[物理--選修3-5]
（1）據2011年3月14日法新社報道，日本核泄漏事故正在加劇，福島第一核電站3號機組可能已經出現“堆芯熔毀”現象，3號機組所用核燃料為鈾₉₂²³⁸U和钚₉₄²³⁹p_u，下列關于該核泄漏事件的分析正確的是

 

A．鈾238俘獲中子形成鈾239，再經一次β衰變，可成為原子反應堆中的燃料钚239
B．钚的半衰期為24100年，則24100年后泄漏物質中钚原子的總數將降低為原來的

1

4

C．₉₄²³⁹p_u衰變時放出的α射線比β射線的貫穿本領強
D．在核泄漏的地區由于受到大劑量輻射，會出現癌癥、甲狀腺病患者增多的現象
（2）在光滑的水平面上有a、b兩球，其質量分別是m_a、m_b，兩球在t₁時刻發生正碰，并且在碰撞過程中無機械能損失，兩球在碰撞前后的速度圖象如圖所示．下列關系正確的是

 

A．m_a＞m_b　　　          B．m_a＜m_b
C．m_a=m_b　　         　D．無法判斷．

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（1）北京時間2011年3月11日13時46分，在日本本州島附近海域發生里氏9.0級強烈地震，地震和海嘯引發福島第一核電站放射性物質泄漏，其中放射性物質碘131的衰變方程為

131

53

I→

131

54

Xe+Y．根據有關放射性知識，下列說法正確的是
A．Y粒子為β粒子
B．

131

53

I的半衰期大約是8天，則若取4個碘原子核，經16天就一定剩下1個碘原子核了
C．生成的

131

54

Xe處于激發態，還會放射γ射線．γ射線的穿透能力最強，電離能力也最強
D．

131

53

I中有53個質子和131個中子
（2）在光滑的水平面上有a、b兩球，其質量分別是m_a、m_b，兩球在t₁時刻發生正碰，并且在碰撞過程中無機械能損失，兩球在碰撞前后的速度圖象如圖所示．下列關系正確的是

 

A．m_a＞m_b　　　 B．m_a＜m_b C．m_a=m_b　　 　D．無法判斷．

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13答案：B  D 14. 答案：15.A答案：B  16答案：B  17. 答案：AC  18. 答案：A  D

二、19(1).解題指導：①造成題中現象的原因最可能是單縫和雙縫不平行。

   ②根據游標卡尺的讀數原理可知讀數分別為11.4 mm、16.7 mm。實驗時測量多條干涉條紋寬度的目的是減小測量的絕對誤差（或提高測量的精確度）。根據=可得，波長，代入數據得，= 6.6 × 10 ^{? 7 m}。當改用藍光照射時，由于藍光的波長短，故條紋間距變小。

19（2）、解題指導：因為待測電流表A₁的滿偏電流I_g = 2.5 mA，內阻約為50，則滿偏電壓U_g = I_gR = 0.125 V，而標準伏特表量程為15V，顯然太大，則電壓表讀數誤差過大，（甲）圖不可，�。ㄒ遥﹫D，對（乙）電路有= (I₂ ? I₁) R₁/I₁。（丙）圖中，當電鍵接通a時，R₂與電流表A₁串聯，可等效為A₁的內阻的一部分，而R₁則成為并聯電阻，由電流表的改裝原理：R_并 =可知，當R_并一定，R_g增大時，N必增大，則對應量程為3 A；當電鍵接b時，對應量程為0.6 A，則R₁ + R₂ = R_A/( ? 1)，其中= 0.6 / (2.5 × 10 ^{? 3} ) = 240，代入計算有R_A : (R₁ + R₂) = 239 : 1。

三、計算題：（要求適當的文字說明）

20. （18分）    （1）    重力mg，豎直向下

    支撐力N，垂直斜面向上    安培力F，沿斜面向上

    （2）當ab桿速度為v時，感應電動勢，此時電路中電流

    ab桿受到安培力

    根據牛頓運動定律，有

    （3）當時，ab桿達到最大速度

21、解題指導：（1）當R_x = 0時，U₁ = 0，對應電流為I₁ = 1 A，由閉合電路歐姆定律得，E = I₁ × (R₀ + r)   ①

當R_x為最大值時，U₂ = 3 V，對應電流I₂ = 0.75 A，有

E = I₂ × (R₀ + r) + U₂  ②

R_x的最大值為R_xm == 4

由①②兩式代入數據得，E = 12 V，r = 10。

   （2）電源的輸出功率：P_輸出=(R_x + R₀)

       當R_x + R₀ = r時，電源有最大輸出功率，但（R_x + R₀）恒小于r，由輸出功率隨外電阻變化的關系知，當（R_x + R₀）取最大值時輸出功率最大，即P_輸出=(R_xm + R₀) = 。

22、解題指導：（1）如圖3 ? 54所示，電子由P點到M點受電場力作用做類平拋運動，電子從M點剛進入磁場時的速度v = v₀ / cos 45°=v₀          ①

由動能定理得           ②

由①②式解得：h =。        ③

   （2）由題意，電子由M點進入磁場后受洛倫茲力作用做勻速圓周運動，從N點離開磁場，再由N點做勻速直線運動返回P點。

       設電子由P點到M點歷時t₁，則vsin45°= at₁       ④

       a = Ee/m        ⑤           OM = v₀t 1            ⑥

       由幾何關系知電子在磁場中歷時t₂ = 3T/4 =          ⑦

由N點到P點有h = vt₃         ⑧

由①③④⑤⑥⑦⑧解得，t = t₁ + t₂ + t₃ =    ⑨

由牛頓第二定律得，evB = mv²/R              ⑩

由幾何關系知ON = h，MN = MO + ON，(MN)² = R² + R²

聯立以上各式得，B = 4E/ 3v₀，t = (4 + 3)。

29(1)答案：④   29（2）答案②