（2011?無錫一模）選做題
B、（選修模塊3-4）
（1）下列說法中正確的是：

AC

AC

A、水面上的膜在陽光照射下會(huì)呈現(xiàn)彩色，這是由于光的干涉造成的色散現(xiàn)象
B、根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論可知，變化的電場(chǎng)周圍一定可以產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)
C、相對(duì)論認(rèn)為，相對(duì)于任何參考系，光速都是一樣的
D、在測(cè)定單擺周期時(shí)，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，最好在小球經(jīng)過最大位移處時(shí)開始計(jì)時(shí)
（2）一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，圖甲是t=3s時(shí)的波形圖，圖乙是波上x=2m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖線．則該橫波的速度為

1

1

m/s，傳播方向?yàn)?!--BA-->

左

左

．

（3）半徑為R的半圓柱形玻璃，橫截面如圖所示，O為圓心，已知玻璃的折射率為

2

，當(dāng)光由玻璃射向空氣時(shí)，發(fā)生全反射的臨界角為多大？一束與MN平面成45⁰的平行光束射到玻璃的半圓柱面上，經(jīng)玻璃折射后，有部分光能從MN平面上射出．則從MN射出的光束的寬度為多少？
C、（選修模塊3-5）
（1）以下有關(guān)近代物理內(nèi)容的若干敘述中，正確的是：

C

C

A、一束光照射到某金屬表面時(shí)，能發(fā)生光電效應(yīng)，此時(shí)若減弱照射光的強(qiáng)度，則很有可能不能發(fā)生光電效應(yīng)
B、物質(zhì)波既是一種電磁波，又是一種概率波
C、氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，要釋放一定頻率的光子，同時(shí)電子的動(dòng)能增加，電勢(shì)能減小
D、在核聚變反應(yīng)中，由于要釋放能量，發(fā)生質(zhì)量虧損，所以聚變后的原子的總質(zhì)量數(shù)要減少
（2）第一代核反應(yīng)堆以鈾235為裂變?nèi)剂�，而在天然鈾中�?9%的鈾238不能被利用，為了解決這個(gè)問題，科學(xué)家們研究出快中子增殖反應(yīng)堆，使鈾238變成高效核燃料．在反應(yīng)堆中，使用的核燃料是钚239，裂變時(shí)釋放出快中子，周圍的鈾238吸收快呂子后變成鈾239，鈾239（₉₂²³⁹U）很不穩(wěn)定，經(jīng)過

兩

兩

次β次衰變后變成钚239（₉₄²³⁹Pu），寫出該過程的核反應(yīng)方程式：

₉₂²³⁹U→₉₄²³⁹Pu+2_-1⁰e

₉₂²³⁹U→₉₄²³⁹Pu+2_-1⁰e

．
（3）如圖所示，位于光滑水平桌面上的小滑塊P和Q都可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量分別為m和3m．Q與輕彈簧相連，若Q靜止，P以某一速度v向Q運(yùn)動(dòng)，并與彈簧發(fā)生碰撞．求P、Q速度相等時(shí)兩者的速度是多大？此時(shí)彈簧彈性勢(shì)能多大？

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（請(qǐng)從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答，如都作答則按A、B兩小題評(píng)分．）
A．（選修模塊3-3）
（1）下列說法正確的是

 

A．布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
B．物體的溫度升高時(shí)，其分子平均動(dòng)能增大
C．分子間距離逐漸增大時(shí)，分子勢(shì)能逐漸減小
D．分子間距離增大時(shí)，分子間的引力、斥力都減小
（2）空氣壓縮機(jī)在一次壓縮過程中，活塞對(duì)氣缸中的氣體做功為2.0×10⁵ J，同時(shí)氣體放出熱量為5.0×10⁴J．在此過程中，該氣體的內(nèi)能

 

（選填“增加”或“減少”）了

 

J．
（3）空調(diào)在制冷過程中，室內(nèi)空氣中的水蒸氣接觸蒸發(fā)器（銅管）液化成水，經(jīng)排水管排走，空氣中水份越來越少，人會(huì)感覺干燥．某空調(diào)工作一段時(shí)間后，排出液化水的體積V=1.0×10³ cm³．已知水的密度ρ=1.0×10³ kg/m³、摩爾質(zhì)量M=1.8×10^-2 kg/mol，阿伏伽德羅常數(shù)N_A=6.0×10²³mol^-1．試求：（結(jié)果均保留一位有效數(shù)字）
①該液化水中含有水分子的總數(shù)N=

 

；
②一個(gè)水分子的直徑d=

 

．
B．（選修模塊3-4）
（1）下列說法正確的是

 

A．X射線的頻率比無線電波的頻率高
B．用同一裝置觀察光的雙縫干涉現(xiàn)象，藍(lán)光的相鄰條紋間距比紅光的小
C．根據(jù)狹義相對(duì)論，地面上的人看到高速運(yùn)行的列車比靜止時(shí)變短且矮
D．做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的單擺擺長(zhǎng)增大為原來的2倍，其周期也增大為原來的2倍
（2）一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)的波形圖如圖1所示．介質(zhì)中
x=3m處的質(zhì)點(diǎn)P沿y軸方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式
為y=5sin（5πt）cm．則此波沿x軸

 

（選填“正”或“負(fù)”）方向傳播，傳播速度為

 

m/s．
（3）如圖2所示，折射率n=

2

的半圓形玻璃磚置于光屏MN的上方，其平面AB到MN的距離為h=10cm．一束單色光沿圖示方向射向圓心O，經(jīng)玻璃磚后射到光屏上的O′點(diǎn)．現(xiàn)使玻璃磚繞圓心O點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，光屏上的光點(diǎn)將向哪個(gè)方向移動(dòng)？光點(diǎn)離O′點(diǎn)最遠(yuǎn)是多少？

 

C．（選修模塊3-5）
（1）下列說法正確的是

 

A．光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光具有粒子性
B．陰極射線的本質(zhì)是高頻電磁波
C．玻爾提出的原子模型，否定了盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說
D．貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，揭示了原子核內(nèi)部有復(fù)雜結(jié)構(gòu)
（2）如圖3所示為氫原子的能級(jí)示意圖．現(xiàn)用能量介于10eV-12.9eV范圍內(nèi)的光子去照射一群處于基態(tài)的氫原子，則下列說法正確的是

 

A．照射光中只有一種頻率的光子被吸收
B．照射光中有三種頻率的光子被吸收
C．氫原子發(fā)射出三種不同波長(zhǎng)的光
D．氫原子發(fā)射出六種不同波長(zhǎng)的光
（3）室內(nèi)裝修污染四大有害氣體是苯系物、甲醛、氨氣和氡．氡存在于建筑水泥、礦渣磚、裝飾石材及土壤中．氡看不到，嗅不到，即使在氡濃度很高的環(huán)境里，人們對(duì)它也毫無感覺．氡進(jìn)入人的呼吸系統(tǒng)能誘發(fā)肺癌，是除吸煙外導(dǎo)致肺癌的第二大因素．靜止的氡核₈₆²²²Rn放出某種粒子x后變成釙核₈₄²¹⁸Po，粒子x的動(dòng)能為E_k1，若衰變放出的能量全部變成釙核和粒子x的動(dòng)能．試回答以下問題：
①寫出上述衰變的核反應(yīng)方程（請(qǐng)用物理學(xué)上規(guī)定的符號(hào)表示粒子x）

 

；
②求釙核的動(dòng)能E_k2

 

．

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選做題
B、（選修模塊3-4）
（1）下列說法中正確的是：______
A、水面上的膜在陽光照射下會(huì)呈現(xiàn)彩色，這是由于光的干涉造成的色散現(xiàn)象
B、根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論可知，變化的電場(chǎng)周圍一定可以產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)
C、相對(duì)論認(rèn)為，相對(duì)于任何參考系，光速都是一樣的
D、在測(cè)定單擺周期時(shí)，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，最好在小球經(jīng)過最大位移處時(shí)開始計(jì)時(shí)
（2）一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，圖甲是t=3s時(shí)的波形圖，圖乙是波上x=2m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖線．則該橫波的速度為______m/s，傳播方向?yàn)開_____．

（3）半徑為R的半圓柱形玻璃，橫截面如圖所示，O為圓心，已知玻璃的折射率為，當(dāng)光由玻璃射向空氣時(shí)，發(fā)生全反射的臨界角為多大？一束與MN平面成45的平行光束射到玻璃的半圓柱面上，經(jīng)玻璃折射后，有部分光能從MN平面上射出．則從MN射出的光束的寬度為多少？
C、（選修模塊3-5）
（1）以下有關(guān)近代物理內(nèi)容的若干敘述中，正確的是：______
A、一束光照射到某金屬表面時(shí)，能發(fā)生光電效應(yīng)，此時(shí)若減弱照射光的強(qiáng)度，則很有可能不能發(fā)生光電效應(yīng)
B、物質(zhì)波既是一種電磁波，又是一種概率波
C、氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，要釋放一定頻率的光子，同時(shí)電子的動(dòng)能增加，電勢(shì)能減小
D、在核聚變反應(yīng)中，由于要釋放能量，發(fā)生質(zhì)量虧損，所以聚變后的原子的總質(zhì)量數(shù)要減少
（2）第一代核反應(yīng)堆以鈾235為裂變?nèi)剂希�而在天然鈾中�?9%的鈾238不能被利用，為了解決這個(gè)問題，科學(xué)家們研究出快中子增殖反應(yīng)堆，使鈾238變成高效核燃料．在反應(yīng)堆中，使用的核燃料是钚239，裂變時(shí)釋放出快中子，周圍的鈾238吸收快呂子后變成鈾239，鈾239（₉₂²³⁹U）很不穩(wěn)定，經(jīng)過______次β次衰變后變成钚239（₉₄²³⁹Pu），寫出該過程的核反應(yīng)方程式：______．
（3）如圖所示，位于光滑水平桌面上的小滑塊P和Q都可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量分別為m和3m．Q與輕彈簧相連，若Q靜止，P以某一速度v向Q運(yùn)動(dòng)，并與彈簧發(fā)生碰撞．求P、Q速度相等時(shí)兩者的速度是多大？此時(shí)彈簧彈性勢(shì)能多大？

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學(xué)過單擺的周期公式以后，同學(xué)們對(duì)各種擺產(chǎn)生了興趣，他們用厚度和質(zhì)量分布均勻的方木塊（如一把米尺）做成擺（這種擺被稱為復(fù)擺），如圖所示。讓其在豎直平面內(nèi)做小角度擺動(dòng)，O為懸點(diǎn)，C點(diǎn)為板的重心，板長(zhǎng)為L，周期用T表示。
甲同學(xué)猜想：復(fù)擺的周期應(yīng)該與板的質(zhì)量有關(guān)。
乙同學(xué)猜想：復(fù)擺的擺長(zhǎng)應(yīng)該是懸點(diǎn)到重心的距離L/2。
丙同學(xué)猜想：復(fù)擺的擺長(zhǎng)應(yīng)該大于L/2。理由是：若OC段看成細(xì)線，線栓在C處，C點(diǎn)以下部分的重心離O點(diǎn)的距離顯然大于L/2。
為了研究以上猜想是否正確，同學(xué)們進(jìn)行了下面的實(shí)驗(yàn)探索：

①把兩個(gè)相同的木板完全重疊在一起，用透明膠（質(zhì)量不計(jì)）粘好，測(cè)量其擺動(dòng)周期，發(fā)現(xiàn)與單個(gè)木板擺動(dòng)時(shí)的周期相同，重做多次仍有這樣的特點(diǎn)。則證明了甲同學(xué)的猜想是__________     的（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）。
②用T₀表示板長(zhǎng)為L的復(fù)擺看成擺長(zhǎng)為L/2單擺的周期計(jì)算值（T₀=2），用T表示板長(zhǎng)為L復(fù)擺的實(shí)際周期測(cè)量值。計(jì)算與測(cè)量的數(shù)據(jù)如下表：

板長(zhǎng)L/cm	25	50	80	100	120	150
周期計(jì)算值T0/s	0.70	1.00	1.27	1.41	1.55	1.73
周期測(cè)量值T/s	0.81	1.16	1.47	1.64	1.80	2.01

由上表可知，復(fù)擺的等效擺長(zhǎng)        L/2（選填“大于”、“小于”或“等于”）。
 
③為了進(jìn)一步定量研究，同學(xué)們用描點(diǎn)作圖法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，所選坐標(biāo)如圖。請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙上作出T-T₀圖，并根據(jù)圖象中反映出的規(guī)律求出=________（結(jié)果保留三位有效數(shù)字，其中L_等是板長(zhǎng)為L時(shí)的等效擺長(zhǎng)T=2）。

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         （2）A₁      R₁

23 . （14 分）跳水是一項(xiàng)優(yōu)美的水上運(yùn)動(dòng)，圖甲是 2008 年北京奧運(yùn)會(huì)跳水比賽中小將陳若琳和王鑫在跳臺(tái)上騰空而起的英姿。如果陳若琳質(zhì)量為 m ，身高為 L ，她站在離水面 H 高的跳臺(tái)上，重心離跳臺(tái)面的高度為 h_l ，豎直向上躍起后重心又升高了 h₂ 達(dá)到最高點(diǎn)，入水時(shí)身體豎直，當(dāng)手觸及水面時(shí)伸直雙臂做一個(gè)翻掌壓水花的動(dòng)作，如圖乙所示，這時(shí)陳若琳的重心離水面約為 h₃ ，她進(jìn)入水中后重心最低可到達(dá)水面下 h₄ 處，整個(gè)過程中空氣阻力可忽略不計(jì)，重力加速度為 g , 求：

（l）求陳若琳從離開跳臺(tái)到手觸及水面的過程中可用于完成一系列動(dòng)作的時(shí)間；

（2）求陳若琳克服水的作用力所做的功。

解：（l）陳若琳躍起后可看作豎直向上的勻減速運(yùn)動(dòng)，重心上升的高度h₂,設(shè)起跳速度為v₀, 則  

上升過程時(shí)間  解得：        （2分）

陳若琳從最高處自由下落到手觸及水面的過程中重心下落的高度

       （2分）

設(shè)下落過程時(shí)間為t₂    則  

解得：    （2分）

總時(shí)間為   （2分）

( 2 ）設(shè)從最高點(diǎn)到水面下最低點(diǎn)的過程中，重力做的功為W_G，克服水的作用力的功為W_Z    由動(dòng)能定理可得  （2分）

     ( 4 分）

24 . ( 18 分）如圖，阻值不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌MN和PQ 水平放置，其最右端間距 d 為 lm ，左端MP接有阻值 r 為 4Ω 的電阻，右端NQ與半徑 R 為 2m 的光滑豎直半圓形絕緣導(dǎo)軌平滑連接；一根阻值不計(jì)的長(zhǎng)為 L = l . 2m ，質(zhì)量 m＝0.5kg 的金屬桿 ab 放在導(dǎo)軌的 EF 處， EF 與MP平行。在平面NQDC的左側(cè)空間中存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng) B ,平面NQDC的右側(cè)空間中無磁場(chǎng)�，F(xiàn)桿 ab 以初速度V₀ = 12m / s 向右在水平軌道上做勻減速運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入半圓形導(dǎo)軌后恰能通過最高位置 CD 并恰又落到 EF 位置； ( g 取 10m / s2 ) 求： （l）桿 ab 剛進(jìn)入半圓形導(dǎo)軌時(shí)，對(duì)導(dǎo)軌的壓力；

（2）EF 到QN的距離；

（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的大小

解： ( 1 ）設(shè)桿ab剛進(jìn)入半圓形導(dǎo)軌時(shí)速度為V₁到達(dá)最高位置，速度為V₂，由于恰能通過最高點(diǎn)，則：

   得：   （2分）

桿 ab 進(jìn)入半圓形導(dǎo)軌后，由于軌道絕緣，無感應(yīng)電流，則根據(jù)機(jī)械能守恒：

    得：   （2分）

設(shè)在最低點(diǎn)時(shí)半圓形軌道對(duì)桿 ab 的支持力為 N

   N＝30N  （2分）

( 2 )好 ab 離開半圓形導(dǎo)軌后做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)經(jīng)時(shí)間 t 落到水平導(dǎo)軌上

      （2分）

則桿 ab 與 NQ 的水平距離 S ＝4m 故 EF 與 NQ 的水平距離為4m  （2分）

（3）設(shè)桿 ab 做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度為 a

    得：a=-5.5m/s²      （2分）

對(duì)桿剛要到達(dá) NQ 位置處進(jìn)行分析

（2分）     （2分） 

25 . ( 22 分）如圖，空間XOY 的第一象限存在垂直XOY 平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，第四象限存在平行該平面的勻強(qiáng)電場(chǎng)（圖中未畫出） : OMN 是一絕緣彈性材料制成的等邊三角形框架，邊長(zhǎng) L 為 4m ，OM邊上的 P 處開有一個(gè)小孔，OP距離為 lm 。現(xiàn)有一質(zhì)量 m 為 l ×10^－18kg，電量 q 為 1 ×10^－15C帶電微粒（重力不計(jì)）從 Y 軸上的C點(diǎn)以速度 V₀ = l00 m/s平行 x 軸射入，剛好可以垂直 x 軸從P點(diǎn)進(jìn)入框架， CO 距離為 2m 。粒子進(jìn)入框架后與框架發(fā)生若干次垂直的彈性碰撞，碰撞過程中粒子的電量和速度大小均保持不變，速度方向與碰前相反，最后粒子又從P點(diǎn)垂直 x 軸射出，求：

（l）所加電場(chǎng)強(qiáng)度的大�。�

（2）所加磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大��；

（3）求在碰撞次數(shù)最少的情況下，該微�；氐� C 點(diǎn)的時(shí)間間隔；