資源簡介

第4節(jié)　電磁波譜
【知識梳理】
1.概念：
按電磁波的波長大小或頻率高低的順序把它們排列成譜。
2.電磁波譜的排列：
按波長由長到短依次為：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線。
3.不同電磁波的特點及應(yīng)用：
特點 用途
無線電波 波動性強 廣播和通訊，天體衛(wèi)星研究
紅外線 熱作用強 紅外線攝影；紅外線遙感
可見光 感光性強 復(fù)色光波長（紅）（紫）（頻率） 沒有大氣；天空藍色原因短波散射；傍晚陽光紅色原因短波吸收
紫外線 化學(xué)作用；熒光效應(yīng) 滅菌消毒，促進人體對鈣的吸收，利用熒光效應(yīng)防偽
X射線 穿透力強 檢查、探測、透視、治療
γ射線 穿透力最強 治療疾病、探測金屬部件內(nèi)部缺陷
4.電磁波的能量：
各種各樣的儀器能夠探測到許許多多電磁波，說明電磁波具有能量，電磁波是一種物質(zhì)。
5.太陽輻射的特點：
太陽輻射的能量集中在可見光、紅外線和紫外線三個區(qū)域，在眼睛最敏感的黃綠光附近，輻射的能量最強。
【方法突破】
【例】電磁波的頻率范圍很廣，按電磁波的波長或頻率大小的順序把它們排列成譜，叫做電磁波譜，如圖所示。下列說法正確的是（ ）
A．移動電話使用可見光進行Wi—Fi聯(lián)網(wǎng)
B．冷物體的紅外輻射比熱物體的紅外輻射強
C．紫外線具有的能量足以破壞細胞核中的物質(zhì)
D．X射線的頻率比γ射線的頻率高
【答案】C
【詳解】A．移動電話經(jīng)常使用Wi-Fi聯(lián)網(wǎng)，也會用藍牙傳輸數(shù)據(jù)，兩種方式均是利用電磁波來傳輸信息的，均利用了電磁波中的微波，故A錯誤；
B．根據(jù)輻射的特點可知，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，故B錯誤；
C．紫外線頻率較高，所以具有較高的能量，可破壞細胞中的物質(zhì)，通常用于殺菌，故C正確；
D．在電磁波譜中，常見電磁波有：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線，它們的波長是依次變短，頻率依次變長，故D錯誤；
故選C。
【針對訓(xùn)練】在抗擊新冠病毒的過程中，廣泛使用了紅外體溫計測量體溫，如圖所示，下列說法正確的是（　　）
A．當(dāng)體溫超過37.3℃時人體才輻射紅外線
B．紅外體溫計是依據(jù)體溫計發(fā)射紅外線來測體溫的
C．紅外線是一種電磁波，它的傳播不需要空氣作為媒介
D．紅外體溫計是依據(jù)人體溫度越高，輻射的紅外線強度越大來測體溫的
【答案】CD
【詳解】ABD．無論人體溫度高低都會輻射紅外線，且體溫較低時輻射的紅外線較弱，紅外體溫計就是依據(jù)上述規(guī)律通過感知人體發(fā)射的紅外線的強度來測人的體溫的，體溫較高時輻射的紅外線較強；故AB錯誤，D正確；
C．紅外線是一種電磁波。C正確。
故選CD。
【鞏固提升】
1．關(guān)于電磁波譜，下列說法中錯誤的是（　　）
A．電視遙控器利用的是紅外線
B．醫(yī)院里常用X射線對病房和手術(shù)室進行消毒
C．利用紫外線的熒光效應(yīng)可設(shè)計防偽措施
D．射線波長比X射線波長短
【答案】B
【詳解】A．由于紅外線波長較長，容易發(fā)生衍射，所以電視遙控器利用了紅外線，A正確；
B．紫外線有顯著的化學(xué)作用，可利用紫外線消毒，所以醫(yī)院里常用紫外線對病房和手術(shù)室進行消毒，X射線用來進行透視，B錯誤；
C．在紫外線的照射下，許多物質(zhì)會發(fā)出熒光，根據(jù)這個特點可以設(shè)計防偽措施，C正確；
D．根據(jù)電磁波譜的性質(zhì)，射線波長比X射線波長短，D正確。
本題選擇錯誤的，故選B。
2．關(guān)于電磁波的特性，下列說法正確的是（　　）
A．X射線可深入骨骼，殺死病變細胞
B．驗鈔機檢驗鈔票真?zhèn)误w現(xiàn)了紫光的熒光作用
C．紅外遙感是利用了紅外線波長較長的特點
D．一切物體都在不停地輻射紫外線，溫度越高，輻射越強
【答案】C
【詳解】A.在人體內(nèi)殺死病變細胞是利用了射線的放射作用，射線可用來檢查人體器官，A錯誤；
B鈔票上有熒光物質(zhì)，驗鈔機發(fā)出的紫外線具有熒光作用，可以使熒光物質(zhì)發(fā)光，B錯誤；
C. 紅外線波長較長，能夠發(fā)生明顯衍射，紅外遙感是利用了紅外線波長較長的特點，C正確；
D.一切物質(zhì)都在輻射紅外線，輻射本領(lǐng)和物體溫度有關(guān)，D錯誤。
故選C。
3．使用藍牙耳機可以接聽手機來電，已知藍牙通信的電磁波波段為，可見光的波段為，下列說法正確的是（ ）
A．在中國空間站可以使用藍牙耳機收聽音樂
B．藍牙通信的電磁波波長比可見光的波長短
C．藍牙通信的電磁波的能量子比可見光的能量子大
D．藍牙通信的電磁波在真空中的傳播速度比可見光在真空中的傳播速度小
【答案】A
【詳解】A．電磁波傳播不需要介質(zhì)，在中國空間站可以使用藍牙耳機收聽音樂，A正確；
BD．電磁波在真空中傳播速度為光速，速度與可見光一致，由可知，藍牙通訊的電磁波波長比可見光的波長長，BD錯誤；
C．由可知藍牙通信的電磁波的能量子比可見光的能量子小，C錯誤。
故選A。
4．我國成功研發(fā)的反隱身米波雷達堪稱隱身飛機的克星，它標(biāo)志著我國雷達研究又創(chuàng)新的里程碑，米波雷達發(fā)射無線電波的波長在 1~10 m 范圍內(nèi)，對米波下列判斷正確的是（　　）
A．米波必須靠介質(zhì)傳播
B．米波同聲波一樣會發(fā)生反射現(xiàn)象
C．真空中，米波的傳播速度比微波速度快
D．米波只有波動性不具有粒子性
【答案】B
【詳解】A．米波是無線電波，傳波無需介質(zhì)，故A錯誤；
B．米波也是一種波，會發(fā)生反射現(xiàn)象，故B正確；
C．真空中，米波的傳播速度也是光速，故C錯誤；
D．無線電波也有粒子性，只是粒子性比較不明顯，故D錯誤。
故選B。
5．新冠肺炎疫情突發(fā)，中華兒女風(fēng)雨同舟、守望相助，筑起了抗擊疫情的巍峨長城。志愿者用非接觸式體溫測量儀，通過人體輻射的紅外線測量體溫，防控人員用紫外線燈在無人的環(huán)境下消殺病毒，為人民健康保駕護航。紅外線和紫外線都是電磁波，下列關(guān)于電磁波的說法正確的是（　　）
A．電磁波在真空中傳播時，它的電場強度和磁感應(yīng)強度都與傳播方向垂直
B．麥克斯韋首先證實了電磁波的存在
C．射線也是一種電磁波，在電磁波譜中，是波長最長的電磁波
D．通過調(diào)諧電路接收到無線電波后，還需要把聲音或圖像信號從高頻電流中還原出來，這個過程叫做調(diào)制
【答案】A
【詳解】A．電磁波是橫波，每一處的電場強度和磁場強度總是相互垂直的，且與波的傳播方向垂直，故A正確；
B．電磁波是麥克斯韋預(yù)言，而赫茲證實了電磁波，故B錯誤；
C．射線也是一種電磁波，在電磁波譜中，是波長最短的電磁波，故C錯誤；
D．在電磁波接收的過程中，把聲音信號或圖像信號從高頻電流中還原出來的過程叫解調(diào)，故D錯誤。
故選A。
6．電磁波應(yīng)用極其廣泛，家用微波爐的微波頻率為，醫(yī)院對人體透視的X射線的頻率為，廣播電臺的短波頻率為，它們的大小關(guān)系正確的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】C
【詳解】微波爐的頻率范圍一般是f1=2×105MHz~3×105MHz；X射線的頻率范圍f2=1010MHz~1014MHz；廣播電臺的短波頻率是f3=6~30MHz，因此有，ABD錯誤，C正確。
故選C
7．人類通訊已進入5G網(wǎng)絡(luò)時代，5G網(wǎng)絡(luò)使用的無線電波通信頻段為3300～5000MHz，比通信頻段為1880～2635MHz的4G網(wǎng)絡(luò)擁有更大的帶寬和更快的傳輸速率。則相比4G網(wǎng)絡(luò)使用的無線電波，5G網(wǎng)絡(luò)使用的無線電波（　　）
A．其能量子的能量更大 B．能透視人體
C．在真空中傳播的速度更大 D．在真空中的波長更長
【答案】A
【詳解】A．5G網(wǎng)絡(luò)使用的無線電波比4G網(wǎng)絡(luò)使用的無線電波頻率高，根據(jù)
5G網(wǎng)絡(luò)使用的無線電波其能量子的能量更大，故A正確；
B．5G網(wǎng)絡(luò)使用的無線電波不能透視人體，故B錯誤；
C．4G和5G網(wǎng)絡(luò)使用的無線電波都屬于電磁波，在真空中的傳播速度均為光速，故C錯誤；
D．由題中信息知，5G網(wǎng)絡(luò)使用的無線電波比4G網(wǎng)絡(luò)使用的無線電波頻率高，由
可知在真空中4G網(wǎng)絡(luò)使用的無線電波的波長更長，故D錯誤。
故選A。
8．紅外線熱像儀可以監(jiān)測人的體溫，當(dāng)被測者從儀器前走過時，便可知道被測者的體溫是多少。關(guān)于紅外線熱像儀測體溫的原理，下列說法正確的是（　　）
A．人的體溫會影響周圍空氣溫度，儀器通過測量空氣溫度便可知道人的體溫
B．儀器發(fā)出的紅外線遇人反射，反射情況與被測者的體溫有關(guān)
C．被測者會輻射紅外線，所輻射紅外線的強度以及按波長的分布情況與溫度有關(guān)，溫度高時輻射強，且較短波長的輻射強度大
D．被測者會輻射紅外線，所輻射紅外線的強度以及按波長的分布情況與溫度有關(guān)，溫度高時輻射強，且較長波長的輻射強度大
【答案】C
【詳解】AB．根據(jù)熱輻射的實驗規(guī)律可知，人的體溫升高，人體輻射的紅外線的頻率和強度就會增加，通過監(jiān)測被測者輻射的紅外線的頻率和強度，就可以知道該人的體溫了，故A、B錯誤；
CD．被測者會輻射紅外線，輻射強度以及按波長的分布情況與溫度有關(guān)，隨著溫度的升高，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動，因此熱輻射中較短波長的成分越來越多，故C正確，D錯誤。
故選C。
9．雷達是利用無線電波的回波來探測目標(biāo)方向和距離的一種裝置，雷達的天線猶如喊話筒，能使電脈沖的能量集中向某一方向發(fā)射；接收機的作用則與人耳相仿，用以接收雷達發(fā)射機所發(fā)出的電脈沖的回波。測速雷達主要是利用多普勒效應(yīng)，可由回波的頻率的變化量，計算出目標(biāo)與雷達的相對速度，以下說法正確的是（　　）
A．雷達發(fā)射的是連續(xù)的電磁波
B．雷達發(fā)射的是微波波段的無線電波
C．目標(biāo)離雷達天線而去時，反射信號頻率將高于發(fā)射信號頻率
D．目標(biāo)向雷達天線靠近時，反射信號頻率將低于發(fā)射信號頻率
【答案】B
【詳解】A．雷達發(fā)射的是電脈沖信號，是不連續(xù)的電磁波，故A錯誤；
B．雷達發(fā)射的是微波波段的無線電波，故B正確；
CD．根據(jù)多普勒效應(yīng)，目標(biāo)離雷達天線而去時，反射信號頻率將低于發(fā)射信號頻率；目標(biāo)向雷達天線靠近時，反射信號頻率將高于發(fā)射信號頻率，故CD錯誤。
故選B。
10．是“第五代移動通信技術(shù)”的簡稱，信號一般采用頻段的無線電波，而第四代移動通信技術(shù)的頻段范圍是網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率（指單位時間傳送的數(shù)據(jù)量大小）可達，是網(wǎng)絡(luò)的倍。則（　　）
A．信號比信號所用的無線電波在真空中傳播的更快
B．信號相比于信號更不容易繞過障礙物，所以通信需要搭建更密集的基站
C．空間中的信號和信號會產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象
D．信號是橫波，信號是縱波
【答案】B
【詳解】A．任何電磁波在真空中的傳播速度均為光速，可知5G信號和4G信號所用的無線電波在真空中傳播的快慢相同，故A錯誤；
B．5G信號的頻率更高，波長更短，故相比4G信號更不易發(fā)生衍射現(xiàn)象，則5G通信需要搭建更密集的基站，故B正確；
C．5G信號和4G信號的頻率不同，則它們相遇不會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，故C錯誤；
D．5G信號和4G信號都屬于電磁波，都是橫波，故D錯誤；
故選B。第4節(jié)　電磁波譜
【知識梳理】
1.概念：
按電磁波的波長大小或頻率高低的順序把它們排列成譜。
2.電磁波譜的排列：
按波長由長到短依次為：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線。
3.不同電磁波的特點及應(yīng)用：
特點 用途
無線電波 波動性強 廣播和通訊，天體衛(wèi)星研究
紅外線 熱作用強 紅外線攝影；紅外線遙感
可見光 感光性強 復(fù)色光波長（紅）（紫）（頻率） 沒有大氣；天空藍色原因短波散射；傍晚陽光紅色原因短波吸收
紫外線 化學(xué)作用；熒光效應(yīng) 滅菌消毒，促進人體對鈣的吸收，利用熒光效應(yīng)防偽
X射線 穿透力強 檢查、探測、透視、治療
γ射線 穿透力最強 治療疾病、探測金屬部件內(nèi)部缺陷
4.電磁波的能量：
各種各樣的儀器能夠探測到許許多多電磁波，說明電磁波具有能量，電磁波是一種物質(zhì)。
5.太陽輻射的特點：
太陽輻射的能量集中在可見光、紅外線和紫外線三個區(qū)域，在眼睛最敏感的黃綠光附近，輻射的能量最強。
【方法突破】
【例】電磁波的頻率范圍很廣，按電磁波的波長或頻率大小的順序把它們排列成譜，叫做電磁波譜，如圖所示。下列說法正確的是（ ）
A．移動電話使用可見光進行Wi—Fi聯(lián)網(wǎng)
B．冷物體的紅外輻射比熱物體的紅外輻射強
C．紫外線具有的能量足以破壞細胞核中的物質(zhì)
D．X射線的頻率比γ射線的頻率高
【針對訓(xùn)練】在抗擊新冠病毒的過程中，廣泛使用了紅外體溫計測量體溫，如圖所示，下列說法正確的是（　　）
A．當(dāng)體溫超過37.3℃時人體才輻射紅外線
B．紅外體溫計是依據(jù)體溫計發(fā)射紅外線來測體溫的
C．紅外線是一種電磁波，它的傳播不需要空氣作為媒介
D．紅外體溫計是依據(jù)人體溫度越高，輻射的紅外線強度越大來測體溫的
【鞏固提升】
1．關(guān)于電磁波譜，下列說法中錯誤的是（　　）
A．電視遙控器利用的是紅外線
B．醫(yī)院里常用X射線對病房和手術(shù)室進行消毒
C．利用紫外線的熒光效應(yīng)可設(shè)計防偽措施
D．射線波長比X射線波長短
2．關(guān)于電磁波的特性，下列說法正確的是（　　）
A．X射線可深入骨骼，殺死病變細胞
B．驗鈔機檢驗鈔票真?zhèn)误w現(xiàn)了紫光的熒光作用
C．紅外遙感是利用了紅外線波長較長的特點
D．一切物體都在不停地輻射紫外線，溫度越高，輻射越強
3．使用藍牙耳機可以接聽手機來電，已知藍牙通信的電磁波波段為，可見光的波段為，下列說法正確的是（ ）
A．在中國空間站可以使用藍牙耳機收聽音樂
B．藍牙通信的電磁波波長比可見光的波長短
C．藍牙通信的電磁波的能量子比可見光的能量子大
D．藍牙通信的電磁波在真空中的傳播速度比可見光在真空中的傳播速度小
4．我國成功研發(fā)的反隱身米波雷達堪稱隱身飛機的克星，它標(biāo)志著我國雷達研究又創(chuàng)新的里程碑，米波雷達發(fā)射無線電波的波長在 1~10 m 范圍內(nèi)，對米波下列判斷正確的是（　　）
A．米波必須靠介質(zhì)傳播
B．米波同聲波一樣會發(fā)生反射現(xiàn)象
C．真空中，米波的傳播速度比微波速度快
D．米波只有波動性不具有粒子性
5．新冠肺炎疫情突發(fā)，中華兒女風(fēng)雨同舟、守望相助，筑起了抗擊疫情的巍峨長城。志愿者用非接觸式體溫測量儀，通過人體輻射的紅外線測量體溫，防控人員用紫外線燈在無人的環(huán)境下消殺病毒，為人民健康保駕護航。紅外線和紫外線都是電磁波，下列關(guān)于電磁波的說法正確的是（　　）
A．電磁波在真空中傳播時，它的電場強度和磁感應(yīng)強度都與傳播方向垂直
B．麥克斯韋首先證實了電磁波的存在
C．射線也是一種電磁波，在電磁波譜中，是波長最長的電磁波
D．通過調(diào)諧電路接收到無線電波后，還需要把聲音或圖像信號從高頻電流中還原出來，這個過程叫做調(diào)制
6．電磁波應(yīng)用極其廣泛，家用微波爐的微波頻率為，醫(yī)院對人體透視的X射線的頻率為，廣播電臺的短波頻率為，它們的大小關(guān)系正確的是（　　）
A． B． C． D．
7．人類通訊已進入5G網(wǎng)絡(luò)時代，5G網(wǎng)絡(luò)使用的無線電波通信頻段為3300～5000MHz，比通信頻段為1880～2635MHz的4G網(wǎng)絡(luò)擁有更大的帶寬和更快的傳輸速率。則相比4G網(wǎng)絡(luò)使用的無線電波，5G網(wǎng)絡(luò)使用的無線電波（　　）
A．其能量子的能量更大 B．能透視人體
C．在真空中傳播的速度更大 D．在真空中的波長更長
8．紅外線熱像儀可以監(jiān)測人的體溫，當(dāng)被測者從儀器前走過時，便可知道被測者的體溫是多少。關(guān)于紅外線熱像儀測體溫的原理，下列說法正確的是（　　）
A．人的體溫會影響周圍空氣溫度，儀器通過測量空氣溫度便可知道人的體溫
B．儀器發(fā)出的紅外線遇人反射，反射情況與被測者的體溫有關(guān)
C．被測者會輻射紅外線，所輻射紅外線的強度以及按波長的分布情況與溫度有關(guān)，溫度高時輻射強，且較短波長的輻射強度大
D．被測者會輻射紅外線，所輻射紅外線的強度以及按波長的分布情況與溫度有關(guān)，溫度高時輻射強，且較長波長的輻射強度大
9．雷達是利用無線電波的回波來探測目標(biāo)方向和距離的一種裝置，雷達的天線猶如喊話筒，能使電脈沖的能量集中向某一方向發(fā)射；接收機的作用則與人耳相仿，用以接收雷達發(fā)射機所發(fā)出的電脈沖的回波。測速雷達主要是利用多普勒效應(yīng)，可由回波的頻率的變化量，計算出目標(biāo)與雷達的相對速度，以下說法正確的是（　　）
A．雷達發(fā)射的是連續(xù)的電磁波
B．雷達發(fā)射的是微波波段的無線電波
C．目標(biāo)離雷達天線而去時，反射信號頻率將高于發(fā)射信號頻率
D．目標(biāo)向雷達天線靠近時，反射信號頻率將低于發(fā)射信號頻率
10．是“第五代移動通信技術(shù)”的簡稱，信號一般采用頻段的無線電波，而第四代移動通信技術(shù)的頻段范圍是網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率（指單位時間傳送的數(shù)據(jù)量大小）可達，是網(wǎng)絡(luò)的倍。則（　　）
A．信號比信號所用的無線電波在真空中傳播的更快
B．信號相比于信號更不容易繞過障礙物，所以通信需要搭建更密集的基站
C．空間中的信號和信號會產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象
D．信號是橫波，信號是縱波

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