Question

B．（選修3-4試題）
（1）下列說法正確的是

BCD

A．泊松亮斑有力地支持了光的微粒說，楊氏干涉實(shí)驗有力地支持了光的波動說．
B．從接收到的高頻信號中還原出所攜帶的聲音或圖象信號的過程稱為解調(diào)
C．當(dāng)波源或者接受者相對于介質(zhì)運(yùn)動時，接受者往往會發(fā)現(xiàn)波的頻率發(fā)生了變化，這種現(xiàn)象叫多普勒效應(yīng)．
D．考慮相對論效應(yīng)，一條沿自身長度方向運(yùn)動的桿，其長度總比桿靜止時的長度小
（2）如圖1所示，真空中有一頂角為75°，折射率為n=

2

的三棱鏡．欲使光線從棱鏡的側(cè)面AB進(jìn)入，再直接從側(cè)面AC射出，求入射角θ的取值范圍為

45°＜θ＜90°

．

（3）一列向右傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖如圖2所示．波速大小為0.6m/s，P質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)x=96cm．求：
①波源O點(diǎn)剛開始振動時的振動方向和波的周期；
②從圖中狀態(tài)為開始時刻，質(zhì)點(diǎn)P第一次達(dá)到波峰時間．

Answer 1

分析：（1）本題應(yīng)掌握泊松亮斑是波的衍射現(xiàn)象，證明光具有波動性；知道解調(diào)的概念；當(dāng)波源或者接受者距離發(fā)生變化時，才產(chǎn)生多普勒效應(yīng)；知道相對論尺縮效應(yīng)．
（2）根據(jù)公式sinC=

1

n

求出臨界角C，光要直接從側(cè)面AC射出，在AC面上不能發(fā)生反射，當(dāng)光恰好在AC面上發(fā)生全反射時，由幾何知識和折射定律結(jié)合求入射角．
（3）簡諧波沿x軸正方向傳播，圖示時刻x=24cm處的質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動，即可得知質(zhì)點(diǎn)P起動時向下運(yùn)動．當(dāng)圖中x=6cm處的波峰狀態(tài)傳到P點(diǎn)時，P點(diǎn)第一次達(dá)到波峰，由公式t=

x

v

求出時間．

解答：解：（1）A、泊松亮斑是波的衍射現(xiàn)象，證明光具有波動性，泊松亮斑和楊氏干涉都有力地支持了光的波動說．故A錯誤．
B、解調(diào)是從接收到的高頻信號中還原出所攜帶的聲音或圖象信號的過程．故B正確．
C、當(dāng)波源或者接受者相互靠近或遠(yuǎn)離時，接受者會發(fā)現(xiàn)波的頻率發(fā)生了變化，這種現(xiàn)象叫多普勒效應(yīng)．故C正確．
D、根據(jù)相對論效應(yīng)尺縮效應(yīng)得知，沿自身長度方向運(yùn)動的桿，其長度總比桿靜止時的長度小．故D正確．
故選BCD
（2）設(shè)光恰好在AC面上發(fā)生全反射時入射角為θ．
由sinC=

1

n

=

1

2

，得臨界角C=45°
由幾何知識得：AB面上折射角r=30°
由折射定律得n=

sinα

sinr

，解得，α=45°
當(dāng)入射角增大時，光線在AC面的入射角減小，故入射角在45°＜θ＜90°范圍時，光線從棱鏡的側(cè)面AB進(jìn)入，再直接從側(cè)面AC射出．
（3）①波源O點(diǎn)剛開始振動時的振動方向向下，周期T=

λ

v

=0.4s
②當(dāng)圖中x=6cm處的波峰狀態(tài)傳到P點(diǎn)時，P點(diǎn)第一次達(dá)到波峰，則質(zhì)點(diǎn)P第一次達(dá)到波峰時間：t=

x

v

=

0.9m

0.6m/s

=1.5s故答案為：
（1）BCD      
（2）45°＜θ＜90°．
（3）①波源O點(diǎn)剛開始振動時的振動方向向下，周期為0.4s．
②質(zhì)點(diǎn)P第一次達(dá)到波峰時間為1.5s．

點(diǎn)評：本題運(yùn)用波形的平移法判斷質(zhì)點(diǎn)的振動方向，要掌握介質(zhì)中各個質(zhì)點(diǎn)的起振方向都相同，并由此法求解P點(diǎn)形成第一次形成波峰的時間．