某同学用如图所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律．实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹．再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作10次，得到了如图所示的三个落地点．

（1）请你叙述用什么方法找出落地点的平均位置？．并在图中读出OP=．
（2）已知m_A：m_B=2：1，碰撞过程中动量守恒，则由图可以判断出R是球的落地点，P是球的落地点．
（3）用题中的字母写出动量守恒定律的表达式．

[选做题]
（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）质量为M的小车左端放有质量为m的铁块且M＞m，以共同速度v沿光滑水平面向竖直墙运动，车与墙碰撞的时间极短，不计动能损失．铁块与小车之间的动摩擦因数μ，车长为L，铁块不会到达车的右端，最终相对静止．
①求小车与铁块的最终速度；
②求整个过程中摩擦生热是多少？

（选做题）（请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡相应的答题区域内作答，如都作答则按A、B两小题评分）
A．（选修模块3-3）
封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D，其体积V与热力学温度关T系如图所示，该气体的摩尔质量为M，状态A的体积为V₀，温度为T₀，O、A、D三点在同一直线上，阿伏伽德罗常数为N_A．
（1）由状态A变到状态D过程中
A．气体从外界吸收热量，内能增加
B．气体体积增大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少
C．气体温度升高，每个气体分子的动能都会增大
D．气体的密度不变
（2）在上述过程中，气体对外做功为5J，内能增加9J，则气体（选“吸收”或“放出”）热量J．
（3）在状态D，该气体的密度为ρ，体积为2V₀，则状态D的温度为多少？该气体的分子数为多少？
B．（选修模块3-4）
（1）下列说法中正确的是
A．X射线穿透物质的本领比γ射线更强
B．在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调谐
C．根据宇宙大爆炸学说，遥远星球发出的红光被地球接收到时可能是红外线
D．爱因斯坦狭义相对论指出：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的
（2）如图所示，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，∠A=30°，棱镜材料的折射率n=

3

．在此截面所在的平面内，空气中的一条光线平行于底边AB从AC边上的M点射入棱镜，经折射射到AB边．光线从AC边进入棱镜时的折射角为，试判断光线能否从AB边射出，（填“能”或“不能”）．
（3）一列简谐横波由P点向Q点沿直线传播，P、Q两点相距1m．甲、乙分别为P、Q两质点的振动图象，如图所示，如果波长λ＞1m，则波的传播速度为多少？

C．（选修模块3-5）
（1）一个质子以1.0×10⁷m/s的速度撞入一个静止的铝原子核后被俘获，铝原子核变为硅原子核，已知铝核的质量是质子的27倍，硅核的质量是质子的28倍，则下列判断中正确的是．
A．核反应方程为₁₃²⁷Al+₁¹H→₁₄²⁸Si
B．核反应方程为₁₃²⁷Al+₀¹n→₁₄²⁸Si
C．硅原子核速度的数量级为10⁷m/s，方向跟质子的初速度方向一致
D．硅原子核速度的数量级为10⁵m/s，方向跟质子的初速度方向一致
（2）目前，日本的“核危机”引起了全世界的瞩目，核辐射放出的三种射线超过了一定的剂量会对人体产生伤害．三种射线穿透物质的本领由弱到强的排列是
A．α射线，β射线，γ射线
B．β射线，α射线，γ射线
C．γ射线，α射线，β射线
D．γ射线，β射线，α射线
（3）太阳能量来源于太阳内部氢核的聚变，设每次聚变反应可以看作是4个氢核（₁¹H）结合成1个氦核（₂⁴He），同时释放出正电子（₁⁰e）．已知氢核的质量为m_P，氦核的质量为m_α，正电子的质量为m_e，真空中光速为c．计算每次核反应中的质量亏损及氦核的比结合能．

在实验室里为了验证动量守恒定律，一般采用如图所示装置：
（1）为了保证小球做平抛运动，必须调整斜槽使．
（2）若入射小球质量为m₁，半径为r₁；被碰小球质量为m₂，
半径为r₂，则 m₁m₂，r₁r₂ （填“＞”，“＜”或“=”）
（3）入射球每次从滚下；
（4）碰撞过程中动量守恒，则由图可以判断出P是小球落地点，M是小球的落地点．
（5）找小球落地点时，一定要重复多次，找出小球落地点的平均位置，其方法是_．
（6）用题中的字母写出体现动量守恒定律的表达式：．

实验填空题

（1）在做“验证牛顿第二定律”的实验时（装置如图1所示）下列说法中正确的是
A．平衡运动系统的摩擦力时，应把装砂的小桶通过定滑轮拴在小车上
B．连接砂桶和小车的轻绳应和长木板保持平行
C．当改变小车或砂桶质量时应再次平衡摩擦力
D．小车应靠近打点计时器，且应先接通电源再释放小车
（2）用图2所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻．电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R₀起保护作用．除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：
（a） 电流表（量程0.6A、3A）；             
（b） 电压表（量程3V、15V）
（c） 定值电阻（阻值1Ω、额定功率5W）    
（d） 定值电阻（阻值100Ω，额定功率200W）
（e） 滑动变阻器（阴值范围0--10Ω、额定电流2A）
（f） 滑动变阻器（阻值范围0--100Ω、额定电流1A）
那么
①要正确完成实验，电压表的量程应选择V，电流表的量程应选择A； R₀应选择Ω的定值电阻，R应选择阻值范围是Ω的滑动变阻器．
②误差分析：电动势的测量值E_测真实值E_真；内阻的测量值r_测真实值r_真（选填＞、＜或=）
③根据实验记录的数据画出的U-I图线如图3所示，从图线可得出干电池的电动势为V，待测干电池的内电阻为Ω．