鲁科版 (2019)选择性必修 第二册第3节 电磁波谱一课一练

这是一份鲁科版 (2019)选择性必修 第二册第3节 电磁波谱一课一练，共12页。试卷主要包含了3电磁波谱 课时练，7 × 10 - 6m；红外线等内容，欢迎下载使用。
1．根据电磁波谱，从下列选项中选出电磁波的频率顺序由高到低排列且中间没有间断的是（ ）
A．X射线、紫外线、可见光
B．X射线、紫外线、红外线
C．紫外线、红外线、可见光
D．无线电波、红外线、紫外线
2．由于新冠肺炎疫情，需要用额温枪检查出入人员是否发烧，根据所学物理知识，你认为额温枪用到了（ ）
A．超声波B．红外线C．X射线D．射线
3．下列关于电磁波的说法中不正确的是
A．微波炉能快速加热食物是利用红外线具有显著的热效应
B．常用的电视机遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机
C．天文学家用射电望远镜接收天体辐射的无线电波进行天体物理研究
D．遥感技术中利用了红外线探测器接收物体发出的红外线来探测被测物体的特征
4．电磁波按照波长或频率的大小顺序进行排列，就是电磁波谱，电磁波的波长和频率不同，表现出来的特性也不同。关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．只有高温物体才辐射红外线
B．不同波长的电磁波在真空中的传播速度相等
C．电磁波谱中最不容易发生明显衍射的是无线电波
D．紫外线具有较强的穿透能力，医学上可以用来透视人体
5．下列关于电磁波的说法符合实际的是（ ）
A．光的偏振现象说明光是一种纵波
B．医院彩超是采用多普勒效应原理对人体进行体检的
C．常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机
D．光在真空中传播的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同
6．不同频率的电磁波产生机理不同、特性不同、用途也不同，红外测温枪在这次疫情防控过程中发挥了重要作用，射电望远镜通过接收天体辐射的无线电波来对天体进行研究，应用X射线进行人体透视、机场安检等，γ射线在医学上有很重要的应用，下列关于红外线、无线电波、X射线和γ射线的说法正确的是（ ）
A．红外线波动性最明显，γ射线粒子性最明显
B．一切物体都在不停的辐射红外线，温度越高辐射红外线强度就越大
C．红外线、X射线和γ射线都是原子由高能级向低能级跃迁时产生的
D．它们和机械波本质相同，都是横波，都可以发生多普勒效应
7．紫外线杀菌灯是一种用于室内物体表面和空气的杀菌消毒灯，在防控重点场所可使用一种人体感应紫外线杀菌灯。这种灯装有红外线感应开关，人来灯灭， 人走灯亮，为人民的健康保驾护航。下列说法错误的是（ ）
A．红外线感应开关通过接收到人体辐射的红外线来控制电路通断
B．红外线的衍射能力比紫外线的强
C．紫外线能消杀病菌是因为紫外线具有较高的能量
D．红外线的光子能量比紫外线的大
8．如图所示，2020年11月13日，我国万米深潜器“奋斗者号”再次深潜至地球的最深处——马里亚纳海沟。借助无线电波、激光等传输信号，实现深潜器舱内和海底作业的电视直播。下列选项正确的是（ ）
A．无线电波、激光都是横波
B．无线电波的波长比红外线的波长短
C．在真空中电磁波的传播速度小于光速
D．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波不适用
9．电磁波在生活中有很多应用，下列列举的四个应用中的电磁波频率由低到高排序正确的是 （ ）
①紫外线照射钞票，钞票会发出荧光，来识别真伪钞；
②X射线透视人体，检查人体内的病变和骨骼情况；
③人们通过无线电波能方便收听广播和收看电视；
④遥控器发射的红外线脉冲信号可以控制电视机、空调。
A．①②③④B．④③②①C．③④①②D．③④②①
10．第五代移动通信技术，简称5G。5G将开启万物互联时代：车联网、物联网、智慧城市、自动驾驶技术等将一一实现。5G应用3300MHz~5000MHz频段的无线电波传送信号，相比于现有的4G（1880MH~2635MHz频段）而言，5G所应用的无线电波（ ）
A．频率更低
B．在真空中的传播速度更大
C．在真空中的传播速度更小
D．在真空中的波长更短
11．2020年在防控新型冠状病毒疫情期间，在机场、车站、医院、商场等公共场所出入口，使用了红外线热像仪。红外线热像仪通过红外线遥感，可检测出经过它时的发热病人，从而可以有效控制疫情的传播。关于红外线热像仪，下列说法正确的是（ ）
A．选择红外线进行检测，主要是因为红外线比可见光波长短
B．红外线热像仪同时还具有消毒灭菌作用
C．红外线热像仪通过发射红外线照射人体来检测
D．红外线热像仪根据物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同的原理来检测体温
12．近年来，我国科技飞速发展，在国防科技方面，科学家们研发的反隐身米波雷达堪称隐身战斗机的克星，它标志着我国雷达研究又创新的里程碑，米波雷达发射无线电波的波长在范围内，则对该无线电波的判断正确的是（ ）
A．米波的频率比厘米波频率高B．米波和机械波一样须靠介质传播
C．米波是原子核能级跃迁得到的D．米波比红外线更容易发生衍射现象
13．下列电磁波中，频率最高的是（ ）
A．黄光B．红光C．紫外线D．无线电波
14．电磁辐射是一种复合的电磁波，以相互垂直的电场和磁场随时间的变化而传递能量。人体生命活动包含一系列的生物电活动，这些生物电对环境的电磁波非常敏感，因此，电磁辐射可以对人体造成影响和损害。《环境电磁波卫生标准》等法规规定：当电磁辐射强度（单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量）不超过时，对人体没有任何影响。某ZZZ办公区域内采用如图所示的无线路由器，若它的电磁辐射功率是，则人体与该装置的安全距离至少为（ ）
A．B．C．D．
15．大功率微波对人和其他生物有一定的杀伤作用。实验表明，当人体单位面积接收的微波功率达到时会引起神经混乱，达到时会引起心肺功能衰竭。现有一微波武器，其发射功率。若发射的微波可视为球面波，则引起神经混乱和心肺功能衰竭的有效攻击的最远距离约为（ ）
A． B． C． D．
16．关于电磁波谱，下列说法中正确的是（ ）
A．X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变
B．γ射线是波长最短的电磁波
C．紫外线的频率比紫光低
D．在电磁波谱中，穿透能力最强的是X射线
17．如图为物理学家拍摄的DNA分子的X射线衍射图样，生物学家据此提出DNA的双螺旋结构模型。下列说法中正确的是（ ）
A．X射线是高速电子流
B．X射线的频率比可见光的低
C．衍射图样说明了X射线具有波动性
D．拍摄所用X射线的波长与DNA分子大小接近
18．关于电磁波下列说法正确的是（ ）
A．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波
B．电磁波可以在真空中传播，而水波和声波的传播离不开介质
C．赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论
D．遥控器发出的红外线波长与医院“CT”中的射线波长相同
19．电磁波在我们日常生活中应用相当广泛，请你列举出下列电磁波的应用实例：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线？
20．猫头鹰在夜间能看到东西是因为它对红外线产生视觉，根据辐射理论，物体发出的最大波长与物体的绝对温度间的关系满足λmT = 2.90 × 10 - 3m·K，若猫头鹰的猎物——蛇在夜间体温为t = 27℃，则它发出的光的最大波长为多少？属于哪个波段？（其中T = t + 273K）
21．某居住地A位于某数百米高的山峰的一侧，山峰的另一侧P处建有一无线电波发射站，如图所示。P处的无线电波发射站可发送频率为500kHz的中波和频率为400MHz的微波。已知无线电波在空气中的传播速度为3×108m/s。
（1）求该中波和微波的波长。
（2）发射站P和居住地A隔着山峰，哪种无线电波能到达居住地A，它是如何到达居住地A的？
参考答案
1．A
【详解】
电磁波谱按照波长从小到大的顺序依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X-射线和γ-射线。
故选A。
2．B
【详解】
一切物体都在不停地辐射红外线，额温枪又称为红外线测温仪，它是靠吸收人体发射的红外线辐射能量来测体温。
故选B。
3．A
【详解】
A．食物中的水分子在微波的作用下热运动加剧，温度升高，内能增加，不是利用红外线来加热，A错误，符合题意；
B．常用的电视机遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机，B正确，不符合题意；
C．天文学家用射电望远镜接收天体辐射的无线电波进行天体物理研究，C正确，不符合题意；
D．遥感技术中利用红外线探测器接收物体发出的红外线来探测被测物体的特征，D正确，不符合题意。
故选A。
4．B
【详解】
A．所有的物体都辐射红外线，A错误；
B．不同波长的电磁波在真空中传播速度大小都相同，都等于光速，B正确；
C．电磁波谱中无线电波的波长最长，所以最容易发生衍射的是无线电波，C错误；
D．X射线具有较强的穿透能力，医学上可以用来透视人体，紫外线主要用于杀菌和防伪，D错误。
故选B。
5．B
【详解】
A．光的偏振现象说明光是一种横波，故A错误；
B．医院通过彩超对人体进行体检时，彩超波机向人体内发射频率已精确掌握的超声波，超声波经血液反射后被专用仪器接收， 然后通过反射波的频率变化就可知血液的流速。是利用多普勒效应的原理，故B正确；
C．常用的遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机，故C错误；
D．光在真空中传播的速度在不同惯性系中测得的数值是相同的，即光速不变原理，故D错误。
故选B。
6．B
【详解】
A．红外线的频率大于射线，波长便小于射线，由于频率越高，粒子性越明显，波长越长，波动性越明显，所以红外线波粒子性最明显而射线波动性最明显。故A错误；
B．一切物体都在不停的发射红外线，而且温度越高发射红外线强度就越大，故B正确；
C．原子的跃迁实质上就是核外电子的跃迁，一般只能发射X射线，只有原子核的跃迁才能发出射线，故C错误；
D．红外线、无线电波、X射线和γ射线和机械波的本质不同，但都是横波，且都可以发生多普勒现象，故D错误。
故选B。
7．D
【详解】
A．由于人体可以向外辐射红外线，所以红外线感应开关通过接收到人体辐射的红外线来控制电路的通断，故A正确；
B．由于红外线的波长比紫外线的波长长，所以红外线的衍射能力比紫外线的强，故B正确；
C．紫外线频率高，则根据光子能量公式，可知紫外线具有较高的能量，故而可以灭菌消毒，故C正确；
D．红外线的频率小于紫外线的频率，则红外线的光子能量低于紫外线的光子能量，故D错误。
故选D。
8．A
【详解】
A．无线电波、激光都是横波，故A正确；
B．由于无线电波的频率比红外线的频率小，由可知，无线电波的波长比红外线的波长长，故B错误；
C．在真空中电磁波的传播速度等于光速，故C错误；
D．对于电磁波频率、波长和波速三者的关系为，故D错误。
故选A。
9．C
【详解】
电磁波按频率由低到高排列有，无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线，故C正确，ABD错误。
故选C。
10．D
【详解】
A．5G应用3300MHz~5000MHz频段的无线电波传送信号，4G应用1880MH~2635MHz频段的无线电波传送信号，则5G信号的频率比4G信号高，A错误；
BC．根据麦克斯韦电磁场理论，可知任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，BC错误；
D．由公式
则5G信号的频率比4G信号高，则波长比4G信号短， D正确。
故选D。
11．D
【详解】
A．选择红外线进行检测，主要是因为一切物体无时无刻的向外释放红外线，并且温度越高，辐射的红外线强度越剧烈，与红外线的波长无关，故A错误；
B．紫外线具有消毒灭菌作用，而红外线没有消毒灭菌的作用，故B错误；
C．红外线热像仪通过接收人体向外辐射的红外线来检测，故C错误；
D．红外线热像仪根据物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同的原理来检测体温，故D正确。
故选D。
12．D
【详解】
A．根据
可知，波长越长，频率越低，故米波的频率比厘米频率低，A错误；
B．无线电波不需要介质传播，B错误；
C．米波是电磁振荡电路产生的，C错误；
D．米波的波长比红外线的波长大，更容易发生衍射现象，D正确。
故选D。
13．C
【详解】
在电磁波中，按频率由小到大排列，应是无线电波、红光、黄光、紫外线，因此在这些电磁波中，频率最高是紫外线，ABD错误，C正确。
故选C。
14．B
【详解】
设人体与该装置的安全距离至少为x，则
解得
x≈2.0m
故选B。
15．B
【详解】
设微波有效攻击范围为r时单位面积接收微波功率为
解得
则引起神经混乱时有
引起心肺功能衰竭时有
所以B正确；ACD错误；
故选B。
16．AB
【详解】
A．X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变，选项A正确；
B．γ射线是波长最短的电磁波，选项B正确；
CD．在电磁波谱中从无线电波到γ射线，波长逐渐减小，频率逐渐增大，紫外线的频率比紫光高，在电磁波谱中γ射线的穿透能力最强，选项CD错误。‍
故选AB。
17．CD
【详解】
A．X射线是电磁波，不是电子流，故A错误；
B．根据电磁波谱，可知X射线的频率比可见光的高。故B错误；
C．衍射图样说明了X射线具有波动性，故C正确；
D．发生明显衍射的条件是波长与障碍物的尺寸相差不多，故拍摄所用X射线的波长与DNA分子大小接近。故D正确。
故选CD。
18．ABC
【详解】
A．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，从而形成电磁波，故A正确；
B．电磁波可以在真空中传播，而水波和声波的传播离不开介质，故B正确；
C．赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论，故C正确；
D．遥控器发出的红外线波长比医院“CT”中的射线波长长，故D错误。
故选ABC。
19．见解析
【详解】
无线电波：收音机；红外线：红外线理疗仪；可见光：人看到的五彩缤纷的世界；紫外线：紫外线消毒灯；X射线：X光透视机；γ射线：γ射线探伤
20．9.7 × 10 - 6m；红外线
【详解】
由t = 27℃，知
T = （27 + 273）K = 300K
由公式
λmT = 2.90 × 10 - 3m·K
得
λm = m ≈ 9.7 × 10 - 6m
故属于红外线。
21．（1），；（2）见解析
【详解】
（1）根据公式可知，中波的波长
微波的波长
（2）中波可到达，无线电波发射站发出的中波到达A地，它是通过衍射现象，绕过山脉到达居住地A处的。