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處質點的振動圖線．則該橫波的速度為

1

m/s，傳播方向為

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，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)生質量虧損，所以聚變后的原子的總質量數(shù)要減少
（2）第一代核反應堆以鈾235為裂變燃料，而在天然鈾中占99%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，經過

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

．
（3）如圖所示，位于光滑水平桌面上的小滑塊P和Q都可視為質點，質量分別為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？

Answer 1

分析：B、（1）根據(jù)光的干涉、相對論及電磁場理論的相關內容時行分析判斷；
（2）由波動圖象可知波的周長，由振動圖象可知波的周期，由波速公式求得波速；由3s時該點的運動可判斷波的傳播方向；
（3）由折射定律畫出折射圖象，由幾何關系及臨界情況可得出光的邊界；
C、（1）考查光電效應、能級及物質波的相關內容進行分析判斷；
（2）先寫出核反應方程，由質量數(shù)、電核數(shù)守恒可得出發(fā)應次數(shù)；
（3）系統(tǒng)動量守恒、機械能守恒；由動量守恒可求出后來的速度，由機械能守恒可求得增加的勢能．

解答：解：B、（1）陽光的水膜會出現(xiàn)彩色，是因為上下表面反射的光相互干涉形成的，故A正確；
B、均勻變化的磁場產生恒定的電場，只有周期性變化的磁場才能產生周期性變化的電場，故B錯誤；
C、相對論認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，用時較長，觀察時誤差較大，故一般是在經平衡位置時開始計時，故D錯誤；
故選AC
（2）由圖可知，波的波長為4m；周期為4s，故波速為v=

λ

T

=1m/s；由圖可知，3s時，2m處的質點正在向上運動，由帶動法可知波向左傳；
（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，金屬板就會發(fā)生光電效應，和光照強度無關，故A錯誤；
B、物質波是種概率波，不是電磁波，故B錯誤；
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，電子到達低軌道，電子的動能增加，電勢能減小，故C正確；
D、由質量虧損可知，核反應時核子數(shù)不變，而是核子的平均質量發(fā)生改變，故D錯誤；
故選C．
（2）在衰變中每次放出一個電子，由質量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，應有兩次衰變，方程為：₉₂²³⁹U→₉₄²³⁹Pu+2_-1⁰e
（3）由動量守恒：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．

點評：本題考查選修3-4、3-5中內容，關于選修內容應全面把握，掌握好每一知識點；3-5中以動量守恒為主要內容，應重點把握；而3-4中光的折射與波的傳播為主要內容．