2022-2022学年高中物理第十四章电磁波5电磁波谱课后检测含解析新人教版选修3-4.doc

5电磁波谱记一记电磁波谱知识体系1条谱线波长由大到小依次为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线6种电磁波的应用无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线的特性及应用辨一辨1.波在传播过程中，频率不变()2电磁波在真空中的速度最大，其值为3.0108 m/s.()3各种电磁波中最容易表现出干预和衍射现象的是射线()4红外线有显著的热效应，紫外线有显著的化学作用()5X射线的穿透本领比射线更强()6低温物体不能辐射红外线()7验钞机发出的是红外线()想一想1.天空为什么是亮的，看起来是蓝色的，而黄昏的阳光却比拟红？提示：由于大气把阳光向四面八方散射，所以看到天空是亮的在没有大气的太空，即使太阳高悬在空中，它周围的天空也是黑暗的由于波长较短的光比波长较长的光更容易被大气散射，所以天空看起来是蓝色的大气对波长较短的光吸收能力比拟强，黄昏的阳光在穿过厚厚的大气层时，蓝光、紫光大局部被吸收掉了，剩下红光、橙光通过大气射入我们的眼睛，所以黄昏的阳光比拟红2哪些现象能说明电磁波具有能量？试举例说明提示：例如，放在红外线区域的温度计升温很快；射线具有很强的贯穿能力等3我们根据什么说电磁波是一种物质？提示：从电磁波可以脱离电荷独立存在、不需借助介质传播、具有能量三个方面可知，电磁波和实物粒子一样，是一种物质，这是人们对于物质认识的一个重大发现4自从1888年赫兹通过一系列实验证实了电磁波的存在之后，时至今日，不仅证明了光波是电磁波，而且发现并证明了红外线、紫外线、X射线、射线等均是不同频率范围内的电磁波科学研究证明电磁波是一个大家族把它们按波长(或频率)顺序排列就构成了电磁波谱试按照波长从长到短的顺序写出电磁波谱并说明各局部的特性提示：无线电波波长从30千米到103米左右，用于导航和无线电播送；微波波长从10米到103米，多用于雷达或其他通讯系统；红外线波长从103米到7.7107米，红外线的热效应特别显著；可见光波长440770纳米，人眼能感光的一个极狭窄的波段；紫外线波长从4107米到5109米，有显著的荧光效应和杀菌作用；X射线有较强的穿透能力；射线它们有很强的穿透能力思考感悟：练一练1.电磁波在真空中传播的速度v3.00108 m/s，有一个播送电台的频率f90.0 MHz，这个台发射的电磁波的波长为()A2.70 mB270 mC3.00 m D3.33 m解析：根据得， m3.33 m.答案：D2(多项选择)关于电磁波谱，以下说法正确的选项是()A波长不同的电磁波在本质上完全相同B电磁波的波长假设差异太大那么会出现本质不同的现象C电磁波谱的频带很宽D电磁波的波长很短，所以电磁波的频带很窄解析：电磁波谱中的电磁波在本质上是完全相同的，只是波长或频率不同而已其中波长最长的波跟波长最短的波之间的频率相差1020倍答案：AC3关于电磁波的特性和应用，以下说法正确的选项是()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电磁波频率最大的是射线，最容易用它来观察衍射现象D紫外线和X射线都可以使感光底片感光解析：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，A项错误；过强的紫外线照射对人的皮肤有害，B项错误；电磁波中频率最大的是射线，其波长最短，最不容易发生衍射现象，C项错误答案：D4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DX射线有很强的贯穿力E红外线具有显著的热效应F红外线波长较长，易发生衍射解析：(1)X光机是用来透视人体内部器官的，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的伤害，因此采用了X射线，故D项正确(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，故C项正确(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，故E项正确答案：(1)D(2)C(3)E要点一 电磁波谱1.遥控式电视机是通过接收到遥控器的电磁波信号来进行更换频道、改变音量等操作的，遥控器发出的电磁波是()A紫外线 B红外线CX射线 D射线答案：B2以下各组电磁波，按衍射能力由强到弱正确排列是()A射线、红外线、紫外线、可见光B红外线、可见光、紫外线、射线C可见光、红外线、紫外线、射线D紫外线、可见光、红外线、射线答案：B3(多项选择)以下关于电磁波谱各成员说法正确的选项是()A最容易发生衍射现象的是无线电波B紫外线有明显的热效应CX射线穿透能力较强D晴朗的天空看起来是蓝色的是光散射的结果解析：波长越长越易衍射，故A项正确；有明显热效应的是红外线，故B项错误；X射线穿透能力较强，故C项正确；天空的蓝色是由于波长较短的光易被散射，故D项正确答案：ACD4一种电磁波入射到半径为1 m的孔上，可发生明显的衍射现象，这种波属于电磁波谱中的()A可见光 B射线C无线电波 D紫外线解析：一种波发生明显衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸大小跟光的波长差不多或比波长还要小电磁波中的无线电波波长范围是103104 m，红外线波长范围是107103 m，可见光、紫外线、射线的波长更短，所以只有无线电波才符合条件答案：C要点二 电磁波的应用5.(多项选择)下面关于红外线说法中正确的选项是()A红外烤箱中的红光就是红外线B红外线比可见光更容易发生衍射C高温物体辐射红外线，低温物体不辐射红外线D红外线比可见光更容易引起固体物质分子共振解析：红外线是看不见的，红外线比可见光的波长长，更容易发生衍射；一切物体，包括高温物体和低温物体都在辐射红外线，物体温度越高，它辐射的红外线就越强；红外线的频率比可见光更接近固体物质分子的固有频率，也就更容易使固体物质分子发生共振答案：BD6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、空调等电器的开启与关闭对于它们发出的“光，以下说法中正确的选项是()A验钞机和遥控器发出的“光都是紫外线B验钞机发出的“光是紫外线，遥控器发出的“光是红外线C验钞机和遥控器发出的“光都是红外线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：紫外线可以使钞票上的荧光物质发光，所以可以做成验钞机，红外线可以用在遥控器上，遥控器发出红外线，实现了无线控制家中的用电器，方便人们的生活答案：B7一雷达站探测敌机时荧光屏上出现的记录图象如图，A是发射时的雷达探索波的脉冲波形，B是敌机反射回来的脉冲波形，那么敌机距雷达站的距离是()A9105 m B4.5105 mC3105 m D无法确定解析：由题图知两波形相差3103 s，即敌机与雷达站距离为svt31083103 m4.5105 m，故B项正确答案：B根底达标1.(多项选择)电磁波按波长大小的顺序把它们排列成谱，如下图，由电磁波谱可知()A微波是不可见光B红外线可以灭菌消毒C紫外线的波长比红外线长DX射线能穿透物质，可以用来检查生物骨骼结构解析：微波是不可见光，A项正确；红外线有热效应，紫外线可以灭菌消毒，B项错误；紫外线的波长比红外线短，C项错误；X射线能穿透物质，可以用来检查生物骨骼结构，D项正确答案：AD2在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线(X射线)三个波段的频率大小关系是()A红外线的频率最大，可见光的频率最小B伦琴射线的频率最大，红外线的频率最小C可见光的频率最大，红外线的频率最小D伦琴射线的频率最大，可见光的频率最小解析：在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线(X射线)按照频率从大到小的排列顺序是：伦琴射线(X射线)、可见光、红外线答案：B3以下说法中正确的选项是()A各种电磁波中最容易表现出干预和衍射现象的是射线B红外线有显著的热效应，紫外线有显著的化学作用CX射线的穿透本领比射线更强D低温物体不能辐射红外线解析：干预和衍射现象是光的波动性的表达，波长越长，越容易产生，而射线波长最短，故A项错误；频率越高，穿透本领越强，故C项错误；一切物体都能辐射红外线，故D项错误，B项正确答案：B4(多项选择)许多光学现象在科学技术上得到了应用，以下对一些应用的解释，正确的选项是()A紫外验钞机是利用紫外线的化学作用BX光透视利用的是光的衍射现象C工业上的金属探伤利用的是射线具有极强穿透能力D红外遥感技术利用了一切物体都在不停地辐射红外线的现象解析：紫外验钞机是利用紫外线照射印刷在钞票上的荧光文字，发出可见光，使这些文字能被肉眼看到，利用了紫外线的荧光效应，A项错误；X射线具有较强的穿透能力，在医学上用它来透视人体，检查病变和骨折情况，B项错误；射线具有极强的穿透能力，工业上的金属探伤就是利用这个原理，C项正确；一切物体都在不停地辐射红外线，红外遥感技术就是利用这个原理，D项正确答案：CD5太阳风暴袭击地球时，太阳日冕抛射出的大量带电粒子流击中地球磁场，产生了强磁暴不仅会影响通信，威胁卫星，而且会破坏臭氧层臭氧层作为地球的保护伞，是因为臭氧能吸收太阳辐射中()A波长较短的可见光 B波长较长的可见光C波长较短的紫外线 D波长较长的红外线解析：臭氧层的主要作用就是吸收由太阳射向地球的紫外线，从而有效地保护地球上的动植物，故C项正确答案：C6(多项选择)关于紫外线的作用和特性，以下说法正确的选项是()A一切物体都在不停地辐射紫外线B紫外线能杀菌消毒是因为紫外线具有较高能量，可以穿透细胞膜C紫外线具有较强的穿透能力，可以穿透人的皮肤，破坏内脏器官D紫外线具有荧光作用解析：一切物体都在不停地辐射红外线，而不是紫外线，A项错误；射线具有较强的穿透能力，可以穿透人的皮肤，破坏内脏器官，故C项错误答案：BD7(多项选择)关于电磁波谱，以下说法中正确的选项是()AX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紫外线比紫光更容易发生干预和衍射D在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是射线解析：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A项正确；射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高，故B项正确；在电磁波谱中从无线电波到射线，波长逐渐减小，频率逐渐增大，而波长越长，越容易发生干预、衍射现象，因此紫光比紫外线更容易发生干预和衍射现象，无线电波最容易发生衍射现象，故C、D两项错误答案：AB8关于生活中遇到的各种波，以下说法正确的选项是()A电磁波可以传递信息，声波不能传递信息B 在通话时涉及的波既有电磁波又有声波C太阳光中的可见光和医院“B超中的超声波传播速度相同D遥控器发出的红外线波长和医院“CT中的X射线波长相同解析：声波、电磁波都能传递能量和信息，A项错误；在 通话过程中，既涉及电磁波又涉及声波，B项正确；可见光属于电磁波，B超中的超声波是声波，波速不同，C项错误；红外线波长较X射线波长长，故D项错误答案：B9以下关于X射线的表达正确的选项是()X射线可用来为食用水消毒X射线由高速移动的中子组成X射线可使照相胶卷感光X射线可用于电视播送X射线可用于消灭害虫X射线可用于探测隐藏在行李中的武器X射线可用于搜索在泥石流中被埋的生还者A只有和 B只有、和C只有和 D只有和解析：X射线具有很强的穿透能力，主要应用于医学检查、工业探伤等领域答案：B10我国进行第三次大熊猫普查时，首次使用了全球卫星定位系统和RS卫星红外遥感技术，详细调查了珍稀动物大熊猫的种群、数量、栖息地周边情况等，红外遥感利用了红外线的()A热效应 B相干性C反射性能好 D波长较长，易衍射解析：红外线的波长较长，衍射现象明显，容易穿透云雾、烟尘，因此被广泛应用于红外遥感和红外高空摄影，故D项正确答案：D能力达标11.近来军事行动中，士兵都配戴“红外夜视仪，以便在夜间也能清楚地看清目标，这主要是因为()A“红外夜视仪发射出强大的红外线，照射被视物体B一切物体均不停地辐射红外线C一切高温物体不停地辐射红外线D“红外夜视仪发射出射线，放射性物体受到激发而发出红外线解析：一切物体都不停地向外辐射红外线，不同物体辐射出来的红外线不同采用红外线接收器，可以清楚地分辨出物体的形状、大小和位置，而且不受白天和夜晚的影响故B项正确答案：B12如下图的球形容器中盛有含碘的二硫化碳溶液，在太阳光的照射下，地面呈现的是圆形黑影，在黑影中放一支温度计，可发现温度计显示的温度明显上升，那么由此可断定()A含碘的二硫化碳溶液对于可见光是透明的B含碘的二硫化碳溶液对于紫外线是不透明的C含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的D含碘的二硫化碳溶液对于红外线是不透明的解析：地面呈现的是圆形黑影，说明可见光不能穿透；在黑影中放一支温度计，发现温度计显示的温度明显上升，说明红外线能够穿透答案：C13红外遥感卫星通过接收地面物体发出的红外辐射来探测地面物体的状况地球大气中的水汽(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，只有一局部能够通过大气层被遥感卫星接收如下图为水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()A2.53.5 m B44.5 mC57 m D813 m解析：由题图可知，813 m波段的红外线，水和CO2几乎均不吸收，故D项正确，A、B、C三项错误答案：D14波长为50 m100 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？假设传到相隔1 500 km的远处至少需要多长时间？解析：由cf得，f1 Hz6106 Hz，f2 Hz3106 Hz，所以频率范围为3106 Hz6106 Hz由xct可得t s5103 s答案：3106 Hz6106 Hz5103 s15家用微波炉中使用的微波频率为2 450 MHz，它的波长是多少？某播送电台发射的电磁波的波长是500 m，它的频率是多少？解析：微波炉的微波频率是2 450 MHz，即f2 450106 Hz，由cf得 m0.122 m.f Hz6105 Hz.答案：0.122 m6105 Hz