Question

（選修3-4試題）
（1）下列說法正確的是

 

（填序號）．
A．光是從物質的原子中發射出來的，原子獲得能量后處于不穩定狀態，它會以光子的形式將能量發射出去．
B．廣義相對論認為在強引力的星球附近，時間進程會變快．
C．非均勻變化的磁場才能產生變化的電場，非均勻變化的電場才能產生變化的磁場．
D．當波源與觀察者相向運動時，波源自身的頻率會變大．
E．激光炮的威力強大，這是利用了激光的高定向性（平行度好）
F．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
（2）如圖為一均勻的柱形透明體，折射率n=2．
①求光從該透明體射向空氣時的臨界角；
②若光從空氣中入射到透明體端面的中心上，試證明不 論入射角為多大，進入透明體的光線均不能從側面“泄漏出去”．

Answer 1

分析：（1）原子有激發態和基態兩種狀態，激發態能量高不穩定，原子獲得能量后處于不穩定狀態，向低能級躍遷會發出光子；廣義相對論認為在強引力的星球附近，時間進程會變慢．根據麥克斯韋電磁場理論分析變化的磁場和電場產生怎樣的電場和磁場．當波源與觀察者相向運動時，觀察者接收到的頻率增大，但波源自身的頻率不變．光炮的威力強大，這是利用了激光的頻率大，能量大．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．
（2）根據sinC=

1

n

求出光從該透明體射向空氣時的臨界角．當 入射角等于90°時，在端面處的折射角最大，則在側面上的入射角最小，若能發生全反射，則不管入射角多大，進入透明體的光線均不能從側面“泄漏出去”．

解答：解：（1）A、光是從物質的原子中發射出來的，原子獲得能量后處于激發態時，能量高不穩定，根據玻爾理論可知原子向低能級躍遷會發出光子；故A正確．
B、廣義相對論認為在強引力的星球附近，時間進程會變慢．故B錯誤．
C、根據麥克斯韋電磁場理論分析得知：非均勻變化的磁場才能產生變化的電場，非均勻變化的電場才能產生變化的磁場．故C正確．
D、當波源與觀察者相向運動時，觀察者接收到的頻率增大，但波源自身的頻率不變．故D錯誤．
E、激光炮的威力強大，這是利用了激光的頻率大，能量大．故E錯誤．
F、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．故F正確．
故選ACF
（2）①根據臨界角公式sinC=

1

n

=

1

2

得，臨界角C=30°
②∵

sinθ1

sinθ2

=n，θ₃=90°-θ₂
∴θ₁=90°，θ₂=30°最大，θ₃=60°最小
∵θ₃＞C
∴任何光線都在側面發生全反射，均不能從側面“泄漏出去”
故答案為：
（1）ACF　
（2）①光從該透明體射向空氣時的臨界角為30°；②證明見上．

點評：第1題關鍵要加強基礎的學習．解決第2題的關鍵掌握折射定律，抓住臨界狀態，運用折射定律和幾何關系進行證明．