人教版物理高二年级选修3－4第十四章第五节电磁波谱同步练习
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| 名称 | 人教版物理高二年级选修3－4第十四章第五节电磁波谱同步练习 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 212.5KB | ||
| 资源类型 | 素材 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2016-06-01 17:20:10 | ||
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文档简介
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人教版物理高中二年选修3－4第十四章
第五节电磁波谱同步练习
一、选择题
1.海豚也具有完善的声呐系统，它能在黑暗中准确而快速地捕捉食物，避开敌害，远远优于现代化的无线电系统.海豚的定位是利用了自身发射的（ ）
A.电磁波 B.红外线
C.次声波 D.超声波
答案：D
解析： 解答：海豚能发射超声波，它是一种频率高于2×104 Hz的声波，它的波长非常短，因而能定向发射，而且在水中传播时因能量损失小，要比无线电波和光波传得远.海豚就是靠自身发出的超声波的回声来在混浊的水里准确确定远处的小鱼的位置而猛冲过去吞食.故选答案D
分析：海豚主要靠自身发出的超声波的回声来在混浊的水里准确确定远处的食物位置。
2．电磁波包含了线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是( )
A．无线电波、红外线、紫外线、射线
B．红外线、无线电波、射线、紫外线
C．射线、红外线、紫外线、无线电波
D．紫外线、无线电波、射线、红外线
答案：A
解析： 解答：在电磁波家族中，按波长由长到短分别有无线电波、红外线、可见光、紫外线、射线、射线等，所以A项正确．
分析：识记电磁波谱，按波长由长到短分别有无线电波、红外线、可见光、紫外线、射线、射线等。
3．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，所以电磁波谱的频带很窄
答案：AC
解析：解答：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频率相差近1020倍．故选答案AC
分析：了解电磁波谱，按波长由长到短分别有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等。
4．一种电磁波入射到半径为1 m的孔上，可发生明显的衍射现象，这种波属于电磁波谱的哪个区域( )
A．可见光 B．γ射线
C．无线电波 D．紫外线
答案：C.
解析： 解答：一种波发生明显衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸大小跟波长差不多或比波长还要小．电磁波中的无线电波波长大约是104 m～10－2 m，红外线的波长大约是10－2 m～10－3 m，可见光、紫外线、γ射线的波长更短．所以，只有无线电波才符合条件．故选答案C
分析：发生明显衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸大小跟波长差不多或比波长还要小
5．下列关于电磁波谱各成员说法正确的是( )
A．最容易发生衍射现象的是无线电波
B．紫外线有明显的热效应
C．X射线穿透能力较强，所以可用来检查工件
D．明朗的天空看起来是蓝色是光散射的结果
答案：ACD
解析：解答：波长越长越易衍射，故A正确；有明显热效应的是红外线，故B错误；X射线因其穿透能力强而常用于人体拍片和检查金属零件缺陷，故C正确；天空的蓝色是由于波长较短的光易被散射，故D正确．
分析：理解发生明显衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸大小跟波长差不多或比波长还要小,掌握各种波的特性，根据相关知识解答问题。
6．关于电磁波谱，下列说法中正确的是（）
A．红外线比红光波长长，它的热作用很强
B．X射线就是伦琴射线
C．阴极射线是一种频率极高的电磁波
D．紫外线的波长比伦琴射线长，它的显著作用是荧光作用
答案：ABD
解析：解答：解：A、红外线比红光波长长，但红外线有显著的热作用．故A正确． B、X射线，就是伦琴射线．故B正确． C、阴极射线不属于电磁波，而γ射线是一种频率极高的电磁波．故C错误． D、紫外线具有杀菌作用，可利用紫外线消毒与荧光作用，且紫外线的波长比伦琴射线长，故D正确．故选：ABD．
分析：红外线最显著的作用是热作用，所以可利用红外线来加热物体，烘干油漆和谷物，进行医疗等，由于波长长容易发生衍射现象．紫外线有显著的化学作用，可利用紫外线消毒，也可以用来验钞，它和红外线的特点是不同的，所以使用范围也就不同． X射线就是伦琴射线，具有较强的穿透能力，但没有γ射线强，阴极射线是高速电子流，不是电磁波．
7．对红外线的作用及来源正确的叙述有( )
A．一切物体都在不停地辐射红外线
B．红外线有很强的荧光效应
C．红外线最显著的作用是热作用
D．红外线容易穿过云雾、烟尘
答案：ACD
解析：解答：一切物体都在不停地辐射红外线，且热物体比冷物体的红外辐射本领大，A正确．荧光效应是紫外线特性，红外线没有，红外线的显著的作用是热作用，B错误，C正确．红外线波长较长，衍射能力比较强，D正确．
分析：掌握电磁波谱中各种波的产生机理，根据相关知识回答问题。
8．下列说法中正确的是（）
A．变化的磁场产生变化的电场
B．在电磁波谱中，频率最高的是γ射线
C．因红外线具有荧光作用，可以用于防伪
D．可见光的波长比紫外线的短
答案：B
解析： 解答：A、根据麦克斯韦电磁场理论可知，变化的磁场能产生电场，不一定产生变化的电场．均匀变化的磁场产生的是稳定的电场．非均匀变化的磁场产生的才是变化的电场．故A错误． B、在电磁波谱中，频率最高的是γ射线．故B正确． C、紫外线具有荧光作用，可以用于防伪．故C错误． D、可见光的波长比紫外线的长，容易产生干涉和衍射现象．故D错误．故选B
分析：根据麦克斯韦电磁场理论可知，变化的磁场产生电场．在电磁波谱中，频率最高的是γ射线．因紫外线具有荧光作用，可以用于防伪．可见光的波长比紫外线的长．
9. 下列关于电磁波和电磁波谱的认识正确的是（）
A．电磁波是横波
B．电磁波在真空中不能传播
C．麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在
D．红外线的频率比紫外线频率大
答案：A
解析： 解答：A、电磁波是横波．故A正确． B、电磁波在真空中可以传播．电磁波的传播不需要介质．故B错误． C、麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的存在．故C错误． D、红外线的频率小于紫外线的频率．故D错误．故选A．
分析：电磁波的传播不需要介质，电磁波是横波，红外线的频率小于紫外线的频率．
10. 日出和日落时太阳看起来特别红。这是由于( )
A．光的色散 B．大气的全反射
C．大气的折射 D．红光的波长大
答案：D
解析： 解答：太阳初升和西沉时，阳光通过较厚的空气层。紫光、蓝光的波长较短，被空气吸收得较多；而红光的波长较长，被吸收得最少，直射而来的红光也就最多。因此，这时候太阳呈现红色。
分析：理解发生明显衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸大小跟波长差不多或比波长还要小,掌握各种波的特性，根据相关知识解答问题。
11.太阳光通过棱镜时，在竖直放置的屏幕上形成如图所示的光带(忽略棱镜对各色光的吸收)。若将灵敏温度计的球部放在屏幕上的MN、NP、PQ区域时，在哪个区域上升的示数最大( )
A．MN B．NP
C．PQ D．无法确定
答案：C
解析： 解答：由光的色散可知，从Q→M各频段的电磁波依次为红外线→可见光→紫外线，由于红外线的热作用最强，故选C.
分析：频率越高的波，波长就越小，而介质对其折射率越大，通过该介质时偏折就越厉害，根据电磁波谱，可以确定太阳光中各中色光的波长，从而确定各种色光的区域，而红外线的显著的作用是热，灵敏温度计的球部放此区域时，示数最大。
12.．下列能说明电磁波具有能量的依据是( )
A．可见光射入人的眼睛，人看到物体
B．放在红外线区域的温度计升温很快
C．收音机调到某个台时，调谐电路发生电谐振
D．射线具有很强的贯穿能力
答案：ABCD
解析：解答：A项，人眼看到物体，说明人眼感受到了可见光的能量；B项，红外线具有热作用，说明红外线具有能量；C项，电谐振在调谐电路中的感应电流的能量来源于空中的无线电波；D项，射线的贯穿能力强说明γ射线具有很高的能量．
分析：各种波在传播过程中，也伴随着能量的传播。
13. 红外夜视镜在美国对伊拉克反美武装力量实施的夜间打击中起到重要作用，红外夜视镜是利用了( )
A．红外线波长长，易绕过障碍物的特点
B．红外线的热效应强的特点
C．一切物体都在不停地辐射红外线的特点
D．红外线不可见的特点
答案：C
解析： 解答：红外线比可见光波长长，更容易发生衍射，则容易绕过障碍物，但红外夜视镜是利用一切物体都在不停地辐射红外线的特点，从而放大转化为可见光，故C正确，ABD错误；故选C
分析：根据红外线的特点，结合红外夜视镜的原理，根据相关知识回答案问题。
14. 间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和民用目标。这种照相机能拍到晚上行驶的汽车，即使汽车不开灯行驶，也瞒不过它。这种遥感照相机敏感的电磁波属于( )
A．可见光波段 B．红外波段
C．紫外波段 D．X射线波段
答案：B
解析： 解答：所有的物体都能发出红外线，热的物体的红外辐射比冷的物体的强，间谍卫星上装的遥感照相机，实际上是红外探测器，它能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射，这是红外摄影的基础。再者，红外线波长比其他波(如可见光、紫外线、X射线)的长，有较好地穿透云雾的能力，故B正确。而其他选项的光不具备以上特点，故A、C、D错误。
分析：根据红外线的特点，结合遥感照相机的原理，根据相关知识回答案问题。
15. 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
解析： 解答：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。故正确的选项是C。
分析：臭氧层的主要作用就是吸收由太阳射向地球的紫外线
二、填空题
16. 电磁波谱是按 连续排列的图谱，从电磁波谱图中可看出光其实是
答案：电磁波波长或频率|电磁波．
解析：解答：电磁波谱是按电磁波的波长或频率将电磁波连续排列起来的图谱，从电磁波谱中可以看出光位于电磁波之中，故光也是种电磁波；
分析：为了更好的研究电磁波，科学家将电磁波按波长或频率进行连续排列而成的图谱就组成了电磁波谱；
17. 电磁波谱（波长从大到小的顺序） ．按这个循序频率逐渐变 大
能量逐渐变 大在同一介质中折射率逐渐变 .
答案：无线电波，微波，红外线，可见光，紫外线，χ射线，γ射线|大|大|大
解析：解答：依照波长的长短的不同，电磁波谱可大致分为：无线电波，微波，红外线，可见光，紫外线，χ射线，γ射线．波长与频率的关系：λ= ，所以波长越短，频率越大；根据：E=h，频率越大，光子的能量越大；在同一介质中光的折射率随频率的增大逐渐变大．
分析：依照波长的长短的不同，电磁波谱可大致分为：无线电波，微波，红外线，可见光，紫外线，χ射线，γ射线
18. 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 ．
答案：无线电波|可用于通信|红外线|可用于红外遥感
解析：解答：波长越长、频率越小，比可见光频率小，比微波频率大的电磁波是红外线，波长最长的是无线电波．如：无线电波可用于通信，红外线可用于红外遥感，可见光可用于照明用，伦琴射线用来拍X光等．
分析：依照波长的长短的不同，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（伽马射线）．
19. 某电磁波相邻两波峰之间的距离为5m，则他的波长为 m，频率为 Hz，合 KHz= MHz．在电磁波谱中，它是 。
答案：5|6×107|6×104|60|无线电
解析：解答：已知相邻两波峰之间的距离为5m，可得波长为 λ=5m频率：由 c=λf得 f==6×107Hz；则 f=6×107Hz=6×104kHz=60MHz．
由图可知，它属于无线电波．
分析：波长通常是指相邻两个波峰或波谷之间的距离，根据c=λf，可求得频率，1MHz=1000KHz=1000000Hz，依照波长的长短的不同，电磁波谱可大致分为：无线电波，微波，红外线，可见光，紫外线，χ射线，γ射线．
20. 下面列出了一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象．请将相应的答案填写在运用这些现象的医疗器械后面的空格上．
①X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 ．
答案：用来透视人的体内器官的，因此需要具有较强穿透能力的电磁波，但又不能对人体造成太大的伤害，因此采用了X射线|是用来杀菌消毒的，因此它应用的是紫外线的杀菌作用，而非荧光作用|红外线的热效应，使人体局部受热，血液循环加快
解析：解答：(1)X光机是用来透视人的体内器官的，因此需要具有较强穿透能力的电磁波，但又不能对人体造成太大的伤害，因此采用了X射线．(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作用，而非荧光作用．(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．
分析：X射线有很强的穿透能力|紫外线具有杀菌消毒作用|红外线具有显著的热作用
三、计算题
21.如图14－4－5所示为伦琴射线管示意图，K为阴极钨丝，发射的电子初速度为零，A为对阴极(阳极)，当A、K之间加直流电压U＝30 kV时，电子被加速打在对阴极A上，使之发出X射线，设电子的动能全部转化为伦琴射线(X射线)的能量．求：
(1)电子到达对阴极的速度多大？
答案：由动能定理，得： mv2＝eU，
则v＝m/s＝1.0×108 m/s
(2)如果对阴极每吸收一个电子放出一个X射线光子，则当A、K之间的电流为10 mA时，每秒钟从对阴极最多辐射出多少个X射线光子？(电子质量m＝0.91×10－30 kg，电荷量e＝1.6×10－19 C)
答案：n＝＝6.25×1016(个)．
解析：由动能定理，得： mv2＝eU，
则v＝m/s＝1.0×108 m/s
如果对阴极每吸收一个电子放出一个X射线光子，则当A、K之间的电流为10 mA时，每秒钟从对阴极最多辐射出多少个X射线光子？(电子质量m＝0.91×10－30 kg，电荷量e＝1.6×10－19 C)
22. 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＝2.90×10－3 m·K.求：老鼠发出的最强的热辐射的波长？
答案：解答：由题意Tλm＝2.90×10－3 m·K可得：
解析：根据题目给出的公式计算波长即可；根据公式T=273+t，由题意Tλm＝2.90×10－3 m·K可得：
23.波长是0.6的红光，从12m外的交通信号灯传到你的眼睛，大约需要多长时间？这个距离是波长的多少倍？
答案：解答：时间：由波长数：个
解析：根据光在真空中的速度，与公式t= 及n= ，时间：由波长数：个
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24. 家用微波炉是利用微波的电磁能加热食物的新型灶具，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，220 V的交流电经变压器，一方面在次级产生3.4 V交流电对磁控管加热，另一方面在次级产生2000 V高压，经整流加到磁控管的阴、阳两极之间，使磁控管产生频率为2450 MHz的微波，微波输送至金属制成的加热器(炉腔)，被来回反射，微波的电磁作用使食物内分子高频地振动同时内外迅速变热，并能最大限度地保存食物中的维生素，试计算变压器的升压变压比。
答案：解答：变压器输出电压U2＝2000 V，
输入电压U1＝220 V，则有
解析：变压器输出电压U2＝2000 V，
输入电压U1＝220 V，则有
25.某居住地A位于某山脉的一边，山脉的另一边P处建有一无线电波发射站，如图所示．该发射站可发送频率为400 kHz的中波和400 MHz的微波，已知无线电波在空气中的传播速度都为3×108m/s，求：
(1)该中波和微波的波长各是多少？
答案：波长、波速、频率之间的关系，即：c=λf，可得λ＝
则有中波的波长λ1==7.5×102m而微波的波长λ2==0.75m
(2)发射站发出的电磁波是经过干涉还是衍射后到达居住地A处的？
答案：发射站发出的电磁波是经过衍射后到达居住地A处，若是干涉则必须频率相同，明显不可能是干涉现象．所以电磁波是经过波的衍射后绕过高山，到达居住地A处．
(3)若两种波的接收效果不同，请说明哪一种波的接收效果更好？为什么？
答案：要发生明显的波衍射现象，则波长必须与阻碍物尺寸差不多，所以两种波的接收效果明显不同，波长越长的波接收效果更好．因此中波接收效果更好．
解析：波长、波速、频率之间的关系，即：c=λf，可得λ＝
则有中波的波长λ1==7.5×102m而微波的波长λ2==0.75m；发射站发出的电磁波是经过衍射后到达居住地A处，若是干涉则必须频率相同，明显不可能是干涉现象．所以电磁波是经过波的衍射后绕过高山，到达居住地A处．要发生明显的波衍射现象，则波长必须与阻碍物尺寸差不多，所以两种波的接收效果明显不同，波长越长的波接收效果更好．因此中波接收效果更好．
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人教版物理高中二年选修3－4第十四章
第五节电磁波谱同步练习
一、选择题
1.海豚也具有完善的声呐系统，它能在黑暗中准确而快速地捕捉食物，避开敌害，远远优于现代化的无线电系统.海豚的定位是利用了自身发射的（ ）
A.电磁波 B.红外线
C.次声波 D.超声波
答案：D
解析： 解答：海豚能发射超声波，它是一种频率高于2×104 Hz的声波，它的波长非常短，因而能定向发射，而且在水中传播时因能量损失小，要比无线电波和光波传得远.海豚就是靠自身发出的超声波的回声来在混浊的水里准确确定远处的小鱼的位置而猛冲过去吞食.故选答案D
分析：海豚主要靠自身发出的超声波的回声来在混浊的水里准确确定远处的食物位置。
2．电磁波包含了线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是( )
A．无线电波、红外线、紫外线、射线
B．红外线、无线电波、射线、紫外线
C．射线、红外线、紫外线、无线电波
D．紫外线、无线电波、射线、红外线
答案：A
解析： 解答：在电磁波家族中，按波长由长到短分别有无线电波、红外线、可见光、紫外线、射线、射线等，所以A项正确．
分析：识记电磁波谱，按波长由长到短分别有无线电波、红外线、可见光、紫外线、射线、射线等。
3．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，所以电磁波谱的频带很窄
答案：AC
解析：解答：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频率相差近1020倍．故选答案AC
分析：了解电磁波谱，按波长由长到短分别有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等。
4．一种电磁波入射到半径为1 m的孔上，可发生明显的衍射现象，这种波属于电磁波谱的哪个区域( )
A．可见光 B．γ射线
C．无线电波 D．紫外线
答案：C.
解析： 解答：一种波发生明显衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸大小跟波长差不多或比波长还要小．电磁波中的无线电波波长大约是104 m～10－2 m，红外线的波长大约是10－2 m～10－3 m，可见光、紫外线、γ射线的波长更短．所以，只有无线电波才符合条件．故选答案C
分析：发生明显衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸大小跟波长差不多或比波长还要小
5．下列关于电磁波谱各成员说法正确的是( )
A．最容易发生衍射现象的是无线电波
B．紫外线有明显的热效应
C．X射线穿透能力较强，所以可用来检查工件
D．明朗的天空看起来是蓝色是光散射的结果
答案：ACD
解析：解答：波长越长越易衍射，故A正确；有明显热效应的是红外线，故B错误；X射线因其穿透能力强而常用于人体拍片和检查金属零件缺陷，故C正确；天空的蓝色是由于波长较短的光易被散射，故D正确．
分析：理解发生明显衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸大小跟波长差不多或比波长还要小,掌握各种波的特性，根据相关知识解答问题。
6．关于电磁波谱，下列说法中正确的是（）
A．红外线比红光波长长，它的热作用很强
B．X射线就是伦琴射线
C．阴极射线是一种频率极高的电磁波
D．紫外线的波长比伦琴射线长，它的显著作用是荧光作用
答案：ABD
解析：解答：解：A、红外线比红光波长长，但红外线有显著的热作用．故A正确． B、X射线，就是伦琴射线．故B正确． C、阴极射线不属于电磁波，而γ射线是一种频率极高的电磁波．故C错误． D、紫外线具有杀菌作用，可利用紫外线消毒与荧光作用，且紫外线的波长比伦琴射线长，故D正确．故选：ABD．
分析：红外线最显著的作用是热作用，所以可利用红外线来加热物体，烘干油漆和谷物，进行医疗等，由于波长长容易发生衍射现象．紫外线有显著的化学作用，可利用紫外线消毒，也可以用来验钞，它和红外线的特点是不同的，所以使用范围也就不同． X射线就是伦琴射线，具有较强的穿透能力，但没有γ射线强，阴极射线是高速电子流，不是电磁波．
7．对红外线的作用及来源正确的叙述有( )
A．一切物体都在不停地辐射红外线
B．红外线有很强的荧光效应
C．红外线最显著的作用是热作用
D．红外线容易穿过云雾、烟尘
答案：ACD
解析：解答：一切物体都在不停地辐射红外线，且热物体比冷物体的红外辐射本领大，A正确．荧光效应是紫外线特性，红外线没有，红外线的显著的作用是热作用，B错误，C正确．红外线波长较长，衍射能力比较强，D正确．
分析：掌握电磁波谱中各种波的产生机理，根据相关知识回答问题。
8．下列说法中正确的是（）
A．变化的磁场产生变化的电场
B．在电磁波谱中，频率最高的是γ射线
C．因红外线具有荧光作用，可以用于防伪
D．可见光的波长比紫外线的短
答案：B
解析： 解答：A、根据麦克斯韦电磁场理论可知，变化的磁场能产生电场，不一定产生变化的电场．均匀变化的磁场产生的是稳定的电场．非均匀变化的磁场产生的才是变化的电场．故A错误． B、在电磁波谱中，频率最高的是γ射线．故B正确． C、紫外线具有荧光作用，可以用于防伪．故C错误． D、可见光的波长比紫外线的长，容易产生干涉和衍射现象．故D错误．故选B
分析：根据麦克斯韦电磁场理论可知，变化的磁场产生电场．在电磁波谱中，频率最高的是γ射线．因紫外线具有荧光作用，可以用于防伪．可见光的波长比紫外线的长．
9. 下列关于电磁波和电磁波谱的认识正确的是（）
A．电磁波是横波
B．电磁波在真空中不能传播
C．麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在
D．红外线的频率比紫外线频率大
答案：A
解析： 解答：A、电磁波是横波．故A正确． B、电磁波在真空中可以传播．电磁波的传播不需要介质．故B错误． C、麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的存在．故C错误． D、红外线的频率小于紫外线的频率．故D错误．故选A．
分析：电磁波的传播不需要介质，电磁波是横波，红外线的频率小于紫外线的频率．
10. 日出和日落时太阳看起来特别红。这是由于( )
A．光的色散 B．大气的全反射
C．大气的折射 D．红光的波长大
答案：D
解析： 解答：太阳初升和西沉时，阳光通过较厚的空气层。紫光、蓝光的波长较短，被空气吸收得较多；而红光的波长较长，被吸收得最少，直射而来的红光也就最多。因此，这时候太阳呈现红色。
分析：理解发生明显衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸大小跟波长差不多或比波长还要小,掌握各种波的特性，根据相关知识解答问题。
11.太阳光通过棱镜时，在竖直放置的屏幕上形成如图所示的光带(忽略棱镜对各色光的吸收)。若将灵敏温度计的球部放在屏幕上的MN、NP、PQ区域时，在哪个区域上升的示数最大( )
A．MN B．NP
C．PQ D．无法确定
答案：C
解析： 解答：由光的色散可知，从Q→M各频段的电磁波依次为红外线→可见光→紫外线，由于红外线的热作用最强，故选C.
分析：频率越高的波，波长就越小，而介质对其折射率越大，通过该介质时偏折就越厉害，根据电磁波谱，可以确定太阳光中各中色光的波长，从而确定各种色光的区域，而红外线的显著的作用是热，灵敏温度计的球部放此区域时，示数最大。
12.．下列能说明电磁波具有能量的依据是( )
A．可见光射入人的眼睛，人看到物体
B．放在红外线区域的温度计升温很快
C．收音机调到某个台时，调谐电路发生电谐振
D．射线具有很强的贯穿能力
答案：ABCD
解析：解答：A项，人眼看到物体，说明人眼感受到了可见光的能量；B项，红外线具有热作用，说明红外线具有能量；C项，电谐振在调谐电路中的感应电流的能量来源于空中的无线电波；D项，射线的贯穿能力强说明γ射线具有很高的能量．
分析：各种波在传播过程中，也伴随着能量的传播。
13. 红外夜视镜在美国对伊拉克反美武装力量实施的夜间打击中起到重要作用，红外夜视镜是利用了( )
A．红外线波长长，易绕过障碍物的特点
B．红外线的热效应强的特点
C．一切物体都在不停地辐射红外线的特点
D．红外线不可见的特点
答案：C
解析： 解答：红外线比可见光波长长，更容易发生衍射，则容易绕过障碍物，但红外夜视镜是利用一切物体都在不停地辐射红外线的特点，从而放大转化为可见光，故C正确，ABD错误；故选C
分析：根据红外线的特点，结合红外夜视镜的原理，根据相关知识回答案问题。
14. 间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和民用目标。这种照相机能拍到晚上行驶的汽车，即使汽车不开灯行驶，也瞒不过它。这种遥感照相机敏感的电磁波属于( )
A．可见光波段 B．红外波段
C．紫外波段 D．X射线波段
答案：B
解析： 解答：所有的物体都能发出红外线，热的物体的红外辐射比冷的物体的强，间谍卫星上装的遥感照相机，实际上是红外探测器，它能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射，这是红外摄影的基础。再者，红外线波长比其他波(如可见光、紫外线、X射线)的长，有较好地穿透云雾的能力，故B正确。而其他选项的光不具备以上特点，故A、C、D错误。
分析：根据红外线的特点，结合遥感照相机的原理，根据相关知识回答案问题。
15. 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
解析： 解答：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。故正确的选项是C。
分析：臭氧层的主要作用就是吸收由太阳射向地球的紫外线
二、填空题
16. 电磁波谱是按 连续排列的图谱，从电磁波谱图中可看出光其实是
答案：电磁波波长或频率|电磁波．
解析：解答：电磁波谱是按电磁波的波长或频率将电磁波连续排列起来的图谱，从电磁波谱中可以看出光位于电磁波之中，故光也是种电磁波；
分析：为了更好的研究电磁波，科学家将电磁波按波长或频率进行连续排列而成的图谱就组成了电磁波谱；
17. 电磁波谱（波长从大到小的顺序） ．按这个循序频率逐渐变 大
能量逐渐变 大在同一介质中折射率逐渐变 .
答案：无线电波，微波，红外线，可见光，紫外线，χ射线，γ射线|大|大|大
解析：解答：依照波长的长短的不同，电磁波谱可大致分为：无线电波，微波，红外线，可见光，紫外线，χ射线，γ射线．波长与频率的关系：λ= ，所以波长越短，频率越大；根据：E=h，频率越大，光子的能量越大；在同一介质中光的折射率随频率的增大逐渐变大．
分析：依照波长的长短的不同，电磁波谱可大致分为：无线电波，微波，红外线，可见光，紫外线，χ射线，γ射线
18. 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 ．
答案：无线电波|可用于通信|红外线|可用于红外遥感
解析：解答：波长越长、频率越小，比可见光频率小，比微波频率大的电磁波是红外线，波长最长的是无线电波．如：无线电波可用于通信，红外线可用于红外遥感，可见光可用于照明用，伦琴射线用来拍X光等．
分析：依照波长的长短的不同，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（伽马射线）．
19. 某电磁波相邻两波峰之间的距离为5m，则他的波长为 m，频率为 Hz，合 KHz= MHz．在电磁波谱中，它是 。
答案：5|6×107|6×104|60|无线电
解析：解答：已知相邻两波峰之间的距离为5m，可得波长为 λ=5m频率：由 c=λf得 f==6×107Hz；则 f=6×107Hz=6×104kHz=60MHz．
由图可知，它属于无线电波．
分析：波长通常是指相邻两个波峰或波谷之间的距离，根据c=λf，可求得频率，1MHz=1000KHz=1000000Hz，依照波长的长短的不同，电磁波谱可大致分为：无线电波，微波，红外线，可见光，紫外线，χ射线，γ射线．
20. 下面列出了一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象．请将相应的答案填写在运用这些现象的医疗器械后面的空格上．
①X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 ．
答案：用来透视人的体内器官的，因此需要具有较强穿透能力的电磁波，但又不能对人体造成太大的伤害，因此采用了X射线|是用来杀菌消毒的，因此它应用的是紫外线的杀菌作用，而非荧光作用|红外线的热效应，使人体局部受热，血液循环加快
解析：解答：(1)X光机是用来透视人的体内器官的，因此需要具有较强穿透能力的电磁波，但又不能对人体造成太大的伤害，因此采用了X射线．(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作用，而非荧光作用．(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．
分析：X射线有很强的穿透能力|紫外线具有杀菌消毒作用|红外线具有显著的热作用
三、计算题
21.如图14－4－5所示为伦琴射线管示意图，K为阴极钨丝，发射的电子初速度为零，A为对阴极(阳极)，当A、K之间加直流电压U＝30 kV时，电子被加速打在对阴极A上，使之发出X射线，设电子的动能全部转化为伦琴射线(X射线)的能量．求：
(1)电子到达对阴极的速度多大？
答案：由动能定理，得： mv2＝eU，
则v＝m/s＝1.0×108 m/s
(2)如果对阴极每吸收一个电子放出一个X射线光子，则当A、K之间的电流为10 mA时，每秒钟从对阴极最多辐射出多少个X射线光子？(电子质量m＝0.91×10－30 kg，电荷量e＝1.6×10－19 C)
答案：n＝＝6.25×1016(个)．
解析：由动能定理，得： mv2＝eU，
则v＝m/s＝1.0×108 m/s
如果对阴极每吸收一个电子放出一个X射线光子，则当A、K之间的电流为10 mA时，每秒钟从对阴极最多辐射出多少个X射线光子？(电子质量m＝0.91×10－30 kg，电荷量e＝1.6×10－19 C)
22. 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＝2.90×10－3 m·K.求：老鼠发出的最强的热辐射的波长？
答案：解答：由题意Tλm＝2.90×10－3 m·K可得：
解析：根据题目给出的公式计算波长即可；根据公式T=273+t，由题意Tλm＝2.90×10－3 m·K可得：
23.波长是0.6的红光，从12m外的交通信号灯传到你的眼睛，大约需要多长时间？这个距离是波长的多少倍？
答案：解答：时间：由波长数：个
解析：根据光在真空中的速度，与公式t= 及n= ，时间：由波长数：个
试题标签：人教版 物理 高二年级选修3－4第十四章第五节电磁波谱
24. 家用微波炉是利用微波的电磁能加热食物的新型灶具，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，220 V的交流电经变压器，一方面在次级产生3.4 V交流电对磁控管加热，另一方面在次级产生2000 V高压，经整流加到磁控管的阴、阳两极之间，使磁控管产生频率为2450 MHz的微波，微波输送至金属制成的加热器(炉腔)，被来回反射，微波的电磁作用使食物内分子高频地振动同时内外迅速变热，并能最大限度地保存食物中的维生素，试计算变压器的升压变压比。
答案：解答：变压器输出电压U2＝2000 V，
输入电压U1＝220 V，则有
解析：变压器输出电压U2＝2000 V，
输入电压U1＝220 V，则有
25.某居住地A位于某山脉的一边，山脉的另一边P处建有一无线电波发射站，如图所示．该发射站可发送频率为400 kHz的中波和400 MHz的微波，已知无线电波在空气中的传播速度都为3×108m/s，求：
(1)该中波和微波的波长各是多少？
答案：波长、波速、频率之间的关系，即：c=λf，可得λ＝
则有中波的波长λ1==7.5×102m而微波的波长λ2==0.75m
(2)发射站发出的电磁波是经过干涉还是衍射后到达居住地A处的？
答案：发射站发出的电磁波是经过衍射后到达居住地A处，若是干涉则必须频率相同，明显不可能是干涉现象．所以电磁波是经过波的衍射后绕过高山，到达居住地A处．
(3)若两种波的接收效果不同，请说明哪一种波的接收效果更好？为什么？
答案：要发生明显的波衍射现象，则波长必须与阻碍物尺寸差不多，所以两种波的接收效果明显不同，波长越长的波接收效果更好．因此中波接收效果更好．
解析：波长、波速、频率之间的关系，即：c=λf，可得λ＝
则有中波的波长λ1==7.5×102m而微波的波长λ2==0.75m；发射站发出的电磁波是经过衍射后到达居住地A处，若是干涉则必须频率相同，明显不可能是干涉现象．所以电磁波是经过波的衍射后绕过高山，到达居住地A处．要发生明显的波衍射现象，则波长必须与阻碍物尺寸差不多，所以两种波的接收效果明显不同，波长越长的波接收效果更好．因此中波接收效果更好．
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