（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

AC

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

1

1

m/s，傳播方向為

左

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

，當光由玻璃射向空氣時，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）以下有關近代物理內(nèi)容的若干敘述中，正確的是：

C

C

A、一束光照射到某金屬表面時，能發(fā)生光電效應，此時若減弱照射光的強度，則很有可能不能發(fā)生光電效應
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躍遷到較低能級時，要釋放一定頻率的光子，同時電子的動能增加，電勢能減小
D、在核聚變反應中，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，為了解決這個問題，科學家們研究出快中子增殖反應堆，使鈾238變成高效核燃料．在反應堆中，使用的核燃料是钚239，裂變時釋放出快中子，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

兩

次β次衰變后變成钚239（₉₄²³⁹Pu），寫出該過程的核反應方程式：

₉₂²³⁹U→₉₄²³⁹Pu+2_-1⁰e

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，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運動，并與彈簧發(fā)生碰撞．求P、Q速度相等時兩者的速度是多大？此時彈簧彈性勢能多大？

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（請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡相應的答題區(qū)域內(nèi)作答，如都作答則按A、B兩小題評分．）
A．（選修模塊3-3）
（1）下列說法正確的是

 

A．布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動
B．物體的溫度升高時，其分子平均動能增大
C．分子間距離逐漸增大時，分子勢能逐漸減小
D．分子間距離增大時，分子間的引力、斥力都減小
（2）空氣壓縮機在一次壓縮過程中，活塞對氣缸中的氣體做功為2.0×10⁵ J，同時氣體放出熱量為5.0×10⁴J．在此過程中，該氣體的內(nèi)能

 

（選填“增加”或“減少”）了

 

J．
（3）空調(diào)在制冷過程中，室內(nèi)空氣中的水蒸氣接觸蒸發(fā)器（銅管）液化成水，經(jīng)排水管排走，空氣中水份越來越少，人會感覺干燥．某空調(diào)工作一段時間后，排出液化水的體積V=1.0×10³ cm³．已知水的密度ρ=1.0×10³ kg/m³、摩爾質(zhì)量M=1.8×10^-2 kg/mol，阿伏伽德羅常數(shù)N_A=6.0×10²³mol^-1．試求：（結果均保留一位有效數(shù)字）
①該液化水中含有水分子的總數(shù)N=

 

；
②一個水分子的直徑d=

 

．
B．（選修模塊3-4）
（1）下列說法正確的是

 

A．X射線的頻率比無線電波的頻率高
B．用同一裝置觀察光的雙縫干涉現(xiàn)象，藍光的相鄰條紋間距比紅光的小
C．根據(jù)狹義相對論，地面上的人看到高速運行的列車比靜止時變短且矮
D．做簡諧運動的單擺擺長增大為原來的2倍，其周期也增大為原來的2倍
（2）一列簡諧橫波在t=0時的波形圖如圖1所示．介質(zhì)中
x=3m處的質(zhì)點P沿y軸方向做簡諧運動的表達式
為y=5sin（5πt）cm．則此波沿x軸

 

（選填“正”或“負”）方向傳播，傳播速度為

 

m/s．
（3）如圖2所示，折射率n=

2

的半圓形玻璃磚置于光屏MN的上方，其平面AB到MN的距離為h=10cm．一束單色光沿圖示方向射向圓心O，經(jīng)玻璃磚后射到光屏上的O′點．現(xiàn)使玻璃磚繞圓心O點順時針轉(zhuǎn)動，光屏上的光點將向哪個方向移動？光點離O′點最遠是多少？

 

C．（選修模塊3-5）
（1）下列說法正確的是

 

A．光電效應現(xiàn)象揭示了光具有粒子性
B．陰極射線的本質(zhì)是高頻電磁波
C．玻爾提出的原子模型，否定了盧瑟福的原子核式結構學說
D．貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，揭示了原子核內(nèi)部有復雜結構
（2）如圖3所示為氫原子的能級示意圖．現(xiàn)用能量介于10eV-12.9eV范圍內(nèi)的光子去照射一群處于基態(tài)的氫原子，則下列說法正確的是

 

A．照射光中只有一種頻率的光子被吸收
B．照射光中有三種頻率的光子被吸收
C．氫原子發(fā)射出三種不同波長的光
D．氫原子發(fā)射出六種不同波長的光
（3）室內(nèi)裝修污染四大有害氣體是苯系物、甲醛、氨氣和氡．氡存在于建筑水泥、礦渣磚、裝飾石材及土壤中．氡看不到，嗅不到，即使在氡濃度很高的環(huán)境里，人們對它也毫無感覺．氡進入人的呼吸系統(tǒng)能誘發(fā)肺癌，是除吸煙外導致肺癌的第二大因素．靜止的氡核₈₆²²²Rn放出某種粒子x后變成釙核₈₄²¹⁸Po，粒子x的動能為E_k1，若衰變放出的能量全部變成釙核和粒子x的動能．試回答以下問題：
①寫出上述衰變的核反應方程（請用物理學上規(guī)定的符號表示粒子x）

 

；
②求釙核的動能E_k2

 

．

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選做題
B、（選修模塊3-4）
（1）下列說法中正確的是：______
A、水面上的膜在陽光照射下會呈現(xiàn)彩色，這是由于光的干涉造成的色散現(xiàn)象
B、根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論可知，變化的電場周圍一定可以產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場
C、相對論認為，相對于任何參考系，光速都是一樣的
D、在測定單擺周期時，為減小實驗誤差，最好在小球經(jīng)過最大位移處時開始計時
（2）一列簡諧橫波沿x軸傳播，圖甲是t=3s時的波形圖，圖乙是波上x=2m處質(zhì)點的振動圖線．則該橫波的速度為______m/s，傳播方向為______．

（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，當光由玻璃射向空氣時，發(fā)生全反射的臨界角為多大？一束與MN平面成45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）以下有關近代物理內(nèi)容的若干敘述中，正確的是：______
A、一束光照射到某金屬表面時，能發(fā)生光電效應，此時若減弱照射光的強度，則很有可能不能發(fā)生光電效應
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躍遷到較低能級時，要釋放一定頻率的光子，同時電子的動能增加，電勢能減小
D、在核聚變反應中，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）第一代核反應堆以鈾235為裂變?nèi)剂希谔烊烩欀姓?9%的鈾238不能被利用，為了解決這個問題，科學家們研究出快中子增殖反應堆，使鈾238變成高效核燃料．在反應堆中，使用的核燃料是钚239，裂變時釋放出快中子，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______次β次衰變后變成钚239（₉₄²³⁹Pu），寫出該過程的核反應方程式：______．
（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，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運動，并與彈簧發(fā)生碰撞．求P、Q速度相等時兩者的速度是多大？此時彈簧彈性勢能多大？

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學過單擺的周期公式以后，同學們對各種擺產(chǎn)生了興趣，他們用厚度和質(zhì)量分布均勻的方木塊（如一把米尺）做成擺（這種擺被稱為復擺），如圖所示。讓其在豎直平面內(nèi)做小角度擺動，O為懸點，C點為板的重心，板長為L，周期用T表示。
甲同學猜想：復擺的周期應該與板的質(zhì)量有關。
乙同學猜想：復擺的擺長應該是懸點到重心的距離L/2。
丙同學猜想：復擺的擺長應該大于L/2。理由是：若OC段看成細線，線栓在C處，C點以下部分的重心離O點的距離顯然大于L/2。
為了研究以上猜想是否正確，同學們進行了下面的實驗探索：

①把兩個相同的木板完全重疊在一起，用透明膠（質(zhì)量不計）粘好，測量其擺動周期，發(fā)現(xiàn)與單個木板擺動時的周期相同，重做多次仍有這樣的特點。則證明了甲同學的猜想是__________     的（選填“正確”或“錯誤”）。
②用T₀表示板長為L的復擺看成擺長為L/2單擺的周期計算值（T₀=2），用T表示板長為L復擺的實際周期測量值。計算與測量的數(shù)據(jù)如下表：

板長L/cm	25	50	80	100	120	150
周期計算值T0/s	0.70	1.00	1.27	1.41	1.55	1.73
周期測量值T/s	0.81	1.16	1.47	1.64	1.80	2.01

由上表可知，復擺的等效擺長        L/2（選填“大于”、“小于”或“等于”）。
 
③為了進一步定量研究，同學們用描點作圖法對數(shù)據(jù)進行處理，所選坐標如圖。請在坐標紙上作出T-T₀圖，并根據(jù)圖象中反映出的規(guī)律求出=________（結果保留三位有效數(shù)字，其中L_等是板長為L時的等效擺長T=2）。

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         （2）A₁      R₁

23 . （14 分）跳水是一項優(yōu)美的水上運動，圖甲是 2008 年北京奧運會跳水比賽中小將陳若琳和王鑫在跳臺上騰空而起的英姿。如果陳若琳質(zhì)量為 m ，身高為 L ，她站在離水面 H 高的跳臺上，重心離跳臺面的高度為 h_l ，豎直向上躍起后重心又升高了 h₂ 達到最高點，入水時身體豎直，當手觸及水面時伸直雙臂做一個翻掌壓水花的動作，如圖乙所示，這時陳若琳的重心離水面約為 h₃ ，她進入水中后重心最低可到達水面下 h₄ 處，整個過程中空氣阻力可忽略不計，重力加速度為 g , 求：

（l）求陳若琳從離開跳臺到手觸及水面的過程中可用于完成一系列動作的時間；

（2）求陳若琳克服水的作用力所做的功。

解：（l）陳若琳躍起后可看作豎直向上的勻減速運動，重心上升的高度h₂,設起跳速度為v₀, 則  

上升過程時間  解得：        （2分）

陳若琳從最高處自由下落到手觸及水面的過程中重心下落的高度

       （2分）

設下落過程時間為t₂    則  

解得：    （2分）

總時間為   （2分）

( 2 ）設從最高點到水面下最低點的過程中，重力做的功為W_G，克服水的作用力的功為W_Z    由動能定理可得  （2分）

     ( 4 分）

24 . ( 18 分）如圖，阻值不計的光滑金屬導軌MN和PQ 水平放置，其最右端間距 d 為 lm ，左端MP接有阻值 r 為 4Ω 的電阻，右端NQ與半徑 R 為 2m 的光滑豎直半圓形絕緣導軌平滑連接；一根阻值不計的長為 L = l . 2m ，質(zhì)量 m＝0.5kg 的金屬桿 ab 放在導軌的 EF 處， EF 與MP平行。在平面NQDC的左側空間中存在豎直向下的勻強磁場 B ,平面NQDC的右側空間中無磁場�，F(xiàn)桿 ab 以初速度V₀ = 12m / s 向右在水平軌道上做勻減速運動，進入半圓形導軌后恰能通過最高位置 CD 并恰又落到 EF 位置； ( g 取 10m / s2 ) 求： （l）桿 ab 剛進入半圓形導軌時，對導軌的壓力；

（2）EF 到QN的距離；

（3）磁感應強度 B 的大小

解： ( 1 ）設桿ab剛進入半圓形導軌時速度為V₁到達最高位置，速度為V₂，由于恰能通過最高點，則：

   得：   （2分）

桿 ab 進入半圓形導軌后，由于軌道絕緣，無感應電流，則根據(jù)機械能守恒：

    得：   （2分）

設在最低點時半圓形軌道對桿 ab 的支持力為 N

   N＝30N  （2分）

( 2 )好 ab 離開半圓形導軌后做平拋運動，設經(jīng)時間 t 落到水平導軌上

      （2分）

則桿 ab 與 NQ 的水平距離 S ＝4m 故 EF 與 NQ 的水平距離為4m  （2分）

（3）設桿 ab 做勻減速運動的加速度為 a

    得：a=-5.5m/s²      （2分）

對桿剛要到達 NQ 位置處進行分析

（2分）     （2分） 

25 . ( 22 分）如圖，空間XOY 的第一象限存在垂直XOY 平面向里的勻強磁場，第四象限存在平行該平面的勻強電場（圖中未畫出） : OMN 是一絕緣彈性材料制成的等邊三角形框架，邊長 L 為 4m ，OM邊上的 P 處開有一個小孔，OP距離為 lm �，F(xiàn)有一質(zhì)量 m 為 l ×10^－18kg，電量 q 為 1 ×10^－15C帶電微粒（重力不計）從 Y 軸上的C點以速度 V₀ = l00 m/s平行 x 軸射入，剛好可以垂直 x 軸從P點進入框架， CO 距離為 2m 。粒子進入框架后與框架發(fā)生若干次垂直的彈性碰撞，碰撞過程中粒子的電量和速度大小均保持不變，速度方向與碰前相反，最后粒子又從P點垂直 x 軸射出，求：

（l）所加電場強度的大小；

（2）所加磁場磁感應強度大��；

（3）求在碰撞次數(shù)最少的情況下，該微�；氐� C 點的時間間隔；