广州市白云中学2019-2020学年高中物理粤教版选修3-4：3.4电磁波谱 同步练习（含解析）

4.4电磁波谱
1．在真空中所有电磁波都具有相同的　　
A．频率
B．波长
C．能量
D．波速
2．“风云”二号卫星发送回地面的红外云图是由卫星上设置的可以接收云层辐射的红外线的感应器完成的，云图上的黑白程度是由辐射红外线的云层的温度高低决定的，这是利用了红外线的
A．穿透性
B．热效应
C．可见性
D．化学效应
3．X射线
A．不是电磁波
B．具有反射和折射的特性
C．只能在介质中传播
D．不能发生干涉和衍射
4．关于红光和紫光，下列说法正确的是
A．红光的频率大于紫光的频率
B．在同一种玻璃中红光的速度小于紫光的速度
C．用同一装置做双缝干涉实验，红光的干涉条纹间距大于紫光的干涉条纹间距
D．当红光和紫光以相同入射角从玻璃射入空气时，若紫光刚好能发生全反射，则红光也一定能发生全反射
5．关于电磁波的应用，下列说法不正确的是
A．一切动物、墙壁、地面、车辆、飞机等都在不停地发射红外线
B．一切物体都能够发射紫外线，如太阳、弧光灯发出的光中就包含紫外线
C．x射线能使包在黑纸里的照相底片感光
D．射线对人体正常细胞有很强的破坏作用
6．雷达通过发射一定波长的无线电波来探测空中目标，我国研制的米波雷达对隐形战机有较强的探测能力，其发出的无线电波的频率约为
（
）
A．102
Hz
B．104
Hz
C．106
Hz
D．108
Hz
7．下列电磁波中，波长最长的是　　
A．无线电波
B．红外线
C．紫外线
D．射线
8．下列关于电磁波的说法中错误的是　　
A．电磁波具有能量
B．电磁波不能在真空中传播
C．光波、x射线和?射线都是电磁波
D．赫兹通过实验验证了电磁波的存在
9．关于紫外线，下列说法中正确的是
A．一切物体都会发出紫外线
B．紫外线可用于无线电通讯
C．紫外线有较高的能量，足以破坏细胞中的物质
D．紫外线的能量高于红外线
10．(多选)关于红外线的作用和来源的正确叙述有(　　)
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和热作用
C．红外线的主要作用是化学作用
D．红外线容易穿过云雾烟尘
11．电磁波在空气中的传播速度为C，频率为f，则该电磁波在空气中的波长λ=______；
12．电磁波在空气中的传播速度取3.0×108m/s，某广播电台能够发射波长为50m的无线电波，那么收音机接收该电波时调频的频率应为______Hz。
13．红外线可以穿透云雾，是因为它的波长_____，所以它的
_____现象比较显著；γ射线可以穿透金属，是因为它的频率_____，所以它的光子能量______，穿透能力强。
14．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。
15．英国物理学家麦克斯韦认为：变化的磁场_____（选填“能”或“不能”）产生电场，电磁波按照波长由长到短排列依次是：无线电波、红外线、可见光、_____、x射线和γ射线．
参考答案
1．D
【解析】
所有的电磁波在真空中都具有相同的波速，而射线的频率和能量最大，无线电波的频率与能量最小，对于不同电磁波的波长，无线电波最长，射线最小．故选D.
2．B
【解析】
C、红外线是不可见光，人眼无法觉察到，所以C错误．
A、它的波长长，频率低，穿透能力较弱，A错误．
B、D、它的主要作用是热效应，物体温度越高，向外辐射的红外线越强，正是利用这一性质得到大气层遥感图的，故B正确，D错误．
故选B
【点睛】
掌握红外线、紫外线在生活中的应用．红外线和紫外线是看不见的光．
3．B
【解析】
X射线是波长极短的电磁波，故A错误；X射线是波长极短的电磁波，电磁波具有反射与折射的特性，B正确；X射线可以在真空中传播，故C错误；X射线是波长极短的电磁波，能发生干涉和衍射作用，故D错误．
4．C
【解析】
A、红光的频率小于紫光的频率故A错误；
B、红光的频率小，折射率小，根据知，红光在玻璃砖传播的速度大故B错误；
C、红光的波长长，通过双缝干涉条纹的间距公式得，红光的干涉条纹间距大于紫光的干涉条纹间距故C正确；
D、根据知，紫光的频率大，则临界角小，紫光刚好能发生全反射，则红光不会发生全反射故D错误．
故选：C．
【点睛】
解决本题的关键知道各种色光的频率大小，波长大小，以及知道条纹间距、临界角与波长、频率的关系．
5．B
【解析】
A、一切物体都在不停地发射红外线，故A正确；
B、紫外线光子能量较高，如果原子处于较低的能级上，可能不能发射紫外线，故B错误；
C、x射线穿透性强，能使包在黑纸里的照相底片感光，故C正确；
D、射线光子的能量大，对人体细胞有很强的破坏作用，故D正确；
本题选不正确的故选B．
【点睛】
本题关键是熟悉红外线、紫外线、x射线、γ射线的特性.
6．D
【解析】
光速为3×108米，米波的波长约几米，根据电磁波速，频率的数量级约为
108
Hz，故D正确，ABC错误．
故选：D
7．A
【解析】
所有的电磁波在真空中传播速度都相等，等于c=3×108m/s，根据波长可判断，频率越低，波长越长，四个选项中无线电波频率最低，所有波长最长，答案A对．
8．B
【解析】
电磁波就是以能量形式传播的，故A正确；电磁波可以在真空中传播，故B错误；电磁波的主要成员是：无线电波、红外线、可见光、x射线和γ射线，所以光波、x射线和γ射线都是电磁波，故C正确；赫兹通过实验验证了电磁波的存在，故D正确；本题选错误的，故选B.
【点睛】
本题考查学生对电磁波的了解，属于基础性的知识，要理解记忆，电磁波可以传递能量和信息，可以在真空中传播，电磁波在真空中传播速度与光速相同．
9．CD
【解析】
A、一切光源发出的光中都有红外线，故A错误．
B、紫外线波长较短，不利用无线电通讯，故B错误．
C、紫外线可以用来杀菌、消毒；故C正确，
D、紫外线的频率高于红外线，其能量也高于红外线；故D正确．
故选CD．
【点睛】
分清红外线和紫外线的作用和用途，对比记忆比较好．
10．AD
【解析】
一切有温度的物体都在不停地辐射红外线，故A正确；红外线有很强的热作用，紫外线荧光效应明显，故B错误；紫外线的主要作用是化学作用，可以用来杀菌消毒，故C错误；红外线波长长，易衍射，容易穿过云雾烟尘，故D正确；故选AD．
11．c/f
【解析】
根据公式，，联立解得．
12．6×106
【解析】根据得，所以收音机接收这个电台时调谐的频率应工作在。
13．
长
衍射
高
大
【解析】红外线可以穿透云雾，是因为它的波长较长，波长越长越容易穿透云雾发生明显的衍射现象；由于γ射线的频率很高，所以它的光子能量很大，穿透能力很强，它可以穿透金属。
14．
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。
15．
能，
紫外线．
【解析】英国物理学家麦克斯韦认为：变化的磁场能产生电场．电磁波按照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射线和γ射线.