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

本高中物理讲义聚焦电磁波谱核心知识点，先系统梳理按波长从长到短排列的无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线的电磁波谱组成，再通过表格对比各波段频率、波长、特性及应用，构建从整体到具体的知识支架。 资料特色在于结合典例与变式题（如判断电焊弧光所属波段、分析Wi-Fi信号性质），培养科学思维中的科学推理与模型建构能力，配套图表直观呈现递变规律，助力物理观念形成。课中辅助教师引导学生理解特性与应用的联系，课后通过随堂检测帮助学生查漏补缺，强化知识掌握。

4.4电磁波谱（知识解读）（解析版） •知识点1 电磁波谱 •知识点2 电磁波的特性及应用 •作业 随堂检测 知识点1 电磁波谱 1、电磁波谱：按电磁波的波长大小或频率高低的顺序排列成谱，叫作电磁波谱。 2、按照波长从长到短依次排列为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，不同的电磁波由于具有不同的波长(频率)，具有不同的特性。 3、电磁波谱分析及电磁波的应用 电磁波谱 频率/Hz 真空中波长/m 特性 应用 递变规律 无线 电波 ＜3×1011 ＞10-3 波动性强， 易发生衍射 无线电 技术 红外线 1011～1015 10-3～10-7 热效应 红外遥感 可见光 1015 10-7 引起视觉 照明、摄影 紫外线 1015～1017 10-7～10-9 化学效应、荧光效应、灭菌消毒 医用消毒、防伪 X射线 1016～1019 10-8～10-11 贯穿本领强 检查、医用透视 γ射线 ＞1019 ＜10-11 贯穿本领最强 工业探伤、医用治疗 【典例1】（多选）关于电磁波谱，下列说法正确的是（　　） A．X射线可用于广播 B．射线是波长最短的电磁波 C．紫外线的频率比紫光的高 D．长波可以摧毁病变的细胞 【变式1-1】电焊作业时，会产生对人体有害的电焊弧光，辐射出大量频率为1.0×1015 Hz的电磁波。根据如图所示的电磁波谱，判断它属于哪种电磁波（　　）    A．微波 B．红外线 C．紫外线 D．X射线 【变式1-2】电磁波按照波长或频率的大小顺序进行排列，就是电磁波谱。电磁波的波长和频率不同，表现出来的特性也不同。关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．波长越长的电磁波在真空中的传播速度越大 B．只有高温物体才辐射红外线 C．X射线具有较强的穿透能力，医学上可以用来透视人体诊断病情 D．微波炉加热食物时红外线起关键作用 【变式1-3】（多选）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无关 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 知识点2 电磁波的特性及应用 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）无线电波的波段划分 波段 波长/m 频率/MHz 传播方式 主要用途 长波  30 000～3 000 0.01～0.1 地波 广播、导航 中波  3 000～200 0.1～1.5 地波和天波 中短波 200～50 1.5～6 天波 调幅（AM）广播、导航 短波 50～10 6～30 微波 米波（VHF） 10～1 30～300 近似直线传播 调频FM，广播、电视、导航 分米波（UHF） 1～0.1 300～3 000 直线传播 电视、雷达、移动通信、导航、射电天文 厘米波 0.1～0.01  3000～30000 毫米波 0.01～0.001  30000～300000 （3）无线电波广泛应用于通信、广播及其他信号传输。 ①长波：主要用于调幅广播及航海导航。 ②中波：主要用于调幅广播及通信。 ③短波：主要用于远距离短波通信及调幅广播。 ④微波：主要用于调频广播、电视、卫星导航和雷达，微波炉可利用高功率的微波对食物加热。 2、红外线：红外线的波长比无线电波短，比可见光长。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。 （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。 （4）红外线的应用：红外探测器能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射，这是夜视仪器和红外摄影的基础。用灵敏的红外探测器接收远处物体发出的红外线，然后用电子电路对信号进行处理，可以得知被测对象的形状及温度、湿度等参数。这就是红外遥感技术。利用红外遥感技术可以在飞机或人造地球卫星上勘测地热、寻找水源、监视森林火情、预报风暴和寒潮。红外遥感技术在军事上的应用也十分重要。人体也在发射红外线，体温越高，发射的红外线越强。根据这个原理制成的红外体温计不与身体接触也可以测量体温。 3、可见光：能使人的眼睛产生视觉效应的电磁波，称为可见光。 可见光的波长为400～760 nm。科学研究发现，波长（频率）范围不同的光表现为不同的颜色，如下图所示。不同波长的单色光组合也能产生不同的颜色，我们看到的白色阳光就是由各种色光组成的。人类的眼睛正是通过这一波段的电磁波，获得了外部世界的大量信息。 4、紫外线：人眼看不到比紫光波长更短的电磁波。在紫光之外，波长范围为5～370 nm 的电磁波是紫外线。紫外线具有较高的能量，足以破坏细胞核中的物质。因此，可以利用紫外线灭菌消毒。太阳光中有许多紫外线，人体接受适量的紫外线照射，能促进钙的吸收，改善身体健康状况。但过强的紫外线会伤害眼睛和皮肤。许多物质在紫外线的照射下会发出荧光，根据这一点可以设计防伪措施。 （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 (1)X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。 (2)γ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。 6、不同电磁波的特性及应用 电磁波谱 无线电波 红外线 可见光 紫外线 X射线 γ射线 频率和真空中的波长 由左向右，频率变化为由低到高，波长变化为由长到短 特性 波动性强 热效应强 感光性强 化学作用、荧光效应强 穿透力强 穿透力最强 用途 通信、广播、天体物理研究 遥控、遥测、遥测、加热、红外摄像、红外制导 照明、照相等 杀菌、防伪、治疗皮肤病等 检查、探测、透视 探测、治疗 【典例2】关于电磁波的特性和应用，下列说法中正确的是（　　） A．微波炉利用红外线的热效应快速加热食物 B．γ射线穿透力很强，医学上常用它进行人体透视检查 C．紫外线具有杀菌作用，医院常用紫外线进行消毒 D．车站、机场安全检查时“透视”行李箱的安检装置利用的是红外线 【变式2-1】“中国天眼”位于贵州的大山深处，是500 m口径球面射电望远镜。它通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙。下列关于电磁波以及电磁波的应用说法正确的是（　　） A．电磁波只携带信息，不具有能量 B．变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场 C．微波炉利用红外线的热效应对食物加热 D．法拉第通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论 【变式2-2】（多选）我国外销明星战机歼-10CE，使用了有源相控阵雷达，我国有源相控阵雷达探测距离远，抗干扰能力强，能够实现先敌发现，先敌攻击。有源相控阵雷达的辐射器如图所示，每个辐射器都配装有一个发射、接收组件，每个组件都能自己产生、接收电磁波中的微波。关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．电磁波波长越长，其能量子越小 B．红外线的频率比紫外线的频率小 C．红外线的波长比可见光的波长短 D．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 【变式2-3】在电磁波的大家族中，若按波长从高到低排列，依次为______、红外线、可见光、紫外线、______、射线。已知电磁波在空气中的传播速度近似等于，某广播电台的频率是，该电磁波在空气中的波长为______m。 1．电磁波的频率范围很广。不同电磁波由于具有不同的波长（或频率），因此具有不同的特性。利用这些特性，电磁波在生产、生活中有广泛的应用。下列说法正确的是（　　） A．广播电视信号利用无线电波的穿透能力实现远距离传输 B．红外线可以灭菌消毒，促进人体对钙的吸收 C．紫外线照射许多物质会发出荧光，这是夜视仪工作的基础 D．X射线具有很强的穿透本领，机场安检时能探测到箱内的物品 2．下列关于电磁波的说法中正确的是（　　） A．不同电磁波的产生机理并不一致 B．紫外线能用来高效的加热食物 C．真空中的红光比蓝光的速度大 D．电磁波就是无线电波 3．有关电磁波，下列说法中正确的是（　　） A．产生电磁波的电磁振荡一旦停止，电磁波随之消失 B．紫外线消毒是利用了紫外线的荧光作用和热作用 C．在真空中不同频率的电磁波传播速度都相同 D．用X光扫描肺部，是因为X光的穿透能力最强 4．电磁波包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线等，电磁波谱如图所示，下列说法正确的是（　　） A．只有高温物体才辐射红外线 B．无线电波的频率比射线的频率小 C．红光光子的能量比X射线的大 D．射线常用于杀菌消毒，长时间照射可能损害人体健康 5．下列说法正确的是（    ） A．变化的磁场产生的电场一定是变化的 B．不均匀变化的电场产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场产生不均匀变化的电场 C．X射线可以用于诊断病情，射线可以摧毁病变的细胞 D．银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫外线 6．关于光的传播现象及应用，下列说法正确的是（　　） A．“3D电影”的播放和观看利用了光的干涉 B．水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从气泡射向水时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故 C．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输 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．下列说法正确的是（    ） A．甲图中三根高压输电线的上方还有两根导线，它们是用来加固输电塔架的 B．乙图中建筑物顶上安装避雷针，目的是利用尖端放电来避免建筑物遭到雷击 C．丙图中的电磁炉工作时产生的磁场是匀强磁场 D．丁图中的微波炉是利用电流热效应来加热食物 8．（多选）下列说法正确的是（　　） A．麦克斯韦预言并用实验证实了电磁波的存在 B．3D电影技术利用光的偏振呈现立体影像 C．光导纤维传输信号利用了光的全反射现象 D．紫外线的频率比无线电波的频率小 9．（多选）下列说法正确的是（　　） A．紫外线具有很强的穿透本领，可以用来检查人体内部器官 B．在电磁波发射技术中，使载波随各种信号改变的技术叫做调制 C．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弱 D．光敏电阻和热敏电阻两种传感器，都是通过测量电学量确定与之相关的非电学量 10．（多选）下列能说明电磁波具有能量的是（　　） A．可见光射入人的眼睛，人看到物体 B．放在红外线区域的温度计升温很慢 C．电台发射的电磁波在收音机的天线里感应出了电流 D．γ射线的穿透能力强，可用于探测金属部件内部的缺陷 11．（多选）使用蓝牙耳机可以接听手机来电，已知蓝牙通信的电磁波波段为，可见光的波段为，下列说法正确的是（　　） A．在中国空间站可以使用蓝牙耳机收听音乐 B．蓝牙通信的电磁波波长比可见光的波长短 C．蓝牙通信的电磁波比可见光更容易发生衍射现象 D．蓝牙通信的电磁波在真空中的传播速度比可见光在真空中的传播速度小 12．我国航天员翟志刚通过“神舟七号”载人飞船首次实现了中国航天员在太空的舱外活动，如图所示，这是我国航天史上的又一里程碑。若舱外的航天员与舱内的航天员进行通话，则需通过___________（选填“红外线”“无线电波”），其在真空中传播的速度是____________m/s。 13．英国物理学家麦克斯韦认为变化的磁场________（选填“能”或“不能”）产生电场；德国物理学家________用实验成功证实了电磁波的存在。具有NFC（近距离无线通信技术）功能的两部手机在间距小于10cm时可以通过电磁波直接传输信息，该电磁波频率为，电磁波在空气中的传播速度为，则该电磁波的波长为________m。（取整数） 14．卫星电视传播是指电视台把载有信号的电磁波传送到高空的通信卫星上，卫星再把信号传送至地面上的其他地区。因此，观众看到卫星电视信号显示的整点时间要比本地有线电视的要晚一些。求： (1)电磁波在真空中传播的波长为15m，则该电磁波的频率是多少？ (2)当它进入某一介质中传播时，若传播速度为2×108m/s，该电磁波在介质中的波长是多少？ 15．采用分体式位移传感器测量时，实验装置如图（b）所示，发射器安装在小车上，接收器固定在导轨底端。位移传感器通过发射红外线和超声波进行测量，并绘制出小车的图线，如图（c）所示。 (1)红外线属于______和______，超声波属于______和______。 （选填A．横波B．纵波C．机械波D．电磁波） (2)当小车滑向接收器时，理论上接收器接收到的超声波波长应______，频率应______。（选填A．变大、B．变小、C． 不变） (3)根据实验数据，论证0.45s-0.65s之间，小车的运动是否为匀加速直线运动。_____ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.4电磁波谱（知识解读）（解析版） •知识点1 电磁波谱 •知识点2 电磁波的特性及应用 •作业 随堂检测 知识点1 电磁波谱 1、电磁波谱：按电磁波的波长大小或频率高低的顺序排列成谱，叫作电磁波谱。 2、按照波长从长到短依次排列为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，不同的电磁波由于具有不同的波长(频率)，具有不同的特性。 3、电磁波谱分析及电磁波的应用 电磁波谱 频率/Hz 真空中波长/m 特性 应用 递变规律 无线 电波 ＜3×1011 ＞10-3 波动性强， 易发生衍射 无线电 技术 红外线 1011～1015 10-3～10-7 热效应 红外遥感 可见光 1015 10-7 引起视觉 照明、摄影 紫外线 1015～1017 10-7～10-9 化学效应、荧光效应、灭菌消毒 医用消毒、防伪 X射线 1016～1019 10-8～10-11 贯穿本领强 检查、医用透视 γ射线 ＞1019 ＜10-11 贯穿本领最强 工业探伤、医用治疗 【典例1】（多选）关于电磁波谱，下列说法正确的是（　　） A．X射线可用于广播 B．射线是波长最短的电磁波 C．紫外线的频率比紫光的高 D．长波可以摧毁病变的细胞 【答案】BC 【详解】A．X射线具有较强的穿透能力，所以不能用于广播，故A错误； B．射线波长最短，频率最高，故B正确； C．紫外线的波长比紫光短，紫外线的频率比紫光的高，故C正确； D．长波波长较长，频率较低，能量较小，不可摧毁病变的细胞，故D错误。 故选BC。 【变式1-1】电焊作业时，会产生对人体有害的电焊弧光，辐射出大量频率为1.0×1015 Hz的电磁波。根据如图所示的电磁波谱，判断它属于哪种电磁波（　　）    A．微波 B．红外线 C．紫外线 D．X射线 【答案】C 【详解】根据波长与频率之间的关系 可得 根据电磁波谱可知，电焊弧光辐射出的是紫外线。 故选C。 【变式1-2】电磁波按照波长或频率的大小顺序进行排列，就是电磁波谱。电磁波的波长和频率不同，表现出来的特性也不同。关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．波长越长的电磁波在真空中的传播速度越大 B．只有高温物体才辐射红外线 C．X射线具有较强的穿透能力，医学上可以用来透视人体诊断病情 D．微波炉加热食物时红外线起关键作用 【答案】C 【详解】A．不同波长的电磁波在真空中的传播速度是相同的，都是3×108m/s，故A错误； B．所有的物体都辐射红外线，故B错误； C．X射线具有较强的穿透能力，医学上可以用来透视人体，故C正确； D．微波炉加热食物过程中，食物中的水分子在微波的作用下热运动加剧，内能增加，温度升高，故D错误。 故选C。 【变式1-3】（多选）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无关 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 【答案】BCD 【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正确； 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BCD。 知识点2 电磁波的特性及应用 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）无线电波的波段划分 波段 波长/m 频率/MHz 传播方式 主要用途 长波  30 000～3 000 0.01～0.1 地波 广播、导航 中波  3 000～200 0.1～1.5 地波和天波 中短波 200～50 1.5～6 天波 调幅（AM）广播、导航 短波 50～10 6～30 微波 米波（VHF） 10～1 30～300 近似直线传播 调频FM，广播、电视、导航 分米波（UHF） 1～0.1 300～3 000 直线传播 电视、雷达、移动通信、导航、射电天文 厘米波 0.1～0.01  3000～30000 毫米波 0.01～0.001  30000～300000 （3）无线电波广泛应用于通信、广播及其他信号传输。 ①长波：主要用于调幅广播及航海导航。 ②中波：主要用于调幅广播及通信。 ③短波：主要用于远距离短波通信及调幅广播。 ④微波：主要用于调频广播、电视、卫星导航和雷达，微波炉可利用高功率的微波对食物加热。 2、红外线：红外线的波长比无线电波短，比可见光长。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。 （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。 （4）红外线的应用：红外探测器能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射，这是夜视仪器和红外摄影的基础。用灵敏的红外探测器接收远处物体发出的红外线，然后用电子电路对信号进行处理，可以得知被测对象的形状及温度、湿度等参数。这就是红外遥感技术。利用红外遥感技术可以在飞机或人造地球卫星上勘测地热、寻找水源、监视森林火情、预报风暴和寒潮。红外遥感技术在军事上的应用也十分重要。人体也在发射红外线，体温越高，发射的红外线越强。根据这个原理制成的红外体温计不与身体接触也可以测量体温。 3、可见光：能使人的眼睛产生视觉效应的电磁波，称为可见光。 可见光的波长为400～760 nm。科学研究发现，波长（频率）范围不同的光表现为不同的颜色，如下图所示。不同波长的单色光组合也能产生不同的颜色，我们看到的白色阳光就是由各种色光组成的。人类的眼睛正是通过这一波段的电磁波，获得了外部世界的大量信息。 4、紫外线：人眼看不到比紫光波长更短的电磁波。在紫光之外，波长范围为5～370 nm 的电磁波是紫外线。紫外线具有较高的能量，足以破坏细胞核中的物质。因此，可以利用紫外线灭菌消毒。太阳光中有许多紫外线，人体接受适量的紫外线照射，能促进钙的吸收，改善身体健康状况。但过强的紫外线会伤害眼睛和皮肤。许多物质在紫外线的照射下会发出荧光，根据这一点可以设计防伪措施。 （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 (1)X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。 (2)γ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。 6、不同电磁波的特性及应用 电磁波谱 无线电波 红外线 可见光 紫外线 X射线 γ射线 频率和真空中的波长 由左向右，频率变化为由低到高，波长变化为由长到短 特性 波动性强 热效应强 感光性强 化学作用、荧光效应强 穿透力强 穿透力最强 用途 通信、广播、天体物理研究 遥控、遥测、遥测、加热、红外摄像、红外制导 照明、照相等 杀菌、防伪、治疗皮肤病等 检查、探测、透视 探测、治疗 【典例2】关于电磁波的特性和应用，下列说法中正确的是（　　） A．微波炉利用红外线的热效应快速加热食物 B．γ射线穿透力很强，医学上常用它进行人体透视检查 C．紫外线具有杀菌作用，医院常用紫外线进行消毒 D．车站、机场安全检查时“透视”行李箱的安检装置利用的是红外线 【答案】C 【详解】A．微波炉是利用微波的频率与水分子固有频率接近，使水分子共振产生热量，并非利用红外线的热效应，故A错误； B．γ射线能量极高，对人体细胞损伤大，医学上用于人体透视的是穿透力适中的X射线，故B错误； C．紫外线的能量可破坏微生物的遗传物质结构，具有杀菌作用，医院常用紫外线进行环境消毒，故C正确； D．车站、机场透视行李箱的安检装置利用的是穿透力较强的X射线，红外线穿透能力弱，无法实现行李内部透视，故D错误。 故选C。 【变式2-1】“中国天眼”位于贵州的大山深处，是500 m口径球面射电望远镜。它通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙。下列关于电磁波以及电磁波的应用说法正确的是（　　） A．电磁波只携带信息，不具有能量 B．变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场 C．微波炉利用红外线的热效应对食物加热 D．法拉第通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论 【答案】B 【详解】A．电磁波既能够携带信息，也具有能量（如太阳光作为电磁波可传递热能），故A错误； B．根据麦克斯韦电磁场理论的核心内容，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，故B正确； C．微波炉是利用微波的频率与水分子固有频率接近，使水分子发生共振产生热量来加热食物，并非利用红外线的热效应，故C错误； D．赫兹通过实验首次捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论，法拉第的主要贡献是发现电磁感应现象，故D错误。 故选B。 【变式2-2】（多选）我国外销明星战机歼-10CE，使用了有源相控阵雷达，我国有源相控阵雷达探测距离远，抗干扰能力强，能够实现先敌发现，先敌攻击。有源相控阵雷达的辐射器如图所示，每个辐射器都配装有一个发射、接收组件，每个组件都能自己产生、接收电磁波中的微波。关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．电磁波波长越长，其能量子越小 B．红外线的频率比紫外线的频率小 C．红外线的波长比可见光的波长短 D．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 【答案】AB 【详解】A．根据公式以及，可得，由此可知，电磁波波长越长，其能量子越小，A正确； B．在电磁波谱中，红外线的频率范围低于紫外线的频率范围，所以红外线的频率比紫外线的频率小，B正确； C．可见光中紫光波长最短，红光波长最长，而红外线的波长比红光更长，所以红外线的波长比可见光的波长长，C错误； D．根据麦克斯韦的电磁场理论，只有周期性变化的电场和磁场才能在其周围产生电磁波，均匀变化的电场和磁场只能产生恒定的磁场和电场，不能产生电磁波，D错误。 故选AB。 【变式2-3】在电磁波的大家族中，若按波长从高到低排列，依次为______、红外线、可见光、紫外线、______、射线。已知电磁波在空气中的传播速度近似等于，某广播电台的频率是，该电磁波在空气中的波长为______m。 【答案】 无线电波 X射线 3 【详解】[1][2]按照波长从大到小的顺序依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线； [3]由 可知，波长为 1．电磁波的频率范围很广。不同电磁波由于具有不同的波长（或频率），因此具有不同的特性。利用这些特性，电磁波在生产、生活中有广泛的应用。下列说法正确的是（　　） A．广播电视信号利用无线电波的穿透能力实现远距离传输 B．红外线可以灭菌消毒，促进人体对钙的吸收 C．紫外线照射许多物质会发出荧光，这是夜视仪工作的基础 D．X射线具有很强的穿透本领，机场安检时能探测到箱内的物品 【答案】D 【详解】A．广播电视信号利用无线电波的衍射能力实现远距离传输，而不是穿透能力，因为无线电波波长较长，容易绕过障碍物，故A错误； B．可以灭菌消毒、促进人体对钙吸收的是紫外线，不是红外线，故B错误； C．夜视仪工作的基础是红外线的热效应，而不是紫外线的荧光效应，故C错误； D．X射线具有很强的穿透本领，机场安检时正是利用这一特性探测箱内物品，故D正确。 故选D。 2．下列关于电磁波的说法中正确的是（　　） A．不同电磁波的产生机理并不一致 B．紫外线能用来高效的加热食物 C．真空中的红光比蓝光的速度大 D．电磁波就是无线电波 【答案】A 【详解】A．不同电磁波的产生机理不同，例如无线电波由振荡电路产生，X射线由原子内层电子跃迁产生，故A正确； B．紫外线具有荧光效应和杀菌作用，而加热食物主要利用微波，故B错误； C．所有电磁波在真空中的速度均为光速c，即红光与蓝光在真空中的速度相同，故C错误； D．电磁波包含无线电波、可见光、X射线等，无线电波只是其中一部分，故D错误。 故选A。 3．有关电磁波，下列说法中正确的是（　　） A．产生电磁波的电磁振荡一旦停止，电磁波随之消失 B．紫外线消毒是利用了紫外线的荧光作用和热作用 C．在真空中不同频率的电磁波传播速度都相同 D．用X光扫描肺部，是因为X光的穿透能力最强 【答案】C 【详解】A．产生电磁波的电磁振荡一旦停止，仅不再产生新的电磁波，已发射的电磁波会继续传播，不会立即消失，A错误； B．紫外线消毒是利用其高能量可破坏微生物的遗传物质结构，荧光作用多用于验钞等场景，热作用是红外线的典型特点，B错误； C．所有电磁波在真空中的传播速度均为光速，和频率大小无关，C正确； D．电磁波中穿透能力最强的是射线，X光穿透能力较强但并非最强，D错误。 故选C。 4．电磁波包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线等，电磁波谱如图所示，下列说法正确的是（　　） A．只有高温物体才辐射红外线 B．无线电波的频率比射线的频率小 C．红光光子的能量比X射线的大 D．射线常用于杀菌消毒，长时间照射可能损害人体健康 【答案】B 【详解】A．所有的物体都在向外辐射红外线，故A错误； B．根据可知波长越大，频率越小，由图可知无线电波的波长大于射线的波长，故无线电波的频率比射线的频率小，故B正确； C．根据可知光子的能量与其频率成正比，红光的波长比X射线的波长大，故红光的频率比X射线小，则红光光子的能量比X射线小，故C错误； D．射线具有很强的贯穿本领，在工业上利用它检查金属部件内有无砂眼或裂缝；紫外线常用于杀菌消毒，但是长时间照射可能损害人体健康，故D错误。 故选B。 5．下列说法正确的是（    ） A．变化的磁场产生的电场一定是变化的 B．不均匀变化的电场产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场产生不均匀变化的电场 C．X射线可以用于诊断病情，射线可以摧毁病变的细胞 D．银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫外线 【答案】C 【详解】A．变化的磁场产生的电场不一定是变化的。根据法拉第电磁感应定律，若磁场均匀变化，则产生的电场为稳定电场；若磁场非均匀变化，产生的电场才变化。故A错误。 B．不均匀变化的电场产生的磁场不一定是均匀变化的；均匀变化的磁场产生稳定电场，故B错误。 C．X射线具有穿透性，常用于医学影像诊断（如X光片）；γ射线能量高，可用于放射治疗（如伽马刀）以摧毁病变细胞。故C正确。 D．银行的验钞机通常利用紫外线激发荧光防伪标记，但家用电器的遥控器普遍使用红外线（如红外遥控器），故D错误。 故选C。 6．关于光的传播现象及应用，下列说法正确的是（　　） A．“3D电影”的播放和观看利用了光的干涉 B．水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从气泡射向水时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故 C．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输 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 【答案】D 【详解】A．“3D电影”的播放和观看利用的是光的偏振原理，并非光的干涉，故A错误； B．水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故，故B错误； C．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波可以通过电缆、光缆传输，故C错误； D．红外体温计利用热辐射规律工作，人体温度越高，辐射的红外线强度越大，故D正确。 故选D。 7．下列说法正确的是（    ） A．甲图中三根高压输电线的上方还有两根导线，它们是用来加固输电塔架的 B．乙图中建筑物顶上安装避雷针，目的是利用尖端放电来避免建筑物遭到雷击 C．丙图中的电磁炉工作时产生的磁场是匀强磁场 D．丁图中的微波炉是利用电流热效应来加热食物 【答案】B 【详解】A．甲图中三条高压输电线上方的两条导线与大地相连，形成一个稀疏的金属“网”，可把高压线屏蔽起来，免遭雷击，故A错误； B．乙图中建筑物顶上安装避雷针，目的是利用尖端放电将电荷导入大地，避免建筑物遭到雷击，B正确； C．丙图中的电磁炉是利用锅体产生的涡流来进行加热的，则工作时产生的磁场是变化的磁场，C错误； D．丁图中的微波炉加热利用的是食物中的水分与微波的频率相接近，从而在微波中发生振动而产生大量的热量使食物发热，故它不是利用电流的热效应工作的，故D错误。 故选B。 8．（多选）下列说法正确的是（　　） A．麦克斯韦预言并用实验证实了电磁波的存在 B．3D电影技术利用光的偏振呈现立体影像 C．光导纤维传输信号利用了光的全反射现象 D．紫外线的频率比无线电波的频率小 【答案】BC 【详解】A．麦克斯韦预言了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在，故A错误； B．3D电影技术利用了光的偏振呈现立体影像，故B正确； C．光导纤维传输信号利用了光的全反射，故C正确； D．根据电磁波谱，可知紫外线的频率比无线电波的频率大，故D错误。 故选BC。 9．（多选）下列说法正确的是（　　） A．紫外线具有很强的穿透本领，可以用来检查人体内部器官 B．在电磁波发射技术中，使载波随各种信号改变的技术叫做调制 C．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弱 D．光敏电阻和热敏电阻两种传感器，都是通过测量电学量确定与之相关的非电学量 【答案】BD 【详解】A．紫外线穿透本领弱，医学上主要用来杀菌消毒，而X射线穿透本领强，可以用来检查人体的内部器官，帮助医生判断人体组织是否发生了病变，故A错误； B．在电磁波发射技术中，使载波随各种信号改变的技术叫做调制，故B正确； C．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，故C错误； D．光敏电阻和热敏电阻两种传感器，都是通过测量电学量（电阻）确定与之相关的非电学量（光照强度和温度），故D正确。 故选BD。 10．（多选）下列能说明电磁波具有能量的是（　　） A．可见光射入人的眼睛，人看到物体 B．放在红外线区域的温度计升温很慢 C．电台发射的电磁波在收音机的天线里感应出了电流 D．γ射线的穿透能力强，可用于探测金属部件内部的缺陷 【答案】ACD 【详解】A．可见光射入人的眼睛，人看到物体，说明人眼睛感受到了可见光的能量，证明电磁波具有能量。A正确； B．红外线具有热效应，会使放在该区域的温度计升温很快，说明红外线具有能量，B选项说放在红外线区域的温度计升温很慢，现象表述有误，B错误； C．电台发射的电磁波在收音机的天线里感应出了电流，根据电磁感应原理，电磁波的能量直接转化为电能，产生感应电流，C正确； D．γ射线的穿透能力强，可用于探测金属部件内部的缺陷，说明γ射线具有很高的能量，D正确。 故选ACD。 11．（多选）使用蓝牙耳机可以接听手机来电，已知蓝牙通信的电磁波波段为，可见光的波段为，下列说法正确的是（　　） A．在中国空间站可以使用蓝牙耳机收听音乐 B．蓝牙通信的电磁波波长比可见光的波长短 C．蓝牙通信的电磁波比可见光更容易发生衍射现象 D．蓝牙通信的电磁波在真空中的传播速度比可见光在真空中的传播速度小 【答案】AC 【详解】A．电磁波可以在真空中传播，所以在中国空间站可以使用蓝牙耳机收听音乐，故A正确； B．蓝牙通信的电磁波波段频率更低，由可得蓝牙通信的电磁波波长比可见光的波长长，故B错误； C．蓝牙通信的电磁波波长比可见光的波长长，所以蓝牙通信的电磁波比可见光更容易发生衍射现象，故C正确； D．蓝牙通信的电磁波在真空中的传播速度与可见光在真空中的传播速度相等，都为，故D错误。 故选AC。 12．我国航天员翟志刚通过“神舟七号”载人飞船首次实现了中国航天员在太空的舱外活动，如图所示，这是我国航天史上的又一里程碑。若舱外的航天员与舱内的航天员进行通话，则需通过___________（选填“红外线”“无线电波”），其在真空中传播的速度是____________m/s。 【答案】 无线电波 3×108 【详解】[1][2]若舱外的航天员与舱内的航天员进行通话，则需通过无线电波，其在真空中传播的速度是3×108m/s。 13．英国物理学家麦克斯韦认为变化的磁场________（选填“能”或“不能”）产生电场；德国物理学家________用实验成功证实了电磁波的存在。具有NFC（近距离无线通信技术）功能的两部手机在间距小于10cm时可以通过电磁波直接传输信息，该电磁波频率为，电磁波在空气中的传播速度为，则该电磁波的波长为________m。（取整数） 【答案】 能 赫兹 21 【详解】[1][2]英国物理学家麦克斯韦认为变化的磁场能产生电场；德国物理学家赫兹用实验成功证实了电磁波的存在。 [3]由 可得该电磁波的波长为 14．卫星电视传播是指电视台把载有信号的电磁波传送到高空的通信卫星上，卫星再把信号传送至地面上的其他地区。因此，观众看到卫星电视信号显示的整点时间要比本地有线电视的要晚一些。求： (1)电磁波在真空中传播的波长为15m，则该电磁波的频率是多少？ (2)当它进入某一介质中传播时，若传播速度为2×108m/s，该电磁波在介质中的波长是多少？ 【答案】(1) (2)10m 【详解】（1）电磁波的频率是 （2）电磁波在介质中的波长 15．采用分体式位移传感器测量时，实验装置如图（b）所示，发射器安装在小车上，接收器固定在导轨底端。位移传感器通过发射红外线和超声波进行测量，并绘制出小车的图线，如图（c）所示。 (1)红外线属于______和______，超声波属于______和______。 （选填A．横波B．纵波C．机械波D．电磁波） (2)当小车滑向接收器时，理论上接收器接收到的超声波波长应______，频率应______。（选填A．变大、B．变小、C． 不变） (3)根据实验数据，论证0.45s-0.65s之间，小车的运动是否为匀加速直线运动。_____ 【答案】(1) A D B C (2) B A (3)见解析 【详解】（1）红外线属于横波和电磁波，故选A和D。超声波属于纵波和机械波，故选B和C。 （2）当小车滑向接收器时，根据多普勒效应可知接收器接收到的超声波波长变小，故选B；频率变大，故选A。 （3）根据实验数据可知0.45s-0.65s之间，相邻计数点的时间间隔T相同，且为 T=0.05sx轴坐标依次为 x1=61.7cm，x2=58.6cm，x3=55.1cm，x4=51.2cm，x5=46.9cm 相邻计数点间的位移大小为 s1=x1-x2=61.7cm-58.6cm=3.1cm s2=x2-x3=58.6cm-55.1cm=3.5cm s3=x3-x4=55.1cm-51.2cm=3.9cm s4=x4-x5=51.2cm-46.9cm=4.3cm 相邻相等时间内的位移之差为 s2-s1=3.5cm-3.1cm=0.4cm s3-s2=3.9cm-3.5cm=0.4cm s4-s3=4.3cm-3.9cm=0.4cm 可见在误差允许的范围内，可认为相邻的相等时间间隔内的位移差恒定，故在0.45s-0.65s之间，小车的运动是匀加速直线运动。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $