如图所示，一细杆与水桶相连，水桶中装有水，水桶与细杆一起在竖直平面内做圆周运动，水桶中水的质量 m=0.5kg，水的重心到转轴 O 的距离 L=50cm，g 取 10m/s²．
（1）若水桶转至最高点时水不流出来，求水桶的最小速率．（结果可用根式表示）
（2）若在最高点时水桶的速率 v=3m/s，求水对桶底的压力大小．

[物理--选修3-5]
（1）下面列出的是两个核反应方程式，X₁和X₂各代表某种粒子．
①

9 4

Be

+

2 1

H

→

10   5

B+X1
②

298   92

U

→

294   90

Th+X2
则以下判断中正确的是
A．X₁是电子，X₂是α粒子               B．X₁是中子，X₂是质子
C．X₁是质子，X₂是中子                D．X₁是中子，X₂是α粒子
（2）云室处在磁感应强度为B的匀强磁场中，一静止的质量为M的原子核在云室中发生一次α衰变．α粒子的质量为m，带电量为q，其运动轨迹在与磁场垂直的平面内．现测得α粒子运动的迹道半径为R，试求在衰变过程中的质量亏损（涉及动量问题时，亏损的质量可忽略不计）．

某同学设计了一个测量长距离电动扶梯加速度的实验，实验装置如图1所示．将一电子健康秤置于水平的扶梯台阶上，实验员站在健康秤上相对健康秤静止．使电动扶梯由静止开始斜向上运动，整个运动过程可分为三个阶段，先加速、再匀速、最终减速停下．已知电动扶梯与水平方向夹角为37°．重力加速g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．某次测量的三个阶段中电子健康秤的示数F随时间t的变化关系，如图2所示．

（1）画出加速过程中实验员的受力示意图；
（2）求该次测量中实验员的质量m；
（3）求该次测量中电动扶梯加速过程的加速度大小a₁和减速过程的加速度大小a₂．

[物理选修3-5模块]
（1）已知金属钙的逸出功为2.7eV，氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于量子数n=4能级状态，则
A．氢原子可能辐射6种频率的光子
B．氢原子可能辐射5种频率的光子
C．有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应
D．有4种频率的辐射光子能使钙发生光电效应
（2）云室处在磁感应强度为B的匀强磁场中，一静止的质量为M的原子核在云室中发生一次α衰变，α粒子的质量为m，带电量为q，其运动轨迹在与磁场垂直的平面内，现测得α粒子运动的轨道半径为R，试求在衰变过程中的质量亏损．（注：涉及动量问题时，亏损的质量可忽略不计）

选做题（请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑，如都作答则按A、B两小题评分．）
A．（选修模块3-3）
（1）下列说法中正确的是
A、被活塞封闭在气缸中的一定质量的理想气体，若体积不变，压强增大，则气缸在单位面积上，单位时间内受到的分子碰撞次数增加
B、晶体中原子（或分子、离子）都按照一定规则排列，具有空间上的周期性
C、分子间的距离r存在某一值r₀，当r大于r₀时，分子间斥力大于引力；当r小于r₀时分子间斥力小于引力
D、由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势
（2）如图所示，一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化，状态A与状态B 的体积关系为V_AV_B（选填“大于”、“小于”或“等于”）； 若从A状态到C状态的过程中气体对外做了100J的功，则此过程中（选填“吸热”或“放热”）

（3）在“用油膜法测量分子直径”的实验中，将浓度为η的一滴油酸溶液，轻轻滴入水盆中，稳定后形成了一层单分子油膜．测得一滴油酸溶液的体积为V₀，形成的油膜面积为S，则油酸分子的直径约为；如果把油酸分子看成是球形的（球的体积公式为V=

1

6

πd3，d为球直径），计算该滴油酸溶液所含油酸分子的个数约为多少．
B．（选修模块3-4）（12分）
（1）下列说法中正确的是
A、光的偏振现象证明了光波是纵波
B、在发射无线电波时，需要进行调谐和解调
C、在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，这是光的干涉现象
D、考虑相对论效应，一条沿自身长度方向运动的杆其长度总比杆静止时的长度长
（2）一列横波沿x轴正方向传播，在t₀=0时刻的波形如图所示，波刚好传到x=3m处，此后x=1m处的质点比x=-1m处的质点（选填“先”、“后”或“同时”）到达波峰位置；若该波的波速为10m/s，经过△t时间，在x轴上-3m～3m区间内的波形与t₀时刻的正好相同，则△t=．

（3）如图所示的装置可以测量棱镜的折射率，ABC表示待测直角棱镜的横截面，棱镜的顶角为α，紧贴直角边AC是一块平面镜，一光线SO射到棱镜的AB面上，适当调整SO的方向，当SO与AB成β角时，从AB面射出的光线与SO重合，则棱镜的折射率n为多少？

C．（选修模块3-5）
（1）下列说法正确的是．
A、黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关
B、普朗克提出了物质波的概念，认为一切物体都具有波粒二象性．
C、波尔理论的假设之一是原子能量的量子化
D、氢原子辐射出一个光子后能量减小，核外电子的运动加速度减小
（2）如图所示是研究光电效应规律的电路．图中标有A和K的为光电管，其中K为阴极，A为阳极．现接通电源，用光子能量为10.5eV的光照射阴极K，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为6.0V；则光电管阴极材料的逸出功为eV，现保持滑片P位置不变，增大入射光的强度，电流计的读数．（选填“为零”、或“不为零”）
（3）快中子增殖反应堆中，使用的核燃料是钚239，裂变时释放出快中子，周围的铀238吸收快中子后变成铀239，铀239（₉₂²³⁹U）很不稳定，经过次β衰变后变成钚239（₉₄²³⁹Pu），写出该过程的核反应方程式：．设静止的铀核₉₂²³⁹U发生一次β衰变生成的新核质量为M，β粒子质量为m，释放出的β粒子的动能为E₀，假设衰变时能量全部以动能形式释放出来，求一次衰变过程中的质量亏损．