Question

選做題：請(qǐng)從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡上把所選題目對(duì)應(yīng)字母后的方框涂滿涂黑．如都作答，則按A、B兩小題評(píng)分．
A．（選修模塊3-3）B．（選修模塊3-4）
（1）下列說(shuō)法中正確的是______
A．照相機(jī)等的鏡頭涂有一層增透膜，其厚度應(yīng)為入射光在真空中波長(zhǎng)的；
B．調(diào)諧是電磁波發(fā)射應(yīng)該經(jīng)歷的過(guò)程，調(diào)制是電磁波接收應(yīng)該經(jīng)歷的過(guò)程
C．把調(diào)準(zhǔn)的擺鐘，由北京移至赤道，這個(gè)鐘將變慢，若要重新調(diào)準(zhǔn)，應(yīng)增加擺長(zhǎng)
D．振動(dòng)的頻率越高，則波傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離所用的時(shí)間越短
E．地面上的我們會(huì)發(fā)現(xiàn)：豎直向上高速運(yùn)行的球在水平方向變窄
F．變化的磁場(chǎng)必定產(chǎn)生變化的電場(chǎng)．
（2）如圖所示，O點(diǎn)為振源，OP=s，t=0時(shí)刻O點(diǎn)由平衡位置開始振動(dòng)，產(chǎn)生向右沿直線傳播的簡(jiǎn)諧波．圖乙為從t=0時(shí)刻開始描繪的P點(diǎn)的振動(dòng)圖象．下列判斷中正確的是______
A．該波的頻率為1/（ t₂-t₁ ）  B．該波波長(zhǎng)為st₁/（ t₂-t₁ ）  C．t=0時(shí)刻，振源O的振動(dòng)方向沿y軸正方向
D．t=t₂時(shí)刻，P點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向
（3）一棱鏡的截面為直角三角形ABC，∠A=30°，斜邊AB=a．棱鏡材料的折射率為n=．在此截面所在的平面內(nèi)，一條光線以45°的入射角從AC邊的中點(diǎn)M射入棱鏡，求射出點(diǎn)的位置（不考慮光線沿原來(lái)路返回的情況）．
C．（選修模塊3-5）
（1）下列物理實(shí)驗(yàn)中，能說(shuō)明粒子具有波動(dòng)性的是______
A．通過(guò)研究金屬的遏止電壓與入射光頻率的關(guān)系，證明愛(ài)因斯坦方程光電效應(yīng)方程的正確性
B．通過(guò)測(cè)試多種物質(zhì)對(duì)X射線的散射，發(fā)現(xiàn)散射射線中有波長(zhǎng)變大的成分
C．通過(guò)電子雙縫實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)電子的干涉現(xiàn)象  
D．利用晶體做電子束衍射實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了電子的波動(dòng)性
（2）氫原子的能級(jí)如圖所示．有一群處于n=4能級(jí)的氫原子，這群氫原子能發(fā)出______種譜線，發(fā)出的光子照射某金屬能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，則該金屬的逸出功應(yīng)小于______eV．
（3）近年來(lái)，國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆計(jì)劃取得了重大進(jìn)展，它利用的核反應(yīng)方程是²₁H+³₁H→⁴₂He+¹n．若²₁H和³₁H迎面碰撞，初速度大小分別為v₁、v₂，²₁H、³₁H、⁴₂He、¹n的質(zhì)量分別為m₁、m₂、m₃、m₄，反應(yīng)后⁴₂He的速度大小為v₃，方向與²₁H的運(yùn)動(dòng)方向相同，求中子¹n的速度 （選取m的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎�方向，不�?jì)釋放的光子的動(dòng)量，不考慮相對(duì)論效應(yīng)）．

Answer 1

【答案】分析：B．（選修模塊3-4）
（1）解答本題需要掌握：增透膜原理，電磁波譜、以及電磁波的產(chǎn)生與發(fā)射；相對(duì)論原理；單擺的周期公式以及應(yīng)用．
（2）正確解答本題需要掌握：波動(dòng)與振動(dòng)關(guān)系；波長(zhǎng)、周期、頻率、波速之間關(guān)系；波的形成與傳播．
（3）根據(jù)折射定律畫出光路圖，注意光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時(shí)是否發(fā)生全反射．
C．（選修模塊3-5）
（1）掌握光的波動(dòng)性與粒子性以及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并能利用光的波粒二象性解釋有關(guān)現(xiàn)象．
（2）根據(jù)發(fā)射譜線的條數(shù)公式可以求出譜線的條數(shù)，明確發(fā)生光電效應(yīng)的條件，即可求出金屬的逸出功．
（3）粒子在相互碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，根據(jù)動(dòng)量守恒列方程即可正確解答．
解答：解：B．（選修模塊3-4）
（1）A、照相機(jī)等的鏡頭涂有一層增透膜，其厚度應(yīng)為入射光在該介質(zhì)中波長(zhǎng)的，故A錯(cuò)誤；
B、調(diào)制是電磁波發(fā)射應(yīng)該經(jīng)歷的過(guò)程，調(diào)諧是電磁波接收應(yīng)該經(jīng)歷的過(guò)程，故B錯(cuò)誤；
C、赤道上的重力加速度小于北京的，因此要若要重新調(diào)準(zhǔn)，應(yīng)縮短擺長(zhǎng)，故C錯(cuò)誤；
D、波傳播一個(gè)波長(zhǎng)時(shí)間為一個(gè)周期，波的頻率越高，說(shuō)明周期越小，所以波傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離所用的時(shí)間越短，故D正確；
E、根據(jù)相對(duì)論可知，地面上的我們會(huì)發(fā)現(xiàn)：豎直向上高速運(yùn)行的球在水平方向變窄，故E正確
F、變化的磁場(chǎng)不一定產(chǎn)生的變化的電場(chǎng)，如均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，故F錯(cuò)誤；
故選DE．
（2）由甲乙兩圖可知，該波的周期為：T=t₂-t₁     ①
所以頻率為：
該波的波速為：            ②
波速、周期、波長(zhǎng)關(guān)系為：     ③
聯(lián)立①②③得，故A正確，B錯(cuò)誤；
由乙圖可知，波傳到P點(diǎn)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)開始向上振動(dòng)，因此波源的開始振動(dòng)方向沿y軸正方向，故C正確；
t=t₂時(shí)刻，P點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸正方向，故D錯(cuò)誤．
故選AC．
（3）根據(jù)折射定律可知，，所以有，所以r=30°，由幾何關(guān)系可知，，大于臨界角，因此在AB年發(fā)生全反射，然后從BC面垂直射出．光路圖如下所示：

由幾何關(guān)系可知：，
，
所以：．
故光線將從BC邊上距離B點(diǎn)的位置垂直射出．
C．（選修模塊3-5）
（1）通過(guò)研究金屬的遏止電壓與入射光頻率的關(guān)系，證明愛(ài)因斯坦方程光電效應(yīng)方程的正確性，這句話正確，但是這證明了光的波動(dòng)性，故A正確；
康普頓效應(yīng)實(shí)驗(yàn)證明了光的粒子性，故B錯(cuò)誤；
干涉、衍射現(xiàn)象是光特有的現(xiàn)象，因此雙縫干涉以及衍射現(xiàn)象均說(shuō)明了光的波動(dòng)性，故CD正確；
故選CD．
（2）發(fā)射光的頻率條數(shù)為：，這六中光中，能量最大的為從第4能級(jí)躍遷到第1能級(jí)的光子，其能量為E=E₁-E₂=12.75eV，因此該金屬的逸出功小于12.75eV才能發(fā)生光電效應(yīng)．
故答案為：6，12.75．
（3）解：設(shè)中子的速度為v，由動(dòng)量守恒定律得：
m₁v₁-m₂v₂=m₃v₃+m₄v
解得：．
故中子¹n的速度為：．
點(diǎn)評(píng)：本題全面考察了選修3-4和3-5內(nèi)容，考查知識(shí)點(diǎn)全面，重點(diǎn)突出，充分考查了學(xué)生掌握知識(shí)與應(yīng)用知識(shí)的能力．