高中物理人教版 (2019)必修 第三册第十三章 电磁感应与电磁波初步4 电磁波的发现及应用习题

4.电磁波的发现及应用

基础巩固

1.(多选)根据麦克斯韦电磁场理论,下列说法正确的是 (　　)

A.电场周围一定产生磁场,磁场周围一定产生电场

B.变化的电场周围一定产生磁场,变化的磁场周围一定产生电场

C.变化的电场周围一定产生变化的磁场

D.电磁波在真空中的传播速度为3.0×108 m/s

2.关于电磁波传播速度表达式v=λf,下列说法正确的是  (　　)

A.波长越长,传播速度越快

B.频率越高,传播速度越快

C.发射能量越大,传播速度越快

D.电磁波的传播速度与传播介质有关

3.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γ射线更强

4.验钞机发出的光能使钞票上的荧光物质发光,电视机、空调的遥控器发出的光能控制电视机、空调的工作状态。对于它们发出的光,以下判断正确的是(　　)

A.它们发出的都是红外线

B.它们发出的都是紫外线

C.验钞机发出的是红外线,遥控器发出的是紫外线

D.验钞机发出的是紫外线,遥控器发出的是红外线

5.(多选)关于电磁波谱,下列说法正确的是(　　)

A.X射线对生命物质有较强的作用,过量的X射线辐射会引起生物体的病变

B.γ射线是波长最短的电磁波,它比X射线的频率还要高

C.紫外线比紫光波长长,可以用来消毒

D.在电磁波谱中红外线穿透力最强,可以摧毁病变的细胞

能力提升

1.某广播电台发射“中波”段某套节目的信号、家用微波炉中的微波、VCD机中的激光(可见光)、人体透视用的X光,都是电磁波,它们的频率分别为f1,f2,f3,f4,则(　　)

A.f1>f2>f3>f4 B.f1<f2<f3<f4

C.f1<f3<f2<f4 D.f1>f2<f3<f4

、

2.太阳表面温度约为6 000 K,主要发出可见光;人体温度约为310 K,主要发出红外线;宇宙空间的温度约为3 K,所发出的辐射称为“3 K背景辐射”,它是宇宙“大爆炸”之初在空间上保留下的余热,若要进行“3 K背景辐射”的观测,应该选择下列哪一个波段(　　)

A.无线电波 B.紫外线

C.X射线 D.γ射线

3.(多选)关于红外线的作用与来源,下列说法正确的是 (　　)

A.一切物体都在不停地辐射红外线

B.红外线具有很强的热作用和荧光作用

C.红外线的显著作用是化学作用

D.红外线容易穿透云雾

4.目前雷达发出的电磁波频率多在200~1 000 MHz的范围内,下列关于电磁波的说法正确的是(　　)

A.真空中,上述频率范围的电磁波的波长在30~150 m之间

B.电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的

C.波长越短的电磁波,越容易绕过障碍物,便于远距离传播

D.测出从发射无线电波到接收反射回来的无线电波的时间,就可以确定障碍物的距离

参考答案

基础巩固

1.解析根据麦克斯韦的电磁场理论,只有变化的电场周围产生磁场,变化的磁场周围产生电场,但变化的电场周围不一定产生变化的磁场,如均匀变化的电场产生的是稳定的磁场。根据以上分析,选项B、D正确。

答案BD

2. 解析在真空中传播时,各类电磁波的传播速度相同。在介质中传播时,传播速度与介质有关。

答案D

3. 解析在均匀变化的电场周围一定产生稳定的磁场,故A错误;红外线有显著的热效应,故B错误;物体都能产生热辐射,热辐射的电磁波包括红外线,故C正确;X射线的穿透本领比γ射线弱,故D错误。

答案C

4. 解析紫外线有较强的荧光作用,能使荧光物质发出荧光,故验钞机发出的是紫外线;红外线能很方便地遥控家用电器,故D正确。

答案D

5.解析X射线对生命物质有较强的作用,过量的X射线辐射会引起生物体的病变,故选项A正确;γ射线是波长最短的电磁波,它比X射线的频率还要高,故选项B正确;在电磁波谱中从无线电波到γ射线,波长逐渐减小,频率逐渐增大,紫外线比紫光波长短,C错误;γ射线穿透力最强,可以摧毁病变的细胞,D错误。

答案AB

能力提升

1.解析广播电台发射“中波”、微波炉中的微波、可见光光波、X射线,它们的波长关系λ1>λ2>λ3>λ4,频率关系f1<f2<f3<f4,选项B正确。

答案B

2.解析电磁波谱按波长由长到短的顺序排列为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线,由题意知,物体温度越高,其发出的电磁波波长越短,宇宙间的温度约为3 K,则其发出的电磁波的波长应在无线电波波段,故选项A正确。

答案A

3. 解析荧光作用和化学作用都是紫外线的重要用途,红外线波长较可见光长,易穿透云雾。

答案AD

4. 解析据λ=,电磁波频率在200~1 000 MHz的范围内,则电磁波的波长范围在0.3~1.5 m之间,故选项A错误。电磁波的产生是依据麦克斯韦的电磁场理论,变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场,故选项B错误。波长越长的电磁波,越容易绕过障碍物,便于远距离传播,故选项C错误。电磁波在空气中的传播速度约为3×108 m/s,只要测出时间就可以求距离,即s=,D正确。

答案D