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A．（選修模塊3-3）
（1）科學家在“哥倫比亞”號航天飛機上進行了一次在微重力條件（即失重狀態(tài)）下制造泡沫金屬的實驗．把鋰、鎂、鋁、鈦等輕金屬放在一個石英瓶內(nèi)，用太陽能將這些金屬熔化為液體，然后在熔化的金屬中充進氫氣，使金屬內(nèi)產(chǎn)生大量氣泡，金屬冷凝后就形成到處是微孔的泡沫金屬．下列說法中正確的是

 

A．失重條件下液態(tài)金屬呈球狀是由于液體表面分子間只存在引力作用
B．失重條件下充入金屬液體內(nèi)的氣體氣泡不能無限地膨脹是因為液體表面張力的約束
C．在金屬液體冷凝過程中，氣泡收縮變小，外界對氣體做功，氣體內(nèi)能增大
D．泡沫金屬物理性質(zhì)各向同性，說明它是非晶體
（2）一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)變化過程如圖所示，A到B是等壓過程，B到C是等容過程，C到A是等溫過程．則B到C氣體的溫度

 

填“升高”、“降低”或“不變”）；ABCA全過程氣體從外界吸收的熱量為Q，則外界對氣體做的功為

 

．
（3）已知食鹽（NaCl）的密度為ρ，摩爾質(zhì)量為M，阿伏伽德羅常數(shù)為N_A，求：
①食鹽分子的質(zhì)量m；
②食鹽分子的體積V₀．
B．（選修模塊3-4）
（1）射電望遠鏡是接受天體射出電磁波（簡稱“射電波”）的望遠鏡．電磁波信號主要是無線電波中的微波波段（波長為厘米或毫米級）．在地面上相距很遠的兩處分別安裝射電波接收器，兩處接受到同一列宇宙射電波后，再把兩處信號疊加，最終得到的信號是宇宙射電波在兩處的信號干涉后的結(jié)果．下列說法正確的是

 

A．當上述兩處信號步調(diào)完全相反時，最終所得信號最強
B．射電波沿某方向射向地球，由于地球自轉(zhuǎn)，兩處的信號疊加有時加強，有時減弱，呈周期性變化
C．干涉是波的特性，所以任何兩列射電波都會發(fā)生干涉
D．波長為毫米級射電波比厘米級射電波更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象
（2）如圖為一列沿x軸方向傳播的簡諧波t₁=0時刻的波動圖象，此時P點運動方向為-y方向，位移是2.5厘米，且振動周期為0.5s，則波傳播方向為

 

，速度為

 

m/s，t₂=0.25s時刻質(zhì)點P的位移是

 

cm．
（3）為了測量半圓形玻璃磚的折射率，某同學在半徑R=5cm的玻璃磚下方放置一光屏；一束光垂直玻璃磚的上表面從圓心O射入玻璃，光透過玻璃磚后在光屏上留下一光點A，然后將光束向右平移至O₁點時，光屏亮點恰好消失，測得OO₁=3cm，求：
①玻璃磚的折射率n；
②光在玻璃中傳播速度的大小v（光在真空中的傳播速度c=3.0×10⁸m/s）．

C．（選修模塊3-5）
軌道電子俘獲（EC）是指原子核俘獲了其核外內(nèi)層軌道電子所發(fā)生的衰變，如釩（₂₃⁴⁷V）俘獲其K軌道電子后變成鈦（₂₂⁴⁷Ti），同時放出一個中微子υ_e，方程為₂₃⁴⁷V+_-1⁰e→₂₂⁴⁷Ti+υ_e．
（1）關(guān)于上述軌道電子俘獲，下列說法中正確的是

 

．
A．原子核內(nèi)一個質(zhì)子俘獲電子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶?BR>B．原子核內(nèi)一個中子俘獲電子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子
C．原子核俘獲電子后核子數(shù)增加
D．原子核俘獲電子后電荷數(shù)增加
（2）中微子在實驗中很難探測，我國科學家王淦昌1942年首先提出可通過測量內(nèi)俘獲過程末態(tài)核（如₂₂⁴⁷Ti）的反沖來間接證明中微子的存在，此方法簡單有效，后來得到實驗證實．若母核₂₃⁴⁷V原來是靜止的，₂₂⁴⁷Ti質(zhì)量為m，測得其速度為v，普朗克常量為h，則中微子動量大小為

 

，物質(zhì)波波長為

 

（3）發(fā)生軌道電子俘獲后，在內(nèi)軌道上留下一個空位由外層電子躍遷補充．設(shè)鈦原子K
軌道電子的能級為E₁，L軌道電子的能級為E₂，E₂＞E₁，離鈦原子無窮遠處能級為零．
①求當L軌道電子躍遷到K軌道時輻射光子的波長λ；
②當K軌道電子吸收了頻率υ的光子后被電離為自由電子，求自由電子的動能E_K．

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A．（選修模塊3-3）
（1）科學家在“哥倫比亞”號航天飛機上進行了一次在微重力條件（即失重狀態(tài)）下制造泡沫金屬的實驗．把鋰、鎂、鋁、鈦等輕金屬放在一個石英瓶內(nèi)，用太陽能將這些金屬熔化為液體，然后在熔化的金屬中充進氫氣，使金屬內(nèi)產(chǎn)生大量氣泡，金屬冷凝后就形成到處是微孔的泡沫金屬．下列說法中正確的是______
A．失重條件下液態(tài)金屬呈球狀是由于液體表面分子間只存在引力作用
B．失重條件下充入金屬液體內(nèi)的氣體氣泡不能無限地膨脹是因為液體表面張力的約束
C．在金屬液體冷凝過程中，氣泡收縮變小，外界對氣體做功，氣體內(nèi)能增大
D．泡沫金屬物理性質(zhì)各向同性，說明它是非晶體
（2）一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)變化過程如圖所示，A到B是等壓過程，B到C是等容過程，C到A是等溫過程．則B到C氣體的溫度______填“升高”、“降低”或“不變”）；ABCA全過程氣體從外界吸收的熱量為Q，則外界對氣體做的功為______．
（3）已知食鹽（NaCl）的密度為ρ，摩爾質(zhì)量為M，阿伏伽德羅常數(shù)為N_A，求：
①食鹽分子的質(zhì)量m；
②食鹽分子的體積V₀．
B．（選修模塊3-4）
（1）射電望遠鏡是接受天體射出電磁波（簡稱“射電波”）的望遠鏡．電磁波信號主要是無線電波中的微波波段（波長為厘米或毫米級）．在地面上相距很遠的兩處分別安裝射電波接收器，兩處接受到同一列宇宙射電波后，再把兩處信號疊加，最終得到的信號是宇宙射電波在兩處的信號干涉后的結(jié)果．下列說法正確的是______
A．當上述兩處信號步調(diào)完全相反時，最終所得信號最強
B．射電波沿某方向射向地球，由于地球自轉(zhuǎn)，兩處的信號疊加有時加強，有時減弱，呈周期性變化
C．干涉是波的特性，所以任何兩列射電波都會發(fā)生干涉
D．波長為毫米級射電波比厘米級射電波更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象
（2）如圖為一列沿x軸方向傳播的簡諧波t₁=0時刻的波動圖象，此時P點運動方向為-y方向，位移是2.5厘米，且振動周期為0.5s，則波傳播方向為______，速度為______m/s，t₂=0.25s時刻質(zhì)點P的位移是______cm．


（3）為了測量半圓形玻璃磚的折射率，某同學在半徑R=5cm的玻璃磚下方放置一光屏；一束光垂直玻璃磚的上表面從圓心O射入玻璃，光透過玻璃磚后在光屏上留下一光點A，然后將光束向右平移至O₁點時，光屏亮點恰好消失，測得OO₁=3cm，求：
①玻璃磚的折射率n；
②光在玻璃中傳播速度的大小v（光在真空中的傳播速度c=3.0×10⁸m/s）．



C．（選修模塊3-5）
軌道電子俘獲（EC）是指原子核俘獲了其核外內(nèi)層軌道電子所發(fā)生的衰變，如釩（₂₃⁴⁷V）俘獲其K軌道電子后變成鈦（₂₂⁴⁷Ti），同時放出一個中微子υ_e，方程為₂₃⁴⁷V+_-1⁰e→₂₂⁴⁷Ti+υ_e．
（1）關(guān)于上述軌道電子俘獲，下列說法中正確的是______．
A．原子核內(nèi)一個質(zhì)子俘獲電子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶?br>B．原子核內(nèi)一個中子俘獲電子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子
C．原子核俘獲電子后核子數(shù)增加
D．原子核俘獲電子后電荷數(shù)增加
（2）中微子在實驗中很難探測，我國科學家王淦昌1942年首先提出可通過測量內(nèi)俘獲過程末態(tài)核（如₂₂⁴⁷Ti）的反沖來間接證明中微子的存在，此方法簡單有效，后來得到實驗證實．若母核₂₃⁴⁷V原來是靜止的，₂₂⁴⁷Ti質(zhì)量為m，測得其速度為v，普朗克常量為h，則中微子動量大小為______，物質(zhì)波波長為______
（3）發(fā)生軌道電子俘獲后，在內(nèi)軌道上留下一個空位由外層電子躍遷補充．設(shè)鈦原子K
軌道電子的能級為E₁，L軌道電子的能級為E₂，E₂＞E₁，離鈦原子無窮遠處能級為零．
①求當L軌道電子躍遷到K軌道時輻射光子的波長λ；
②當K軌道電子吸收了頻率υ的光子后被電離為自由電子，求自由電子的動能E_K．

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A．（選修模塊3-3）
（1）科學家在“哥倫比亞”號航天飛機上進行了一次在微重力條件（即失重狀態(tài)）下制造泡沫金屬的實驗．把鋰、鎂、鋁、鈦等輕金屬放在一個石英瓶內(nèi)，用太陽能將這些金屬熔化為液體，然后在熔化的金屬中充進氫氣，使金屬內(nèi)產(chǎn)生大量氣泡，金屬冷凝后就形成到處是微孔的泡沫金屬．下列說法中正確的是______
A．失重條件下液態(tài)金屬呈球狀是由于液體表面分子間只存在引力作用
B．失重條件下充入金屬液體內(nèi)的氣體氣泡不能無限地膨脹是因為液體表面張力的約束
C．在金屬液體冷凝過程中，氣泡收縮變小，外界對氣體做功，氣體內(nèi)能增大
D．泡沫金屬物理性質(zhì)各向同性，說明它是非晶體
（2）一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)變化過程如圖所示，A到B是等壓過程，B到C是等容過程，C到A是等溫過程．則B到C氣體的溫度______填“升高”、“降低”或“不變”）；ABCA全過程氣體從外界吸收的熱量為Q，則外界對氣體做的功為______．
（3）已知食鹽（NaCl）的密度為ρ，摩爾質(zhì)量為M，阿伏伽德羅常數(shù)為N_A，求：
①食鹽分子的質(zhì)量m；
②食鹽分子的體積V．
B．（選修模塊3-4）
（1）射電望遠鏡是接受天體射出電磁波（簡稱“射電波”）的望遠鏡．電磁波信號主要是無線電波中的微波波段（波長為厘米或毫米級）．在地面上相距很遠的兩處分別安裝射電波接收器，兩處接受到同一列宇宙射電波后，再把兩處信號疊加，最終得到的信號是宇宙射電波在兩處的信號干涉后的結(jié)果．下列說法正確的是______
A．當上述兩處信號步調(diào)完全相反時，最終所得信號最強
B．射電波沿某方向射向地球，由于地球自轉(zhuǎn)，兩處的信號疊加有時加強，有時減弱，呈周期性變化
C．干涉是波的特性，所以任何兩列射電波都會發(fā)生干涉
D．波長為毫米級射電波比厘米級射電波更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象
（2）如圖為一列沿x軸方向傳播的簡諧波t₁=0時刻的波動圖象，此時P點運動方向為-y方向，位移是2.5厘米，且振動周期為0.5s，則波傳播方向為______，速度為______m/s，t₂=0.25s時刻質(zhì)點P的位移是______cm．
（3）為了測量半圓形玻璃磚的折射率，某同學在半徑R=5cm的玻璃磚下方放置一光屏；一束光垂直玻璃磚的上表面從圓心O射入玻璃，光透過玻璃磚后在光屏上留下一光點A，然后將光束向右平移至O₁點時，光屏亮點恰好消失，測得OO₁=3cm，求：
①玻璃磚的折射率n；
②光在玻璃中傳播速度的大小v（光在真空中的傳播速度c=3.0×10⁸m/s）．

C．（選修模塊3-5）
軌道電子俘獲（EC）是指原子核俘獲了其核外內(nèi)層軌道電子所發(fā)生的衰變，如釩（₂₃⁴⁷V）俘獲其K軌道電子后變成鈦（₂₂⁴⁷Ti），同時放出一個中微子υ_e，方程為₂₃⁴⁷V+_-1e→₂₂⁴⁷Ti+υ_e．
（1）關(guān)于上述軌道電子俘獲，下列說法中正確的是______．
A．原子核內(nèi)一個質(zhì)子俘獲電子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶?br />B．原子核內(nèi)一個中子俘獲電子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子
C．原子核俘獲電子后核子數(shù)增加
D．原子核俘獲電子后電荷數(shù)增加
（2）中微子在實驗中很難探測，我國科學家王淦昌1942年首先提出可通過測量內(nèi)俘獲過程末態(tài)核（如₂₂⁴⁷Ti）的反沖來間接證明中微子的存在，此方法簡單有效，后來得到實驗證實．若母核₂₃⁴⁷V原來是靜止的，₂₂⁴⁷Ti質(zhì)量為m，測得其速度為v，普朗克常量為h，則中微子動量大小為______，物質(zhì)波波長為______
（3）發(fā)生軌道電子俘獲后，在內(nèi)軌道上留下一個空位由外層電子躍遷補充．設(shè)鈦原子K
軌道電子的能級為E₁，L軌道電子的能級為E₂，E₂＞E₁，離鈦原子無窮遠處能級為零．
①求當L軌道電子躍遷到K軌道時輻射光子的波長λ；
②當K軌道電子吸收了頻率υ的光子后被電離為自由電子，求自由電子的動能E_K．

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在用自由落體運動驗證機械能守恒定律時，某同學按照正確的操作選得紙帶如測圖4-6．其中O點是起始點，A、B、C是打點計時器連續(xù)打下的三個點，該同學用毫米刻度尺測量O點到A、B、C各點的距離，并記錄在圖中（單位cm）．已知打點計時器電源頻率為50Hz，重錘質(zhì)量為m=2kg，當?shù)刂亓�加速度g=9.80m/s²

（1）用公式mv²/2=mgh時，對紙帶上起始點的要求是

紙帶的第一個點O為紙帶的起始點

紙帶的第一個點O為紙帶的起始點

，為此目的，所選擇的紙帶一、二兩點間距應(yīng)接近

2

2

．mm
（2）根據(jù)上圖所得數(shù)據(jù)，取O點到B點的運動過程來驗證機械能守恒定律，該段過程重錘重力勢能的減小量為

2.43

2.43

J，物體從O點到B點過程動能的增加量為

2.40

2.40

J（均保留三位有效數(shù)字）．這樣他發(fā)現(xiàn)重力勢能的減小量

大于

大于

（填“大于”或“小于”）動能的增加量，造成這一誤差的原因是

重錘拉著紙帶落下時受到了阻力

重錘拉著紙帶落下時受到了阻力

．
（3）根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點的速度υ，量出下落距離h，則以V²為縱軸，以h為橫軸畫出的圖線應(yīng)是如下圖中的

C

C

．

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二、實驗題：（18分）將答案填在題目的空白處，或者要畫圖連線。

9、（6分）①a f d b e c  （3分）

②A            （3分）

10、（12分）（2）①0.183（0.181～0.185）；（3分）

②V₁，A₁；R₁；（3分）

③見答圖1；（3分）                                                                                

④（3分）………………共12分

說明：答圖1中電壓表連接線柱b、c也正確。

三、本大題共三小題共計54分．解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題．答案中必須明確寫出數(shù)值和單位

11、（16分）（1）滑塊C滑上傳送帶后做勻加速運動，設(shè)滑塊C從滑上傳送帶到速度達到傳送帶的速度v所用的時間為t，加速度大小為a，在時間t內(nèi)滑塊C的位移為x。

根據(jù)牛頓第二定律和運動學公式………1分   ………1分

…………1分   解得…………1分

即滑塊C在傳送帶上先加速，達到傳送帶的速度v后隨傳送帶勻速運動，并從右端滑出，則滑塊C從傳道帶右端滑出時的速度為v=3.0m/s…………1分

   （2）設(shè)A、B碰撞后的速度為v₁，A、B與C分離時的速度為v₂，由動量守恒定律

mv₀=2mv­₁ ………………1分   2 mv₁=2mv­₂+mv_C…………1分

由動量守恒規(guī)律 ……1分  解得E_P=1.0J……1分

   （3）在題設(shè)條件下，若滑塊A在碰撞前速度有最大值，則碰撞后滑塊C的速度有最大值，它減速運動到傳送帶右端時，速度應(yīng)當恰好等于傳遞帶的速度v。

    設(shè)A與B碰撞后的速度為，分離后A與B的速度為，滑塊C的速度為，由能量守恒規(guī)律和動量守恒定律………1分 

…………1分

    由能量守恒規(guī)律…………1分

    由運動學公式 …………2分   解得：

    說明：其他方法解答正確也給分。

12、（18分）（1）（5分）因金屬框勻速運動，所以金屬框受到的安培力等于重力與阻力之和，設(shè)當電梯向上勻速運動時，金屬框中感應(yīng)電流大小為I          

   ①                                 （1分）

     ②                                 （2分）

由①②式得金屬框中感應(yīng)電流I =1.2×10⁴A               （1分）

圖示時刻回路中感應(yīng)電流沿逆時針方向                   （1分）

（2）（5分）金屬框中感應(yīng)電動勢   ③         （2分）

金屬框中感應(yīng)電流大小  ④         （2分）

 由③④式得    v₀=12.7m/s                                （1分）

（3）（8分）金屬框中的焦耳熱為：P₁ = I²R =1.3×10⁵W               （1分）

重力功率為：P₂ = mg v₁=4.75×10⁵W                     （2分）

阻力的功率為：P₃ = f v₁=5×10³W                        （2分）

提升轎廂的效率 100%                          （2分）

77.9 %                              （1分）

13、（20分）（1）依題意，R=L/4，由qvB=mv²/R，qU₀=，解得U₀=（6分）

（2）設(shè)AF中點為G，連接GC，作其垂直平分線，與AF延長線交點即為圓心

由相似三角形得R′=O′G=13L/4，qvB=mv²/R′，q=，∴U_NM=（7分）

（3）由于粒子在磁場中運動周期T=，T與速率無關(guān)粒子撞擊BC中點和DE中點后回到G，用時最短圓周半徑R″=3L/2，得到最短時間t==（7分）