4 电磁波谱 课后训练提升 基础巩固 一、选择题（第1~5题为单选题，第6~8题为多选题） 1青藏高原上大多数牧人的皮肤略显黝黑，其原因( A.主要是游牧人的生活习俗 B.主要是高原地理位置较高，风力较大 C.主要是高原上紫外线的辐射强度过强 D.主要是遗传 答案：C 解析：高原上紫外线辐射比平原强许多，而紫外线对皮肤的生理作用会使皮肤变得 粗糙与黝黑，选项C正确，A、B、D错误。 2.在烤箱中能看见一种淡红色的光，下列关于这种光的说法正确的是() A.是电热丝发出的红外线 B.是电热丝发出的红光 C.主要是利用这种光为食物加热 D.给食物加热是利用比这种光波长更短的电磁波 答案B 解析：烤箱中看到的淡红色的光是可见的红光，起加热作用的主要是波长较长的红 外线，而不是红光，选项B正确。 3红外夜视仪在夜间也能“看清”黑暗中的物体，主要是因为() A.红外夜视仪发射出强大的红外线，照射被视物体 B.一切物体均在不停地辐射红外线 C.一切高温物体均在不停地辐射红外线 D.红外夜视仪发射出γ射线，被视物体受到激发而放出红外线 答案B 解析：所有物体都发射红外线，因而红外夜视仪可以“看清”黑暗中的物体。 4.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、PO区 域时，在哪个区域上升的示数最大( A.MN B.NP C.PO D.无法确定
4 电磁波谱 课后· 基础巩固 一、选择题(第 1~5 题为单选题,第 6~8 题为多选题) 1.青藏高原上大多数牧人的皮肤略显黝黑,其原因( ) A.主要是游牧人的生活习俗 B.主要是高原地理位置较高,风力较大 C.主要是高原上紫外线的辐射强度过强 D.主要是遗传 答案:C 解析:高原上紫外线辐射比平原强许多,而紫外线对皮肤的生理作用会使皮肤变得 粗糙与黝黑,选项 C 正确,A、B、D 错误。 2.在烤箱中能看见一种淡红色的光,下列关于这种光的说法正确的是( ) A.是电热丝发出的红外线 B.是电热丝发出的红光 C.主要是利用这种光为食物加热 D.给食物加热是利用比这种光波长更短的电磁波 答案:B 解析:烤箱中看到的淡红色的光是可见的红光,起加热作用的主要是波长较长的红 外线,而不是红光,选项 B 正确。 3.红外夜视仪在夜间也能“看清”黑暗中的物体,主要是因为( ) A.红外夜视仪发射出强大的红外线,照射被视物体 B.一切物体均在不停地辐射红外线 C.一切高温物体均在不停地辐射红外线 D.红外夜视仪发射出 γ 射线,被视物体受到激发而放出红外线 答案:B 解析:所有物体都发射红外线,因而红外夜视仪可以“看清”黑暗中的物体。 4.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
答案：C 解析：由光的色散可知P、N点的光分别是红光和紫光，所以PO区域是红外线，红 外线有热效应，则该区域温度最高，选项C正确。 5.下列说法正确的是() 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，紫外线有显著的化学作用 C.X射线的穿透本领比y射线强 D.低温物体不能辐射红外线 答案B 解析：千涉和衍射现象是光的波动性的体现，波长越长，越容易产生，而γ射线波长 最短，故选项A错误；频率越高，穿透本领越强，故选项C错误；一切物体都能辐射 红外线，故选项D错误：选项B是正确的。 6.关于紫外线的作用和特性，下列说法正确的是() A.一切物体都在不停地辐射紫外线 B.紫外线能杀菌消毒是因为紫外线具有较高能量，可以穿透细胞膜 C紫外线具有较强的穿透能力，可以穿透人的皮肤，破坏内脏器官 D.紫外线具有荧光作用 答案BD 解析：一切物体都在不停地辐射红外线，而不是紫外线，选项A错误Y射线具有较 强的穿透能力，可以穿透人的皮肤，破坏内脏器官，故选项C错误。 7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、Y射线 C红光、黄光、绿光 D.紫外线、X射线、Y射线 答案BCD 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y射线，由此可知选项B、 C、D正确。 8.关于可见光，下列说法正确的是( A.可见光中的红光比紫光的频率低 B.可见光不能在真空中传播 C可见光波长越长，越容易发生衍射现象 D.可见光能发生光的干涉和衍射现象，说明光是横波 答案：AC
答案:C 解析:由光的色散可知 P、N 点的光分别是红光和紫光,所以 PQ 区域是红外线,红 外线有热效应,则该区域温度最高,选项 C 正确。 5.下列说法正确的是( ) 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,紫外线有显著的化学作用 C.X 射线的穿透本领比 γ 射线强 D.低温物体不能辐射红外线 答案:B 解析:干涉和衍射现象是光的波动性的体现,波长越长,越容易产生,而 γ 射线波长 最短,故选项 A 错误;频率越高,穿透本领越强,故选项 C 错误;一切物体都能辐射 红外线,故选项 D 错误;选项 B 是正确的。 6.关于紫外线的作用和特性,下列说法正确的是( ) A.一切物体都在不停地辐射紫外线 B.紫外线能杀菌消毒是因为紫外线具有较高能量,可以穿透细胞膜 C.紫外线具有较强的穿透能力,可以穿透人的皮肤,破坏内脏器官 D.紫外线具有荧光作用 答案:BD 解析:一切物体都在不停地辐射红外线,而不是紫外线,选项 A 错误;γ 射线具有较 强的穿透能力,可以穿透人的皮肤,破坏内脏器官,故选项 C 错误。 7.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 答案:BCD 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,由此可知选项 B、 C、D 正确。 8.关于可见光,下列说法正确的是( ) A.可见光中的红光比紫光的频率低 B.可见光不能在真空中传播 C.可见光波长越长,越容易发生衍射现象 D.可见光能发生光的干涉和衍射现象,说明光是横波 答案:AC
解析：可见光中的红光比紫光的频率低，选项A正确：可见光能在真空中传播，选项 B错误：可见光波长越长，越容易发生衍射现象，选项C正确：可见光能发生偏振现 象，说明光是横波，选项D错误。 二、非选择题 9.家用微波炉是利用微波的电磁能加热食物的新型灶具，主要由磁控管、波导 管、微波加热器、炉门、直流电源、冷却系统、控制系统、外壳等组成。接通 电源后，220V的交变电流经变压器，一方面在副级线圈产生3.4V交变电流加在 磁控管灯丝两端；另一方面在副级线圈产生2000V高压，经整流加到磁控管的 阴、阳两极之间，使磁控管产生频率为2450MHz的微波。微波输送至金属制成 的加热器（炉腔），被来回反射。微波的电磁作用使食物内分子高频地振动，同时内 外迅速变热，并能最大限度地保存食物中的维生素。 (1)试计算变压器的升压变压比。 (2)导体可反射微波，绝缘体可使微波透射，而食物通常含有的成分是蛋白质、淀 粉、水，较易吸收微波而转换成热，故在使用微波炉时应注意一。 A.用金属容器将食物放入炉内加热 B.用陶瓷容器将食物放入炉内加热 C将微波炉置于磁性材料周围 D将微波炉远离磁性材料周围 答案：(1)11：100 (2)BD 解析(1)变压器输出电压U2=2000V,输入电压U1=220V, 则有号=是=品=品 n2 U, (2)由于导体能反射微波，绝缘体使微波透射，所以应用陶瓷容器盛食物，选项A错 误，B正确：为避免对磁控管的影响，微波炉应远离磁性材料，选项C错误，D正确。 10.过量的电磁辐射对人体是有害的，按照规定，工作场所受到的电磁辐射强度（单 位时间垂直单位面积的电磁辐射能量)不得超过某一临界值Wo。己知某一种手 机的电磁辐射功率为P,若手机的电磁辐射在各个方向上是均匀的，则符合规定的 安全区域到手机的距离至少为多大？ 答案 N4πWo 解析：设规定的安全区域距离为R,则对应球的面积为S=4πR2 在1时间内球面获得的能量为E=P1 球面上单位面积1时间内获得的电磁辐射能量0号 由于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%，则0- 所以R= P 4πWo
解析:可见光中的红光比紫光的频率低,选项 A 正确;可见光能在真空中传播,选项 B 错误;可见光波长越长,越容易发生衍射现象,选项 C 正确;可见光能发生偏振现 象,说明光是横波,选项 D 错误。 二、非选择题 9.家用微波炉是利用微波的电磁能加热食物的新型灶具,主要由磁控管、波导 管、微波加热器、炉门、直流电源、冷却系统、控制系统、外壳等组成。接通 电源后,220 V 的交变电流经变压器,一方面在副级线圈产生 3.4 V 交变电流加在 磁控管灯丝两端;另一方面在副级线圈产生 2 000 V 高压,经整流加到磁控管的 阴、阳两极之间,使磁控管产生频率为 2 450 MHz 的微波。微波输送至金属制成 的加热器(炉腔),被来回反射。微波的电磁作用使食物内分子高频地振动,同时内 外迅速变热,并能最大限度地保存食物中的维生素。 (1)试计算变压器的升压变压比。 (2)导体可反射微波,绝缘体可使微波透射,而食物通常含有的成分是蛋白质、淀 粉、水,较易吸收微波而转换成热,故在使用微波炉时应注意 。 A.用金属容器将食物放入炉内加热 B.用陶瓷容器将食物放入炉内加热 C.将微波炉置于磁性材料周围 D.将微波炉远离磁性材料周围 答案:(1)11∶100 (2)BD 解析:(1)变压器输出电压 U2=2 000 V,输入电压 U1=220 V, 则有𝑛1 𝑛2 = 𝑈1 𝑈2 = 220 2 000 = 11 100。 (2)由于导体能反射微波,绝缘体使微波透射,所以应用陶瓷容器盛食物,选项 A 错 误,B 正确;为避免对磁控管的影响,微波炉应远离磁性材料,选项 C 错误,D 正确。 10.过量的电磁辐射对人体是有害的,按照规定,工作场所受到的电磁辐射强度(单 位时间垂直单位面积的电磁辐射能量)不得超过某一临界值 W0。已知某一种手 机的电磁辐射功率为 P,若手机的电磁辐射在各个方向上是均匀的,则符合规定的 安全区域到手机的距离至少为多大? 答案:√ 𝑃 4π𝑊0 解析:设规定的安全区域距离为 R,则对应球的面积为 S=4πR 2 在 t 时间内球面获得的能量为 E=Pt 球面上单位面积 t 时间内获得的电磁辐射能量 E0= 𝐸 𝑆 由于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 W0,则 W0= 𝐸0 𝑡 所以 R=√ 𝑃 4π𝑊0
拓展提高 一、选择题（第1~2题为单选题，第3~4题为多选题） 1.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.雷达一无线电波 B手机—X射线 C.紫外消毒柜—紫外线 D遥控器—红外线 答案B 解析：雷达是利用无线电波中的微波来测距的，故选项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，故选项B错误；紫外线具有很强 的消毒作用，故选项C正确：红外线可以用于遥控器，故选项D正确。 2.关于电磁波的特性理解正确的是( A.可见光的波长一定比无线电波的波长短 B.各种电磁波有明显的频率和波长区域界限 C.相同条件下，电磁波谱中最难发生衍射的是X射线 D.可见光的实质也是一种电磁波，红光波长最短 答案：A 解析：由电磁波谱可知可见光的波长一定比无线电波的波长短，选项A正确；由电 磁波谱可知电磁波的波长和频率是连续的，没有明显的区域界限，选项B错误，电 磁波谱中比X射线波长短的还有γ射线，选项C错误；在可见光中，红光波长最长， 选项D错误。 3.关于电磁波谱，下列说法正确的是() A.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 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 答案：AB 解析：在电磁波谱中从无线电波到Y射线，波长逐渐减小，频率逐渐增大，而波长越 长，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，故选项C、D错误。 4.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射线具有极强的穿透能力 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特点
拓展提高 一、选择题(第 1~2 题为单选题,第 3~4 题为多选题) 1.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 答案:B 解析:雷达是利用无线电波中的微波来测距的,故选项 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,故选项 B 错误;紫外线具有很强 的消毒作用,故选项 C 正确;红外线可以用于遥控器,故选项 D 正确。 2.关于电磁波的特性理解正确的是( ) A.可见光的波长一定比无线电波的波长短 B.各种电磁波有明显的频率和波长区域界限 C.相同条件下,电磁波谱中最难发生衍射的是 X 射线 D.可见光的实质也是一种电磁波,红光波长最短 答案:A 解析:由电磁波谱可知可见光的波长一定比无线电波的波长短,选项 A 正确;由电 磁波谱可知电磁波的波长和频率是连续的,没有明显的区域界限,选项 B 错误;电 磁波谱中比 X 射线波长短的还有 γ 射线,选项 C 错误;在可见光中,红光波长最长, 选项 D 错误。 3.关于电磁波谱,下列说法正确的是( ) A.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 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 答案:AB 解析: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 长,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,故选项 C、D 错误。 4.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 射线具有极强的穿透能力 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特点
答案：CD 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，选项A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，选项B错误。Y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，选项C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，选项D正确。 二、非选择题 5.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横线上。 (1)X光机， (2)紫外线灯 (3)理疗医用“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 DX射线有很强的贯穿力 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 答案(1)D(2)C(3)E 解析：(1)X光机是用来透视人体内部器官的，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，D正确。(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，C正确。(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，E正 确。 挑战创新 搜寻失联飞机的黑匣子主要依靠电磁波技术和超声定位（即声呐）技术。电磁波 是指在空间传播的交变电磁场，在真空中的传播速度为3.0×108/s,无线电波是 其中的一种电磁波。无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、Y射线都 是电磁波，它们的产生方式不尽相同，波的长度也不同，把它们按波长顺序排列就 构成了电磁波谱，如图所示
答案:CD 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,选项 A 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,选项 B 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,选项 C 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,选项 D 正确。 二、非选择题 5.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横线上。 (1)X 光机, 。 (2)紫外线灯, 。 (3)理疗医用“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 射线有很强的贯穿力 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 答案:(1)D (2)C (3)E 解析:(1)X 光机是用来透视人体内部器官的,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,D 正确。(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,C 正确。(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,E 正 确。 挑战创新 搜寻失联飞机的黑匣子主要依靠电磁波技术和超声定位(即声呐)技术。电磁波 是指在空间传播的交变电磁场,在真空中的传播速度为 3.0×108 m/s,无线电波是 其中的一种电磁波。无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ 射线都 是电磁波,它们的产生方式不尽相同,波的长度也不同,把它们按波长顺序排列就 构成了电磁波谱,如图所示
可见光 无线电波红外线 口紫外线X射线γ射线 频率Hz)10可 109 106 107 109 波长(m) 3×10-33×10-3 3×1 3×1093×10 红橙黄绿青蓝紫 (1)最早发现白光（即可见光）可以发生色散，分解成七种颜色光的物理学家 是 :其中，三原色光中波长最短的是 光。 (2)广播和电视利用电磁波谱中来传递声音和图像：飞机黑匣子发出的电磁 波信号，在海水中迅速衰减，无法传播，所以黑匣子必须装有能发出 波信号 的装置与其同时工作，以便利用声呐系统寻找海水中的黑匣子位置。 (3)请观察电磁波谱中各种波的波长与频率的关系，可以得出初步结 论： 。请进一步观察和计算电磁波谱中各种波的 波长与频率的关系，可以得出结论：。 答案：(1)牛顿蓝(2)无线电波声(3)波的频率越高，波长越短 各种波的频 率与波长成反比（或各种波的频率与波长的乘积相等，且等于光速） 解析：(1)物理学家牛顿最早发现白光（即可见光）可以发生色散现象；色光的三原色 是红、绿、蓝，三原色光中波长最短的是蓝光
(1)最早发现白光(即可见光)可以发生色散,分解成七种颜色光的物理学家 是 ;其中,三原色光中波长最短的是 光。 (2)广播和电视利用电磁波谱中 来传递声音和图像;飞机黑匣子发出的电磁 波信号,在海水中迅速衰减,无法传播,所以黑匣子必须装有能发出 波信号 的装置与其同时工作,以便利用声呐系统寻找海水中的黑匣子位置。 (3)请观察电磁波谱中各种波的波长与频率的关系,可以得出初步结 论: 。请进一步观察和计算电磁波谱中各种波的 波长与频率的关系,可以得出结论: 。 答案:(1)牛顿 蓝 (2)无线电波 声 (3)波的频率越高,波长越短 各种波的频 率与波长成反比(或各种波的频率与波长的乘积相等,且等于光速) 解析:(1)物理学家牛顿最早发现白光(即可见光)可以发生色散现象;色光的三原色 是红、绿、蓝,三原色光中波长最短的是蓝光