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高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册4 电磁波谱巩固练习
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这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册4 电磁波谱巩固练习，共7页。试卷主要包含了4 电磁波谱等内容，欢迎下载使用。
一、刷基础
1．“神舟十六号”载人飞船于2023年5月30日成功发射，于2023年10月31日返回地球。在发射与回收过程中，地面测控站对飞船进行跟踪测量与控制时，传输信号所使用的是电磁波谱中的（ ）
A．无线电波B．可见光C．紫外线D．X射线
【答案】A
【详解】A．在发射与回收过程中，地面测控站对飞船进行跟踪测量与控制时，传输信号所使用的是电磁波谱中的无线电波，特别是无线电波里的微波，具有易于集聚成束、高度定向性以及直线传播的特性，可用来在无阻挡的视线自由空间传输高频信号，故A正确；
B．可见光只是电磁波中的一部分，但可见光穿透能力较弱不能用来通讯，故B错误；
C．紫外光的频率比可见光高，但是比X射线低，常用于杀菌、进行透视或鉴定的工作，故C错误；
D．X射线是一种频率极高，波长极短、能量很大的电磁波，常应用于医学诊断，在工业上也用得着X射线来做工业探伤，故D错误。
故选A。
2．电磁波广泛应用在现代医疗中，下列不属于电磁波应用的医用器械是（ ）
A．杀菌用的紫外灯B．检查血流情况的“彩超”机
C．拍胸片的X光机D．加热的红外线理疗仪
【答案】B
【详解】ACD．紫外线、X射线、红外线都属于电磁波，都是电磁波在医学上的应用，ACD属于电磁波应用，但不符合题意；
B．检查血流情况的超声波“彩超”机，是利用超声波的多普勒效应工作的，B不属于电磁波应用，符合题意；
故选B。
3．热成像仪能够对公共场所往来的人流进行高效的体温筛查，这主要是利用了人体所放出的（ ）
A．微波B．红外线C．可见光D．紫外线
【答案】B
【详解】ABCD．所有物体都会发射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强，人体在发射红外线时，体温越高，发射的红外线就越强，热成像仪就是根据这个原理制作的，故ACD错误，B正确。
故选B。
4．下列四幅图中利用紫外线的是（ ）
A．射电望远镜B．疫情期间的测温仪C． 验钞机 D．拍摄人的手指骨头
【答案】C
【详解】A．射电望远镜不是利用紫外线，A错误；
B．疫情期间的测温仪利用了红外线的的热效应，B错误；
C．验钞机利用了紫外线，C正确；
D．拍摄人的手指骨头利用了X射线，D错误；
故选C。
5．医生用来诊断病情的胸透胶片如图所示，拍摄该胶片利用电磁波中（ ）
A．紫外线B．红外线C．X射线D．无线电波
【答案】C
【详解】医生用来诊断病情的胸透胶片，利用了电磁波中X射线的穿透能力较强这一特点。
故选C。
6．下列说法正确的是（ ）
A．普朗克提出的能量子假设否定了经典物理学思想
B．变化的磁场会产生电场，均匀变化的磁场会产生均匀变化的电场
C．金属块中的涡流会产生热量，应尽可能减小涡流
D．紫外线可以消毒，X射线可以用于诊断病情，射线可以摧毁病变细胞
【答案】D
【详解】A．量子理论弥补了经典物理学在宏观宇宙世界和微观粒子世界的不足，并未否定经典物理学思想，故A错误；
B．变化的磁场会产生电场，均匀变化的磁场产生恒定电场，故B错误；
C．金属块中的涡流会产生热量，真空冶炼炉利用涡流工作，故C错误；
D．紫外线可以消毒；X射线穿透能力较强，可以用于诊断病情；射线有极强的穿透能力和很高的能量，可以摧毁病变细胞，故D正确。
故选D。
7．我国研制的反隐身米波雷达发射无线电波的波长在1~10 m范围内，该无线电波与可见光相比，有（ ）
A．更长的波长B．更高的频率C．更大的速度D．更多的能量
【答案】A
【详解】A.可见光的波长在760nm到400nm之间，所以该无线电波与可见光相比，有更长的波长，故A正确；
B.根据可知，该无线电波的频率比可见光的频率低，故B错误；
C.该无线电波和可见光在空气中的传播速度相同，故C错误；
D.该无线电波的能量比可见光的能量低，故D错误。
故选A。
8．天文学中，一天体在单位时间内辐射出的总能量称为“光度”，符号“”。通常将太阳的光度作为天体光度的单位，符号。将已测天体的光度和其表面温度绘制在图上即可得到赫罗图。以下赫罗图（含天体颜色）可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【详解】纵轴表示恒星的光度，横轴表示恒星的表面温度，且太阳的光度为1表面温度600K左右。故A正确。
故选A。
二、刷提升
9．（多选）第四代移动通信技术（4G）采用1 880 MHz~2635 MHz频段的无线电波，第五代移动通信技术（5G）采用3300 MHz~5000 MHz频段的无线电波。在真空中 5G频段的无线电波与4G频段的无线电波相比（ ）
A．传播速度相等B．传播速度较大C．波长较短D．波长较长
【答案】AC
【详解】AB．无线电波是电磁波，在真空中的传播速度等于光在真空中的速度，与频率无关，A正确，B错误；
CD．根据
可知，频率越大，波长越小，所以5G频段的无线电波的波长小于4G频段的无线电波的波长，C正确，D错误。
故选AC。
10．（多选）下列说法正确的是（ ）
A．蓝牙使用的无线电波比紫外线更易发生衍射
B．光导纤维通信应用了光的折射原理
C．2008年汶川发生特大地震，地震波既有纵波又有横波，地震波的纵波波速大于横波波速，此性质可用于横波的预警
D．阳光照射下，肥皂膜呈彩色是光的干涉现象
E．红外线和X射线都有很强的穿透本领，常用于医学上透视人体
【答案】ACD
【详解】A．紫外线频率比蓝牙使用的无线电波频率高，波长比蓝牙使用的无线电波波长短，因此蓝牙使用的无线电波更易发生衍射，故A正确；
B．光导纤维通信应用了光的全反射原理，故B错误；
C．地震波既有纵波又有横波，地震波的纵波波速大于横波波速，此性质可用于横波的预警，故C正确；
D．阳光照射下，肥皂膜呈彩色是由于光的薄膜干涉产生的，是光的干涉现象，故D正确；
E．X射线有很强的穿透本领，常用于医学上透视人体。红外线的穿透能力较弱，不能用于透视人体，故E错误。
故选ACD。
11．（多选）关于下列四幅图片，说法正确的是（ ）
A．图甲火箭升空过程中受到推进力的施力物体是大气层中的空气
B．图乙接收信号的频率从到，可以将可变电容的正对面积调小
C．图丙中微波炉的微波与医院体检时的“B超”均是利用了电磁波具有能量的性质
D．图丁中的扼流圈对通过的交变电流有阻碍作用
【答案】BD
【详解】A．火箭升空时，火箭发动机向外高速喷出气体，气体对火箭有反作用力，这个力推动火箭向上加速运动，这个力的施力物体是喷出的气体，故A错误；
B．根据
图乙接收信号的频率从95Hz到100Hz，频率增大，调谐频率增大，可以减小电容器的电容，即可以将可变电容的正对面积调小，故B正确；
C．“B超”是利用声波具有能量，故C错误；
D．扼流圈有通直流，阻交流的作用，即扼流圈对通过的交变电流有阻碍作用，故D正确。
故选BD。
12．（多选）下列说法正确的是（ ）
A．紫外线在生活上可以对碗筷进行消毒
B．光导纤维的内芯是光密介质，外套是光疏介质
C．摄影机镜头前加一个偏振片，这样做是为了增加透射光
D．频率相同的激光在折射率不同的介质中传播时的波长不同
E．水面上的油膜呈现彩色条纹，是油膜表面反射光与入射光叠加的结果
【答案】ABD
【详解】A．紫外线有杀菌消毒的作用，在生活上可以对碗筷进行消毒，故A正确；
B．光导纤维传输信息利用光的全反射原理，所以内芯是光密介质，外套是光疏介质，故B正确；
C．摄影机镜头前加一个偏振片，以减弱反射光的强度，不是为了增加透射光，故C错误；
D．由
两式联立可得
可知频率相同的激光在折射率不同的介质中传播时的波长不同，故D正确；
E．水面上的油膜呈现彩色条纹，是光在油膜的前后表面的反射光干涉的结果， 故E错误。
故选ABD。
13．（多选）下列说法正确的是（ ）
A．图甲，大型水电站的发电机组一般都是旋转电枢式
B．图乙，雷达是利用微波来测定物体位置的无线电设备
C．图丙，可以通过往水中丢入石块，借助水波把皮球冲到岸边
D．图丁，尽管空间站处于完全失重状态，但机械臂的设计强度必须足够大，且有载荷限制
【答案】BD
【详解】A．图甲，大型水电站的发电机组一般都是旋转磁极式。故A错误；
B．图乙，雷达是利用微波来测定物体位置的无线电设备。故B正确；
C．图丙，因为参与振动的水分子只能在平衡位置附近做反复运动，不会随波迁移，所以不可以通过往水中丢入石块，借助水波把皮球冲到岸边。故C错误；
D．图丁，尽管空间站处于完全失重状态，但机械臂的设计强度必须足够大，且有载荷限制。故D正确；
故选BD。
三、刷素养
14．（多选）对于光的认识和光的应用，下列说法正确的是（ ）
A．红外体温计是依据人体温度越高，辐射的红外线强度越强来测体温的
B．激光测距是应用了激光的平行度好的特点
C．泊松亮斑支持了光的粒子说
D．光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的衍射原理
E．A、B两种光从相同的介质入射到真空中，若A光的频率大于B光的频率，则逐渐增大入射角，A光会先发生全反射
【答案】ABE
【详解】A．一切物体都在辐射红外线，温度越高，其辐射的红外线强度越强，故A正确；
B．激光测距是应用了激光的平行度好的特点，由于平行度好，在传播很远的距离后仍能保持一定的强度，故B正确；
C．泊松亮斑是由于光发生衍射形成的，支持了光的波动说，故C错误；
D．光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理，故D错误；
E．由于A光的频率大于B光的频率，所以A光的折射率大于B光的折射率，A光发生全反射的临界角小于B光的临界角，则逐渐增大入射角，A光会先发生全反射，故E正确。
故选ABE。
15．（多选）“第五代移动通信技术”简称5G，其特征之一是高数据传输速率。5G信号采用3.3×109～6×109Hz频段的无线电波，而4G信号的频段范围是1.88×109～2.64×109Hz。下列说法中正确的是_____
A．5G信号比4G信号所用的无线电波在真空中传播得一样快
B．在太空中（可认为真空），声波不可以传播但5G信号可以传播
C．5G信号和4G信号都是横波，二者叠加可以产生稳定的干涉现象
D．5G信号所用的无线电波波段只具有波动性没有粒子性
E．5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站
【答案】ABE
【详解】A．任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故传播速度相同，故A正确；
B．声波为机械波传播时需要介质，电磁波传播时可以不需要介质，则在太空中（可认为真空），声波不可以传播但5G信号可以传播，故B正确；
C．5G信号和4G信号都是电磁波即为横波，由于波的频率不同，则不能发生稳定的干涉现象，故C错误；
D．电磁波具有波粒二象性，故D错误；
E．因5G信号的频率更高，则波长小，故5G信号更不容易发生明显的衍射现象，因此5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站，故E正确。
故选ABE。
一、刷基础
1．“神舟十六号”载人飞船于2023年5月30日成功发射，于2023年10月31日返回地球。在发射与回收过程中，地面测控站对飞船进行跟踪测量与控制时，传输信号所使用的是电磁波谱中的（ ）
A．无线电波B．可见光C．紫外线D．X射线
【答案】A
【详解】A．在发射与回收过程中，地面测控站对飞船进行跟踪测量与控制时，传输信号所使用的是电磁波谱中的无线电波，特别是无线电波里的微波，具有易于集聚成束、高度定向性以及直线传播的特性，可用来在无阻挡的视线自由空间传输高频信号，故A正确；
B．可见光只是电磁波中的一部分，但可见光穿透能力较弱不能用来通讯，故B错误；
C．紫外光的频率比可见光高，但是比X射线低，常用于杀菌、进行透视或鉴定的工作，故C错误；
D．X射线是一种频率极高，波长极短、能量很大的电磁波，常应用于医学诊断，在工业上也用得着X射线来做工业探伤，故D错误。
故选A。
2．电磁波广泛应用在现代医疗中，下列不属于电磁波应用的医用器械是（ ）
A．杀菌用的紫外灯B．检查血流情况的“彩超”机
C．拍胸片的X光机D．加热的红外线理疗仪
【答案】B
【详解】ACD．紫外线、X射线、红外线都属于电磁波，都是电磁波在医学上的应用，ACD属于电磁波应用，但不符合题意；
B．检查血流情况的超声波“彩超”机，是利用超声波的多普勒效应工作的，B不属于电磁波应用，符合题意；
故选B。
3．热成像仪能够对公共场所往来的人流进行高效的体温筛查，这主要是利用了人体所放出的（ ）
A．微波B．红外线C．可见光D．紫外线
【答案】B
【详解】ABCD．所有物体都会发射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强，人体在发射红外线时，体温越高，发射的红外线就越强，热成像仪就是根据这个原理制作的，故ACD错误，B正确。
故选B。
4．下列四幅图中利用紫外线的是（ ）
A．射电望远镜B．疫情期间的测温仪C． 验钞机 D．拍摄人的手指骨头
【答案】C
【详解】A．射电望远镜不是利用紫外线，A错误；
B．疫情期间的测温仪利用了红外线的的热效应，B错误；
C．验钞机利用了紫外线，C正确；
D．拍摄人的手指骨头利用了X射线，D错误；
故选C。
5．医生用来诊断病情的胸透胶片如图所示，拍摄该胶片利用电磁波中（ ）
A．紫外线B．红外线C．X射线D．无线电波
【答案】C
【详解】医生用来诊断病情的胸透胶片，利用了电磁波中X射线的穿透能力较强这一特点。
故选C。
6．下列说法正确的是（ ）
A．普朗克提出的能量子假设否定了经典物理学思想
B．变化的磁场会产生电场，均匀变化的磁场会产生均匀变化的电场
C．金属块中的涡流会产生热量，应尽可能减小涡流
D．紫外线可以消毒，X射线可以用于诊断病情，射线可以摧毁病变细胞
【答案】D
【详解】A．量子理论弥补了经典物理学在宏观宇宙世界和微观粒子世界的不足，并未否定经典物理学思想，故A错误；
B．变化的磁场会产生电场，均匀变化的磁场产生恒定电场，故B错误；
C．金属块中的涡流会产生热量，真空冶炼炉利用涡流工作，故C错误；
D．紫外线可以消毒；X射线穿透能力较强，可以用于诊断病情；射线有极强的穿透能力和很高的能量，可以摧毁病变细胞，故D正确。
故选D。
7．我国研制的反隐身米波雷达发射无线电波的波长在1~10 m范围内，该无线电波与可见光相比，有（ ）
A．更长的波长B．更高的频率C．更大的速度D．更多的能量
【答案】A
【详解】A.可见光的波长在760nm到400nm之间，所以该无线电波与可见光相比，有更长的波长，故A正确；
B.根据可知，该无线电波的频率比可见光的频率低，故B错误；
C.该无线电波和可见光在空气中的传播速度相同，故C错误；
D.该无线电波的能量比可见光的能量低，故D错误。
故选A。
8．天文学中，一天体在单位时间内辐射出的总能量称为“光度”，符号“”。通常将太阳的光度作为天体光度的单位，符号。将已测天体的光度和其表面温度绘制在图上即可得到赫罗图。以下赫罗图（含天体颜色）可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【详解】纵轴表示恒星的光度，横轴表示恒星的表面温度，且太阳的光度为1表面温度600K左右。故A正确。
故选A。
二、刷提升
9．（多选）第四代移动通信技术（4G）采用1 880 MHz~2635 MHz频段的无线电波，第五代移动通信技术（5G）采用3300 MHz~5000 MHz频段的无线电波。在真空中 5G频段的无线电波与4G频段的无线电波相比（ ）
A．传播速度相等B．传播速度较大C．波长较短D．波长较长
【答案】AC
【详解】AB．无线电波是电磁波，在真空中的传播速度等于光在真空中的速度，与频率无关，A正确，B错误；
CD．根据
可知，频率越大，波长越小，所以5G频段的无线电波的波长小于4G频段的无线电波的波长，C正确，D错误。
故选AC。
10．（多选）下列说法正确的是（ ）
A．蓝牙使用的无线电波比紫外线更易发生衍射
B．光导纤维通信应用了光的折射原理
C．2008年汶川发生特大地震，地震波既有纵波又有横波，地震波的纵波波速大于横波波速，此性质可用于横波的预警
D．阳光照射下，肥皂膜呈彩色是光的干涉现象
E．红外线和X射线都有很强的穿透本领，常用于医学上透视人体
【答案】ACD
【详解】A．紫外线频率比蓝牙使用的无线电波频率高，波长比蓝牙使用的无线电波波长短，因此蓝牙使用的无线电波更易发生衍射，故A正确；
B．光导纤维通信应用了光的全反射原理，故B错误；
C．地震波既有纵波又有横波，地震波的纵波波速大于横波波速，此性质可用于横波的预警，故C正确；
D．阳光照射下，肥皂膜呈彩色是由于光的薄膜干涉产生的，是光的干涉现象，故D正确；
E．X射线有很强的穿透本领，常用于医学上透视人体。红外线的穿透能力较弱，不能用于透视人体，故E错误。
故选ACD。
11．（多选）关于下列四幅图片，说法正确的是（ ）
A．图甲火箭升空过程中受到推进力的施力物体是大气层中的空气
B．图乙接收信号的频率从到，可以将可变电容的正对面积调小
C．图丙中微波炉的微波与医院体检时的“B超”均是利用了电磁波具有能量的性质
D．图丁中的扼流圈对通过的交变电流有阻碍作用
【答案】BD
【详解】A．火箭升空时，火箭发动机向外高速喷出气体，气体对火箭有反作用力，这个力推动火箭向上加速运动，这个力的施力物体是喷出的气体，故A错误；
B．根据
图乙接收信号的频率从95Hz到100Hz，频率增大，调谐频率增大，可以减小电容器的电容，即可以将可变电容的正对面积调小，故B正确；
C．“B超”是利用声波具有能量，故C错误；
D．扼流圈有通直流，阻交流的作用，即扼流圈对通过的交变电流有阻碍作用，故D正确。
故选BD。
12．（多选）下列说法正确的是（ ）
A．紫外线在生活上可以对碗筷进行消毒
B．光导纤维的内芯是光密介质，外套是光疏介质
C．摄影机镜头前加一个偏振片，这样做是为了增加透射光
D．频率相同的激光在折射率不同的介质中传播时的波长不同
E．水面上的油膜呈现彩色条纹，是油膜表面反射光与入射光叠加的结果
【答案】ABD
【详解】A．紫外线有杀菌消毒的作用，在生活上可以对碗筷进行消毒，故A正确；
B．光导纤维传输信息利用光的全反射原理，所以内芯是光密介质，外套是光疏介质，故B正确；
C．摄影机镜头前加一个偏振片，以减弱反射光的强度，不是为了增加透射光，故C错误；
D．由
两式联立可得
可知频率相同的激光在折射率不同的介质中传播时的波长不同，故D正确；
E．水面上的油膜呈现彩色条纹，是光在油膜的前后表面的反射光干涉的结果， 故E错误。
故选ABD。
13．（多选）下列说法正确的是（ ）
A．图甲，大型水电站的发电机组一般都是旋转电枢式
B．图乙，雷达是利用微波来测定物体位置的无线电设备
C．图丙，可以通过往水中丢入石块，借助水波把皮球冲到岸边
D．图丁，尽管空间站处于完全失重状态，但机械臂的设计强度必须足够大，且有载荷限制
【答案】BD
【详解】A．图甲，大型水电站的发电机组一般都是旋转磁极式。故A错误；
B．图乙，雷达是利用微波来测定物体位置的无线电设备。故B正确；
C．图丙，因为参与振动的水分子只能在平衡位置附近做反复运动，不会随波迁移，所以不可以通过往水中丢入石块，借助水波把皮球冲到岸边。故C错误；
D．图丁，尽管空间站处于完全失重状态，但机械臂的设计强度必须足够大，且有载荷限制。故D正确；
故选BD。
三、刷素养
14．（多选）对于光的认识和光的应用，下列说法正确的是（ ）
A．红外体温计是依据人体温度越高，辐射的红外线强度越强来测体温的
B．激光测距是应用了激光的平行度好的特点
C．泊松亮斑支持了光的粒子说
D．光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的衍射原理
E．A、B两种光从相同的介质入射到真空中，若A光的频率大于B光的频率，则逐渐增大入射角，A光会先发生全反射
【答案】ABE
【详解】A．一切物体都在辐射红外线，温度越高，其辐射的红外线强度越强，故A正确；
B．激光测距是应用了激光的平行度好的特点，由于平行度好，在传播很远的距离后仍能保持一定的强度，故B正确；
C．泊松亮斑是由于光发生衍射形成的，支持了光的波动说，故C错误；
D．光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理，故D错误；
E．由于A光的频率大于B光的频率，所以A光的折射率大于B光的折射率，A光发生全反射的临界角小于B光的临界角，则逐渐增大入射角，A光会先发生全反射，故E正确。
故选ABE。
15．（多选）“第五代移动通信技术”简称5G，其特征之一是高数据传输速率。5G信号采用3.3×109～6×109Hz频段的无线电波，而4G信号的频段范围是1.88×109～2.64×109Hz。下列说法中正确的是_____
A．5G信号比4G信号所用的无线电波在真空中传播得一样快
B．在太空中（可认为真空），声波不可以传播但5G信号可以传播
C．5G信号和4G信号都是横波，二者叠加可以产生稳定的干涉现象
D．5G信号所用的无线电波波段只具有波动性没有粒子性
E．5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站
【答案】ABE
【详解】A．任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故传播速度相同，故A正确；
B．声波为机械波传播时需要介质，电磁波传播时可以不需要介质，则在太空中（可认为真空），声波不可以传播但5G信号可以传播，故B正确；
C．5G信号和4G信号都是电磁波即为横波，由于波的频率不同，则不能发生稳定的干涉现象，故C错误；
D．电磁波具有波粒二象性，故D错误；
E．因5G信号的频率更高，则波长小，故5G信号更不容易发生明显的衍射现象，因此5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站，故E正确。
故选ABE。
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