4.4电磁波谱
1．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
【答案】C
【详解】
由Tλm＝2.90×10－3m·K得
该波属于红外波段；故选C。
2．根据防控疫情需要学校要密切监测师生员工的健康状态， 落实晨午检制度， 每日两次监测体温，如图所示的体温枪可以探测并转化下列哪种电磁波（ ）
A．无线电波 B．红外线 C．紫外线 D．X射线
【答案】B
【详解】
体温枪利用的是红外线，又称为红外测温仪，其测温原理是黑体辐射定律，自然界中一切高于绝对零度的物体都在不停向外辐射能量，物体向外辐射能量的大小及其按波长的分布与它的表面温度有着十分密切的联系，物体的温度越高，所发出的红外辐射能力越强。
故选B。
3．北京时间2003年10月29日14时13分，太阳风暴袭击地球，太阳日冕抛射出的大量带电粒子流击中地球磁场，产生了强磁暴，当时，不少地方出现了绚丽多彩的极光，美国北部一些电出现了电流急冲现象，太阳风暴袭击地球时，不仅会影响通信，威胁卫星，而且会破坏臭氧层，臭氧层作为地球的保护伞，是因为臭氧能吸收太阳辐射中（ ）
A．波长较短的可见光 B．波长较长的可见光
C．波长较短的紫外线 D．波长较长的红外线
【答案】C
【详解】
臭氧层的主要作用就是吸收由太阳射向地球的紫外线，从而有效地对地球上的动植物起保护作用。作为人类，保护臭氧层就是保护我们自己。
故选C。
4．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
【答案】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。
5．臭氧层被誉为地球上生物生存繁衍的保护伞，但是科学家观测到南极上空出现臭氧层空洞，现在臭氧层破坏面积已达2400万平方公里，北半球上空的臭氧层比以往任何时候都薄。臭氧层之所以能保护地球上的生命，是因为（ ）
A．臭氧层能吸收太阳光的可见光部分
B．臭氧层能吸收太阳光的紫外线部分
C．臭氧层能吸收太阳光的红外线部分
D．臭氧层能提供氧气
【答案】B
【详解】
臭氧层的主要作用就是吸收由太阳射向地球的紫外线，从而有效地对地球上的动植物起保护作用。
故选B。
6．火星探测器从火星向地球发回成功着陆的信号，用来携带该信号的电磁波属于（ ）
A．X射线 B．无线电波 C．红外线 D．紫外线
【答案】B
【详解】
A．X射线穿透本领强，可以用来检查人体内部器官，在工业上检查金属内部的缺陷，A错误；
B．无线电波可以在真空中传播，火星探测器从火星向地球发回成功着陆的信号都是利用无线电波进行的，B正确；
C．物体都能辐射红外线，主要是夜视仪，红外遥感，C错误；
D．紫外线具有灭菌消毒的作用，紫外线在照射下会发出荧光，可以设计防伪措施，D错误。
故选B。
7．微波炉是通过微波加热食物的。所谓的微波是指频率在300MHz~3000GHz之间的电磁波。若某微波的频率为1500MHz，电磁波在真空中的速度，则该微波的波长为（ ）
A．0.002m B．0.02m C．0.2m D．2m
【答案】C
【详解】
根据波长公式得
故ABD错误，C正确。
故选C。
8．关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是（ ）
A．发射无线电波时需要对电磁波进行调制和解调
B．电视机的遥控器发射紫外线
C．电磁波中频率最大的为γ射线，用它最容易观察到衍射现象
D．雷达使用微波是因为微波波长较短能沿直线传播
【答案】D
【详解】
A．发射无线电波时，需要对电磁波进行调制，故A错误；
B．电视机的遥控器发射红外线，故B错误；
C．γ射线波长最小，所以不容易观察到衍射现象，故C错误；
D．雷达使用微波是因为微波波长较短能沿直线传播，D正确。
故选D。
9．秋冬季节到了，新冠疫情在全球开始反扑，我们仍需保持高强度防疫态势，每日坚持测温不放松。测温所使用的的额温枪，使用到了（ ）
A．红外线 B．紫外线 C．伦琴射线 D．超声波
【答案】A
【详解】
人体会发出红外线，疫情防控期间测温使用的“额温枪”，利用的是红外线。
故选A。
10．电磁波谱家族有众多的成员。关于电磁波的应用，下列说法不正确的是（ ）
A．电磁炉是利用电磁波来工作的
B．微波炉是利用电磁波的能量来快速煮熟食物的
C．雷达是利用电磁波的反射来侦测目标的
D．夜视仪是利用红外线来帮助人们在夜间看见物体的
【答案】A
【详解】
A．电磁炉是利电磁感应原理和电流的热效应来工作的，故A错误，符合题意；
B．微波时电磁波的一部分，食物分子在微波的作用下剧烈震动，内能增大，温度升高，达到加热的目的，故B正确，不符合题意；
C．雷达是利用电磁波的反射来侦测目标的，故C正确，不符合题意；
D．不同温度的物体发出的红外线特征不同，夜视仪是利用红外线来帮助人们在夜间看见物体的，故D正确，不符合题意。
故选A。
11．下列说法中正确的是（ ）
A．变化的电场一定产生变化的磁场
B．电磁波按波长从长到短顺序排列依次是：γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波
C．X射线的穿透本领比γ射线更强
D．电磁波在真空中的传播速度等于光速
【答案】D
【详解】
A．根据麦克斯韦电磁理论可知，均匀变化的电场产生稳定的磁场，选项A错误；
B．电磁波按波长从短到长顺序排列依次是：γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波，选项B错误；
C．γ射线的穿透本领比X射线更强，选项C错误；
D．电磁波在真空中的传播速度等于光速，选项D正确。
故选D。
12．我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星，其发射的无线电波波长在范围内，则这种无线电波（ ）
A．频率比红外线高
B．照射锌板能打出光电子
C．在各种介质中传播的速度相同
D．在空间传播时能发生明显的衍射现象
【答案】D
【详解】
A．米波的波长大于红外线的波长，波长越长，频率越低，米波的频率小于红外线的频率，A错误；
B．由可得，频率越低，电磁波的能量越低，米波的能量较低，照射锌板不能打出光电子，B错误；
C．电磁波在不同介质中传播的速度不同，C错误；
D．波长越长，衍射现象越明显，由于米波的波长较长，在空间传播时能发生明显的衍射现象，D正确。
故选D
13．微波炉是家庭必备的厨房电器，现在市面有微波和光波组合的微波炉，如图所示，是其面板的一部分。微波可以快速加热食物的内部，有了光波，可以针对表面进行加热，这给我们的生活带来了极大的便利。下列对于微波和光波说法正确的是（ ）
A．微波的波长比可见光的波长短
B．微波更容易发生衍射现象
C．微波和光波都可以在真空中传播
D．微波炉工作时有很大的声音，因此微波是由于振动而引起的机械波
【答案】BC
【详解】
A．电磁波谱上按波长从大到小排列的顺序，微波属于无线电波在前，波长比可见光的波长长，故A错误；
B．波长越长的电磁波更容易发生明显的衍射，微波的波长比光波的波长长，则微波更容易发生衍射现象，故B正确；
C．微波和光波都属于电磁波，在真空中传播的速度均为光速c，故C正确；
D．微波是由于电磁振荡而引起的电磁波，故D错误；
故选BC。
14．光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法错误的是（ ）
A．激光全息照相是利用激光的相干性
B．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
C．电视机遥控器是利用遥控器发出的红外线脉冲信号来换频道的
D．某人在水面上方观察水底同位置放置的红、黄、绿三盏灯时，看到红灯距水面最近
E.电磁波与声波由空气进入水中时，波长都变短
【答案】BDE
【详解】
A．激光全息照相是利用了激光的频率相同，相位差稳定的特点，进行叠加干涉而形成的，故A正确，不符合题意；
B．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，属于薄膜干涉，故B错误，符合题意；
C．红外线可用来遥控电器，如电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来换频道的，故C正确，不符合题意；
D．某人在水面上方观察水底同位置放置的红、黄、绿三盏灯时，由于绿光的折射率最大，绿光从水中射到水面时折射角最大，人逆着折射光线的方向看时，感觉绿灯距水面最近，红灯最远，故D错误，符合题意；
E．电磁波与声波由空气进入水中时，频率均不变，但电磁波波速变小，声波波速变大，故根据
可知电磁波波长变短，声波波长变长，故E错误，符合题意。
故选BDE。
15．以下物理学知识的相关叙述中，正确的是（ ）
A．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应原理
B．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振
C．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，说明光具有波动性
D．红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线
【答案】AC
【详解】
A．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应原理，故A正确；
B．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉， 故B错误；
C．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的衍射现象，说明光具有波动性，故C正确；
D．红外线的显著作用是热作用，一切物体都能辐射红外线，故D错误。
故选AC。
16．关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．变化的电场和变化的磁场由近及远向外传播，形成电磁波
B．电磁波是一种物质，不能在真空中传播
C．红外线的波长比射线的波长短
D．电磁波不仅能传播信息，而且能传播能量
【答案】AD
【详解】
A．变化的电场和变化的磁场由近及远向外传播，形成电磁波，选项A正确；
B．电磁波是一种物质，能在真空中传播，选项B错误；
C．红外线的波长比射线的波长长，选项C错误；
D．电磁波不仅能传播信息，而且能传播能量，选项D正确。
故选AD。
17．下列说法正确的是（ ）
A．在医学上常利用伦琴射线穿透能力强的特点，检查人体的病变及骨骼情况
B．紫外线有显著的荧光效应，用其照射大额钞票时，可以使其发出荧光
C．红外线遥感技术利用的红外线属于可见光
D．在无线电通信中应用的是γ射线
【答案】AB
【详解】
A．在医学上常利用伦琴射线穿透能力强的特点，检查人体的病变及骨骼情况，选项A正确；
B．紫外线有显著的荧光效应，用其照射大额钞票时，可以使其发出荧光，选项B正确；
C．红外线遥感技术利用的红外线属于不可见光，选项C错误；
D．γ射线的波长较短，一般不会应用在无线电通信中，选项D错误。
故选AB。
18．电磁波在医院得到了广泛应用，关于电磁波的某些特性，下列说法正确的是（ ）
A．红外线测温仪，是利用了红外线波长较长的特性
B．胸透又称荧光透视，是利用X射线具有穿透性，荧光性和摄影效应的特性
C．伽玛手术刀治疗癌症是利用γ强穿透力，能量高的特性
D．医用紫外灭菌灯是利用了紫外线的消毒特性
【答案】BCD
【详解】
A．红外线测温仪，是利用了红外线的热效应，故A错误；
B．X射线具有穿透性，荧光性和摄影效应的特性，所以可以用来做胸透，故B正确；
C．γ射线能量高、穿透力强，医院常用γ射线照射癌细胞，治疗癌症，故C正确；
D．医院用紫外线灯照射的方法来消毒灭菌，故D正确。
故选BCD。
19．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
【答案】BD
【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。
20．一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？
【答案】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
=4.4电磁波谱
1．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
2．根据防控疫情需要学校要密切监测师生员工的健康状态， 落实晨午检制度， 每日两次监测体温，如图所示的体温枪可以探测并转化下列哪种电磁波（ ）
A．无线电波 B．红外线 C．紫外线 D．X射线
3．北京时间2003年10月29日14时13分，太阳风暴袭击地球，太阳日冕抛射出的大量带电粒子流击中地球磁场，产生了强磁暴，当时，不少地方出现了绚丽多彩的极光，美国北部一些电出现了电流急冲现象，太阳风暴袭击地球时，不仅会影响通信，威胁卫星，而且会破坏臭氧层，臭氧层作为地球的保护伞，是因为臭氧能吸收太阳辐射中（ ）
A．波长较短的可见光 B．波长较长的可见光
C．波长较短的紫外线 D．波长较长的红外线
4．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
5．臭氧层被誉为地球上生物生存繁衍的保护伞，但是科学家观测到南极上空出现臭氧层空洞，现在臭氧层破坏面积已达2400万平方公里，北半球上空的臭氧层比以往任何时候都薄。臭氧层之所以能保护地球上的生命，是因为（ ）
A．臭氧层能吸收太阳光的可见光部分
B．臭氧层能吸收太阳光的紫外线部分
C．臭氧层能吸收太阳光的红外线部分
D．臭氧层能提供氧气
6．火星探测器从火星向地球发回成功着陆的信号，用来携带该信号的电磁波属于（ ）
A．X射线 B．无线电波 C．红外线 D．紫外线
7．微波炉是通过微波加热食物的。所谓的微波是指频率在300MHz~3000GHz之间的电磁波。若某微波的频率为1500MHz，电磁波在真空中的速度，则该微波的波长为（ ）
A．0.002m B．0.02m C．0.2m D．2m
8．关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是（ ）
A．发射无线电波时需要对电磁波进行调制和解调
B．电视机的遥控器发射紫外线
C．电磁波中频率最大的为γ射线，用它最容易观察到衍射现象
D．雷达使用微波是因为微波波长较短能沿直线传播
9．秋冬季节到了，新冠疫情在全球开始反扑，我们仍需保持高强度防疫态势，每日坚持测温不放松。测温所使用的的额温枪，使用到了（ ）
A．红外线 B．紫外线 C．伦琴射线 D．超声波
10．电磁波谱家族有众多的成员。关于电磁波的应用，下列说法不正确的是（ ）
A．电磁炉是利用电磁波来工作的
B．微波炉是利用电磁波的能量来快速煮熟食物的
C．雷达是利用电磁波的反射来侦测目标的
D．夜视仪是利用红外线来帮助人们在夜间看见物体的
11．下列说法中正确的是（ ）
A．变化的电场一定产生变化的磁场
B．电磁波按波长从长到短顺序排列依次是：γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波
C．X射线的穿透本领比γ射线更强
D．电磁波在真空中的传播速度等于光速
12．我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星，其发射的无线电波波长在范围内，则这种无线电波（ ）
A．频率比红外线高
B．照射锌板能打出光电子
C．在各种介质中传播的速度相同
D．在空间传播时能发生明显的衍射现象
13．微波炉是家庭必备的厨房电器，现在市面有微波和光波组合的微波炉，如图所示，是其面板的一部分。微波可以快速加热食物的内部，有了光波，可以针对表面进行加热，这给我们的生活带来了极大的便利。下列对于微波和光波说法正确的是（ ）
A．微波的波长比可见光的波长短
B．微波更容易发生衍射现象
C．微波和光波都可以在真空中传播
D．微波炉工作时有很大的声音，因此微波是由于振动而引起的机械波
14．光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法错误的是（ ）
A．激光全息照相是利用激光的相干性
B．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
C．电视机遥控器是利用遥控器发出的红外线脉冲信号来换频道的
D．某人在水面上方观察水底同位置放置的红、黄、绿三盏灯时，看到红灯距水面最近
E.电磁波与声波由空气进入水中时，波长都变短
15．以下物理学知识的相关叙述中，正确的是（ ）
A．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应原理
B．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振
C．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，说明光具有波动性
D．红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线
16．关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．变化的电场和变化的磁场由近及远向外传播，形成电磁波
B．电磁波是一种物质，不能在真空中传播
C．红外线的波长比射线的波长短
D．电磁波不仅能传播信息，而且能传播能量
17．下列说法正确的是（ ）
A．在医学上常利用伦琴射线穿透能力强的特点，检查人体的病变及骨骼情况
B．紫外线有显著的荧光效应，用其照射大额钞票时，可以使其发出荧光
C．红外线遥感技术利用的红外线属于可见光
D．在无线电通信中应用的是γ射线
18．电磁波在医院得到了广泛应用，关于电磁波的某些特性，下列说法正确的是（ ）
A．红外线测温仪，是利用了红外线波长较长的特性
B．胸透又称荧光透视，是利用X射线具有穿透性，荧光性和摄影效应的特性
C．伽玛手术刀治疗癌症是利用γ强穿透力，能量高的特性
D．医用紫外灭菌灯是利用了紫外线的消毒特性
19．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
20．一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？
