通江县永安中学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 课时作业（含解析）

3.3电磁波谱电磁波的应用
1．下列关于电磁波的说法正确的是________．
A．电磁波不能产生衍射现象
B．电磁波和机械波都只能在介质中传播
C．根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度
D．光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同
2．有些荧光物质在紫外线照射下会发出可见光，大额钞票的荧光防伪标志就是一例，下列说法正确的是
A．改用红外线照射荧光物质也可以发出可见光
B．荧光物质发出的可见光的频率比红外线的频率低
C．荧光物质中的电子吸收了紫外线光子的能量
D．荧光物质发出可见光的过程是电子从低能级跃迁到高能级时产生的
3．频率为f的电磁波在某介质中的传播速度为v，该电磁波的波长为
A．vf
B．v/f
C．f/
v
D．f
4．下列现象能说明电磁波具有能量的是
①电磁波能在真空中传播
②微波炉能利用电磁波加热食物
③太阳能热水器能将太阳能转化为内能
④电磁波是纵波，其中电场和磁场的方向处处相互垂直
A．①②
B．①③
C．②③
D．③④
5．下列应用没有利用电磁波技术的是(
)
A．白炽灯
B．移动电话
C．雷达
D．无线电广播
6．下列说法不正确的是（　　）
A．变化的电场一定产生变化的磁场
B．麦克斯韦预言电磁波的存在
C．赫兹用实验证明电磁波的存在
D．医学上使用的“CT”机用的是X射线
7．下列说法正确的是
（填正确答案标号，
A．光导纤维传输信号是利用光的干涉现象
B．全息照相利用了激光相干性好的特性
C．光的偏振现象说明光是横波
D．X射线比无线电波更容易发生干涉和衍射理象
E.刮胡须的刀片的影子边模糊不清是光的衍射现象
8．关于各种电磁波的性质比较，下列说法中正确的有
A．由于红外线的波长比可见光长，所以红外线比可见光更容易发生干涉、衍射
B．由于γ射线的波长太短了，所以根本无法发生干涉、衍射
C．α、β、γ三种射线中，α、β射线不属于电磁波
D．γ射线的穿透能力最强，所以最适合用来透视人体，检查骨骼和其它病变情况
9．下列各项中属于电磁波的是
A．X射线
B．引力波
C．湖面上的水波
D．可见光
10．下列说法正确的是____．
A．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此，光子散射后波长变长
B．考古学家发现某一骰骨中碳14的含量为活着的生物含量的四分之一，已知碳14的半衰期为5
730年，则确定该生物死亡距今11
460年
C．按照波尔理论，氢原子核外电子从较小半径跃迁到较大半径轨道时，电子的动能减少，原子总能量增大
D．卢瑟福发现了中子，汤姆孙发现了电子
E.
机场、车站等地方进行安检工作时，能轻而易举地窥见箱内物品，利用了γ射线较强的穿透能力
11．在电磁波大家族中，按波长由长到短排列依次是：无线电波、______可见光、______、X射线、γ射线.(填入“紫外线”或“红外线”)．
12．电磁波在真空中的传播速度，如果中央人民广播电台向外发射500kHz的电磁波，若距该台处有一台收音机，此电磁波的波长是______从电台发出的信号经过时间______s可以到达收音机处。
13．请按照波长从大到小的顺序列出电磁波谱．
14．某防空雷达发射的电磁波频率为f＝3×103
MHz，屏幕上尖形波显示，从发射到接收经历时间Δt＝0.4
ms，求被监视的目标到雷达的距离和该雷达发出电磁波的波长.
参考答案
1．C
【解析】
A．干涉和衍射是波特有的性质，电磁波也可以发生衍射现象，故A错误；
B.
电磁波可以在真空中传播，故B错误；
C.
由于波源与接受者的相对位移的改变，而导致接受频率的变化，称为多普勒效应，所以可以判断遥远天体相对于地球的运动速度，故C正确；
D.
根据光速不变原理，知在不同惯性系中，光在真空中传播速度大小相等，故D错误；
故选C．
2．C
【解析】因为红外线的频率低于紫外线的频率，所以改用红外线照射荧光物质不会发出可见光，A错误；可见光的频率不一定比红外线的频率低，B错误；荧光物质被紫外线照了之后，分子内一些电子会迁跃到更高能级，然后不再接收到紫外线时又会自主迁跃到低能级，前一过程吸收紫外线能量，后一过程以发光形势放出能量，而荧光物质分子较复杂，两个过程,不是简单的来回迁跃,而是涉及到很多能级间的迁跃，C正确D错误．
3．B
【解析】频率为f的电磁波在某介质中的传播速度为v，由v=λf得：，该电磁波的波长为，故选B．
【点睛】解决本题的关键是掌握波速公式v=λf，知道该式适用于一切波．
4．C
【解析】①、电磁波能在真空中传播，则说明自身也是一种物质，不能体现能量，故①错误；
②、微波炉能利用电磁波加热食物，则说明电磁波具有能量，，故②正确；
③、太阳能热水器能将太阳能转化为内能，从而体现电磁波具有能量，故③正确；
④、电磁波是纵波，其中电场和磁场的方向处处相互垂直，但不能体现能量，故④错误；
故选C。
【点睛】考查电磁波的产生原理及电磁波的特点，电磁波具有能量。
5．A
【解析】
试题分析：A、白炽灯是钨丝通电后，电流做功产生热量而发光，没有利用电磁波技术；正确
B、移动电话是利用电磁波传输信息；错误
C、雷达是利用电磁波发出信号经反射接收后而确定目标位置的；错误
D、无线电广播是利用电磁波将信息传播出去的；错误
故选A
考点：电磁波
点评：电磁波是由LC振荡电路产生的，在通讯，无线电、雷达等领域有广泛应用．
6．A
【解析】A、均匀变化的电场会产生恒定不变的磁场；故A错误；B、麦克斯韦首先预言了电磁波的存在,故B正确.C、德国赫兹科学家是最早用实验证实电磁波存在、证明麦克斯韦电磁场理论的．故C正确.D、、“CT”机是利用X射线进行投影成像，故D正确。本题选错误的故选A.
【点睛】本题考查了有关电磁波的基础知识，对于这些基础知识要加强理解和应用．
7．BCE
【解析】
试题分析：光导纤维传输信号是利用光的全反射现象，选项A错误；全息照相利用了激光相干性好的特性，选项B正确；光的偏振现象说明光是横波，选项C正确；X射线比无线电波的波长短，故X射线比无线电波不容易发生干涉和衍射理象，选项D错误；刮胡须的刀片的影子边模糊不清是光的衍射现象，选项E正确；故选BCE.
考点：光导纤维；激光；光的偏振；电磁波谱；光的衍射.
8．AC
【解析】
因为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，故A正确；只要是波均能发生干涉、衍射，故B错误；α、β、γ三种射线中，γ是高频的电磁波，α、β射线不属于电磁波，故C正确；x射线的穿透能力较强，所以最适合用来透视人体，检查骨骼和其它病变情况；γ射线的穿透能力太强，能量值太大，不适合用来透视人体，检查骨骼和其它病变情况；但医学上常用γ射线做手术，即γ刀，故D错误；故选AC.
点睛：考查机械波与电磁波的区别，掌握自然光与偏振光的不同，注意衍射没有条件，而明显的衍射是有条件的．
9．AD
【解析】可见光、X射线都属于电磁波；湖面上的水波属于机械波，引力波不属于电磁波，故AD正确，BC错误。
10．ABC
【解析】在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，则动量减小，根据，知波长增大，A正确；考古专家发现某一骸骨中C14的含量为活着的生物中C14的四分之一，可知经过了2个半衰期，C14的半衰期为5730年，则确定该生物死亡时距今11460年，B正确；氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子能量增大，根据知，动能减小，C正确；卢瑟福发现了质子，查德维克发现了中子，汤姆孙发现了电子，D错误；机场、车站等地方进行安检工作时，能轻而易举地窥见箱内物品，利用了X射线较强的穿透能力，γ射线能够穿透金属，可用于工业探伤，故E错误；
11．红外线
紫外线
【解析】
在电磁波大家族中，按波长由长到短排列依次是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．
12．600?m
【解析】
根据波长、波速与频率的关系即可求得此电磁波的波长；根据位移时间的关系即可求得从电台发出的信号经过多长时间可以到达收音机。
【详解】
根据波长、波速与频率的关系：，得：，电磁波在空气在匀速传播，所以传播的时间：。
13．无线电波，红外线，可见光，紫外线，x射线，γ射线
【解析】
波长从大到小的顺序列出电磁波谱：无线电波，红外线，可见光，紫外线，X射线，γ射线．
14．60
km　0.1
m
【解析】
被监视的目标到雷达的距离
s＝cΔt＝3×108×0.4×10－3
m＝1.2×105
m＝120
km.
这是电磁波往返的路程，所以目标到雷达的距离为60
km.
由c＝λf，得
λ＝＝0.1
m.