四川省合江中学2019-2020学年高中物理教科版选修3-4：3.3电磁波谱 电磁波的应用 同步练习（含解析）

3.3电磁波谱电磁波的应用
1．下列哪些不是紫外线的作用（　　）
A．荧光效应
B．促进人体合成维生素D
C．杀死多种细菌
D．遥控电视机和录象机
2．根据图的电磁波谱，可以判断下列波中不属于电磁波的是（
）
A．消毒用的紫外线
B．透视用的X射线
C．教室里的读书声
D．遥控器发出的红外线
3．下列关于电磁波的说法，不正确的是（
）
A．电磁波不能传播能量
B．无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线均属于电磁波
C．手机既可接收电磁波，又可发射电磁波
D．电磁波在真空中的速度约为c＝3.0×108
m/s
4．下列说法中错误的是
A．各种电磁波中最容易发生干涉和衍射的是无线电波
B．红外线有显著的热效应，紫外线有显著的荧光效应
C．可见光本质上也属于电磁波
D．低温物体不能辐射红外线
5．下列说法中，正确的是
A．航空器材常采用密度大、强度高的合金材料
B．用光年表示宇宙时间，用纳米量度分子大小
C．卫星通信、移动通信都是利用电磁波传递信息
D．化石能源、核能、水能、太阳能，都属于不可再生能源
6．下列电磁波中，波长最长的是（
）
A．无线电波
B．红外线
C．可见光
D．紫外线
7．关于电磁波谱，下列说法正确的是(　　)
A．伦琴射线是高速电子流射到固体上，使固体原子的内层电子受到激发而产生的
B．γ射线是原子的内层电子受激发产生的
C．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线
D．紫外线比紫光更容易发生衍射现象
8．关于如下现象的表述正确的是：（
）
A．甲图中是利用紫外线进行防伪
B．乙图中利用β射线照射人体进行透视的
C．丙图中夜视系统是利用红外线
D．丁图中蝙蝠和雷达分别利用超声波与电磁波的多普勒效应定位
9．如图所示是水下机器人
PowerRay“小海鳐”，它在水下开启寻鱼模式可以通过声纳技术(通过发射声波和接收回波判断目标物的距离、方位和移动速度等信息)准确探测鱼群．它也能将水下鱼群信息通过无线电波传输上岸，由于水中衰减快，其最大传输距离为80m．下列分析合理的是（
）
A．声波和无线电波在水中的传播速度相等
B．无线电波在水中衰减指的是其频率不断减小
C．发射声波后能形成回波是波的反射现象
D．若接收回波频率大于发射声波的频率，说明鱼正在靠近
10．关于无线电波的传播，下列说法正确的是（
）
A．发射出去的电磁波，可以传到无限远处
B．无线电波遇到导体，就可以在导体中激起同频率的振荡电流
C．波长越短的电磁波，越接近直线传播
D．移动电话是利用无线电波进行通信的
E.北斗导航系统的电磁波主要以地波形式传播
11．历史上，物理学家先预言了电磁波的存在，然后通过实验对比进行了证实，最早用实验证实电磁波存在的物理学家是_______（选填“赫兹”或“麦克斯韦”）。在真空中，电磁波的传播速度______（选填“大于”、“等于”或“小于”）光速。
12．紫外线具有较高的能量，能___________消毒；具有___________效应，能激发许多物质发光。
13．射线、红外线、可见光、X射线和紫外线，按频率从高到低排列是_________________．
参考答案
1．D
【解析】
紫外线可以使荧光物质发光，所以可以使用紫外线来验钞，故A说法正确；紫外线可以有助于合成维生素D，故B说法正确；紫外线可以杀死微生物，可以用紫外线来灭菌，故C说法正确；红外线可以用来遥控，故D说法错误。所以选D。
2．C
【解析】
教室里的读书声是声波，根据电磁波谱可知，声波是机械波，不属于电磁波，故选C.
3．A
【解析】
电磁波能传播能量，选项A错误；
根据电磁波谱的知识可知，无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线均属于电磁波．故B正确；手机既可接收信号，又可发射信号；既可接收电磁波，又可发射电磁波．故C正确；根据电磁理论以及目前的测量可知，电磁波在真空中的速度为c=3.0×108m/s．故D正确；本题选择不正确的，故选A.
【点睛】
电磁波是横波，是由变化的电场与变化磁场，且相互垂直．电磁波是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量．电磁波在真空传播速度与光速一样，电磁波与光均是一种物质，所以不依赖于介质传播．
4．D
【解析】
各种电磁波中波长最长的是无线电波，则各种电磁波中最容易发生干涉和衍射的是无线电波，选项A正确；红外线有显著的热效应，紫外线有显著的荧光效应，选项B正确；可见光本质上也属于电磁波，选项C正确；任何物体都能辐射红外线，选项D错误；此题选项错误的选项，故选D.
5．C
【解析】
A项：航空器材常采用密度小、强度高的合金材料，故A错误；
B项：光年是天文学上的长度单位，指光在一年内通过的距离，纳米是量度分子大小的长度单位，故B错误；
C项：电磁波传播不需要介质，现代通信、卫星通讯都利用电磁波传递信息。故C正确；
D项：化石能源、核能属于不可再生能源，水能、太阳能是可再生能源，故D错误。
故应选C。
6．A
【解析】
电磁波谱中，波长最长的是无线电波，故选A.
7．A
【解析】
A、伦琴射线是高速电子流射到固体，原子的内层电子受到激发而产生的，故A正确；
B、γ射线是原子核受到激发而产生的，故B错误；
CD、从无限电波到γ射线，频率逐渐增大，波长逐渐减小，而波长越长越容易发生衍射现象，因此紫光比紫外线更容易发生衍射现象，无线电波最容易发生衍射现象，故CD错误。
故选：A。
8．ACD
【解析】
甲图是利用紫外线使钞票上的荧光物质发光进行防伪的，故A正确；乙图中利用X射线照射人体进行透视的，故B错误；根据红外线的热作用制成红外线夜视仪，故C正确；丁图中蝙蝠和雷达分别利用超声波与电磁波的反射和接收来进行测距和定位的（即多普勒效应定位），故D正确．综上分析，ACD正确．
9．CD
【解析】
声音进入水中传播速度会增大，无线电波进入水中速度会减小，但两者的速度不相等，故A错误；无线电波进入水中时频率不变，波长变短，故B错误；发射声波后能形成回波是波的反射现象，故C正确；根据声音的多普勒效应可知，若接收回波频率大于发射声波的频率，说明声源接近观察者，即鱼正在靠近，故CD正确．故选CD．
10．BCD
【解析】
无线电波在传播过程中，遇到障碍物就被吸收一部分，遇到导体，会在导体内产生涡流(同频率的振荡电流)，故A错，B正确；波长越短，传播方式越接近光的直线传播，移动电话发射或接收的电磁波属于无线电波的高频段，故C、D正确；北斗导航系统的电磁波以空间波形式传播，E错误．故选BCD.
【点睛】
波长越长的衍射能力越强，而波长越短，穿透能力越弱，依靠电离层的反射来传播的无线电波叫做天波，沿地球表面附近的空间传播的无线电波叫地波；波长短于10m的微波能穿过电离层，波长超过3000km的长波，几乎会被电离层全部吸收．
11．
赫兹
等于
【解析】历史上，物理学家先预言了电磁波的存在，然后通过实验对此进行了证实，预言电磁波存在的物理学家是麦克斯韦，赫兹通过实验对此进行了证实；根据传播速度表可知电磁波在真空中的传播速度是，等于光速。
点睛：本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一；本题也考查了电磁波在不同介质里传播速度快慢的知识。
12．灭菌
荧光
【解析】
[1]紫外线具有较高的能量，能灭菌消毒；
[2]
紫外线还具有荧光效应，能激发许多物质发光。
13．射线
X射线
紫外线
可见光
红外线
【解析】
[1]电磁波按波长从长到短为：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），波长越长、频率越小，所以按频率从高到低排列是射线、X射线、紫外线、可见光、红外线。