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【選修3-4選做題】
2011年4月17日，我國首架殲-20隱形戰機再次成功試飛，其最大的飛行速度可以達到2馬赫（即2倍音速）。隱形飛機外形設計采用多棱折面，同時表面還采用吸波涂料，使被反射的雷達信號盡可能弱，從而達到隱身的目的。下列說法中正確的是

選做題
B．（選修模塊3-4）
（1）下列說法中正確的是
A．機械波的傳播依賴于介質，而電磁波可以在真空中傳播
B．只要有電場和磁場，就能產生電磁波
C．當物體運動的速度接近光速時，時間和空間都要發生變化
D．當觀測者靠近或遠離波源時，感受到的頻率會發生變化
（2）一簡諧橫波以4m/s的波速沿x軸正方向傳播．已知t=0時的波形如圖一所示．則a 點完成一次全振動的時間為s；a點再過0.25s時的振動方向為（y軸正方向/y軸負方向）．
（3）為測量一塊等腰直角三棱鏡△ABC的折射率，用一束激光沿平行于BC邊的方向射向AB邊，如圖二所示．激光束進入棱鏡后射到AC邊時，剛好能發生全反射．該棱鏡的折射率為多少？
C．（選修模塊3-5）
（1）下列說法中正確的是
A．β衰變現象說明電子是原子核的組成部分
B．目前已建成的核電站的能量來自于重核裂變
C．一群氫原子從n=3的激發態躍遷到基態時，能輻射3種不同頻率的光子
D．盧瑟福依據極少數α粒子發生大角度散射提出了原子核式結構模型
（2）光照射到金屬上時，一個光子只能將其全部能量傳遞給一個電子，一個電子一次只能獲取一個光子的能量，成為光電子，因此極限頻率是由（金屬/照射光）決定的．如圖一所示，當用光照射光電管時，毫安表的指針發生偏轉，若再將滑動變阻器的滑片P向右移動，毫安表的讀數不可能（變大/變小/不變）．
（3）總質量為M的火箭被飛機釋放時的速度為υ₀，方向水平．剛釋放時火箭向后以相對于地面的速率u噴出質量為m的燃氣，火箭相對于地面的速度變為多大？

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）
（1）下列說法中正確的是
A．布朗運動是分子的無規則熱運動
B．氣體分子間距離減小時，分子間斥力增大，引力也增大
C．導熱性能各向同性的固體，一定不是單晶體
D．機械能不可能全部轉化為內能
（2）如圖1所示，一導熱性能良好的金屬氣缸靜放在水平面上，活塞與氣缸壁間的摩擦不計．氣缸內封閉了一定質量的理想氣體．現緩慢地向活塞上倒一定質量的沙土，忽略環境溫度的變化，在此過程中
A．氣體的內能增大
B．氣缸內分子平均動能增大
C．氣缸內氣體分子密度增大
D．單位時間內撞擊氣缸壁單位面積上的分子數增多

（3）在做用油膜法估測分子的大小實驗中，油酸酒精溶液的濃度為每10⁴mL溶液中有純油酸6mL．用注射器測得50滴這樣的溶液為1mL．把l滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩定后，將玻璃板放在淺水盤上，在玻璃板上描出油膜的輪廓，隨后把玻璃放在坐標紙上，其形狀如圖2所示，坐標紙正方形小方格的邊長為20mm．則油酸膜的面積是m²，每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是m³，根據上述數據，可估算出油酸分子的直徑．
B．（選修模塊3-4）
（1）關于對光現象的解釋，下列說法中正確的是．
A．自然光斜射到玻璃表面時，反射光和折射光都是偏振光
B．水面上的油膜呈現彩色是光的衍射現象
C．光纖導光利用了光的全反射規律
D．玻璃中的氣泡看起來特別明亮是光的干涉現象
（2）一列橫波沿x軸正方向傳播，在t₀=0時刻的波形如圖3所示，波剛好傳到x=3m處，此后x=lm處的質點比x=-lm處的質點（選填“先”、“后”或“同時”）到達波峰位置；若該波的波速為10m/s，經過△t時間，在x軸上-3m～3m區間內的波形與t₀時刻的正好相同，則△t=．
（3）某實驗小組利用數字實驗系統探究彈簧振子的運動規律，裝置如圖4所示，水平光滑導軌上的滑塊與輕彈簧組成彈簧振子，滑塊上固定有傳感器的發射器．把彈簧拉長5cm由靜止釋放，滑塊開始振動．他們分析位移一時間圖象后發現，滑塊的運動是簡諧運動，滑塊從最右端運動到最左端所用時間為ls，則彈簧振子的振動頻率為Hz；以釋放的瞬時為初始時刻、向右為正方向，則滑塊運動的表達式為x=cm．

C．（選修模塊3-5）
（1）下列關于原子和原子核的說法正確的是．
A．β衰變現象說明電子是原子核的組成部分
B．波爾理論的假設之一是原子能量的量子化
C．放射性元素的半衰期隨溫度的升高而變短
D．比結合能越小表示原子核中的核子結合得越牢固
（2）一群氫原子處于量子數n=4能級狀態，氫原子的能級      示意圖如圖5所示，那么

金屬	銫	鈣	鎂	鈦
逸出功W/eV	1.9	2.7	3.7	4.1

①氫原子可能發射種頻率的光子．
②氫原子由量子數n=4的能級躍遷到n=2的能級時輻射光子的頻率是Hz，用這樣的光子照射右表中幾種金屬，金屬能發生光電效應，發生光電效應時，發射光電子的最大初動能是eV．（普朗克常量h=6?63×10^-34J?S，1eV=1.6×10^-19J）
（3）在氘核

2 1

H和氚核

3 1

H結合成氦核

4 2

He的核反應方程如下：

2 1

H+

3 1

H→

4 2

He+

1 0

n+17.6MeV
①這個核反應稱為
②要發生這樣的核反應，需要將反應物質的溫度加熱到幾百萬開爾文．式中17.6MeV是核反應中（選填“放出”或“吸收”）的能量，核反應后生成物的總質量比核反應前物質的總質量（選填“增加”或“減少”）了㎏（保留一位有效數字）

選做題：請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，如都作答，則按A、B兩小題評分．
A．（選修模塊33）
（1）下列說法正確的是．
A．當兩個分子間的分子勢能增大時，分子間作用力一定減小
B．大量分子的集體行為是不規則的，帶有偶然性
C．晶體和非晶體在一定的條件下可以轉化
D．人類利用能源時，是將高品質的能量釋放出來并最終轉化為低品質的內能
（2）一定質量的理想氣體，體積由V₁壓縮至V₂，第一次是經過一個等溫過程，最終氣體壓強是p₁、氣體內能是E₁；第二次是經過一個等壓過程，最終氣體壓強是p₂、氣體內能是E₂；則p₁p₂，E₁E₂．（填“＞”“=”或“＜”）
（3）當把一滴用酒精稀釋過的油酸滴在水面上時，油酸就在水面上散開，油酸分子就立在水面上，形成單分子層油膜，現有按酒精與油酸的體積比為m：n 配制好的油酸酒精溶液置于容器中，還有一個裝有約2cm深水的淺盤，一支滴管，一個量筒．現用滴管從量筒中取V體積的溶液，讓其自由滴出，全部滴完共為N滴．
①用滴管將一滴油酸酒精溶液滴入淺盤，待油酸薄膜穩定后，將薄膜輪廓描繪在坐標紙上，如圖甲所示．（已知坐標紙上每個小方格面積為S，求油膜面積時，半個以上方格面積記為S，不足半個舍去）則油膜面積為．
②求出估算油酸分子直徑的表達式．
B．（選修模塊34）
（1）下列說法正確的是．
A．測定某恒星特定元素發出光的頻率，對比地球上該元素的發光頻率，可以推算該恒星遠離地球的速度
B．無線電波沒有偏振現象
C．紅外線比無線電波更容易發生干涉和衍射現象
D．在一個確定的參考系中觀測，運動物體上物理過程的時間進程跟物體運動速度有關
（2）在“研究單擺周期與擺長的關系”實驗中，擺的振幅不要太大，擺線要細些、伸縮性要小，線的長度要盡量（填“長些”或“短些”）．懸點要固定，擺長是懸點到的距離．
（3）如圖乙，為一圓柱中空玻璃管，管內徑為R₁，外徑為R₂，R₂=2R₁．一束光線在圓柱橫截面內射向玻璃管，為保證在內壁處光不會進入中空部分，問入射角i應滿足什么條件？
C．（選修模塊35）
（1）存在下列事實：①一對高能的γ光子相遇時可能產生一對正負電子；②一個孤立的γ光子不論其頻率多高都不可能產生一對正負電子；③一個高能的γ光子經過重核附近時可能產生一對正負電子；④原子核發生變化時，只發射一些特定頻率的γ光子．關于上述事實下列說法正確的是（電子質量m_e，光在真空中速度為c，普朗克常量為h）．
A．事實①表明，微觀世界中的相互作用，只要符合能量守恒的事件就一定能發生
B．事實②說明，動量守恒定律和能量守恒定律是自然界的普遍規律
C．事實③中，由于外界重核的參與，系統動量不守恒，而γ光子的頻率需滿足ν≥

mec2

h

D．事實④中表明，原子核的能級也是不連續的
（2）

232 90

Th本身不是易裂變材料，但是一種增殖材料，它能夠吸收慢中子變成

233 90

Th，然后經過次衰變轉變為易裂變材料鈾的同位素

233 92

U．
（3）如圖丙為通過某光電管的光電流與兩極間電壓的關系，當用光子能量為4.5eV的藍光照射光電管的陰極K時，對應圖線與橫軸的交點U₁=-2.37V．（普朗克常量h=6.63×10^-34 J?s，電子電量e=1.6×10^-19 C）（以下計算結果保留兩位有效數字） 
①求陰極K發生光電效應的極限頻率．
②當用光子能量為7.0eV的紫外線持續照射光電管的陰極K時，測得飽和電流為0.32μA，求陰極K單位時間發射的光電子數．

（選做題）（請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡相應的答題區域內作答，如都作答則按A、B兩小題評分）
A．（選修模塊3-3）
如圖所示，某種自動洗衣機進水時，洗衣機缸內水位升高，與洗衣缸相連的細管中會封閉一定質量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進水量．
（1）當洗衣缸內水位緩慢升高時，設細管內空氣溫度不變，
則被封閉的空氣
A．分子間的引力和斥力都增大
B．分子的熱運動加劇
C．分子的平均動能增大
D．體積變小，壓強變大
（2）若密閉的空氣可視為理想氣體，在上述（1）中空氣體積變化的過程中，外界對空氣做了
0.6J的功，則空氣（選填“吸收”或“放出”）了J的熱量；當洗完衣服缸內
水位迅速降低時，則空氣的內能（選填“增加”或“減小”）．
（3）若密閉的空氣體積V=1L，密度ρ=1.29kg/m³，平均摩爾質量M=0.029kg/mol，阿伏加德羅常數N_A=6.02×10²³mol^-1，試估算該氣體分子的總個數（結果保留一位有效數字）．
B．（選修模塊3-4）
（1）下列說法正確的是
A．光的偏振現象說明光是縱波
B．全息照相利用了激光相干性好的特性
C．光導纖維傳播光信號利用了光的全反射原理
D．光的雙縫干涉實驗中，若僅將入射光從紅光改為紫光，則相鄰亮條紋間距一定變大
（2）如圖1所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，波的傳播速度v=2m/s，試回答下列問題：
①x=4m處質點的振動函數表達式y=cm；
②x=5m處質點在0～4.5s內通過的路程s=cm．
（3）如圖2所示，直角三角形ABC為一三棱鏡的橫截面，
∠A=30°．一束單色光從空氣射向BC上的E點，并
偏折到AB上的F點，光線EF平行于底邊AC．已
知入射方向與BC的夾角為θ=30°．試通過計算判斷光在F點能否發生全反射．
C．（選修模塊3-5）
（1）如圖所示，小車與木箱緊挨著靜放在光滑的水平冰面上，現有一男孩站在小車上用力向右迅速推出木箱，關于上述過程，下列說法中正確的是
A．男孩和木箱組成的系統動量守恒
B．小車與木箱組成的系統動量守恒
C．男孩、小車與木箱三者組成的系統動量守恒
D．木箱的動量增量與男孩、小車的總動量增量相同
（2）若氫原子的基態能量為E（E＜0 ），各個定態的能量值為E_n=E/n²（n=1，2，3…），則為使一處于基態的氫原子核外電子脫離原子核的束縛，所需的最小能量為；若有一群處于n=2能級的氫原子，發生躍遷時釋放的光子照射某金屬能產生光電效應現象，則該金屬的逸出功至多為（結果均用字母表示）．
（3）在某些恒星內，3個α粒子可以結合成一個₆¹²C核，已知₆¹²C核的質量為1.99502×10^-26kg，α粒子的質量為6.64672×10^-27kg，真空中的光速c=3×10⁸m/s，計算這個反應中所釋放的核能（結果保留一位有效數字）．