Question

（2010?連云港二模）（選修模塊3-4）
（1）下列說法中正確的是

CD

A．X射線穿透物質(zhì)的本領(lǐng)比Y射線更強
B．紅光由空氣進入水中，波長變長、顏色不變     
C．狹義相對論認為物體的質(zhì)量與其運動狀態(tài)有關(guān)
D．觀察者相對于頻率一定的聲源運動時，接受到聲波的頻率可能發(fā)生變化
（2）如圖所示實線是簡諧橫波在t₁=0時刻的波形圖象，虛線是t₂=0.2s時刻的波形圖象，試回答：若波沿x 軸正方向傳播，則它的最大周期為

0.8

s；若波的傳播速度為55m/s，則波的傳播方向是沿x軸

負

方向（填“正”或“負”）．
（3）一束光由空氣射入某種介質(zhì)中，當入射光線與界面間的夾角為30．時，折射光線與反射光線恰好垂直，這種介質(zhì)的折射率為

3

，已知光在真空中傳播的速度為C=3×10⁸m/s，這束光在此介質(zhì)中傳播的速度為

3

×108

m/s．

Answer 1

分析：（1）X射線穿透物質(zhì)的本領(lǐng)比Y射線更弱．紅光由空氣進入水中，頻率不變，波速變小，根據(jù)波速公式分析波長的變化．狹義相對論認為物體的質(zhì)量與其運動狀態(tài)有關(guān)．觀察者相對于頻率一定的聲源運動時，接受到聲波的頻率可能發(fā)生變化．
（2）根據(jù)波的周期性得到時間與周期的關(guān)系式，求解周期的最大值．由波速和時間求出波傳播的距離，分析與波長的關(guān)系，根據(jù)波形的平移法，確定波的傳播方向．
（3）根據(jù)反射定律和折射定律求出折射率．由v=

c

n

求出光在此介質(zhì)中傳播的速度．

解答：解：（1）A、X射線穿透物質(zhì)的本領(lǐng)比Y射線更弱．故A錯誤．
B、紅光由空氣進入水中，頻率不變，顏色不變，而波速變小，根據(jù)波速公式v=λf分析得知，波長與波速成正比，則波長變小．故B錯誤．
C、根據(jù)狹義相對論得知，物體的質(zhì)量與其運動狀態(tài)有關(guān)，速度越大，物體的質(zhì)量越大．故C正確．
D、觀察者相對于頻率一定的聲源運動時，如果兩者距離變化時，接受到聲波的頻率可能發(fā)生變化．故D正確．
故選CD
（2）若波沿x軸正方向傳播，傳播時間△t=（n+

1

4

）T，（n=0，1，2，…），周期T=

4△t

4n+1

，當n=0時，T最大，最大值為T_max=4△t=0.8s．若波的傳播速度為55m/s，波在△t=0.2s時間內(nèi)傳播的距離為△x=v△t=11m=3λ+

3

4

λ，根據(jù)波形的平移法得到，波的傳播方向是沿x軸負方向．
（3）當入射光線與界面間的夾角為30°時，入射角i=60°，折射光線與反射光線恰好垂直，則折射角r=90°-60°=30°，折射率為n=

sini

sinr

=

3

，這束光在此介質(zhì)中傳播的速度為v=

c

n

=

3

×108m/s．
故答案為：
（1）CD；（2）0.8；負．（3）

3

；

3

×108．

點評：本題是選修模塊3-4部分的內(nèi)容，常規(guī)題，考查的知識點比較全面．波動圖象和折射定律是重點．