(選修3-4試題)

（1）在以下說(shuō)法中，正確的是      

A．電磁波譜包括無(wú)線電波、微波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線、γ射線

B．牛頓環(huán)是簿膜干涉的結(jié)果，當(dāng)用頻率更高的單色光照射時(shí)，同級(jí)牛頓環(huán)半徑將會(huì)變大

C．機(jī)械波是介質(zhì)傳遞波源質(zhì)點(diǎn)以及振動(dòng)能量的一種方式

D．麥克耳孫-莫雷實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：不論光源與觀察者做怎樣的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，光速都是一樣的

（2）有兩個(gè)同學(xué)利用假期分別去參觀北大和南大的物理實(shí)驗(yàn)室，各自在那里利用先進(jìn)的DIS系統(tǒng)較準(zhǔn)確地探究了“單擺的周期T與擺長(zhǎng)L的關(guān)系”，他們通過(guò)校園網(wǎng)交換實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并由計(jì)算機(jī)繪制了T²～L圖象，如圖甲所示．去北大的同學(xué)所測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)應(yīng)的圖線是   （選填“A”或“B”）．另外，在南大做探究的同學(xué)還利用計(jì)算機(jī)繪制了兩種單擺的振動(dòng)圖象（如圖乙），由圖可知，兩單擺擺長(zhǎng)之比       ．

（3）如圖所示，半圓玻璃磚的半徑R=10cm，折射率為n=，直徑AB與屏幕垂直并接觸于A點(diǎn)．激光a以入射角i=30°射向半圓玻璃磚的圓心O，結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個(gè)光斑．求兩個(gè)光斑之間的距離L．

 

 

 【選做題】本題包括A、B、C三小題，請(qǐng)選定其中兩題，并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答。若三題都做，則按A、B兩題評(píng)分。

A．（選修模塊3－3）（12分）

1．下列說(shuō)法中正確的是（      ）

A．蔗糖受潮后會(huì)粘在一起，沒(méi)有確定的幾何形狀，它是非晶體

B．一定質(zhì)量氣體壓強(qiáng)不變溫度升高時(shí)，吸收的熱量一定大于內(nèi)能的增加量

C．因?yàn)閿U(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度都與溫度有關(guān)，所以擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)也叫做熱運(yùn)動(dòng)

D．液體的表面層就象張緊的橡皮膜而表現(xiàn)出表面張力，是因?yàn)楸砻鎸拥姆肿臃植急纫后w內(nèi)部緊密

2．將1ml的純油酸配成500ml的油酸酒精溶液，待均勻溶解后，用滴管取1ml油酸酒精溶液，讓其自然滴出，共200滴，則每滴油酸酒精溶液的體積為_(kāi)_____ml�，F(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤(pán)內(nèi)，待油膜充分展開(kāi)后，測(cè)得油膜的面積為200cm²，則估算油酸分子的直徑是_________m（保留一位有效數(shù)字）。

3．如圖所示，一直立汽缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定量的理想氣體，活塞橫截面積為S，汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁導(dǎo)熱良好，開(kāi)始時(shí)活塞被螺栓K固定�，F(xiàn)打開(kāi)螺栓K，活塞下落，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間后，活塞停在B點(diǎn)，已知AB=h，大氣壓強(qiáng)為p₀，重力加速度為g。

（1）求活塞停在B點(diǎn)時(shí)缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)p；

（2）設(shè)周?chē)�環(huán)境溫度保持不變，求整個(gè)過(guò)程中通過(guò)缸壁傳遞的熱量Q。

 

B．（選修模塊3－4）（12分）

（1）下列說(shuō)法中正確的是（      ）

A．眼睛直接觀察全息照片不能看到立體圖象

B．電磁波和機(jī)械波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象

C．驅(qū)動(dòng)力頻率等于系統(tǒng)固有頻率時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅最大，這種現(xiàn)象叫共振。

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(guò)最高點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)

（2）相對(duì)論論認(rèn)為時(shí)間和空間與物質(zhì)的速度有關(guān)；在高速前進(jìn)中的列車(chē)的中點(diǎn)處，某乘客突然按下手電筒，使其發(fā)出一道閃光，該乘客認(rèn)為閃光向前、向后傳播的速度相等，都為c，站在鐵軌旁邊地面上的觀察者認(rèn)為閃光向前、向后傳播的速度_______（填“相等”、“不等”）。并且，車(chē)上的乘客認(rèn)為，電筒的閃光同時(shí)到達(dá)列車(chē)的前、后壁，地面上的觀察者認(rèn)為電筒的閃光先到達(dá)列車(chē)的______（填“前”、“后”）壁。

（3）如圖所示，某列波在t=0時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線，虛線為t=0.3s（該波的周期T>0.3s）時(shí)刻的波形圖。已知t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P正在做加速運(yùn)動(dòng)，求質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)的周期和波的傳播速度。

 

C．（選修模塊3－5）（12分）

（1）下列說(shuō)法正確的是（      ）

A．電子的衍射現(xiàn)象說(shuō)明實(shí)物粒子的波動(dòng)性

B．²³⁵U的半衰期約為7億年，隨地球環(huán)境的變化，半衰期可能變短

C．原子核內(nèi)部某個(gè)質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶訒r(shí)，放出β射線

D．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

（2）2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主威拉德·博伊爾和喬治·史密斯主要成就是發(fā)明了電荷耦合器件（CCD）圖像傳感器。他們的發(fā)明利用了愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)原理。如圖所示電路可研究光電效應(yīng)規(guī)律。圖中標(biāo)有A和K的為光電管，其中K為陰極，A為陽(yáng)級(jí)。理想電流計(jì)可檢測(cè)通過(guò)光電管的電流，理想電壓表用來(lái)指示光電管兩端的電壓。現(xiàn)接通電源，用光子能量為10.5eV的光照射陰極K，電流計(jì)中有示數(shù)，若將滑動(dòng)變阻器的滑片P緩慢向右滑動(dòng)，電流計(jì)的讀數(shù)逐漸減小，當(dāng)滑至某一位置時(shí)電流計(jì)的讀數(shù)恰好為零，讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)為6.0V；現(xiàn)保持滑片P位置不變，光電管陰極材料的逸出功為_(kāi)_______，若增大入射光的強(qiáng)度，電流計(jì)的讀數(shù)________（填“為零”或“不為零”）。

（3）一個(gè)靜止的，放出一個(gè)速度為v₁的粒子，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)新核，并釋放出頻率為的γ光子。寫(xiě)出該核反應(yīng)方程式，求出這個(gè)核反應(yīng)中產(chǎn)生的新核的速度v₂。（不計(jì)光子的動(dòng)量）

 

 

 【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）（12分）

⑴下列說(shuō)法正確的是(        )

A.在一定條件下，物體的溫度可以降到0K；

B.物體從單一熱源吸收的熱量可全部用于做功；

C.任何自然過(guò)程中，一個(gè)孤立系統(tǒng)的總熵不會(huì)減��；

D.系統(tǒng)對(duì)外做功16J，向外放熱12J，則系統(tǒng)內(nèi)能減少4J。

⑵ 對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，下列說(shuō)法中正確的是(         )

A、保持壓強(qiáng)不變，同時(shí)升高溫度并減小體積；

B、保持溫度不變，同時(shí)增加體積并減小壓強(qiáng)；

C、保持體積不變，同時(shí)增加壓強(qiáng)并降低溫度；

D、保持體積和壓強(qiáng)不變，降低溫度；

 

⑶某地區(qū)強(qiáng)風(fēng)速為14m/s，空氣的密度為1.3kg/m³，若通過(guò)截面積為400m²的風(fēng)能全部用于使風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，且風(fēng)能的20%轉(zhuǎn)化為電能，求該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電功率（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

 

B.（選修模塊3-4）（12分）

（1）下列說(shuō)法中正確的是(        )

A.兩列機(jī)械波發(fā)生干涉現(xiàn)象，振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)位移總是最大；

B.產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的原因是觀察者和波源之間發(fā)生了相對(duì)運(yùn)動(dòng)；

C．如圖為一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧波在t=0時(shí)刻的波形圖，已知波速為10m/s，則圖中x=4m處的P質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方程為；

D．狹義相對(duì)論認(rèn)為真空中的光速在不同的慣性參考系中總是相同的。

 

(2)已知某玻璃對(duì)藍(lán)光的折射率比對(duì)紅光的折射率大，則兩種光(        )

 A.在該玻璃中傳播時(shí)，藍(lán)光的速度較大；

 B.以相同的入射角從空氣斜射入該玻璃中，藍(lán)光折射角較小；

 C.從該玻璃射向空氣發(fā)生全反射時(shí)，紅光臨界角較大；

 D.用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，藍(lán)光的相鄰條紋間距較大。

 

⑶一棱鏡的截面為直角三角形ABC，∠A=30^o，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^o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）（12分）

⑴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，證明了愛(ài)因斯坦方程的正確性

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

⑵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．

⑶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→．若和

迎面碰撞，初速度大小分別為v₁、v₂，、、He、的質(zhì)量分別為m₁、m₂、m₃、m₄，反應(yīng)后He的速度大小為v₃，方向與的運(yùn)動(dòng)方向相同，求中子的速度

(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))．