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【物理—选修3-4模块】
（1）在以下各种说法中，正确的是 （ ）
A．光导纤维有很多的用途，它由内芯和外套两层组成，外套的折射率比内芯要大
B．做简谐运动的物体，当物体的位移为负值时，速度一定为正值，加速度一定负值
C．真空中光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源、观察者间的相对运动没有关系
D．地面附近有一高速飞过的火箭，地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间进程变慢了
（2）如图所示是一种折射率n=1．5的棱镜，现有一束光线沿MN方向射到棱镜的AB界面上，入射角的正弦sini =0．75。求：
①光在棱镜中传播的速率；
②此束光线射出棱镜后的方向（不考虑返回到AB面上的光线）。
【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两题，并在答题卡相应的答题区域内作答．若三题都做，则按A、B两题评分．
A．(选修模块3—3)（12分）
（1）（4分）判断以下说法的正误，在相应的括号内打“√”或“×”。
（A）用手捏面包，面包体积会缩小，说明分子之间有间隙。（ ）
（B）温度相同的氢气和氧气，氢气分子和氧气分子的平均速率相同。（ ）
（C）夏天荷叶上小水珠呈球状，是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故。（ ）
（D）自然界中进行的一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性。（ ）
（2）（4分）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，有下列操作步骤，请补充实验步骤
的内容及实验步骤
中的计算式：
（A）用滴管将浓度为
的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，记下
的油酸酒精溶液的滴数
；
（B）将痱子粉末均匀地撒在浅盘内的水面上，用滴管吸取浓度为的油酸酒精溶液，逐滴向水面上滴入，直到油酸薄膜表面足够大，且不与器壁接触为止，记下滴入的滴数
；
（C）________________▲________________；
（D）将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长
的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数
；
（E）用上述测量的物理量可以估算出单个油酸分子的直径
__▲____
。
（3）如图所示，上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置，截面积为40cm2的活塞将
一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在气缸内。在气缸内距缸底60cm
处设有卡环ab，使活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在ab上，缸内气体的压
强等于大气压强为p0＝1.0×105Pa，温度为300K。现缓慢加热汽缸内气体，当
温度缓慢升高为330K，活塞恰好离开ab；当温度缓慢升高为360K时，活塞上
升了4cm。求：
（1）活塞的质量；
（2）整个过程中气体对外界做的功。
B．(选修模块3—4)（12分）
（1）（4分）判断以下说法的正误，在相应的括号内打“√”或“×”。
（A）光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一。（ ）
（B）拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度。（ ）
（C）光在介质中的速度大于光在真空中的速度。（ ）
（D）变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场。（ ）
（2）（4分）如图为一横波发生器的显示屏，可以显示出波由0点从左向右传播的图像，屏上每一小格长度为1cm。在t＝0时刻横波发生器上能显示的波形如图所示。因为显示屏的局部故障，造成从水平位置A到B之间（不包括A、B两处）的波形无法被观察到（故障不影响波在发生器内传播）。此后的时间内，观察者看到波形相继传经B、C处，在t＝5秒时，观察者看到C处恰好第三次（从C开始振动后算起）出现平衡位置，则该波的波速可能是
（A）3.6cm/s （B）4.8cm/s
（C）6cm/s （D）7.2cm/s
（3）（4分）如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率。在平铺的白纸上垂直纸面插大头针
、
确定入射光线，并让入射光线过圆心
，在玻璃砖（图中实线部分）另一侧垂直纸面插大头针
，使挡住、的像，连接
。图中
为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，
、分别是入射光线、折射光线与圆的交点，
、
均垂直于法线并分别交法线于
、
点。设的长度为
，
的长度为
，的长度为
，
的长度为
，求：
①为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量（用上述给
出量的字母表示），
②玻璃砖的折射率
C．(选修模块3—5)（12分）
（1）下列说法中正确的是___▲_____
（A）X射线是处于激发态的原子核辐射出的
（B）放射性元素发生一次β衰变，原子序数增加1
（C）光电效应揭示了光具有粒子性，康普顿效应揭示了光具有波动性
（D）原子核的半衰期不仅与核内部自身因素有关，还与原子所处的化学状态
有关
（2）氢原子的能级如图所示，当氢原子从n=4向n=2的能级跃迁时，辐射的光
子照射在某金属上，刚好能发生光电效应，则该金属的逸出功为 ▲ eV。
现有一群处于n=5的能级的氢原子向低能级跃迁，在辐射出的各种频率的
光子中，能使该金属发生光电效应的频率共有 ▲ 种。
（3）如图，质量为m的小球系于长L＝0.8m的轻绳末端。绳的另一端
系于O点。将小球移到轻绳水平位置后释放，小球摆到最低点A
时，恰与原静止于水平面上的物块P相碰。碰后小球回摆，上升的
最高点为B，A、B的高度差为h＝0.2m。已知P的质量为M＝3m，
P与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.25，小球与P的相互作用时间
极短。求P沿水平面滑行的距离。
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【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两题，并在答题卡相应的答题区域内作答．若三题都做，则按A、B两题评分．
A．(选修模块3—3)（12分）
（1）（4分）判断以下说法的正误，在相应的括号内打“√”或“×”。
（A）用手捏面包，面包体积会缩小，说明分子之间有间隙。（ ）
（B）温度相同的氢气和氧气，氢气分子和氧气分子的平均速率相同。（ ）
（C）夏天荷叶上小水珠呈球状，是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故。（ ）
（D）自然界中进行的一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性。（ ）
（2）（4分）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，有下列操作步骤，请补充实验步骤
的内容及实验步骤
中的计算式：
（A）用滴管将浓度为
的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，记下
的油酸酒精溶液的滴数
；
（B）将痱子粉末均匀地撒在浅盘内的水面上，用滴管吸取浓度为的油酸酒精溶液，逐滴向水面上滴入，直到油酸薄膜表面足够大，且不与器壁接触为止，记下滴入的滴数
；
（C）________________▲________________；
（D）将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长
的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数
；
（E）用上述测量的物理量可以估算出单个油酸分子的直径
__▲____
。
（3）如图所示，上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置，截面积为40cm2的活塞将
一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在气缸内。在气缸内距缸底60cm
处设有卡环ab，使活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在ab上，缸内气体的压
强等于大气压强为p0＝1.0×105Pa，温度为300K。现缓慢加热汽缸内气体，当
温度缓慢升高为330K，活塞恰好离开ab；当温度缓慢升高为360K时，活塞上
升了4cm。求：
（1）活塞的质量；
（2）整个过程中气体对外界做的功。
B．(选修模块3—4)（12分）
（1）（4分）判断以下说法的正误，在相应的括号内打“√”或“×”。
（A）光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一。（ ）
（B）拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度。（ ）
（C）光在介质中的速度大于光在真空中的速度。（ ）
（D）变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场。（ ）
（2）（4分）如图为一横波发生器的显示屏，可以显示出波由0点从左向右传播的图像，屏上每一小格长度为1cm。在t＝0时刻横波发生器上能显示的波形如图所示。因为显示屏的局部故障，造成从水平位置A到B之间（不包括A、B两处）的波形无法被观察到（故障不影响波在发生器内传播）。此后的时间内，观察者看到波形相继传经B、C处，在t＝5秒时，观察者看到C处恰好第三次（从C开始振动后算起）出现平衡位置，则该波的波速可能是
（A）3.6cm/s （B）4.8cm/s
（C）6cm/s （D）7.2cm/s
（3）（4分）如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率。在平铺的白纸上垂直纸面插大头针
、
确定入射光线，并让入射光线过圆心
，在玻璃砖（图中实线部分）另一侧垂直纸面插大头针
，使挡住、的像，连接
。图中
为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，
、分别是入射光线、折射光线与圆的交点，
、
均垂直于法线并分别交法线于
、
点。设的长度为
，
的长度为
，的长度为
，
的长度为
，求：
①为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量（用上述给
出量的字母表示），
②玻璃砖的折射率
C．(选修模块3—5)（12分）
（1）下列说法中正确的是___▲_____
（A）X射线是处于激发态的原子核辐射出的
（B）放射性元素发生一次β衰变，原子序数增加1
（C）光电效应揭示了光具有粒子性，康普顿效应揭示了光具有波动性
（D）原子核的半衰期不仅与核内部自身因素有关，还与原子所处的化学状态
有关
（2）氢原子的能级如图所示，当氢原子从n=4向n=2的能级跃迁时，辐射的光
子照射在某金属上，刚好能发生光电效应，则该金属的逸出功为 ▲ eV。
现有一群处于n=5的能级的氢原子向低能级跃迁，在辐射出的各种频率的
光子中，能使该金属发生光电效应的频率共有 ▲ 种。
（3）如图，质量为m的小球系于长L＝0.8m的轻绳末端。绳的另一端
系于O点。将小球移到轻绳水平位置后释放，小球摆到最低点A
时，恰与原静止于水平面上的物块P相碰。碰后小球回摆，上升的
最高点为B，A、B的高度差为h＝0.2m。已知P的质量为M＝3m，
P与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.25，小球与P的相互作用时间
极短。求P沿水平面滑行的距离。
查看习题详情和答案>>
【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两题，并在答题卡相应的答题区域内作答．若三题都做，则按A、B两题评分．
A．(选修模块3—3)（12分）
（1）利用油酸在水面上形成一单分子层油膜的实验，估测分子直径的大小．有以下的实验步骤：
A、在边长约40cm的浅盘里倒入自来水，深约2cm，将少许痱子粉均匀地轻轻撒在水面上；
B、将5mL的油酸倒入盛有酒精的玻璃杯中，盖上盖并摇动，使油酸均匀溶解形成油酸酒精溶液，读出该溶液的体积为V(mL)
C、用滴管往盘中水面上滴1滴油酸酒精溶液．由于酒精溶于水而油酸不溶于水，于是该滴中的油酸就在水面上散开，形成油酸薄膜；
D、用滴管将油酸酒精溶液一滴一滴地滴人空量杯中，记下当杯中溶液达到1 mL时的总滴数n；
E、取下玻璃板放在方格纸上，量出该单分子层油酸膜的面积S(cm2)．
F、将平板玻璃放在浅方盘上，待油酸薄膜形状稳定后可认为已形成单分子层油酸膜．用彩笔将该单分子层油酸膜的轮廓画在玻璃板上．
①完成该实验的实验步骤顺序应该是 ▲ ．
②在估算油酸分子直径大小时，可将分子看成球形．用以上实验步骤中的数据和符号表示，油酸分子直径的大小约为d＝ ▲ cm．
（2）在油膜法测分子直径的实验中，用盆口直径为0.4m的面盆盛水，要让油酸滴在水面上散成单分子的油酸膜，那么油酸体积不能大于多少 ▲ m3，实验中可以先把油酸稀释成油酸溶液，再用特制滴管把这种油酸滴1滴到水面上.若测得1mL油酸溶液为120滴，那么1mL油酸至少应稀释成
▲ mL的油酸溶液．
（3）质量为6.0kg、温度为-20oC的冰全部变成30oC的水，后在常温下（30oC）全部蒸发为水蒸气，整个过程需要吸收多少热量？（设水在常温下的汽化热为L =2.4×106J/kg，冰的比热容为2.1×103J/kgoC，水的比热容为4.2×103J/kgoC，冰的熔化热为
=3.34×105J/kg）
B．(选修模块3—4)（12分）
（1）在以下各种说法中，正确的是 ▲
A．一单摆做简谐运动，摆球的运动周期不随摆角和摆球质量的改变而改变
B．光的偏振现象说明光具有波动性，实际上，所有波动形式都可以发生偏振现象．
C．横波在传播过程中，波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期
D．变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场
E．在光的双逢干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄
F．真空中光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源、观察者间的相对运动没有关系
G．火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁
H．光导纤维有很多的用途，它由内芯和外套两层组成，外套的折射率比内芯要大
（2）有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室，各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了T2～L图像，如图甲所示．去北大的同学所测实验结果对应的图线是 ▲ （选填“A”或“B”）．另外，在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图像（如图乙所示），由图可知，两单摆摆长之比
▲ ．
 |
（3）如图所示，一截面为正三角形的棱镜，其折射率为
．今有一束单色光
射到它的一个侧面，经折射后与底边平行，再射向另一侧面后射出．试求
出射光线相对于第一次射向棱镜的入射光线偏离了多少角度？
C．(选修模块3—5)（12分）
(1)下列说法正确的是 ▲
A、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应
B、汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构
C、一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短
D、按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增大
E、E=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比
F、 β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的
（2）在光滑的水平面上有甲、乙两个物体发生正碰，已知甲的质量为1kg，乙的质量为3kg，碰前碰后的位移时间图像如图所示，碰后乙的图像没画，则碰后乙的速度大小为 ▲ m/s，碰撞前后乙的速度方向 ▲ （填“变”、“不变”）
（3）从某金属表面逸出光电子的最大初动能
与入射光的频率
的图像如下图所示，则这种金属的截止频率是____▲____HZ；普朗克常量是 _▲___Js．
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【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两题，并在答题卡相应的答题区域内作答．若三题都做，则按A、B两题评分．
A．(选修模块3—3)（12分）
（1）利用油酸在水面上形成一单分子层油膜的实验，估测分子直径的大小．有以下的实验步骤：
A、在边长约40cm的浅盘里倒入自来水，深约2cm，将少许痱子粉均匀地轻轻撒在水面上；
B、将5mL的油酸倒入盛有酒精的玻璃杯中，盖上盖并摇动，使油酸均匀溶解形成油酸酒精溶液，读出该溶液的体积为V(mL)
C、用滴管往盘中水面上滴1滴油酸酒精溶液．由于酒精溶于水而油酸不溶于水，于是该滴中的油酸就在水面上散开，形成油酸薄膜；
D、用滴管将油酸酒精溶液一滴一滴地滴人空量杯中，记下当杯中溶液达到1 mL时的总滴数n；
E、取下玻璃板放在方格纸上，量出该单分子层油酸膜的面积S(cm2)．
F、将平板玻璃放在浅方盘上，待油酸薄膜形状稳定后可认为已形成单分子层油酸膜．用彩笔将该单分子层油酸膜的轮廓画在玻璃板上．
①完成该实验的实验步骤顺序应该是 ▲ ．
②在估算油酸分子直径大小时，可将分子看成球形．用以上实验步骤中的数据和符号表示，油酸分子直径的大小约为d＝ ▲ cm．
（2）在油膜法测分子直径的实验中，用盆口直径为0.4m的面盆盛水，要让油酸滴在水面上散成单分子的油酸膜，那么油酸体积不能大于多少 ▲ m3，实验中可以先把油酸稀释成油酸溶液，再用特制滴管把这种油酸滴1滴到水面上.若测得1mL油酸溶液为120滴，那么1mL油酸至少应稀释成
▲ mL的油酸溶液．
（3）质量为6.0kg、温度为-20oC的冰全部变成30oC的水，后在常温下（30oC）全部蒸发为水蒸气，整个过程需要吸收多少热量？（设水在常温下的汽化热为L =2.4×106J/kg，冰的比热容为2.1×103J/kgoC，水的比热容为4.2×103J/kgoC，冰的熔化热为
=3.34×105J/kg）
B．(选修模块3—4)（12分）
（1）在以下各种说法中，正确的是 ▲
A．一单摆做简谐运动，摆球的运动周期不随摆角和摆球质量的改变而改变
B．光的偏振现象说明光具有波动性，实际上，所有波动形式都可以发生偏振现象．
C．横波在传播过程中，波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期
D．变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场
E．在光的双逢干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄
F．真空中光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源、观察者间的相对运动没有关系
G．火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁
H．光导纤维有很多的用途，它由内芯和外套两层组成，外套的折射率比内芯要大
（2）有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室，各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了T2～L图像，如图甲所示．去北大的同学所测实验结果对应的图线是
▲ （选填“A”或“B”）．另外，在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图像（如图乙所示），由图可知，两单摆摆长之比
▲ ．
 |
（3）如图所示，一截面为正三角形的棱镜，其折射率为
．今有一束单色光
射到它的一个侧面，经折射后与底边平行，再射向另一侧面后射出．试求
出射光线相对于第一次射向棱镜的入射光线偏离了多少角度？
C．(选修模块3—5)（12分）
(1)下列说法正确的是 ▲
A、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应
B、汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构
C、一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短
D、按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增大
E、E=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比
F、 β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的
（2）在光滑的水平面上有甲、乙两个物体发生正碰，已知甲的质量为1kg，乙的质量为3kg，碰前碰后的位移时间图像如图所示，碰后乙的图像没画，则碰后乙的速度大小为 ▲ m/s，碰撞前后乙的速度方向 ▲ （填“变”、“不变”）
（3）从某金属表面逸出光电子的最大初动能
与入射光的频率
的图像如下图所示，则这种金属的截止频率是____▲____HZ；普朗克常量是
_▲___Js．
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