Question

（選修模塊3-4）
（1）下列說法中正確的是

 

A．X射線穿透物質的本領比γ射線更強
B．在電磁波發射技術中，使電磁波隨各種信號而改變的技術叫做調諧
C．根據宇宙大爆炸學說，遙遠星球發出的紅光被地球接收到時可能是紅外線
D．愛因斯坦狹義相對論指出：真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的
（2）如圖所示，直角三角形ABC為一棱鏡的橫截面，∠A=30°，棱鏡材料的折射率n=

3

．在此截面所在的平面內，空氣中的一條光線平行于底邊AB從AC邊上的M點射入棱鏡，經折射射到AB邊．光線從AC邊進入棱鏡時的折射角為

 

，試判斷光線能否從AB邊射出，

 

（填“能”或“不能”）．

（3）一列簡諧橫波由P點向Q點沿直線傳播，P、Q兩點相距1m．甲、乙分別為P、Q兩質點的振動圖象，如圖所示，如果波長λ＞1m，則波的傳播速度為多少？

Answer 1

分析：（1）在電磁波譜中，頻率越高，穿透能力越強．在電磁波發射技術中，使電磁波隨各種信號而改變的技術叫做調制．根據多普勒效應判斷遙遠星球發出的紅光被地球接收到時可能是什么．根據光速不變原理可知真空中的光速在不同的慣性參考系中是否相同．
（2）根據折射定律求出光線從AC邊進入棱鏡時的折射角，根據sinC=

1

n

求出臨界角，判斷光是否在AB面上發生全反射．
（3）質點的振動周期等于波傳播的周期，根據P、Q兩點間的距離，結合振動圖象求出波長，從而求出波的傳播速度．

解答：解：（1）A、X射線的頻率小于γ射線的頻率，所以γ射線的穿透能力更強．故A錯誤．
B、在電磁波發射技術中，使電磁波隨各種信號而改變的技術叫做調制．故B錯誤．
C、根據宇宙大爆炸學說，由于星球在遠離地球，根據多普勒效應，接收到的頻率小于發出的頻率，遙遠星球發出的紅光被地球接收到可能是紅外線．故C正確．
D、愛因斯坦狹義相對論指出：真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，這是光速不變原理．故D正確．
故選CD．
（2）根據折射定律得，n=

sin60°

sinθ

=

3

，所以sinθ=

1

2

，θ=30°．
全反射的臨界角sinC=

1

n

=

3

3

．根據幾何關系，光線折射到AB面上的入射角為60°，因為sin60°=

3

2

＞

3

3

，發生全反射，不能從AB邊上射出．
（3）波的周期等于質點的振動周期，T=0.8s．
當P質點在正向最大位移處時，Q質點在平衡位置向上振動，波由P向Q傳播，波長λ＞1m，則有：

λ

4

=1m，所以：λ=4m
波速：v=

λ

T

=

4

0.8

m/s=5m/s
答：波的傳播速度為5m/s．
故答案為：（1）CD      （2）30⁰； 不能  （3）波的傳播速度為5m/s．

點評：本題綜合考查了電磁波、相對論、幾何光學和振動和波等相關知識，難度不大，只要熟悉教材的基本知識和基本規律，解決該類問題還是比較容易．