题目内容
选修题3-5（1）太阳内部有多种热核反应，其中的一个反应方程是：21H+31H→42He+x．若已知21H的质量为m1，31H的质量为m2，42He的质量为m3，x的质量为m4，则下列说法中正确的是：
A．x是中子
B．21H和31H在常温下就能够发生聚变
C．这个反应释放的核能为△E=（m1+m2-m3-m4）c2
D．我国大亚湾核电站就是利用轻核的聚变释放的能量来发电的
（2）质量为mB=2kg的平板车B上表面水平，开始时静止在光滑水平面上，在平板车左端静止着一块质量为mA=2kg的物体A，一颗质量为m=0.01kg的子弹以v=600m/s的水平初速度瞬间射穿A后，速度变为v=100m/s，已知A，B之间的动摩擦因数不为零，且A与B最终达到相对静止．求：
①物体A的最大速度vA；
②平板车B的最大速度vB．
（2）①子弹射穿A后瞬间，A的速度最大．根据动量守恒定律求解物体A的最大速度vA；
②子弹射穿物体A后，A获得了速度，将相对于小车B向右运动，受到小车水平向左的滑动摩擦力而做匀减速运动，小车受到水平向右的滑动摩擦力而做匀加速运动，当两者速度相等时，一起做匀速直线运动，小车的速度达到最大，由子弹、A、B组成的系统动量守恒求解车的最大速度．
解答：解：（1）A、根据质量数守恒和电荷数守恒得到，x的质量数为1，电荷数为0，则x是中子．故A正确．
B、21H和31H在常温下不能发生聚变，只有在高温下才能发生聚变．故B错误．
C、该方程的质量亏损为△m=m1+m2-m3-m4，△E=△mc2=（m1+m2-m3-m4）c2，故C正确．
D、我国大亚湾核电站就是利用重核的裂变释放的能量来发电的．故D错误．
故选AC
（2）子弹射穿物体A后，A获得了速度，将相对于小车B向右运动，受到小车水平向左的滑动摩擦力而做匀减速运动，小车受到水平向右的滑动摩擦力而做匀加速运动，当两者速度相等时，一起做匀速直线运动，小车的速度达到最大，则在子弹射穿A后瞬间A的速度最大．
由子弹、A组成的系统动量守恒得：
mv=mv+mAvA，
解得：vA=2.5m/s
由子弹、A、B组成的系统动量守恒得：
mv=mv+（mA+mB）vB，
解得：vB=1.25m/s
答：（1）AC；
（2）①物体A的最大速度vA是2.5m/s．②平板车B的最大速度vB是1.25m/s．
点评：对于核反应方程，根据质量数守恒和电荷数守恒进行配平，确定x是何种粒子．对于力学综合题，把握运动过程的规律是关键，子弹打击木块的过程，动量守恒是基本规律．
百年学典课时学练测系列答案
（选修模块3—5）
【小题1】以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是 （ ）
| A．天然放射现象中发出的三种射线是从原子核内放出的看不见的射线 |
| B．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的光强太小 |
| C．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，但原子的能量增大 |
D．原子核发生一次 衰变，该原子外层就失去一个电子 |
圆弧的上端，求：
（i）小球的初速度v0是多少?
（ii）滑块获得的最大速度是多少?
【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两题，并在答题卡相应的答题区域内作答．若三题都做，则按A、B两题评分．
A．(选修模块3—3)（12分）
（1）利用油酸在水面上形成一单分子层油膜的实验，估测分子直径的大小．有以下的实验步骤：
A、在边长约40cm的浅盘里倒入自来水，深约2cm，将少许痱子粉均匀地轻轻撒在水面上；
B、将5mL的油酸倒入盛有酒精的玻璃杯中，盖上盖并摇动，使油酸均匀溶解形成油酸酒精溶液，读出该溶液的体积为V(mL)
C、用滴管往盘中水面上滴1滴油酸酒精溶液．由于酒精溶于水而油酸不溶于水，于是该滴中的油酸就在水面上散开，形成油酸薄膜；
D、用滴管将油酸酒精溶液一滴一滴地滴人空量杯中，记下当杯中溶液达到1 mL时的总滴数n；
E、取下玻璃板放在方格纸上，量出该单分子层油酸膜的面积S(cm2)．
F、将平板玻璃放在浅方盘上，待油酸薄膜形状稳定后可认为已形成单分子层油酸膜．用彩笔将该单分子层油酸膜的轮廓画在玻璃板上．
①完成该实验的实验步骤顺序应该是 ▲ ．
②在估算油酸分子直径大小时，可将分子看成球形．用以上实验步骤中的数据和符号表示，油酸分子直径的大小约为d＝ ▲ cm．
（2）在油膜法测分子直径的实验中，用盆口直径为0.4m的面盆盛水，要让油酸滴在水面上散成单分子的油酸膜，那么油酸体积不能大于多少 ▲ m3，实验中可以先把油酸稀释成油酸溶液，再用特制滴管把这种油酸滴1滴到水面上.若测得1mL油酸溶液为120滴，那么1mL油酸至少应稀释成
▲ mL的油酸溶液．
（3）质量为6.0kg、温度为-20oC的冰全部变成30oC的水，后在常温下（30oC）全部蒸发为水蒸气，整个过程需要吸收多少热量？（设水在常温下的汽化热为L =2.4×106J/kg，冰的比热容为2.1×103J/kgoC，水的比热容为4.2×103J/kgoC，冰的熔化热为
=3.34×105J/kg）
B．(选修模块3—4)（12分）
（1）在以下各种说法中，正确的是 ▲
A．一单摆做简谐运动，摆球的运动周期不随摆角和摆球质量的改变而改变
B．光的偏振现象说明光具有波动性，实际上，所有波动形式都可以发生偏振现象．
C．横波在传播过程中，波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期
D．变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场
E．在光的双逢干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄
F．真空中光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源、观察者间的相对运动没有关系
G．火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁
H．光导纤维有很多的用途，它由内芯和外套两层组成，外套的折射率比内芯要大
（2）有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室，各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了T2～L图像，如图甲所示．去北大的同学所测实验结果对应的图线是 ▲ （选填“A”或“B”）．另外，在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图像（如图乙所示），由图可知，两单摆摆长之比
▲ ．
 |
（3）如图所示，一截面为正三角形的棱镜，其折射率为
．今有一束单色光
射到它的一个侧面，经折射后与底边平行，再射向另一侧面后射出．试求
出射光线相对于第一次射向棱镜的入射光线偏离了多少角度？
C．(选修模块3—5)（12分）
(1)下列说法正确的是 ▲
A、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应
B、汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构
C、一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短
D、按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增大
E、E=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比
F、 β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的
（2）在光滑的水平面上有甲、乙两个物体发生正碰，已知甲的质量为1kg，乙的质量为3kg，碰前碰后的位移时间图像如图所示，碰后乙的图像没画，则碰后乙的速度大小为 ▲ m/s，碰撞前后乙的速度方向 ▲ （填“变”、“不变”）
（3）从某金属表面逸出光电子的最大初动能
与入射光的频率
的图像如下图所示，则这种金属的截止频率是____▲____HZ；普朗克常量是 _▲___Js．
【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两题，并在答题卡相应的答题区域内作答．若三题都做，则按A、B两题评分．
A．(选修模块3—3)（12分）
（1）利用油酸在水面上形成一单分子层油膜的实验，估测分子直径的大小．有以下的实验步骤：
A、在边长约40cm的浅盘里倒入自来水，深约2cm，将少许痱子粉均匀地轻轻撒在水面上；
B、将5mL的油酸倒入盛有酒精的玻璃杯中，盖上盖并摇动，使油酸均匀溶解形成油酸酒精溶液，读出该溶液的体积为V(mL)
C、用滴管往盘中水面上滴1滴油酸酒精溶液．由于酒精溶于水而油酸不溶于水，于是该滴中的油酸就在水面上散开，形成油酸薄膜；
D、用滴管将油酸酒精溶液一滴一滴地滴人空量杯中，记下当杯中溶液达到1 mL时的总滴数n；
E、取下玻璃板放在方格纸上，量出该单分子层油酸膜的面积S(cm2)．
F、将平板玻璃放在浅方盘上，待油酸薄膜形状稳定后可认为已形成单分子层油酸膜．用彩笔将该单分子层油酸膜的轮廓画在玻璃板上．
①完成该实验的实验步骤顺序应该是 ▲ ．
②在估算油酸分子直径大小时，可将分子看成球形．用以上实验步骤中的数据和符号表示，油酸分子直径的大小约为d＝ ▲ cm．
（2）在油膜法测分子直径的实验中，用盆口直径为0.4m的面盆盛水，要让油酸滴在水面上散成单分子的油酸膜，那么油酸体积不能大于多少 ▲ m3，实验中可以先把油酸稀释成油酸溶液，再用特制滴管把这种油酸滴1滴到水面上.若测得1mL油酸溶液为120滴，那么1mL油酸至少应稀释成
▲ mL的油酸溶液．
（3）质量为6.0kg、温度为-20oC的冰全部变成30oC的水，后在常温下（30oC）全部蒸发为水蒸气，整个过程需要吸收多少热量？（设水在常温下的汽化热为L =2.4×106J/kg，冰的比热容为2.1×103J/kgoC，水的比热容为4.2×103J/kgoC，冰的熔化热为
=3.34×105J/kg）
B．(选修模块3—4)（12分）
（1）在以下各种说法中，正确的是 ▲
A．一单摆做简谐运动，摆球的运动周期不随摆角和摆球质量的改变而改变
B．光的偏振现象说明光具有波动性，实际上，所有波动形式都可以发生偏振现象．
C．横波在传播过程中，波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期
D．变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场
E．在光的双逢干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄
F．真空中光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源、观察者间的相对运动没有关系
G．火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁
H．光导纤维有很多的用途，它由内芯和外套两层组成，外套的折射率比内芯要大
（2）有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室，各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了T2～L图像，如图甲所示．去北大的同学所测实验结果对应的图线是
▲ （选填“A”或“B”）．另外，在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图像（如图乙所示），由图可知，两单摆摆长之比
▲ ．
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（3）如图所示，一截面为正三角形的棱镜，其折射率为
．今有一束单色光
射到它的一个侧面，经折射后与底边平行，再射向另一侧面后射出．试求
出射光线相对于第一次射向棱镜的入射光线偏离了多少角度？
C．(选修模块3—5)（12分）
(1)下列说法正确的是 ▲
A、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应
B、汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构
C、一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短
D、按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增大
E、E=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比
F、 β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的
（2）在光滑的水平面上有甲、乙两个物体发生正碰，已知甲的质量为1kg，乙的质量为3kg，碰前碰后的位移时间图像如图所示，碰后乙的图像没画，则碰后乙的速度大小为 ▲ m/s，碰撞前后乙的速度方向 ▲ （填“变”、“不变”）
（3）从某金属表面逸出光电子的最大初动能
与入射光的频率
的图像如下图所示，则这种金属的截止频率是____▲____HZ；普朗克常量是
_▲___Js．
