高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册4 电磁波谱优秀课时训练

4.4电磁波谱人教版（  2019）高中物理选择性必修二同步练习

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

第I卷（选择题）

一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）

1. 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

2. 关于雷达的特点的叙述，下列说法正确的是(    )

A. 雷达所用无线电波的波长比短波更长
B. 雷达只有连续发射无线电波，才能发现目标
C. 雷达的显示屏上可以直接读出障碍物的距离
D. 雷达在能见度低的黑夜将无法使用

3. 电磁波在日常生活和生产中已经被大量应用了，下面正确的是(    )

A. 机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪是利用射线的穿透本领
B. 银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫外线
C. 微波炉能快速加热食物是利用红外线具有显著的热效应
D. 手机通话使用的微波，波长比可见光短

4. 以下说法中正确的是(    )

A. 加热食物时可通过微波炉的玻璃窗仔细观察食物的生熟
B. 使用微波炉时不能使用金属容器盛放食物放入炉内加热
C. 电子设备不论是否使用，都向外辐射电磁波
D. 由于电磁辐射会影响人的健康，因此人们不应使用微波炉、电磁炉等家用电器

5. 下列说法中正确的是(    )

A. 变化的磁场产生变化的电场
B. 在电磁波谱中，频率最高的是射线
C. 因红外线具有荧光作用，可以用于防伪
D. 可见光的波长比紫外线的短

6. 下列关于电磁波的，不正确的是(    )

A. 麦克斯韦预言了电磁波的存在 B. 光是一种电磁波
C. 电磁波不能在真空中传播 D. 移动通信是通过电磁波来传输信息的

7. 下列关于电磁波谱的说法正确的是(    )

A. 夏天太阳把地面晒得发热是因为可见光的热效应在各种电磁波中是最强的
B. 利用雷达测出发射微波脉冲及接收到脉冲的时间间隔可以确定雷达与目标的距离
C. 验钞机验钞票真伪体现了红外线的荧光效应
D. 相同条件下，电磁波谱中最难发生衍射的是射线

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

8. 关于电磁波的作用，下列说法中正确的是(    )

A. 用红外线热像仪检测发热病人，利用了物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同
B. 刑侦上用紫外线拍摄指纹照片，因为紫外线波长短，分辨率高
C. 红外遥感技术利用了红外线的显著热效应
D. 验钞机之所以利用紫外线验钞是因为紫外线具有荧光效应

9. 关于电磁波，下列说法正确的是(    )

A. 电磁波不能发生干涉和衍射 B. 最容易发生衍射现象的是无线电波
C. 射线比射线穿透力更强 D. 紫外线有明显的热效应

10. 对于红、黄、绿、蓝四种单色光，下列表述正确的是(    )

A. 在相同介质中，绿光的折射率最大
B. 红光的频率最高
C. 在相同介质中，蓝光的波长最短
D. 同一双缝干涉实验装置，红光所产生的条纹间距最大

11. 下列说法正确的是(    )

A. 物体做受迫振动时，驱动力频率越高，受迫振动的物体振幅越大
B. 验钞机验钞票真伪利用了紫外线的荧光效应
C. 利用雷达测出微波脉冲从发射到接收的时间间隔就可以确定雷达与目标的距离
D. 光也是一种电磁波，且真空中的光速在不同的惯性参考系中大小是相同的

第II卷（非选择题）

三、计算题（本大题共4小题，共40.0分）

12. 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日新月异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，试探究分析在距离该通讯装置多少米以外是符合规定的安全区域已知球面面积
13. 某雷达正在跟踪一架飞机，此时飞机正由远方高空沿直线向着雷达站匀速飞来。某时刻雷达发出一个无线电脉冲，经过收到反射波；隔后再发出一个脉冲，经过后收到反射波。求飞机的飞行速度。
14. 某雷达工作时，发射电磁波的波长为，每秒钟发射的脉冲数为，每个脉冲持续时间，求电磁波的振荡频率为多少？最大侦察距离是多少？
15. 某高速公路自动测速装置如图甲所示，雷达向驶来的汽车发射不连续的电磁波，每次发射时间约为，相邻两次发射的时间间隔为。当雷达向汽车发射无线电波时，在显示屏上呈现出一个尖形波，在接收到反射回来的无线电波时，在显示屏上呈现出第二个尖形波，根据两个波对应的屏上标尺刻度，可以计算出汽车与雷达间的距离。某次测速中仪器自动打出的纸带如图乙所示，请根据给出的、、及为无线电波在空气中的传播速度写出汽车车速的表达式。

答案和解析

1.【答案】 

【解析】

【分析】
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；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；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；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。
该题考查对电磁波的应用，都是一些记忆性的知识点的内容，在平时的学习过程中多加积累就可以做好这一类的题目。
【解答】
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，故A错误；
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，故B正确；
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，故C正确；
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，故D正确。
故选A。  

2.【答案】 

【解析】

【分析】
雷达是利用无线电波波长短，衍射现象不明显，传播的直线性好，遇到障碍物要发生反射的微波来测定物体位置的无线电设备。
本题关键明确雷达的工作原理，知道其是利用微波段工作的，基础题。
【解答】
A.雷达所用无线电波为微波，微波的波长比短波更短，故A错误；
B.雷达通过不间断的发射无线电波的脉冲并接收电磁脉冲工作的，故B错误；
C.雷达的显示屏上可以直接读出障碍物的距离，为，故C正确；
D.电磁波的使用不受天气影响，故雷达在能见度低的黑夜一样使用，故D错误；
故选C。  

3.【答案】 

【解析】

【分析】
明确电磁波谱中不同谱线的性质；同时注意各种电磁波在生产生活中的应用即可正确求解．
此题考查电磁波谱和各种电磁波的波长频率的大小关系及它们的应用．
【解答】
A、机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪是利用射线的穿透本领；故A正确；
B、遥控器采用的是红外线不是紫外线；故B错误；
C、微观炉是利用了微波的频率与水的频率相接近，从而使水振动而发热的；故C错误；
D、手机通话使用的无线电波，其波长要大于可见光；故D错误；
故选：。  

4.【答案】 

【解析】

【分析】
接通电源后微波炉内的磁控管能产生频率很高波长很短的电磁波，故称为微波。微波有以下重要特性：微波的传播速度等于光速，微波遇到金属物体，会像光遇到镜子一样地发生反射；微波遇到绝缘材料，如玻璃、塑料等，会像光透过玻璃一样顺利通过；微波遇到含水的食品，能够被其大量吸收，引起食品内部分子发生剧烈的振动，达到加热食品的目的。
明确电磁炉的原理，从而明确应如何正确使用电磁炉加热食物，知道如何防止电器带来的辐射。

【解答】
A、加热食物时不可以通过微波炉的玻璃窗仔细观察食物的生熟，因为可能存在一定量的辐射，对人眼造成伤害，故A错误；

B、微波炉中不能使用金属容器，如果使用金属容器，微波的不能穿透金属容器，能量不能被食品吸收，会越积越多，损害微波炉。故B正确；

C、电子设备在不使用时，不会辐射电磁波，故C错误；

D、任何事物均有两面性，所以我们不能因为存在辐射就不使用微波炉、电磁炉等家用电器，应该合理地进行使用，但要注意防止辐射，故D错误。

故选：。

5.【答案】 

【解析】

【分析】

根据麦克斯韦电磁场理论可知，变化的磁场产生电场，在电磁波谱中，频率最高的是射线，因紫外线具有荧光作用，可以用于防伪，可见光的波长比紫外线的长。

电磁波谱中各种电磁波排列的顺序，可以根据它们的特性进行记忆，波长越长的电磁波越容易产生干涉和衍射现象。

【解答】

A.根据麦克斯韦电磁场理论可知，变化的磁场能产生电场，不一定产生变化的电场．均匀变化的磁场产生的是稳定的电场，非均匀变化的磁场产生的才是变化的电场，故A错误；
B.在电磁波谱中，频率最高的是射线，故B正确；
C.紫外线具有荧光作用，可以用于防伪，故C错误；
D.可见光的波长比紫外线的长，容易产生干涉和衍射现象，故D错误。
故选B。

6.【答案】 

【解析】解：、麦克斯韦预言了电磁波的存在；并提出光是一种电磁波；故AB正确；
C、电磁波是种物质，可以在真空中传播；故C错误；
D、移动通信是通过电磁波来传输信息的；故D正确；
本题选错误的；故选：。
电磁波的传播不需要介质，麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的存在．
解决本题的关键知道电磁波和机械波的区别，知道电磁波的传播不需要介质，机械波的传播需要介质．
 

7.【答案】 

【解析】解：、在各种电磁波中热效应最强的是红外线，故A错误；
B、雷达测距是利用发射脉冲和接收脉冲的时间间隔来确定的，故B正确；
C、验钞机是利用了紫外线的荧光效应，故C错误；
D、电磁波谱中比射线波长短的射线，更难发生衍射，故D错误。
故选：。
红外线最显著的作用是热作用，所以可利用红外线来加热物体，烘干油漆和谷物，进行医疗等，由于波长长容易发生衍射现象。紫外线有显著的化学作用，可利用紫外线消毒，也可以用来验钞，它和红外线的特点是不同的，所以使用范围也就不同。射线具有较强的穿透能力，但没有射线强。
对于电磁波谱中各种电磁波将产生的机理、波动性和粒子性的强弱顺序要理解并掌握，并依据各自的用途用来解答本题。
 

8.【答案】 

【解析】

【分析】
此题考查学生对红外线和紫外线具体应用，要掌握红外线和紫外线的作用和用途，并会解释一些物理现象。红外线的波长较长，衍射现象明显，紫外线波长短，分辨率高。
【解答】
A、物体的温度越高，它辐射的红外线越强，波长越短，红外线热像仪利用物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同检测发热病人，故A正确；
B、因为紫外线波长短，用紫外线拍摄指纹照片，分辨率高，B正确；
C、红外线的波长较长，衍射现象明显，容易穿透云雾、烟尘，因此被广泛应用于红外遥感和红外高空摄影，故C错误；
D、紫外线具有荧光效应，可使钞票上的荧光物质发光，D正确．  

9.【答案】 

【解析】

【分析】

由电磁波的特性判断其是否发生干涉和衍射现象；由无线电波的波长特点结合发生明显衍射的条件判断无线电波是否容易发生衍射现象；由射线于射线的频率关系判断二者穿透力的强弱；由电磁波的应用判断具有热效应的电磁波。

本题主要考查电磁波的特点及应用，知道电磁波的排列顺序及各自特点是解题的关键，难度一般。

【解答】

A.干涉和衍射是波的特性，故电磁波能发生干涉和衍射，A错误；

B.电磁波谱中，由于无线电波的波长最长，而发生明显的衍射的条件是波长较障碍物的尺寸较大，故最容易发生衍射现象的是无线电波， B正确；

C.射线比射线的频率更大，故其穿透力更强，C正确；

D.由电磁波的应用可知，红外线有明显的热效应，D错误。

故选BC。  

10.【答案】 

【解析】解：、在光的色散现象中，这四种光中蓝光偏折最大，所以它的折射率最大，故A错误；
B、根据电磁波谱可知，在可见光中红光的波长最长，频率最低，故B错误；
C、相同介质中红光的波长最长，蓝光的波长最短，故C正确；
D、在红、黄、绿、蓝四种单色光中，红光的波长最长，由知，同一双缝干涉实验装置，红光所产生的条纹间距最大．故D正确；
故选：．
由实验可得：蓝光、绿光、黄光与红光的折射率不同，在介质中传播速度也不同．在空气中由于它们的波长不同，则它们的频率不同，同时它们的能量也不同．结合电磁波谱进行分析．
考查电磁波谱中的可见光，通过实验结论去理论分析，然后得出规律再去运用解题．注意记忆可见光中种色光的波长和频率大小关系．可见光按照红橙黄绿青蓝紫的顺序，波长逐渐变短，频率逐渐增大．
 

11.【答案】 

【解析】

【分析】
物体做受迫振动，振动频率为驱动力的频率；紫外线的荧光效应可检验钞票真伪；利用雷达测出发射微波脉冲及接收到脉冲的时间间隔可以确定雷达和目标的距离；根据光速不变原理分析。
此题考查了受迫振动、狭义相对论、声波等相关知识，这是一道基础题，掌握基础知识即可正确解题。
【解答】
A.物体做受迫振动，当驱动力的频率等于物体的固有频率时，物体的振幅最大，故A错误；
B.验钞机验钞票真伪利用了紫外线的荧光效应；故B正确；
C.利用雷达测出发射微波脉冲及接收到脉冲的时间间隔，由可以确定雷达和目标的距离，故C正确；
D.狭义相对论认为，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，光速与光源、观察者间的相对运动无关，这就是光速不变原理，故D正确；
故选BCD。  

12.【答案】【解析】
设以通信装置为球心，半径为的球面以外是符合规定的安全区域，则球的面积为

则在秒内球面获得的能量为

在球面上单位面积的电磁辐射能量

联立并代入数据解得。
答：在距离该通信装置以外是符合规定的安全区域。 

【解析】

【分析】
本题考查电磁波的应用，根据球的表面积公式求得球的表面积。根据电磁辐射强度为单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量，求得在秒内球面获得的能量，然后求得在球面上单位面积的电磁辐射能量，进而求得半径。  

13.【答案】解：设第一次测得飞机到雷达距离为，第二次距离为，由题意得：
，，
由得：
答：飞行速度为。 

【解析】本题考查对雷达测速原理的能力，抓住两点：一是电磁波在空中传播速度均相同，等于光速；二是根据发射和接收电磁波的时间间隔确定飞机的位置。雷达发出的无线电脉冲在空中匀速传播，速度为光速，脉冲碰到飞机后被反射回来，根据发射和接收的时间间隔求出飞机离雷达的距离，由两次距离差求出飞机飞行的位移，根据速度公式求出飞机的速度。
 

14.【答案】解：由可得电磁波的振荡频率    
电磁波在雷达发射相邻两个脉冲的时间间隔内传播的距离 
所以雷达的最大侦察距离  。 

【解析】见答案
 

15.【答案】解：
雷达第一次发射的电磁波被汽车反射时，汽车与雷达间的距离为 
雷达第二次发射的电磁波被汽车反射时，汽车与雷达间的距离为 
汽车行驶的距离为 
汽车运动的时间 
则汽车的速度 
联立解得 

【解析】同答案