Question

（2011?無錫一模）選做題
B、（選修模塊3-4）
（1）下列說法中正確的是：

AC

A、水面上的膜在陽光照射下會(huì)呈現(xiàn)彩色，這是由于光的干涉造成的色散現(xiàn)象
B、根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論可知，變化的電場(chǎng)周圍一定可以產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)
C、相對(duì)論認(rèn)為，相對(duì)于任何參考系，光速都是一樣的
D、在測(cè)定單擺周期時(shí)，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，最好在小球經(jīng)過最大位移處時(shí)開始計(jì)時(shí)
（2）一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，圖甲是t=3s時(shí)的波形圖，圖乙是波上x=2m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖線．則該橫波的速度為

1

m/s，傳播方向?yàn)?!--BA-->

左

．

（3）半徑為R的半圓柱形玻璃，橫截面如圖所示，O為圓心，已知玻璃的折射率為

2

，當(dāng)光由玻璃射向空氣時(shí)，發(fā)生全反射的臨界角為多大？一束與MN平面成45⁰的平行光束射到玻璃的半圓柱面上，經(jīng)玻璃折射后，有部分光能從MN平面上射出．則從MN射出的光束的寬度為多少？
C、（選修模塊3-5）
（1）以下有關(guān)近代物理內(nèi)容的若干敘述中，正確的是：

C

A、一束光照射到某金屬表面時(shí)，能發(fā)生光電效應(yīng)，此時(shí)若減弱照射光的強(qiáng)度，則很有可能不能發(fā)生光電效應(yīng)
B、物質(zhì)波既是一種電磁波，又是一種概率波
C、氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，要釋放一定頻率的光子，同時(shí)電子的動(dòng)能增加，電勢(shì)能減小
D、在核聚變反應(yīng)中，由于要釋放能量，發(fā)生質(zhì)量虧損，所以聚變后的原子的總質(zhì)量數(shù)要減少
（2）第一代核反應(yīng)堆以鈾235為裂變?nèi)剂�，而在天然鈾中�?9%的鈾238不能被利用，為了解決這個(gè)問題，科學(xué)家們研究出快中子增殖反應(yīng)堆，使鈾238變成高效核燃料．在反應(yīng)堆中，使用的核燃料是钚239，裂變時(shí)釋放出快中子，周圍的鈾238吸收快呂子后變成鈾239，鈾239（₉₂²³⁹U）很不穩(wěn)定，經(jīng)過

兩

次β次衰變后變成钚239（₉₄²³⁹Pu），寫出該過程的核反應(yīng)方程式：

₉₂²³⁹U→₉₄²³⁹Pu+2_-1⁰e

．
（3）如圖所示，位于光滑水平桌面上的小滑塊P和Q都可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量分別為m和3m．Q與輕彈簧相連，若Q靜止，P以某一速度v向Q運(yùn)動(dòng)，并與彈簧發(fā)生碰撞．求P、Q速度相等時(shí)兩者的速度是多大？此時(shí)彈簧彈性勢(shì)能多大？

Answer 1

分析：B、（1）根據(jù)光的干涉、相對(duì)論及電磁場(chǎng)理論的相關(guān)內(nèi)容時(shí)行分析判斷；
（2）由波動(dòng)圖象可知波的周長(zhǎng)，由振動(dòng)圖象可知波的周期，由波速公式求得波速；由3s時(shí)該點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)可判斷波的傳播方向；
（3）由折射定律畫出折射圖象，由幾何關(guān)系及臨界情況可得出光的邊界；
C、（1）考查光電效應(yīng)、能級(jí)及物質(zhì)波的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行分析判斷；
（2）先寫出核反應(yīng)方程，由質(zhì)量數(shù)、電核數(shù)守恒可得出發(fā)應(yīng)次數(shù)；
（3）系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒；由動(dòng)量守恒可求出后來的速度，由機(jī)械能守恒可求得增加的勢(shì)能．

解答：解：B、（1）陽光的水膜會(huì)出現(xiàn)彩色，是因?yàn)樯舷卤砻娣瓷涞墓庀嗷ジ缮嫘纬傻�，故A正確；
B、均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)，只有周期性變化的磁場(chǎng)才能產(chǎn)生周期性變化的電場(chǎng)，故B錯(cuò)誤；
C、相對(duì)論認(rèn)為光速在任何參考系中都為3×10⁸m/s；故C正確；
D、小球在最大位移處速度較慢，用時(shí)較長(zhǎng)，觀察時(shí)誤差較大，故一般是在經(jīng)平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，故D錯(cuò)誤；
故選AC
（2）由圖可知，波的波長(zhǎng)為4m；周期為4s，故波速為v=

λ

T

=1m/s；由圖可知，3s時(shí)，2m處的質(zhì)點(diǎn)正在向上運(yùn)動(dòng)，由帶動(dòng)法可知波向左傳；
（3）由sinC=

1

n

，得C=45°
如圖所示，作出兩條臨界光線①②，顯然，射出部分的寬度為

2

2

R
C、（1）A、只要入射光的頻率大于金屬的極限頻率，金屬板就會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，和光照強(qiáng)度無關(guān)，故A錯(cuò)誤；
B、物質(zhì)波是種概率波，不是電磁波，故B錯(cuò)誤；
C、氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，要釋放一定頻率的光子，電子到達(dá)低軌道，電子的動(dòng)能增加，電勢(shì)能減小，故C正確；
D、由質(zhì)量虧損可知，核反應(yīng)時(shí)核子數(shù)不變，而是核子的平均質(zhì)量發(fā)生改變，故D錯(cuò)誤；
故選C．
（2）在衰變中每次放出一個(gè)電子，由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，應(yīng)有兩次衰變，方程為：₉₂²³⁹U→₉₄²³⁹Pu+2_-1⁰e
（3）由動(dòng)量守恒：mv=（m+3m）v₁得，v₁=

v

4

，
則Ep=

1

2

mv2-

1

2

×4m(

v

4

)2=

3

8

mv2；
故答案為：B、（1）、AC；（2）1，左；（3），射出部分的寬度為

2

2

R；C、（1）、C；（2）兩；₉₂²³⁹U→₉₄²³⁹Pu+2_-1⁰e；（3）

3

8

mv²．

點(diǎn)評(píng)：本題考查選修3-4、3-5中內(nèi)容，關(guān)于選修內(nèi)容應(yīng)全面把握，掌握好每一知識(shí)點(diǎn)；3-5中以動(dòng)量守恒為主要內(nèi)容，應(yīng)重點(diǎn)把握；而3-4中光的折射與波的傳播為主要內(nèi)容．