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1、5 电磁波谱主动成长夯基达标1.各种电磁波产生的机理不同,下面给出的几组电磁波中,都由原子外层电子受到激发后产生的是( )A.红光、紫光、伦琴射线 B.微波、红外线、紫光、紫外线C.无线电波、微波、红外线 D.黄光、绿光、紫光思路解析：红外线、可见光，紫外线是由于原子的外层电子受到激发后产生的，伦琴射线是由于原子内层电子受到激发而产生的，射线是原子核受到激发产生的，故只有D正确.答案：D2.下列哪一项是紫外线的正确用途( )A.探测铁路的裂纹 B.电视机遥控器C.给食用水消毒 D.电视广播思路解析：紫外线的频率和波长在电磁波的中频段，其衍射能力和穿透能力较差，可利用其来进行杀菌消毒和荧光作用.
2、答案：C3.对红外线的产生和作用,下列说法中正确的是( )A.一切物体都在不停地辐射红外线 B.红外线最显著的效应是热效应C.红外线有很强的荧光效应 D.红外线容易穿过云雾烟尘思路解析：红外线波长较长，容易衍射，穿过云雾烟尘的本领强.答案：ABD4.利用射线辐射种子,可以使其发生变异,培育新品种,这是利用射线的哪种作用( )A.电离作用 B.贯穿作用C.物理化学作用 D.加热作用答案：C5.只闻其声,但不见其人,这是因为( )A.光波是电磁波,声波是机械波 B.光波是横波,声波是纵波C.光的传播速度大于声速 D.光波的波长太短,不容易发生明显的衍射现象思路解析：不见其人是因为光波波长太短,被障
3、碍物遮挡后不易发生明显衍射;闻其声,是因为声波波长长(在空气中最长达17 m),衍射能力强.答案：D6.下列说法中正确的是( )A.各种电磁波中,最容易发生干涉和衍射现象的是X射线B.红外线的显著作用是热作用,紫外线有显著的化学作用C.X射线的贯穿本领强,能射穿铅盒D.在电磁波中,红外线与微波有很大一部分重叠区域,因此两者产生机理应该是一样的思路解析：电磁波中,波长最长的无线电波最容易发生干涉和衍射,A错.X射线贯穿能力较强,但只能穿透几毫米厚的铝板,而不能穿透铝盒,C错.电磁波中微波属无线电波由电磁振荡电路产生,而红外线是由原子外层电子受激产生,D错.答案：B7.红外线可以穿透云雾,是因为它
4、的波长_,所以它的_现象比较显著可以绕过障碍物继续传播;射线可以穿透金属,是因为它的频率_,所以它的光子能量_,穿透能力较强.答案：长 衍射 高 大8.(1)各种电磁波在真空中传播时,都具有相同的_.(2)波从一种介质进入另一种,一定不发生改变的是_.(3)对于红外线、紫外线、X光线和射线来说,最易发生明显衍射的是_.(4)红光、橙光、黄光和绿光在同一种均匀介质中传播时波速最大的是_,最小的是_.答案：(1)波速 (2)频率 (3)红外线 (4)红光 绿光9.电磁波的不同成分具有不同的特性,其中红外线的最显著作用是_效应,紫外线的最显著作用是_效应,伦琴射线的特点是具有很强的_.答案：热 荧光
5、 穿透能力10.若某种紫外线频率为1.51015 Hz,试回答下列问题:(1)该紫外线的波长为_m.(2)紫外线的主要作用是_.(3)请简要说明人们不接受紫外线照射、少量照射和大量照射会产生什么后果?思路解析：(1)紫外线在真空中以光速传播,则=f得=210-7 m.(2)紫外线主要作用是化学作用和荧光效应(3)少量频率0.751015 Hz的紫外线能杀菌,增强人体抗病能力,并通过皮肤产生维生素有益于人体健康;不照射紫外线,皮肤内胆固醇不易转化为维生素D,从而影响钙和磷的吸收;而频率为1.51015 Hz的紫外线,光子能量大,会透入皮肤深处伤害皮肤,使人体遗传物质脱氧核糖核酸受到损害,破坏其基
6、因,使正常细胞蜕变为癌细胞,过量的紫外线还会引起角膜炎、白内障等疾病.答案：(1)210-7 (2)化学作用和荧光效应(3)若无照射紫外线,皮肤内胆固醇不易转化为维生素D,从而影响钙和磷的吸收,过量的紫外线伤害人体组织,引起病变,还会引起角膜炎、白内障等疾病.11.在自然界生态系统中,蛇与老鼠和其他生物通过营养关系构成生物链,在维持生态平衡方面发挥重要作用.蛇是老鼠的天敌,它是通过接收热辐射来发现老鼠的,假设老鼠的体温约37,它发出的最强的热辐射的波长为m,根据热辐射理论,m与辐射源的绝对温度的关系近似为Tm=2.9010-3 mK.(1)老鼠发出最强的热辐射的波长为( )A.7.910-5
7、m B.9.410-6 m C.1.1610-4 m D.9.710-8 m(2)老鼠发出的最强的热辐射属于( )A.可见波段 B.紫外波段 C.红外波段 D.射线波段思路解析：(1)由题目信息知:Tm=2.9010-3 mK当T=(273+37)K时,=9.410-6 m.(2)红外线的主要作用是热作用,故其最强辐射属于红外波段.答案：(1)B (2)C走近高考12.科学家发现地球大气层中的臭氧分子不断受到破坏.下列各项电磁波,哪一项会因臭氧层受损而对人类的健康构成最大危害( )A.可见光 B.紫外线 C.伽玛辐射 D.微波思路解析：由于太阳光中存有大量紫外线,而过多的紫外线会伤害眼睛和皮肤
8、,故因臭氧层受损而对人类构成最大伤害的是紫外线.答案：B13.阅读如下资料并回答问题: 自然界中的物体由于具有一定的温度,会不断向外辐射电磁波,这种辐射因与温度有关,称为热辐射.热辐射具有如下特点:辐射的能量中包含各种波长的电磁波;物体温度越高,单位时间从物体表面单位面积上辐射和能量越大;在辐射的总能量中,各种波长所占的百分比不同. 处于一定温度的物体在向外辐射电磁波能量的同时,也要吸收由其他物体辐射的电磁能量,如果它处于平衡状态,则能量保持不变.若不考虑物体表面性质对辐射与吸收的影响,我们定义一种理想的物体,它能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射,这样的物体称为黑体.单位时间内从黑体表面单
9、位面积辐射的电磁波的总能量与黑体热力学温度的四次方成正比.即P0=T4,其中常量=5.5710-8 W/(m2K4). 在下面的问题中,把研究对象都简单地看作黑体,有关数据及数学公式:太阳半径RS=696 000 km,太阳表面温度T=5 770 K,火星半径r=3 395 km,球面面积S=4R2,其中R为半径.(1)太阳热辐射能量的绝大多数集中在波长为210-71102,求出相应的频率范围.(2)每小时从太阳表面辐射的总能量是多少?(3)火星受到来自太阳的辐射可认为垂直射到面积为r2(r为火星半径)的圆盘上,已知太阳到火星的距离为太阳半径的400倍,忽略其他天体及宇宙空间的辐射,试估算火星的平均温度.解：(1)由得:=1.51015 Hz=31013 Hz辐射频率范围是310131.51015 Hz.(2)每小时从太阳表面辐射的总能量为E=4Rs2T4t,代入数据得E=1.381030 J.(3)设火星表面温度为T0,太阳到火星的距离为d,火星单位时间内吸收来的太阳辐射能量为P=,d=400RS,所以R=火星单位时间内向外辐射的电磁波能量为P出=4r2T40,火星处于平衡状态P入=P出,即,得T0=204 K.答案：(1)310131.51015 Hz (2)1.381030 J (3)204 K1
