题目内容

选做题（请从A、B和C三小题中选定一小题作答．）
A．（选修模块3-3）B．（选修模块3-5）C．（选修模块3-4）
（l）下列有关光现象的说法中正确的是
 
      A．同种介质中，光波长越短，传播速度越快
B．宇航员驾驶一艘接近光速的宇宙飞船飞行时，他不能感知自身质量的增大    C．薄膜干涉条纹可以看着是等厚线
D．眼睛直接观察全息照片可以看到立体图象
（2）沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时的波形如图所示，P、Q两个质点的平衡位置分别位于x=3.5m和x=6.5m处．在t1=0.5s时，质点P此后恰好第二次处于波峰位置；则t2=
 
s时，质点Q此后第二次在平衡位置且向上运动；当t3=0.9s时，质点P的位移为
 
cm． 
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（3）在某科技馆内放置了一个高大的半圆柱形透明物体，其俯视图如图所示，0为半圆的圆心．甲、乙两同学为了估测该透明体的折射率，进行了如下实验．他们分别站在A、O处时，相互看着对方，然后两人贴着柱体慢慢向一侧运动，到达B、C处时，甲刚好看不到乙．已知半圆柱体的半径为R，OC=0.6R，BC⊥OC，则半圆柱形透明物体的折射率为多少？
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分析：（1）光是一种电磁波，光在同一种介质中传播速度相同；光发生薄膜干涉时产生的干涉条纹为等厚线；速度越大是质量变大应是相对于其他参考系而言的，在飞船里面的人是感受不到质量变化的；全息照片应通过激光照射形成的，无法在自然光下看到全息照片；
（2）由P点的振动情况可知波的周期，由图可知Q点的振动情况，则可得出Q在平衡位置向上运动所经历的时间及P的位移；
（3）甲无法看到乙是因乙发出的光线在B点发生了全反射，作出光路图，由光的折射定律可求得折射率．
解答：解：（1）A、光的传播速度是由介质决定的，即相同介质中所有光的传播速度相同，故A错误；
B、质量的改变是相对于其他参考系来说的，相对自身来说，人无法感知质量的变化，故B正确；
C、由实验可知，薄膜干涉条纹是等厚的，故C正确；
D、全息照片是不同角度的激光照出来的!表面上看是什么都看不到的!只有还原原来的激光角度才可以看出来，故D错误；
故选BC  
（2）由图可知，P点开始时向上振动，故其第二次达到波峰经历了1
1
4
个周期，故有：
5
4
T=0.5，解得T=0.4s；Q点在0时刻由平衡位置向下振动，则第二次到达平衡位置向上振动应经过
3
2
T=0.6s；
0.9s内，P振动了
5
4
个周期，则P将处在正向最大位移处，故位移应为2cm；
故答案为：0.6，2；
（3）设∠OBC=θ，透明物体的折射率为n，则sinθ=
OC
R
=0.6
由题意知θ即为临界角，
sinθ=
1
n

解得，n=
5
3
；
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点评：本题为3-4模块中的相关内容，其重点为光的折射、波的传播等，要求学生能掌握住基础内容，能分析波的多解性并能熟练应用光的折射定律．
练习册系列答案
相关题目
选做题（请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑．如都作答则按A、B两小题评分．）
A．（选修模块3-3）
（1）奥运祥云火炬的燃烧系统由燃气罐（内有液态丙烷）、稳压装置和燃烧器三部分组成，当稳压阀打开以后，燃气以气态形式从气罐里出来，经过稳压阀后进入燃烧室进行燃烧．则以下说法中正确的是
AC
AC
．
A．燃气由液态变为气态的过程中要对外做功
B．燃气由液态变为气态的过程中分子的分子势能减少
C．燃气在燃烧室燃烧的过程中分子的分子势能增加
D．燃气在燃烧后释放在周围环境中的能量很容易被回收再利用
（2）对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是
BC
BC
．
A．如果保持气体的体积不变，温度升高，压强减小
B．如果保持气体的体积不变，温度升高，压强增大
C．如果保持气体的温度不变，体积越小，压强越大
D．如果保持气体的压强不变，温度越高，体积越小
（3）某运动员吸一口气，吸进400cm3的空气，据此估算他所吸进的空气分子的总数为
1×1022
1×1022
个．已知1mol气体处于标准状态时的体积是22.4L．（结果保留一位有效数字）
B．（选修模块3-4）
（1）在以下各种说法中，正确的是
ABC
ABC
．
A．四川汶川县发生8.0级强烈地震，地震波是机械波，其中既有横波也有纵波
B．相对论认为，真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的
C．如果测量到来自遥远星系上某些元素发出的光波波长比地球上这些元素静止时发光的波长长，这说明该星系正在远离我们而去
D．照相机镜头采用镀膜技术增加透射光，这是利用了光的衍射原理．
（2）一列横波在x轴上传播，图1甲为t=0时的波动图象，图1乙为介质中质点P的振动图象．该波的波长为
1
1
m，频率为
0.5
0.5
Hz，波速为
0.5
0.5
m/s，传播方向为
沿x轴向左
沿x轴向左
．
（3）如图2所示，一单色光束a，以入射角i=60°从平行玻璃砖上表面O点入射．已知平行玻璃砖厚度为d=10cm，玻璃对该单色光的折射率为n=
3
．则光束从上表面进入玻璃砖的折射角为
30°
30°
，光在玻璃砖中的传播的时间为
6.67×10-10s
6.67×10-10s
．
C．（选修模块3-5）
（1）在光电效应现象中，下列说法中正确的是
BC
BC
．
A．入射光的强度越大，光电子的最大初动能越大
B．光电子的最大初动能随照射光的频率增大而增大
C．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于此波长，才能产生光电效应
D．对于某种金属，只要入射光的强度足够大，就会发生光电效应
（2）铀（
 238
 92
U）经过α、β衰变形成稳定的铅（
 206
 82
U），问在这一变化过程中，共转变为质子的中子数是
6
6
个．
（3）在橄榄球比赛中，一个95kg的橄榄球前锋以5m/s的速度跑动，想穿越防守队员到底线触地得分．就在他刚要到底线时，迎面撞上了对方两名均为75kg的队员，一个速度为2m/s，另一个为4m/s，然后他们就扭在了一起．
①他们碰撞后的共同速率是
0.1m/s
0.1m/s
；
②在图3，右面方框中标出碰撞后他们动量的方向，并说明这名前锋能否得分：
能得分
能得分
．
选做题（请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑．如都作答则按A、B两小题评分．）
A． （选修模块3-3）
（1）一定质量的理想气体发生等容变化，下列图象正确的是
C
C
．
（2）将剩有半杯热水的玻璃杯盖子旋紧后经过一段时间，若玻璃杯盖子不漏气，则杯内水蒸汽分子内能
减小
减小
  （填“增大”、“减小”或“不变”），杯内气体压强
减小
减小
  （填“增大”、“减小”或“不变”）．
（3）如图气缸放置在水平地面上，缸内封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为S，外界大气压强为p0，气缸内电热丝热功率为P，测得通电时间t内活塞缓慢向左移动距离为h，气缸向外界放出热量为Q，不计活塞与气缸之间的摩擦，则在时间t内缸内气体内能的变化量为
Pt-p0Sh-Q
Pt-p0Sh-Q
．

B．（选修模块3-4）
（1）下列说法中正确的是
D
D

A．X射线穿透物质的本领比γ射线更强
B．在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调谐
C．同一列声波在不同介质中传播速度不同，光波在不同介质中传播速度相同
D．爱因斯坦狭义相对论指出：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的
（2）如图1所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s．试回答下列问题：

①写出x=0.5m处的质点做简谐运动的表达式：
y=5cos2πt
y=5cos2πt
 cm；
②x=0.5m处质点在0～5.5s内通过的路程为
110
110
   cm．
（3）（4分）直角玻璃三棱镜的截面如图2所示，一条光线从AB面入射，ab为其折射光线，ab与AB面的夹角α=60°．已知这种玻璃的折射率n
2
，则：
①这条光线在AB面上的入射角为
45°
45°
；
②图中光线ab
不能
不能
（填“能”或“不能”）从AC面折射出去．
C． （选修模块3-5）幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是
AB
AB
 
A．图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一
B．图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的
C．图丙：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子
D．图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性
（2）（4分）目前核电站是利用核裂变产生的巨大能量来发电的．请完成下面铀核裂变可能的一个反应方程：
 
235
52
U
+
1
0
n
→
141
56
Ba
+
92
36
Kr+
310n
310n
．已知
 
235
52
U、
 
141
56
Ba、
 
92
36
Kr和中子的质量分别为m1、m2、m3和m4，则此反应中一个铀核裂变释放的能量为
(m1-m2-m3-2m4)c2
(m1-m2-m3-2m4)c2
；
（3）一同学利用水平气垫导轨做《探究碰撞中的不变量》的实验时，测出一个质量为0.8kg的滑块甲以0.4m/s的速度与另一个质量为0.6kg、速度为0.2m/s的滑块乙迎面相撞，碰撞后滑块乙的速度大小变为0.3m/s，此时滑块甲的速度大小为
0.025
0.025
 m/s，方向与它原来的速度方向
相同
相同
（选填“相同”或“相反”）．
选做题
选做题
：请从A、B和C三小题中选定两小题作答．若三题都做，则按A、B两题评分
A．（适合选修3-3的考生）如图所示，有一个固定在水平桌面上的汽缸，内部密闭了质量为m的某种理想气体．
（1）如果这种理想气体的摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为N，则汽缸中气体分子数：n=
m
M
N
m
M
N
．
（2）现向右推动活塞，将气体压缩．则下列说法正确的是
BC
BC

A．压缩气体过程中外界对气体做了功，气体的内能一定增加．
B．气体被压缩前后，如果气体的温度保持不变，则气体一定放出热量．
C．如果汽缸壁和活塞是绝热的，气体被压缩后温度一定升高
D．气体被压缩的过程中，气体分子间的距离变小了，所以分子的势能变大了．
（3）有一个同学对汽缸加热使气体温度升高，为保持气体体积不变，需要增大压力．发现增大的压力与升高的温度成正比．请你解释这个现象．
B．（适合选修3-4模块的考生）（12分）如图所示，在平面镜附近有一个单色点光源S．
（1）在图中画出点光源S经过平面镜所成的象．
（2）下列说法正确的是
ACD
ACD

A．光屏上能看到明暗相间的条纹
B．如果在点光源S与光屏之间放入一个三棱镜，将会在光屏上看到彩色的光带
C．当观察者高速远离点光源时，发现光的波长变长
D．透过两个偏振片观察光源，转动其中一块偏振片时，发现光的强度发生变化，说明光波是横波
（3）要使光屏上明暗相间的条纹变宽，可以采用什么方法？
C．（适合选修3-5模块的考生）（12分）静止的铀238核（质量为mU）发生α衰变，放出一个α粒子（质量为mα）后生成一个新原子核钍（质量为mT）．
（1）完成上述核反应方程式：92238U→
90
90
234
234
Th+24He
（2）列关于天然放射现象的说法中正确的是
AC
AC

A．一个铀238发生α衰变放出的能量为：E=（mU-mT-mα）c2
B．衰变过程中放出的能量等于原子核的结合能
C．天然放射性元素发出的射线引入磁场，α粒子和β粒子向相反方向偏转，说明它们带异种电荷．
D．铀238衰变为钍的半衰期是4.5×109年，10克铀238要经过9×109年才能全部衰变掉                         
（3）若测得铀238核发生α衰变时放出的α粒子的动能为E，试估算形成的钍核的反冲速度的大小．
选做题（请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑，如都作答则按A、B两小题评分．）
A．（选修模块3-3）
（1）对一定量的气体，下列说法正确的是
BC
BC

A．气体的体积是所有气体分子的体积之和
B．气体分子的热运动越剧烈，气体温度就越高
C．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的
D．当气体膨胀时，气体分子之间的势能减小，因而气体的内能减少
（2）如图1所示为电冰箱的工作原理示意图．压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环．在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外．下列说法正确的是
BD
BD
．
A．热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外
B．电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律
C．电冰箱的工作原理违反热力学第一定律
D．电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能
（3）利用油膜法可以粗略测出阿伏加德罗常数，把密度ρ=0.8×103 kg/m3的某种油，用滴管滴出一滴在水面上形成油膜，已知这滴油的体积为V=0.5×10-3 cm3，形成的油膜面积为S=0.7m2．油的摩尔质量M=0.09kg/mol．若把油膜看成是单分子层，每个油分子看成球形，只需要保留一位有效数字，那么：
①油分子的直径是多少？
②由以上数据可粗略测出阿伏加德罗常数NA是多少？（先列出文字计算式，再代入数据计算）

B．（选修模块3-4）
（1）弹簧振子在水平方向上做简谐运动，下列说法中正确的是
ABD
ABD

A．振子在平衡位置，动能最大，势能最小
B．振子在最大位移处，势能最大，动能最小
C．振子在向平衡位置振动时，由于振子振幅减小，故总机械能减小
D．在任意时刻，动能与势能之和保持不变
（2）电磁波包含了γ射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是
A
A

A．无线电波、红外线、紫外线、γ射线
B．红外线、无线电波、γ射线、紫外线
C．γ射线、红外线、紫外线、无线电波
D．紫外线、无线电波、γ射线、红外线
（3）如图2所示，真空中有一个半径为R=0.1m、质量分布均匀的玻璃球，一细激光束在真空中沿直线BC传播，在玻璃球表面的C点经折射进入小球，并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中．已知∠COD=120°，玻璃球对该激光束的折射率为
3
．求：
①此激光束进入玻璃时的入射角．
②此激光束穿越玻璃球的时间．
选做题（请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑，如都作答则按A、B两小题评分．）
A．（选修模块3-3）
（1）下列说法中正确的是
D
D
；
A．随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并最终达到绝对零度
B．用手捏面包，面包体积会缩小，说明分子之间有间隙
C．分子间的距离r存在某一值r0，当r大于r0时，分子间斥力大于引力；当r小于r0时分子间斥力小于引力
D．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势
（2）如图1所示，一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化，状态A与状态B 的体积关系为VA
小于
小于
VB（选填“大于”、“小于”或“等于”）； 若从A状态到C状态的过程中气体对外做了100J的功，则此过程中
吸热
吸热
（选填“吸热”或“放热”）
（3）冬天到了，很多同学用热水袋取暖．现有某一热水袋内水的体积约为400cm3，它所包含的水分子数目约为多少个？（计算结果保留1位有效数字，已知1mol水的质量约为18g，阿伏伽德罗常数取6.0×1023mol-1）．

B．（选修模块3-4）
（1）下列说法中正确的是
C
C

A．光的偏振现象证明了光波是纵波
B．在发射无线电波时，需要进行调谐和解调
C．在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，这是光的干涉现象
D．考虑相对论效应，一条沿自身长度方向运动的杆其长度总比杆静止时的长度长
（2）如图2所示为一列简谐横波t=0时刻的波动图象，已知波沿x轴正方向传播，波速大小为0.4m/s．则在图示时刻质点a、b所受的回复力大小之比为
2：1
2：1
，此时刻起，质点c的振动方程是：
y=15cos10πt
y=15cos10πt
cm．
（3）如图3所示的装置可以测量棱镜的折射率，ABC表示待测直角棱镜的横截面，棱镜的顶角为α，紧贴直角边AC是一块平面镜，一光线SO射到棱镜的AB面上，适当调整SO的方向，当SO与AB成β角时，从AB面射出的光线与SO重合，在这种情况下仅需则棱镜的折射率n为多少？
C．（选修模块3-5）
（1）下面核反应中X代表电子的是
C
C

A．
 
14
7
N+
 
4
2
He→
 
17
8
O+X
B．
 
4
2
He+
 
27
13
Al→
 
30
15
P+X
C．
 
234
90
Th→
 
234
91
Pa+X
D．
 
235
92
U+
 
1
0
n→
 
144
56
Ba+
 
89
36
Kr+3X
（2）从某金属表面逸出光电子的最大初动能EK与入射光的频率ν的图象如图4所示，则这种金属的截止频率是
4.3×1014
4.3×1014
HZ；普朗克常量是
6.6×10-34
6.6×10-34
Js．
（3）一个静止的铀核
 
232
92
U（原子质量为232.0372u）放出一个α粒子（原子质量为4.0026u）后衰变成钍核
 
228
90
Th（原子质量为228.0287u）．（已知：原子质量单位1u=1.67×10-27kg，1u相当于931MeV）
①算出该核衰变反应中释放出的核能？
②假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和α粒子的动能，则钍核获得的动能与α粒子的动能之比为多少？

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