4.4电磁波谱（Word版含答案）

粤教版（2019）选择性必修二 4.4 电磁波谱
一、单选题
1．如图所示，后车安装了“预碰撞安全系统”，其配备的雷达会发射毫米级电磁波（毫米波），并对前车反射的毫米波进行运算，则（　　）
A．毫米波的频率比可见光高
B．毫米波遇到前车时会发生明显衍射现象
C．经前车反射后毫米波的速度将比反射前大
D．前车的金属尾板遇到毫米波时会产生极其微弱的感应电流
2．关于电磁波谱,下列说法正确的是（　　）
A．波长不同的电磁波在本质上不完全相同
B．电磁波的波长若差异太大则会出现本质不同的现象
C．电磁波谱的频带很宽
D．电磁波的波长很短,所以电磁波的频带很窄
3．下列关于电磁波的说法中不正确的是
A．微波炉能快速加热食物是利用红外线具有显著的热效应
B．常用的电视机遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机
C．天文学家用射电望远镜接收天体辐射的无线电波进行天体物理研究
D．遥感技术中利用了红外线探测器接收物体发出的红外线来探测被测物体的特征
4．下列说法正确的是（　　）
A．电磁波在任何介质中的传播速度都大于在真空中传播速度
B．变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场
C．红外线波长小于紫外线的波长
D．电磁波是一种物质，它具有能量
5．现代生活中人类与电磁波结下了不解之缘，你认为下列陈述中符合事实的是（　　）
A．麦克斯韦从理论上预言了电磁波，并通过实验证实了电磁波的存在
B．常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机
C．空间有变化的电场（或磁场）存在，一定能形成电磁波
D．将手机放在真空玻璃盒中，拨打该手机号码，手机会响铃（或振动）
6．红外测温枪与传统的热传导测温仪器相比，具有响应时间短、测温效率高、操作方便、防交叉感染（不用接触被测物体）的特点。下列说法中正确的是（　　）
A．红外线也属于电磁波，其波长比红光短
B．高温物体辐射红外线，低温物体不辐射红外线
C．红外测温枪能测温度与温度越高的人体辐射的红外线越强有关
D．红外线比可见光频率大
7．下列说法中正确的是（　　）
A．只有物体温度较高时，才能向外辐射红外线
B．紫外线杀菌能力较强
C．可见光比红外线容易发生衍射现象
D．射线可以在磁场中偏转
8．新冠肺炎防控中，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。关于红外线和紫外线的说法正确的是（　　）
A．在同一介质中，红外线的波长比红光的波长大
B．只有热的物体才能辐射红外线
C．在同一介质中，紫外线的波长比紫光的波长大
D．红外线和紫外线都是可见光
9．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
10．下列有关电磁波的说法，正确的是（　　）
A．夏天太阳把地面晒得发热是因为可见光的热效应在各种电磁波中是最强的
B．通信中广泛应用的无线电波是电磁波谱中波长最短的
C．手机使用过程中发射的无线电波都是经过调制的
D．相同条件下，电磁波谱中最难发生衍射的是X射线
11．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
12．下列选项正确的是（　　）
A．电磁炉的工作原理是利用了电磁感应现象
B．液晶显示、3D电影、光学镜头上的增透膜都是光的偏振现象的应用
C．在LC振荡电路中，将铁芯插入电感线圈，向外辐射电磁波的本领会增强
D．一定波段的红外线能促进人体对钙的吸收和维生素D的合成，提高人体免疫力
13．下列有关传感器的说法中错误的是（ ）
A．传感器是将电学量转化成非电学量的装置
B．传感器工作的一般流程：非电信息→敏感元件→处理电路→电信息
C．霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量
D．新冠肺炎疫情防控阻击战中，枪式测温仪是利用了红外传感器
14．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
15．隐身飞机通过运用多种隐形技术降低飞机的信号特征，使雷达难以发现、识别、跟踪和攻击。飞机隐身的途径主要有两种：一是改变飞机的外形和结构，减小回波；二是飞机表面采用能吸收雷达波的涂敷材料。雷达是利用电磁波探测目标的电子设备。雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、方位、高度等信息。常规雷达采用波长为0.01m～0.1m之间的厘米波，隐形飞机在常规雷达上反射的能量几乎与一只麻雀反射的能量相同，因此在常规雷达的屏幕上几乎看不到隐身飞机的回波。而米波雷达采用波长为1m～10m之间的米波，与隐身飞机的外形尺寸相匹配，从而发生谐振，大大增强了飞机回波信号的能量，从而使飞机的隐身效果下降。下列说法正确的是（　　）
A．米波不能产生偏振现象
B．米波的频率约为厘米波频率的10倍
C．米波的传播速度小于厘米波的传播速度
D．常规雷达比米波雷达的分辨率更高
二、填空题
16．电容是表示电容器容纳 _______ 本领大小的物理量。在国际单位制中，电容的单位是 _______ 。医院里常用的CT检查是利用 ___________ 来成像的。
17．一台收音机的接收频率范围从到。设这台收音机能接收的相应波长范围从到，调谐电容器的相应电容变化范围从到，那么，波长之比________，电容之比________。
18．广播电视、移动通讯等都是利用电磁波工作的．电磁波最早是由_____（选填“法拉第”、“麦克斯韦”）语言存在并被赫兹用实验证实了的．已知电磁波在空气中的传播速度约为3.0×108m/s，有一广播电台节目的频率是6.0×105Hz，该电磁波在空气中的波长为_____m．
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、解答题
20．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？
21．据研究发现，响尾蛇能感知红外线。那么它能在夜里“看见”东西吗？为什么？“响尾蛇”导弹是一种被动制导的空对空导弹。导弹本身不发射电磁波，而是靠探测敌方飞机发动机辐射的红外线来确定攻击目标的。“隐形”飞机能躲过一般的雷达，它能躲过“响尾蛇”导弹吗？为什么？
22．红外线在现代生产生活中有着广泛的应用。请举说明。
23．（1）静电场可以用电场线和等势面形象描述，电场线的疏密反映了电场强度的大小。
(a)请根据电场强度的定义和库仑定律推导出点电荷Q的场强表达式；
(b)点电荷的电场线和等势面分布如图所示，等势面S1、S2到点电荷的距离分别为r1、r2。请计算S1、S2上单位面积通过的电场线条数之比。
（2）宇宙中的天体在不断向外辐射电磁波，人们利用射电望远镜收集来自天体的电磁波进行观测，如图所示。假设A、B两个天体辐射功率相同，且都在均匀持续地辐射．天体A距地球1万光年，天体B距地球5万光年．(忽略电磁波传播过程中的损耗)
(a)用一架射电望远镜接收到A发出的电磁波功率为P1，则该望远镜接收到的来自天体B的电磁波功率P2是多大
(b)为收集足够强的信号，增大望远镜口径是一一种常用方法，为使接受到天体B的信号功率和天体A一样强，可将望远镜口径增大为原来的多少倍
24．(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？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】
A．从电磁波谱的顺序可知毫米波的频率比可见光低，故A错误；
B．毫米波的波长远小于车的大小，所以遇到前车时不会发生明显衍射现象，故B错误；
C．电磁波在空中传播的速度不会变化，故C错误；
D．系统判断有可能发生碰撞时会发出蜂鸣并显示警示信号，说明前车的金属尾板遇到毫米波时一定会产生极其微弱的感应电流，故D正确。
故选D。
2．C
【详解】
电磁波谱中的电磁波在本质上是完全相同的,只是波长或频率不同而已,其中波长最长的波跟波长最短的波之间的频率相差1020倍,又由波速公式
知，电磁波谱的频带也是很宽的，故选项C正确，ABD错误。
故选C。
3．A
【详解】
A．食物中的水分子在微波的作用下热运动加剧，温度升高，内能增加，不是利用红外线来加热，A错误，符合题意；
B．常用的电视机遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机，B正确，不符合题意；
C．天文学家用射电望远镜接收天体辐射的无线电波进行天体物理研究，C正确，不符合题意；
D．遥感技术中利用红外线探测器接收物体发出的红外线来探测被测物体的特征，D正确，不符合题意。
故选A。
4．D
【详解】
A．电磁波在任何介质中的传播速度都小于在真空中传播速度，故A错误；
B．变化的电场一定产生磁场，但不一定是变化的磁场；变化的磁场一定产生电场，但不一定是变化的电场，故B错误；
C．红外线波长大于紫外线的波长，故C错误；
D．电磁波是一种物质，它具有能量，故D正确。
故选D。
5．D
【详解】
A．麦克斯韦从理论上预言了电磁波，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，选项A错误；
B．常用的遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机，选项B错误；
C．若是均匀变化的磁场产生恒定的电场，则不能形成电磁波；同样均匀变化的电场产生恒定的磁场，不能形成电磁波，选项C错误；
D．电磁波可以在真空中传播，将手机放在真空玻璃盒中，拨打该手机号码，手机能接收到信号，选项D正确。
故选D。
6．C
【详解】
A．红外线也属于电磁波，其波长比红光长，故A错误；
B．所有物体都辐射红外线，只是不同温度的物体辐射的红外线强度不同，故B错误；
C．温度越高的物体，辐射的红外线越强，传感器接收到不同强度的红外线即能测出不同人体的温度，故C正确；
D．红外线比可见光的波长长，频率较小，故D错误；
故选C。
7．B
【详解】
A．任何物体在任何温度下均会向外辐射红外线，故A错误；
B．紫外线的主要作用是化学作用和荧光作用，其中化学作用主要用于杀菌消毒，故B正确；
C．可见光的波长小于红外线的波长，故可见光相对红外线不容易发生衍射现象；故C错误；
D．X射线是电磁波，不带电，不能在磁场中偏转，故D错误。
故选B。
8．A
【详解】
A．电磁波谱按波长由长到短排序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线。根据电磁波谱可知，在同一介质中，红外线的波长比红光的波长大，故A正确；
B．一切物体都在不停地辐射红外线，故B错误；
C．根据电磁波谱可知，在同一介质中，紫外线的波长比紫光的波长小，故C错误；
D．红外线和紫外线都不是可见光，故D错误。
故选A。
9．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。
10．C
【详解】
A．在各种电磁波中热效应最强的是红外线，A错误；
B．通信中的无线电波是电磁波谱中波长较长的波，B错误；
C．声音信号通常要通过调制加载在高频信号上后，才向外发射，故手机使用过程中发射的无线电波都是经过调制的，C正确；。
D．电磁波谱中比X射线波长短的γ射线，更难发生衍射，D错误。
故选C。
11．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。
12．A
【详解】
A. 电磁炉工作原理是电磁感应现象中的涡流现象，故A正确。
B. 液晶显示、3D电影是光的偏振现象的应用、光学镜头上的增透膜是光的干涉的应用，故B错误；
C. 在LC振荡电路中，将铁芯插入电感线圈，自感系数L变大，根据
可知振荡频率减小，则向外辐射电磁波的本领会减小，故C错误；
D. 一定波段的紫外线能促进人体对钙的吸收和维生素D的合成，提高人体免疫力，故D错误。
故选A。
13．A
【详解】
A．传感器是将非电学量转化成电学量的装置，A错误，符合题意；
B．传感器工作的一般流程：非电信息→敏感元件→处理电路→电信息，B正确，不符合题意；
C．霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量，C正确，不符合题意；
D．新冠肺炎疫情防控阻击战中，枪式测温仪是利用了红外传感器，D正确，不符合题意。
故选A。
14．D
【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。
15．D
【详解】
A．米波是电磁波，能产生偏振现象，故A错误；
B．由
可得米波的频率约为厘米波频率的
故B错误；
C．米波的传播速度等于厘米波的传播速度，故C错误；
D．雷达的分辨率是与其所使用的频率有着密切关系的，频率越高，分辨率也就越高，所以常规雷达比米波雷达的分辨率更高，故D正确。
故选D。
16． 电荷 法拉（F） X射线
【详解】
[1] 电容是表示电容器容纳电荷本领大小的物理量
[2] 在国际单位制中，电容的单位是法拉（F）
[3] 医院里常用的CT检查是利用X射线来成像的
17． 10:1 100:1
【详解】
[1]根据
可知
[2]根据
解得
18． 麦克斯韦 5.0×102
【详解】
解：英国物理学家麦克斯韦认为：变化的磁场能产生电场；变化的磁场可以产生电场，从而提出了电磁波的存在；
该电磁波在空气中的波长为λ===5.0×102m；
故答案为麦克斯韦 5.0×102
【点评】
本题考查电磁波的发现历程以及波长、波速和频率的关系；要注意明确麦克斯韦提出了电磁场理论，并掌握波长、波速与频率间的关系．
19． 能 4.0
【详解】
[1]英国物理学家麦克斯韦认为：变化的磁场能产生电场；
[2]此电磁波在空气中的波长约为
20．（1）600m （2）0.02s （3）0.02s
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．
21．见解析
【详解】
因响尾蛇能能感知红外线的话，它就能在夜里看见东西，因为一切物体都会辐射红外线。
响尾蛇导弹本身不发射电磁波，而是靠接收目标辐射的红外线制导；而雷达是本身发射电磁波，电磁波遇到被测物体后又反射回来被雷达接收，因此“隐形”飞机能躲过一般的雷达，但它能辐射红外线，则不能躲过“响尾蛇”导弹。
22．见解析
【详解】
根据红外线的热作用比较强制成热谱仪、红外线夜视仪、红外线体温计等；根据红外线可以进行遥控制成电视、空调遥控器等。
23．（1）(a) ； (b) ；（2）(a) ； (b)
【详解】
（1）（a）场源电荷的电荷量为Q，在距离Q为r的位置放置电荷量为q的检验电荷，根据库仑定律和场强的定义：有：
，
联立解得：
（b）穿过两等势面单位面积上的电场线条数之比为：
（2）（a）令望远镜能接收到射电信号的有效面积为S，A、B两个天体的辐射功率为P，天体A距离地球1万光年，则望远镜接收到A发出的电磁波功率为：
同理，望远镜接收到B发出的电磁波功率为：
联立可得：
（b）直径为d的望远镜能够接受到的射电信号的有效面积为：
则有：
，
根据题意得
可得
24．（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。
答案第1页，共2页
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