上海市丰华高中2019-2020学年物理沪科版选修3-4：3.4电磁波家族 课时训练（含解析）

3.4电磁波家族
1．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
2．下列关于光和无线电波的说法中正确的是(　 　)
A．光和无线电波在任何介质中的传播速度都是相同的
B．光不是电磁波，无线电波是电磁波
C．光可以反射，无线电波不会反射
D．光和无线电波在真空中的传播速度相同
3．一束单色光从空气射入玻璃中，则光的
A．频率不变，波长变长 B．频率变大，波长不变
C．频率不变，波长变短 D．频率变小，波长不变
4．关于电磁场和电磁波，以下看法正确的是
A．电磁波的频率越高，其传播速度越小
B．均匀变化的磁场产生均匀变化的电场
C．红外线具有显著的热效应，可以用来烘烤物体
D．医院里给病人“透视”拍片用的是紫外线
5．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．射线波段
6．黑体辐射的实验规律如图所示，由图可知，下列说法错误的是(　　)
A．随温度升高，各种波长的辐射强度都增加
B．随温度降低，各种波长的辐射强度都增加
C．随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
D．随温度降低，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
7．关于微波炉，下列说法正确的是(　　)
①微波炉的微波波长比可见光短　②微波是由磁控管产生的　③放进微波炉内的食物内外一起熟　④微波炉烹调器皿用金属制器比较好
A．③④ B．①④
C．②④ D．②③
8．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
9．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
10．下列说法中正确的是( )
A．电磁波是横波
B．为了从高频电流中取出所携带的声音信号就要进行调制
C．红外线应用在遥感技术中是利用了它的穿透本领强的特性
D．医学上用透视或“CT”来检查人体内部器官，它们都用到了X射线
11．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。
12．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。
13．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。
14．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．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．
2．D
【解析】光和无线电波都是电磁波，在真空中的传播速度与光速相同；不同的电磁波在不同介质中的传播速度与其频率有关；故光和无线电波在介质中的传播速度不相同；故AB错误，D正确；光和电磁波均可以发生反射、折射等现象；故C错误；故选D．
点睛：此题考查电磁波的传播速度、电磁波的传播、电磁波的种类，记住电磁波是一个大家族，无线电波、可见光、红外线、紫外线、微波等都是电磁波．它们在真空中的传播速度与光速是相同的，即都是3×108m/s．
3．C
【解析】试题分析：当单色光由空气射向玻璃时，光速减小，频率不变，根据可知波长减小，C选项正确。
考点：光的频率、波速及波长的关系。
4．C
【解析】电磁波在真空中的传播速度均相同，与频率无关，选项A错误； 均匀变化的磁场产生稳定的电场，选项B错误；红外线具有显著的热效应，可以用来烘烤物体，选项C正确；医院里给病人“透视”拍片用的是X射线，选项D错误；故选C.
5．B
【解析】
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．
A. 可见光波段不具备以上特点，故A不符合题意；
B. 红外波段具备以上特点，故B符合题意；
C. 紫外波段不具备以上特点，故C不符合题意；
D. 射线波段不具备以上特点，故D不符合题意．
6．B
【解析】
随温度升高，各种波长的辐射强度都有增加， A对B错；CD对；
7．D
【解析】家用微波炉是一种利用微波的电磁能加热食物的新型灶具，它主要由磁控管、波导管、微波加热器、炉门、变压器、镇流系统、冷却系统、控制系统、外壳等组成．接通电路后，220V交流电经变压器变压，在次级产生3.4V低压交流电对磁控管加热，同时在另一次级产生2000V高压电，经镇流系统加到磁控管的阴、阳两极之间，使磁控管产生微波，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的分子高频运动，从而使食物受热，并能最大限度地保存食物中的维生素。由上可知微波炉是一种利用微波的电磁能加热食物的新型灶具，微波波长比可见光长，故①错误；微波是由磁控管产生的，故②正确；放进微波炉内的食物内外一起熟，故③正确；微波炉烹调器皿用金属制器不如玻璃或磁的器皿好，故④错误。所以D正确，ABC错误。
8．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。
9．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；
10．AD
【解析】
电磁波是横波,选项A正确；从高频电流中取出所携带的声音信号就要进行解调，而加载信号过程是调制，故B错误；红外线应用在遥感技术中是利用了它的波长较长，容易衍射的特性，选项C错误；医学上用透视或“CT”来检查人体内部器官，它们都用到了X射线，选项D正确；故选AD.
11．6×106
【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。
12． 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。
13． 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。
14． 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.