上海市海滨高中2019-2020学年物理沪科版选修3-4：3.4电磁波家族 课时练（含解析）

3.4电磁波家族
1．关于电磁波，下列说法中错误的是(　　)
A．电磁波既能在介质中传播，又能在真空中传播
B．麦克斯韦第一次通过实验验证了电磁波的存在
C．太阳的热量是通过电磁波的形式辐射到地球的
D．可见光也是电磁波
2．雷达传递信息利用的是(　　)
A．红外线
B．电磁波
C．超声波
D．电场
3．如图所示的球形容器中盛有含碘的二硫化碳溶液，在太阳光的照射下，地面呈现的是圆形黑影，在黑影中放一支温度计，可发现温度计显示的温度明显上升，则由此可断定（ ）
A．含碘的二硫化碳溶液对于可见光是透明的
B．含碘的二硫化碳溶液对于紫外线是不透明的
C．含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的
D．含碘的二硫化碳溶液对于红外线是不透明的
4．近期美国在韩国部署“萨德”反导系统，引起亚洲周边国家的强烈反应．“萨德”采用X波段雷达，工作的电磁频率范围在8×109?12×l09Hz，而传统雷达多采用S波段雷达，其工作的电磁波频率范围在2×109?4×109Hz．则下列说法正确的有
A．电磁波的传播需要介质
B．X波段电磁波的波长比S波段电进波的波长长
C．当电磁波从一种介质射入另一介质时，频率会发生变化
D．在传播过程中遇到障碍物时，S波段的电磁波比X波段电兹波更容易发生明显衍射
5．红外遥感卫星通过接收地面物体发出的红外辐射来探测地面物体的状况。地球大气中的水汽(H2O)．二氧化碳(CO2)能强烈吸收某些波长范围的红外辐射，即地面物体发出的某些波长的电磁波，只有一部分能够通过大气层被遥感卫星接收。图为水和二氧化碳对某一波段不同波长电磁波的吸收情况，由图可知，在该波段红外遥感大致能够接收到的波长范围为( )
A．2.5～3.5μm B．4～4.5μm
C．5～7μm D．8～13μm
6．关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是（ )
A．变化的磁场周围会产生变化的电场
B．日光灯应用的是紫外线的荧光效应
C．红外线应用在遥感技术中，是利用它穿透本领强的特性
D．红外线、紫外线、伦琴射线和γ射线在真空中传播的速度不一样
7．下列电磁波光子能量最强的是（）
A．紫外线 B．X射线 C．可见光 D．红外线
8．在LC振荡电路中,电容器C带的电荷量q随时间t变化的图象如图所示。在1×10-6 s到2×10-6 s内,关于电容器的充(放)电过程及由此产生的电磁波的波长,正确的是(　　)
A．充电过程 B．放电过程
C．波长为1 200 m D．波长为1 500 m
9．下列关于红外线的说法中正确的是(　　)
A．红外烤箱中的红光就是红外线
B．红外线比可见光更容易发生衍射
C．高温物体辐射红外线,低温物体不辐射红外线
D．红外线比可见光更容易引起固体物质分子共振
10．关于电磁波谱，下列说法中正确的是（　　）
A．电磁波中最容易表现出干涉、衍射现象的是无线电波
B．红外线、紫外线、可见光是原子的外层电子受激发后产生的
C．X射线和射线是原子的内层电子受激发后产生的
D．红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线
11．20世纪80年代初，科学家发明了硅太阳能电池．如果在太空设立太阳能卫星电站，可24h发电，且不受昼夜气候的影响．利用微波——电能转换装置，将电能转换成微波向地面发送，太阳能卫星电站的最佳位置在离地1100km的赤道上空，此时微波定向性最好．飞机通过微波区不会发生意外，但微波对飞鸟是致命的．可在地面站附近装上保护网或驱逐音响，不让飞鸟通过．(地球半径R=6400km)
（1）太阳能电池将实现哪种转换________．
A．光能—微波 B．光能—热能 C．光能—电能 D．电能—微波
（2）微波是________．
A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．机械波
（3）飞机外壳对微波的哪种作用，使飞机安全无恙________．
A．反射 B．吸收 C．干涉 D．衍射
（4）微波对飞鸟是致命的，这是因为微波的________．
A．电离作用 B．穿透作用 C．生物电作用 D．热效应
12．2019年6月，工信部正式向中国移动、中国电信、中国联通和中国广电4家公司发放5G正式商用牌照，这标志着我国正式进入了5G商用元年。 据悉此次中国电信和中国联通获得3500MHz频段试验频率使用许可。 该频段的波长约_________毫米，由电磁波谱可知，按照电磁波的频率由低到高排列顺序，可分为无线电波、微波、_________、可见光、紫外线、X射线、γ射线等。
13．微波炉是一种用微波加热食物的现代化烹调灶具。微波_________（选填“属于”或“不属于”）电磁波。若波长为0.1米的微波，其对应的频率为__________。
14．__________提出光是一种__________波，__________用实验验证了这一预言．红外线最显著的作用是__________，__________都会发出红外线，红外线波长比红光__________，所以__________现象较显著，易透过云雾，可用于高空摄影；紫外线的主要作用是__________，__________能发出紫外线，紫外线还有__________效应和__________作用，伦琴射线又叫__________射线．
参考答案
1．B
【解析】A、电磁波和光波在真空中传播速度相同，是3×108m/s，故A正确；B、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，故B错误；C、光波是一种电磁波，故C正确；D、电磁波谱可大致分为：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），故D正确．本题选错误的故选B．
【点睛】此题考查了电磁波的种类和传播，以及对电磁波的发现者的了解，此题属于基础知识．
2．B
【解析】雷达和卫星的联系靠电磁波，将图片和声音等信号调制到电磁波上，把电磁波当成载体发射回地面．电磁波比超声波、次声波具有更强的穿透力．卫星导航系统传递信息利用的是电磁波．故选B．
【点睛】了解电磁波在航空航天通讯中的重要作用，是解答本题的关键．
3．C
【解析】试题分析：紫外线具有荧光效应，红外线热效应明显，可见光有视觉感应．
解：地面呈现的是圆形黑影，说明含碘的二硫化碳溶液对于可见光是不透明的；
温度计显示的温度明显上升，红外线热效应明显，故说明含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的；
故选C．
【点评】本题关键是明确红外线、可见光、紫外线的基本特性，基础题．
4．D
【解析】
A、电磁波的传播不需要介质，故选项A错误；
B、根据公式可知，频率越大，波长越短，故选项B错误；
C、当电磁波从一种介质射人另一介质时，频率不会发生变化，频率是由振源本身决定的，与外界因素无关，故选项C错误；
D、由于S波段的电磁波比X波段电兹波的波长大，故更容易发生明显衍射，故选项D正确．
5．D
【解析】由图可知，水对红外辐射吸收率最低的波长范围是；二氧化碳对红外辐射吸收率最低的波长范围是综上可知，选D。
思路分析：从图像观察得到信息直接回答。
试题点评：考查学生图像问题的掌握程度，练习从图像寻找信息的能力是解题的关键。
6．B
【解析】均匀变化的磁场周围会产生稳定的电场，选项A错误；日光灯应用的是紫外线的荧光效应，选项B正确；红外线应用在遥感技术中，是利用它波长较长，容易衍射，选项C错误； 红外线、紫外线、伦琴射线和γ射线都是电磁波，在真空中传播的速度都一样，选项D错误；故选B.
7．B
【解析】
紫外线、 X射线 、 可见光、红外线中X射线的波长最短、频率最高，所以X射线光子的能量最强，所以B正确；ACD错误．
8．AC
【解析】
由题图可知，在1×10-6 s到2×10-6 s内，电容器C带的电荷量由0增加到最多，因此是充电过程。电磁振荡周期等于所发射的电磁波的周期，那么电磁波的波长为，故AC正确．
9．BD
【解析】红外线是看不见的,故A错误；红外线的波长比可见光的长,更容易发生衍射，故B正确；一切物体,包括高温物体和低温物体都在辐射红外线,只是物体温度越高,它辐射的红外线就越强，故C错误；红外线的频率比可见光更接近固体物质分子的频率,也就更容易使分子发生共振,因而红外线热作用显著，故D正确。所以BD正确，AC错误。
10．AB
【解析】
波长越长的无线电波波动性越显著，干涉、衍射现象易发生；从电磁波产生的机理可知γ射线是原子核受激发后产生的；不论物体温度高低都能辐射红外线，物体的温度越高，它辐射的红外线越强．
思路分析：根据电磁波波长越长波动性越强，再利用光的产生机理和光的物理特性和化学特性．
试题点评：考查电磁波的产生机理和特点．
11．C C A D
【解析】
（1）[1]太阳能电池实现光能与电能的转换，C正确，ABD错误。
故选C；
（2）[2]微波是某一频率的电磁波，C正确，ABD错误。
故选C；
（3）[3]飞机外壳可以反射微波，使飞机安全，A正确，BCD错误。
故选A；
（4）[4]微波是频率很高的电磁波，在生物体内可引起热效应，由于太阳能卫星电站的功率很大，产生的热量足以将鸟热死，D正确，ABC错误。
故选D。
12．85.7 红外线
【解析】
[1]．该频段的波长约
[2]．按照电磁波的频率由低到高排列顺序，可分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等。
13．属于
【解析】
【详解】
[1]微波是指频率为300MHz~300GHz的电磁波，是无线电波中一个有限频带的简称，即波长在1毫米~1米之间的电磁波，所以微波属于电磁波；
[2] 微波的频率为：
；
14．麦克斯韦 电磁 赫兹 热效应 一切物体 长 衍射 化学效应 高温物体 荧光 杀菌 X
【解析】
[1][2][3]麦克斯韦提出光是一种电磁波，后来赫兹用实验验证了这一预言；
[4]红外线最显著的作用是热效应；
[5][6]一切物体都会发出红外线，红外线波长比红光长；
[7]由衍射条件可知，当障碍物的尺寸与波长相差不多或小得多时，能发生明显衍射，所以衍射现象较显著，易透过云雾，可用于高空摄影；
[8]紫外线的主要作用是化学效应；
[9][10][11]高温物体发出紫外线，紫外线还有荧光和杀菌作用；
[12]伦琴射线又叫x射线。