高中物理电磁波的发现及应用习题

这是一份高中物理电磁波的发现及应用习题，共7页。试卷主要包含了下列关于电磁波的说法，正确的是，关于电磁波，下列说法正确的是，在电磁波谱中，下列说法正确的是，下列说法正确的是，下列关于电磁波的说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
题组一 电磁场 电磁波
1．(多选)根据麦克斯韦的电磁场理论，以下叙述正确的是( )
A．教室中亮着的日光灯周围空间必有磁场和电场
B．工作时的电磁打点计时器周围必有磁场和电场
C．稳定的电场产生稳定的磁场，稳定的磁场产生稳定的电场
D．只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波
2．磁场的磁感应强度B随时间t变化的四种情况如图所示，其中能产生电场的磁场和能产生持续电磁波的磁场分别为( )
A．②③④、③④ B．①③④、③④
C．②③④、②④ D．①③④、②④
3．下列关于电磁波的说法，正确的是( )
A．电磁波只能在真空中传播
B．电场随时间变化时一定产生电磁波
C．做变速运动的电荷会在空间产生电磁波
D．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在
4．关于电磁波，下列说法正确的是( )
A．电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播
B．电磁波在任何介质中的传播速度均为3×108 m/s
C．电磁波由真空进入某种介质传播时，波长将变长
D．电磁波只能在真空中传播
题组二 电磁波谱
5．(多选)在电磁波谱中，下列说法正确的是( )
A．各种电磁波有明显的频率和波长区域界限
B．γ射线的频率一定大于X射线的频率
C．X射线的波长有可能等于紫外线波长
D．可见光波长一定比无线电波的短
6．关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是( )
A．红外线和X射线都有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体
B．过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康
C．电磁波中频率最大的是X射线
D．紫外线和X射线都可以使感光底片感光
题组三 电磁波的能量 电磁波通信
7．(多选)下列说法正确的是( )
A．夏天太阳光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．医院里用X射线进行人体透视，是因为它是各种电磁波中穿透本领最大的
C．科学家关注南极臭氧层空洞是因为它将使气候恶化
D．在热学中所说的热辐射就是指红外线辐射
8．红外遥感卫星通过接收地面物体发出的红外辐射来监控地面物体的状况。地球大气中的水蒸气(H2O)、二氧化碳(CO2)能强烈吸收某些波长范围的红外辐射，即地面物体发出的某些波长的电磁波，只有一部分能够通过大气层被遥感卫星接收。如图甲、乙所示分别为水蒸气和二氧化碳对某一波段不同波长电磁波的吸收情况，由图可知，在该波段红外遥感卫星大致能够接收到的波长范围为( )
A．2.5～3.5 μm B．4～4.5 μm
C．5～7 μm D．8～13 μm
9．(多选)下列关于电磁波的说法正确的是( )
A．只要电场和磁场发生变化，就能产生电磁波
B．电磁波的传播需要介质
C．停止发射电磁波，发射出去的电磁波仍能独立存在
D．电磁波具有能量，电磁波的传播是伴随着能量向外传递的
10．使用蓝牙耳机接听手机来电，其信号传输的示意图如图所示，已知可见光的频率范围是4.2×1014～7.8×1014 Hz，则蓝牙通信的电磁波( )
A．是蓝光
B．波长比手机通信的电磁波短
C．在真空中的传播速度大小为340 m/s
D．在真空中的传播速度比可见光传播的速度小
11．具有NFC(近距离无线通信技术)功能的两只手机在间距小于10 cm时可以通过电磁波直接传输信息，其载波频率为1.4×107 Hz，电磁波在空气中的传播速度为3.0×108 m/s，求该载波的波长(保留两位有效数字)。
12．波长为50～100 m的无线电波适宜通过电离层的反射向远处传播，这些无线电波的频率范围是多大？若传到相隔1 500 km的远处至少需要多长时间？
13．下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象。请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上。
(1)X光机，________。
(2)紫外线灯，________。
(3)理疗医用“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好。这里的“神灯”是利用________。
A．光的全反射
B．紫外线具有很强的荧光作用
C．紫外线具有杀菌消毒作用
D．X射线具有很强的穿透力
E．红外线具有显著的热效应
F．红外线波长较长，易发生衍射
课时分层作业(十九)
1．AB [教室中亮着的日光灯、工作时的电磁打点计时器中的电流是交变电流，在其周围产生交变磁场和电场，故选项A、B正确；稳定的电场不会产生磁场，故选项C错误；只有周期性变化的电场和磁场交替产生，才能由发生区域向外传播形成电磁波，故选项D错误。]
2．C [根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场产生电场，故②③④都可以产生电场；周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，从而产生电磁波，故只有②④可以产生电磁波，故C正确。]
3．C [虽然电磁波在传播过程中可以不需要介质，但并不是只能在真空中传播，故选项A错误；产生电磁波需要一定的条件，当电场随时间做周期性变化时才会产生电磁波，故选项B错误；做变速运动的电荷会在空间产生电磁波，故选项C正确；麦克斯韦只是预言了电磁波的存在，赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，故选项D错误。]
4．A [电磁波是交替变化的电磁场由发生区域向远处的传播，在真空中的传播速度是3×108 m/s。在其他介质中的传播速度小于3×108 m/s。电磁波在传播的过程中，频率f不变，由v＝λf可知传播速度变小时，波长变短，故A正确，B、C、D均错误。]
5．CD [X射线和γ射线、X射线和紫外线有一部分频率重叠，界限不明显，故A、B错误，C正确；可见光波长一定比无线电波波长短，故D正确。]
6．D [X射线有很高的穿透本领，常用于医学透视人体，红外线没有很高的穿透本领，A错误；过强的紫外线照射对人的皮肤有害，B错误；电磁波中频率最大的是γ射线，C错误；紫外线和X射线都具有明显的化学效应，可以使感光底片感光，D正确。]
7．CD [热效应最强的是红外线，热辐射即红外线辐射，A错误，D正确；穿透本领最强的是γ射线，B错误；臭氧层可吸收、阻挡过强的紫外线，使地球上的动植物免受过强紫外线的伤害，另外臭氧层空洞可引起气候恶化，C正确。]
8．D [由题图可知，8～13 μm波段的红外线，水蒸气和二氧化碳几乎都不吸收，故D正确。]
9．CD [要想产生持续的电磁波，变化的电场(或磁场)产生的磁场(或电场)必须是周期性变化的，A错误；电磁波是物质波，电磁波的传播不需要介质，B错误；电磁波可以脱离“波源”而独立存在，C正确；电磁波具有能量，电磁波的传播过程，也就是能量的传播过程，D正确。]
10．B [由题意可得，蓝牙通信的电磁波频率小于可见光频率，故不可能是蓝光，故A错误；由题图可知，蓝牙通信的电磁波比手机通信的电磁波频率大，由c＝λf可知，频率越大，波长越短，故蓝牙通信的电磁波波长比手机通信的电磁波短，故B正确；在真空中电磁波的传播速度大小均为c＝3×108 m/s，故C、D错误。]
11．解析：根据题意，由公式c＝λf可得，该载波的波长为λ＝cf
代入数据解得λ≈21 m。
答案：21 m
12．解析：由c＝λf得，f1＝cλ1＝3×10850 Hz＝6×106 Hz
f2＝cλ2＝3×108100 Hz＝3×106 Hz
所以频率范围为3×106～6×106 Hz
由x＝ct可得t＝xc＝1 500×1033×108 s＝5×10-3 s。
答案：3×106～6×106 Hz 5×10-3 s
13．解析：(1)X光机是用来透视人的体内器官的，因此需要具有较强穿透力的电磁波，但又不能对人体造成太大伤害，因此采用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大伤害的X射线，因此选D。
(2)紫外线灯主要是用来杀菌的，因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用，因此选C。
(3)“神灯”又称红外线灯，主要是用于促进局部血液循环，它利用的是红外线的热效应，使人体局部受热，血液循环加快，因此选E。
答案：(1)D (2)C (3)E
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
AB
C
C
A
CD
D
CD
D
CD
B