4.4 电磁波谱（Word）-【全效作业本】2022-2023学年高中选择性必修第二册物理（人教版2019）

4.4　电磁波谱 [见学生用书P67] 我们知道，不同频率的声音有不同的特性，如频率低于20 Hz的次声波可对人体造成伤害，频率为20～20 000 Hz的声波为人耳可听见的声音、频率高于20 000 Hz的超声波可用于金属探伤、打破结石等。那么不同频率的电磁波又有怎样的特性和用途呢？ 【答案】 1．下列家用电器中应用电磁波工作的是(　C　) A．电饭锅 B．洗衣机 C．微波炉 D．冰箱 【解析】 电饭锅是利用电流的热效应工作的，A不符合题意；洗衣机是利用电动机工作的，B不符合题意；微波炉是利用电磁波工作的，C符合题意；冰箱是利用电流做功实现内能转移的，D不符合题意。 2．按频率由小到大，下列电磁波谱排列顺序正确的是(　B　) A．红外线、无线电波、紫外线、可见光、γ射线、X射线 B．无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线 C．γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波 D．无线电波、紫外线、可见光、红外线、X射线、γ射线 【解析】 波长越长，频率越小，按照波长逐渐变小，即频率逐渐变大的顺序，电磁波谱可大致分为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，B正确。 3．如图所示是我国500 m口径球面射电望远镜(FAST)，它可以接收来自宇宙深处的电磁波。关于电磁波，下列说法正确的是(　D　) 第3题图 A. 只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波 B. 麦克斯韦通过实验捕捉到电磁波 C. 电磁波由真空进入某种介质传播时，波长变长 D. 一切物体都在辐射红外线，这种辐射与物体的温度有关 【解析】 只要空间某处的电场或磁场发生周期性变化，就会在其周围产生电磁波，均匀变化的电场或磁场周围不能产生电磁波，A错误；麦克斯韦提出电磁场理论，赫兹通过实验捕捉到电磁波，B错误；电磁波由真空进入某种介质传播时，频率不变，传播速度变小，根据λ＝可知，则波长变短，C错误；所有物体都辐射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强，D正确。 4．关于电磁波的应用，下列说法不正确的是(　A　) A．医院里常用X射线对病房和手术室进行消毒 B．工业上利用γ射线检查金属部件内部的缺陷 C．刑侦上用紫外线拍摄指纹照片，因为紫外线波长短、分辨率高 D．卫星用红外遥感技术拍摄云图照片，因为红外线衍射能力较强 【解析】 医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒，A错误；γ射线具有较强的穿透性，故工业上利用γ射线检查金属内部的缺陷，B正确；刑侦上用紫外线拍摄指纹照片，因为紫外线波长短，衍射条纹间距小，分辨率高，C正确；红外线的波长较长，衍射能力较强，D正确。 5．风云二号卫星发送回地面的红外云图是由卫星上设置的可以接收云层辐射的红外线的感应器完成的，云图上的黑白程度是由辐射红外线的云层温度高低决定的，这是利用了红外线的(　B　) 第5题图 A．穿透性 B．热效应 C．可见性 D．化学效应 【解析】 红外线属于不可见光，人眼无法观察到，C错误；红外线的波长长，频率低，穿透能力较弱，A错误；红外线具有热效应，物体温度越高，向外辐射的红外线越强，利用这一性质可得到大气层遥感图，B正确，D错误。 6．下列说法正确的是(　B　) A．各种电磁波中，最容易表现出干涉和衍射现象的是γ射线 B．红外线有显著的热效应，紫外线有显著的荧光效应 C．X射线的穿透能力比γ射线更强 D．在电磁波谱中，X射线与γ射线有很大一部分重叠区域，因此二者产生机理应该是一样的 【解析】 在电磁波谱中最容易发生衍射的是无线电波，波长越长，波动性越明显，A错误；红外线有显著的热效应，紫外线有显著的荧光效应，B正确；X射线波长比γ射线长，穿透力不及γ射线，C错误；在电磁波谱中，X射线与γ射线有很大部分重叠区域，但二者产生机理不同，D错误。 7．当前，新冠病毒(COVID－19)在威胁着全世界人民的生命健康，红外测温枪在疫情防控过程中发挥了重要作用。红外测温枪与传统的热传导测温仪器相比，具有响应时间短、测温效率高、操作方便、防交叉感染(不用接触被测物体)的特点。下列关于红外测温枪的说法正确的是(　C　) A．红外测温枪工作原理和水银体温计测量原理相同，都是利用热胀冷缩原理 B．红外测温枪能接收到的是身体的热量，通过热传导到达红外测温枪进而显示出体温 C．红外测温枪利用了一切物体都在不停地发射红外线，而且发射红外线强度与温度有关，温度越高，发射红外线强度就越大的原理 D．红外线也属于电磁波，其波长小于紫外线的波长 【解析】 自然界所有的物体，都在不停地向外发出辐射能量，这些能量以电磁波的形式存在。红外测温枪接收到人体辐射出的红外线，通过波长、强度与温度的关系，就可以得到人体的温度，而水银体温计是利用热胀冷缩原理工作的，A、B错误，C正确；红外线波长范围为0.8～