人教版（2019）高二下学期物理选择性必修第二册4.4电磁波谱同步练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 人教版（2019）高二下学期物理选择性必修第二册4.4电磁波谱同步练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 68.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-07-27 07:31:55 | ||
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文档简介
《4.电磁波谱》同步练习
基础巩固
一、选择题(第1~4题为单选题,第5~7题为多选题)
1.青藏高原上大多数牧人的皮肤略显黝黑,其原因( )
A.主要是游牧人的生活习俗
B.主要是高原地理位置较高,风力较大
C.主要是高原上紫外线的辐射强度过强
D.主要是遗传
2.在烤箱中能看见一种淡红色的光,下列关于这种光的说法正确的是( )
A.是电热丝发出的红外线
B.是电热丝发出的红光
C.主要是利用这种光为食物加热
D.给食物加热是利用比这种光波长更短的电磁波
3.红外夜视仪在夜间也能“看清”黑暗中的物体,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.一切高温物体均在不停地辐射红外线
D.红外夜视仪发射出γ射线,被视物体受到激发而放出红外线
4.下列说法正确的是( )
A.各种电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是γ射线
B.红外线有显著的热效应,紫外线有显著的化学作用
C.X射线的穿透本领比γ射线强
D.低温物体不能辐射红外线
5.关于紫外线的作用和特性,下列说法正确的是( )
A.一切物体都在不停地辐射紫外线
B.紫外线能杀菌消毒是因为紫外线具有较高能量,可以穿透细胞膜
C.紫外线具有较强的穿透能力,可以穿透人的皮肤,破坏内脏器官
D.紫外线具有荧光作用
6.在电磁波中,波长按从长到短排列的是( )
A.无线电波、可见光、红外线
B.无线电波、可见光、γ射线
C.红光、黄光、绿光
D.紫外线、X射线、γ射线
7.关于可见光,下列说法正确的是( )
A.可见光中的红光比紫光的频率低
B.可见光不能在真空中传播
C.可见光波长越长,越容易发生衍射现象
D.可见光能发生光的干涉和衍射现象,说明光是横波
二、非选择题
8.过量的电磁辐射对人体是有害的,按照规定,工作场所受到的电磁辐射强度(单位时间垂直单位面积的电磁辐射能量)不得超过某一临界值W0。已知某一种手机的电磁辐射功率为P,若手机的电磁辐射在各个方向上是均匀的,则符合规定的安全区域到手机的距离至少为多大
能力提升
一、选择题(第1~3题为单选题,第4~6题为多选题)
1.电磁波在生活中有着广泛的应用。不同波长的电磁波具有不同的特性,因此也有不同的应用。下列器材与其所应用的电磁波对应关系不正确的是( )
A.雷达——无线电波
B.手机——X射线
C.紫外消毒柜——紫外线
D.遥控器——红外线
2.关于电磁波的特性理解正确的是( )
A.可见光的波长一定比无线电波的波长短
B.各种电磁波有明显的频率和波长区域界限
C.相同条件下,电磁波谱中最难发生衍射的是X射线
D.可见光的实质也是一种电磁波,红光波长最短
3.如图所示,2020年11月13日,我国万米深潜器“奋斗者号”再次深潜至地球的最深处——马里亚纳海沟,借助无线电波、激光等传输信号,实现深潜器舱内和海底作业的电视直播。下列选项正确的是( )
A.无线电波、激光都是横波
B.无线电波的波长比红外线的波长短
C.在真空中电磁波的传播速度小于光速
D.机械波的频率、波长和波速三者满足的关系,对电磁波不适用
4.关于电磁波谱,下列说法正确的是( )
A.X射线对生命物质有较强的作用,过量的X射线辐射会引起生物体的病变
B.γ射线是波长最短的电磁波,它比X射线的频率还要高
C.紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射
D.在电磁波谱中,最容易发生衍射现象的是γ射线
5.许多光学现象在科学技术上得到了应用,以下对一些应用的解释,正确的是( )
A.紫外验钞机是利用紫外线的化学作用
B.X光透视利用的是光的衍射现象
C.工业上的金属探伤利用的是γ射线具有极强的穿透能力
D.红外遥感技术利用了一切物体都在不停地辐射红外线的特点
6.下列关于对X射线的叙述,正确的有( )
A.X射线由高速移动的中子构成
B.X射线可使照相胶卷感光
C.X射线可用来探测藏在行李中的武器
D.X射线透视人体,是因为X射线的衍射能力强
二、非选择题
7.下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象,请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的横线上。
(1)X光机, 。
(2)紫外线灯, 。
(3)理疗医用“神灯”照射伤口,可使伤口愈合得较好。这里的“神灯”是利用 。
A.光的全反射
B.紫外线具有很强的荧光作用
C.紫外线具有杀菌消毒作用
D.X射线有很强的贯穿力
E.红外线具有显著的热效应
F.红外线波长较长,易发生衍射
8.搜寻失联飞机的黑匣子主要依靠电磁波技术和超声定位(即声呐)技术。电磁波是指在空间传播的交变电磁场,在真空中的传播速度为3.0×108 m/s,无线电波是其中的一种电磁波。无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波,它们的产生方式不尽相同,波的长度也不同,把它们按波长顺序排列就构成了电磁波谱,如图所示。
(1)最早发现白光(即可见光)可以发生色散,分解成七种颜色光的物理学家是 ;其中,三原色光中波长最短的是 光。
(2)广播和电视利用电磁波谱中 来传递声音和图像;飞机黑匣子发出的电磁波信号,在海水中迅速衰减,无法传播,所以黑匣子必须装有能发出 波信号的装置与其同时工作,以便利用声呐系统寻找海水中的黑匣子位置。
(3)请观察电磁波谱中各种波的波长与频率的关系,可以得出初步结论: 。请进一步观察和计算电磁波谱中各种波的波长与频率的关系,可以得出结论: 。
参考答案
基础巩固
1.答案:C
解析:高原上紫外线辐射比平原强许多,而紫外线对皮肤的生理作用会使皮肤变得粗糙与黝黑,选项C正确,A、B、D错误。
2.答案:B
解析:烤箱中看到的淡红色的光是可见的红光,起加热作用的主要是波长较长的红外线,而不是红光,选项B正确。
3.答案:B
解析:所有物体都发射红外线,因而红外夜视仪可以“看清”黑暗中的物体。
4.答案:B
解析:干涉和衍射现象是光的波动性的体现,波长越长,越容易产生,而γ射线波长最短,故选项A错误。频率越高,穿透本领越强,故选项C错误。一切物体都能辐射红外线,故选项D错误。选项B是正确的。
5.答案:BD
解析:一切物体都在不停地辐射红外线,而不是紫外线,选项A错误。γ射线具有较强的穿透能力,可以穿透人的皮肤,破坏内脏器官,故选项C错误。
6.答案:BCD
解析:电磁波谱按波长从长到短的排列顺序依次是无线电波→红外线→可见光(红、橙、黄、绿、青、蓝、紫)→紫外线→X射线→γ射线,由此可知选项B、C、D正确。
7.答案:AC
解析:可见光中的红光比紫光的频率低,选项A正确。可见光能在真空中传播,选项B错误。可见光波长越长,越容易发生衍射现象,选项C正确。可见光能发生偏振现象,说明光是横波,选项D错误。
8.答案:
解析:设规定的安全区域距离为R,则对应球的面积为S=4πR2
在t时间内球面获得的能量为E=Pt
球面上单位面积t时间内获得的电磁辐射能量E0=
由于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W0,则W0=
所以R=。
能力提升
1.答案:B
解析:雷达是利用无线电波中的微波来测距的,故选项A正确。手机采用的是无线电波,X射线对人体有很大的辐射,不能用于通信,故选项B错误。紫外线具有很强的消毒作用,故选项C正确。红外线可以用于遥控器,故选项D正确。
2.答案:A
解析:由电磁波谱可知可见光的波长一定比无线电波的波长短,选项A正确。由电磁波谱可知电磁波的波长和频率是连续的,没有明显的区域界限,选项B错误。电磁波谱中比X射线波长短的还有γ射线,选项C错误。在可见光中,红光波长最长,选项D错误。
3.答案:A
解析:无线电波、激光等电磁波都是横波,选项A正确。在真空中电磁波的传播速度等于光速,选项C错误。机械波频率、波长和波速三者的关系为v=λf,此关系对电磁波同样适用,选项D错误。由于无线电波的频率比红外线的频率小,由c=λf可知,无线电波的波长比红外线的波长长,选项B错误。
4.答案:AB
解析:在电磁波谱中从无线电波到γ射线,波长逐渐减小,频率逐渐增大,而波长越长,越容易发生干涉、衍射现象,因此紫光比紫外线更容易发生干涉和衍射现象,无线电波最容易发生衍射现象,故选项C、D错误。
5.答案:CD
解析:紫外验钞机是利用紫外线照射印刷在钞票上的荧光文字,发出可见光,使这些文字能被肉眼看到,利用了紫外线的荧光效应,选项A错误。X射线具有较强的穿透能力,在医学上用它来透视人体,检查病变和骨折情况,选项B错误。γ射线具有极强的穿透能力,工业上的金属探伤就是利用这个原理,选项C正确。一切物体都在不停地辐射红外线,红外遥感技术就是利用这个原理,选项D正确。
6.答案:BC
解析:X射线是电磁波,故选项A错误。X射线穿透能力强,既能使照相底片感光,又可以用来探测藏在行李箱中的金属器具,包括武器等,故选项B、C正确。X射线透视人体是利用了它的穿透能力,因为其波长很小,比可见光还小,所以衍射能力很弱,选项D错误。
7.答案: (1)D (2)C (3)E
解析: (1)X光机是用来透视人体内部器官的,因此需要具有较强穿透力的电磁波,但又不能对人体造成太大的伤害,因此采用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大伤害的X射线,D正确。(2)紫外线灯主要是用来杀菌的,因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用,C正确。(3)“神灯”又称红外线灯,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,使人体局部受热,血液循环加快,E正确。
8.答案: (1)牛顿 蓝
(2)无线电波 声
(3)波的频率越高,波长越短 各种波的频率与波长成反比(或各种波的频率与波长乘积相等,且等于光速)
解析: (1)物理学家牛顿最早发现白光(即可见光)可以发生色散现象;色光的三原色是红、绿、蓝,三原色光中波长最短的是蓝光。
基础巩固
一、选择题(第1~4题为单选题,第5~7题为多选题)
1.青藏高原上大多数牧人的皮肤略显黝黑,其原因( )
A.主要是游牧人的生活习俗
B.主要是高原地理位置较高,风力较大
C.主要是高原上紫外线的辐射强度过强
D.主要是遗传
2.在烤箱中能看见一种淡红色的光,下列关于这种光的说法正确的是( )
A.是电热丝发出的红外线
B.是电热丝发出的红光
C.主要是利用这种光为食物加热
D.给食物加热是利用比这种光波长更短的电磁波
3.红外夜视仪在夜间也能“看清”黑暗中的物体,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.一切高温物体均在不停地辐射红外线
D.红外夜视仪发射出γ射线,被视物体受到激发而放出红外线
4.下列说法正确的是( )
A.各种电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是γ射线
B.红外线有显著的热效应,紫外线有显著的化学作用
C.X射线的穿透本领比γ射线强
D.低温物体不能辐射红外线
5.关于紫外线的作用和特性,下列说法正确的是( )
A.一切物体都在不停地辐射紫外线
B.紫外线能杀菌消毒是因为紫外线具有较高能量,可以穿透细胞膜
C.紫外线具有较强的穿透能力,可以穿透人的皮肤,破坏内脏器官
D.紫外线具有荧光作用
6.在电磁波中,波长按从长到短排列的是( )
A.无线电波、可见光、红外线
B.无线电波、可见光、γ射线
C.红光、黄光、绿光
D.紫外线、X射线、γ射线
7.关于可见光,下列说法正确的是( )
A.可见光中的红光比紫光的频率低
B.可见光不能在真空中传播
C.可见光波长越长,越容易发生衍射现象
D.可见光能发生光的干涉和衍射现象,说明光是横波
二、非选择题
8.过量的电磁辐射对人体是有害的,按照规定,工作场所受到的电磁辐射强度(单位时间垂直单位面积的电磁辐射能量)不得超过某一临界值W0。已知某一种手机的电磁辐射功率为P,若手机的电磁辐射在各个方向上是均匀的,则符合规定的安全区域到手机的距离至少为多大
能力提升
一、选择题(第1~3题为单选题,第4~6题为多选题)
1.电磁波在生活中有着广泛的应用。不同波长的电磁波具有不同的特性,因此也有不同的应用。下列器材与其所应用的电磁波对应关系不正确的是( )
A.雷达——无线电波
B.手机——X射线
C.紫外消毒柜——紫外线
D.遥控器——红外线
2.关于电磁波的特性理解正确的是( )
A.可见光的波长一定比无线电波的波长短
B.各种电磁波有明显的频率和波长区域界限
C.相同条件下,电磁波谱中最难发生衍射的是X射线
D.可见光的实质也是一种电磁波,红光波长最短
3.如图所示,2020年11月13日,我国万米深潜器“奋斗者号”再次深潜至地球的最深处——马里亚纳海沟,借助无线电波、激光等传输信号,实现深潜器舱内和海底作业的电视直播。下列选项正确的是( )
A.无线电波、激光都是横波
B.无线电波的波长比红外线的波长短
C.在真空中电磁波的传播速度小于光速
D.机械波的频率、波长和波速三者满足的关系,对电磁波不适用
4.关于电磁波谱,下列说法正确的是( )
A.X射线对生命物质有较强的作用,过量的X射线辐射会引起生物体的病变
B.γ射线是波长最短的电磁波,它比X射线的频率还要高
C.紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射
D.在电磁波谱中,最容易发生衍射现象的是γ射线
5.许多光学现象在科学技术上得到了应用,以下对一些应用的解释,正确的是( )
A.紫外验钞机是利用紫外线的化学作用
B.X光透视利用的是光的衍射现象
C.工业上的金属探伤利用的是γ射线具有极强的穿透能力
D.红外遥感技术利用了一切物体都在不停地辐射红外线的特点
6.下列关于对X射线的叙述,正确的有( )
A.X射线由高速移动的中子构成
B.X射线可使照相胶卷感光
C.X射线可用来探测藏在行李中的武器
D.X射线透视人体,是因为X射线的衍射能力强
二、非选择题
7.下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象,请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的横线上。
(1)X光机, 。
(2)紫外线灯, 。
(3)理疗医用“神灯”照射伤口,可使伤口愈合得较好。这里的“神灯”是利用 。
A.光的全反射
B.紫外线具有很强的荧光作用
C.紫外线具有杀菌消毒作用
D.X射线有很强的贯穿力
E.红外线具有显著的热效应
F.红外线波长较长,易发生衍射
8.搜寻失联飞机的黑匣子主要依靠电磁波技术和超声定位(即声呐)技术。电磁波是指在空间传播的交变电磁场,在真空中的传播速度为3.0×108 m/s,无线电波是其中的一种电磁波。无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波,它们的产生方式不尽相同,波的长度也不同,把它们按波长顺序排列就构成了电磁波谱,如图所示。
(1)最早发现白光(即可见光)可以发生色散,分解成七种颜色光的物理学家是 ;其中,三原色光中波长最短的是 光。
(2)广播和电视利用电磁波谱中 来传递声音和图像;飞机黑匣子发出的电磁波信号,在海水中迅速衰减,无法传播,所以黑匣子必须装有能发出 波信号的装置与其同时工作,以便利用声呐系统寻找海水中的黑匣子位置。
(3)请观察电磁波谱中各种波的波长与频率的关系,可以得出初步结论: 。请进一步观察和计算电磁波谱中各种波的波长与频率的关系,可以得出结论: 。
参考答案
基础巩固
1.答案:C
解析:高原上紫外线辐射比平原强许多,而紫外线对皮肤的生理作用会使皮肤变得粗糙与黝黑,选项C正确,A、B、D错误。
2.答案:B
解析:烤箱中看到的淡红色的光是可见的红光,起加热作用的主要是波长较长的红外线,而不是红光,选项B正确。
3.答案:B
解析:所有物体都发射红外线,因而红外夜视仪可以“看清”黑暗中的物体。
4.答案:B
解析:干涉和衍射现象是光的波动性的体现,波长越长,越容易产生,而γ射线波长最短,故选项A错误。频率越高,穿透本领越强,故选项C错误。一切物体都能辐射红外线,故选项D错误。选项B是正确的。
5.答案:BD
解析:一切物体都在不停地辐射红外线,而不是紫外线,选项A错误。γ射线具有较强的穿透能力,可以穿透人的皮肤,破坏内脏器官,故选项C错误。
6.答案:BCD
解析:电磁波谱按波长从长到短的排列顺序依次是无线电波→红外线→可见光(红、橙、黄、绿、青、蓝、紫)→紫外线→X射线→γ射线,由此可知选项B、C、D正确。
7.答案:AC
解析:可见光中的红光比紫光的频率低,选项A正确。可见光能在真空中传播,选项B错误。可见光波长越长,越容易发生衍射现象,选项C正确。可见光能发生偏振现象,说明光是横波,选项D错误。
8.答案:
解析:设规定的安全区域距离为R,则对应球的面积为S=4πR2
在t时间内球面获得的能量为E=Pt
球面上单位面积t时间内获得的电磁辐射能量E0=
由于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W0,则W0=
所以R=。
能力提升
1.答案:B
解析:雷达是利用无线电波中的微波来测距的,故选项A正确。手机采用的是无线电波,X射线对人体有很大的辐射,不能用于通信,故选项B错误。紫外线具有很强的消毒作用,故选项C正确。红外线可以用于遥控器,故选项D正确。
2.答案:A
解析:由电磁波谱可知可见光的波长一定比无线电波的波长短,选项A正确。由电磁波谱可知电磁波的波长和频率是连续的,没有明显的区域界限,选项B错误。电磁波谱中比X射线波长短的还有γ射线,选项C错误。在可见光中,红光波长最长,选项D错误。
3.答案:A
解析:无线电波、激光等电磁波都是横波,选项A正确。在真空中电磁波的传播速度等于光速,选项C错误。机械波频率、波长和波速三者的关系为v=λf,此关系对电磁波同样适用,选项D错误。由于无线电波的频率比红外线的频率小,由c=λf可知,无线电波的波长比红外线的波长长,选项B错误。
4.答案:AB
解析:在电磁波谱中从无线电波到γ射线,波长逐渐减小,频率逐渐增大,而波长越长,越容易发生干涉、衍射现象,因此紫光比紫外线更容易发生干涉和衍射现象,无线电波最容易发生衍射现象,故选项C、D错误。
5.答案:CD
解析:紫外验钞机是利用紫外线照射印刷在钞票上的荧光文字,发出可见光,使这些文字能被肉眼看到,利用了紫外线的荧光效应,选项A错误。X射线具有较强的穿透能力,在医学上用它来透视人体,检查病变和骨折情况,选项B错误。γ射线具有极强的穿透能力,工业上的金属探伤就是利用这个原理,选项C正确。一切物体都在不停地辐射红外线,红外遥感技术就是利用这个原理,选项D正确。
6.答案:BC
解析:X射线是电磁波,故选项A错误。X射线穿透能力强,既能使照相底片感光,又可以用来探测藏在行李箱中的金属器具,包括武器等,故选项B、C正确。X射线透视人体是利用了它的穿透能力,因为其波长很小,比可见光还小,所以衍射能力很弱,选项D错误。
7.答案: (1)D (2)C (3)E
解析: (1)X光机是用来透视人体内部器官的,因此需要具有较强穿透力的电磁波,但又不能对人体造成太大的伤害,因此采用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大伤害的X射线,D正确。(2)紫外线灯主要是用来杀菌的,因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用,C正确。(3)“神灯”又称红外线灯,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,使人体局部受热,血液循环加快,E正确。
8.答案: (1)牛顿 蓝
(2)无线电波 声
(3)波的频率越高,波长越短 各种波的频率与波长成反比(或各种波的频率与波长乘积相等,且等于光速)
解析: (1)物理学家牛顿最早发现白光(即可见光)可以发生色散现象;色光的三原色是红、绿、蓝,三原色光中波长最短的是蓝光。