Question

本題包括A、B、C三小題，請選定其中兩題，并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答，若三題都做，則按A、B兩題評分．
A．（選修模塊3-3）
B．（選修模塊3-4）
（1）慣性系S中有一邊長為l的正方形（如圖1所示），從相對S系沿x方向以接近光速勻速飛行的飛行器上測得該正方形的圖象是

C

．
（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2所示．則a 點(diǎn)完成一次全振動的時間為

1

s；a點(diǎn)再過0.25s時的振動方向為

y軸負(fù)方向

（y軸正方向/y軸負(fù)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3所示．激光束進(jìn)入棱鏡后射到AC邊時，剛好能發(fā)生全反射．該棱鏡的折射率為多少？

6

2

C．（選修模塊3-5）
（1）下列關(guān)于近代物理知識說法，你認(rèn)為正確的是

BCD

．
A．用電子流工作的顯微鏡比用相同速度的質(zhì)子流工作的顯微鏡分辨率高
B．為了解釋黑體輻射規(guī)律，普朗克提出電磁輻射的能量的量子化
C．一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因為該束光的波長太長
D．按照波爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能減小，原子總能量增加
（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

（金屬/照射光）決定的．如圖4所示，當(dāng)用光照射光電管時，毫安表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，若再將滑動變阻器的滑片P向右移動，毫安表的讀數(shù)不可能

變小

（變大/變小/不變）．
（3）如圖5總質(zhì)量為M的火箭被飛機(jī)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(zhì)量為m的燃?xì)猓�火箭相對于地面的速度變�(yōu)槎啻螅?!--BA-->

Mv0+mu

M-m

．

Answer 1

分析：B、（1）正方形從相對S系沿x方向以接近光速勻速飛行的飛行器上運(yùn)動，根據(jù)相對論效應(yīng)，沿速度方向正方形邊長縮短，而與速度垂直的方向邊長沒有變化．
（2）根據(jù)波形圖得到波長為4m，再根據(jù)波速與波長的關(guān)系公式v=

λ

T

，得到波的周期，a點(diǎn)再過0.25s即再過

1

4

T，可以將波形圖向右平移

1

4

λ進(jìn)行分析；
（3）激光束進(jìn)入棱鏡后射到AC邊時，剛好能發(fā)生全反射，入射角恰好臨界角，根據(jù)折射定律和臨界角及幾何知識求解折射率．
C、普朗克提出電磁輻射的能量的量子化；光電子最大初動能等于光子的能量減去逸出功．發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光子的頻率大于極限頻率，或入射光的波長小于極限波長；
釋放后火箭向后噴出燃?xì)獾倪^程，火箭水平方向動量守恒，即可求出火箭相對于地面的速度．

解答：解：B、（1）正方形從相對S系沿x方向以接近光速勻速飛行的飛行器上運(yùn)動，根據(jù)相對論效應(yīng)可知，沿x軸方向正方形邊長縮短，而沿y軸方向正方形邊長沒有改變，則其形狀變成長方形．故C正確．
故選C
（2）根據(jù)波形圖得到波長為4m，根據(jù)波速與波長的關(guān)系公式v=

λ

T

，得到周期為T=1s，則a點(diǎn)完成一次全振動的時間為1s．
波速沿x軸正方向傳播，再過0.25s，即再過

1

4

T，波形圖向右平移

1

4

λ，可以看出a點(diǎn)正在向y軸負(fù)方向運(yùn)動；
（3）由圖光線在AB面上入射角為i=45°，設(shè)折射角為α，光線射到AC面時入射角為β．由題，激光束進(jìn)入棱鏡后射到AC邊時，剛好能發(fā)生全反射，則β恰好等于臨界角C，由折射定律得：
n=

sini

sinα

…①
sinC=sinβ=

1

n

…②
由幾何知識得，α+β=90°，則得到：
cosα=

1

n

…③
由①②③解得：n=

6

2

B、
（1）A、根據(jù)λ=

h

p

與電子流速度相同的質(zhì)子流具有更短的波長，即具有更高分辨率，A錯誤；
B、為了解釋黑體輻射規(guī)律，普朗克提出電磁輻射的能量的量子化，B正確；
C、一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，則入射光子的頻率小，波長長．故C正確．
D、按照波爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能減小，原子總能量增加，故D正確
故選BCD
（2）極限頻率γ=

W

h

，W是金屬的逸出功，所以極限頻率是由金屬的逸出功決定的．如圖光電管加上正向電壓，當(dāng)用光照射光電管時，光電流可能增大，也可能達(dá)到飽和電流，將滑動變阻器的滑片P向右移動，毫安表的讀數(shù)可能變大，也可能不變，不可能變�。�
（3）根據(jù)動量守恒定律得  Mv₀=-mu+（M-m）v，
解得，v=

Mv0+mu

M-m

．

故答案為：
B、（1）C
（2）1，y軸負(fù)方向
（3）該棱鏡的折射率為

6

2

．
C、（1）BCD
（2）金屬，變小
（3）

Mv0+mu

M-m

點(diǎn)評：B、本題第1問運(yùn)用相對論尺縮效應(yīng)分析．本題第2題關(guān)鍵是根據(jù)速與波長的關(guān)系公式得到周期，然后有波形圖得到各個質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動情況；第3題要抓住產(chǎn)生全反射的條件：入射角恰好等于臨界角，由折射定律和幾何知識結(jié)合求解折射率．
C、本題是選修3-5的內(nèi)容，按高考考綱要求沒有難題，要緊扣書本，強(qiáng)化基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)，定能得高分．