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高中物理人教版 (新课标)选修35 电磁波谱单元测试习题
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这是一份高中物理人教版 (新课标)选修35 电磁波谱单元测试习题，共4页。试卷主要包含了下面关于红外线说法中正确的是，下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
1．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γ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
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。
答案：A、B
2．下列各组电磁波，按波长由长到短的正确排列是( )
A．γ射线、红外线、紫外线、可见光
B．红外线、可见光、 紫外线、γ射线
C．可见光、红外线、紫外线、γ射线
D．紫外线、可见光、红外线、γ射线
解析：在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制，调制分为调幅和调频，调幅是使高频电磁波的振幅随信号强弱而变，B选项即是这种情况。
答案：B
3．下面关于红外线说法中正确的是( )
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
解析：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，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；红外线的频率比可见光更接近固体物质分子的固有频率，也就更容易使分子发生共振，因而红外线热作用显著。
答案：B、D
4．下列关于紫外线的几种说法中，正确的是( )
A．紫外线是一种紫色的可见光
B．紫外线的频率比红外线的频率低
C．紫外线可使钞票上的荧光物质发光
D．利用紫外线可以进行电视机等电器的遥控
解析：紫外线波长比可见光中紫光的波长还短，不能引起视觉，是不可见光，其频率比可见光及红外线都要高；紫外线有荧光作用，钞票上的荧光物质受到紫外线照射时，能发出荧光。故A、B选项错误，而C选项正确；电视机等电器都是利用红外线遥控的，故D选项错误。
答案：C
5．下列能说明电磁波具有能量的依据是( )
A．可见光射入人的眼睛，人看到物体
B．放在红外线区域的温度计升温很快
C．收音机调到某个台时，调谐电路发生电谐振
D．γ射线具有很强的贯穿能力
解析：A项，人眼看到物体，说明人眼感受到了可见光的能量；B项，红外线具有热作用，说明红外线具有能量；C项，电谐振在调谐电路中的感应电流的能量来源于空中的无线电波；D项，γ射线的贯穿能力说明γ射线具有很高的能量。
答案：A、B、C、D
6．下列说法正确的是( )
A．只有物体温度较高时，才能向外辐射红外线
B．紫外线的主要作用是化学作用
C．可见光比红外线容易发生衍射现象
D．X射线在磁场中偏转，穿透力较强，可用来进行人体透视
解析：一切物体都发射人眼观察不到的红外线，用红外夜视镜，不管是白天还是黑夜都能观察到物体，红外线夜间拍摄也是这个道理，C项正确。
答案：C
7．太阳风暴袭击地球时，不仅会影响通信，威胁卫星。而且会破坏臭氧层，臭氧层作为地球的保护伞，是因为臭氧能吸收太阳辐射中( )
A．波长较短的可见光
B．波长较长的可见光
C．波长较短的紫外线
D．波长较长的红外线
解析：臭氧层的主要作用就是吸收由太阳射向地球的紫外线，从而有效地对地球上的动植物起保护作用。作为人类，保护臭氧层就是保护我们自己，故正确的选项是C。
答案：C
8．如图26－1所示是X射线管的示意图。下列有关X射线管或X射线的说法中正确的有( )
图26－1 伦琴射线管
A．高压电源的右端为正极
B．蓄电池也可用低压交流电源代替
C．X射线是由对阴极A发出的
D．X射线的波长比可见光长
解析：X射线管的主要部件及其作用如下表：
高速电子流射到任何固体上都会产生X射线，它是原子内层电子受到激发后产生的。它的波长比紫外线还要短，但比γ射线要长；它的穿透本领很强，能使包在黑纸里的照相底片感光，但其穿透本领比γ射线要弱。综合以上分析，本题选项A、B、C正确。
答案：A、B、C
9．如果在太空设立太阳能卫星电站，可以24小时发电，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，卫星电站的最佳位置在离地1 100 km的赤道上空，微波定向性很好，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。预计在21世纪初地球上空将升起卫星电站。(地球半径R＝6 400 km)
(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—光能
(2)在1 100 km高空的电站卫星的速度约为( )
A．3.1 km/s B．7.2 km/s
C．7.9 km/s D．11.2 km/s
(3)微波指( )
A．超声波 B．次声波
C．电磁波 D．机械波
(4)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
(5)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．产生强涡流
解析：太阳能电池是将太阳能转换为电能，但电能不能直接发送到地面使用，必须要电能转换成微波信号发回地面。因为微波的直线传播特性好，信号能顺利地传输到太阳能电站。在传输过程中，微波被飞机反射。微波是高频信号，易在飞鸟上产生涡流。卫星电站的速度3.1 km/s答案：(1)C (2)B (3)C (4)A (5)D
10．近年来高速发展的PDP(Plasma Display Panel)等离子显示屏，可以制造出大屏幕悬挂式彩色电视机，使电视机屏幕尺寸更大，图象更清晰，色彩更鲜艳，而本身的厚度只有8 cm左右。等离子显示屏PDP是一种以等离子管作为发光元件，并由大量的等离子管排列在一起构成的屏幕。每个等离子管的透明玻璃管内都充有低压的氖氙气体，管的两端各有一个电极，在两个电极间加上高电压后，封在管内的气体便产生某种肉眼看不见的射线，它激发平板显示屏上的红绿蓝三基色荧光粉发出可见光。每个等离子管作为一个像素，由这些像素的明暗和颜色变化的组合，便形成了各种灰度和色彩的图像，则( )
A．等离子管发光的微观机理是通过高电压使低压氖氙气体原子的外层电子受到激发而发光
B．等离子管发光的微观机理是通过高电压使低压氖氙气体原子的内层电子受到激发而发光
C．该射线使荧光粉发出可见光是利用了光的荧光效应
D．该射线使荧光粉发出可见光是利用了光的化学作用
解析：根据紫外线的产生机理、特点及应用可知某种看不见的射线使荧光粉发光，看不见的射线是紫外线。使荧光粉发光，这是紫外线的荧光效应。紫外线作为电磁波家族中的一员，它的产生机理与可见光和红外线的产生机理是相同的，都是原子的外层电子受到激发后产生的，所以正确的选项是A、C。
答案：A、C
11．红外遥感卫星通过接收地面物体发出的红外辐射来控制地面物体的状况。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，即地面物体发生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。如图26－2所示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( )
图26－2
A．2.5 μm～3.5 μm
B．4 μm～4.5 μm
C．5 μm～7 μm
D．8 μm～13 μm
解析：由图象可知，8 μm～13 μm波段的红外线，H2O和CO2几乎均不吸收，故选D，A、B、C错误。
答案：D
12．下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象。请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上。
A．光的全反射
B．紫外线具有很强的荧光作用
C．紫外线具有杀菌消毒作用
D．X射线的很强的贯穿
E．红外线具有显著的热作用
F．红外线波长较长，易发生衍射
(1)X光机，________；
(2)紫外线灯，________；
(3)理疗医用“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好。这里的“神灯”是利用________。
解析：(1)X光机是用来透视人的体内器官的，因此需要具有较强穿透力的电磁波，但又不能对人体造成太大的伤害，因此采用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大的伤害的X射线，选择D。
(2)紫外线灯主要是用来杀菌的，因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用，因此选择C。
(3)“神灯”又称红外线灯，主要是用于促进局部血液循环，它利用的是红外线的热效应，使人体局部受热，血液循环加快，因此选择E。
答案：(1)D (2)C (3)E
13．某种无色透明玻璃对真空中波长为0.60 μm的单色光的折射率是1.60，求：
(1)这种光的频率；
(2)这种光在玻璃中的传播速度及波长。
解析：(1)根据波长、频率和波速的关系c＝λf，解得f＝eq \f(c,λ)＝eq \f(3.0×108,0.60×10－6) Hz＝5.0×1014 Hz。
(2)在玻璃中的传播速度比在真空中小，由折射率的公式n＝eq \f(c,v)，得v＝eq \f(c,n)＝eq \f(3.0×108,1.5) m/s＝2.0×108 m/s。
设真空中的波长为λ0，玻璃中的波长为λ，
则c＝λ0f，v＝λf，n＝eq \f(c,v)。
联立求解，得λ＝eq \f(λ0,n)＝eq \f(0.60,1.50) μm＝0.40 μm。
答案：(1)5.0×1014 Hz (2)2×108 m/s 0.40 μm
部件名称
灯丝(钨丝)K
蓄电池
高压电源
对阴极A
作用
发出热电子
给灯丝供电，使其发热
产生强电场，加速电子
也叫阳极靶，发出伦琴射线
1．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γ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
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。
答案：A、B
2．下列各组电磁波，按波长由长到短的正确排列是( )
A．γ射线、红外线、紫外线、可见光
B．红外线、可见光、 紫外线、γ射线
C．可见光、红外线、紫外线、γ射线
D．紫外线、可见光、红外线、γ射线
解析：在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制，调制分为调幅和调频，调幅是使高频电磁波的振幅随信号强弱而变，B选项即是这种情况。
答案：B
3．下面关于红外线说法中正确的是( )
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
解析：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，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；红外线的频率比可见光更接近固体物质分子的固有频率，也就更容易使分子发生共振，因而红外线热作用显著。
答案：B、D
4．下列关于紫外线的几种说法中，正确的是( )
A．紫外线是一种紫色的可见光
B．紫外线的频率比红外线的频率低
C．紫外线可使钞票上的荧光物质发光
D．利用紫外线可以进行电视机等电器的遥控
解析：紫外线波长比可见光中紫光的波长还短，不能引起视觉，是不可见光，其频率比可见光及红外线都要高；紫外线有荧光作用，钞票上的荧光物质受到紫外线照射时，能发出荧光。故A、B选项错误，而C选项正确；电视机等电器都是利用红外线遥控的，故D选项错误。
答案：C
5．下列能说明电磁波具有能量的依据是( )
A．可见光射入人的眼睛，人看到物体
B．放在红外线区域的温度计升温很快
C．收音机调到某个台时，调谐电路发生电谐振
D．γ射线具有很强的贯穿能力
解析：A项，人眼看到物体，说明人眼感受到了可见光的能量；B项，红外线具有热作用，说明红外线具有能量；C项，电谐振在调谐电路中的感应电流的能量来源于空中的无线电波；D项，γ射线的贯穿能力说明γ射线具有很高的能量。
答案：A、B、C、D
6．下列说法正确的是( )
A．只有物体温度较高时，才能向外辐射红外线
B．紫外线的主要作用是化学作用
C．可见光比红外线容易发生衍射现象
D．X射线在磁场中偏转，穿透力较强，可用来进行人体透视
解析：一切物体都发射人眼观察不到的红外线，用红外夜视镜，不管是白天还是黑夜都能观察到物体，红外线夜间拍摄也是这个道理，C项正确。
答案：C
7．太阳风暴袭击地球时，不仅会影响通信，威胁卫星。而且会破坏臭氧层，臭氧层作为地球的保护伞，是因为臭氧能吸收太阳辐射中( )
A．波长较短的可见光
B．波长较长的可见光
C．波长较短的紫外线
D．波长较长的红外线
解析：臭氧层的主要作用就是吸收由太阳射向地球的紫外线，从而有效地对地球上的动植物起保护作用。作为人类，保护臭氧层就是保护我们自己，故正确的选项是C。
答案：C
8．如图26－1所示是X射线管的示意图。下列有关X射线管或X射线的说法中正确的有( )
图26－1 伦琴射线管
A．高压电源的右端为正极
B．蓄电池也可用低压交流电源代替
C．X射线是由对阴极A发出的
D．X射线的波长比可见光长
解析：X射线管的主要部件及其作用如下表：
高速电子流射到任何固体上都会产生X射线，它是原子内层电子受到激发后产生的。它的波长比紫外线还要短，但比γ射线要长；它的穿透本领很强，能使包在黑纸里的照相底片感光，但其穿透本领比γ射线要弱。综合以上分析，本题选项A、B、C正确。
答案：A、B、C
9．如果在太空设立太阳能卫星电站，可以24小时发电，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，卫星电站的最佳位置在离地1 100 km的赤道上空，微波定向性很好，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。预计在21世纪初地球上空将升起卫星电站。(地球半径R＝6 400 km)
(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—光能
(2)在1 100 km高空的电站卫星的速度约为( )
A．3.1 km/s B．7.2 km/s
C．7.9 km/s D．11.2 km/s
(3)微波指( )
A．超声波 B．次声波
C．电磁波 D．机械波
(4)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
(5)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．产生强涡流
解析：太阳能电池是将太阳能转换为电能，但电能不能直接发送到地面使用，必须要电能转换成微波信号发回地面。因为微波的直线传播特性好，信号能顺利地传输到太阳能电站。在传输过程中，微波被飞机反射。微波是高频信号，易在飞鸟上产生涡流。卫星电站的速度3.1 km/s
10．近年来高速发展的PDP(Plasma Display Panel)等离子显示屏，可以制造出大屏幕悬挂式彩色电视机，使电视机屏幕尺寸更大，图象更清晰，色彩更鲜艳，而本身的厚度只有8 cm左右。等离子显示屏PDP是一种以等离子管作为发光元件，并由大量的等离子管排列在一起构成的屏幕。每个等离子管的透明玻璃管内都充有低压的氖氙气体，管的两端各有一个电极，在两个电极间加上高电压后，封在管内的气体便产生某种肉眼看不见的射线，它激发平板显示屏上的红绿蓝三基色荧光粉发出可见光。每个等离子管作为一个像素，由这些像素的明暗和颜色变化的组合，便形成了各种灰度和色彩的图像，则( )
A．等离子管发光的微观机理是通过高电压使低压氖氙气体原子的外层电子受到激发而发光
B．等离子管发光的微观机理是通过高电压使低压氖氙气体原子的内层电子受到激发而发光
C．该射线使荧光粉发出可见光是利用了光的荧光效应
D．该射线使荧光粉发出可见光是利用了光的化学作用
解析：根据紫外线的产生机理、特点及应用可知某种看不见的射线使荧光粉发光，看不见的射线是紫外线。使荧光粉发光，这是紫外线的荧光效应。紫外线作为电磁波家族中的一员，它的产生机理与可见光和红外线的产生机理是相同的，都是原子的外层电子受到激发后产生的，所以正确的选项是A、C。
答案：A、C
11．红外遥感卫星通过接收地面物体发出的红外辐射来控制地面物体的状况。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，即地面物体发生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。如图26－2所示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( )
图26－2
A．2.5 μm～3.5 μm
B．4 μm～4.5 μm
C．5 μm～7 μm
D．8 μm～13 μm
解析：由图象可知，8 μm～13 μm波段的红外线，H2O和CO2几乎均不吸收，故选D，A、B、C错误。
答案：D
12．下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象。请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上。
A．光的全反射
B．紫外线具有很强的荧光作用
C．紫外线具有杀菌消毒作用
D．X射线的很强的贯穿
E．红外线具有显著的热作用
F．红外线波长较长，易发生衍射
(1)X光机，________；
(2)紫外线灯，________；
(3)理疗医用“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好。这里的“神灯”是利用________。
解析：(1)X光机是用来透视人的体内器官的，因此需要具有较强穿透力的电磁波，但又不能对人体造成太大的伤害，因此采用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大的伤害的X射线，选择D。
(2)紫外线灯主要是用来杀菌的，因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用，因此选择C。
(3)“神灯”又称红外线灯，主要是用于促进局部血液循环，它利用的是红外线的热效应，使人体局部受热，血液循环加快，因此选择E。
答案：(1)D (2)C (3)E
13．某种无色透明玻璃对真空中波长为0.60 μm的单色光的折射率是1.60，求：
(1)这种光的频率；
(2)这种光在玻璃中的传播速度及波长。
解析：(1)根据波长、频率和波速的关系c＝λf，解得f＝eq \f(c,λ)＝eq \f(3.0×108,0.60×10－6) Hz＝5.0×1014 Hz。
(2)在玻璃中的传播速度比在真空中小，由折射率的公式n＝eq \f(c,v)，得v＝eq \f(c,n)＝eq \f(3.0×108,1.5) m/s＝2.0×108 m/s。
设真空中的波长为λ0，玻璃中的波长为λ，
则c＝λ0f，v＝λf，n＝eq \f(c,v)。
联立求解，得λ＝eq \f(λ0,n)＝eq \f(0.60,1.50) μm＝0.40 μm。
答案：(1)5.0×1014 Hz (2)2×108 m/s 0.40 μm
部件名称
灯丝(钨丝)K
蓄电池
高压电源
对阴极A
作用
发出热电子
给灯丝供电，使其发热
产生强电场，加速电子
也叫阳极靶，发出伦琴射线
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