C．如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角，導(dǎo)軌與兩相同的固定電阻R₁和R₂相連，勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面．有一導(dǎo)體棒ab，質(zhì)量為m，導(dǎo)體棒的電阻R=2R₁，與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ，導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向上滑動，當(dāng)上滑的速度為v時，固定電阻R₁消耗的熱功率為P，此時（　　）

A．整個裝置因摩擦而產(chǎn)生的熱功率為μmgcosθ v

B．整個裝置消耗的機械功率為 μmgcosθ v

C．導(dǎo)體棒受到的安培力的大小為 8P V

D．導(dǎo)體棒受到的安培力的大小為 10P V

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C．（選修模塊3-5）
（1）下列說法中正確的是

 

．
A．隨著溫度的升高，一方面各種波長的輻射強度都有增加，另一方面輻射強度的極大值向波長較短的方向移動
B．在康普頓效應(yīng)中，當(dāng)入射光子與晶體中的電子碰撞時，把一部分動量轉(zhuǎn)移給電子，因此光子散射后波長變短
C．根據(jù)海森伯提出的不確定性關(guān)系可知，不可能同時準(zhǔn)確地測定微觀粒子的位置和動量
D．4個放射性元素的原子核經(jīng)過一個半衰期后一定還剩下2個沒有發(fā)生衰變
（2）在《探究碰撞中的不變量》實驗中，某同學(xué)采用如圖所示的裝置進行實驗．把兩個小球用等長的細(xì)線懸掛于同一點，讓B球靜止，拉起A球，由靜止釋放后使它們相碰，碰后粘在一起．實驗過程中除了要測量A球被拉起的角度θ₁，及它們碰后擺起的最大角度θ₂之外，還需測量

 

（寫出物理量的名稱和符號）才能驗證碰撞中的動量守恒．用測量的物理量表示動量守恒應(yīng)滿足的關(guān)系式是

 

．
（3）2008年10月7日，日美科學(xué)家分享了當(dāng)年諾貝爾物理學(xué)獎．他們曾就特定對稱性破缺的起源給出了解釋，并預(yù)言了一些當(dāng)時還未發(fā)現(xiàn)的夸克．夸克模型把核子（質(zhì)子和中子）看做夸克的一個集合體，且每三個夸克組成一個核子．已知質(zhì)子和中子都是由上夸克u和下夸克d組成的．每種夸克都有對應(yīng)的反夸克．一個上夸克u帶有+

2

3

e的電荷，而一個下夸克d帶有-

1

3

e的電荷，因此一個質(zhì)子p可以描述為p=uud，則一個中子n可以描述為n=

 

．一個反上夸克

.

u

帶有-

2

3

e的電荷，一個反下夸克

.

d

帶有+

1

3

e的電荷，則一個反質(zhì)子p可描述為

.

p

=

 

．

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C．（選修模塊3-5）
（1）一個質(zhì)量為m₁的鈹（

7 4

Be）原子核，從核外俘獲一個質(zhì)量為m₂的電子后發(fā)生衰變，生成一個質(zhì)量為m₃的鋰（

7 3

Li）原子核，并放出一個質(zhì)量可以忽略不計的中微子．這就是鈹核的EC衰變，這種核反應(yīng)方程為：

 

．真空中光速為c，一個鈹原子的EC衰變過程中釋放的核能為

 

（2）研究光電效應(yīng)時，用不同頻率的紫外線照射金屬鋅，得到光電子最大初動能E_k隨入射光頻率變化的E_k--υ圖象，應(yīng)是下列如圖1四個圖中的

 

（3）如圖2，質(zhì)量為500g的銅塊靜止于光滑水平面上，一顆質(zhì)量為50g的子彈以300m/s的水平速度撞到銅塊后，又以100m/s的水平速度彈回，則銅塊被撞后的速度為多大？

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C．（選修模塊 3 一 5 ）  
（ l ）在光電效應(yīng)實驗中，小明同學(xué)用同一實驗裝置（如圖 l ）在甲、乙、丙三種光的照射下得到了三條電流表與電壓表讀數(shù)之間的關(guān)系曲線，如圖（ 2 ）所示．則
（ A ）乙光的頻率小于甲光的頻率 （ B ）甲光的波長大于丙光的波長 （ C ）丙光的光子能量小于甲光的光子能量 （ D ）乙光對應(yīng)的光電子最大初動能小于丙光的光電子最大初動能
（ 2 ）用光照射某金屬，使它發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，若增加該入射光的強度，則單位時間內(nèi)從鋁板表面逸出的光電子數(shù)

 

，從表面逸出的光電子的最大動量大小

 

（選填“增加”、“減小”或“不變，'）
（ 3 ）用加速后動能為Ek0的質(zhì)子：

1 1

H轟擊靜止的原子核 x，生成兩個動能均為Ek的

4 2

He核，并釋放出一個頻率為 v 的γ光子．寫出上述核反應(yīng)方程并計算核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損．（光在真空中傳播速度為 c ）

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C．（選修模塊 3 一 5 ） 
（ 1 ）下列說法中正確的是

 

A．太陽輻射的能量主要來源于重核裂變
B．β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子時所產(chǎn)生的 
C．X 射線是處于激發(fā)態(tài)的原子核輻射出來的
D．比結(jié)合能越大表示原子核中核子結(jié)合得越松散，原子核越不穩(wěn)定
（ 2 ）用能量為 15eV 的光子照到某種金屬上，能發(fā)生光電效應(yīng)，測得其光電子的最大初動能為 12.45eV，則該金屬的逸出功為

 

 eV．氫原子的能級如圖所示，現(xiàn)有一群處于 n=3 能級的氫原子向低能級躍遷，在輻射出的各種頻率的光子中，能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的頻率共有

 

 種．
（ 3 ） 2011 年 3 月 11 日，日本發(fā)生 9.0級地震后爆發(fā)海嘯，導(dǎo)致福島核電站核泄漏，核安全問題引起世界關(guān)注．福島核電站屬于輕水反應(yīng)堆，即反應(yīng)堆使用普通水作為減速劑，使快中子減速變成慢中子，便于被

235 92

U俘獲，發(fā)生可控制核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)． 
（ a ）若鈾核

235 92

U俘獲一個慢中子，發(fā)生核裂變后產(chǎn)生了

139 54

Xe 和

94 38

Sr，試寫出核裂變方程． 
（ b ）若快中子的減速過程可視為快中子與普通水中

1 1

H核發(fā)生對心正碰后減速．上述碰撞過程可簡化為彈性碰撞，現(xiàn)假定某次碰撞前快中子速率為 v₀，靶核

1 1

H核靜止．試通過計算說明，此次碰撞后中子的速度變?yōu)槎嗌�？（已知氫核質(zhì)量和中子質(zhì)量近似相等）．

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1.ABD  2.BD  3.D  4.BD  5.AC  6.B  7.BC  8.D  9.AB  10.D  11.D 12.AD

13. 碳粒 （2分） 液體分子運動的無規(guī)則性  （3分）

 系統(tǒng)或氣體（1分）  外界（1分） 下降 （3分）

14.(每空2分) 沿Ｙ軸負(fù)方向； 5；  32

   紅色明暗相間的條紋；沒有干涉條紋，仍有亮光。

15．（14分）

（1）（4分）10.501（10.500-10.502）   10.155

（2）（一）①將長木板一端墊起，讓小車重力

沿斜面的分力平衡摩擦阻力；（1分）

②小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于沙桶的總質(zhì)量。（1分）

（二）0.86，（1分）

，（2分）

0.64（1分）

(三) ①如圖（無標(biāo)度、圖線作成折線或曲線

均不能得分）（2分）     ② AB（2分）

16．（10分）

（1）C（2分）　（2）（圖略）（2分）

（3）方法一　a．（2分）

b．如（方法一）圖（2分） 

c．縱軸截距的倒數(shù)（1分）  斜率除以縱軸的截距（1分）

方法二　a．（2分）

b．如（方法二）圖（2分）

c．斜率除以縱軸截距的絕對值（1分） 縱軸截距的倒數(shù)的絕對值（1分）

17.(1)解：從起跳到最高點的時間t₁,

由H=gt得                      （2分）

t₁==s=0.3s             （1分）

從最高點到手觸水面過程的時間為t

h+H=gt得                      （2分）

t==s≈1.4s    （1分）

所以t₁+ t=1.7s                            （2分）

(2)飛鏢作平拋運動，飛鏢飛行時間為

        t==0.1s                              （2分）

飛鏢在豎直方向的位移h

由h=gt=0.05m                       （2分）

當(dāng)考慮空氣水平阻力時，飛鏢水平方向做勻減速運動

a==20m/s²                                          （2分）

設(shè)第二次投擲飛鏢速度為v^/

由s=v^/ t?a t²得                        （2分）

v^/=31m/s                             （2分）

18.解：

設(shè)小物體滑到B時速度為V，滑槽速度為V，由系統(tǒng)水平方向動量守恒及系統(tǒng)機械能守恒得：

 mV=MV                                （2分）

mg(H+R)=mV+MV                     （2分）

解得：V=4m/s                                     （2分）

V=1m/s                                     （2分）

之后小物體進入水平表面，而滑槽由于撞墻，速度變?yōu)?，設(shè)兩者同速為V，相對位移為S，由系統(tǒng)動量守恒及功能關(guān)系，得

mV=(m+M)V                              （2分）

μmgS=mV?(m+M)V                  （2分）

             解得S=1.6m<L=3m                            （2分）

所以最終小物體離C端x=（3-1.6）m=1.4m                （2分）

19.解：

(1)設(shè)線圈ab邊剛好進入磁場時，速度為v₁，加速度為a, 對兩個物體組成的系統(tǒng)，根據(jù)機械能守恒得：              ①   （2分）

ab邊上的感應(yīng)電動勢為： ②                   （1分）

線圈中的感應(yīng)電流為：       ③                  （1分）

ab邊所受的安培力為：    ④                   （1分）

設(shè)繩上的拉力為T，選加速度作為正方向，對重物與線圈分別利用牛頓第二定律可得：

            ⑤                     （1分）

                ⑥                    （2分）

聯(lián)立以上幾式可得：               （2分）

(2)設(shè)線圈的cd邊剛好進入磁場時速度為v₂，由于線圈向上運動進出磁場的兩個邊界過程的運動情況完全一樣，故線圈ab邊到達(dá)磁場上邊界時的速度必定是v₁，線圈cd邊剛好出磁場時速度為v₂。整個線圈在磁場中時，由機械能守恒有：                  ⑦   （2分）

對整個過程中，由能量守恒有：

     ⑧   （2分）

故焦耳熱為：                                    ⑨   （2分）

20.解：（1）帶電粒子穿過磁場時，速度變?yōu)樗�平，由左手定則知，帶電粒子帶負(fù)電；（1分）

  粒子射入電場后從下板邊緣飛出，粒子所受電場力向下，故上板帶負(fù)電。（1分）

（2）設(shè)粒子的速度為v₀,粒子在電場中作類平拋運動，飛越兩金屬板間需時間T

水平方向有：          ①  （1分）

 豎直方向有：   ②  （1分）

解得：，。（1分）

 設(shè)粒子在磁場中做圓周運動的半徑為R，

由牛頓第二定律有：   ③   （2分）

設(shè)磁場的最小半徑為r，由幾何關(guān)系得：    ④    （1分）

故磁場的最小面積為：        ⑤     （2分）

（3）粒子飛越電場的時間為一定值T，粒子運動的加速度為：

                     ⑥     （1分）

若粒子從t=0、2×10^-5s、4×10^-5s ……時刻進入，在時間T內(nèi)側(cè)向移動距離為：                            ⑦       （1分）

設(shè)粒子恰好從下板右邊緣水平飛出，則有：  ⑧      （1分）

     解得：

  設(shè)粒子進入板間向下加速時間為，據(jù)對稱性可知再歷時粒子豎直速度為零，

  對以上過程，粒子向下的位移為：           ⑨       （1分）

    要使粒子不碰板而飛出，應(yīng)滿足：    ⑩        （2分）

   聯(lián)立⑧⑨解得：

     故粒子能飛出兩板間對應(yīng)的入射時刻為：

                                       （k=0，1，2，……）      （2分）