甲、乙兩小船質(zhì)量均為M＝120 kg，靜止于水面上，甲船上的人質(zhì)量m＝60 kg，通過一根長為L＝10 m的繩用F＝120N的水平力拉乙船，求：

(1)兩船相遇時(shí)，兩船分別走了多少距離．

(2)為防止兩船相撞，人至少以多大的速度跳離甲船．(忽略水的阻力)

【解析】：(1)甲船和人與乙船組成的系統(tǒng)動(dòng)量時(shí)刻守恒．

由平均動(dòng)量守恒得：(M＋m)x_甲＝Mx_乙

又x_甲＋x_乙＝L

以上兩式聯(lián)立可求得：x_甲＝4 m，x_乙＝6 m.

(2)設(shè)兩船相遇時(shí)甲船的速度為v₁，對(duì)甲船和人用動(dòng)能定理得：

Fx_甲＝(M＋m)v

因系統(tǒng)總動(dòng)量為零，所以人跳離甲后，甲速度為零時(shí)，人跳離速度最小，設(shè)人跳離的速度為v，因跳離時(shí)，甲船和人組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，有：(M＋m)v₁＝0＋mv可求得：v＝4m/s.

甲、乙兩小船質(zhì)量均為M＝120 kg，靜止于水面上，甲船上的人質(zhì)量m＝60 kg，通過一根長為L＝10 m的繩用F＝120 N的水平力拉乙船，求：

(1)兩船相遇時(shí)，兩船分別走了多少距離．

(2)為防止兩船相撞，人至少以多大的速度跳離甲船．(忽略水的阻力)

【解析】：(1)甲船和人與乙船組成的系統(tǒng)動(dòng)量時(shí)刻守恒．

由平均動(dòng)量守恒得：(M＋m)x_甲＝Mx_乙

又x_甲＋x_乙＝L

以上兩式聯(lián)立可求得：x_甲＝4 m，x_乙＝6 m.

(2)設(shè)兩船相遇時(shí)甲船的速度為v₁，對(duì)甲船和人用動(dòng)能定理得：

Fx_甲＝(M＋m)v

因系統(tǒng)總動(dòng)量為零，所以人跳離甲后，甲速度為零時(shí)，人跳離速度最小，設(shè)人跳離的速度為v，因跳離時(shí)，甲船和人組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，有：(M＋m)v₁＝0＋mv可求得：v＝4m/s.

 選做題(請(qǐng)從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡上把所選題目對(duì)應(yīng)字母后的方框涂滿涂黑．如都作答，則按A、B兩小題評(píng)分．)

A．(選修模塊3-3)(12分)

⑴下列說法中正確的是  ▲ 

A．液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，液體表面存在張力

B．?dāng)U散運(yùn)動(dòng)就是布朗運(yùn)動(dòng)

C．蔗糖受潮后會(huì)粘在一起，沒有確定的幾何形狀，它是非晶體

D．對(duì)任何一類與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程進(jìn)行方向的說明，都可以作為熱力學(xué)第二定律的表述

⑵將1ml的純油酸加到500ml的酒精中，待均勻溶解后，用滴管取1ml油酸酒精溶液，讓其自然滴出，共200滴．現(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤內(nèi)，待油膜充分展開后，測得油膜的面積為200cm²，則估算油酸分子的大小是  ▲  m（保留一位有效數(shù)字）．

⑶如圖所示，一直立的汽缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定量的理想氣體，活塞橫截面積為S，汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁是導(dǎo)熱的，開始活塞被固定，打開固定螺栓K，活塞下落，經(jīng)過足夠長時(shí)間后，活塞停在B點(diǎn)，已知AB=h，大氣壓強(qiáng)為p₀，重力加速度為g．

①求活塞停在B點(diǎn)時(shí)缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)；

②設(shè)周圍環(huán)境溫度保持不變，求整個(gè)過程中通過缸壁傳遞的熱量Q（一定量理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定）．

B．(選修3-4試題)

⑴（4分）下列說法正確的是  ▲  

A．泊松亮斑有力地支持了光的微粒說，楊氏干涉實(shí)驗(yàn)有力地支持了光的波動(dòng)說。

B．從接收到的高頻信號(hào)中還原出所攜帶的聲音或圖像信號(hào)的過程稱為解調(diào)

C．當(dāng)波源或者接受者相對(duì)于介質(zhì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，接受者往往會(huì)發(fā)現(xiàn)波的頻率發(fā)生了變化，這種現(xiàn)象叫多普勒效應(yīng)。

D．考慮相對(duì)論效應(yīng)，一條沿自身長度方向運(yùn)動(dòng)的桿，其長度總比桿靜止時(shí)的長度小

⑵如圖所示，真空中有一頂角為75^o，折射率為n =的三棱鏡．欲使光線從棱鏡的側(cè)面AB進(jìn)入，再直接從側(cè)面AC射出，求入射角θ的取值范圍為   ▲   。

⑶(4分) 一列向右傳播的簡諧橫波在某時(shí)刻的波形圖如圖所示。波速大小為0.6m/s，P質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)x = 96cm。求：

①波源O點(diǎn)剛開始振動(dòng)時(shí)的振動(dòng)方向和波的周期；

②從圖中狀態(tài)為開始時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P第一次達(dá)到波峰時(shí)間。

C．(選修模塊3-5)(12分)

⑴．氦原子被電離一個(gè)核外電子，形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子。已知基態(tài)的氦離子能量為E₁ =－54.4eV，氦離子能級(jí)的示意圖如圖所示。在具有下列能量的光子中，不能被基態(tài)氦離子吸收的是   ▲ 

A．60.3eV          B． 51.0 eV

C．43.2eV          D．54.4 eV

⑵一個(gè)靜止的，放出一個(gè)速度為2.22×10⁷m/s的粒子，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)新核，并釋放出頻率為ν=3×10¹⁹Hz的γ光子。寫出這種核反應(yīng)方程式   ▲   ；這個(gè)核反應(yīng)中產(chǎn)生的新核的速度為  ▲  ；因γ輻射而引起的質(zhì)量虧損為  ▲  。(已知普朗克常量h=6.63×10^-34J·s)

⑶如圖，滑塊A、B的質(zhì)量分別為m₁與m₂，m₁＜m₂，置于光滑水平面上，由輕質(zhì)彈簧相連接，用一輕繩把兩滑塊拉至最近，彈簧處于最大壓縮狀態(tài)后綁緊，接著使兩滑塊一起以恒定的速度v₀向右滑動(dòng)．運(yùn)動(dòng)中某時(shí)刻輕繩突然斷開，當(dāng)彈簧恢復(fù)到其自然長度時(shí)，滑塊A的速度正好為零。則：

①彈簧第一次恢復(fù)到自然長度時(shí)，滑塊B的速度大小為   ▲ ；

②從輕繩斷開到彈簧第一次恢復(fù)到自然長度的過程中，彈簧釋放的彈性勢(shì)能E_p =   ▲ 。

 選做題(請(qǐng)從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡上把所選題目對(duì)應(yīng)字母后的方框涂滿涂黑．如都作答，則按A、B兩小題評(píng)分．)

A．(選修模塊3-3)(12分)

⑴下列說法中正確的是  ▲ 

A．液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，液體表面存在張力

B．?dāng)U散運(yùn)動(dòng)就是布朗運(yùn)動(dòng)

C．蔗糖受潮后會(huì)粘在一起，沒有確定的幾何形狀，它是非晶體

D．對(duì)任何一類與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程進(jìn)行方向的說明，都可以作為熱力學(xué)第二定律的表述

⑵將1ml的純油酸加到500ml的酒精中，待均勻溶解后，用滴管取1ml油酸酒精溶液，讓其自然滴出，共200滴．現(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤內(nèi)，待油膜充分展開后，測得油膜的面積為200cm²，則估算油酸分子的大小是  ▲  m（保留一位有效數(shù)字）．

⑶如圖所示，一直立的汽缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定量的理想氣體，活塞橫截面積為S，汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁是導(dǎo)熱的，開始活塞被固定，打開固定螺栓K，活塞下落，經(jīng)過足夠長時(shí)間后，活塞停在B點(diǎn)，已知AB=h，大氣壓強(qiáng)為p₀，重力加速度為g．

①求活塞停在B點(diǎn)時(shí)缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)；

②設(shè)周圍環(huán)境溫度保持不變，求整個(gè)過程中通過缸壁傳遞的熱量Q（一定量理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定）．

B．(選修3-4試題)

⑴（4分）下列說法正確的是  ▲  

A．泊松亮斑有力地支持了光的微粒說，楊氏干涉實(shí)驗(yàn)有力地支持了光的波動(dòng)說。

B．從接收到的高頻信號(hào)中還原出所攜帶的聲音或圖像信號(hào)的過程稱為解調(diào)

C．當(dāng)波源或者接受者相對(duì)于介質(zhì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，接受者往往會(huì)發(fā)現(xiàn)波的頻率發(fā)生了變化，這種現(xiàn)象叫多普勒效應(yīng)。

D．考慮相對(duì)論效應(yīng)，一條沿自身長度方向運(yùn)動(dòng)的桿，其長度總比桿靜止時(shí)的長度小

⑵如圖所示，真空中有一頂角為75^o，折射率為n =的三棱鏡．欲使光線從棱鏡的側(cè)面AB進(jìn)入，再直接從側(cè)面AC射出，求入射角θ的取值范圍為   ▲   。

⑶(4分) 一列向右傳播的簡諧橫波在某時(shí)刻的波形圖如圖所示。波速大小為0.6m/s，P質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)x = 96cm。求：

①波源O點(diǎn)剛開始振動(dòng)時(shí)的振動(dòng)方向和波的周期；

②從圖中狀態(tài)為開始時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P第一次達(dá)到波峰時(shí)間。

C．(選修模塊3-5)(12分)

⑴．氦原子被電離一個(gè)核外電子，形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子。已知基態(tài)的氦離子能量為E₁ =－54.4 eV，氦離子能級(jí)的示意圖如圖所示。在具有下列能量的光子中，不能被基態(tài)氦離子吸收的是   ▲ 

A．60.3 eV          B． 51.0 eV

C．43.2 eV          D．54.4 eV

⑵一個(gè)靜止的，放出一個(gè)速度為2.22×10⁷m/s的粒子，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)新核，并釋放出頻率為ν=3×10¹⁹Hz的γ光子。寫出這種核反應(yīng)方程式    ▲   ；這個(gè)核反應(yīng)中產(chǎn)生的新核的速度為  ▲  ；因γ輻射而引起的質(zhì)量虧損為  ▲  。(已知普朗克常量h=6.63×10^-34J·s)

⑶如圖，滑塊A、B的質(zhì)量分別為m₁與m₂，m₁＜m₂，置于光滑水平面上，由輕質(zhì)彈簧相連接，用一輕繩把兩滑塊拉至最近，彈簧處于最大壓縮狀態(tài)后綁緊，接著使兩滑塊一起以恒定的速度v₀向右滑動(dòng)．運(yùn)動(dòng)中某時(shí)刻輕繩突然斷開，當(dāng)彈簧恢復(fù)到其自然長度時(shí)，滑塊A的速度正好為零。則：

①彈簧第一次恢復(fù)到自然長度時(shí)，滑塊B的速度大小為   ▲ ；

②從輕繩斷開到彈簧第一次恢復(fù)到自然長度的過程中，彈簧釋放的彈性勢(shì)能E_p =   ▲ 。

（共20分）

   （1）為解決樓道的照明，在樓道內(nèi)安裝一個(gè)傳感器與電燈控制電路相接，當(dāng)樓道內(nèi)有人走動(dòng)而發(fā)出聲響時(shí)，電燈即被接通電源而發(fā)光，這種傳感器輸入的是         信號(hào)，經(jīng)過傳感器轉(zhuǎn)換后，輸出的是          信號(hào)。

   （2）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測定滑塊與木板問動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)。裝置如圖1所示，        其中M為滑塊，m和m′是質(zhì)量可調(diào)的片碼，細(xì)繩和滑輪的質(zhì)量都可以忽略不計(jì)。實(shí)驗(yàn)過程中，該同學(xué)在片碼總質(zhì)量m+ m′=m₀保持不變的條件下，改變m和m′的大小，測出不同，m下系統(tǒng)的加速度，然后通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析就可以求出滑塊和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。

①在實(shí)驗(yàn)器材方面，該同學(xué)選擇了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、每片質(zhì)量為150g的片碼總共10片、滑  塊、木板、滑輪各一個(gè)、細(xì)線若干。，除此以外根據(jù)本實(shí)驗(yàn)所要測量的物理量，你認(rèn)為除了該同學(xué)已選擇的儀器以外，在下列備選儀器中還需要：           (填寫字母代號(hào)即可)。

       A：秒表    B：毫米刻度尺          C：學(xué)生用直流電源     D：學(xué)生用交流電源

       ②以下是為了測量滑塊的加速度，由實(shí)驗(yàn)得來的一條紙帶。從比較清晰的O點(diǎn)開始，該同學(xué)每數(shù)5個(gè)點(diǎn)做為一個(gè)汁數(shù)點(diǎn)，它們分別為：A、B、C、D、E、F等，測量出各相鄰  計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，如圖2所示。根據(jù)這條紙帶，求出這次實(shí)驗(yàn)時(shí)滑塊的加速度為：

             m／s²(結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位)。

       ③在實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理過程中，該同學(xué)以片碼m的質(zhì)量為橫軸，以系統(tǒng)的加速度a為縱軸，繪制了如下圖3所示的實(shí)驗(yàn)圖線。

        理論和實(shí)驗(yàn)均已證明，在滑動(dòng)的條件下，a和m是一次函數(shù)關(guān)系，即可以寫成：

                。a=km+c（式中的k和c為常數(shù)）的形式。那么，本實(shí)驗(yàn)中的常數(shù)具體表達(dá)式因數(shù)肚：k=              ，c=         ；結(jié)合本實(shí)驗(yàn)圖線得出的滑塊與木板問的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=            。