Question

本题包括A、B、C三小题，请选定其中两题，并在相应的答题区域内作答，若三题都做，则按A、B两题评分．
A．（选修模块3-3）
B．（选修模块3-4）
（1）惯性系S中有一边长为l的正方形（如图1所示），从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得该正方形的图象是

C

．
（2）一简谐横波以4m/s的波速沿x轴正方向传播．已知t=0时的波形如图2所示．则a 点完成一次全振动的时间为

1

s；a点再过0.25s时的振动方向为

y轴负方向

（y轴正方向/y轴负方向）．
（3）为测量一块等腰直角三棱镜△ABC的折射率，用一束激光沿平行于BC边的方向射向AB边，如图3所示．激光束进入棱镜后射到AC边时，刚好能发生全反射．该棱镜的折射率为多少？

6

2

C．（选修模块3-5）
（1）下列关于近代物理知识说法，你认为正确的是

BCD

．
A．用电子流工作的显微镜比用相同速度的质子流工作的显微镜分辨率高
B．为了解释黑体辐射规律，普朗克提出电磁辐射的能量的量子化
C．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太长
D．按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增加
（2）光照射到金属上时，一个光子只能将其全部能量传递给一个电子，一个电子一次只能获取一个光子的能量，成为光电子，因此极限频率是由

金属

（金属/照射光）决定的．如图4所示，当用光照射光电管时，毫安表的指针发生偏转，若再将滑动变阻器的滑片P向右移动，毫安表的读数不可能

变小

（变大/变小/不变）．
（3）如图5总质量为M的火箭被飞机释放时的速度为υ₀，方向水平．刚释放时火箭向后以相对于地面的速率u喷出质量为m的燃气，火箭相对于地面的速度变为多大？

Mv0+mu

M-m

．

Answer 1

分析：B、（1）正方形从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上运动，根据相对论效应，沿速度方向正方形边长缩短，而与速度垂直的方向边长没有变化．
（2）根据波形图得到波长为4m，再根据波速与波长的关系公式v=

λ

T

，得到波的周期，a点再过0.25s即再过

1

4

T，可以将波形图向右平移

1

4

λ进行分析；
（3）激光束进入棱镜后射到AC边时，刚好能发生全反射，入射角恰好临界角，根据折射定律和临界角及几何知识求解折射率．
C、普朗克提出电磁辐射的能量的量子化；光电子最大初动能等于光子的能量减去逸出功．发生光电效应的条件是入射光子的频率大于极限频率，或入射光的波长小于极限波长；
释放后火箭向后喷出燃气的过程，火箭水平方向动量守恒，即可求出火箭相对于地面的速度．

解答：解：B、（1）正方形从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上运动，根据相对论效应可知，沿x轴方向正方形边长缩短，而沿y轴方向正方形边长没有改变，则其形状变成长方形．故C正确．
故选C
（2）根据波形图得到波长为4m，根据波速与波长的关系公式v=

λ

T

，得到周期为T=1s，则a点完成一次全振动的时间为1s．
波速沿x轴正方向传播，再过0.25s，即再过

1

4

T，波形图向右平移

1

4

λ，可以看出a点正在向y轴负方向运动；
（3）由图光线在AB面上入射角为i=45°，设折射角为α，光线射到AC面时入射角为β．由题，激光束进入棱镜后射到AC边时，刚好能发生全反射，则β恰好等于临界角C，由折射定律得：
n=

sini

sinα

…①
sinC=sinβ=

1

n

…②
由几何知识得，α+β=90°，则得到：
cosα=

1

n

…③
由①②③解得：n=

6

2

B、
（1）A、根据λ=

h

p

与电子流速度相同的质子流具有更短的波长，即具有更高分辨率，A错误；
B、为了解释黑体辐射规律，普朗克提出电磁辐射的能量的量子化，B正确；
C、一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，则入射光子的频率小，波长长．故C正确．
D、按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增加，故D正确
故选BCD
（2）极限频率γ=

W

h

，W是金属的逸出功，所以极限频率是由金属的逸出功决定的．如图光电管加上正向电压，当用光照射光电管时，光电流可能增大，也可能达到饱和电流，将滑动变阻器的滑片P向右移动，毫安表的读数可能变大，也可能不变，不可能变小．
（3）根据动量守恒定律得  Mv₀=-mu+（M-m）v，
解得，v=

Mv0+mu

M-m

．

故答案为：
B、（1）C
（2）1，y轴负方向
（3）该棱镜的折射率为

6

2

．
C、（1）BCD
（2）金属，变小
（3）

Mv0+mu

M-m

点评：B、本题第1问运用相对论尺缩效应分析．本题第2题关键是根据速与波长的关系公式得到周期，然后有波形图得到各个质点的运动情况；第3题要抓住产生全反射的条件：入射角恰好等于临界角，由折射定律和几何知识结合求解折射率．
C、本题是选修3-5的内容，按高考考纲要求没有难题，要紧扣书本，强化基础知识学习，定能得高分．