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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）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，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，使金屬內產生大量氣泡，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，氣體內能增大
D．泡沫金屬物理性質各向同性，說明它是非晶體
（2）一定質量的理想氣體的狀態變化過程如圖所示，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，摩爾質量為M，阿伏伽德羅常數為N_A，求：
①食鹽分子的質量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果．下列說法正確的是

 

A．當上述兩處信號步調完全相反時，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，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生干涉
D．波長為毫米級射電波比厘米級射電波更容易發生衍射現象
（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層軌道電子所發生的衰變，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）關于上述軌道電子俘獲，下列說法中正確的是

 

．
A．原子核內一個質子俘獲電子轉變為中子
B．原子核內一個中子俘獲電子轉變為質子
C．原子核俘獲電子后核子數增加
D．原子核俘獲電子后電荷數增加
（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俘獲過程末態核（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

 

，物質波波長為

 

（3）發生軌道電子俘獲后，在內軌道上留下一個空位由外層電子躍遷補充．設鈦原子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）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，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，使金屬內產生大量氣泡，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，氣體內能增大
D．泡沫金屬物理性質各向同性，說明它是非晶體
（2）一定質量的理想氣體的狀態變化過程如圖所示，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，摩爾質量為M，阿伏伽德羅常數為N_A，求：
①食鹽分子的質量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果．下列說法正確的是______
A．當上述兩處信號步調完全相反時，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，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生干涉
D．波長為毫米級射電波比厘米級射電波更容易發生衍射現象
（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層軌道電子所發生的衰變，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）關于上述軌道電子俘獲，下列說法中正確的是______．
A．原子核內一個質子俘獲電子轉變為中子
B．原子核內一個中子俘獲電子轉變為質子
C．原子核俘獲電子后核子數增加
D．原子核俘獲電子后電荷數增加
（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俘獲過程末態核（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______，物質波波長為______
（3）發生軌道電子俘獲后，在內軌道上留下一個空位由外層電子躍遷補充．設鈦原子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）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，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，使金屬內產生大量氣泡，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，氣體內能增大
D．泡沫金屬物理性質各向同性，說明它是非晶體
（2）一定質量的理想氣體的狀態變化過程如圖所示，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，摩爾質量為M，阿伏伽德羅常數為N_A，求：
①食鹽分子的質量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果．下列說法正確的是______
A．當上述兩處信號步調完全相反時，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，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生干涉
D．波長為毫米級射電波比厘米級射電波更容易發生衍射現象
（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層軌道電子所發生的衰變，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）關于上述軌道電子俘獲，下列說法中正確的是______．
A．原子核內一個質子俘獲電子轉變為中子
B．原子核內一個中子俘獲電子轉變為質子
C．原子核俘獲電子后核子數增加
D．原子核俘獲電子后電荷數增加
（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俘獲過程末態核（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______，物質波波長為______
（3）發生軌道電子俘獲后，在內軌道上留下一個空位由外層電子躍遷補充．設鈦原子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，重錘質量為m=2kg，當地重力加速度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、二兩點間距應接近

2

2

．mm
（2）根據上圖所得數據，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（均保留三位有效數字）．這樣他發現重力勢能的減小量

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）根據紙帶算出相關各點的速度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．有數值計算的題．答案中必須明確寫出數值和單位

11、（16分）（1）滑塊C滑上傳送帶后做勻加速運動，設滑塊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內滑塊C的位移為x。

根據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

由動量守恒規律 ……1分  解得E_P=1.0J……1分

   （3）在題設條件下，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，速度應當恰好等于傳遞帶的速度v。

    設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，由能量守恒規律和動量守恒定律………1分 

…………1分

    由能量守恒規律…………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，設當電梯向上勻速運動時，金屬框中感應電流大小為I          

   ①                                 （1分）

     ②                                 （2分）

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

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

（2）（5分）金屬框中感應電動勢   ③         （2分）

金屬框中感應電流大小  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）