4.4 电磁波谱 同步练习-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

4.4 电磁波谱 分层一：夯实基础训练 一、单选题 1．2011年日本发生里氏9.0级地震，地震和地震引发的海啸造成大量建筑物倒塌。为了将埋在倒塌建筑中的被困者迅速解救出来，我们国家及时派出了救援队。救援队在救援过程中使用生命探测仪来寻找被压在废墟中的大量伤员，这种仪器主要是接收人体发出的（　　） A．可见光 B．紫外线 C．红外线 D．声音 2．读下面“电磁波谱及其应用”图，判断下列说法正确的是（　　） A．图中波长最短的是射线 B．图中频率最小的是射线 C．图中能量最低的是射线 D．紫外线不能在真空中传播 3．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．地球大气中的水气（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，只有一部分能够通过大气层被遥感卫星接收．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，在该波段红外遥感大致能够接收到的波长范围为 A．8～13um B．5～7um C． 4～4.5um D． 2.5～3.5um 4．太空中的太阳动力学平台可以拍摄到紫外波段的太阳图像，通过图像可以观察到被可见光模糊或者遮挡的日冕等太阳活动，则（　　） A．日冕辐射紫外线 B．日冕辐射光不含可见光 C．紫外线比可见光速度大 D．紫外线比可见光波长长 5．刷掌支付相比于密码和指纹支付更安全、准确，其原理是静脉识别。用户将手掌置于带有传感器的支付终端上方，支付终端发射近红外光对手掌进行扫描，手掌皮下的静脉血管中的血红蛋白会吸收部分特定波长的近红外光，导致静脉血管反射的光线相比其他组织反射的光线更弱，传感器根据检测到的反射光的强度差异，结合AI人工智能技术，提取静脉图案并生成加密模板。下列说法正确的是（　　） A．掌静脉识别技术利用了光的衍射 B．该光源的波长比可见光的波长短 C．入射光经手掌反射后频率会变低 D．图案中静脉血管形成的纹路比其他组织暗 6．从外太空来到地球的宇宙线，以原子核为主，还包括少量的正、负电子和γ射线，γ射线在天文探测方面有着独特优势和特殊意义，但由于数量极少，很难直接测量。当高能γ射线进入大气后，立即和大气层中的气体作用而产生各种次级粒子。观测站的粒子探测器需要将更多的次级粒子记录下来，进而反推γ射线进入大气层顶部时的信息。结合所学知识，判断下列说法不正确的是（　　） A．观测站的粒子探测器不能直接探测到来自宇宙的γ射线 B．观测站建在海拔低处比在海拔高处能记录到更少次级粒子 C．γ射线是高频电磁波，能量越高，传播速度越大 D．γ射线在星系间传播时，运动不受星系磁场的影响，可以方便追溯到源头 7．使用蓝牙耳机接听手机来电，信号传输示意图如图所示。则蓝牙通信的电磁波（　　） A．在可见光范围之外 B．在真空中波长比手机通信的电磁波长 C．比手机通信的电磁波更容易发生明显衍射现象 D．在真空中的传播速度小于手机通讯的电磁波 分层二：能力提升训练 二、多选题 8．关于波长为的红光，下列说法中不正确的是（　　） A．其在真空中的传播速度大于 B．其频率是 C．传播的距离需要的时间是 D．在的距离中有个波长 9．Wi-Fi无线网络实质是一种短程无线传输技术，能够在一定范围内支持互联网接入的电磁波信号。最新的Wi-Fi6技术使用2.4GHz或5GHz电磁波，属于电磁波谱中的某个波段，如图所示。下列关于电磁波和Wi-Fi的说法，正确的是（　　） A．麦克斯韦预言了电磁波，楞次首次用实验证实了电磁波的存在 B．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关 C．Wi-Fi信号使用的电磁波属于无线电波 D．Wi-Fi信号使用的电磁波中，的波长比的更长 10．如图所示是自然界的一颗“磁星”，“磁星”（Magnetar）是中子星的一种，拥有极强的磁场，通过磁场的衰减，使之能源源不绝地释放出以X射线及γ射线为主的高能量电磁辐射，下列说法正确的是（　　） A．X射线不属于无线电波 B．X射线的频率小于γ射线的频率 C．X射线常用于消毒杀菌 D．γ射线可以摧毁病变的细胞 分层三：拓展训练 三、解答题 11．某居住地位于某数百米高的山峰的一侧A处，山峰的另一侧P处建有一无线电波发射站，如图所示。P处的无线电波发射站可发送频率为500 kHz的中波和频率为400 MHz的微波。 (1)求该中波和微波的波长； (2)发射站和居住地隔着山峰，哪种无线电波能到达A处居住地，它是如何到达A处居住地的？ 12．(1)无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线合起来便构成了范围非常广阔的电磁波谱。如图所示是按波长由大到小（频率由小到大）顺序排列的电磁波谱． 电磁波谱中的各部分有没有严格的分界线？ (2)红外体温计不用与人体接触便可以迅速测量体温，如图所示，你知道它的工作原理吗？ 13．看图回答下列问题： （1）我们知道光是一种电磁波，如图甲所示是红外照片，除可见光和红外线，你还知道哪些电磁波？ （2）如图乙所示是可见光的光谱，其他电磁波在光谱中的大致位置是什么？ （3）电磁波谱按波长由大到小（频率由低到高）的顺序如何排列的？ 试卷第4页，共5页 试卷第5页，共5页 学科网（北京）股份有限公司 14．科学技术是一把双刃剑。电磁波的应用也是这样。它在使人类的生活发生日新月异变化的同时也存在着副作用——电磁污染。频率超过0.1MHz的电磁波的强度足够大时就会对人体构成威胁。按照有关规定，工作场所受到的电磁辐射强度（单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量）不得超过。若某小型无线通信装置的电磁辐射功率是1W，试探究分析在距离该通讯装置多少米以外是符合规定的安全区域？（已知球面面积） 4.4 电磁波谱参考答案 1．C 【详解】在救援过程中使用生命探测仪来寻找被压在废墟中的大量伤员，主要是利用了这种仪器能接收到来自于人体发出的红外线。 故选C。 2．A 【详解】AB．由电磁波谱可知，射线的波长最短，由公式可知，射线的频率最大，故A正确，B错误； C．根据光子的能量可知，射线的频率最大，能量最大，故C错误； D．电磁波都可以在真空中传播，因此紫外线可以在真空中传播，故D错误。 故选A。 3．A 【详解】由图可知：水对电磁波吸收的波长范围为0-8，二氧化碳对电磁波吸收的波长范围为3-5和大于13的，所以能够通过大气层被遥感卫星接收的波长范围为8-13 故选A。 4．A 【详解】A．由题意可知，太空中的太阳动力学平台可以拍摄到紫外波段的太阳图像，所以日冕辐射紫外线，故A正确； B．日冕在日全食时肉眼可见，说明日冕也辐射可见光。平时之所以看不见，是因为太阳光球层发出的可见光太强，淹没了日冕发出的微弱可见光，故B错误； C．紫外线和可见光都属于电磁波，在真空（太空）中传播速度相同，都等于光速c，故C错误； D．根据电磁波谱，紫外线的频率比可见光高，波长比可见光短，故D错误。 故选A。 5．D 【详解】A．衍射是光在传播过程中遇到障碍物时，光线偏离直线传播的现象，而掌静脉识别技术主要是基于红外线反射原理，而非光的衍射，A错误； B．近红外光的波长大于可见光的波长，B错误； C．光的频率是由光源决定的，与反射无关，反射不会改变其频率，C错误； D．由于静脉血管中的血红蛋白对部分特定波长的近红外光有较高的吸收率，因此反射回来的光线较少，使得静脉血管在图像中显得比周围组织暗，D正确。 故选D。 6．C 【详解】A．题干指出射线进入大气后立即产生次级粒子，探测器记录的是次级粒子而非直接探测射线，故A正确； B．随着“空气簇射”向地面发展，空气对次级粒子的吸收会逐渐增多，观测站建在海拔低处比在海拔高处能记录到更少的次级粒子，故B正确； C．射线作为电磁波，在真空中速度恒为光速，传播速度只与介质有关，与能量无关，故C错误； D．射线不带电，运动不受磁场影响，可追溯源头，故D正确。 故选C。 7．A 【详解】A．由图可知，蓝牙的频率是（2.4~2.48）Hz，不在可见光的频率范围之内，故A正确； B．手机通信的电磁波的频率为（0.8~0.9）Hz，蓝牙的频率比手机通信的电磁波的频率要高，根据公式可知，蓝牙通信的电磁波在真空中波长比手机通信的电磁波短，故B错误； C．波长越长，越容易发生明显衍射现象，故手机通信的电磁波更容易发生明显衍射现象，故C错误； D．在真空中，电磁波的传播速度都是一样的，均为m/s，故D错误。 故选A。 8．AC 【详解】A．各种电磁波在真空中的传播速度等于光速，故A错误； B．由题意知 根据公式 得 故B正确； C．传播的时间 故C错误； D．在的距离中的波长个数为 个 故D正确。 故选AC。 9．CD 【详解】A．麦克斯韦预言了电磁波，赫兹首次用实验证实了电磁波的存在，选项A错误； B．电磁波在真空中的传播速度都相同，与电磁波的频率无关，选项B错误； CD．Wi-Fi信号使用的电磁波波长 由电磁波的范围可知属于无线电波，2.4GHz的波长比5GHz的更长，故CD正确。 故选CD。 10．ABD 【详解】A．X 射线频率高于紫外线，不属于无线电波 ，故A正确； B．在电磁波谱中，从无线电波到 γ 射线，频率逐渐升高，X 射线频率小于 γ 射线频率 ，故B正确； C．常用于消毒杀菌的是紫外线，不是 X 射线，X 射线主要用于医学透视等 ，故C错误； D．γ 射线能量高、穿透能力强，可用于医疗领域摧毁病变细胞，如放射治疗 ，故D正确。 故选ABD。 11．(1)600m  0.75m (2)中波   见解析 【详解】（1）根据公式λ＝ 可知，中波的波长 微波的波长 （2）因为微波只能沿直线传播，故微波不能到达A处居住地。因为中波能以地波和天波的形式传播，故中波可以到达A处居住地。（以地波的形式传播利用了波的衍射，以天波的形式传播利用了波的反射） 12．(1)没有 (2)人体不停地向外辐射红外线，体温越高，辐射红外线的强度越大。通过测量红外线的强度就能测量人体温度的高低。 【详解】（1）电磁波谱中的各部分没有严格的分界线。 （2）人体不停地向外辐射红外线，体温越高，辐射红外线的强度越大。通过测量红外线的强度就能测量人体温度的高低。 13．（1）见解析；（2）见解析；（3）见解析 【详解】（1）除可见光和红外线，电磁波还有无线电波、紫外线、射线、和射线。 （2）无线电波和红外线在图乙可见光光谱的左边，其中无线电波的波长大于红外线的波长，紫外线、射线、和射线在图乙可见光光谱的右边，依次是紫外线、射线、和射线。 （3）电磁波谱按波长由大到小（频率由低到高）的顺序是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、射线、和射线。 14．0.40m 【详解】设以半径为R的球面以外是符合规定的安全区域，则有 解得 2 学科网（北京）股份有限公司 $