Question

（选修模块3-4）
（1）下列说法中正确的是

 

A．X射线穿透物质的本领比γ射线更强
B．在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调谐
C．根据宇宙大爆炸学说，遥远星球发出的红光被地球接收到时可能是红外线
D．爱因斯坦狭义相对论指出：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的
（2）如图所示，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，∠A=30°，棱镜材料的折射率n=

3

．在此截面所在的平面内，空气中的一条光线平行于底边AB从AC边上的M点射入棱镜，经折射射到AB边．光线从AC边进入棱镜时的折射角为

 

，试判断光线能否从AB边射出，

 

（填“能”或“不能”）．

（3）一列简谐横波由P点向Q点沿直线传播，P、Q两点相距1m．甲、乙分别为P、Q两质点的振动图象，如图所示，如果波长λ＞1m，则波的传播速度为多少？

Answer 1

分析：（1）在电磁波谱中，频率越高，穿透能力越强．在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制．根据多普勒效应判断遥远星球发出的红光被地球接收到时可能是什么．根据光速不变原理可知真空中的光速在不同的惯性参考系中是否相同．
（2）根据折射定律求出光线从AC边进入棱镜时的折射角，根据sinC=

1

n

求出临界角，判断光是否在AB面上发生全反射．
（3）质点的振动周期等于波传播的周期，根据P、Q两点间的距离，结合振动图象求出波长，从而求出波的传播速度．

解答：解：（1）A、X射线的频率小于γ射线的频率，所以γ射线的穿透能力更强．故A错误．
B、在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制．故B错误．
C、根据宇宙大爆炸学说，由于星球在远离地球，根据多普勒效应，接收到的频率小于发出的频率，遥远星球发出的红光被地球接收到可能是红外线．故C正确．
D、爱因斯坦狭义相对论指出：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，这是光速不变原理．故D正确．
故选CD．
（2）根据折射定律得，n=

sin60°

sinθ

=

3

，所以sinθ=

1

2

，θ=30°．
全反射的临界角sinC=

1

n

=

3

3

．根据几何关系，光线折射到AB面上的入射角为60°，因为sin60°=

3

2

＞

3

3

，发生全反射，不能从AB边上射出．
（3）波的周期等于质点的振动周期，T=0.8s．
当P质点在正向最大位移处时，Q质点在平衡位置向上振动，波由P向Q传播，波长λ＞1m，则有：

λ

4

=1m，所以：λ=4m
波速：v=

λ

T

=

4

0.8

m/s=5m/s
答：波的传播速度为5m/s．
故答案为：（1）CD      （2）30⁰； 不能  （3）波的传播速度为5m/s．

点评：本题综合考查了电磁波、相对论、几何光学和振动和波等相关知识，难度不大，只要熟悉教材的基本知识和基本规律，解决该类问题还是比较容易．