是横波
C.电磁波中最容易发生干涉、衍射现象的是无线电波
D.紫外线有显著的热作用,常用于遥感技术中
二、填空题
16.电视机的开启和关闭是通过电磁波谱中__实现遥控;从电磁波中选出所要的信号的技术叫做__。
17.电磁波有:A.可见光 B.红外线 C.紫外线 D.无线电波 E.γ射线 F.伦琴射线
①按频率由小到大的顺序是:________.
②可对物体进行加热的是________,激发物质发光的是________,可用来检查人体病变或骨折的是________,能使种子发生变异培育新品种的是________.
18.下面列出一些医疗器械的名称和这些器械应用的物理现象,请将相应的字母填写在应用这种现象的医疗器械后面的空格上。
(1)X光机,________。
(2)紫外线灯,________。
(3)用理疗“神灯”照射伤口,可使伤口愈合得较好,这里的“神灯”是利用________。
(4)疫情期间使用的额枪测温计________。
A.紫外线具有很强的荧光作用
B.紫外线具有杀菌消毒作用
C.X射线的很强的贯穿力
D.红外线具有显著的热效应
19.电磁波的频率范围很广,不同频率的电磁波具有不同的特性,请从电磁波谱中任选两种,分别写出它们的名称和一种用途.
(1)名称________,用途______________________________________________.
(2)名称________,用途_________________ ____________________________.
三、解答题
20.(1)红外体温计不与人体接触就能测体温,为什么?
(2)一切物体都在不停地辐射红外线,为什么在冰窖中我们会感到很冷?
(3)红外遥感有哪些方面的应用?
21.一台收音机的接收频率范围从f1=2.2MHz到f2=22MHz。设这台收音机能接收的相应波长范围从λ1到λ2,调谐电容器的相应电容变化范围从C1到C2。那么波长λ1、λ2之比为多少?电容C1、C2之比为多少?
22.某雷达站正在跟踪一架飞机,此时飞机正朝着雷达站方向匀速飞来。某一时刻雷达发出一个无线电脉冲,经200后收到反射波;隔0.8s后再发出一个脉冲,经198收到反射波。求飞机的飞行速度。
23.若某广播电台发射无线电波的频率是6.0×105Hz,请计算无线电波的波长是多少?(无线电波传播速度c=3.0×108m/s)
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】
A.人耳可听的声波从20Hz到20kHz,相应的波长从17m到17mm不等;毫米波是波长为1~10毫米的电磁波,通常所指频段为30-300GHz,所以毫米级的电磁波波长比声波的短,故A错误;
B.由电磁振荡产生的,故B错误;
C.毫米波波长较小,所以遇到前方障碍物 不会发生明显的衍射现象,故C错误;
D.毫米波是电磁波,电磁波的传播时不需要介质,故D正确。
故选D。
2.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。
3.A
【详解】
纵轴表示恒星的光度,横轴表示恒星的表面温度,且太阳的光度为1表面温度600K左右。故A正确。
故选A。
4.C
【详解】
A.微波炉加热金属罐头会发生爆炸,故A错误;
B.微波炉加热食物的原理是利用微波能量加热食物,而烤箱是利用电流的热效应加热食物,两者原理不同,故B错误;
C.微波炉加热食物,食物的内外部能同时快速加热,故C正确;
D.微波炉不可以空转,故D错误。
故选C。
5.B
【详解】
活人能够向外辐射红外线,红外线属于电磁波的一个波段,便于用生命探测仪收集,故生命探测仪主要是根据接收到的红外线分析是否有生命体。
故选B。
6.B
【详解】
A.把电场和磁场放在一起,在周围空间不一定产生电磁场。故A错误;
B.收音机和手机接收信号属于无线电波,无线电波属于电磁波。故B正确;
C.电磁波在真空中传播的速度等于光速,与频率无关。故C错误;
D.电磁波包括:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。X射线属于电磁波。故D错误。
故选B。
7.C
【详解】
A.这三种电磁波中,短波的波长最长,最容易发生明显的衍射绕过粉尘,故A错误;
B.这三种电磁波在真空中传播时速度相同,都为光速,故B错误;
C.毫米波波长比红外线波长长,则毫米波比红外线更容易发生明显衍射绕过粉尘,故C正确;
D.由公式可知,波长越小,频率越高,则红外线波的频率最高,故D错误。
故选C。
8.B
【详解】
A.微波炉是一种利用微波加热食物的家电,通过加热食物中的水,从而实现加热目的,故A错误;
B.手机无线充电技术应用了电磁感应原理,当交变电流通过充电底座中的线圈时,线圈产生磁场,带有金属线圈的只能手机靠近该磁场就能产生电流,通过“磁生电”来实线充电,故B正确;
C.雷达是利用电磁波的多普勒效应进行测距和定位的,故C错误;
D.红外体温计是通过接收人体发射的红射线来测体温的,故D错误。
故选B。
9.A
【详解】
在用于通信的电磁波中,不同用途的设备使用的电磁波的频率范围不同,用于电视、雷达、无线电导航及测控等的是微波。
故选A。
10.C
【详解】
A.物体在某一温度下能辐射不同波长的电磁波,A错误;
B.黑体辐射的强度与温度有关,温度越高,则辐射强度的极大值也就越大;当铁块呈现黑色时,是因为它的辐射强度的极大值对应的波长段在红外部分,甚至波长更长,说明它的温度不太高,B错误;
C.当铁块的温度较高时会呈现赤红色,说明此时辐射的电磁波中该颜色的光强度最强,C正确;
D.太阳早、晚时分呈现红色,而中午时分呈现白色,是因为大气吸收与反射了部分光的原因,不能说明中午时分太阳温度最高,D错误。
故选C。
11.D
【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。
12.D
【详解】
A.射线都有很高的穿透本领,常用来在医学上做透视人体,故A错误;
B.过强的紫外线照射不利于人的皮肤健康,故B错误;
C.电磁波中频率最大的是射线,最不容易用来观察衍射现象,故C错误;
D.紫外线和射线都可以使感光底片感光,故D正确。
故选D。
13.B
【详解】
根据
因工作波长在分米到米的范围,即0.1m~1m范围,而c=3×108m/s,则接收电磁波的频率区间为108Hz~109Hz。
故选B。
14.C
【详解】
卫星导航系统传递信息利用的是无线电波,无线电波是电磁波的一种,微波属于无线电波的某一波段。
故选C。
15.D
【详解】
A.在电磁波谱中,射线是波长最短的电磁波,它比射线的频率还要高,故A正确;
B.光是电磁波,电磁波是横波,故B正确;
C.电磁波谱中,无线电波的波长最长,最易发生干涉、衍射现象,故C正确;
D.红外线有显著的热作用,常用于遥感技术中,故D错误。
本题选不正确的,故选D。
16. 红外线 调谐
【详解】
[1]电视机的开启和关闭是通过遥控器发射的电磁波谱中红外线实现遥控的;
[2]从电磁波中选出所要的信号的技术叫做调谐。
17. DBACFE B C F E
【详解】
①[1].频率由小到大的顺序是:无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线;故顺序是DBACFE;
②[2][3][4][5].对物体进行加热的是红外线B,激发物质发光的是紫外线C,可用来检查人体病变或骨折的是伦琴射线F;能使种子发生变异培育新品种的是γ射线E.
【点睛】
本题关键是明确无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波,同时要知道它们的波长的大小关系和频率大小关系,以及知道各自的应用.
18. C B D D
【详解】
(1)[1]X光机,是利用X射线的很强的贯穿力,故选C。
(2)[2]紫外线灯主要是用来杀菌消毒的,因此它应用的是紫外线的杀菌消毒作用,而非紫外线的荧光效应,故选B。
(3)[3]“神灯”又称为红外线灯,主要是用于促进局部血液循环,它利用的是红外线的热效应,可以使人体局部受热,血液循环加快,故选D。
(4)[4]额温枪能测温度是因为温度不同的人体辐射的红外线强弱不同,它接收的是人体发出的红外线,故选D。
19. 微波 微波炉,电视、雷达、宇航通信 略 略 略
【详解】
卫星通信利用了无线通信,即利用电磁波的知识来工作的;微波的用途:微波炉,电视、雷达、宇航通信等等.
本题考查了电磁波在生活中的应用,是一道基础题.
20.(1)一切物体都在不停地辐射红外线,且温度越高,辐射的红外线越强,人体当然也是这样,这就是红外体温计的原理。因此红外体温计不与人体接触就可测体温;(2)在冰窑中四周为冰,温度较低,它向外辐射红外线的本领比人体弱,人体同样时间内向外辐射的红外线比接收的冰辐射的红外线还要多,因此会感觉越来越冷;(3)红外遥感技术有着广泛的应用。如在飞机或卫星上用之勘测地热、寻找水源、监视森林火情、预报风暴和寒潮等。红外遥感在军事上也十分重要。
【详解】
(1)一切物体都在不停地辐射红外线,且温度越高,辐射的红外线越强,人体当然也是这样,这就是红外体温计的原理。因此红外体温计不与人体接触就可测体温;
(2)在冰窑中四周为冰,温度较低,它向外辐射红外线的本领比人体弱,人体同样时间内向外辐射的红外线比接收的冰辐射的红外线还要多,因此会感觉越来越冷;
(3)红外遥感技术有着广泛的应用。如在飞机或卫星上用之勘测地热、寻找水源、监视森林火情、预报风暴和寒潮等。红外遥感在军事上也十分重要。
21.λ1∶λ2=10∶1;C1∶C2=100∶1
【详解】
由公式
因电磁波在空中的波速相等,由此可得波长与频率成反比,所以
再根据电磁振荡公式
f=
收音机接收电路中的L是固定的,所以频率跟电容器的电容平方根成反比,即
整理可得
=
22.
【详解】
飞机接受到第一个无线电脉冲时距离雷达得距离为
飞机接受到第一个无线电脉冲时距离雷达得距离为
则在0.8s时间内飞机的位移
代入数据联立解得
则飞机的飞行速度
23.500m
【详解】
由公式
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