[物理--选修3-5]
（1）据2011年3月14日法新社报道，日本核泄漏事故正在加剧，福岛第一核电站3号机组可能已经出现“堆芯熔毁”现象，3号机组所用核燃料为铀₉₂²³⁸U和钚₉₄²³⁹p_u，下列关于该核泄漏事件的分析正确的是

 

A．铀238俘获中子形成铀239，再经一次β衰变，可成为原子反应堆中的燃料钚239
B．钚的半衰期为24100年，则24100年后泄漏物质中钚原子的总数将降低为原来的

1

4

C．₉₄²³⁹p_u衰变时放出的α射线比β射线的贯穿本领强
D．在核泄漏的地区由于受到大剂量辐射，会出现癌症、甲状腺病患者增多的现象
（2）在光滑的水平面上有a、b两球，其质量分别是m_a、m_b，两球在t₁时刻发生正碰，并且在碰撞过程中无机械能损失，两球在碰撞前后的速度图象如图所示．下列关系正确的是

 

A．m_a＞m_b　　　          B．m_a＜m_b
C．m_a=m_b　　         　D．无法判断．

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（1）北京时间2011年3月11日13时46分，在日本本州岛附近海域发生里氏9.0级强烈地震，地震和海啸引发福岛第一核电站放射性物质泄漏，其中放射性物质碘131的衰变方程为

131

53

I→

131

54

Xe+Y．根据有关放射性知识，下列说法正确的是
A．Y粒子为β粒子
B．

131

53

I的半衰期大约是8天，则若取4个碘原子核，经16天就一定剩下1个碘原子核了
C．生成的

131

54

Xe处于激发态，还会放射γ射线．γ射线的穿透能力最强，电离能力也最强
D．

131

53

I中有53个质子和131个中子
（2）在光滑的水平面上有a、b两球，其质量分别是m_a、m_b，两球在t₁时刻发生正碰，并且在碰撞过程中无机械能损失，两球在碰撞前后的速度图象如图所示．下列关系正确的是

 

A．m_a＞m_b　　　 B．m_a＜m_b C．m_a=m_b　　 　D．无法判断．

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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).解题指导：①造成题中现象的原因最可能是单缝和双缝不平行。

   ②根据游标卡尺的读数原理可知读数分别为11.4 mm、16.7 mm。实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是减小测量的绝对误差（或提高测量的精确度）。根据=可得，波长，代入数据得，= 6.6 × 10 ^{? 7 m}。当改用蓝光照射时，由于蓝光的波长短，故条纹间距变小。

19（2）、解题指导：因为待测电流表A₁的满偏电流I_g = 2.5 mA，内阻约为50，则满偏电压U_g = I_gR = 0.125 V，而标准伏特表量程为15V，显然太大，则电压表读数误差过大，（甲）图不可，取（乙）图，对（乙）电路有= (I₂ ? I₁) R₁/I₁。（丙）图中，当电键接通a时，R₂与电流表A₁串联，可等效为A₁的内阻的一部分，而R₁则成为并联电阻，由电流表的改装原理：R_并 =可知，当R_并一定，R_g增大时，N必增大，则对应量程为3 A；当电键接b时，对应量程为0.6 A，则R₁ + R₂ = R_A/( ? 1)，其中= 0.6 / (2.5 × 10 ^{? 3} ) = 240，代入计算有R_A : (R₁ + R₂) = 239 : 1。

三、计算题：（要求适当的文字说明）

20. （18分）    （1）    重力mg，竖直向下

    支撑力N，垂直斜面向上    安培力F，沿斜面向上

    （2）当ab杆速度为v时，感应电动势，此时电路中电流

    ab杆受到安培力

    根据牛顿运动定律，有

    （3）当时，ab杆达到最大速度

21、解题指导：（1）当R_x = 0时，U₁ = 0，对应电流为I₁ = 1 A，由闭合电路欧姆定律得，E = I₁ × (R₀ + r)   ①

当R_x为最大值时，U₂ = 3 V，对应电流I₂ = 0.75 A，有

E = I₂ × (R₀ + r) + U₂  ②

R_x的最大值为R_xm == 4

由①②两式代入数据得，E = 12 V，r = 10。

   （2）电源的输出功率：P_输出=(R_x + R₀)

       当R_x + R₀ = r时，电源有最大输出功率，但（R_x + R₀）恒小于r，由输出功率随外电阻变化的关系知，当（R_x + R₀）取最大值时输出功率最大，即P_输出=(R_xm + R₀) = 。

22、解题指导：（1）如图3 ? 54所示，电子由P点到M点受电场力作用做类平抛运动，电子从M点刚进入磁场时的速度v = v₀ / cos 45°=v₀          ①

由动能定理得           ②

由①②式解得：h =。        ③

   （2）由题意，电子由M点进入磁场后受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，从N点离开磁场，再由N点做匀速直线运动返回P点。

       设电子由P点到M点历时t₁，则vsin45°= at₁       ④

       a = Ee/m        ⑤           OM = v₀t 1            ⑥

       由几何关系知电子在磁场中历时t₂ = 3T/4 =          ⑦

由N点到P点有h = vt₃         ⑧

由①③④⑤⑥⑦⑧解得，t = t₁ + t₂ + t₃ =    ⑨

由牛顿第二定律得，evB = mv²/R              ⑩

由几何关系知ON = h，MN = MO + ON，(MN)² = R² + R²

联立以上各式得，B = 4E/ 3v₀，t = (4 + 3)。

29(1)答案：④   29（2）答案②