4.4 电磁波谱-【无畏物理】2024-2025学年高二物理同步学案（人教版2019选择性必修二）

高中物理 选择性必修二 第四章 电磁振荡与电磁波 4.4 电磁波谱 电磁波谱 知识点一 1．概念：按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱。 2．电磁波谱的排列 3．不同电磁波的特点及应用 特点 用途 无线电波 波动性强 通讯、广播、导航 红外线 热作用强 加热、遥测、遥感、红外线制导 可见光 感光性强 照明、照相等 紫外线 化学作用、荧光效应 杀菌消毒、治疗皮肤病等 X射线 穿透力强 检查、探测、透视、治疗 γ射线 穿透力最强 探测、治疗 (1)无线电波：波长大于1 mm(频率低于300 GHz)的电磁波称作无线电波，主要用于通信、广播及其他信号传输． 雷达是利用电磁波遇到障碍物要发生反射，以此来测定物体位置的无线电设备，其利用的是波长较短的微波． (2)红外线： ①红外线是一种光波，波长比无线电波短，比可见光长． ②所有物体都发射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强． ③红外线的应用主要有红外遥感和红外体温计． (3)可见光：可见光的波长在400～760 nm之间． (4)紫外线： ①波长范围在5～370_nm之间，不能引起人的视觉． ②具有较高的能量，应用于灭菌消毒，具有较强的荧光效应，用来激发荧光物质发光． (5)X射线和γ射线 ①X射线波长比紫外线短，有很强的穿透本领，用来检查金属构件内部有无裂纹或气孔，医学上用于检查人体的内部器官． ②γ射线波长比X射线更短，具有很高的能量，穿透力更强，医学上用来治疗某些癌症，工业上也可用于探测金属构件内部是否有缺陷． 4．电磁波的能量 各种各样的仪器能够探测到许许多多电磁波，说明电磁波具有能量，电磁波是一种物质。 5．太阳辐射的特点 太阳辐射的能量集中在可见光、红外线和紫外线三个区域，在眼睛最敏感的黄绿光附近，辐射的能量最强。 基础过关 1． 思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)电磁波按照频率由高到低依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。 ( ) (2)各种电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是γ射线。 ( ) (3)电磁波的波长越长，相同时间传递的信息量越大。 ( ) (4)太阳辐射的能量集中在红外线、可见光、紫外线三个区域。 ( ) (5)各种电磁波在本质上是一样的，都能够发生反射、折射、衍射和干涉。 ( ) (6)红外线有显著的热效应，紫外线有显著的化学作用． ( ) (7)低温物体不能辐射红外线． ( ) (8)可利用红外线的荧光效应辨别人民币的真伪． ( ) (9)紫外线在真空中的传播速度大于可见光在真空中的传播速度． ( ) (10)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。 ( ) (11)X射线的穿透本领比γ射线更强． ( ) 2．关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是(　 　) 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．过强的紫外线照射能促进维生素D的合成从而有利于人体皮肤健康 C．电磁波中频率最大的是γ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 3．电磁波包含了γ射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是(　 　) A．无线电波、红外线、紫外线、γ射线 B．红外线、无线电波、γ射线、紫外线 C．γ射线、红外线、紫外线、无线电波 D．紫外线、无线电波、γ射线、红外线 对电磁波谱的理解 考点一 【例1】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)用理疗“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 D．X射线的很强的贯穿力 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 【例2】(多选)关于电磁波谱，下列说法正确的是(　 　) A．波长不同的电磁波在本质上完全相同 B．电磁波的波长若差异太大则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　 【例3】各种不同频率范围的电磁波按频率由高到低的排列顺序是(　 　) A．γ射线、紫外线、可见光、红外线 B．γ射线、红外线、紫外线、可见光 C．紫外线、可见光、红外线、γ射线 D．红外线、可见光、紫外线、γ射线　 【例4】无线电波的中波波长范围为200～3 000 m。求该波段的频率范围。 课后巩固 1．【难度1】(电磁波谱)(多选)在电磁波中，波长按从长到短排列的是(　 　) A．无线电波、可见光、红外线 B．无线电波、可见光、γ射线 C．红光、黄光、绿光 D．紫外线、X射线、γ射线　 2．【难度1】下列各组电磁波，按波长由长到短的顺序排列正确的是(　 　) A．γ射线、红外线、紫外线、可见光 B．红外线、紫外线、可见光、γ射线 C．可见光、红外线、紫外线、γ射线 D．红外线、可见光、紫外线、γ射线 3．【难度1】(电磁波的特性及应用)电磁波在生活中有着广泛的应用．不同波长的电磁波具有不同的特性，因此也有不同的应用．下列器材与其所应用的电磁波对应关系不正确的是(　 　) A．雷达——无线电波 B．手机——X射线 C．紫外消毒柜——紫外线 D．遥控器——红外线　 4．【难度1】下列关于紫外线的说法正确的是 (　 　) 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，常被用来防伪 D．紫外线有杀菌消毒的作用，是因为其有热效应 5．【难度1】(多选)对红外线的作用及来源的叙述中正确的有(　 　) A．一切物体都在不停地辐射红外线 B．红外线有很强的荧光效应 C．红外线最显著的作用是热效应 D．红外线容易穿过云雾、烟尘 6．【难度1】在抗击新冠病毒的过程中，广泛使用了红外体温计测量体温如图．下列说法正确的是(　 　) 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 7．【难度2】在电磁波谱中，红外线、可见光和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．可见光的频率最大，红外线的频率最小 C． X射线频率最大，红外线的频率最小 D．X射线频率最大，可见光的频率最小 8．【难度2】关于各种电磁波的性质比较，下列说法中正确的有(　 　) A．由于红外线的波长比可见光长，所以比可见光更难发生干涉、衍射 B．由于γ射线的波长太短了，所以根本无法发生干涉、衍射 C．无论哪一种电磁波，在真空中的传播速度都相同 D．γ射线的穿透能力最强，所以用来透视人体，检查骨骼和其他病变情况 9．【难度2】(多选)关于电磁波谱，下列说法中正确的是(　 　) A．在真空中各种电磁波的传播速度都相同 B．γ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涉和衍射 D．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线 10．【难度2】下列说法正确的是(　 　) A．只有物体温度较高时才能向外辐射红外线 B．紫外线的主要作用是热作用 C．可见光比红外线容易发生衍射现象 D．X射线穿透力强，可用来进行人体透视 11．【难度2】下列说法中正确的是(　 　) A．医院用X光进行透视，是因为它是各种电磁波中穿透能力最强的 B．阳光可以晒黑皮肤，主要是阳光中红外线的作用 C．电取暖器利用了红外线的热作用 D．可见光比红外线容易发生衍射现象　 12．【难度2】关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是(　 　) A．电磁波可以传递信息，声波不能传递信息 B．手机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 13．【难度2】电磁波已广泛应用于很多领域。光波也是一种电磁波，下列说法正确的是(　 　) A． 手机发射和接收信号都是利用波长50～10米的短波传送的 B． 手机上网和Wifi上网都是利用光线传输信息的 C． 常用的遥控器通过发射紫外线脉冲信号来遥控电视机 D． 微波、红外线、紫外线、X射线的频率依次减小 14．【难度2】(多选)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，正确的是(　 　) A．紫外验钞机是利用紫外线的化学作用 B．X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γ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 15．【难度2】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、空调器等电器的开启与关闭。对于它们发出的“光”，下列说法中正确的是( 　) 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 16．【难度2】间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和民用目标。这种照相机能拍到晚上关灯行驶的汽车，即使车辆离开，也瞒不过它。这种遥感照相机敏感的电磁波属于(　 　) A．可见光波段　　 B．红外波段 C．紫外波段 D．X射线波段 17．【难度2】雷达向远处发射无线电波，每次发射的时间是1 μs，两次发射的时间间隔为100 μs，在指示器的荧光屏上呈现出的尖形波如图2所示，已知图中ab＝bc，障碍物与雷达之间的距离是多大？ 18．【难度2】(电磁波的特性及应用)某地的雷达正在跟踪一架向雷达匀速飞来的飞机．设某一时刻从雷达发出电磁波后到再接收到反射波历时200 μs；若距上一次发出电磁波后再经4 s又发出一个电磁波．雷达从发出电磁波到再接收到反射波历时186 μs，则该飞机的飞行速度多大？ 19．【难度3】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？ 1．【难度2】下列关于电磁波的说法中正确的是(　 　) A．频率越高，振荡电路向外发射电磁波的本领越大 B．均匀变化的磁场产生均匀变化的电场向外传播就形成了电磁波 C．在无线电波的传播中，微波适宜采用地波传播 D．红外线具有显著的热效应，其波长比紫外线的波长短 2．【难度2】(多选)关于电磁波谱，下列说法正确的是(　 ) A．波长不同的电磁波在本质上完全相同 B．电磁波的波长若差异太大则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 3．【难度2】(多选)物理学的发展推动了医学影像诊断技术的进步。一般来说，医生会根据病人的病情，通常可先做B超检查，如果发现某处有问题，再做CT；B超成像的基本原理是探头向人体发射超声波，CT在工作时发出X射线束对人体的某一部分进行扫描。关于超声波和X射线，下列说法中正确的是(　 　) A．超声波和X射线都能发生干涉和衍射现象 B．超声波和X射线都是电磁波 C．可见光和X射线在真空中传播速度相同 D．超声波和X射线都可以在真空中传播 4．【难度2】关于电磁波，下列说法中正确的是(　 　) A．X射线可用于医院里的消毒杀菌和地铁站的安检 B．γ射线是原子内层电子受激发而产生的，医学上用它治疗癌症 C．一切物体都可以产生红外线，红外线可用于加热、遥控和遥感 D．电磁波谱按粒子性从强到弱依次为γ射线、X射线、β射线、可见光、红外线和无线电波 1．【难度3】长波的波长范围为3 000～30 000 m，短波的波长范围为10～50 m，则长波的频率范围是___________，短波的频率范围是____________． 2．【难度3】5G是“第五代移动通信网络”的简称，目前世界各国正大力发展 5G网络。5G网络使用的无线电波通信频率在3.0 GHz以上的超高频段和极高频段(如图所示)，比目前4G及以下网络(通信频率在0.3G～3.0GHz间的特高频段)拥有更大的带宽和更快的传输速率。未来5G网络的传输速率(指单位时间传送的数据量大小)可达10G bps(bps为bits per second的英文缩写，即比特率、比特/秒)，是4G网络的50～100倍。关于5G网络使用的无线电波，下列说法正确的是(　 　) A．在真空中的传播速度更快 B．在真空中的波长更长 C．衍射的本领更强 D．频率更高，相同时间传递的信息量更大 3．【难度3】(多选)目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz至1 000 MHz的范围内．下列关于雷达和电磁波的说法正确的是(　 　) A．真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3 m至1.5 m之间 B．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的 C．测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离 D．波长越短的电磁波，反射性能越强 4．【难度3】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区域时，在哪个区域上升的示数最大(　 　) A．MN B．NP C．PQ D．无法确定　 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高中物理 选择性必修二 第四章 电磁振荡与电磁波 4.4 电磁波谱 电磁波谱 知识点一 1．概念：按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱。 2．电磁波谱的排列 3．不同电磁波的特点及应用 特点 用途 无线电波 波动性强 通讯、广播、导航 红外线 热作用强 加热、遥测、遥感、红外线制导 可见光 感光性强 照明、照相等 紫外线 化学作用、荧光效应 杀菌消毒、治疗皮肤病等 X射线 穿透力强 检查、探测、透视、治疗 γ射线 穿透力最强 探测、治疗 (1)无线电波：波长大于1 mm(频率低于300 GHz)的电磁波称作无线电波，主要用于通信、广播及其他信号传输． 雷达是利用电磁波遇到障碍物要发生反射，以此来测定物体位置的无线电设备，其利用的是波长较短的微波． (2)红外线： ①红外线是一种光波，波长比无线电波短，比可见光长． ②所有物体都发射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强． ③红外线的应用主要有红外遥感和红外体温计． (3)可见光：可见光的波长在400～760 nm之间． (4)紫外线： ①波长范围在5～370_nm之间，不能引起人的视觉． ②具有较高的能量，应用于灭菌消毒，具有较强的荧光效应，用来激发荧光物质发光． (5)X射线和γ射线 ①X射线波长比紫外线短，有很强的穿透本领，用来检查金属构件内部有无裂纹或气孔，医学上用于检查人体的内部器官． ②γ射线波长比X射线更短，具有很高的能量，穿透力更强，医学上用来治疗某些癌症，工业上也可用于探测金属构件内部是否有缺陷． 4．电磁波的能量 各种各样的仪器能够探测到许许多多电磁波，说明电磁波具有能量，电磁波是一种物质。 5．太阳辐射的特点 太阳辐射的能量集中在可见光、红外线和紫外线三个区域，在眼睛最敏感的黄绿光附近，辐射的能量最强。 基础过关 1． 思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)电磁波按照频率由高到低依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。 (×) (2)各种电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是γ射线。 (×) (3)电磁波的波长越长，相同时间传递的信息量越大。 (×) (4)太阳辐射的能量集中在红外线、可见光、紫外线三个区域。 (√) (5)各种电磁波在本质上是一样的，都能够发生反射、折射、衍射和干涉。 (√) (6)红外线有显著的热效应，紫外线有显著的化学作用． (√) (7)低温物体不能辐射红外线． (×) (8)可利用红外线的荧光效应辨别人民币的真伪． (×) (9)紫外线在真空中的传播速度大于可见光在真空中的传播速度． (×) (10)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。 (√) (11)X射线的穿透本领比γ射线更强． (×) 2．关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是(　D　) 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．过强的紫外线照射能促进维生素D的合成从而有利于人体皮肤健康 C．电磁波中频率最大的是γ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，但红外线穿透能力很弱，选项A错误；过强的紫外线照射对人的皮肤有害，选项B错误；电磁波中频率最大的是γ射线，波长最短，最不容易发生衍射现象，选项C错误。] 3．电磁波包含了γ射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是(　A　) A．无线电波、红外线、紫外线、γ射线 B．红外线、无线电波、γ射线、紫外线 C．γ射线、红外线、紫外线、无线电波 D．紫外线、无线电波、γ射线、红外线 [解析：电磁波的频率由小到大的顺序依次是无线电波、红外线、紫外线和γ射线，这也是波长由长到短的顺序，故A正确。] 对电磁波谱的理解 考点一 【例1】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， D 。 (2)紫外线灯， C 。 (3)用理疗“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好，这里的“神灯”是利用 E 。 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 D．X射线的很强的贯穿力 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光机是用来透视人的体内器官的，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，因此采用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大伤害的X射线，选择D。(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，因此选择C。(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，因此选择E。] 【例2】(多选)关于电磁波谱，下列说法正确的是(　AC　) A．波长不同的电磁波在本质上完全相同 B．电磁波的波长若差异太大则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，因此电磁波谱的频带很宽．] 【例3】各种不同频率范围的电磁波按频率由高到低的排列顺序是(　A　) A．γ射线、紫外线、可见光、红外线 B．γ射线、红外线、紫外线、可见光 C．紫外线、可见光、红外线、γ射线 D．红外线、可见光、紫外线、γ射线　 [解析：在电磁波谱中，各电磁波按照频率从低到高的排列顺序是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，所以选项A正确．] 【例4】无线电波的中波波长范围为200～3 000 m。求该波段的频率范围。 [解析：根据频率公式f＝得f1＝＝3× Hz＝1.5×106 Hz，f2＝＝ Hz＝1.0×105 Hz，即该波段的频率范围为1.0×105～1.5×106 Hz。] 课后巩固 1．【难度1】(电磁波谱)(多选)在电磁波中，波长按从长到短排列的是(　BCD　) A．无线电波、可见光、红外线 B．无线电波、可见光、γ射线 C．红光、黄光、绿光 D．紫外线、X射线、γ射线　 [解析：电磁波谱按波长从长到短的排列顺序依次是无线电波→红外线→可见光(红、橙、黄、绿、青、蓝、紫)→紫外线→X射线→γ射线，由此可知B、C、D选项正确． 2．【难度1】下列各组电磁波，按波长由长到短的顺序排列正确的是(　D　) A．γ射线、红外线、紫外线、可见光 B．红外线、紫外线、可见光、γ射线 C．可见光、红外线、紫外线、γ射线 D．红外线、可见光、紫外线、γ射线 [解析：依照波长的长短不同，由长到短电磁波谱顺序为：无线电波，红外线，可见光，紫外线，X射线，γ射线(伽马射线)。] 3．【难度1】(电磁波的特性及应用)电磁波在生活中有着广泛的应用．不同波长的电磁波具有不同的特性，因此也有不同的应用．下列器材与其所应用的电磁波对应关系不正确的是(　B　) A．雷达——无线电波 B．手机——X射线 C．紫外消毒柜——紫外线 D．遥控器——红外线　 [解析：雷达是利用了无线电波中微波来测距的，故A正确；手机采用的是无线电波，X射线对人体有很大的辐射，不能用于通信，故B错误；紫外线具有很强的消毒作用，故C正确；红外线可以用于遥控器，故D正确．] 4．【难度1】下列关于紫外线的说法正确的是 (　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，常被用来防伪 D．紫外线有杀菌消毒的作用，是因为其有热效应 [解析：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，对人体来说也是有害的，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，可用来防伪，C正确。] 5．【难度1】(多选)对红外线的作用及来源的叙述中正确的有(　ACD　) A．一切物体都在不停地辐射红外线 B．红外线有很强的荧光效应 C．红外线最显著的作用是热效应 D．红外线容易穿过云雾、烟尘 [解析：任何物体在不停地辐射红外线，且热物体比冷物体的红外辐射本领大，A正确；荧光效应是紫外线的特性，红外线没有，红外线的显著作用是热效应，B错误，C正确；红外线波长较长，衍射能力比较强，D正确。] 6．【难度1】在抗击新冠病毒的过程中，广泛使用了红外体温计测量体温如图．下列说法正确的是(　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，故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，故C错误，D正确．] 7．【难度2】在电磁波谱中，红外线、可见光和X射线三个波段的频率大小关系是(　C　) A． 红外线的频率最大，可见光的频率最小 B．可见光的频率最大，红外线的频率最小 C． X射线频率最大，红外线的频率最小 D．X射线频率最大，可见光的频率最小 [解析：红外线、可见光、X射线三个波段的波长是从长到短，所以其频率是从低到高。则频率最高的是X射线(伦琴射线)，频率最小的红外线，故C正确，A、B、D错误。] 8．【难度2】关于各种电磁波的性质比较，下列说法中正确的有(　C　) A．由于红外线的波长比可见光长，所以比可见光更难发生干涉、衍射 B．由于γ射线的波长太短了，所以根本无法发生干涉、衍射 C．无论哪一种电磁波，在真空中的传播速度都相同 D．γ射线的穿透能力最强，所以用来透视人体，检查骨骼和其他病变情况 [解析：由于红外线的波长比可见光长，所以比可见光更容易衍射，故A错误；干涉、衍射是波的特有属性，γ射线是电磁波，尽管γ射线的波长太短了，但仍能发生干涉、衍射，故B错误；根据麦克斯韦电磁理论，无论哪一种电磁波，在真空中的传播速度都相同，故C正确；γ射线对人体有较大的伤害，所以一般不用来做透视，故D错误。] 9．【难度2】(多选)关于电磁波谱，下列说法中正确的是(　AB　) A．在真空中各种电磁波的传播速度都相同 B．γ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涉和衍射 D．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线 [解析：电磁波在真空中的速度都为3.0×108 m/s，A正确；γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高，B正确；在电磁波谱中从无线电波到γ射线，波长逐渐减小，频率逐渐增大，而波长越大，波动性越强，越容易发生干涉、衍射现象，因此紫光比紫外线更容易发生干涉和衍射现象，无线电波最容易发生衍射现象，C、D错误。] 10．【难度2】下列说法正确的是(　D　) A．只有物体温度较高时才能向外辐射红外线 B．紫外线的主要作用是热作用 C．可见光比红外线容易发生衍射现象 D．X射线穿透力强，可用来进行人体透视 [解析：任何物体在任何温度下均会向外辐射红外线，A错；紫外线的主要作用是化学作用和荧光作用，B错；可见光的波长小于红外线的波长，故可见光相对红外线不容易发生衍射现象，C错；X射线穿透力强，医学上常用于透视人体，D正确。] 11．【难度2】下列说法中正确的是(　C　) A．医院用X光进行透视，是因为它是各种电磁波中穿透能力最强的 B．阳光可以晒黑皮肤，主要是阳光中红外线的作用 C．电取暖器利用了红外线的热作用 D．可见光比红外线容易发生衍射现象　 [解析：γ射线穿透能力最强，A错误；晒黑皮肤是紫外线的作用，B错误；红外线有显著的热作用，C正确．红外线比可见光波长更长，更容易发生衍射现象，D错误． 12．【难度2】关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是(　B　) A．电磁波可以传递信息，声波不能传递信息 B．手机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：电磁波可以传递信息，声波也能传递信息，A错误；手机在通话时，涉及的波既有电磁波又有声波，B正确；太阳光中的可见光的传播速度远大于医院“B超”中的超声波的传播速度，C错误；遥控器发出的红外线波长大于医院“CT”中的X射线波长，故D错误。] 13．【难度2】电磁波已广泛应用于很多领域。光波也是一种电磁波，下列说法正确的是(　A　) A． 手机发射和接收信号都是利用波长50～10米的短波传送的 B． 手机上网和Wifi上网都是利用光线传输信息的 C． 常用的遥控器通过发射紫外线脉冲信号来遥控电视机 D． 微波、红外线、紫外线、X射线的频率依次减小 [解析：手机发射和接收的信号都是利用无线电波中的微波；其波长约为50～10 m的，故A正确；手机上网和Wifi上网都是利用电磁波来传输信息的，故B错误；常用的遥控器通过发射红外线脉冲信号来遥控电视机，故C错误；微波、红外线、紫外线、X射线的频率依次增大；波长依次减小，故D错误。] 14．【难度2】(多选)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，正确的是(　CD　) A．紫外验钞机是利用紫外线的化学作用 B．X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γ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；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。] 15．【难度2】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、空调器等电器的开启与关闭。对于它们发出的“光”，下列说法中正确的是(　B　) 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。] 16．【难度2】间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和民用目标。这种照相机能拍到晚上关灯行驶的汽车，即使车辆离开，也瞒不过它。这种遥感照相机敏感的电磁波属于(　B　) A．可见光波段　　 B．红外波段 C．紫外波段 D．X射线波段 [解析：任何物体都能发出红外线，热的物体的红外线辐射比冷的物体的强，间谍卫星上装的遥感照相机，实际上是红外线探测器，它能在较冷的背景上探测出较热物体的红外线辐射，这是红外线摄影的基础。再者，红外线波长比其他波(如可见光、紫外线、X射线)的波长长，有较好地穿透云雾的能力，故B正确。而其他选项的光不具备以上特点，故A、C、D错误。] 17．【难度2】雷达向远处发射无线电波，每次发射的时间是1 μs，两次发射的时间间隔为100 μs，在指示器的荧光屏上呈现出的尖形波如图2所示，已知图中ab＝bc，障碍物与雷达之间的距离是多大？ [解析：题图中a和c处的尖形波是雷达向目标发射无线电波时出现的，b处的尖形波是雷达收到障碍物反射回来的无线电波时出现的，由ab＝bc可知，无线电波由发射到返回所用时间为50 μs.设障碍物与雷达之间的距离为x，由题意可知无线电波来回时间为t＝50 μs，由2x＝ct，得x＝＝ m＝7.5×103 m.] 18．【难度2】(电磁波的特性及应用)某地的雷达正在跟踪一架向雷达匀速飞来的飞机．设某一时刻从雷达发出电磁波后到再接收到反射波历时200 μs；若距上一次发出电磁波后再经4 s又发出一个电磁波．雷达从发出电磁波到再接收到反射波历时186 μs，则该飞机的飞行速度多大？ [解析：由电磁波发射至接收到反射波历时200 μs，可算出此时飞机接收到第一个电磁波时距雷达的距离为： l1＝ m＝3.0×104 m. 飞机接收到第二个电磁波时距雷达的距离为：l2＝ m＝2.79×104 m， 则在Δt＝4 s时间内飞机的位移为Δx＝l1－l2＝2.1×103 m，故飞机飞行的速度为：v＝＝ m/s＝525 m/s.] 19．【难度3】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？ [解析：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.] 1．【难度2】下列关于电磁波的说法中正确的是(　A　) A．频率越高，振荡电路向外发射电磁波的本领越大 B．均匀变化的磁场产生均匀变化的电场向外传播就形成了电磁波 C．在无线电波的传播中，微波适宜采用地波传播 D．红外线具有显著的热效应，其波长比紫外线的波长短 [解析：电磁波的能量与频率有关；振荡电路的频率越大，发射电磁波的本领越大，故A正确；均匀变化的电场产生稳定的磁场，稳定的磁场不能再产生电场，故不能激发电磁波，故B错误；微波由于波长过短，绕过障碍物的本领就很差了，不能以地波的形式传播，微波的传播方式是沿直线传播，故C错误； 红外线具有显著的热效应，其波长比紫外线的波长长，故D错误。] 2．【难度2】(多选)关于电磁波谱，下列说法正确的是(　AC　) A．波长不同的电磁波在本质上完全相同 B．电磁波的波长若差异太大则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、频率不同而已。其中波长最长的波跟波长最短的波之间频率相差1 020倍。] 3．【难度2】(多选)物理学的发展推动了医学影像诊断技术的进步。一般来说，医生会根据病人的病情，通常可先做B超检查，如果发现某处有问题，再做CT；B超成像的基本原理是探头向人体发射超声波，CT在工作时发出X射线束对人体的某一部分进行扫描。关于超声波和X射线，下列说法中正确的是(　AC　) A．超声波和X射线都能发生干涉和衍射现象 B．超声波和X射线都是电磁波 C．可见光和X射线在真空中传播速度相同 D．超声波和X射线都可以在真空中传播 [解析：干涉和衍射是一切波特有的现象，则超声波和X射线都能发生干涉和衍射现象，选项A正确； X射线是电磁波，超声波是机械波，选项B错误；可见光和X射线在真空中传播速度相同，选项C正确； X射线可以在真空中传播，但是超声波传播需要介质，选项D错误。] 4．【难度2】关于电磁波，下列说法中正确的是(　C　) A．X射线可用于医院里的消毒杀菌和地铁站的安检 B．γ射线是原子内层电子受激发而产生的，医学上用它治疗癌症 C．一切物体都可以产生红外线，红外线可用于加热、遥控和遥感 D．电磁波谱按粒子性从强到弱依次为γ射线、X射线、β射线、可见光、红外线和无线电波 [解析：紫外线有显著的化学作用，利用紫外线可用于医院里的消毒杀菌和地铁站的安检，故A错误；X射线是原子内层电子受激发产生的，而γ射线是原子核受激发，故B错误；一切物体都可以产生红外线，因红外线波长较长，则可用于加热、遥控和遥感，故C正确；β射线不属于电磁波，按粒子性从强到弱依次为γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线和无线电波，故D错误。] 1．【难度3】长波的波长范围为3 000～30 000 m，短波的波长范围为10～50 m，则长波的频率范围是_10～100 kHz_，短波的频率范围是__6～30 MHz_． [解析：已知长波波长范围为3 000～30 000 m，而波速c＝3.0×108 m/s.由c＝λf可知f1＝ Hz＝1×105 Hz＝100 kHz.f2＝ Hz＝1×104 Hz＝10 kHz，则长波频率在10～100 kHz之间．同理由短波的波长范围为10～50 m，则频率范围是6～30 MHz.] 2．【难度3】5G是“第五代移动通信网络”的简称，目前世界各国正大力发展 5G网络。5G网络使用的无线电波通信频率在3.0 GHz以上的超高频段和极高频段(如图所示)，比目前4G及以下网络(通信频率在0.3G～3.0GHz间的特高频段)拥有更大的带宽和更快的传输速率。未来5G网络的传输速率(指单位时间传送的数据量大小)可达10G bps(bps为bits per second的英文缩写，即比特率、比特/秒)，是4G网络的50～100倍。关于5G网络使用的无线电波，下列说法正确的是(　D　) A．在真空中的传播速度更快 B．在真空中的波长更长 C．衍射的本领更强 D．频率更高，相同时间传递的信息量更大 [解析：无线电波(电磁波)在真空的传播速度与光速相同，保持不变，其速度与频率没有关系，故A错误；由公式c＝λf可知：λ＝，频率变大，波长变短，衍射本领变弱，故B、C错误；无线电波(电磁波)频率越高，周期越小，相同时间内可承载的信息量越大，故D正确。] 3．【难度3】(多选)目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz至1 000 MHz的范围内．下列关于雷达和电磁波的说法正确的是(　ACD　) A．真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3 m至1.5 m之间 B．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的 C．测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离 D．波长越短的电磁波，反射性能越强 [解析：由公式v＝λf可得，λmin＝＝ m＝0.3 m，λmax＝＝ m＝1.5 m，A正确；电磁波是由周期性变化的电场或磁场产生的，B错误；由雷达的工作原理可知C正确；波长越短的电磁波，传播的直线性越好，反射性能越强，D正确．] 4．【难度3】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区域时，在哪个区域上升的示数最大(　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，红外线有热效应，则该区域温度最高，C正确．] 1 学科网（北京）股份有限公司 $$