鲁科版 (2019)选择性必修 第二册第4章 电磁波第3节 电磁波谱同步测试题

这是一份鲁科版 (2019)选择性必修 第二册第4章 电磁波第3节 电磁波谱同步测试题，共11页。试卷主要包含了3电磁波谱 同步练习，1-10THz等内容，欢迎下载使用。

1．对下列现象的判断分析或结果，正确的是（ ）
A．最先提出电磁场理论的是法拉第，最先捕获到电磁波的科学家是麦克斯韦
B．电磁波由真空进入某介质时，其波长将变大
C．火车汽笛发声频率为500Hz，在车站的人听到汽笛的频率为520Hz，据多普勒效应可判断该火车向车站驶来
D．紫外线比红外线波长更长
2．太赫兹辐射通常指频率在0.1-10THz（1THz=1012Hz），太赫兹波对人体无危害，多用于国家安全、信息技术领域，被誉为“改变未来世界十大技术”之一、通过和电磁波谱对比，下列关于太赫兹波说法正确的是（ ）
A．太赫兹波光子能量比红外线光子能量更大
B．太赫兹波比紫外线更难使金属发生光电效应
C．太赫兹波比微波更容易发生衍射
D．太赫兹波比X射线穿透能力更强
3．如图，用来治疗脑部肿瘤的射线是（ ）
A．射线B．射线C．射线D．红外线
4．许多先进的军事作战单位安装了有源相控阵雷达，如图所示。有源相控阵雷达是相控阵雷达的一种。有源相控阵雷达的每个辐射器都配装有一个发射/接收组件，每一个组件都能自己产生、接收电磁波，因此在频宽、信号处理和冗度设计上都比无源相控阵雷达具有较大的优势。下列说法正确的是（ ）
A．雷达使用的电磁波是长波，它利用了长波容易发生衍射，可以绕开障碍物远距离传播的特点
B．雷达使用的电磁波是微波，它利用了微波直线性好，反射性强的特点
C．雷达发射的电磁波会经过调制、调幅或调频、调谐、解调几个过程
D．雷达使用的电磁波比红外遥感使用的电磁波频率大
5．下列关于光和电磁波的说法中正确的是（ ）
A．海面上的海市蜃楼产生的原因是由于海面上上层空气的折射率比下层空气折射率大
B．各种电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是γ射线
C．医院里用γ射线给病人透视
D．我们平常看到彩色的肥皂泡是因为白光干涉而产生的色散现象
6．我国研制的反隐身米波雷达发射无线电波的波长在1~10 m范围内，该无线电波与可见光相比，有（ ）
A．更长的波长B．更高的频率C．更大的速度D．更多的能量
7．微波炉加热食物时常常出现受热不均的情况，造成该现象的主要原因是电磁波的（ ）
A．反射B．折射C．衍射D．干涉
8．下列电磁波中，从原子核内部发射出来的是（ ）
A．红外线B．无线电波C．γ射线D．X射线
9．下列不属于电磁波的是（ ）
A．阴极射线B．红外线C．X射线D．γ射线
10．一般雷达发出的电磁波频率多在200MHz-1000MHz的范围内，下列说法正确的是（ ）
A．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的
B．上述频率范围的电磁波的波长约在0.3m~1.5m之间
C．波长越短的电磁波，越容易绕过障碍物，便于远距离传播
D．若测出雷达从发射电磁波到接收反射回来的电磁波的时间，就可以确定障碍物的体积
11．以下说法不正确的是（ ）
A．光纤通信是利用了全反射的原理
B．无色肥皂液吹出的肥皂泡呈彩色是由于光照射时发生了薄膜干涉
C．X射线可深入人的骨骼，杀死病变细胞
D．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在
12．微波炉、红外烤箱、电磁炉这三种电器已经进入多数家庭的厨房，下面关于这三者的分析正确的是（ ）
A．微波炉加热食物的方式与煤气灶相同都是用明火加热
B．微波炉可以直接对放在陶瓷碗里面的食物加热
C．电磁炉可以直接对放在陶瓷碗里面的食物加热
D．这三者加热食物时都是通过电磁波直接作用食物进行加热
13．关于放射性同位素应用的下列说法中正确的有（ ）
A．放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，因此达到消除有害静电的目的
B．利用β射线的贯穿性可以为金属探伤
C．用放射线照射作物种子能使其DNA发生变异，其结果一定是成为更优秀的品种
D．用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的危害
14．对于声波、无线电波和红外线，下列说法中正确的是（ ）
A．都能在真空中传播
B．本质上都是电磁波
C．都能发生反射
D．在真空中，无线电波的传播速度大于红外线的传播速度
15．已知空气中的声速为340m/s。下列波遇到宽度约为10 m的障碍物能发生明显的衍射现象的是（ ）
A．周期为0.05s的声波B．波长为13m的声波
C．频率为104Hz的声波D．频率为6×1014 Hz的电磁波
16．电磁波在日常生活和现代科技中应用十分广泛。关于电磁波及其应用，下列说法正确的是（ ）
A．电磁波既有横波，也有纵波
B．X射线是比红外线频率更高的电磁波
C．频率越高的电磁波，在真空中传播的速度越大
D．雷达是利用电磁波来探测物体位置的一种设备
17．电磁波谱与电磁波的能量
（1）电磁波谱
a.概念：按电磁波的____或____大小的顺序把它们排列起来，就是电磁波谱。
b.各种电磁波按波长由大到小排列顺序为：____、红外线、___ 、_____、X射线、γ射线。
c.各种电磁波的特性
①无线电波：用于____ 、卫星通信、____等的信号传输。
②红外线：用来____等。
③可见光：照亮自然界，也可用于____。
④紫外线：用于___。
⑤X射线：用于诊断病情
⑥γ射线：可以摧毁______。
（2）电磁波的能量
a.光是一种电磁波，光具有能量。
b.电磁波具有______，电磁波是一种物质。
18．将①红外线、②紫外线、③无线电波、④可见光、⑤γ射线、⑥X射线，按波长由大到小的排列顺序是___________；其中___________最容易发生明显衍射现象，___________的穿透能力最强。（每空均填写电磁波前的序号即可）
19．某防空雷达发射的电磁波频率为f＝3×103 MHz，屏幕上尖形波显示，从发射到接收经历时间Δt＝0.4 ms，求被监视的目标到雷达的距离和该雷达发出电磁波的波长.
20．国际宇航联合会将2020年度“世界航天奖”授予我国“嫦娥四号”任务团队。“嫦娥四号”任务创造了多项世界第一、在探月任务中，“玉兔二号”月球车朝正下方发射一束频率为f的电磁波，该电磁波分别在月壤层的上、下表面被反射回来，反射波回到“玉兔二号”的时间差为。已知电磁波在月壤层中传播的波长为，求该月壤层的厚度d。
21．科学技术是一把双刃剑。电磁波的应用也是这样。它在使人类的生活发生变化的同时也存在着副作用——电磁污染。频率超过的电磁波的强度足够大时就会对人体健康构成威胁。按照有关规定，工作场所受到的电磁辐射强度（单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量）不得超过。若某小型无线通信装置的电磁辐射功率是1W，试探究分析在距离该通信装置多少米以外是符合规定的安全区域？（已知球面面积）
参考答案
1．C
【详解】
A．最先提出电磁场理论的是麦克斯韦，最先捕获到电磁波的科学家是赫兹，A错误；
B．电磁波由真空到介质中传播时，频率不变，速度变小，由v=f∙可知，电磁波的波长将变小，B错误；
C．由多普勒效应可知，当波源和观察者相向运动时，两者间距变小，观察者接收到的声音频率一定比波源频率高；当波源和观察者反向运动时，两者间距变大，观察者接收到的声音频率一定比波源的频率低，因此观察者接收到的汽笛频率比波源的汽笛频率高，可确定该火车是驶向车站的，C正确；
D．在同一介质中，频率越大的光折射率越大，由可知，紫外线的频率比红外线的频率大，紫外线的波长比红外线的波长小，D错误。
故选C。
2．B
【详解】
A．微波的频率为
红外线光子的频率
则太赫兹波的频率高于微波，低于红外线，根据爱因斯坦的光子说，可知它的光子的能量比红外线光子的能量更小，A错误；
B．由于它的频率比紫外线更小，所以它的能量小于紫外线，故它更难使金属发生光电效应，B正确；
C．它的频率大于微波，但波长小于微波，而发生衍射现象的条件是尺度或者孔径小于波长，但是它的波长比微波还小，所以，很难有物体的尺度能达到这么小，故比微波不容易发生衍射现象，C错误；
D．由于频率越高，其穿透力越强，故其比X射线穿透能力更弱，D错误。
故选B。
3．A
【详解】
γ射线，可以化疗，可以用来治疗某些肿瘤，而β射线、α射线、红外线均不能用来治疗肿瘤，故A正确，BCD错误。
故选A。
4．B
【详解】
AB．因为波长越短的电磁波衍射现象不明显，传播的直线性好，反射性强的特点，因此雷达使用的电磁波波长最短的微波，A错误，B正确；
C．雷达发射的电磁波的发射需要调制过程，调制的方法有调幅和调频，C错误；
D．雷达使用的电磁波是微波，红外遥感使用的电磁波是红外线，红外线的频率比微波的大，D错误。
故选B。
5．D
【详解】
A．海市蜃楼产生的原因是由于海面上层空气的折射率比下层空气折射率小，导致光线发生全反射所致，故A错误；
B．波长越长，干涉和衍射现象越明显；各种电磁波中最不容易表现出干涉和衍射现象的是γ射线，故B错误；
C．医院里用x射线给病人透视，用γ射线杀灭癌细胞，故C错误；
D．我们平常看到彩色的肥皂泡是因为白光干涉而产生的色散现象，故D正确。
故选D。
6．A
【详解】
A.可见光的波长在760nm到400nm之间，所以该无线电波与可见光相比，有更长的波长，故A正确；
B.根据可知，该无线电波的频率比可见光的频率低，故B错误；
C.该无线电波和可见光在空气中的传播速度相同，故C错误；
D.该无线电波的能量比可见光的能量低，故D错误。
故选A。
7．D
【详解】
微波炉加热食物时常常出现受热不均的情况，造成该现象的主要原因是电磁波的干涉，有些地方加强，有些地方减弱。
故选D。
8．C
【详解】
A．有热量辐射就有红外线，所以A错误；
B．电场与磁场的变化会产生无线电波，所以B错误；
C．原子核发生衰变时会产生γ射线，所以C正确；
D．X射线是原子内层电子跃迁时产生的，所以D错误；
故选C。
9．A
【详解】
根据教材中关于电磁波谱的说明可知，无线电波、红外线、可见光、X射线和γ射线都属于电磁波，阴极射线不属于电磁波。
故选A。
10．B
【详解】
A．由麦克斯韦电磁理论，周期性变化的电场或磁场才能产生电磁波，A错误；
B．由波长
知200MHz电磁波的波长为
1000MHz电磁波的波长为
B正确；
C．波长越短的电磁波波动性越小，越不易绕过障碍物，C错误；
D．测出雷达从发射电磁波到接收反射回来的电磁波的时间，可以测出障碍物与雷达间的距离，并不能确定障碍物的体积，D错误。
故选B。
11．C
【详解】
A．光纤通信是利用了全反射的原理，故A正确；
B．肥皂液吹出的肥皂泡呈彩色，是由于泡的内外表面反射光，进行相互叠加而成的，属于薄膜干涉，故B正确；
C．X射线有较强的穿透能力，但不可穿透骨骼，故C错误；
D．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实，故D正确。
本题选不正确的，故选C。
12．B
【详解】
A．微波炉加热食物的方式是利用微波的能量特征加热与煤气灶用明火加热不同，所以A错误；
B．微波炉是利用微波的能量特征加热，可以直接对放在陶瓷碗里面的食物加热，所以B正确；
C．电磁炉不可以直接对放在陶瓷碗里面的食物加热，因为电磁炉的工作原理是利用电磁感应，所以C错误；
D．这三者加热食物的方式都不相同，所以D错误；
故选B。
13．D
【详解】
A．利用放射线消除有害静电是利用放射线的电离性，使空气分子电离成为导体，将静电泄出。故A错误；
B．利用射线的贯穿性可以为金属探伤。故B错误；
C．用放射线照射作物种子能使其DNA发生变异不一定都有益，还要经过筛选才能培育出优良品种。故C错误；
D．用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的危害。故D正确。
故选D。
14．C
【详解】
AB．声波属于机械波，传递需要介质；无线电波和红外线属于电磁波，传递不需要介质。A错误，B错误；
C．声波、无线电波和红外线都属于波，而反射是波特有的现象，所以都能发生反射，C正确；
D．在真空中，无线电波的传播速度等于红外线的传播速度，D错误。
故选C。
15．AB
【详解】
发生明显衍射现象的条件是障碍物的尺寸比波长小或跟波长相差不多。
A．周期为0.05s的声波波长为
能发生明显的衍射现象，A正确；
B．波长为13m的声波遇到宽度约为10m的障碍物能发生明显的衍射现象，B正确；
C．频率为104Hz的声波波长为
不能发生明显的衍射现象，C错误；
D．频率为6×1014 Hz的电磁波波长为
不能发生明显的衍射现象，D错误。
故选AB。
16．BD
【详解】
A．电磁波是横波，所以A错误；
B． X射线是比红外线频率更高的电磁波，所以B正确；
C．在真空中传播的电磁波的速度一样大，与频率大小无关，所以C错误；
D．雷达是利用电磁波来探测物体位置的一种设备，所以D正确；
故选BD。
17．波长 频率 无线电波 可见光 紫外线 广播 电视 加热理疗 通信 消毒 病变的细胞 能量
【详解】
略
18．③①④②⑥⑤ ③ ⑤
【详解】
[1]按波长由大到小的排列顺序是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。
[2]波长最长的无线电波最容易发生明显衍射现象。
[3]波长最短的γ射线穿透能力最强。
19．60 km 0.1 m
【详解】
被监视的目标到雷达的距离
s＝cΔt＝3×108×0.4×10－3 m＝1.2×105 m＝120 km.
这是电磁波往返的路程，所以目标到雷达的距离为60 km.
由c＝λf，得
λ＝＝0.1 m.
20．
【详解】
电磁波的在土壤中传播速度满足
根据题意可知
解得土壤厚度为
21．
【详解】
设以通信装置为球心，半径为R的球面以外是符合规定的安全区域，则
可得