上海市北虹高中2019-2020学年物理沪科版选修3-4：3.4电磁波家族 课时作业（含解析）

3.4电磁波家族
1．热反射玻璃一般是在玻璃表面镀一层或多层诸如铬、钛或不锈钢等金属或其化合物组成的薄膜，使产品呈丰富的色彩，对于可见光有适当的透射率，对红外线有较高的反射率，对紫外线有较高吸收率，因此，也称为阳光控制玻璃，主要用于建筑和玻璃幕墙，其透视方向是由光的强度决定。当室外比室内明亮时，单向透视玻璃与普通镜子相似，室外看不到室内的景物，但室内可以看清室外的景物。而当室外比室内昏暗时，室外可看到室内的景物，且室内也能看到室外的景物，其清晰程度取决于室外照度的强弱。根据以上信息和你所学过的物理知识判断，下列说法中不正确的是
A．热反射玻璃可以有效的阻止过强紫外线对人体的伤害
B．热反射玻璃应该具有保温隔热作用
C．热反射玻璃和普通玻璃一样，能有效的减弱噪声
D．热反射玻璃的单向透视性不遵从光路可逆性
2．以下列出的电磁波中，频率最高的是（ ）
A．无线电波 B．红外线 C．X射线 D．射线
3．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了这一预言．电磁波的波长为λ、频率为f、真空中传播速度为c（即光速），则这三个物理量之间关系式正确的是
A．λ=cf B．c=λf C． D．f=cλ
4．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
5．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
6．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
7．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
8．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
9．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
10．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
11．麦克斯韦电磁场理论的两个基本论点是：变化的磁场可以产生电场；变化的电场可以产生______ 从而预言了空间可能存在电磁波电磁波按照波长由长到短排列依次是：无线电波、红外线、______ 、紫外线、x射线和射线已知电磁波在空气中的传播速度近似等于，南通人民广播电台的“经济、生活”节目的频率是，该电磁波在空气中的波长为______ 结果保留2位有效数字
12．“嫦娥三号”依靠________（选填“电磁”或“声”）波将拍到的月貌图片传回地球，此波由真空进入大气的传播过程中，保持不变的是________（选填“速度”或“频率”）．
13．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________
14．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=______；
参考答案
1．D
【解析】热反射玻璃对紫外线有较高吸收率，可以有效的阻止过强紫外线对人体的伤害，选项A正确；热反射玻璃对红外线有较高的反射率，应该具有保温隔热作用，选项B正确；热反射玻璃和普通玻璃一样，能有效的减弱噪声，选项C正确；热反射玻璃的单向透视性仍遵从光路可逆性，选项D错误；此题选择不正确的选项，故选D.
2．D
【解析】电磁波频率是不同的，由电磁波波谱图可知知道射线的频率比X射线、可见光、无线电波高，故D正确，A、B、C错误；故选D。
【点睛】本题的解题关键是熟记电磁波的波谱图．知道射线的波长比可见光、无线电波短．
3．B
【解析】电磁波的波长为λ、频率为f、真空中传播速度为c（即光速），则这三个物理量之间关系式是，或者，或者，故选B.
4．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．
5．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．
6．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．
7．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。
8．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．
9．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.
10．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．
11．磁场； 可见光； 2.9
【解析】
麦克斯韦建立了电磁场理论，预言了电磁波的存在．赫兹用实验证实电磁波存在．电磁波按波长由长到短的排列顺序是无线电波、红外线、可见光、紫外线、x射线、γ射线．根据波速公式可求得波长．
【详解】
麦克斯韦建立了电磁场理论：变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场；并预言了电磁波的存在，而赫兹用实验证实电磁波存在．
电磁波中波长最长的是无线电波，波长最短的是γ射线，电磁波按波长由长到短的排列顺序是无线电波、红外线、可见光、紫外线、x射线、γ射线．
由波速公式c=λf得波长为：
【点睛】
对于麦克斯韦的电磁场理论可在理解的基础上加强记忆．一切电磁波在真空中的速度都等于光速．公式v=λf对于电磁波同样适用．
12．电磁 频率
【解析】
“嫦娥三号”依靠电磁波将拍到的月貌图片传回地球，此波由真空进入大气的传播过程中，保持不变的是频率，随着折射率的增大，根据n=c/v,可知速度会减小．
13．电磁波波长或频率 电磁波
【解析】
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；
【点睛】
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；此题关键是记住电磁波谱并理解；
14．c/f
【解析】
根据公式，，联立解得．