Question

选做题
B．（选修模块3-4）
（1）下列说法中正确的是______
A．机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播
B．只要有电场和磁场，就能产生电磁波
C．当物体运动的速度接近光速时，时间和空间都要发生变化
D．当观测者靠近或远离波源时，感受到的频率会发生变化
（2）一简谐横波以4m/s的波速沿x轴正方向传播．已知t=0时的波形如图一所示．则a 点完成一次全振动的时间为______s；a点再过0.25s时的振动方向为______（y轴正方向/y轴负方向）．
（3）为测量一块等腰直角三棱镜△ABC的折射率，用一束激光沿平行于BC边的方向射向AB边，如图二所示．激光束进入棱镜后射到AC边时，刚好能发生全反射．该棱镜的折射率为多少？
C．（选修模块3-5）
（1）下列说法中正确的是______
A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分
B．目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变
C．一群氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时，能辐射3种不同频率的光子
D．卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型
（2）光照射到金属上时，一个光子只能将其全部能量传递给一个电子，一个电子一次只能获取一个光子的能量，成为光电子，因此极限频率是由______（金属/照射光）决定的．如图一所示，当用光照射光电管时，毫安表的指针发生偏转，若再将滑动变阻器的滑片P向右移动，毫安表的读数不可能______（变大/变小/不变）．
（3）总质量为M的火箭被飞机释放时的速度为υ，方向水平．刚释放时火箭向后以相对于地面的速率u喷出质量为m的燃气，火箭相对于地面的速度变为多大？

Answer 1

【答案】分析：B、（1）机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播．有电场和磁场，不一定能产生电磁波．当物体运动的速度接近光速时，根据相对论可知，时间和空间都要发生变化．
当观测者靠近或远离波源时，感受到的频率会发生变化．
（2）根据波形图得到波长为4m，再根据波速与波长的关系公式v=，得到波的周期，a点再过0.25s即再过T，可以将波形图向右平移λ进行分析；
（3）激光束进入棱镜后射到AC边时，刚好能发生全反射，入射角恰好临界角，根据折射定律和临界角及几何知识求解折射率
C、β衰变现象不能说明电子是原子核的组成部分．目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变．一群氢原子从n的激发态跃迁到基态时，能辐射种不同频率的光子．卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型．极限频率是由金属决定的．如图光电管加上正向电压，当用光照射光电管时，光电流可能增大，也可能达到饱和电流，将滑动变阻器的滑片P向右移动，毫安表的读数可能变大，也可能不变．
解答：解：B（1）A、机械波的传播必须依赖于介质，而电磁波传播是的电磁场，而电场、磁场本身就是一种物质，不需要借助其他介质传播，所以电磁波在真空中也可以传播．故A正确．
B、有电场和磁场，不一定能产生电磁波，只有振荡的电场或磁场才能产生电磁波．故B错误．
C、当物体运动的速度接近光速时，根据相对论可知，时间和空间都要发生变化．故C正确．
D、当观测者靠近或远离波源时，两者距离发生改变，产生多普勒效应，观察者感受到的频率会发生变化．故D正确．
故选ACD
（2）根据波形图得到波长为4m，根据波速与波长的关系公式v=，
得到周期为T=1s，则a点完成一次全振动的时间为1s．
波速沿x轴正方向传播，再过0.25s，即再过T，波形图向右平移λ，可以看出a点正在向y轴负方向运动；
（3）由图光线在AB面上入射角为i=45°，设折射角为α，光线射到AC面时入射角为β．由题，激光束进入棱镜后射到AC边时，刚好能发生全反射，则β恰好等于临界角C，由折射定律得：
n=…①
sinC=sinβ=…②
由几何知识得，α+β=90°，则得到：
cosα=…③
由①②③解得：n=
C、
A、β粒子是原子核衰变时由中子转化而来，不能说明原子核中含有电子．故A错误．
B、目前已建成的核电站以铀为燃料，其能量来自于铀核的裂变．故B正确．
C、一群氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时，任意两个能级间跃迁一次，共能辐射=3种不同频率的光子．故C正确．
D、卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射，认为只有原子的所有正电荷和几乎全部质量都集中在一个中心，才能发生大角度偏转，从而提出了原子核式结构模型．故D正确．
故选BCD．
（2）极限频率γ=，W是金属的逸出功，所以极限频率是由金属的逸出功决定的．如图光电管加上正向电压，当用光照射光电管时，光电流可能增大，也可能达到饱和电流，将滑动变阻器的滑片P向右移动，毫安表的读数可能变大，也可能不变，不可能变小．
（3）总质量为M的火箭被飞机释放时的速度为υ，方向水平．刚释放时火箭向后以相对于地面的速率u喷出质量为m的燃气，规定火箭被飞机释放时的速度方向为正方向，根据系统动量守恒得：
Mυ=（M-m）v-mu
v=
故答案为：
B．（1）ACD，（2）1，y轴负方向   （3）
C、（1）BCD  
（2）金属，变小     （3）火箭相对于地面的速度变为
点评：（1）本题第2题关键是根据速与波长的关系公式得到周期，然后有波形图得到各个质点的运动情况；第3题要抓住产生全反射的条件：入射角恰好等于临界角，由折射定律和几何知识结合求解折射率．
（2）β衰变产生的电子与原子中电子电量、质量相同，但β粒子并不是原子核的组成成分．
应用系统动量守恒时要规定正方向．