第4章　电磁波 第3节　电磁波谱 试卷

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第3节　电磁波谱课后篇巩固提升必备知识基础练1.(多选)(2020山东莱州一中3月线上月考)关于电磁波谱,下列说法正确的是(　　)　　　　　　　　　　　　　　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电磁波中无线电波的波长最长,干涉、衍射现象最易发生;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;不论物体温度高低如何都能辐射红外线,物体的温度越高,它辐射的红外线越强。答案AB2.(多选)(2020山东济南月考)下列说法符合实际的是(　　)A.在医院里常用X射线对病房和手术室消毒B.医院里常用紫外线对病房和手术室消毒C.在人造地球卫星上对地球进行拍摄是利用紫外线有较好的分辨能力D.在人造地球卫星上对地球进行拍摄是利用红外线有较好的穿透云雾烟尘的能力解析紫外线具有杀菌、消毒的作用,X射线穿透能力较强,因此医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒,用X射线透视人体;在人造地球卫星上对地球进行拍摄是利用射线的衍射能力较强,容易透过云雾烟尘,因而用波长较长的红外线。所以选项B、D正确。答案BD3.(2021河北承德第一中学检测)关于生活中遇到的各种波,下列说法正确的是(　　)A.电磁波可以传递信息,声波不能传递信息B.手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波C.太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同D.遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同解析声波也能传递信息,选项A错误;手机通话过程中,手机之间通过电磁波传递信息,人和手机之间通过声波传递信息,选项B正确;太阳中的可见光传播速度为光速,即为3×108 m/s,而超声波的传播速度等于声音在空气中的传播速度,即为340 m/s,选项C错误;红外线的频率小于X射线的频率,故红外线的波长大于X射线的波长,选项D错误。答案B4.如图所示的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,则由此可判定(　　)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解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,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。答案C5.在自然界生态系统中,蛇与老鼠和其他生物通过营养关系构成食物链,在维持生态平衡方面发挥重要作用。蛇是老鼠的天敌,它是通过接收热辐射来发现老鼠的,假设老鼠的体温约37 ℃,它发出的最强的热辐射的波长为λm,根据热辐射理论,λm与辐射源的绝对温度的关系近似为Tλm=2.90×10-3 m·K,则老鼠发出的最强的热辐射的波长为　　　 m。它属于电磁波谱的　　　区波段。 解析由题目信息知Tλm=2.90×10-3 m·K,而且老鼠体温37 ℃时发出最强热辐射。即当T=(273+37) K时λm= m=9.4×10-6 m,结合电磁波谱图可知该波长的波位于红外线区。答案9.4×10-6　红外线6.过量的电磁辐射对人体是有害的,按照规定,工作场所受到的电磁辐射强度(单位时间垂直单位面积的电磁辐射能量)不得超过某一临界值W0。已知某一种手机的电磁辐射功率为P,若手机的电磁辐射在各个方向上是均匀的,则符合规定的安全区域到手机的距离至少为多大?解析设规定的安全区域距离为R,则对应球的面积为S=4πR2。在t时间内球面获得的能量为E=Pt,球面上单位面积t时间内获得的电磁辐射能量E0=,由于工作场所受到的电磁辐射强度(单位时间内垂直单位面积的电磁辐射能量)不得超过W0,则W0=,所以R=。答案关键能力提升练7.(2020浙江卷)在抗击新冠病毒的过程中,广泛使用了红外体温计测量体温,如图所示。下列说法正确的是(　　)A.当体温超过37.3 ℃时人体才辐射红外线B.当体温超过周围空气温度时人体才辐射红外线C.红外体温计是依据体温计发射红外线来测体温的D.红外体温计是依据人体温度越高,辐射的红外线强度越大来测体温的解析本题属于基础性和应用性问题,以红外体温计为素材,考查红外线特点。人体时刻向外辐射红外线,选项A、B错误;红外体温计根据人体辐射红外线的强度大小测温,选项D正确,C错误。答案D8.(2020天津和平二模)关于电磁波的特性理解正确的是(　　)A.可见光的波长一定比无线电波的波长短B.各种电磁波有明显的频率和波长区域界限C.相同条件下,电磁波谱中最难发生衍射的是X射线D.可见光的实质也是一种电磁波,红光波长最短解析由电磁波谱可知可见光的波长一定比无线电波的波长短,A正确;由电磁波谱可知电磁波的波长和频率是连续的,没有明显的区域界限,B错误;电磁波谱中比X射线波长短的还有γ射线,C错误;在可见光中,红光波长最长,D错误。答案A9.(多选)(2020江苏苏北四市联考)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.可见光不能在真空中传播C.可见光波长越长,越容易发生衍射现象D.可见光能发生光的干涉和衍射现象,说明光是横波解析可见光中的红光比紫光的频率低,选项A正确;可见光能在真空中传播,选项B错误;可见光波长越长,越容易发生衍射现象,选项C正确;可见光能发生偏振现象,说明光是横波,选项D错误。答案AC10.搜寻失联飞机的黑匣子主要依靠电磁波技术和超声定位(即声呐)技术。电磁波是指在空间传播的交变电磁场,在真空中的传播速度为3.0×108 m/s,无线电波是其中的一种电磁波。无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波,它们的产生方式不尽相同,波的长度也不同,把它们按波长顺序排列就构成了电磁波谱,如图所示。请根据上述信息及所学知识,结合电磁波谱图回答:(1)最早发现白光(即可见光)可以发生色散,分解成七种色光的物理学家是　　　　;其中,三原色光中波长最短的是　　光。 (2)广播和电视利用电磁波谱中　　　　　　　来传递声音和图像;飞机黑匣子发出的电磁波信号,在海水中迅速衰减,无法传播,所以黑匣子必须装有能发出　　波信号的装置与其同时工作,以便利用声呐系统寻找海水中的黑匣子位置。 (3)观察电磁波谱中各种波的波长与频率的关系,可以得出初步结论:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。进一步观察和计算电磁波谱中各种波的波长与频率的关系,可以得出结论:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 解析(1)物理学家牛顿最早发现白光(即可见光)可以发生色散现象;色光的三原色是红、绿、蓝,三原色光中波长最短的是蓝光。(2)广播和电视利用电磁波谱中无线电波来传递声音和图像;飞机黑匣子发出的电磁波信号,在海水中迅速衰减,无法传播,所以黑匣子必须装有能发出声波信号的装置与其同时工作,以便利用声呐系统寻找海水中的黑匣子位置。(3)根据电磁波谱中各种波的波长与频率的关系,可以得出:波的频率越高,波长越短。由c=fλ可得,各种波的频率与波长成反比(或各种波的频率与波长乘积相等,且等于光速)。答案(1)牛顿　蓝(2)无线电波　声(3)波的频率越高,波长越短　各种波的频率与波长成反比(或各种波的频率与波长乘积相等,且等于光速)11.家用微波炉是利用微波的电磁能加热食物的新型灶具,主要由磁控管、波导管、微波加热器、炉门、直流电源、冷却系统、控制系统、外壳等组成。接通电源后,220 V的交流电经变压器,一方面在次级产生3.4 V交流电加在磁控管灯丝两端,另一方面在次级产生2 000 V高压,经整流加到磁控管的阴、阳两极之间,使磁控管产生频率为2 450 MHz的微波,微波输送至金属制成的加热器(炉腔),被来回反射,微波的电磁作用使食物内分子高频地振动,同时内外迅速变热,并能最大限度地保存食物中的维生素。(1)试计算变压器的升压变压比;(2)导体可反射微波,绝缘体可使微波透射,而食物通常含有的成分是蛋白质、淀粉、水,较易吸收微波能且转换成热,故在使用微波炉时应注意　　　　。 A.用金属容器将食物放入炉内加热B.用陶瓷容器将食物放入炉内加热C.将微波炉置于磁性材料周围D.将微波炉远离磁性材料周围解析(1)变压器输出电压U2=2 000 V,输入电压U1=220 V,则有。(2)食物内通常含有的成分是蛋白质、淀粉、水,易吸收微波而转换成热;由于导体能反射微波,绝缘体使微波透射,所以应该用陶瓷容器盛食物;为避免对磁控管的影响,微波炉应远离磁性材料。故选B、D。答案(1)11∶100　(2)BD