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4.4 电磁波谱
1.在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线(X射线)三个波段的频率高低关系是(　B　)
A. 红外线的频率最高，可见光的频率最低
B. 伦琴射线的频率最高，红外线的频率最低
C. 可见光的频率最高，红外线的频率最低
D. 伦琴射线的频率最高，可见光的频率最低
【解析】在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线(X射线)按照频率从高到低的排列顺序是：伦琴射线(X射线)、可见光、红外线，B正确。
2.下列各组电磁波按衍射能力由强到弱排列中，正确的是(　B　)
A. γ射线、红外线、紫外线、可见光
B. 红外线、可见光、紫外线、γ射线
C. 可见光、红外线、紫外线、γ射线
D. 紫外线、可见光、红外线、γ射线
【解析】波长越长，衍射能力越强，按波长由长到短的排列顺序是：红外线、可见光、紫外线、γ射线，B正确。
3.一种电磁波射到半径为1 m的孔上，可发生明显的衍射现象，由此可知这种波属于电磁波谱中的(　C　)
A. γ射线 B. 可见光
C. 无线电波 D. 紫外线
【解析】由发生明显的衍射现象的条件可知，障碍物或孔的尺寸和波长相差不多或比波长还要小。电磁波谱中只有无线电波的波长大于1 mm，可见光、紫外线、γ射线的波长更短，故只有无线电波射到半径为1 m的孔上，才可能发生明显的衍射现象，C正确。
4.[2020·浙江7月选考]下列关于红外体温计测量体温的说法，正确的是(　D　)
A. 当体温超过37.3 ℃时人体才辐射红外线
B. 当体温超过周围空气温度时人体才辐射红外线
C. 红外体温计是依据体温计发射红外线来测体温的
D. 红外体温计是依据人体温度越高，辐射的红外线强度越大来测体温的
【解析】所有物体都会辐射出红外线，A、B错误；红外体温计是依据人体发射红外线来测体温的，且人体温度越高，辐射的红外线强度越大，C错误，D正确。
5.关于紫外线，下列说法中正确的是(　C　)
A. 照射紫外线可增进人体对钙的吸收，因此人们应尽可能多地接受紫外线的照射
B. 一切高温物体发出的光都含有紫外线
C. 紫外线有很强的荧光效应，常被用于防伪
D. 紫外线有杀菌消毒的作用，是因为其有热效应
【解析】由于紫外线有显著的生理作用，杀菌能力较强，在医疗上有其应用，但是过多地接受紫外线的照射，对人体也是有害的，A、D错误；并不是所有的高温物体发出的光都含有紫外线，B错误；紫外线有很强的荧光效应，可用于防伪，C正确。
6.如图所示，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，下列说法中，正确的是(　C　)
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】紫外线具有荧光效应，红外线热效应明显，可见光有视觉感应。地面呈现的是圆形黑影，说明含碘的二硫化碳溶液对于可见光是不透明的；温度计显示的温度明显上升，红外线热效应明显，故说明含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的，C正确。
7.下列说法中，正确的是(　A　)
A. 交警通过发射超声波测量车速利用了波的多普勒效应
B. 紫外线的穿透本领较强，医疗方面可以杀菌消毒还可以透视
C. 医生用超声检查胆结石，是因为超声波波长较长，遇到结石更容易发生衍射
D. 第四代移动通信系统(4G)采用1 880~2 690 MHz间的四个频段，该电磁波信号的磁感应强度随时间是均匀变化的
【解析】交警通过发射超声波测量车速利用了波的多普勒效应，A正确；紫外线可以杀菌消毒，但不能透视，B错误；医生用超声检查胆结石，是因为超声波波长较短，遇到结石不容易发生衍射，C错误；第四代移动通信系统(4G)采用1 880~2 690 MHz间的四个频段，该电磁波信号的磁感应强度随时间是周期性变化的，D错误。
8.(多选)许多光的特性在科学技术上得到了应用，下列说法中，正确的是(　CD　)
A. 紫外验钞机是利用紫外线的化学作用
B. X射线用于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γ射线具有极强的穿透能力
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特点
【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错误；γ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正确。
9.太阳表面温度约有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；宇宙间的温度约为3 K，所发出的辐射被称为“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，应该选择的波段是(　A　)
A. 无线电波
B. 紫外线
C. X射线
D. γ射线
【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，A正确。
10.太阳光通过三棱镜时，在竖直放置的屏幕上形成如图所示的光带NP(忽略三棱镜对各色光的吸收)。若将灵敏温度计的测温端放在屏幕上的MN、NP、PQ区域，则温度计的示数最大的区域是(　C　)
A. MN B. NP
C. PQ D. 无法确定
【解析】由光的色散可知P、N分别是红光和紫光，所以PQ区域是红外线，红外线有明显的热效应，则该区域温度最高，C正确。
11.(多选)第5代移动通信技术(简称5G)，是新一代蜂窝移动通信技术，如表所示为5G使用的无线电波的频率范围。已知光在真空中的传播速度c＝3×108 m/s，1 MHz＝1×106 Hz，下列说法中，正确的是(　AC　)
频率范围名称 对应的频率范围
FR1 450~6 000 MHz
FR2 24 250~52 600 MHz
A. FR1比FR2中的无线电波的衍射能力更强
B. 在真空中传播时，FR2比FR1中的无线电波的波长更长
C. 在真空中传播时，FR2中频率为28 000 MHz的无线电波波长约为10.7 mm
D. 在真空中传播时，FR2比FR1中的无线电波的传播速度更大
【解析】FR1比FR2对应的频率小，由λ＝，则FR1的波长较大，衍射能力更强，A正确，B错误；在真空中传播时，FR2中频率为28 000 MHz的无线电波波长λ＝ m ≈1.07×10－2 m＝10.7 mm，C正确；在真空中传播时，FR2与FR1中的无线电波的传播速度相同，均为3×108 m/s，D错误。
12.雷达测距防撞控制系统(简称DTR)是利用脉冲电磁波来测定目标的位置和速度的设备，某机场的引导雷达发现一架飞机正向雷达正上方匀速飞来，已知该雷达显示屏上相邻刻度线之间的时间间隔为1.0×10－4 s，某时刻雷达显示屏上显示的波形如图甲所示，A脉冲为发射波，B脉冲为目标反射波，经t＝170 s后该飞机到达雷达正上方，雷达发射和被反射的波形如图乙所示，则该飞机速度大小约为多少？
【答案】306 m/s
【解析】由图示信息可知，比较远时，脉冲波显示的距离s＝ m＝6×104 m，当飞机到达雷达正上方后，距离s'＝ m＝3×104 m，由于开始时飞机在斜上方，后来飞机到达正上方，所以飞机的速度v＝ m/s≈306 m/s。(共22张PPT)
四、电磁波谱
电磁振荡与电磁波
第四章
高中物理 选择性必修 第二册
必 备 知 识 练
1.在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线(X射线)三个波段
的频率高低关系是(　　)
A. 红外线的频率最高，可见光的频率最低
B. 伦琴射线的频率最高，红外线的频率最低
C. 可见光的频率最高，红外线的频率最低
D. 伦琴射线的频率最高，可见光的频率最低
【解析】在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线(X射线)按照频率从高到低的排列顺序是：伦琴射线(X射线)、可见光、红外线，B正确。
B
2.下列各组电磁波按衍射能力由强到弱排列中，正确的是(　　)
A. γ射线、红外线、紫外线、可见光
B. 红外线、可见光、紫外线、γ射线
C. 可见光、红外线、紫外线、γ射线
D. 紫外线、可见光、红外线、γ射线
【解析】波长越长，衍射能力越强，按波长由长到短的排列顺序是：红外线、可见光、紫外线、γ射线，B正确。
B
3.一种电磁波射到半径为1 m的孔上，可发生明显的衍射现象，
由此可知这种波属于电磁波谱中的(　　)
A. γ射线 B. 可见光
C. 无线电波 D. 紫外线
【解析】由发生明显的衍射现象的条件可知，障碍物或孔的尺寸和波长相差不多或比波长还要小。电磁波谱中只有无线电波的波长大于1 mm，可见光、紫外线、γ射线的波长更短，故只有无线电波射到半径为1 m的孔上，才可能发生明显的衍射现象，C正确。
C
4.[2020·浙江7月选考]下列关于红外体温计测量体温的说法，
正确的是(　　)
A. 当体温超过37.3 ℃时人体才辐射红外线
B. 当体温超过周围空气温度时人体才辐射红外线
C. 红外体温计是依据体温计发射红外线来测体温的
D. 红外体温计是依据人体温度越高，辐射的红外线强度越大来测体温的
【解析】所有物体都会辐射出红外线，A、B错误；红外体温计是依据人体发射红外线来测体温的，且人体温度越高，辐射的红外线强度越大，C错误，D正确。
D
5.关于紫外线，下列说法中正确的是(　　)
A. 照射紫外线可增进人体对钙的吸收，因此人们应尽可能多地接受紫外线的照射
B. 一切高温物体发出的光都含有紫外线
C. 紫外线有很强的荧光效应，常被用于防伪
D. 紫外线有杀菌消毒的作用，是因为其有热效应
【解析】由于紫外线有显著的生理作用，杀菌能力较强，在医疗上有其应用，但是过多地接受紫外线的照射，对人体也是有害的，A、D错误；并不是所有的高温物体发出的光都含有紫 外线，B错误；紫外线有很强的荧光效应，可用于防伪，C正 确。
C
6.如图所示，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，下列说法中，正确的是
(　　)
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
C
【解析】紫外线具有荧光效应，红外线热效应明显，可见光有视觉感应。地面呈现的是圆形黑影，说明含碘的二硫化碳溶液对于可见光是不透明的；温度计显示的温度明显上升，红外线热效应明显，故说明含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的，C正确。
7.下列说法中，正确的是(　　)
A. 交警通过发射超声波测量车速利用了波的多普勒效应
B. 紫外线的穿透本领较强，医疗方面可以杀菌消毒还可以透视
C. 医生用超声检查胆结石，是因为超声波波长较长，遇到结石更容易发生衍射
D. 第四代移动通信系统(4G)采用1 880~2 690 MHz间的四个频段，该电磁波信号的磁感应强度随时间是均匀变化的
A
【解析】交警通过发射超声波测量车速利用了波的多普勒效应，A正确；紫外线可以杀菌消毒，但不能透视，B错误；医生用超声检查胆结石，是因为超声波波长较短，遇到结石不容易发生衍射，C错误；第四代移动通信系统(4G)采用1 880~2 690 MHz间的四个频段，该电磁波信号的磁感应强度随时间是周期性变化的，D错误。
8.(多选)许多光的特性在科学技术上得到了应用，下列说法中，正确的是(　 　)
A. 紫外验钞机是利用紫外线的化学作用
B. X射线用于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γ射线具有极强的穿透能力
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特点
CD
【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错误；γ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正确。
关 键 能 力 练
9.太阳表面温度约有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；宇宙间的温度约为3 K，所发出的辐射被称为“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
择的波段是(　　)
A. 无线电波 B. 紫外线
C. X射线 D. γ射线
A
【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，A正确。
10.太阳光通过三棱镜时，在竖直放置的屏幕上形成如图所示的光带NP(忽略三棱镜对各色光的吸收)。若将灵敏温度计的测温端放在屏幕上的MN、NP、PQ区域，则温度计的示数最大的区域是(　　)
A. MN B. NP
C. PQ D. 无法确定
【解析】由光的色散可知P、N分别是红光和紫光，所以PQ区域是红外线，红外线有明显的热效应，则该区域温度最高， C正确。
C
11.(多选)第5代移动通信技术(简称5G)，是新一代蜂窝移动通信技术，如表所示为5G使用的无线电波的频率范围。已知光在真空中的传播速度c＝3×108 m/s，1 MHz＝1×106 Hz，下列说法中，正确的是
频率范围名称 对应的频率范围
FR1 450~6 000 MHz
FR2 24 250~52 600 MHz
(　 　)
A. FR1比FR2中的无线电波的衍射能力更强
B. 在真空中传播时，FR2比FR1中的无线电波的波长更长
C. 在真空中传播时，FR2中频率为28 000 MHz的无线电波波长约为10.7 mm
D. 在真空中传播时，FR2比FR1中的无线电波的传播速度更大
AC
【解析】FR1比FR2对应的频率小，由λ＝，则FR1的波长较
大，衍射能力更强，A正确，B错误；在真空中传播时，FR2中频率为28 000 MHz的无线电波波长λ＝ m ≈1.07×10－2 m＝10.7 mm，C正确；在真空中传播时，FR2与FR1中的无线电波的传播速度相同，均为3×108 m/s，D错误。
12.雷达测距防撞控制系统(简称DTR)是利用脉冲电磁波来测定目标的位置和速度的设备，某机场的引导雷达发现一架飞机正向雷达正上方匀速飞来，已知该雷达显示屏上相邻刻度线之间的时间间隔为1.0×10－4 s，某时刻雷达显示屏上显示的波形如图甲所示，A脉冲为发射波，B脉冲为目标反射波，经t＝170 s后该飞机到达雷达正上方，雷达发射和被反射的波形如图乙所示，则该飞机速度大小约为多少？
【答案】306 m/s
【解析】由图示信息可知，比较远时，脉冲波显示的距离s＝ m＝6×104 m，当飞机到达雷达正上方后，距离s'＝ m＝3×104 m，由于开始时飞机在斜上方，后来飞机到达正上方，所以飞机的速度v＝ m/s≈306 m/s。4.4 电磁波谱
1.在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线(X射线)三个波段的频率高低关系是(　 )
A. 红外线的频率最高，可见光的频率最低
B. 伦琴射线的频率最高，红外线的频率最低
C. 可见光的频率最高，红外线的频率最低
D. 伦琴射线的频率最高，可见光的频率最低
2.下列各组电磁波按衍射能力由强到弱排列中，正确的是(　 )
A. γ射线、红外线、紫外线、可见光
B. 红外线、可见光、紫外线、γ射线
C. 可见光、红外线、紫外线、γ射线
D. 紫外线、可见光、红外线、γ射线
3.一种电磁波射到半径为1 m的孔上，可发生明显的衍射现象，由此可知这种波属于电磁波谱中的(　 )
A. γ射线 B. 可见光
C. 无线电波 D. 紫外线
4.[2020·浙江7月选考]下列关于红外体温计测量体温的说法，正确的是(　 )
A. 当体温超过37.3 ℃时人体才辐射红外线
B. 当体温超过周围空气温度时人体才辐射红外线
C. 红外体温计是依据体温计发射红外线来测体温的
D. 红外体温计是依据人体温度越高，辐射的红外线强度越大来测体温的
5.关于紫外线，下列说法中正确的是(　 )
A. 照射紫外线可增进人体对钙的吸收，因此人们应尽可能多地接受紫外线的照射
B. 一切高温物体发出的光都含有紫外线
C. 紫外线有很强的荧光效应，常被用于防伪
D. 紫外线有杀菌消毒的作用，是因为其有热效应
6.如图所示，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，下列说法中，正确的是(　 )
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
7.下列说法中，正确的是(　 )
A. 交警通过发射超声波测量车速利用了波的多普勒效应
B. 紫外线的穿透本领较强，医疗方面可以杀菌消毒还可以透视
C. 医生用超声检查胆结石，是因为超声波波长较长，遇到结石更容易发生衍射
D. 第四代移动通信系统(4G)采用1 880~2 690 MHz间的四个频段，该电磁波信号的磁感应强度随时间是均匀变化的
8.(多选)许多光的特性在科学技术上得到了应用，下列说法中，正确的是(　 )
A. 紫外验钞机是利用紫外线的化学作用
B. X射线用于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γ射线具有极强的穿透能力
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特点
9.太阳表面温度约有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；宇宙间的温度约为3 K，所发出的辐射被称为“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，应该选择的波段是(　 )
A. 无线电波
B. 紫外线
C. X射线
D. γ射线
10.太阳光通过三棱镜时，在竖直放置的屏幕上形成如图所示的光带NP(忽略三棱镜对各色光的吸收)。若将灵敏温度计的测温端放在屏幕上的MN、NP、PQ区域，则温度计的示数最大的区域是(　 )
A. MN B. NP
C. PQ D. 无法确定
11.(多选)第5代移动通信技术(简称5G)，是新一代蜂窝移动通信技术，如表所示为5G使用的无线电波的频率范围。已知光在真空中的传播速度c＝3×108 m/s，1 MHz＝1×106 Hz，下列说法中，正确的是(　 )
频率范围名称 对应的频率范围
FR1 450~6 000 MHz
FR2 24 250~52 600 MHz
A. FR1比FR2中的无线电波的衍射能力更强
B. 在真空中传播时，FR2比FR1中的无线电波的波长更长
C. 在真空中传播时，FR2中频率为28 000 MHz的无线电波波长约为10.7 mm
D. 在真空中传播时，FR2比FR1中的无线电波的传播速度更大
12.雷达测距防撞控制系统(简称DTR)是利用脉冲电磁波来测定目标的位置和速度的设备，某机场的引导雷达发现一架飞机正向雷达正上方匀速飞来，已知该雷达显示屏上相邻刻度线之间的时间间隔为1.0×10－4 s，某时刻雷达显示屏上显示的波形如图甲所示，A脉冲为发射波，B脉冲为目标反射波，经t＝170 s后该飞机到达雷达正上方，雷达发射和被反射的波形如图乙所示，则该飞机速度大小约为多少？

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