C．如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与两相同的固定电阻R₁和R₂相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻R=2R₁，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，固定电阻R₁消耗的热功率为P，此时（　　）

A．整个装置因摩擦而产生的热功率为μmgcosθ v

B．整个装置消耗的机械功率为 μmgcosθ v

C．导体棒受到的安培力的大小为 8P V

D．导体棒受到的安培力的大小为 10P V

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C．（选修模块3-5）
（1）下列说法中正确的是

 

．
A．随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都有增加，另一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
B．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变短
C．根据海森伯提出的不确定性关系可知，不可能同时准确地测定微观粒子的位置和动量
D．4个放射性元素的原子核经过一个半衰期后一定还剩下2个没有发生衰变
（2）在《探究碰撞中的不变量》实验中，某同学采用如图所示的装置进行实验．把两个小球用等长的细线悬挂于同一点，让B球静止，拉起A球，由静止释放后使它们相碰，碰后粘在一起．实验过程中除了要测量A球被拉起的角度θ₁，及它们碰后摆起的最大角度θ₂之外，还需测量

 

（写出物理量的名称和符号）才能验证碰撞中的动量守恒．用测量的物理量表示动量守恒应满足的关系式是

 

．
（3）2008年10月7日，日美科学家分享了当年诺贝尔物理学奖．他们曾就特定对称性破缺的起源给出了解释，并预言了一些当时还未发现的夸克．夸克模型把核子（质子和中子）看做夸克的一个集合体，且每三个夸克组成一个核子．已知质子和中子都是由上夸克u和下夸克d组成的．每种夸克都有对应的反夸克．一个上夸克u带有+

2

3

e的电荷，而一个下夸克d带有-

1

3

e的电荷，因此一个质子p可以描述为p=uud，则一个中子n可以描述为n=

 

．一个反上夸克

.

u

带有-

2

3

e的电荷，一个反下夸克

.

d

带有+

1

3

e的电荷，则一个反质子p可描述为

.

p

=

 

．

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C．（选修模块3-5）
（1）一个质量为m₁的铍（

7 4

Be）原子核，从核外俘获一个质量为m₂的电子后发生衰变，生成一个质量为m₃的锂（

7 3

Li）原子核，并放出一个质量可以忽略不计的中微子．这就是铍核的EC衰变，这种核反应方程为：

 

．真空中光速为c，一个铍原子的EC衰变过程中释放的核能为

 

（2）研究光电效应时，用不同频率的紫外线照射金属锌，得到光电子最大初动能E_k随入射光频率变化的E_k--υ图象，应是下列如图1四个图中的

 

（3）如图2，质量为500g的铜块静止于光滑水平面上，一颗质量为50g的子弹以300m/s的水平速度撞到铜块后，又以100m/s的水平速度弹回，则铜块被撞后的速度为多大？

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C．（选修模块 3 一 5 ）  
（ l ）在光电效应实验中，小明同学用同一实验装置（如图 l ）在甲、乙、丙三种光的照射下得到了三条电流表与电压表读数之间的关系曲线，如图（ 2 ）所示．则
（ A ）乙光的频率小于甲光的频率 （ B ）甲光的波长大于丙光的波长 （ C ）丙光的光子能量小于甲光的光子能量 （ D ）乙光对应的光电子最大初动能小于丙光的光电子最大初动能
（ 2 ）用光照射某金属，使它发生光电效应现象，若增加该入射光的强度，则单位时间内从铝板表面逸出的光电子数

 

，从表面逸出的光电子的最大动量大小

 

（选填“增加”、“减小”或“不变，'）
（ 3 ）用加速后动能为Ek0的质子：

1 1

H轰击静止的原子核 x，生成两个动能均为Ek的

4 2

He核，并释放出一个频率为 v 的γ光子．写出上述核反应方程并计算核反应中的质量亏损．（光在真空中传播速度为 c ）

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C．（选修模块 3 一 5 ） 
（ 1 ）下列说法中正确的是

 

A．太阳辐射的能量主要来源于重核裂变
B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时所产生的 
C．X 射线是处于激发态的原子核辐射出来的
D．比结合能越大表示原子核中核子结合得越松散，原子核越不稳定
（ 2 ）用能量为 15eV 的光子照到某种金属上，能发生光电效应，测得其光电子的最大初动能为 12.45eV，则该金属的逸出功为

 

 eV．氢原子的能级如图所示，现有一群处于 n=3 能级的氢原子向低能级跃迁，在辐射出的各种频率的光子中，能使该金属发生光电效应的频率共有

 

 种．
（ 3 ） 2011 年 3 月 11 日，日本发生 9.0级地震后爆发海啸，导致福岛核电站核泄漏，核安全问题引起世界关注．福岛核电站属于轻水反应堆，即反应堆使用普通水作为减速剂，使快中子减速变成慢中子，便于被

235 92

U俘获，发生可控制核裂变的链式反应． 
（ a ）若铀核

235 92

U俘获一个慢中子，发生核裂变后产生了

139 54

Xe 和

94 38

Sr，试写出核裂变方程． 
（ b ）若快中子的减速过程可视为快中子与普通水中

1 1

H核发生对心正碰后减速．上述碰撞过程可简化为弹性碰撞，现假定某次碰撞前快中子速率为 v₀，靶核

1 1

H核静止．试通过计算说明，此次碰撞后中子的速度变为多少？（已知氢核质量和中子质量近似相等）．

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一、选择题

1．解析：两球在最低点相碰撞后分开，有三种可能发生的情况：（1）两球以不同的速度同向运动；（2）两球以不同的速度反向运动；（3）一球静止一球运动。但是无论是何种形式的情况，由于两摆球的摆线一样长，由单摆的周期公式可知，其振动周期相同。上述三种情况下摆球都是经过半个周期时间到达最低点发生第二次碰撞。正确答案是CD。

2．解析：弹簧振子的振动周期有自身结构决定与最大形变量无关，由此可知A选项正确。

3．解析：货物在竖直方向上振动时，在最高点时，加速度方向竖直向下，且最大，货物处于失重状态，对底板的压力最小；在最低点时，加速度方向竖直向上，且最大，货物处于超重状态，对底板的压力最大。由图可知，在时，货物处于最高点，对车厢底板的压力最小；在时，货物处于最低点，对车厢底板的压力最大。所以C选项正确。

4．解析：由图可以看出，A波的波长：

B波的波长：

由波的周期性及题意可得：  T_A＝nT_B   (n＝1、2、3……)

所以：       (n＝1、2、3……)

当n＝1时，C正确；当n＝4时，B正确；当n＝6时，A正确.。因此该题正确答案是ABC。

5．解析：由波动图像可知波长λ＝4m。

(1)若波沿x轴正方向传播：Δx＝（n +1/4）λ＝(4n+1)m      n=1、2、3……

波速＝（4n+1）m/s       波速可能值为1 m/s，5 m/s，9 m/s，13 m/s……

(2)若波沿x轴负方向传播

Δx＝（n +3/4）λ＝(4n+3)m    n=1、2、3……    波速＝（4n+3）m/s   

波速可能值为3 m/s，7 m/s，11m/s，15 m/s……

由此可知波速不可能为10m/s，该题应选D 。

6．解析：碰撞后由可知，摆长不变周期不变，碰撞过程动量守恒结合可得，选项D对。

7．解析：由图像可知T=4s,A=2cm,若波沿x轴正向传播，则二者间距为,若波沿x轴负向传播，则二者间距为，所以波长为4cm只是波沿x轴正向传播的一种可能，所以BC对。

8．解析：由图像可知 而波的频率由波源决定与介质无关 故，由故v₁=2v₂，所以选项C正确。

9．解析：两个相干波源形成的干涉图样是稳定的，加强区永远是加强区减弱区永远是减弱区（a、b处永远是加强区，c永远是减弱区），加强区部分（如图中的a、b两点）的质点是振动的幅度加大而不会永远是波峰与波峰相遇。减弱区部分（图中c点）振动的振动的幅度减小有两列波的振幅相同时，减弱区才会出现叠加后合振幅为零，选项CD对。

10．解析：由题意 则 跟据波形平移法，波峰“移”至Q点时，经过的路程是0.9m。v=10m./s所需时间为0.9s。从-1处质点的起振方向可知波源的起振方向为向下，0.9s之后P点处于波谷，故选ABD。

二、填空和实验题

11.解析： 测摆长时是从悬点到球心的距离，若用粗绳，粗绳质量不能忽略，则摆长无法测定，故选B ，铅球密度大，摆动中阻力的影响相对小些，摆长的测定也相对准确，故选D. 计时使用秒表方便，故选F．测长度应准确到mm ，故选C ，本实验中不需测质量，但必须将小球悬挂，故选I 。答案  B、D、F、C、I    

12．解析： A. 要用卡尺测摆球直径d ，摆长l等于摆线长加上d／2 ． B. 周期T = t /29.5,  C．g应多测量几次，然后取g的平均值作为实验的最后结果．

13．解析：在t₁＝0.5 s时，质点P恰好此后第二次处于波峰位置，P质点,Q点t=0时刻振动方向向下，所以t₂=0.6s时，质点Q第二次通过平衡位置向上振动。t₁＝0.9 s时质点P位处波峰故位移为2cm。答案 0.6   2

14．答案： 8   0.2     0    10    －8

三、计算题

15．解析：⑴A＝0.1 m                

⑵

16．解析： (1) A=15cm, =40cm, T=20s, f=0.05Hz  

(2) 向右。=2cm/s.    

(3)

17．解析：（1）有题意可知,t₁=0时波形应为下图中的实线所示，而t₂=0.1s时图线为下图中的虚线所示。若波由B向C传播，由平移法（将实线波形向右平移即为虚线波形）可知,结合可得， 其中 同理，若波C向B传播，由平移法[实线波形向左平移即为虚线波形]知,结合可得，其中

（2）只要预知波的传播方向就能确定质点的振动方向，因此带入的表达式在的表达式中得到，n有整数解，故波是从B向C传播的此时,,C质点经平衡位置向下振动。