高二物理人教版（2019）选择性必修二4.4电磁波谱 课时作业（含解析）

4.4电磁波谱
一、单选题
1．有关电磁波，下列说法中正确的是（　　）
A．电磁波必须依赖介质传播 B．红外线的波长比紫外线的波长长
C．只要有电场和磁场，就能产生电磁波 D．在真空中不同频率的电磁波传播速度不同
2．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
3．下列关于电磁波的说法，错误的是（　　）
A．电磁波在真空中的传播速度等于光速
B．电磁波和声波一样传播时也需要介质
C．电磁波的波长越大频率越小
D．可见光也是电磁波
4．电磁波应用极其广泛，家用微波炉的微波频率为，医院对人体透视的X射线的频率为，广播电台的短波频率为，它们的大小关系正确的是（　　）
A． B． C． D．
5．下列关于电磁波及其应用的说法正确的是（　　）
A．麦克斯韦预言并通过实验捕捉到了电磁波
B．电磁波的传播需要介质，它的传播速度等于光速
C．电磁波谱中频率最大的是无线电波
D．红外线可以用来加热理疗，紫外线可以用来消毒
6．下列说法正确的是(　　)
A．雨后天空中的彩虹是由光的干涉产生的
B．紫外线可杀菌消毒是因为它有较强的热效应
C．红光和黄光分别通过同一双缝干涉装置，红光形成的相邻亮条纹间距大
D．观察者相对于频率一定的声源运动时，接收到声波的频率与波源频率相同
7．关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是（　　）
A．红外线具有很强的穿透本领，常用来在医学上进行人体透视
B．适量的紫外线照射有利于人的健康
C．紫外线热效应显著，制成了紫外线炉
D．射线最容易用来观察衍射现象
8．某同学利用太阳光和三棱镜重复了牛顿的色散实验，并将5支相同的温度计分别放在屏幕A、B、C、D、E五处位置，其中B处是红光边缘，D处是紫光边缘，观察到的现象是A处的温度计升温最快，下列解释最合理的是（ ）
A．A处照射到的电磁波波长最长 B．A处照射到的电磁波能量最大
C．A处照射到的电磁波含有红外线 D．A处照射到的电磁波含有紫外线
二、多选题
9．关于电磁波的以下说法正确的是（ ）
A．只要有电场或磁场就一定能产生电磁波
B．电磁波是运动中的电磁场，是一种物质
C．电磁波是横波，不能发生偏振现象
D．红外线、可见光、紫外线都属于电磁波
10．下列关于电磁波的说法，正确的是（　　）
A．电磁波不能在真空中传播 B．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在
C．红外线可以用于加热理疗 D．紫外线可以消毒
11．下列说法正确的是（　　）
A．若宇航员把摆钟由地球搬到月球表面，摆钟会变慢
B．做简谐运动的弹簧振子，当它每次经过同一位置时，加速度与速度一定相同
C．机械波在介质中的传播速度仅由介质本身的性质决定，而与机械波的频率无关
D．卫星遥感技术是利用红外线探测器接收物体发出的红外线来探测被测物体的特征的
E．交通警察向远离警车的车辆发送频率为的超声波，测得返回警车的超声波频率将大于
12．如图所示是X射线管的示意图，下列有关X射线管或X射线的说法中正确的有（ ）
X射线管的主要部件及其作用如下表：
A．高压电源的右端为正极
B．蓄电池也可用低压交流电源代替
C．X射线是由对阴极A发出的
D．X射线的波长比可见光长
三、解答题
13．请按照波长从大到小的顺序列出电磁波谱．
14．某氦氖激光器发出的红光波长范围非常窄，中心波长为，宽度为。求该激光器发射的红光中心频率及频率范围。
15．某雷达工作时，发射电磁波的波长为λ＝20 cm，每秒发射的脉冲数为n＝5 000，每个脉冲持续时间t＝0.02 μs，求电磁波的振荡频率为多少？最大侦察距离是多少？
参考答案：
1．B
【详解】A．电磁波可以在真空中传播，故A错误；
B．红外线的波长比紫外线的波长长，故B正确；
C．周期性变化的电场和磁场才能产生电磁波，故C错误；
D．在真空中不同频率的电磁波传播速度均等于光速，故D错误。
故选B。
2．A
【详解】按波长由大到小的排列顺序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线。
故选A。
3．B
【详解】A．光是电磁波，即电磁波在真空中的传播速度等于真空中的光速，故A正确，不符合题意；
B．电磁波传播时不需要介质，声波传播时需要介质，故B错误，符合题意；
C．在真空中，所有电磁波的传播速度相等，都等于光速c，则知波速与波长、频率无关，根据波速公式可知波长越大，频率越小，故C正确，不符合题意；
D．可见光和不可见光都是光，都是电磁波，故D正确，不符合题意。
故选B。
4．C
【详解】微波炉的频率范围一般是f1=2×105MHz~3×105MHz；X射线的频率范围f2=1010MHz~1014MHz；广播电台的短波频率是f3=6~30MHz，因此有，ABD错误，C正确。
故选C
5．D
【详解】A．麦克斯韦预言了电磁波，赫兹通过实验捕捉到了电磁波，A错误；
B．电磁波的传播不需要介质，在真空中也可以传播，在真空中它的传播速度等于光速，B错误；
C．电磁波谱中波长最大的是无线电波，C错误；
D．红外线可以用来加热理疗，紫外线可以用来消毒，D正确。
故选D。
6．C
【详解】A. 雨后天空中的彩虹是由光的折射产生的，选项A错误；
B. 紫外线可杀菌消毒是因为它有较强的化学效应，选项B错误；
C. 红光和黄光分别通过同一双缝干涉装置，因红光的波长较大，由可知，红光形成的相邻亮条纹间距大，选项C正确；
D. 根据多普勒效应可知，观察者相对于频率一定的声源靠近时，接收到声波的频率大于波源频率；观察者相对于频率一定的声源远离时，接收到声波的频率小于波源频率；选项D错误；
7．B
【详解】AC．红外线具有很强的热效应，制成了红外线炉，穿透能力很差，故AC错误；
B．适量的紫外线照射有利于人的健康，过量照射有害身体健康，故B正确；
D．射线波长很短，不容易用来观察衍射现象，故D错误。
故B正确。
8．C
【详解】由于红外线的热效应最明显，因此A处照射到的电磁波中一定含有红外线。
故选C。
9．BD
【详解】A．变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场；均匀变化的磁场产生稳定电场，不能产生电磁波，故A错误；
B．电磁波是运动中的电磁场，是一种物质，故B正确；
C．偏振是横波特有的现象，电磁波是横波，故C错误；
D．红外线、可见光、紫外线都属于电磁波，故D正确；
故选BD．
10．CD
【详解】A．电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，A错误；
B．麦克斯韦预言了电磁波存在，赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，B错误；
CD．根据红外线的热效应原理可以用来加热理疗，根据紫外线的荧光效应可以用来消毒、杀菌，CD正确。
故选CD。
11．ACD
【详解】A．根据单摆周期公式
由于月球表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，故把同一个摆钟由地球搬到月球，摆钟摆动周期会变长，A正确；
B．做简谐运动的物体。当它每次经过同一位置时，位移相同，加速度相同，速度有来回两个不同方向，故速度不一定相同，B错误；
C．机械波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定，与波的频率无关，C正确；
D．卫星遥感技术是利用红外线探测器接收物体发出的红外线来探测被测物体的特征的，D正确；
E．根据多普勒效应，交通警察向远离警车的车辆发送频率为的超声波，测得返回警车的超声波频率将小于，E错误。
故选ACD。
12．ABC
【详解】AC. X射线管利用高速电子撞击金属靶面产生 X射线的真空电子器件。灯丝K发热发出热电子，热电子在高压电源的作用下加速形成高速电子流，射到对阴极上就会产生X射线，所以高压电源的右端为正极，X射线是由对阴极A发出的，故AC正确；
B.灯丝加热的低压电源可以是蓄电池，也可以用低压交流电源代替，故B正确；
D.X射线是原子内层电子受到激发后产生的，它的波长比紫外线还要短，比可见光的波长更短，它的穿透本领很强，能使包在黑纸里的照相底片感光，故D错误。
故选ABC。
13．无线电波，红外线，可见光，紫外线，x射线，γ射线
【详解】波长从大到小的顺序列出电磁波谱：无线电波，红外线，可见光，紫外线，X射线，γ射线．
14．，
【详解】发射的红光中心频率

最大波长为
最小波长为
则最大频率为
最小频率为
则频率范围。
15．1.5×109 Hz；30 km
【详解】由c＝λf，可得电磁波的振荡频率
f＝＝ Hz＝1.5×109 Hz
电磁波在雷达发射相邻两个脉冲的时间间隔内，雷达必须接收到反射回来的电磁脉冲，否则会与后面的电磁脉冲重叠而影响测量，设最大侦察距离为x，则
2x＝cΔt
而
Δt＝－t
所以
x＝≈30 km.
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高二物理人教版（2019）选择性必修二4.4电磁波谱 课时作业（含解析）