Question

選做題
B．（選修模塊3-4）
（1）下列說法中正確的是

ACD

A．機械波的傳播依賴于介質(zhì)，而電磁波可以在真空中傳播
B．只要有電場和磁場，就能產(chǎn)生電磁波
C．當物體運動的速度接近光速時，時間和空間都要發(fā)生變化
D．當觀測者靠近或遠離波源時，感受到的頻率會發(fā)生變化
（2）一簡諧橫波以4m/s的波速沿x軸正方向傳播．已知t=0時的波形如圖一所示．則a 點完成一次全振動的時間為

1

s；a點再過0.25s時的振動方向為

y軸負方向

（y軸正方向/y軸負方向）．
（3）為測量一塊等腰直角三棱鏡△ABC的折射率，用一束激光沿平行于BC邊的方向射向AB邊，如圖二所示．激光束進入棱鏡后射到AC邊時，剛好能發(fā)生全反射．該棱鏡的折射率為多少？
C．（選修模塊3-5）
（1）下列說法中正確的是

BCD

A．β衰變現(xiàn)象說明電子是原子核的組成部分
B．目前已建成的核電站的能量來自于重核裂變
C．一群氫原子從n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時，能輻射3種不同頻率的光子
D．盧瑟福依據(jù)極少數(shù)α粒子發(fā)生大角度散射提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型
（2）光照射到金屬上時，一個光子只能將其全部能量傳遞給一個電子，一個電子一次只能獲取一個光子的能量，成為光電子，因此極限頻率是由

金屬

（金屬/照射光）決定的．如圖一所示，當用光照射光電管時，毫安表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，若再將滑動變阻器的滑片P向右移動，毫安表的讀數(shù)不可能

變小

（變大/變小/不變）．
（3）總質(zhì)量為M的火箭被飛機釋放時的速度為υ₀，方向水平．剛釋放時火箭向后以相對于地面的速率u噴出質(zhì)量為m的燃氣，火箭相對于地面的速度變?yōu)槎啻螅?/div>

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分析：B、（1）機械波的傳播依賴于介質(zhì)，而電磁波可以在真空中傳播．有電場和磁場，不一定能產(chǎn)生電磁波．當物體運動的速度接近光速時，根據(jù)相對論可知，時間和空間都要發(fā)生變化．
當觀測者靠近或遠離波源時，感受到的頻率會發(fā)生變化．
（2）根據(jù)波形圖得到波長為4m，再根據(jù)波速與波長的關(guān)系公式v=

λ

T

，得到波的周期，a點再過0.25s即再過

1

4

T，可以將波形圖向右平移

1

4

λ進行分析；
（3）激光束進入棱鏡后射到AC邊時，剛好能發(fā)生全反射，入射角恰好臨界角，根據(jù)折射定律和臨界角及幾何知識求解折射率
C、β衰變現(xiàn)象不能說明電子是原子核的組成部分．目前已建成的核電站的能量來自于重核裂變．一群氫原子從n的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時，能輻射

C

2 3

種不同頻率的光子．盧瑟福依據(jù)極少數(shù)α粒子發(fā)生大角度散射提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型．極限頻率是由金屬決定的．如圖光電管加上正向電壓，當用光照射光電管時，光電流可能增大，也可能達到飽和電流，將滑動變阻器的滑片P向右移動，毫安表的讀數(shù)可能變大，也可能不變．

解答：解：B（1）A、機械波的傳播必須依賴于介質(zhì)，而電磁波傳播是的電磁場，而電場、磁場本身就是一種物質(zhì)，不需要借助其他介質(zhì)傳播，所以電磁波在真空中也可以傳播．故A正確．
B、有電場和磁場，不一定能產(chǎn)生電磁波，只有振蕩的電場或磁場才能產(chǎn)生電磁波．故B錯誤．
C、當物體運動的速度接近光速時，根據(jù)相對論可知，時間和空間都要發(fā)生變化．故C正確．
D、當觀測者靠近或遠離波源時，兩者距離發(fā)生改變，產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，觀察者感受到的頻率會發(fā)生變化．故D正確．
故選ACD
（2）根據(jù)波形圖得到波長為4m，根據(jù)波速與波長的關(guān)系公式v=

λ

T

，
得到周期為T=1s，則a點完成一次全振動的時間為1s．
波速沿x軸正方向傳播，再過0.25s，即再過

1

4

T，波形圖向右平移

1

4

λ，可以看出a點正在向y軸負方向運動；
（3）由圖光線在AB面上入射角為i=45°，設(shè)折射角為α，光線射到AC面時入射角為β．由題，激光束進入棱鏡后射到AC邊時，剛好能發(fā)生全反射，則β恰好等于臨界角C，由折射定律得：
n=

sini

sinα

…①
sinC=sinβ=

1

n

…②
由幾何知識得，α+β=90°，則得到：
cosα=

1

n

…③
由①②③解得：n=

6

2

C、
A、β粒子是原子核衰變時由中子轉(zhuǎn)化而來，不能說明原子核中含有電子．故A錯誤．
B、目前已建成的核電站以鈾為燃料，其能量來自于鈾核的裂變．故B正確．
C、一群氫原子從n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時，任意兩個能級間躍遷一次，共能輻射

C

2 3

=3種不同頻率的光子．故C正確．
D、盧瑟福依據(jù)極少數(shù)α粒子發(fā)生大角度散射，認為只有原子的所有正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在一個中心，才能發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，從而提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型．故D正確．
故選BCD．
（2）極限頻率γ=

W

h

，W是金屬的逸出功，所以極限頻率是由金屬的逸出功決定的．如圖光電管加上正向電壓，當用光照射光電管時，光電流可能增大，也可能達到飽和電流，將滑動變阻器的滑片P向右移動，毫安表的讀數(shù)可能變大，也可能不變，不可能變�。�
（3）總質(zhì)量為M的火箭被飛機釋放時的速度為υ₀，方向水平．剛釋放時火箭向后以相對于地面的速率u噴出質(zhì)量為m的燃氣，規(guī)定火箭被飛機釋放時的速度方向為正方向，根據(jù)系統(tǒng)動量守恒得：
Mυ₀=（M-m）v-mu
v=

Mv0+mu

M-m

故答案為：
B．（1）ACD，（2）1，y軸負方向   （3）

6

2

C、（1）BCD  
（2）金屬，變小     （3）火箭相對于地面的速度變?yōu)?span id="nszafga" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

Mv0+mu

M-m

點評：（1）本題第2題關(guān)鍵是根據(jù)速與波長的關(guān)系公式得到周期，然后有波形圖得到各個質(zhì)點的運動情況；第3題要抓住產(chǎn)生全反射的條件：入射角恰好等于臨界角，由折射定律和幾何知識結(jié)合求解折射率．
（2）β衰變產(chǎn)生的電子與原子中電子電量、質(zhì)量相同，但β粒子并不是原子核的組成成分．
應(yīng)用系統(tǒng)動量守恒時要規(guī)定正方向．

Answer 1

分析：B、（1）機械波的傳播依賴于介質(zhì)，而電磁波可以在真空中傳播．有電場和磁場，不一定能產(chǎn)生電磁波．當物體運動的速度接近光速時，根據(jù)相對論可知，時間和空間都要發(fā)生變化．
當觀測者靠近或遠離波源時，感受到的頻率會發(fā)生變化．
（2）根據(jù)波形圖得到波長為4m，再根據(jù)波速與波長的關(guān)系公式v=

λ

T

，得到波的周期，a點再過0.25s即再過

1

4

T，可以將波形圖向右平移

1

4

λ進行分析；
（3）激光束進入棱鏡后射到AC邊時，剛好能發(fā)生全反射，入射角恰好臨界角，根據(jù)折射定律和臨界角及幾何知識求解折射率
C、β衰變現(xiàn)象不能說明電子是原子核的組成部分．目前已建成的核電站的能量來自于重核裂變．一群氫原子從n的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時，能輻射

C

2 3

種不同頻率的光子．盧瑟福依據(jù)極少數(shù)α粒子發(fā)生大角度散射提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型．極限頻率是由金屬決定的．如圖光電管加上正向電壓，當用光照射光電管時，光電流可能增大，也可能達到飽和電流，將滑動變阻器的滑片P向右移動，毫安表的讀數(shù)可能變大，也可能不變．

解答：解：B（1）A、機械波的傳播必須依賴于介質(zhì)，而電磁波傳播是的電磁場，而電場、磁場本身就是一種物質(zhì)，不需要借助其他介質(zhì)傳播，所以電磁波在真空中也可以傳播．故A正確．
B、有電場和磁場，不一定能產(chǎn)生電磁波，只有振蕩的電場或磁場才能產(chǎn)生電磁波．故B錯誤．
C、當物體運動的速度接近光速時，根據(jù)相對論可知，時間和空間都要發(fā)生變化．故C正確．
D、當觀測者靠近或遠離波源時，兩者距離發(fā)生改變，產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，觀察者感受到的頻率會發(fā)生變化．故D正確．
故選ACD
（2）根據(jù)波形圖得到波長為4m，根據(jù)波速與波長的關(guān)系公式v=

λ

T

，
得到周期為T=1s，則a點完成一次全振動的時間為1s．
波速沿x軸正方向傳播，再過0.25s，即再過

1

4

T，波形圖向右平移

1

4

λ，可以看出a點正在向y軸負方向運動；
（3）由圖光線在AB面上入射角為i=45°，設(shè)折射角為α，光線射到AC面時入射角為β．由題，激光束進入棱鏡后射到AC邊時，剛好能發(fā)生全反射，則β恰好等于臨界角C，由折射定律得：
n=

sini

sinα

…①
sinC=sinβ=

1

n

…②
由幾何知識得，α+β=90°，則得到：
cosα=

1

n

…③
由①②③解得：n=

6

2

C、
A、β粒子是原子核衰變時由中子轉(zhuǎn)化而來，不能說明原子核中含有電子．故A錯誤．
B、目前已建成的核電站以鈾為燃料，其能量來自于鈾核的裂變．故B正確．
C、一群氫原子從n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時，任意兩個能級間躍遷一次，共能輻射

C

2 3

=3種不同頻率的光子．故C正確．
D、盧瑟福依據(jù)極少數(shù)α粒子發(fā)生大角度散射，認為只有原子的所有正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在一個中心，才能發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，從而提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型．故D正確．
故選BCD．
（2）極限頻率γ=

W

h

，W是金屬的逸出功，所以極限頻率是由金屬的逸出功決定的．如圖光電管加上正向電壓，當用光照射光電管時，光電流可能增大，也可能達到飽和電流，將滑動變阻器的滑片P向右移動，毫安表的讀數(shù)可能變大，也可能不變，不可能變�。�
（3）總質(zhì)量為M的火箭被飛機釋放時的速度為υ₀，方向水平．剛釋放時火箭向后以相對于地面的速率u噴出質(zhì)量為m的燃氣，規(guī)定火箭被飛機釋放時的速度方向為正方向，根據(jù)系統(tǒng)動量守恒得：
Mυ₀=（M-m）v-mu
v=

Mv0+mu

M-m

故答案為：
B．（1）ACD，（2）1，y軸負方向   （3）

6

2

C、（1）BCD  
（2）金屬，變小     （3）火箭相對于地面的速度變?yōu)?span id="nszafga" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

Mv0+mu

M-m

點評：（1）本題第2題關(guān)鍵是根據(jù)速與波長的關(guān)系公式得到周期，然后有波形圖得到各個質(zhì)點的運動情況；第3題要抓住產(chǎn)生全反射的條件：入射角恰好等于臨界角，由折射定律和幾何知識結(jié)合求解折射率．
（2）β衰變產(chǎn)生的電子與原子中電子電量、質(zhì)量相同，但β粒子并不是原子核的組成成分．
應(yīng)用系統(tǒng)動量守恒時要規(guī)定正方向．