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2023年北京高考物理真题选择题第14题

文化教育佚名2023-09-17

一、试题如下

2023年北京高考物理真题选择题第14题,现象:从地面点向上发出一束频率为的光,射向离地面高为(远小于地球半径)的点处的接收器上,接收器接收到的光的频率为v方法一:根据光子能量E=hv=mc^2hmc为真空中的光速)和重力场中能量守恒定律,可得接收器接收到的光的频率v方法二:根据广义相对论,光在有万有引力的空间中运动时,其频率会发生变化,将该理论应用于地球附近,可得接收器接收到的光的频率

GMR下列说法正确的是(  )

gB. 由方法二可知,接收器接收到的光的波长大于发出时光的波长

C. 若从点发出一束光照射到点,从以上两种方法均可知,其频率会变小

光在地球附近的重力场中传播时其频率会发生变化,并且给出了两种方法来解释这一结论。

第一种是基于爱因斯坦的质能方程以及能量守恒定律。根据此理论,我们可以利用初末状态的光子的能量结合重力场中重力势能的变化,来求得莫状态的光子的频率,进而来判断光在传播过程中的频率的变化规律。

第二种是由方法二可知,题目中给出的频率的计算公式,我们可以知道,式子中的分母大于分子,所以光子在Q点频率小于在P点的频率,即:v

选项C,若从地面上的点发出一束光照射到点,从以上两种方法均可知,其频率变小,若反过来,光从点发出一束光照射到点,其频率变大,所以选项C错误;

选项D,根据题目中给出的信息,当光从地球表面向外传播时,光的频率会变小,采用类比的思考方法,那么,我们可以推导出:太阳表面发出的光的频率在传播过程中也是变小的。

所以,选项D也是错误的。

综上可以知道,本题的正确答案为选项D


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