高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册4 电磁波谱测试题

第四章　电磁振荡与电磁波

4　电磁波谱

基础过关练

题组一　无线电波

1.(多选)雷达采用微波的原因是(　　)

A.微波具有很高的频率

B.微波具有直线传播的特性

C.微波的反射性强

D.微波比其他无线电波(长波、中波、短波等)传播的距离更远

2.(2019北京昌平高三二模)5G是“第五代移动通信网络”的简称,目前世界各国正大力发展5G网络。5G网络使用的无线电波是通信频率在3.0 GHz以上的超高频段和极高频段(如图),比目前4G及以下网络(通信频率在0.3 GHz~3.0 GHz间的特高频段)拥有更大的带宽和更快的传输速率。未来5G网络的传输速率(指单位时间传送的数据量大小)可达10 Gbps(bps为bits per second的英文缩写,即比特率、比特/秒),是4G网络传输速率的50~100倍。关于5G网络使用的无线电波,下列说法正确的是(　　)

A.在真空中的传播速度更快

B.在真空中的波长更长

C.衍射的本领更强

D.频率更高,相同时间内传递的信息量更大

3.如图所示为某雷达的显示屏,屏上标尺的最小刻度对应的时间为2×10-4 s,雷达天线朝东方时,屏上的波形如图甲;雷达天线朝西方时,屏上的波形如图乙。问:雷达在何方发现了目标?目标与雷达相距多远?(真空中的光速c=3.0×108 m/s)

题组二　红外线

4.(多选)下列关于红外线的作用及来源的说法中正确的有(　　)

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

C.红外线显著的特性是热效应

D.红外线容易穿过云雾、烟尘

5.(多选)下面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

题组三　可见光

6.真空中的可见光与无线电波(　　)

A.波长相等 B.频率相等

C.传播速度相等 D.传播能量相等

7.(多选)我国“可见光通信系统关键技术研究”获得重大突破——可见光通信的实时通信速率已经提高至50 Gbps,相当于0.2 s即可下载一部高清电影。关于可见光,下列说法正确的是(　　)

A.可见光中的红光比紫光的频率低

B.可见光不属于电磁波

C.可见光波长越长,越容易发生明显衍射

D.可见光从空气进入水中后,其频率不变,但是波长变短

题组四　紫外线

8.(多选)关于紫外线,下列说法不正确的是(　　)

A.一切物体都会发出紫外线

B.紫外线是可见光

C.紫外线可用于无线电通信

D.紫外线有较高的能量,足以破坏细胞中的物质

9.验钞机发出的光能使钞票上的荧光物质发光,电视机、空调的遥控器发出的光能控制电视机、空调的工作状态。对于它们发出的光,以下判断正确的是(　　)

A.它们发出的都是红外线

B.它们发出的都是紫外线

C.验钞机发出的是红外线,遥控器发出的是紫外线

D.验钞机发出的是紫外线,遥控器发出的是红外线

题组五　X射线和γ射线

10.下列电磁波中,频率最高的是(　　)

A.无线电波　　B.红外线　　C.γ射线　　D.紫外线

11.(2019陕西咸阳高二月考)在电磁波谱中,红外线、可见光和伦琴射线(X射线)三个波段的频率大小关系是(　　)

A.红外线的频率最大,可见光的频率最小

B.伦琴射线的频率最大,红外线的频率最小

C.可见光的频率最大,红外线的频率最小

D.伦琴射线频率最大,可见光的频率最小

本章达标检测易混易错练

易错点1　变化、均匀变化区分不清

1.()根据麦克斯韦电磁场理论,下列说法中正确的是(　　)

A.电场周围一定产生磁场,磁场周围一定产生电场

B.变化的电场周围一定产生变化的磁场,变化的磁场周围一定产生变化的电场

C.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场

D.振荡的电场在周围空间一定产生同频率振荡的磁场

易错点2　不清楚电磁振荡中物理量的变化关系

2.()如图所示,LC振荡电路的导线及电感线圈的电阻不计,在图示状态回路中电流方向如箭头所示,且此时电容器C的极板A带正电荷,则该状态(　　)

A.电流i正在增大

B.电容器带的电荷量正在增加

C.电容器两极板间电压正在减小

D.线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在增大

易错点3　记混影响LC振荡电路周期或频率的因素

3.()用一平行板电容器和一个电感线圈组成LC振荡电路,要增大发射电磁波的波长,可采用的做法是(　　)

A.增大电容器两极板间的距离

B.减小电容器两极板间的距离

C.减小电容器两极板的正对面积

D.增大电容器两极板间的电压

易错点4　不清楚调谐电路的工作原理

4.()如图所示为某收音机接收电路,其电感L=10-3 mH,为了接收在真空中波长为500 m的电磁波,其电容C应调到　　　　μF。 

易错点5　记混电磁波谱中各种电磁波的应用

5.()(多选)下列说法中正确的是(　　)

A.电磁波中最容易发生干涉、衍射现象的是无线电波

B.紫外线的频率比可见光低,长时间照射可以促进人体对钙的吸收

C.X射线和γ射线的波长比较短,穿透能力比较强

D.红外线的显著作用是热效应,温度较低的物体不能辐射红外线

思想方法练

一、图像法

1.(2019湖北荆门龙泉中学高二期中,)(多选)LC振荡电路中电容器两端的电压u随时间t变化的关系如图所示,则(　　)

A.在t1时刻,电路中的电流最大

B.在t2时刻,电路的磁场能最大

C.t2至t3时间内,电路的电场能不断增大

D.t3至t4时间内,电容器的带电荷量不断增多

二、比较法

2.()(多选)已知一理想的LC振荡电路中电流变化规律与一单摆振动的速度变化规律同步,在电容器开始放电时计时(此时摆球位于最大位移处),则(　　)

A.单摆势能最大时,LC振荡电路中的电场能最大,磁场能为零

B.单摆速度逐渐增大时,LC振荡电路中的电场能逐渐减小,磁场能逐渐增大

C.单摆动能最大时,LC振荡电路的电容器刚放完电,电场能为零,电路中电流为零

D.单摆速度逐渐减小时,LC振荡电路的电容器处于充电过程,电路中电流逐渐增大

3.()关于电磁波,下列说法正确的是(　　)

A.将低频声音信号从接收到的无线电信号中还原出来,称为调制

B.使电磁波随各种信号而改变的技术叫作调制

C.转换电视频道,选择电视节目,称为调制

D.变化的电场一定可以产生变化的磁场

4.()(多选)电磁波与声波比较,下列说法中正确的是(　　)

A.电磁波的传播不需要介质,声波的传播需要介质

B.由空气进入水中时,电磁波速度变小,声波速度变大

C.由空气进入水中时,电磁波波长变短,声波波长变长

D.电磁波和声波在介质中的传播速度都是由介质决定的,与频率无关

答案全解全析

基础过关练

1.ABC　微波的波长短,频率高,易反射,不容易发生衍射,具有直线传播的性质,选项A、B、C正确,D错误。

2.D　任何电磁波在真空中的传播速度均为光速,选项A错误;因5G信号的频率更高,则波长更短,衍射本领更弱,选项B、C错误;电磁波频率越高,相同时间内传递的信息量越大,选项D正确。

3.答案　西方　300 km

解析　当雷达天线朝东方时,显示屏上只有发射信号而无反射信号;雷达天线朝西方时,显示屏上既有发射信号也有反射信号,因此雷达在西方发现了目标。由题图可知t=2×10-4 s×10=2×10-3 s,目标与雷达之间的距离x=ct=×3.0×108×2×10-3 m=300 km。

4.ACD　一切物体都在不停地辐射红外线,且热物体比冷物体的红外辐射强,选项A正确;荧光效应是紫外线的特性,红外线没有,红外线显著的特性是热效应,选项B错误,C正确;红外线波长较长,衍射能力比较强,容易穿过云雾、烟尘,选项D正确。

5.BD　红外线是看不见的,红外线比可见光的波长长,更容易发生衍射;一切物体都在辐射红外线,只是物体温度越高,它辐射的红外线越强;红外线的频率比可见光更接近固体物质分子的频率,也就更容易使固体物质分子发生共振,因而红外线热效应显著。选项B、D正确,A、C错误。

6.C　可见光和无线电波都是电磁波,它们的波长与频率均不相等,则传播能量也不相等,但它们在真空中传播的速度是一样的,都等于光速,选项C正确,A、B、D错误。

7.ACD　根据可见光的频率排列顺序可知,可见光中的红光比紫光的频率低,选项A正确;可见光属于电磁波,能在真空中传播,选项B错误;可见光波长越长,越容易发生明显衍射,选项C正确;可见光从空气进入水中后,其频率不变,波速减小,根据λ=可知,波长变短,选项D正确。

8.ABC　一切物体都在辐射红外线而非紫外线,选项A说法错误;紫外线属于不可见光,选项B说法错误;紫外线不能用于无线电通信,无线电通信通常使用波长较长的无线电波,选项C说法错误;紫外线频率较高,具有较高的能量,可破坏细胞核中的物质,通常用于杀菌,选项D说法正确。

9.D　紫外线有较强的荧光作用,能使荧光物质发光,故验钞机发出的是紫外线;红外线波长较长,容易发生衍射,故能很方便地遥控家用电器。选项D正确,A、B、C错误。

10.C　电磁波中,频率最高的是γ射线,选项C正确。

11.B　由电磁波谱知红外线、可见光和伦琴射线(X射线)中频率最高的是伦琴射线(X射线),频率最低的是红外线,选项B正确,A、C、D错误。