Question

本題包括A、B、C三小題，請選定其中兩題，并在相應的答題區域內作答，若三題都做，則按A、B兩題評分．
B．（選修模塊3-4 ）
（1）下列說法中正確的是

BD

A．牛頓環是薄膜干涉的結果，當用頻率更低的單色光照射時，牛頓環變密
B．電子表的液晶顯示應用了光的偏振原理
C．雷達利用超聲波來測定物體的距離和方位
D．狹義相對性原理認為：在不同的慣性參考系中，一切物理規律都是相同的
（2）如圖甲所示，A、B、C為等腰棱鏡，D為AB的中點．a、b兩束不同頻率的單色光垂直AB邊射入棱鏡，兩束光在AB面上的入射點到D的距離相等，兩束光通過棱鏡折射后相交于圖中的P點．則a光通過棱鏡的時間

大于

b光通過棱鏡的時間（選填“大于”、“等于”或“小于”）．a、b兩束光從同一介質射入真空過程中，a光發生全反射臨界角

小于

b光發生全反射臨界角（選填“大于”、“等于”或“小于”）
（3）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t=0時刻的波形如圖乙所示，經0.3s質點a第一次達到波峰位置，則質點b的起振方向為

+y軸方向

，質點b的位移第一次為-5

2

cm的時刻為

0.65

s．

C．（選修模塊3-5）
（1）（4分）下列說法正確的是

AD

A．黑體輻射時電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關
B．比結合能越小，表示原子核中核子結合得越牢靠，原子核越穩定
C．宏觀物體的物質波波長非常小，極易觀察到它的波動性
D．用質子流工作的顯微鏡比用相同速度的電子流工作的顯微鏡分辨率高
（2）如圖丙所示為氫原子的能級圖．讓一束單色光照射到大量處于基態（量子數n=1）的氫原子上，被激發的氫原子能自發地發出3種不同頻率的色光，則照射氫原子的單色光的光子能量為

12.09

eV．用這種光照射逸出功為4.54eV的金屬表面時，逸出的光電子的最大初動能是

7.55

eV．
（3）靜止的

6 3

Li核俘獲一個速度v₁=7.7×10⁴m/s的中子而發生核反應，生成兩個新核．其中

4 2

He的速度大小為v₂=2.0×10⁴m/s，其方向與反應前中子速度方向相同．
①寫出上述核反應方程

6 3

Li+

1 0

n→

4 2

He+

3 1

H

；
②求另-新核的速度大小和方向．

Answer 1

分析：B、（1）牛頓環是薄膜干涉的結果，當用頻率更低的單色光照射時，牛頓環變疏．電子表的液晶顯示應用了光的偏振原理．雷達利用電磁波來測定物體的距離和方位．狹義相對性原理認為：在不同的慣性參考系中，一切物理規律都是相同的．
（2）根據光線通過棱鏡的偏折角大小，判斷折射率的大小，由v=

c

n

分析光在棱鏡中傳播速度的大小，再分析兩束光通過棱鏡的時間的長短．
（3）根據波傳播方向判斷質點b的起振方向．根據數學知識求出質點b的位移第一次為-5

2

cm的時刻．
C、（1）黑體輻射時電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關．比結合能越大，表示原子核中核子結合得越牢靠，原子核越穩定．宏觀物體的物質波波長非常小，不易觀察到它的波動性．用質子流工作的顯微鏡比用相同速度的電子流工作的顯微鏡分辨率高．
（2）單色光照射到大量處于基態的氫原子上，被激發的氫原子能自發地發出3種不同頻率，說明基態的氫原子躍遷到n=3的激發態，根據玻爾理論照射氫原子的單色光的光子能量．由愛因斯坦光電效應方程求出逸出的光電子的最大初動能．
（3）根據質量數和電荷數守恒寫出核反應方程式．根據動量守恒求解另-新核的速度大小和方向．

解答：解：B、（1）A、牛頓環是薄膜干涉的結果，當用頻率更低的單色光照射時，波長變長，牛頓環變疏．故A錯誤．
B、電子表的液晶顯示應用了光的偏振原理．故B正確．
C、雷達利用電磁波來測定物體的距離和方位．故C錯誤．
D、狹義相對性原理認為：在不同的慣性參考系中，一切物理規律都是相同的．故D正確．
故選BD
（2）由圖看出，a光通過棱鏡通過棱鏡的偏折角較大，棱鏡對a光的折射率較大，由v=

c

n

可知，a光在棱鏡中傳播速度較小，而傳播的距離較大，所以光通過棱鏡的時間大于b光通過棱鏡的時間．由臨界角公式sinC=

1

n

分析得知，a光全反射臨界角小于b光全反射臨界角．
（3）依題：波x軸正方向傳播，從圖示時刻傳到b點所用時間為t₁=T=0.4s．t=0時刻x=4m處質點的振動方向沿+y軸方向，則質點b的起振方向為沿+y軸方向．由題，經0.3s質點a第一次達到波峰位置，則周期T=0.4s，b質點的振動方程為y=Asin

2π

T

t=10sin5πt₂，當y=-5

2

cm時得到t₂=0.25s，所以質點b的位移第一次為-5

2

cm的時刻為t=t₁+t₂=0.65s．

C、（1）A、根據黑體裁輻射實驗結果得知，黑體輻射時電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關．
故A正確．
B、比結合能越大，表示原子核中核子結合得越牢靠，原子核越穩定．故B錯誤．
C、宏觀物體的物質波波長非常小，波動性很弱，不容易觀察到它的波動性．故C錯誤．
D、相同速度的質子與電子，質子物質波的波長要小，衍射現象較弱，所以用質子流工作的顯微鏡比用相同速度的電子流工作的顯微鏡分辨率高．故D正確．
故選AD  
（2）單色光照射到大量處于基態的氫原子上，被激發的氫原子能自發地發出3種不同頻率，說明基態的氫原子躍遷到n=3的激發態，根據玻爾理論得到：照射氫原子的單色光的光子能量為：
△E=E₃-E₁=-1.51eV-（-13.6）eV=12.09eV
由愛因斯坦光電效應方程得，逸出的光電子的最大初動能：
E_k=△E-W=12.09V-4.54eV=7.55eV．
（3）①

6 3

Li+

1 0

n→

4 2

He+

3 1

H
②根據運量守恒定律得：
m₁v₁=m₂v₂+m₃v₃
又m₂=4m₁，m₃=3m₁，v₁=7.7×10⁴m/s，v₂=2.0×10⁴m/s，
解得：v₃=-1000m/s，新核運動方向與氦核的運動方向相反．
故答案為：
（1）B D；（2）大于，小于   
（3）+y軸方向，0.65
選修3-5
（1）AD   
（2）12.09，7.55   
（3）

6 3

Li+

1 0

n→

4 2

He+

3 1

H
另一新核的速度大小為1000m/s，方向與氦核的運動方向相反．

點評：本題是選修3-4和3-5的內容，常識性問題較多，要在理解的基礎上加強記憶，力爭得高分．