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 (選修3-4試題)

（1）在以下說法中，正確的是      

A．電磁波譜包括無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線

B．牛頓環是簿膜干涉的結果，當用頻率更高的單色光照射時，同級牛頓環半徑將會變大

C．機械波是介質傳遞波源質點以及振動能量的一種方式

D．麥克耳孫-莫雷實驗結果表明：不論光源與觀察者做怎樣的相對運動，光速都是一樣的

（2）有兩個同學利用假期分別去參觀北大和南大的物理實驗室，各自在那里利用先進的DIS系統較準確地探究了“單擺的周期T與擺長L的關系”，他們通過校園網交換實驗數據，并由計算機繪制了T²～L圖象，如圖甲所示．去北大的同學所測實驗結果對應的圖線是   （選填“A”或“B”）．另外，在南大做探究的同學還利用計算機繪制了兩種單擺的振動圖象（如圖乙），由圖可知，兩單擺擺長之比       ．

（3）如圖所示，半圓玻璃磚的半徑R=10cm，折射率為n=，直徑AB與屏幕垂直并接觸于A點．激光a以入射角i=30°射向半圓玻璃磚的圓心O，結果在水平屏幕MN上出現兩個光斑．求兩個光斑之間的距離L．

 

 

 【選做題】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。

A．（選修模塊3－3）（12分）

1．下列說法中正確的是（      ）

A．蔗糖受潮后會粘在一起，沒有確定的幾何形狀，它是非晶體

B．一定質量氣體壓強不變溫度升高時，吸收的熱量一定大于內能的增加量

C．因為擴散現象和布朗運動的劇烈程度都與溫度有關，所以擴散現象和布朗運動也叫做熱運動

D．液體的表面層就象張緊的橡皮膜而表現出表面張力，是因為表面層的分子分布比液體內部緊密

2．將1ml的純油酸配成500ml的油酸酒精溶液，待均勻溶解后，用滴管取1ml油酸酒精溶液，讓其自然滴出，共200滴，則每滴油酸酒精溶液的體積為______ml�，F在讓其中一滴落到盛水的淺盤內，待油膜充分展開后，測得油膜的面積為200cm²，則估算油酸分子的直徑是_________m（保留一位有效數字）。

3．如圖所示，一直立汽缸用一質量為m的活塞封閉一定量的理想氣體，活塞橫截面積為S，汽缸內壁光滑且缸壁導熱良好，開始時活塞被螺栓K固定�，F打開螺栓K，活塞下落，經過足夠長時間后，活塞停在B點，已知AB=h，大氣壓強為p₀，重力加速度為g。

（1）求活塞停在B點時缸內封閉氣體的壓強p；

（2）設周圍環境溫度保持不變，求整個過程中通過缸壁傳遞的熱量Q。

 

B．（選修模塊3－4）（12分）

（1）下列說法中正確的是（      ）

A．眼睛直接觀察全息照片不能看到立體圖象

B．電磁波和機械波都能產生干涉和衍射現象

C．驅動力頻率等于系統固有頻率時，受迫振動的振幅最大，這種現象叫共振。

D．在測定單擺周期時，為減小實驗誤差，最好在小球經過最高點時開始計時

（2）相對論論認為時間和空間與物質的速度有關；在高速前進中的列車的中點處，某乘客突然按下手電筒，使其發出一道閃光，該乘客認為閃光向前、向后傳播的速度相等，都為c，站在鐵軌旁邊地面上的觀察者認為閃光向前、向后傳播的速度_______（填“相等”、“不等”）。并且，車上的乘客認為，電筒的閃光同時到達列車的前、后壁，地面上的觀察者認為電筒的閃光先到達列車的______（填“前”、“后”）壁。

（3）如圖所示，某列波在t=0時刻的波形如圖中實線，虛線為t=0.3s（該波的周期T>0.3s）時刻的波形圖。已知t=0時刻質點P正在做加速運動，求質點P振動的周期和波的傳播速度。

 

C．（選修模塊3－5）（12分）

（1）下列說法正確的是（      ）

A．電子的衍射現象說明實物粒子的波動性

B．²³⁵U的半衰期約為7億年，隨地球環境的變化，半衰期可能變短

C．原子核內部某個質子轉變為中子時，放出β射線

D．氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，要釋放一定頻率的光子，同時電子的動能增加，電勢能減小

（2）2009年諾貝爾物理學獎得主威拉德·博伊爾和喬治·史密斯主要成就是發明了電荷耦合器件（CCD）圖像傳感器。他們的發明利用了愛因斯坦的光電效應原理。如圖所示電路可研究光電效應規律。圖中標有A和K的為光電管，其中K為陰極，A為陽級。理想電流計可檢測通過光電管的電流，理想電壓表用來指示光電管兩端的電壓�，F接通電源，用光子能量為10.5eV的光照射陰極K，電流計中有示數，若將滑動變阻器的滑片P緩慢向右滑動，電流計的讀數逐漸減小，當滑至某一位置時電流計的讀數恰好為零，讀出此時電壓表的示數為6.0V；現保持滑片P位置不變，光電管陰極材料的逸出功為________，若增大入射光的強度，電流計的讀數________（填“為零”或“不為零”）。

（3）一個靜止的，放出一個速度為v₁的粒子，同時產生一個新核，并釋放出頻率為的γ光子。寫出該核反應方程式，求出這個核反應中產生的新核的速度v₂。（不計光子的動量）

 

 

 【選做題】請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡上把所選題目對應字母后的方框涂滿涂黑．如都作答，則按A、B兩小題評分．

A.（選修模塊3-3）（12分）

⑴下列說法正確的是(        )

A.在一定條件下，物體的溫度可以降到0K；

B.物體從單一熱源吸收的熱量可全部用于做功；

C.任何自然過程中，一個孤立系統的總熵不會減�。�

D.系統對外做功16J，向外放熱12J，則系統內能減少4J。

⑵ 對于一定質量的理想氣體，下列說法中正確的是(         )

A、保持壓強不變，同時升高溫度并減小體積；

B、保持溫度不變，同時增加體積并減小壓強；

C、保持體積不變，同時增加壓強并降低溫度；

D、保持體積和壓強不變，降低溫度；

 

⑶某地區強風速為14m/s，空氣的密度為1.3kg/m³，若通過截面積為400m²的風能全部用于使風力發電機轉動，且風能的20%轉化為電能，求該風力發電機的電功率（結果保留兩位有效數字）。

 

B.（選修模塊3-4）（12分）

（1）下列說法中正確的是(        )

A.兩列機械波發生干涉現象，振動加強的點位移總是最大；

B.產生多普勒效應的原因是觀察者和波源之間發生了相對運動；

C．如圖為一列沿x軸正方向傳播的簡諧波在t=0時刻的波形圖，已知波速為10m/s，則圖中x=4m處的P質點振動方程為；

D．狹義相對論認為真空中的光速在不同的慣性參考系中總是相同的。

 

(2)已知某玻璃對藍光的折射率比對紅光的折射率大，則兩種光(        )

 A.在該玻璃中傳播時，藍光的速度較大；

 B.以相同的入射角從空氣斜射入該玻璃中，藍光折射角較�。�

 C.從該玻璃射向空氣發生全反射時，紅光臨界角較大；

 D.用同一裝置進行雙縫干涉實驗，藍光的相鄰條紋間距較大。

 

⑶一棱鏡的截面為直角三角形ABC，∠A=30^o，斜邊AB＝a。棱鏡材料的折射率為n=。在此截面所在的平面內，一條光線以45^o的入射角從AC邊的中點M射入棱鏡，求射出點的位置（不考慮光線沿原來路返回的情況）。

 

 

C．（選修模塊3-5）（12分）

⑴下列物理實驗中，能說明粒子具有波動性的是            

A．通過研究金屬的遏止電壓與入射光頻率的關系，證明了愛因斯坦方程的正確性

B．通過測試多種物質對X射線的散射，發現散射射線中有波長變大的成分

C．通過電子雙縫實驗，發現電子的干涉現象

D．利用晶體做電子束衍射實驗，證實了電子的波動性

⑵氫原子的能級如圖所示．有一群處于n=4能級的氫原子，

這群氫原子能發出       種譜線，發出的光子照射某金

屬能產生光電效應現象，則該金屬的逸出功應小于

     eV．

⑶近年來，國際熱核聚變實驗堆計劃取得了重大進展，它

利用的核反應方程是→．若和

迎面碰撞，初速度大小分別為v₁、v₂，、、He、的質量分別為m₁、m₂、m₃、m₄，反應后He的速度大小為v₃，方向與的運動方向相同，求中子的速度

(選取m的運動方向為正方向，不計釋放的光子的動量，不考慮相對論效應)．