高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第二册第四节 电磁波谱同步练习题

2021-2022学年粤教版（2019）选择性必修第二册

4.4电磁波谱 跟踪训练（解析版）

1．太阳光含有红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光，对这七种色光的认识正确的是（　　）

A．紫光的波长最长 B．红光的能量子最强

C．七种色光的能量均相同 D．紫光的能量子最强

2．电磁波按波长大小的顺序把它们排列成谱，如图所示，由电磁波谱可知（　　）

A．微波是不可见光

B．红外线可以灭菌消毒

C．紫外线的波长比红外线长

D．X射线能在磁场中偏转，穿透力较强，可用来进行人体透视

3．下列说法中正确的是（　　）

A．医院用X光进行透视，是因为它是各种电磁波中穿透能力最强的

B．阳光可以晒黑皮肤，主要是阳光中红外线的作用

C．电取暖器利用了红外线的热作用

D．可见光比红外线容易发生衍射现象

4．红外夜视镜在美国对伊拉克反美武装力量实施的夜间打击中起到重要作用，红外夜视镜是利用了（　　）

A．红外线波长长，易绕过障碍物的特点

B．红外线的热效应强的特点

C．一切物体都在不停地辐射红外线的特点

D．红外线不可见的特点

5．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

6．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

7．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

8．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

9．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

10．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．①②③④ B．④③②① C．③④①② D．③④②①

11．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

12．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． 

13．新冠肺炎疫情突发，中华儿女风雨同舟、守望相助，筑起了抗击疫情的巍峨长城。志愿者用非接触式体温测量仪，通过人体辐射的红外线测量体温，防控人员用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒，为人民健康保驾护航。红外线和紫外线相比较（　　）

A．真空中红外线的波长比紫外线的短

B．真空中红外线的波长比紫外线的长

C．真空中红外线的传播速度比紫外线的大

D．红外线能发生偏振现象，而紫外线不能

14．电磁波从真空进入水中时，会发生变化的物理量是（　　）

A．波速和波长 B．波速和周期 C．波长和周期 D．振幅和频率

15．大口径天文望远镜大大提高了人类观测宇宙的范围。目前美国最大口径的射电望远镜位于阿雷西博天文台（阿雷西博射天望远镜），其口径约为300米。而位于我国云南贵州的射电望远镜是目前世界上最大单口径射电望远镜，其口径约为500米。在宇宙大尺度上，天体的空间分布可认为是均匀的，假定两望远镜能分辨的最小功率相同。以下说法正确的是（　　）

A．两望远镜接收到的同一天体的辐射功率之比约为

B．两望远镜接收到的同一天体的辐射功率之比约为

C．两望远镜能观测到辐射功率相同的天体数量之比约为

D．两望远镜能观测到辐射功率相同的天体数量之比约为

16．电磁波的频率范围很广，无线电波、可见光、γ射线、红外线、紫外线、X射线都是电磁波。下列电磁波按频率由大到小的排列顺序正确的是（　　）

A．无线电波、可见光、γ射线、红外线、紫外线、X射线

B．无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线

C．γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波

D．γ射线、紫外线、红外线、X射线、可见光、无线电波

17．许多光学现象在科学技术上得到了应用，下列对一些应用的解释，正确的是（　　）

A．紫外验钞机是利用紫外线的化学作用

B．X光透视利用的是光的衍射现象

C．工业上的金属探伤利用的是γ射线具有极强的穿透能力

D．红外遥感技术利用了一切物体都在不停地辐射红外线的特点

18．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

19．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

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）

21．一台收音机的接收频率范围从f1=2.2MHz到f2=22MHz。设这台收音机能接收的相应波长范围从λ1到λ2，调谐电容器的相应电容变化范围从C1到C2。那么波长λ1、λ2之比为多少？电容C1、C2之比为多少？

参考答案

1．D

【详解】

A．由电磁波谱可知，紫光的波长最短，A错误；

BCD．由ε=hν可知，光的频率越大光子的能量越强，因七种色光中，紫光的频率最大，则紫光的能量子最强，BC错误，D正确。

故选D。

2．A

【详解】

A．微波是不可见光，选项A正确；

B．红外线有热效应，紫外线可以灭菌消毒，选项B错误；

C．紫外线的波长比红外线短，选项C错误；

D．X射线是电磁波，不带电，在磁场中不偏转，选项D错误．

故选A。

3．C

【详解】

A．γ射线穿透能力最强，A错误；

B．晒黑皮肤是紫外线的作用，B错误；

C．红外线有显著的热作用，C正确；

D．红外线比可见光波长更长，更容易发生衍射现象，D错误。

故选C。

4．C

【详解】

一切物体都在不停地辐射红外线，而且温度不同，辐射的红外线强度不同，可利用红外线成像进行夜间观察，与ABD选项所提及的红外线特点无关。

故选C。

5．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。

6．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。

7．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。

8．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。

9．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。

10．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。

11．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。

12．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。

13．B

【详解】

AB．因为红外线的频率小于紫外线，根据可知红外线的波长比紫外线的波长长，选项A错误；B正确；

C．真空中红外线和紫外线的传播速度是一样的，选项C错误；

D．光都能发生偏振现象，选项D错误。

故选B。

14．A

【详解】

频率由波本身性质决定，与介质无关，所以电磁波从真空中进入介质后，频率不变即周期不变，波速减小，根据

知波长变短；根据

知能量不变，故振幅不变；故A正确。

故选A。

15．B

【详解】

AB．直径为D的望远镜能接受到辐射的有效面积（即垂直射电信号的方向的投影面积）

那么，根据来自同一天体的辐射均匀分布可得：功率和有效面积成正比，故有

故A错误，B正确；

CD．天体空间分布均匀，设望远镜能观测到的最远距离为L，望远镜口径为D，望远镜能观测到此类天体的电磁波总功率最小值为P0，则有

天体的空间分布可认为是均匀的，单位体积中天体数为n，能够观测到的此类天体数目

由于两望远镜能分辨的最小功率相同

所以

则

故CD错误。

故选B。

16．C

【详解】

电磁波按频率由大到小的排列顺序是γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波。

故选C。

17．CD

【详解】

A．紫外验钞机是利用紫外线照射印刷在钞票上的荧光文字，发出可见光，使这些文字能被肉眼看到，利用了紫外线的荧光效应，A项错误．

B．X射线具有较强的穿透能力，在医学上用它来透视人体，检查病变和骨折情况，B项错误．

C．γ射线具有极强的穿透能力，工业上的金属探伤就是利用这个原理，C项正确．

D．一切物体都在不停地辐射红外线，红外遥感技术就是利用这个原理，D项正确．

故选CD。

18．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。

19．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。

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．λ1∶λ2=10∶1；C1∶C2=100∶1

【详解】

由公式

因电磁波在空中的波速相等，由此可得波长与频率成反比，所以

再根据电磁振荡公式

f=

收音机接收电路中的L是固定的，所以频率跟电容器的电容平方根成反比，即

整理可得

=