物理选修1二、电磁波谱练习题

课时训练19　电磁波谱

题组一　电磁波谱

1.关于电磁波的应用,下列说法正确的是(　　)

A.电磁波在真空中的速度c=3.0×108 m/s

B.在电磁波谱中,紫外线的频率比γ射线的频率大

C.只有高温的物体才能发射红外线

D.手机只能接收电磁波,不能发射电磁波

解析:电磁波能够在真空中传播,且传播速度为3.0×108 m/s,选项A正确;由电磁波谱可知,γ射线频率最大,选项B错误;任何物体都能发射红外线,手机既能发射电磁波,又能接收电磁波,选项C、D错误.

答案:A

2.传播电视信号的电磁波是(　　)

A.无线电波　　 B.γ射线

C.紫外线 D.X射线

解析:电视信号用微波来传播,属无线电波.

答案:A

3.验钞机发出的“光”能使钞票上的荧光物质发光;家用电器的遥控器发出的“光”,能用来控制电风扇、电视机、空调器等.对于它们发出的“光”,下列说法中正确的是(　　)

A.验钞机和遥控器发出的“光”都是紫外线

B.验钞机和遥控器发出的“光”都是红外线

C.验钞机发出的“光”是紫外线,遥控器发出的“光”是红外线

D.验钞机发出的“光”是红外线,遥控器发出的“光”是紫外线

解析:紫外线具有荧光效应,红外线可用于遥控、遥感.由题意知,验钞机发出的“光”能使钞票上的荧光物质发光,则其为紫外线;家用电器的遥控器发出的“光”,能用来控制电风扇、电视机、空调器等,说明它为红外线.

答案:C

4.生活在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.由遗传本身决定

解析:高原上紫外线辐射比平原上强很多,而紫外线对皮肤的生理作用会使皮肤变得粗糙和黝黑,故选项C正确.

答案:C

5.下列说法中不正确的是(　　)

A.因为γ射线的能量最大,太阳辐射中能量最集中的是γ射线

B.太阳辐射中能量最强的集中在黄光、绿光附近

C.微波炉是利用微波作用于食物中的水分子,使其热运动加剧,内能增加,温度升高,使食物变热

D.科学家用电磁波寻找地外文明,但时至今日人们还没有找到地外文明

解析:γ射线能量最大,但太阳辐射的能量集中在可见光、红外线、紫外线区域,以黄、绿光附近辐射的能量最强,所以A项错,符合题意.

答案:A

6.据国外媒体报道,韩国科学家通过巧妙地处理荧光蛋白基因,成功地克隆了猫.这个程序有助于相关人员研发治疗人类遗传病的方法.该过程的一个“副产品”是,黑暗中的克隆猫接触紫外线光束时会发红光.该猫发光的原因是紫外线具有(　　)

A.热效应 B.荧光效应

C.灭菌消毒作用 D.波长较短的特点

答案:B

7.(1)红外被动制导导弹是利用探测敌方目标辐射的　　　　来射向目标的. 

(2)大额钞票上有荧光物质印刷的文字,在可见光下肉眼看不见,但用　　　　照射则会产生可见光,这是一项防伪措施. 

解析:任何物体都向外辐射红外线,红外被动制导导弹就是利用探测敌方目标辐射的红外线来射向目标的;紫外线有很强的荧光效应,能使荧光物质发出可见光.

答案:(1)红外线　(2)紫外线

题组二　波长、波速和频率的关系

8.

微波炉是一种用微波加热食品的现代化烹调灶具.微波是一种电磁波.微波炉由电源、磁控管、控制电路和烹调腔等部分组成.电源向磁控管提供大约4 000伏高压,磁控管在电源激励下,连续产生微波,再经过波导系统,耦合到烹调腔内,对食物加热.下面是某品牌的微波炉,下表是其铭牌,从中读出该微波炉产生微波的频率,计算其在真空中的波长为多少?

解析:由表格中数据可知该微波炉所发射的微波频率f=2 450 MHz=2.45×109 Hz,而其传播速度等于光速,即c=3×108 m/s.所以波长

λ= m≈0.12 m.

答案:0.12 m

9.电磁波在真空中传播的速度是3.00×108 m/s,有一个广播电台的频率f=90.0 MHz,这个台发射的电磁波的波长λ为(　　)

A.2.70 m B.270 m

C.3.00 m D.3.33 m

解析:根据λ=得λ= m≈3.33 m.

答案:D

10.在真空中传播的波长为15 m的电磁波,进入某一介质中传播时,若传播速度为2×108 m/s,则该电磁波在介质中的波长是多少?

解析:同一电磁波在不同介质中传播时频率不变,

所以其波长比.

所以λ2= m=10 m.

答案:10 m

(建议用时:30分钟)

1.1927年,英国发明家贝尔德在伦敦第一次用电传递了活动的图像,标志着电视的诞生.电视塔天线发送的是(　　)

A.电子 B.电流 C.声波 D.电磁波

答案:D

2.对红外线作用及来源的叙述不正确的是(　　)

A.一切物体都在不停地辐射红外线

B.红外线有很强的荧光效应

C.红外线最显著的作用是热作用

D.红外线容易穿过云雾、烟尘

解析:一切物体都在不停地辐射红外线,且热物体比冷物体的红外辐射本领大,A正确,不符合题意.荧光效应是紫外线的特性,红外线没有,红外线显著的作用是热作用,B错误,符合题意,C正确,不符合题意.红外线波长较长,衍射能力较强,D正确,不符合题意.

答案:B

3.红外线、紫外线、无线电波、可见光、γ射线、伦琴射线按波长由大到小的排列顺序是(　　)

A.无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线

B.红外线、可见光、紫外线、无线电波、γ射线、伦琴射线

C.γ射线、伦琴射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波

D.紫外线、红外线、γ射线、伦琴射线、无线电波、可见光

解析:在电磁波谱中以无线电波波长最长,γ射线波长最短,所以正确的顺序为A.

答案:A

4.我们生活中用的日光灯是靠镇流器产生的高电压使灯管中的稀薄汞蒸气发出某种电磁波,该电磁波射到灯管壁上的荧光粉上,从而发光.你认为汞蒸气激发后发射的电磁波是(　　)

A.红外线 B.紫外线

C.X射线 D.γ射线

解析:该电磁波使荧光粉发光,说明该电磁波具有荧光效应,所以应为紫外线.

答案:B

5.四川省雅安市芦山县发生过7.0级地震,地震造成大量建筑物倒塌.为了将埋在倒塌建筑中的被困者迅速解救出来,救援队在救援过程中使用生命探测仪来寻找被压在废墟中的伤员,这种仪器主要是接收人体发出的(　　)

A.可见光 B.红外线 C.紫外线 D.声音

解析:不同温度的物体会发出不同频率的红外线,生命探测仪就是根据人体发出红外线与周围环境不同而寻找的,故选B项.

答案:B

6.(双选)下列说法中正确的是(　　)

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过强的紫外线会伤害动植物

D.在热学中所说的热辐射就是指红外线辐射

解析:热效应最强的是红外线,选项A错误;贯穿本领最强的是γ射线,选项B错误;臭氧层可吸收紫外线,使地球上的动植物免受过强紫外线的伤害,所以选项C、D正确.

答案:CD

7.家庭的照明电路使用的是220 V的交变电流,这个交变电流是按正弦规律周期性变化的,所以会产生周期性变化的电场,周期性变化的电场又产生周期性变化的磁场……这样电场和磁场交替产生而产生电磁波.该电磁波的波长是多少?

解析:电磁波在空气中的传播速度近似为真空中的光速 c=3.0×108 m/s,而家庭用照明电的频率f=50 Hz,故产生电磁波的波长λ= m=6.0×106 m.

答案:6.0×106 m

8.下表给出了无线电波各波段的特性及主要用途,试求长波和短波的频率范围.

解析:由表中数据知长波波长范围30 000~3 000 m,而波速c=3.0×108 m/s.由c=λf可知f1= Hz=1.0×104 Hz=10 kHz.f2= Hz=1.0×105 Hz=100 kHz,则长波频率在10 kHz~100 kHz间.同理可读出短波波长在50~10 m 之间,则频率范围在 6 MHz~30 MHz 之间.

答案:长波:10 kHz~100 kHz　短波:6 MHz~30 MHz