粤教版 (2019)选择性必修 第二册第四节 电磁波谱优秀同步测试题

粤教版（2019）选择性必修二 4.4 电磁波谱

一、单选题

1．在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线（X射线）三个波段的频率高低关系是（　　）

A．红外线的频率最高，可见光的频率最低 B．伦琴射线的频率最高，红外线的频率最低

C．可见光的频率最高，红外线的频率最低 D．伦琴射线的频率最高，可见光的频率最低

2．通讯设备的电磁辐射量越小，对人们健康的影响越小通讯基站辐射的测量标准是——测量位置距离基站辐射区域中心10m，手机辐射的测量标准是测量位置距离手机30cm。美国4G基站要求接收到的辐射量小于等于600μW/cm2。某款苹果手机距离人体30cm时，人体接收到的待机辐射约为17μW/cm2，通话辐射约为93μW/cm2。我国5G通讯基站正常工作时的辐射功率是40W，若此类电磁辐射可视为球面波，下列说法正确的是（　　）

A．在距离我国某5G通讯基站辐射区域中心10m位置处，辐射量大约是318μW/cm2

B．在距离我国某5G通讯基站辐射区域中心10m位置处，辐射量大约是3.18μW/cm2

C．我国5G通讯基站的辐射量大于美国4G通讯基站的安全标准

D．长时间使用苹果手机对人体的电磁辐射远低于我国5G通讯基站对人体的正常电磁辐射

3．新冠病毒会引起体温升高、肺炎等症状，人们往往通过红外测温技术和X射线透视技术来检测病情。下列说法正确的是（　　）

A．红外测温技术利用了红外线的荧光效应

B．使用红外体温计测温时一定要与人体接触

C．X射线可以透视是因为它的波长较长，容易发生明显衍射，可以绕过人体继续传播

D．X射线可以透视是因为它能够穿透物质，所以可用来检查人体内部器官

4．关于声波和光波，下列说法正确的是（　　）

A．光波能产生干涉、衍射现象，但是声波不能

B．声波和光波从空气射入水中时，声波的速度变大，光波的速度变小

C．声波与光波的波速都由波源决定，与介质无关

D．它们都能在真空中传播

5．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生物链，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T的关系近似为Tλm＝2.90×10－3m·K，老鼠发出的最强的热辐射属于（　　）

A．可见光波段 B．紫外波段

C．红外波段 D．射线波段

6．下列说法正确是（　　）

A．机械波和电磁波既有横波又有纵波

B．电子仪器套上金属罩防止外界电场干扰是应用电磁感应原理

C．办公区域和家中常用的WiFi信号的波长与X射线的波长差不多

D．LC振荡电路中自感系数L和电容C都减小一半可使振荡频率增大一倍

7．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

8．下列说法正确的是（　　）

A．在变化的电场周围一定产生变化的磁场

B．紫外线有显著的热效应

C．一切物体都在不停地发射红外线

D．X射线的穿透本领比射线更强

9．WiFi无线网络实质是一种短程无线传输技术，能够在一定范围内支持互联网接入的电磁波信号。最新的WiFi6技术使用或电磁波，属于电磁波谱中的某个波段，如图所示。下列关于电磁波和WiFi的说法，错误的是（　　）

A．麦克斯韦预言了电磁波，楞次首次用实验证实了电磁波的存在

B．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关

C．WiFi信号使用的电磁波属于无线电波

D．WiFi信号使用的电磁波中，的波长比的更长

10．高原上的人皮肤黝黑的原因是 （　　）

A．与高原上人的生活习惯有关

B．与高原上的风力过大有关

C．与高原上紫外线辐射过强有关

D．由遗传基因本身决定的

11．我国航天员翟志刚通过“神舟七号”载人飞船首次实现了中国航天员在太空的舱外活动，如图所示，这是我国航天史上的又一里程碑。若舱外的航天员与舱内的航天员进行通话，则需通过（　　）

A．直接对话 B．紫外线 C．红外线 D．无线电波

12．能源、信息、材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法不正确的是（       ）

A．可以利用半导体材料制作光敏电阻

B．煤、石油、天然气等都是不可再生能源

C．手机利用电磁波传递信息，微波炉利用电磁波加热食物

D．射线具有很高的能量、穿透能力很强，可以检查人体内部器官

13．下列关于电磁波的说法，不正确的是（　　）

A．电磁波在真空中的传播速度为c= 3.00×108m/s

B．电磁波不能传播能量

C．手机既可接收电磁波，又可发射电磁波

D．无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线均属于电磁波

14．关于电磁场和电磁波，下列说法不正确的是（　　）

A．变化的电场能够产生磁场，变化的磁场能够产生电场

B．麦克斯韦预言电磁波的存在

C．无线电波、红外线、可见光、紫外线、射线、射线都是电磁波

D．紫外线是一种波长比紫光更长的电磁波，能够灭菌消毒

15．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

二、填空题

16．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了这一预言．电磁波按照波长由长到短排列依次是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、_____、γ射线．某电台的播放频率是100MHz，已知电磁波的传播速度为3×108m/s，则该电台信号的波长是_____ m．

17．若电磁波在空气中的传播速度为C，频率为f，则该电磁波在空气中的波长λ= ______ ．一种电磁波的频率是2×109Hz，当它从水中进入空气中时速度______ （填变大、变小、不变）．

18．电磁波在空气中的传播速度_______（选填“等于”或“不等于”）真空中的光速。电磁波在生活中有着广泛的应用，在电磁波谱中，医院用于“透视”检查身体的是________（ 选填“红外线”或“X射线”）。

19．在电磁波大家族中，按波长由长到短排列依次是：无线电波、______可见光、______、X射线、γ射线.(填入“紫外线”或“红外线”)．

三、解答题

20．自然界中的物体由于具有一定的温度,会不断向外辐射电磁波,这种辐射因与温度有关,故称为热辐射．热辐射具有如下特点:辐射的能量中包含各种波长的电磁波;物体温度越高,单位时间从物体表面单位面积上辐射的能量越大;在辐射的总能量中,各种波长所占的百分比不同．太阳热辐射能量的绝大多数集中在波长为2×10-7~1×10-5 m,求出相应的频率范围．

21．为什么说射线是把双刃剑？请查阅资料加以说明。

22．某雷达工作时，发射电磁波的波长为λ＝20 cm，每秒发射的脉冲数为n＝5 000，每个脉冲持续时间t＝0.02 μs，求电磁波的振荡频率为多少？最大侦察距离是多少？

23．某居住地A位于某山脉的一边，山脉的另一边P处建有一无线电波发射站，如图所示。该发射站可发送频率为的中波和频率为的微波，已知无线电波在空气中的传播速度都为，求：

（1）该中波和微波的波长各是多少；

（2）发射站发出的电磁波是经过干涉还是衍射后到达居住地A处；

（3）若两种波的接收效果不同，请说明哪一种波的接收效果更好？为什么？

24．某电台的广播频率为640kHz，则此电台发射电磁波的波速为多少？波长为多少？

参考答案：

1．B

【解析】

【详解】

在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线（X射线）按照频率从高到低的排列顺序是：伦琴射线（X射线）、可见光、红外线，故B正确；ACD错误；

故选B。

2．B

【解析】

【详解】

ABC．建立模型如图，单位时间辐射源辐射的能量以球状辐射出去。所以球面上接收到的电磁辐射功率等于基站辐射的功率，故辐射区域中心10m位置处，辐射量大约是

远小于美国4G通讯基站的安全标准

故AC错误B正确。

D．因，所以长时间使用苹果手机对人体的电磁辐射远高于我国5G通讯基站对人体的正常电磁辐射，故D错误。

故选B。

3．D

【解析】

【分析】

【详解】

A．红外测温技术利用了红外线的热效应，故A错误；

B．红外体温计测温是通过接收人体辐射的红外线进行测温，故使用过程中不需要与人体接触，故B错误；

CD．X射线可以透视是因为其有较强的穿透能力，医学上检查人体内部器官和透视人体，故C错误，D正确；

故选D。

4．B

【解析】

【分析】

【详解】

A．干涉和衍射是波的特有现象，故声波和光波都能产生干涉和衍射，则A错误；

B．声波和光波从空气射入水中时，声波的速度变大，光波的速度变小，故B正确；

C．声波与光波的波速都由介质决定，与波源无关，故C错误；

D．声波的传播依赖于介质，它在真空中不能传播，光波在真空中和介质中都能传播，故D错误；

故选B。

5．C

【解析】

【详解】

由Tλm＝2.90×10－3m·K得

该波属于红外波段；故选C。

6．D

【解析】

【分析】

【详解】

A．机械波既有横波又有纵波，电磁波是横波，A错误；

B．电子仪器套上金属罩防止外界电场干扰是应用静电屏蔽原理，B错误；

C．办公区域和家中常用的WiFi信号能发生明显的衍射现象，其波长比X射线的波长大得多，C错误；

D．根据

LC振荡电路中自感系数L和电容C都减小一半可使振荡频率增大一倍，D正确。

故选D。

7．B

【解析】

【分析】

【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。

8．C

【解析】

【分析】

【详解】

A．在均匀变化的电场周围一定产生稳定的磁场，A错误；

B．红外线有显著的热效应，B错误；

C．红外线辐射即热辐射，一切物体都在不停地发射红外线， C正确；

D．X射线的穿透本领比射线弱，D错误。

故选C。

9．A

【解析】

【详解】

A．麦克斯韦预言了电磁波，赫兹首次用实验证实了电磁波的存在，故A错误；

B．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关，都等于真空中光速，故B正确；

C．WiFi信号使用的电磁波的波长为

或者为

由电磁波的波长范围可知属于无线电波，故C正确；

D．WiFi信号使用的电磁波中，的频率比的低，所以前者波长比后者波长长，故D正确。

本题选错误的，故选A。

10．C

【解析】

【分析】

【详解】

高原上的紫外线辐射比平原高很多,而紫外线对皮肤有生理作用,可使皮肤变黑且粗糙，故C正确，BCD错误。

故选C。

11．D

【解析】

【分析】

【详解】

A．舱外为真空环境，声波无法传播，则舱外的航天员与舱内的航天员不能直接对话，故A错误；

BCD．现代的移动通信都是利用无线电波来传递信息的，故D正确，BC错误。

故选D。

12．D

【解析】

【详解】

A．半导体材料可以用来制作光敏电阻，故A正确，不符合题意；

B．煤、石油、天然气等都是不可再生能源，故B正确，不符合题意；

C．手机利用电磁波传递信息，微波炉利用电磁波加热食物，故C正确，不符合题意；

D．射线具有很高的能量、穿透能力很强，对人体内部器官有损害，故D错误，符合题意。

故选D。

13．B

【解析】

【详解】

A．电磁波在真空中的传播速度为c= 3.00×108m/s，选项A正确；

B．电磁波能传播能量，选项B错误；

C．手机既可接收电磁波，又可发射电磁波，选项C正确；

D．无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线均属于电磁波，选项D正确。

此题选择不正确的选项，故选B。

14．D

【解析】

【详解】

A．变化的电场能产生磁场，变化的磁场能产生电场，所以电场和磁场总是相互联系着的，故A正确；

B．麦克斯韦预言了电磁波的存在，提出电磁场理论，故B正确；

C．电磁波有无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、射线，故C正确；

D．紫外线的波长比紫光的短，它可以进行灭菌消毒，故D错误。

故选D。

15．A

【解析】

【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。

16．     X射线     3

【解析】

【详解】

[1]按照波长从大到小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

[2]由

可知

17．          变大

【解析】

【分析】

所有电磁波的速度在真空中的速度都等于光速c，由c=λf，求得频率f；当电磁波从水中进入空气中后，其频率不变，由c=λf，可知波速的变化．

【详解】

根据c=λf，得

电磁波由水中进入空气中，根据c=λf可知，f不变，λ变大，则波速变大

18．     等于     X射线

【解析】

【详解】

[1]电磁波在空气中的传播速度等于真空中的光速。

[2]电磁波在生活中有着广泛的应用，在电磁波谱中，医院用于“透视”检查身体的是X射线。

19．     红外线     紫外线

【解析】

【详解】

在电磁波大家族中，按波长由长到短排列依次是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．

20．3×1013~1.5×1015 Hz

【解析】

【详解】

试题分析：根据，结合波长与光速，即可求解．

太阳热辐射能量以光子射出由，

则有：

所以f在（3.0×1013Hz～1.5×1015Hz）

点睛：本题主要考查了波长、频率及波速间的关系式．

21．见解析

【解析】

【分析】

【详解】

射线是把双刃剑，其有危害人类的一面但也有有利于人类的一面。

射线会产生辐射，从而对人类和环境造成影响（如福岛核事故），射线会引起各类癌症。

人们可以利用射线进行放射治疗和CT检查等医疗活动。

22．1.5×109 Hz；30 km

【解析】

【分析】

【详解】

由c＝λf，可得电磁波的振荡频率

f＝＝ Hz＝1.5×109 Hz

电磁波在雷达发射相邻两个脉冲的时间间隔内，雷达必须接收到反射回来的电磁脉冲，否则会与后面的电磁脉冲重叠而影响测量，设最大侦察距离为x，则

2x＝cΔt

而

Δt＝－t

所以

x＝≈30 km.

23．（1）750m，1m   （2）衍射（3）中波的接收效果更好，因为中波的波长较长，衍射现象明显

【解析】

【详解】

（1）根据，解得：

；

（2）衍射是波绕过障碍物的现象。无线电波绕过山脉到达A处，发生了衍射现象；

（3）频率为400kHz的中波线接收效果更好，因为它的波长长，波长更接近山体的尺寸，衍射现象更明显。

24．3×108m/s；468.75m

【解析】

【详解】

电磁波速c=3×108m/s

根据

c=λf

该电台的波长