4.4电磁波谱（原卷版）-2025年高二物理同步培优讲练（人教版选择性必修第二册）

4.4电磁波谱学习目标学习目标课程标准物理素养1.知道什么是电磁波谱，知道电磁波谱中各种电磁波的排列顺序.2.了解不同波长电磁波的特征及主要用途．物理观念：认识电磁波谱。知道各个波段的电磁波的名称、特征和典型应用。科学思维：能解释电磁波在生产生活中的应用，体会电磁波的应用对社会发展的促进作用。科学探究：了解移动通信技术的发展情况，了解蓝牙、Wi-Fi等无线通信设备的原理、使用的电磁波频段和常用频率。科学态度与责任：了解电磁波与科学、技术与社会、环境之间的联系，强调了人类、社会与自然和谐发展的重要性。。002思维导图003知识梳理课前研读课本，梳理基础知识：一、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的谱，叫作电磁波谱．2．按照波长从长到短依次排列为无线电波、、可见光、、X射线、γ射线．不同的电磁波由于具有不同的，具有不同的特性．二、电磁波的特性及应用1．无线电波：把波长大于1mm(频率低于300GHz)的电磁波称作无线电波，主要用于、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，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．2．红外线(1)红外线是一种光波，波长比无线电波，比可见光．(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．(3)红外线的应用主要有和红外体温计．3．可见光可见光的波长在400～760nm之间．4．紫外线(1)波长范围在之间，不能引起人的视觉．(2)具有的能量，应用于灭菌消毒，具有较强的效应，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，有很强的本领，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．004题型精讲【题型一】电磁波谱1．电磁波谱及介绍无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线合起来便构成了范围非常广阔的电磁波谱．如图所示是按波长由长到短(频率由低到高)的顺序排列的．2．各种电磁波的共性(1)在本质上都是电磁波，遵循相同的规律，各波段之间的区别并没有绝对的意义．(2)都遵循公式v＝λf，在真空中的传播速度都是c＝3×108m/s.(3)传播都不需要介质．(4)都具有反射、折射、衍射和干涉的特性．【典型例题1】有“中国天眼”美誉的FAST是目前世界最大口径的射电望远镜，它是一种用于接收和研究天体发射的电磁波的特殊装置。下列关于电磁波的说法正确的是（）A．可见光不属于电磁波B．电磁波能传播信息，不能传播能量C．X射线的波长比红外线的波长更长D．电磁波在真空中的速度等于光速【对点训练1】下列说法中正确的是（

）A．在真空中红外线、可见光、紫外线的波长依次变短，速度依次变小B．飞机场用射线对旅客的行李箱进行安全检查C．电磁波在真空中传播时的电场强度与磁感应强度互相平行D．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是射线【题型二】电磁波的特性及应用知识深化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射线频率由左向右，频率变化为由低到高真空中的波长由左向右，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、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【典型例题2】下列情景中关于电磁波特性和应用的描述，正确的是（）A．图甲中手机通话时涉及的波既有电磁波又有声波B．图乙中“CT”利用可见光检查多种疾病C．图丙中“B超”中的超声波属于电磁波D．图丁中遥控器发出的红外线有很高的穿透本领【典型例题3】不同的电磁波具有不同的波长和特性，因此在现代科技和生活生产中有着广泛应用。下列说法正确的是（）A．如图雷达利用电磁波遇到障碍物发生反射的特性来工作，长波的衍射现象明显，传播方向性好，所以雷达的是长波B．如图红外热成像仪利用不同温度的物体有不同的红外辐射的强度这一特点来工作，因此该成像仪无法给不对外发射红外线的物体拍照成像C．如图紫外线灯可以灭菌消毒，是因为紫外线的波长比可见光更长，具有较高的能量D．如图机场安检机利用了X射线具有很强的穿透本领这一特点，可以用来探测行李箱内的物体，防止乘客携带违禁品进入机场【对点训练2】春季是流行病高发季，某肺炎病人拍摄的CT胸片如图所示，病毒感染处的密度与其它部分不同，片中显示为白斑。拍摄CT胸片时使用下列哪种电磁波（）A．γ射线 B．X射线 C．紫外线 D．红外线【对点训练3】关于电磁波谱，下列说法正确的是（）A．雷达是用X光来测定物体位置的设备B．红外体温计的工作原理是人的体温越高，发射的红外线越强，但有时物体温度较低，不发射红外线，导致无法使用C．紫外线的频率比可见光高，医学中常用于杀菌消毒，长时间照射人体可能损害健康D．医学检查中的CT拍片实际上是让患者接受一定剂量的射线照射00501强化训练【基础强化】1．我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星，它标志着我国雷达研究又创新的里程碑，米波雷达发射无线电波的波长在1~10m范围内，则对该无线电波的判断正确的是（）A．米波的频率比厘米波频率高 B．和机械波一样须靠介质传播C．同光波一样均为横波 D．比声波的传播速度小2．2024年5月18日，我国成功发射了全球首颗6G卫星“中星6G-1号”，是我国在6G通信领域取得的重大突破。6G使用的无线电波频率在100GHz以上频段，5G使用的无线电波频率在3GHz~5GHz频段，下列说法正确的是（）A．6G网络使用的无线电波需靠介质传播B．6G网络使用的无线电波能产生干涉现象C．在真空中6G比5G使用的无线电波传播速度更快D．在真空中6G比5G使用的无线电波的波长更长3．2024年4月25日，搭载叶光富等三名航天员的神舟十八号载人飞船顺利发射升空，并与天宫空间站顺利对接。飞船在升空过程中，航天员能与地面工作人员保持实时联络，直播画面通过无线电波传送到地面。下列关于无线电波说法正确的是（）A．在无线电波传播过程中，电场和磁场是周期性变化的B．在真空中无线电波的波长比可见光波长短C．要有效发射无线电波，振荡电路要有较低的振荡频率D．太空中航天员讲话时画面与声音同步，说明无线电波与声波具有相同的传播速度4．电磁波在日常生活和生产中被广泛应用，下列说法正确的是（）A．验钞机使用红外线照射钱币使荧光物质发光来鉴别真伪B．机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪使用的是射线C．汽车喷漆后，进入烘干车间烘干使用的是X射线D．医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒5．北京时间2024年5月21日，中国首颗商业红外气象卫星“星环号・南信大星”发射升空，地面卫星控制中心利用电磁波向卫星发送指令，未来实现星座组网后可提供全球范围内任意地区红外监测数据。下列说法正确的是（）A．红外线有显著的热效应 B．红外线属于可见光C．电磁波不能在真空中传播 D．电磁波经过大气层时频率发生变化6．2016年在贵州建成了500米口径的球面射电望远镜——“中国天眼”，这是世界上单口径最大、灵敏度最高的射电望远镜，它对电磁波的各个波段都具有良好的接收能力。下列关于电磁波的说法正确的是（）A．频率越高的电磁波越容易发生明显的衍射现象B．在水中红外线的传播速度小于紫外线的传播速度C．利用X射线的穿透本领，可在机场等地进行安全检查D．红外线的显著作用是热效应，温度较低的物体不能辐射红外线【素养提升】7．（多选）关于电磁波的下列说法，正确的是（）A．可见光实质上也是一种电磁波，红光波长最短B．红外遥感是利用了所有物体都发射红外线的特点C．验钞机检验钞票真伪体现了紫外线的荧光作用D．X射线可深入人的骨骼，杀死病变细胞8．（多选）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。下列器件与其所应用的电磁波对应关系正确的是（）A．雷达——无线电波B．手机——X射线C．紫外消毒柜——紫外线D．红外遥控器——红外线9．（多选）无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线合起来，形成了范围非常广阔的电磁波谱，不同的电磁波表现出的特性不同，因而其用途也不同。下列说法正确的是（）A．红外线、紫外线、X射线和γ射线在真空中传播的速度均为3×108m/sB．红外线应用在遥感技术中，是利用它穿透本领强的特性C．紫外线在水中的传播速度大于红外线在水中的传播速度D．日光灯是紫外线的荧光效应的应用10．（多选）下列说法中正确的是（）A．周期性变化的电场产生同频率周期性变化的磁场B．要有效发射电磁波，需要用高频振荡，频率越高发射电磁波的本领越大C．夜视仪是利用紫外线的荧光效应来帮助人们在夜间看见物体的D．肺炎诊断中，要用X光扫描肺部，是因为在电磁波中X光的穿透能力最强11．（多选）下面图片均涉及电磁波的广泛应用，你认为说法正确的是（

）A．图甲中，人类在1974年向银河系中发出对外星人的问候，是用电磁波发射的，在发射前要进行调制而不是调谐B．图乙中，红外线夜视仪是利用了红外线热效应强的特点C．图丙中，CT机应用人体发射红外线的原理拍摄人体组织D．图丁中，天文学家利用射电望远镜接收无线电波，进行天体物理研究12．（多选）等离子显示屏是一种以等离子管作为发光元件，并由大量的等离子管排列在一起构成的屏幕。每个等离子管