选择性必修二4.4电磁波谱同步练习 (word版含答案)

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名称 选择性必修二4.4电磁波谱同步练习 (word版含答案)
格式 docx
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-05-13 05:07:06

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选择性必修二 4.4 电磁波谱 同步练习
一、单选题
1.“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
2.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
3.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
4.在新冠肺炎疫情防控期间。测量体温成为重要的防疫措施之一,医学上常用的水银体温计可以在家庭中使用,红外测温枪在学校、居民区、办公楼、商场等公共场所广泛应用,下图是红外测温枪,下列说法中正确的是(  )
A.水银体温计可以用来测量佛水的温度
B.红外测温枪和电熨斗中的温度敏感元件相同
C.红外测温枪向人体发射红外线,从而测量人体温度
D.红外测温检测量人体温度时,离人体越远,显示温度越低
5.蓝牙是一种使用2.4GHz频段的无线电波支持设备短距离通信的技术,能在手机、无线耳机、智能手环、打印机等众多设备之间进行信息交换,则(  )
A.这个频段的电磁波比γ射线能量更高
B.这个频段的电磁波比紫外线更难观察到明显衍射现象
C.蓝牙信号“穿墙”时,在墙壁中的传播速率大于3×108m/s
D.智能手机中集成的蓝牙模块有发射和接收电磁波的功能
6.电磁波在日常生活和生产中已经被大量应用,下列说法正确的是(  )
A.银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫外线
B.高温物体和低温物体都能辐射红外线
C.手机通话使用的微波,波长比可见光的波长短
D.在新冠肺炎诊断中,要用射线扫描肺部,是因为在电磁波中射线的穿透能力最强
7.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
8.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
9.关于电磁波的说法中,下列叙述正确的是(  )
A.电磁波和机械波一样,都不能在真空中传播
B.赫兹首先用实验证实了电磁波的存在,验证了麦克斯韦的电磁场理论
C.新冠肺炎诊断中,要用X光扫描肺部,是因为X光的穿透能力最强
D.微波炉加热食物是利用了微波有很强的热效应
10.下列光学现象说法正确的是(  )
A.泊松亮斑是由于光线偏离了原来的直线传播方向,即发生了光的折射
B.胸透又称为X光透视,是利用了光的衍射
C.观看3D电影时,佩戴的偏振眼镜的两个镜片的透振方向相互垂直
D.两束频率不同的激光能产生明暗相间的干涉条纹
11.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
12.如图所示为华为5G手机无线充电的场景。5G信号使用的电磁波频率更高,每秒传送的数据更多,是4G手机的50-100倍。则(  )
A.充电时充电板须连接直流电源
B.手机线圈与充电板线圈中电流频率不同
C.5G手机信号的光子能量更大,波长更短
D.空气中5G信号比4G信号传播速度更大
13.近年来军事行动中,士兵都佩戴“红外夜视仪”,在夜间也能清楚地看清目标,主要是因为( )
A.“红外夜视仪”发射出强大的红外线,照射被视物体
B.一切物体均在不停地辐射红外线
C.只有高温物体才能不停地辐射红外线
D.“红外夜视仪”发射出X射线,被照射物体受到激发而发出红外线
14.可见光的波长范围大约在,电磁波在真空中传播速度为,普朗克常数为,下列说法中不正确的是(  )
A.与红外线相比,波长的电磁波不易发生衍射
B.波长为的电磁波为紫外光
C.可见光频率大小的数量级可达到
D.X射线的波长短,可用来进行人体透视
15.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
二、填空题
16.电磁波谱与电磁波的能量
(1)电磁波谱
a.概念:按电磁波的____或____大小的顺序把它们排列起来,就是电磁波谱。
b.各种电磁波按波长由大到小排列顺序为:____、红外线、___ 、_____、X射线、γ射线。
c.各种电磁波的特性
①无线电波:用于____ 、卫星通信、____等的信号传输。
②红外线:用来____等。
③可见光:照亮自然界,也可用于____。
④紫外线:用于___。
⑤X射线:用于诊断病情
⑥γ射线:可以摧毁______。
(2)电磁波的能量
a.光是一种电磁波,光具有能量。
b.电磁波具有______,电磁波是一种物质。
17.电磁波谱:按电磁波的_____大小或_____高低的顺序排列成谱,叫作电磁波谱。
18.家用微波炉是利用微波的电磁能加热食物的厨具,主要由磁控管、波导管、微波加热器、炉门、直流电源、冷却系统、控制系统、外壳等组成,接通电源后,磁控管会产生频率为2450MHz的微波,它在金属炉腔内来回反射,微波的电磁作用使食物分子高频率地振动而内外同时迅速变热,并能最大限度地保存食物中的维生素。
(1)磁控管的输出功率约700W,食物吸收微波电磁能量的效率为90%,若将该食品加热3min,则吸收了多少能量__________?
(2)导体能反射微波,绝缘体可使微波透射,而食物通常较易吸收微波能量而转换成热量,故使用微波炉时应( )
A.用金属容器盛放食物放入炉内加热
B.用陶瓷容器盛放食物放入炉内加热
C.将微波炉置于磁性材料周围
D.将微波炉远离磁性材料
(3)过量的微波照射对人体有害,因此微波炉的外壳,炉门的玻璃上的屏蔽网应用____________制成。
(4)两位同学讨论微波炉,一位说微波炉很省电,用它加热食品花不了多少电费;另一位说微波炉很费电,他家的微波炉一开就“烧保险”。说说你对这两位同学的结论的看法___________。
19.电磁波谱中波长比可见光稍高些的电磁波是____________,它主要的特性是___________.
三、解答题
20.医院做胸透用的x射线也是电磁波,x射线的频率范围是到。求:对应x射线的波长范围。(电磁波的传播速度)
21.某微波炉使用波长=12cm的微波,这种微波的频率是多少?
22.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)
23.对应于7.4×10-19J的能量子,其电磁辐射的频率和波长各是多少?(普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,真空中的光速c=3.00×108 m/s)
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.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。
2.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。
3.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。
4.D
【详解】
A.水银体温计量程不高于40℃,则不可以用来测量沸水的温度,故A错误;
B.红外测温枪使用的是红外线传感器,电熨斗使用的是双金属片,故B错误;
C.红外测温枪接收人体发射出来的红外线,从而测量人体温度,故C错误;
D.红外测温枪测量人体温度时,离人体越远,接收到人体辐射出来的功率越少,显示温度越低。故D正确。
故选D。
5.D
【详解】
A.γ射线是电磁波谱中能量最高的,故A错误;
B.蓝牙的频段为2.4GHz的无线电波低于紫外线的频段,其波长较紫外线大些,比紫外线更容易观察到明显衍射现象,故B错误;
C.3×108m/s是电磁波在真空中的传播速度,也是最大的速度,电磁波在介质中的传播速度会变小,故C错误;
D.智能手机利用蓝牙技术进行信息交换,可以断定智能手机中集成的蓝牙模块有发射和接收电磁波的功能,故D正确。
故选D。
6.B
【详解】
A.银行的验钞机发出的光是紫外线,家用电器的遥控器发出的光是红外线,故A错误;
B.高温物体和低温物体都能辐射红外线,故B正确;
C.手机通话使用的微波,波长比可见光的波长长,故C错误;
D.在新冠肺炎诊断中,要用X射线扫描肺部,故D错误。
故选B。
7.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。
8.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。
9.B
【详解】
A.电磁波可以在真空中传播,机械波不能在真空中传播,A错误;
B.赫兹首先用实验证实了电磁波的存在,验证了麦克斯韦的电磁场理论,选项B正确;
C.X光的穿透能力是较强的,但不是最强,C错误;
D.微波几乎没有热效应,微波炉能快速加热食物是利用了微波的频率与水的频率相接近,从而使水振动而发热的,故D错误。
故选B。
10.C
【详解】
A.泊松亮斑是由于光的衍射,即光可以绕过障碍物继续传播,而光的折射是光从一种介质射向另一种介质的过程中,传播方向发生偏转的一种现象,故A错误;
B.胸透又称为X光透视,是利用了X射线的穿透性,故B错误;
C.观看3D电影时,佩戴的偏振眼镜的两个镜片的透振方向相互垂直,使双眼分别观察到两幅独立的画面并进行叠加,形成立体的视觉感受,故C正确;
D.两束激光产生干涉现象的条件是频率相同,所以两束频率不同的激光不能产生明暗相间的干涉条纹,故D错误。
故选C。
11.C
【详解】
由Tλm=2.90×10-3m·K得
该波属于红外波段;故选C。
12.C
【详解】
AB.无线充电利用电磁感应原理,所以充电时充电板须连接交流电源,手机线圈与充电板线圈中电流频率相等,故AB错误;
C.5G信号使用的电磁波频率更高,根据可知5G手机信号的光子能量更大,根据可知5G信号波长更短,故C正确;
D.空气中5G信号与4G信号传播速度相等,故D错误。
故选C。
13.B
【详解】
一切物体都在不停地向外辐射红外线,不同物体辐射出来的红外线不同,采用“红外夜视仪”可以清楚地分辨出物体的形状、大小和位置,不受白天和夜晚的影响,即可确认出目标从而采取有效的行动。故B正确,ACD错误。
故选B。
14.A
【详解】
A.与红外线相比,波长的电磁波,其波长比红外线长,更容易发生衍射,A错误,符合题意;
B.波长为400nm的可见光为紫光,故波长为的电磁波为紫外光,B正确,不符合题意;
C.由可知,若可见光的波长为500nm时,可得其频率为,故可见光频率大小的数量级可达到,C正确,不符合题意;
D.X射线的波长较短,频率较高,穿透能力较强,可用来进行人体透视,D正确,不符合题意。
故选A。
15.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。
16. 波长 频率 无线电波 可见光 紫外线 广播 电视 加热理疗 通信 消毒 病变的细胞 能量
17. 波长 频率
【详解】
18. BD 金属网 使用微波炉省电,是从微波炉加热时间短,热效率高的角度来说的。使用微波炉费电是从微波炉的电功率大的角度来说的,两位同学的说法都是有一定道理的,只是看问题的角度不同
【详解】
(1)[1]根据效率公式,对微波炉有
其中电流产生的热量等于电流通过微波炉3min做的功,即
故食品加热吸收的热量
(2)[2]微波能够穿透玻璃、陶瓷和塑料,因此可使用这些材料制成容器盛放食物,微波能使金属感应出很强的电流,会损坏微波炉,磁场会对微波产生相互作用,所以微波炉应远离磁性材料,本题的正确选项为BD。
(3)[3]微波不能穿透金属,为防止微波泄漏对人体造成的伤害,炉门玻璃上的屏蔽网应使用金属网制成。
(4)[4]用微波炉省电,是从微波炉加热时间短、热效率高的角度来说的。使用微波炉费电是从微波炉的电功率大的角度来说的,因此两位同学的说法都是有一定道理的,只是看问题的角度不同。
19. 红外线 热效应
【详解】
[1][2]依照波长的逐渐变短的次序,电磁波谱可大致分为:无线电波,微波,红外线,可见光,紫外线,伦琴射线,γ射线,所以电磁波谱中波长比可见光稍高些的电磁波是红外线,它主要的特性是热效应。
20.
【详解】
由可知,当时,所对应的波长为
当时,所对应的波长为
故对应x射线的波长范围为
21.
【详解】
该微波炉使用波长为,根据波长与频率的关系可得
22.
【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
23.,
【详解】
根据
可得

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