2020-2021学年第3节 电磁波谱同步练习题

4.3电磁波谱同步练习2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第二册

一、选择题（共15题）

1．二氧化碳对波长较长的电磁辐射（如红外线）有较强的吸收作用，而对波长较短的电磁辐射（如可见光）的吸收作用较弱。阳光中多种波长的电磁辐射透过大气照到地球表面，使地面升温，而地面的热辐射是波长较长的电磁辐射，它不容易透过大气中的二氧化碳，于是大气温度上升。大气中二氧化碳的作用像暖房的玻璃一样：太阳的热辐射容易进来，地面的热辐射却不易出去。这种效应叫“温室效应”。二氧化碳是一种重要的“温室气体”。温室效应使得大气的温度不致太低，昼夜温差不致太大，各种生物能够繁衍生息。然而，近年来由于人类的活动，大气中的二氧化碳增加，温室效应加剧，这是全球变暖的重要原因。根据上述观点及你所掌握的其它信息，判断下列说法正确的是（　　）

A．红外线具有明显的热效应是因为其光子能量大于可见光的光子能量

B．温室效应是指二氧化碳对可见光吸收较弱，大量的可见光照射到地面，导致地球温度升高

C．在地球形成的早期，火山活动频繁，排出大量的二氧化碳，温室效应显著，当时地球的气温很高

D．由于现代工业大量燃烧煤炭、石油等燃料，燃烧过程放出大量的热，导致地球温度升高，气候变暖

2．电磁波谱家族有众多的成员。关于电磁波的应用，下列说法不正确的是（　　）

A．电磁炉是利用电磁波来工作的

B．微波炉是利用电磁波的能量来快速煮熟食物的

C．雷达是利用电磁波的反射来侦测目标的

D．夜视仪是利用红外线来帮助人们在夜间看见物体的

3．对下列电器或设备的工作原理的描述，正确的是（　　）

A．微波炉是利用电磁感应原理使食物温度升高的

B．手机无线充电的过程利用了电磁感应原理

C．雷达是利用超声波的多普勒效应进行测距和定位的

D．红外体温计是通过接收人体发射的X射线来测体温的

4．太阳光通过棱镜时，在竖直放置的屏幕上形成如图所示的光带(忽略棱镜对各色光的吸收)．若将灵敏温度计的球部放在屏幕上的MN、NP、PQ区域时，在哪个区域上升的示数最大(       )

A．MN B．NP C． PQ  D．无法确定

5．如图所示，后车安装了“预碰撞安全系统”，其配备的雷达会发射毫米级电磁波（毫米波），并对前车反射的毫米波进行运算，则（　　）

A．毫米波的频率比可见光高

B．毫米波遇到前车时会发生明显衍射现象

C．经前车反射后毫米波的速度将比反射前大

D．前车的金属尾板遇到毫米波时会产生极其微弱的感应电流

6．如图甲所示，用传感器和计算机可以方便地描出平抛运动物体的轨迹。它的设计原理如图乙所示。物体A在做平抛运功，它能够在竖直平面内向各个方向同时发射超声波脉冲和红外线脉冲，在它运动的平面内安放着超声波—红外接收装置，B盒装有B1、B2两个超声波—红外接收器，并与计算机相连，B1、B2各自测出收到超声脉冲和红外脉冲的时间差，并由此算出它们各自与物体A的距离，下列说法正确的是（　　）

A．该实验中应用了波的干涉规律

B．该实验中应用了波的反射规律

C．该实验中应用了波的直线传播规律

D．该实验中所用超声波信号和红外线脉冲信号均属于无线电波

7．以下关于辐射强度与波长的关系的说法中正确的是       （　　）

A．物体在某一温度下只能辐射某一固定波长的电磁波

B．当铁块呈现红色时，说明它的温度不太高

C．当铁块的温度较高时会呈现赤红色，说明此时辐射的电磁波中该颜色的光强度最强

D．早、晚时分太阳呈现红色，而中午时分呈现白色，说明中午时分太阳温度最高

8．关于电磁波的特性和应用，下列说法不正确的是（　　）

A．无线电波主要用于通信、广播和电视等方面

B．人体会向外发出红外线，额温枪通过传感器接收红外线，得出感应温度数据

C．紫外线能杀死多种细菌，常用于医院和食品消毒

D．γ射线是波长最长的电磁波，它比X射线的频率还要低

9．对下列现象的判断分析或结果，正确的是（　　）

A．最先提出电磁场理论的是法拉第，最先捕获到电磁波的科学家是麦克斯韦

B．电磁波由真空进入某介质时，其波长将变大

C．火车汽笛发声频率为500Hz，在车站的人听到汽笛的频率为520Hz，据多普勒效应可判断该火车向车站驶来

D．紫外线比红外线波长更长

10．随着通信技术的更新换代，无线通信使用的电磁波频率更高，频率资源更丰富，在相同时间内能够传输的信息量更大。第5代移动通信技术(简称5G)意味着更快的网速和更大的网络容载能力，“4G改变生活，5G改变社会”。与4G相比，5G使用的电磁波（　　）

A．光子能量更大 B．衍射更明显

C．传播速度更大 D．波长更长

11．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．333 m C．270 m D．3.33 m

12．下列说法中正确的是

A．医学上检查人体内部器官的“CT”，使用的是γ射线

B．雨后公路积水表面漂浮的油膜阳光下呈现彩色，这是光的折射现象

C．利用多普勒效应原理，可以测量运动物体的速度

D．考虑相对论效应，静止的人测量沿自身长度方向高速运动的杆比静止时的杆长

13．人体受到下列射线照射时，可以感觉到热的射线是       ．

A．射线 B．X射线 C．无线电波 D．红外线

14．下列射线本质上由电子构成的是（　　）

A．射线 B．射线 C．射线 D．射线

15．根据电磁波谱，从下列选项中选出电磁波的频率顺序由高到低排列且中间没有间断的是（　　）

A．X射线、紫外线、可见光

B．X射线、紫外线、红外线

C．紫外线、红外线、可见光

D．无线电波、红外线、紫外线

二、填空题（共4题）

16．（1）太阳辐射中含有可见光、红外线、紫外线，同时还有X射线、γ射线、无线电波。太阳辐射的能量主要集中在可见光、红外线和紫外线三个区域内。在这三个区域内的电磁波按照频率由高到低的顺序排列应为__________可见光和_______________

（2）有一种生命探测仪可以探测生命的存在。我国四川汶川特大地震发生后，为了尽快营救废墟中的伤员，救援人员就广泛应用了这种仪器，该仪器主要是接收人体发出电磁波中的_____________（选填“可见光”、“红外线”或“紫外线”）

（3）下面是关于电磁波的描述，你认为正确的在横线上画“√”，错误的在横线上画“×”。

A．微波炉是利用电磁波加热食物的__________________

B．电磁波是纵波_____________________

C．手机是利用电磁波传递信息的___________________

17．电磁波在空气中的传播速度约为3.0×108 m/s，某电台的频率是6.0×106 Hz，该电磁波在空气中的波长为________m。

18．下面列出了一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理知识(用A、B、C……表示)，请将相应的字母填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．紫外线有很强的荧光效应

C．紫外线有杀菌消毒作用

D．X射线有很强的贯穿能力

E．红外线有显著的热作用

F．红外线波长较长易发生衍射

19． 甲、乙两人站在地面上时身高都是L0, 甲、乙分别乘坐速度为0.6c和0.8c（c为光速）的飞船同向运动，如图所示．此时乙观察到甲的身高L____L0；若甲向乙挥手，动作时间为t0，乙观察到甲动作时间为t1，则t1____t0（均选填“>”、“ =”或“<”）

三、综合题（共4题）

20．振荡电路中电容器电容为C， 振荡电流．

（1）求此电路中线圈的自感系数L；

（2）设此电路发射的电磁波在某介质中的波长为λ， 求此电磁波在此介质中传播速度v．

21．如果中央人民广播电台向外发射500kHz的电磁波，若距该台6×103km处有一台收音机，问：       

（1）此电磁波的波长多大？       

（2）从电台发出的信号经过多长时间可以到达收音机处？       

（3）其他条件不变，仅将发射电磁波的频率变大，第(2)问中的时间是否发生变化？

22．某电台发射频率为500 kHz的无线电波，某发射功率为10 kW   ， 在距电台20 km的地方接收到该电波，求：该电波的波长？在此处，每平方米的面积每秒钟可接收到该电波的能量？

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。该发射站可发送频率为400kHz的中波和频率为400MHz的微波，已知无线电波在空气中的传播速度都为3.0×108m/s，则：

（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处的？

（3）哪种波接收效果好？

参考答案：

1．C

2．A

3．B

4．C

5．D

6．C

7．C

8．D

9．C

10．A

11．D

12．C

13．D

14．D

15．A

16．     紫外线     红外线     红外线     √     ×     √

17．50

18．      (1)D　　     (2)C     (3)E

19．     =     >

20．（1）       （2）

21．（1）600m       （2）0.02s       （3）0.02s

22．，2×10－6 J

23．（1）750m；0.75m；（2）衍射；（3）中波