新課改高中物理選修二同步專題講義：15 C電磁波譜 提升版（學生版）

電磁波譜知識點：電磁波譜一、電磁波譜1．電磁波譜：按電磁波的波長大小或頻率高低的順序排列成譜，叫作電磁波譜．2．按照波長從長到短依次排列為無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線．不同的電磁波由于具有不同的波長(頻率)，具有不同的特性．二、電磁波的特性及應(yīng)用1．無線電波：波長大于1mm(頻率低于300GHz)的電磁波稱作無線電波，主要用于通信、廣播及其他信號傳輸．雷達是利用電磁波遇到障礙物要發(fā)生反射，以此來測定物體位置的無線電設(shè)備，其利用的是波長較短的微波．2．紅外線(1)紅外線是一種光波，波長比無線電波短，比可見光長．(2)所有物體都發(fā)射紅外線，熱物體的紅外輻射比冷物體的紅外輻射強．(3)紅外線的應(yīng)用主要有紅外遙感和紅外體溫計．3．可見光：可見光的波長在400～760nm之間．4．紫外線(1)波長范圍在5～370_nm之間，不能引起人的視覺．(2)具有較高的能量，應(yīng)用于滅菌消毒，具有較強的熒光效應(yīng)，用來激發(fā)熒光物質(zhì)發(fā)光．5．X射線和γ射線(1)X射線波長比紫外線短，有很強的穿透本領(lǐng)，用來檢查金屬構(gòu)件內(nèi)部有無裂紋或氣孔，醫(yī)學上用于檢查人體的內(nèi)部器官．(2)γ射線波長比X射線更短，具有很高的能量，穿透力更強，醫(yī)學上用來治療某些癌癥，工業(yè)上也可用于探測金屬構(gòu)件內(nèi)部是否有缺陷．技巧點撥一、電磁波譜1．電磁波譜及介紹無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線合起來便構(gòu)成了范圍非常廣闊的電磁波譜．如圖所示是按波長由長到短(頻率由低到高)的順序排列的．2．各種電磁波的共性(1)在本質(zhì)上都是電磁波，遵循相同的規(guī)律，各波段之間的區(qū)別并沒有絕對的意義．(2)都遵循公式v＝λf，在真空中的傳播速度都是c＝3×108m/s.(3)傳播都不需要介質(zhì)．(4)都具有反射、折射、衍射和干涉的特性．二、不同電磁波的特性及應(yīng)用電磁波譜無線電波紅外線可見光紫外線X射線γ射線頻率由左向右，頻率變化為由低到高真空中的波長由左向右，波長變化為由長到短特性波動性強熱效應(yīng)強感光性強化學作用、熒光效應(yīng)強穿透力強穿透力最強用途通信、廣播、天體物理研究遙控、遙測、遙測、加熱、紅外攝像、紅外制導照明、照相等殺菌、防偽、治療皮膚病等檢查、探測、透視探測、治療例題精練1．（2020?肥城市模擬）關(guān)于電磁波譜，下列說法正確的是（）A．紅外體溫計的工作原理是人的體溫越高，發(fā)射的紅外線越強，有時物體溫度較低，不發(fā)射紅外線，導致無法使用 B．紫外線的頻率比可見光低，醫(yī)學中常用于殺菌消毒，長時間照射人體可能損害健康C．X射線、γ射線頻率較高，波動性較強，粒子性較弱，較難發(fā)生光電效應(yīng) D．手機通信使用的是無線電波，其波長較長，更容易觀察到衍射現(xiàn)象2．（2020?順義區(qū)二模）2019年被稱為5G元年，這一年全球很多國家開通了5G網(wǎng)絡(luò)，開起了一個全新的通信時代，即萬物互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)時代。5G網(wǎng)絡(luò)使用的無線電電波通信頻率是在3.0GHz以上的超高頻段和極高頻段（如圖），比目前4G通信頻率是在0.3GHz﹣3.0GHz的特高頻段網(wǎng)絡(luò)擁有更大的帶寬和更快的傳輸速率。下列說法正確的是（）A．4G信號是縱波，5G信號是橫波 B．4G信號和5G信號相遇能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象 C．4G信號比5G信號更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象 D．5G信號比4G信號波長更長，相同時間傳遞的信息量更大隨堂練習1．（2020春?湖北期中）下列關(guān)于電磁波譜的說法正確的是（）A．夏天太陽把地面曬得發(fā)熱是因為可見光的熱效應(yīng)在各種電磁波中是最強的 B．利用雷達測出發(fā)射微波脈沖及接收到脈沖的時間間隔可以確定雷達與目標的距離 C．驗鈔機驗鈔票真?zhèn)误w現(xiàn)了紅外線的熒光效應(yīng) D．相同條件下，電磁波譜中最難發(fā)生衍射的是X射線2．（2020春?平邑縣校級期中）下列關(guān)于電磁波譜的說法正確的是（）A．驗鈔機驗鈔票真?zhèn)误w現(xiàn)了紅外線的熒光效應(yīng) B．相同條件下，電磁波譜中最難發(fā)生衍射的是X射線 C．夏天太陽把地面曬得發(fā)熱是因為可見光的熱效應(yīng)在各種電磁波中是最強的 D．利用雷達測出發(fā)射微波脈沖及接收到脈沖的時間間隔可以確定雷達與目標的距離3．（2019秋?武陵區(qū)校級期末）關(guān)于電磁波傳播速度的表達式v＝λf，下列結(jié)論中正確的是（）A．電磁波的傳播速度與傳播介質(zhì)有關(guān) B．頻率越高，傳播速度就越大 C．發(fā)射能量越大，傳播速度就越大 D．波長越長，傳播速度就越大綜合練習一．選擇題（共24小題）1．（2019?湖南學業(yè)考試）赫茲在人類歷史上首次捕捉到了電磁波，為無線電技術(shù)的發(fā)展開拓了道路，下列器件中，既使用了電磁波接收技術(shù)，又使用了電磁波發(fā)射技術(shù)的是（）A．電吹風 B．洗衣機 C．電熨斗 D．手機2．（2019秋?晉江市期中）2020年底以來，共享單車風靡全國各大城市，單車的車鎖內(nèi)集成了嵌入式芯片、GPS模塊和SIM卡等，便于監(jiān)控單車在路上的具體位置。用戶僅需用手機上的客戶端軟件（APP）掃描二維碼，即可自動開鎖，騎行時手機APP上能實時了解單車的位置，騎行結(jié)束關(guān)鎖后APP就顯示如圖所示的信息。下列說法正確的是（）A．單車和手機之間是利用聲波傳遞信息的 B．單車某個時刻的準確位置信息是借助通訊衛(wèi)星定位確定的 C．由手機APP上顯示騎行距離2.5公里是位移 D．由手機APP上的顯示信息，可求出騎行的平均速度3．（2019?湖南學業(yè)考試）關(guān)于電磁波的應(yīng)用，下列說法不正確的是（）A．無線電波廣泛應(yīng)用于通信和廣播 B．紅外線探測器能探測出物體的紅外輻射 C．適量的紫外線照射，對人體健康有益 D．因為γ射線穿透能力不強，可用來檢查金屬內(nèi)部傷痕4．（2021春?張家口月考）關(guān)于光譜，下列說法正確的是（）A．任何原子的發(fā)射光譜都相同 B．不同元素的光譜可能相同 C．根據(jù)太陽光譜中的暗線，可以分析地球大氣層中含有哪些元素 D．太陽光譜中的暗線，是太陽光經(jīng)過太陽大氣層時某些特定頻率的光被吸收后而產(chǎn)生的5．（2021春?西城區(qū)校級期末）電磁波已廣泛運用于很多領(lǐng)域，下列關(guān)于電磁波的說法符合實際的是（）A．電磁波是橫波，不能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象 B．常用的遙控器通過發(fā)射紫外線脈沖信號來遙控電視機 C．根據(jù)多普勒效應(yīng)可以判斷遙遠天體相對于地球的運動速度 D．只要空間某處有變化的電場或磁場，就會在其周圍形成電磁波6．（2020秋?清河區(qū)校級期中）關(guān)于電磁波，下列說法中正確的有（）A．能在真空中傳播 B．能被人眼直接觀察到 C．紅外線可以用來滅菌消毒 D．機場安檢使用X射線可以窺見行李箱內(nèi)的物品7．（2020秋?徐州期中）關(guān)于電磁波譜，下列說法錯誤的是（）A．紅外線比紅光波長長，它的熱作用很強 B．X射線就是倫琴射線 C．陰極射線是一種頻率極高的電磁波 D．紫外線的波長比倫琴射線長，可以滅菌消毒8．（2021春?浉河區(qū)校級月考）城市夜間的路燈常常用高壓鈉燈，其工作物質(zhì)是鈉，鈉在被激發(fā)放電時，其輻射的譜線主要集中在鈉原子的特征譜線589nm到589.6nm附近，這一波長的譜線正是可見光的黃光波段，所以燈光呈現(xiàn)黃色，若用一個發(fā)出的是連續(xù)光譜的光源照射鈉的冷蒸氣，此時鈉原子吸收對應(yīng)的光，這時我們?nèi)敉ㄟ^分光鏡去觀察光譜，以下說法正確的是（）A．能看到連續(xù)的光譜 B．只能看到兩根暗線 C．在黃光區(qū)域有兩暗線 D．看到一片白光9．（2020秋?海南期末）在電磁波譜中，波長最長的是（）A．X射線 B．紫外線 C．紅外線 D．無線電波10．（2020秋?蚌埠期末）下列關(guān)于電磁波的說法中錯誤的是（）A．電磁波具有能量 B．電磁波不能在真空中傳播 C．光波、x射線和γ射線都是電磁波 D．赫茲通過實驗驗證了電磁波的存在11．（2020?臨武縣校級學業(yè)考試）衛(wèi)星定位系統(tǒng)在日常生活中有廣泛的應(yīng)用，定位時，接收器需要獲得衛(wèi)星發(fā)送的信號．衛(wèi)星發(fā)送的是（）A．電流 B．電磁波 C．聲波 D．電子12．（2020秋?金臺區(qū)期末）在電磁波譜中，紅外線．可見光和倫琴射線（x射線）三個波段的頻率大小關(guān)系是（）A．紅外線的頻率最大，可見光的頻率最小 B．倫琴射線的頻率最大，紅外線的頻率最小 C．可見光的頻率最大，紅外線的頻率最小 D．倫琴射線頻率最大，可見光的頻率最小13．（2020?昌江縣校級學業(yè)考試）關(guān)于電磁場和電磁波的下列說法中，正確的是（）A．周期性變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場 B．均勻變化的磁場產(chǎn)生均勻變化的電場 C．電磁波在任何物質(zhì)中傳播的速度都是3×108m/s D．電磁波是一種物質(zhì)，可在真空中傳播14．（2020?福建學業(yè)考試）為防止利用手機等通訊工具作弊，在一些大型考試中，通常使用設(shè)備對考試場所進行屏蔽，該設(shè)備的作用主要是屏蔽（）A．電磁波 B．機械波 C．超聲波 D．次聲波15．（2020?安徽學業(yè)考試）下列說法中正確的是（）A．電磁波的頻率越高，其波長越長 B．電磁波的頻率越高，其波速越大 C．麥克斯韋最早通過實驗驗證了電磁波的存在 D．無線電波、可見光、紫外線都屬于電磁波16．（2020?甘肅學業(yè)考試）太陽光中不只有我們能看到的可見光還有紅外線、紫外線、X射線、γ射線、無線電波．其中的一種人體適量接受，能促進鈣的吸收，改善身體健康，但過強會傷害眼睛和皮膚．這種電磁波應(yīng)該是（）A．紫外線 B．γ射線 C．紅外線 D．X射線17．（2020秋?虎林市校級月考）關(guān)于電磁波譜的說法中，正確的是（）A．紅外線的顯著作用是熱作用，紫外線有顯著的化學作用 B．在各種電磁波中，最容易表現(xiàn)出干涉和衍射現(xiàn)象的是γ射線 C．x射線的穿透本領(lǐng)比γ射線更強 D．在電磁波中，x射線與γ射線有很大一部分重疊區(qū)域，因此兩者產(chǎn)生機理應(yīng)該是一樣的18．（2020秋?邳州市校級期中）下列關(guān)于電場、磁場及電磁波的說法中正確的是（）A．均勻變化的電場在周圍空間產(chǎn)生均勻變化的磁場 B．只要空間某處的電場或磁場發(fā)生變化，就會在其周圍產(chǎn)生電磁波 C．電磁波的頻率與它傳播的速度大小成正比 D．電磁波可以在真空中傳播19．（2021春?鞍山校級期末）下列關(guān)于電磁波的說法正確的是（）A．不同頻率的電磁波在同種介質(zhì)中的傳播速率相同 B．電磁波可以發(fā)生干涉現(xiàn)象 C．電磁波不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象 D．在真空中，電磁波的能量越高，傳播速度越大20．（2020?山東學業(yè)考試）下列設(shè)備工作時，沒有利用電磁波的是（）A．移動電話通話 B．收音機接收廣播電臺信號 C．電動機通電后正常運轉(zhuǎn) D．雷達發(fā)現(xiàn)飛機21．（2021春?湖州期末）關(guān)于電磁波的應(yīng)用，下列說法正確的是（）A．夜視儀利用了紅光成像技術(shù) B．利用紫外線的熒光效應(yīng)來做防偽標識 C．可以利用X射線進行通信、廣播 D．醫(yī)院利用紅外線的熱效應(yīng)殺菌消毒22．（2020秋?房山區(qū)月考）微波爐是用微波來加熱食品的工具．微波是一種電磁波，它一碰到金屬就會發(fā)生反射，金屬不吸收也不傳導微波；微波穿過玻璃、陶瓷、塑料等絕緣材料時幾乎不會消耗能量；而含有水分的食物，微波不但不能透過，其能量反而會被食物吸收．微波爐正是利用微波的這些特性來工作的．微波爐的外殼用不銹鋼金屬材料制成，可以阻擋微波叢爐內(nèi)逸出，以免影響人們的身體健康．裝食物的容器則用絕緣材料制成．微波爐的磁控管是個微波發(fā)生器，它能產(chǎn)生每秒鐘振動頻率為2450MHz的微波，這種微波能穿透食物達5cm深，并使食物中的水分子也隨之運動，劇烈的運動產(chǎn)生了大量的熱能，于是食物“煮”熟了．根據(jù)上述信息，下列說法正確的是（）A．微波爐利用的是電流的熱效應(yīng)加熱食品 B．微波爐利用的是電磁感應(yīng)現(xiàn)象 C．微波爐加熱時，不能使用金屬容器 D．微波可能是縱波23．（2021春?滄州期末）關(guān)于電磁波及其應(yīng)用，下列說法正確的是（）A．麥克斯韋首先通過實驗證實了電磁波的存在 B．電磁波是橫波，電磁波不能發(fā)生多普勒效應(yīng) C．電磁波和機械波一樣，傳播必須要有介質(zhì) D．紅外線、可見光、紫外線波長依次減小24．（2021春?徐州期末）關(guān)于電磁波和電磁波譜，下列說法正確的是（）A．X射線的波長比紫外線的波長更長 B．在水中各種電磁波的傳播速度均相同 C．電磁波和機械波都能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象 D．麥克斯韋在人類歷史上首先捕捉到了電磁波二．多選題（共8小題）25．（2021春?涪城區(qū)月考）關(guān)于電磁波譜，下列說法正確的是（）A．倫琴射線是高速電子流射到固體上，使原子的內(nèi)層電子受到激發(fā)而產(chǎn)生的 B．γ射線是原子內(nèi)層電子受激發(fā)而產(chǎn)生的 C．在電磁波譜最容易發(fā)生衍射的是無線電波 D．在同種均勻介質(zhì)中，紫外線比紫光傳播速度大26．（2021春?萊州市校級月考）關(guān)于電磁波譜，下列說法正確的是（）A．在烤箱中能看見一種淡紅色的光線，是電熱絲發(fā)出的紅外線 B．紅外線的顯著作用是熱作用，溫度較低的物體不能輻射紅外線 C．電磁波中最容易表現(xiàn)出干涉、衍射現(xiàn)象的是無線電波 D．紫外線能促使體內(nèi)維生素D的合成27．（2020?金安區(qū)校級模擬）關(guān)于電磁波，下列說法正確的是（）A．雷達是利用微波來定位的 B．使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)叫做解調(diào) C．電磁波都能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象，也可以在真空中傳播 D．電磁波在任何介質(zhì)中的傳播速率都相同 E．電磁波是由周期性變化的電場和周期性變化的磁場在空中傳播形成的，它是橫波28．（