Question

（2011?无锡一模）选做题
B、（选修模块3-4）
（1）下列说法中正确的是：

AC

A、水面上的膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由于光的干涉造成的色散现象
B、根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的电场周围一定可以产生稳定的磁场
C、相对论认为，相对于任何参考系，光速都是一样的
D、在测定单摆周期时，为减小实验误差，最好在小球经过最大位移处时开始计时
（2）一列简谐横波沿x轴传播，图甲是t=3s时的波形图，图乙是波上x=2m处质点的振动图线．则该横波的速度为

1

m/s，传播方向为

左

．

（3）半径为R的半圆柱形玻璃，横截面如图所示，O为圆心，已知玻璃的折射率为

2

，当光由玻璃射向空气时，发生全反射的临界角为多大？一束与MN平面成45⁰的平行光束射到玻璃的半圆柱面上，经玻璃折射后，有部分光能从MN平面上射出．则从MN射出的光束的宽度为多少？
C、（选修模块3-5）
（1）以下有关近代物理内容的若干叙述中，正确的是：

C

A、一束光照射到某金属表面时，能发生光电效应，此时若减弱照射光的强度，则很有可能不能发生光电效应
B、物质波既是一种电磁波，又是一种概率波
C、氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增加，电势能减小
D、在核聚变反应中，由于要释放能量，发生质量亏损，所以聚变后的原子的总质量数要减少
（2）第一代核反应堆以铀235为裂变燃料，而在天然铀中占99%的铀238不能被利用，为了解决这个问题，科学家们研究出快中子增殖反应堆，使铀238变成高效核燃料．在反应堆中，使用的核燃料是钚239，裂变时释放出快中子，周围的铀238吸收快吕子后变成铀239，铀239（₉₂²³⁹U）很不稳定，经过

两

次β次衰变后变成钚239（₉₄²³⁹Pu），写出该过程的核反应方程式：

₉₂²³⁹U→₉₄²³⁹Pu+2_-1⁰e

．
（3）如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视为质点，质量分别为m和3m．Q与轻弹簧相连，若Q静止，P以某一速度v向Q运动，并与弹簧发生碰撞．求P、Q速度相等时两者的速度是多大？此时弹簧弹性势能多大？

Answer 1

分析：B、（1）根据光的干涉、相对论及电磁场理论的相关内容时行分析判断；
（2）由波动图象可知波的周长，由振动图象可知波的周期，由波速公式求得波速；由3s时该点的运动可判断波的传播方向；
（3）由折射定律画出折射图象，由几何关系及临界情况可得出光的边界；
C、（1）考查光电效应、能级及物质波的相关内容进行分析判断；
（2）先写出核反应方程，由质量数、电核数守恒可得出发应次数；
（3）系统动量守恒、机械能守恒；由动量守恒可求出后来的速度，由机械能守恒可求得增加的势能．

解答：解：B、（1）阳光的水膜会出现彩色，是因为上下表面反射的光相互干涉形成的，故A正确；
B、均匀变化的磁场产生恒定的电场，只有周期性变化的磁场才能产生周期性变化的电场，故B错误；
C、相对论认为光速在任何参考系中都为3×10⁸m/s；故C正确；
D、小球在最大位移处速度较慢，用时较长，观察时误差较大，故一般是在经平衡位置时开始计时，故D错误；
故选AC
（2）由图可知，波的波长为4m；周期为4s，故波速为v=

λ

T

=1m/s；由图可知，3s时，2m处的质点正在向上运动，由带动法可知波向左传；
（3）由sinC=

1

n

，得C=45°
如图所示，作出两条临界光线①②，显然，射出部分的宽度为

2

2

R
C、（1）A、只要入射光的频率大于金属的极限频率，金属板就会发生光电效应，和光照强度无关，故A错误；
B、物质波是种概率波，不是电磁波，故B错误；
C、氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，电子到达低轨道，电子的动能增加，电势能减小，故C正确；
D、由质量亏损可知，核反应时核子数不变，而是核子的平均质量发生改变，故D错误；
故选C．
（2）在衰变中每次放出一个电子，由质量数和电荷数守恒可知，应有两次衰变，方程为：₉₂²³⁹U→₉₄²³⁹Pu+2_-1⁰e
（3）由动量守恒：mv=（m+3m）v₁得，v₁=

v

4

，
则Ep=

1

2

mv2-

1

2

×4m(

v

4

)2=

3

8

mv2；
故答案为：B、（1）、AC；（2）1，左；（3），射出部分的宽度为

2

2

R；C、（1）、C；（2）两；₉₂²³⁹U→₉₄²³⁹Pu+2_-1⁰e；（3）

3

8

mv²．

点评：本题考查选修3-4、3-5中内容，关于选修内容应全面把握，掌握好每一知识点；3-5中以动量守恒为主要内容，应重点把握；而3-4中光的折射与波的传播为主要内容．