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C．如圖所示，平行金屬導軌與水平面成θ角，導軌與兩相同的固定電阻R₁和R₂相連，勻強磁場垂直穿過導軌平面．有一導體棒ab，質量為m，導體棒的電阻R=2R₁，與導軌之間的動摩擦因數為μ，導體棒ab沿導軌向上滑動，當上滑的速度為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．導體棒受到的安培力的大小為 8P V

D．導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．在康普頓效應中，當入射光子與晶體中的電子碰撞時，把一部分動量轉移給電子，因此光子散射后波長變短
C．根據海森伯提出的不確定性關系可知，不可能同時準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過一個半衰期后一定還剩下2個沒有發生衰變
（2）在《探究碰撞中的不變量》實驗中，某同學采用如圖所示的裝置進行實驗．把兩個小球用等長的細線懸掛于同一點，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滿足的關系式是

 

．
（3）2008年10月7日，日美科學家分享了當年諾貝爾物理學獎．他們曾就特定對稱性破缺的起源給出了解釋，并預言了一些當時還未發現的夸克．夸克模型把核子（質子和中子）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，則一個反質子p可描述為

.

p

=

 

．

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C．（選修模塊3-5）
（1）一個質量為m₁的鈹（

7 4

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

7 3

Li）原子核，并放出一個質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，應是下列如圖1四個圖中的

 

（3）如圖2，質量為500g的銅塊靜止于光滑水平面上，一顆質量為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 ）在光電效應實驗中，小明同學用同一實驗裝置（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之間的關系曲線，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，使它發生光電效應現象，若增加該入射光的強度，則單位時間內從鋁板表面逸出的光電子數

 

，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．寫出上述核反應方程并計算核反應中的質量虧損．（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的中子轉化成質子時所產生的 
C．X 射線是處于激發態的原子核輻射出來的
D．比結合能越大表示原子核中核子結合得越松散，原子核越不穩定
（ 2 ）用能量為 15eV 的光子照到某種金屬上，能發生光電效應，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，能使該金屬發生光電效應的頻率共有

 

 種．
（ 3 ） 2011 年 3 月 11 日，日本發生 9.0級地震后爆發海嘯，導致福島核電站核泄漏，核安全問題引起世界關注．福島核電站屬于輕水反應堆，即反應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，發生可控制核裂變的鏈式反應． 
（ a ）若鈾核

235 92

U俘獲一個慢中子，發生核裂變后產生了

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核發生對心正碰后減速．上述碰撞過程可簡化為彈性碰撞，現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為多少？（已知氫核質量和中子質量近似相等）．

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1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

A

C

C

D

C

D

A

B

B

B

C

A

B

14.   2      B

15.  4.75Ω，0.76W  g

16.  4.945     650 

17. 解答：

（1）設帶電粒子從B板射出時的速度為v，根據動能定理：

（2）以帶電粒子為研究對象，設帶電粒子在電場中運動的時間為t，根據運動學公式

  設帶電粒子在電場中的加速度為a，

18. 解答：

（1）對金屬棒進行受力分析，如圖所示，設滑動變阻器接入電路的阻值為R，對于閉合電路

   （2）當勻強磁場的方向瞬間變為豎直向上，對金屬棒進行受力分析，如圖所示，

19.解答：

（1）對A、B兩球組成的系統，設A球的速度為v_A，根據動量守恒定律：

         A球的速度大小為6m/s   （3分）

（2）對A、B兩球組成的系統，電場力做正功，電勢能減少，根據能量守恒定律，電勢能的減少量等于動能的增加量：

            （3分）

（3）開始時：對A球：  

根據牛頓運動定律   

         經過一段時間后，對B球：

根據牛頓運動定律    

             所以：     （2分）

20．解答：

（1）以帶電粒子為研究對象，對帶電粒子受力分析，帶電粒子在電場中向上做類平拋運動，設它在+y方向上偏移量為Δy，在電場中的加速度為a，運動時間為t，所以：

坐標為：

（2）設帶電粒子進人磁場時的速度大小為v，沿y軸方向的速度為v_y，所以：

            （2分）

速度方向與水平方向成45°角。   （1分）

  （3）畫出帶電粒子進入磁場后的臨界運動軌跡，設進入磁場時速度v的方向與水平方向的夾角為θ，

畫進、出磁場是速度的垂線，交點為半徑，設半徑為r，由幾何關系得：

                      （4分）

21．（10分）解答：

（1）設絕緣板A勻加速和勻減速運動過程中的加速度大小分別為a₁和a₂，由絕緣板A運動的速度隨時間變化的圖象2可知，加速運動的時間t₁=0.8s，減速運動的時間為t₂=0.2s，

所以：  （4分）

（2）以滑塊B為研究對象：

分析：當板A做勻加速運動時，滑塊B處于超重狀態，滑塊B不會相對于A板滑動，當板A做勻減速運動時，滑塊B處于失重狀態而滑動，設滑塊B在水平方向的加速度為a₃，

受力分析如圖1所示：

板A靜止后，滑塊B做勻減速直線運動，設滑塊B在水平方向的加速度為a₄，受力分析如圖2所示：

    （2分）

聯立方程（1）、（2）得：μ=0.4       （1分）

  （1分）