人教版高中物理選修二4.4電磁波譜（解析版）習(xí)題

4.4電磁波譜一、選擇題1.(單選)下列有關(guān)電磁波的特性和應(yīng)用,說(shuō)法正確的是()A.紅外線和X射線都有很強(qiáng)的穿透本領(lǐng),常用于醫(yī)學(xué)上透視人體B.過(guò)強(qiáng)的紫外線照射有利于人的皮膚健康C.電磁波中頻率最大的為γ射線,最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象D.紫外線和X射線都可以使感光底片感光【答案】D【解析】X射線有很強(qiáng)的穿透本領(lǐng),常用于醫(yī)學(xué)上透視人體,而紅外線沒(méi)有,A錯(cuò)誤;過(guò)強(qiáng)的紫外線照射對(duì)人的皮膚有害,B錯(cuò)誤;電磁波中頻率最大的為γ射線,其波長(zhǎng)最短,最不容易發(fā)生衍射,C錯(cuò)誤;電磁波具有能量,紫外線和X射線都能使感光底片感光,D正確。2.(多選)關(guān)于電磁波譜,下列說(shuō)法正確的是()A.各種電磁波有明顯的頻率和波長(zhǎng)區(qū)域界限B.γ射線的頻率一定大于X射線的頻率C.X射線的波長(zhǎng)有可能等于紫外線的波長(zhǎng)D.可見(jiàn)光波長(zhǎng)一定比無(wú)線電波的短【答案】CD【解析】X射線與γ射線、X射線與紫外線有一部分頻率重疊,界限并不明顯,故A、B錯(cuò)誤,C正確;可見(jiàn)光的波長(zhǎng)比無(wú)線電波的短,D正確。3．（單選）下列各組電磁波中,按波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短排列正確的是()A.紅外線、紫外線、可見(jiàn)光、γ射線B.γ射線、紫外線、紅外線、可見(jiàn)光C.γ射線、紫外線、可見(jiàn)光、紅外線D.紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、γ射線【答案】D【解析】電磁波譜按波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短依次為:無(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線、γ射線,故D正確,A、B、C錯(cuò)誤。4.（單選）偵察衛(wèi)星上裝有某種遙感照相機(jī),可用來(lái)探測(cè)軍用和民用目標(biāo)。這種照相機(jī)能拍到晚上關(guān)燈行駛的汽車(chē),即使車(chē)隊(duì)已經(jīng)離開(kāi),也瞞不過(guò)它。這種遙感照相機(jī)敏感的電磁波屬于()A.可見(jiàn)光 B.紅外線C.紫外線 D.X射線【答案】B【解析】遙感照相機(jī)敏感的電磁波屬于紅外線,故選項(xiàng)B正確。5.(單選)關(guān)于電磁波，下列說(shuō)法正確的是（）A． 所有電磁波的頻率相同B． 電磁波只能在真空中傳播C． 電磁波在任何介質(zhì)中的傳播速度相同D． 電磁波在真空中的傳播速度是3×108m/s【答案】D【解析】A、電磁波包括：γ射線、X射線、紫外線、可見(jiàn)光、紅外線、微波、短波、中波和長(zhǎng)波，其波長(zhǎng)不同，即頻率不同，故A錯(cuò)誤；BCD、電磁波可以在真空中傳播，速度為光速，在介質(zhì)中的傳播速度由介質(zhì)決定，即在不同介質(zhì)中傳播速度不一樣，故BC錯(cuò)誤，D正確．【總結(jié)】電磁波包括：γ射線、X射線、紫外線、可見(jiàn)光、紅外線、微波、短波、中波和長(zhǎng)波．在真空和空氣中，電磁波的傳播速度等于3×108m/s是一個(gè)定值，根據(jù)公式c=λf電磁波的波長(zhǎng)和頻率成反比．6．(單選）關(guān)于電磁波的應(yīng)用，下列說(shuō)法正確的是（）A． 電磁波在真空中的速度為c=3.00×108m/sB． 在電磁波譜中，紫外線的頻率比γ射線的頻率大C． 只有高溫的物體才能發(fā)射紅外線D． 手機(jī)只能接收電磁波，不能發(fā)射電磁波【答案】:A【解析】:A、電磁波在真空中的速度為c=3.00×108m/s．故A正確．B、電磁波譜中，紫外線的頻率比γ射線的頻率?。蔅錯(cuò)誤．C、一切物體均發(fā)射紅外線．故C錯(cuò)誤．D、手機(jī)既接收電磁波，又發(fā)射電磁波．故D錯(cuò)誤．故選：A．【總結(jié)】電磁波的傳播不需要介質(zhì)，電磁波傳播速度3.00×108m/s，電磁波有：無(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、倫琴射線、γ射線．它們的波長(zhǎng)越來(lái)越短，頻率越來(lái)越高，一切物體均發(fā)出紅外線，手機(jī)既接收電磁波，又發(fā)射電磁波．7.(單選)電磁波在生活中有著廣泛的應(yīng)用．不同波長(zhǎng)的電磁波具有不同的特性，因此也有不同的應(yīng)用．下列器件與其所應(yīng)用的電磁波對(duì)應(yīng)關(guān)系不正確的是（）A． 雷達(dá)﹣﹣無(wú)線電波 B． 手機(jī)﹣﹣X射線C． 紫外消毒柜﹣﹣?zhàn)贤饩€ D． 遙控器﹣﹣紅外線【答案】:B【解析】:A、雷達(dá)是利用了無(wú)線電波中微波來(lái)測(cè)距的；故A正確；B、手機(jī)采用的是無(wú)線電波，X射線對(duì)人體有很大的輻射，不能用于通信；故B錯(cuò)誤；C、紫外線具有很強(qiáng)的消毒作用；故C正確；D、線外線可以用于遙控器；故D正確；本題選不正確的；故選：B【總結(jié)】明確常見(jiàn)電磁波的性質(zhì)及其在我們生活中的應(yīng)用即可作答．8．（單選）在電磁波譜中，紅外線、可見(jiàn)光和X射線三個(gè)波段的頻率大小關(guān)系是（）A． 紅外線的頻率最大，可見(jiàn)光的頻率最小B． 可見(jiàn)光的頻率最大，紅外線的頻率最小C． X射線頻率最大，紅外線的頻率最小D． X射線頻率最大，可見(jiàn)光的頻率最小【答案】:C【解析】:紅外線、可見(jiàn)光和倫琴射線（X射線）三個(gè)波段的波長(zhǎng)是從長(zhǎng)到短，所以其頻率是從低到高．則頻率最高的是倫琴射線（X射線），頻率最小的紅外線，故C正確、ABD錯(cuò)誤．故選：C【總結(jié)】電磁波是由變化電磁場(chǎng)產(chǎn)生的，電磁波有：無(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、倫琴射線、γ射線．它們的波長(zhǎng)越來(lái)越短，頻率越來(lái)越高(單選).以下說(shuō)法正確的是（）A.

B超、彩超、交通測(cè)速等利用了多普勒效應(yīng)B.

惠更斯原理解釋了波的衍射現(xiàn)象與狹縫或障礙物的大小的關(guān)系C.

電磁波按照頻率由大到小可以分為無(wú)線電波、光波、X射線、γ射線D.

只有橫波，疊加的兩列波的頻率相等，振動(dòng)情況相同，相位差恒定就能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉【答案】:A【解析】:A、B超、彩超、交通測(cè)速等利用了多普勒效應(yīng)，通過(guò)測(cè)量自身和目標(biāo)之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的頻率即為多普勒效應(yīng)；故A正確；B、惠更斯原理只能解釋波的傳播方向，無(wú)法說(shuō)明衍射現(xiàn)象與狹縫或障物大小的關(guān)系，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)電磁波譜可知，電磁波按照波長(zhǎng)的由大到小分為無(wú)線電波、光波、X射線、γ射線；故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)干涉條件可知，不管是橫波還是縱波，只要疊加的兩列波的頻率相等，振動(dòng)情況相同，相位差恒定就能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉．故D錯(cuò)誤．故選：A．10.（單選）在電磁波譜中，紅外線、可見(jiàn)光和X射線三個(gè)波段的頻率大小關(guān)系是（）A.

紅外線的頻率最大，可見(jiàn)光的頻率最小

B.

可見(jiàn)光的頻率最大，紅外線的頻率最小C.

X射線頻率最大，紅外線的頻率最小

D.

X射線頻率最大，可見(jiàn)光的頻率最小【答案】:C【解析】:紅外線、可見(jiàn)光和倫琴射線（X射線）三個(gè)波段的波長(zhǎng)是從長(zhǎng)到短，所以其頻率是從低到高．則頻率最高的是倫琴射線（X射線），頻率最小的紅外線，故C正確、ABD錯(cuò)誤．故選：C【總結(jié)】電磁波是由變化電磁場(chǎng)產(chǎn)生的，電磁波有：無(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、倫琴射線、γ射線．它們的波長(zhǎng)越來(lái)越短，頻率越來(lái)越高11.(單選)關(guān)于電磁波和現(xiàn)代通信,下列敘述不正確的是()A.衛(wèi)星通信是利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站進(jìn)行通信的B.光纖通信具有傳輸信息量大、抗干擾能力強(qiáng)及光能損耗小等優(yōu)點(diǎn)C.電磁波可以在真空中傳播D.電磁波的頻率越高,在真空中傳播的速度越大【答案】D【解析】衛(wèi)星通信是以人造地球衛(wèi)星作為中繼站進(jìn)行通信的,故A正確;光纖通信的優(yōu)點(diǎn)有容量大、抗干擾能力強(qiáng)、通信質(zhì)量高、傳輸損耗小等,故B正確;電磁波的傳播不需要介質(zhì),在真空中也可以傳播,不同頻率的電磁波,在真空中傳播的速度是一樣的,故C正確,D錯(cuò)誤。12.(多選)雷達(dá)是應(yīng)用電磁波來(lái)工作的,它發(fā)射的電磁波頻率多在300MHz至1000MHz的范圍內(nèi),已知真空中光速c=3×108m/s,下列說(shuō)法中正確的是()A.電磁波可由恒定不變的電場(chǎng)和磁場(chǎng)產(chǎn)生B.電磁波可由周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)產(chǎn)生C.雷達(dá)發(fā)射的電磁波在真空中的波長(zhǎng)范圍多在0.3m至1m之間D.雷達(dá)與目標(biāo)之間的距離可由電磁波從發(fā)射到接收的時(shí)間間隔確定【答案】BCD【解析】恒定的電場(chǎng)不能產(chǎn)生磁場(chǎng),A錯(cuò)誤;周期性變化的電場(chǎng)可以產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng),周期性變化的磁場(chǎng)也可以產(chǎn)生周期性變化的電場(chǎng),這樣的電場(chǎng)和磁場(chǎng)形成的統(tǒng)一體就是電磁場(chǎng),B正確;雷達(dá)發(fā)射的電磁波頻率多在300MHz至1000MHz的范圍內(nèi),因此,它在真空中的波長(zhǎng)可由λ=cf求得,則其波長(zhǎng)范圍為0.3m至1m,C正確;雷達(dá)與目標(biāo)之間的距離可由電磁波從發(fā)射到接收的時(shí)間間隔確定,等于c13.(多選）多選)下列關(guān)于無(wú)線電波的敘述中,正確的是()A.無(wú)線電波是波長(zhǎng)從幾毫米到幾十千米的電磁波B.無(wú)線電波在任何介質(zhì)中傳播速度均為3.0×108m/sC.無(wú)線電波不能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象D.無(wú)線電波由真空進(jìn)入介質(zhì)傳播時(shí),波長(zhǎng)變短【答案】AD【解析】無(wú)線電波是波長(zhǎng)從幾毫米到幾十千米的電磁波,A項(xiàng)正確;無(wú)線電波在介質(zhì)中的傳播速度小于在真空中的傳播速度3.0×108m/s,B項(xiàng)錯(cuò)誤;無(wú)線電波能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象,C項(xiàng)錯(cuò)誤;無(wú)線電波由真空進(jìn)入介質(zhì)傳播時(shí),波速減小,頻率不變,由λ=vf14．（單選）據(jù)報(bào)道,新型增強(qiáng)型紅外夜視鏡已經(jīng)小規(guī)模配發(fā)給美國(guó)陸軍,紅外夜視鏡是利用了()A.紅外線波長(zhǎng)長(zhǎng),易繞過(guò)障礙物的特點(diǎn)B.紅外線熱效應(yīng)強(qiáng)的特點(diǎn)C.一切物體都在不停地輻射紅外線的特點(diǎn)D.紅外線肉眼不可見(jiàn)的特點(diǎn)【答案】C【解析】紅外夜視鏡利用了一切物體都在不停地輻射紅外線的特點(diǎn),溫度不同的物體輻射的紅外線強(qiáng)度不同,故選C。15.（單選）關(guān)于生活中遇到的各種波,下列說(shuō)法正確的是()A.電磁波可以傳遞信息,聲波不能傳遞信息B.手機(jī)在通話時(shí)涉及的波既有電磁波又有聲波C.太陽(yáng)光中的可見(jiàn)光和醫(yī)院“B超”中的超聲波傳播速度相同D.遙控器發(fā)出的紅外線波長(zhǎng)和醫(yī)院“CT”中的X射線波長(zhǎng)相同【答案】B【解析】電磁波可以傳遞信息,聲波也能傳遞信息,A項(xiàng)錯(cuò)誤;手機(jī)在通話時(shí),涉及的波既有電磁波又有聲波,B項(xiàng)正確;太陽(yáng)光中的可見(jiàn)光的傳播速度遠(yuǎn)大于醫(yī)院“B超”中的超聲波的傳播速度,C項(xiàng)錯(cuò)誤;遙控器發(fā)出的紅外線波長(zhǎng)大于醫(yī)院“CT”中的X射線波長(zhǎng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。二、非選擇題16.一個(gè)雷達(dá)向遠(yuǎn)處發(fā)射無(wú)線電波,每次發(fā)射的時(shí)間為1μs,兩次發(fā)射的時(shí)間間隔為100μs,在指示器的熒光屏上呈現(xiàn)出的尖形波如圖所示,已知圖中ab=bc,光在真空中的傳播速度c=3.0×108m/s,則障礙物與雷達(dá)之間的距離是多大?【答案】：7.5×103m【解析】：圖中a處和c處的尖形波是雷達(dá)向目標(biāo)發(fā)射無(wú)線電波時(shí)出現(xiàn)的,b處的尖形波是雷達(dá)收到障礙物反射回來(lái)的無(wú)線電波時(shí)出現(xiàn)的,由ab=bc,可知無(wú)線電波從發(fā)射到返回所用時(shí)間為50μs。設(shè)雷達(dá)與障礙物間的距離為s,無(wú)線電波來(lái)回時(shí)間為t,波速為c,則s=ct2=3.0×108×50×1017..某雷達(dá)站正在跟蹤一架飛機(jī)，此時(shí)飛機(jī)正朝著雷達(dá)站方向勻速飛來(lái)．某一時(shí)刻雷達(dá)發(fā)射出一個(gè)雷達(dá)波脈沖，經(jīng)過(guò)2×10﹣4s后收到反射波；再隔0.8s后再發(fā)出一個(gè)脈沖波，經(jīng)過(guò)1.98×10﹣4s收到反射波，問(wèn)；（1）雷達(dá)波是超聲波還是電磁波？波速為多少？（2）若雷達(dá)波的頻率為1.5×1010Hz，此波的波長(zhǎng)為多少？（3）飛機(jī)的飛行速度為多少？【答案】（1）雷達(dá)波是電磁波，波速為3.0×108m/s．（2）根據(jù)波長(zhǎng)、波速、頻率的關(guān)系可得：（3）飛機(jī)接收到第一個(gè)無(wú)線電脈沖時(shí)距雷達(dá)的距離為：飛機(jī)接收到第一個(gè)無(wú)線電脈沖時(shí)距雷達(dá)的距離為則在△t=0.8s時(shí)間內(nèi)飛機(jī)的位移為：故飛機(jī)的飛行速度為：【解析】①雷達(dá)波是電磁波，波速即等于光速：C=3.0×108m/s②根據(jù)波長(zhǎng)、波速、頻率的關(guān)系可得：③飛機(jī)接收到第一個(gè)無(wú)線電脈沖時(shí)距雷達(dá)的距離為：飛機(jī)接收到第一個(gè)無(wú)線電脈沖時(shí)距雷達(dá)的距離為則在△t=0.8s時(shí)間內(nèi)飛機(jī)的位移為：故飛機(jī)的飛行速度為：【總結(jié)】雷達(dá)發(fā)出的無(wú)線電脈沖在空中勻速傳播，速度為光速c，脈沖碰到飛機(jī)后被反射回來(lái)，根據(jù)發(fā)射和接收的時(shí)間間隔求出飛機(jī)離雷達(dá)的距離，由兩次距離差求出飛機(jī)飛行的位移，根據(jù)速度公式求出飛機(jī)的速度．18.右圖為倫琴射線管示意圖,K為陰極鎢絲,發(fā)射的電子初速度為零,A為對(duì)陰極(陽(yáng)極),當(dāng)A、K之間加直流電壓U=30kV時(shí),電子被加速