如图所示，在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆形轨道，外圆ABCD的光滑，内圆A′B′C′D′的上半部分B′C′D′粗糙，下半部分B′A′D′光滑。一质量m=0.1kg的小球从轨道的最低点A，以初速度v₀向右运动，球的尺寸略小于两圆间距，球运动的半径R=0.2m，取g=10m/s²。

（1）若要使小球始终紧贴外圆做完整的圆周运动，初速度v₀至少为多少？

（2）若v₀=3m/s，经过一段时间小球到达最高点，内轨道对小球的支持力N=1N，则小球在这段时间内克服摩擦力做的功是多少？

（3）若v₀=3m/s，经过足够长的时间后，小球经过最低点A时受到的支持力为多少？小球在整个运动过程中减少的机械能是多少？

(本题12分。第一小题3分。第2小题3分，第3小题6分)

如图所示，在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆形轨道，外圆ABCD的光滑，内圆A′B′C′D′的上半部分B′C′D′粗糙，下半部分B′A′D′光滑。一质量m=0.1kg的小球从轨道的最低点A，以初速度v₀向右运动，球的尺寸略小于两圆间距，球运动的半径R=0.2m，取g=10m/s²。

（1）若要使小球始终紧贴外圆做完整的圆周运动，初速度v₀至少为多少？
（2）若v₀=3m/s，经过一段时间小球到达最高点，内轨道对小球的支持力N=1N，则小球在这段时间内克服摩擦力做的功是多少？
（3）若v₀=3m/s，经过足够长的时间后，小球经过最低点A时受到的支持力为多少？小球在整个运动过程中减少的机械能是多少？
(本题12分。第一小题3分。第2小题3分，第3小题6分)

如图所示，在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆形轨道，外圆ABCD的光滑，内圆A′B′C′D′的上半部分B′C′D′粗糙，下半部分B′A′D′光滑。一质量m=0.1kg的小球从轨道的最低点A，以初速度v₀向右运动，球的尺寸略小于两圆间距，球运动的半径R=0.2m，取g=10m/s²。

（1）若要使小球始终紧贴外圆做完整的圆周运动，初速度v₀至少为多少？
（2）若v₀=3m/s，经过一段时间小球到达最高点，内轨道对小球的支持力N=1N，则小球在这段时间内克服摩擦力做的功是多少？
（3）若v₀=3m/s，经过足够长的时间后，小球经过最低点A时受到的支持力为多少？小球在整个运动过程中减少的机械能是多少？
(本题12分。第一小题3分。第2小题3分，第3小题6分)

 本题包括A、B、C三小题，请选定其中两题，并在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）如图所示，一定质量的理想气体分别在温度T₁和T₂情形下做等温变化的p-V图像，则下列关于T₁和T₂大小的说法，正确的是　▲　．

A．T₁大于T₂                       B．T₁小于T₂

C．T₁等于T₂                       D．无法比较

（2）如图甲所示，将封有一定质量空气的密闭塑料袋从海拔500m、气温为18℃的山脚下带到海拔3200m、气温为10℃的山顶上，情形如图乙所示。图　▲　(选填“甲”或“乙”)中袋中气体分子平均动能大。从甲图到乙图过程中，袋内气体减小的内能　▲　(选填“大于”、“等于”或“小于”)气体放出的热量。

（3）如图所示，IBM的科学家在铜表面将48个铁原子排成圆圈，形成半径为7.13nm的“原子围栏”，相邻铁原子间有间隙。估算原子平均间隙的大小。结果保留一位有效数字。已知铁的密度，摩尔质量是，阿伏加德罗常数。

B．(选修模块3－4)(12分)

（1）列车静止时，车厢长度与沿轨道方向排列的相邻电线杆间距离相等。当列车以接近光速行驶，车上的乘客观测车厢长度与相邻电线杆间距离，所得出的结论是　▲　。

A．车厢长度大于相邻电线杆间距离

B．车厢长度小于相邻电线杆间距离

C．向前观测时车厢长度小于相邻电线杆间距离

D．向后观测时车厢长度小于相邻电线杆间距离

（2）湖面上停着一条船，一个人观测到每隔5s有一个波峰经过这条船，相邻波峰间的距离是60m。这列波的频率是　▲　Hz，水波的波速是　▲　m/s。

（3）如图所示，在一厚度为d的门中安放一长度与门厚度相同的玻璃圆柱体，其直径为l。玻璃圆柱体的折射率为，且。求从右侧中心点P通过玻璃圆柱体能看到门外的角度范围。

C．(选修模块3－5)(12分)

（1）原子核的比结合能与核子数的关系如图所示。核子组合成原子核时　▲　。

A．小质量数的原子核质量亏损最大

B．中等质量数的原子核质量亏损最大

C．大质量数的原子核质量亏损最大

D．不同质量数的原子核质量亏损相同

（2）在核反应堆中用石墨做慢化剂使中子减速，中子以一定速度与静止碳核发生正碰，碰后中子反向弹回，则碰后碳核的运动方向与此时中子运动的方向　▲　(选填“相反”或“相同”)，碳核的动量　▲　(选填“大于”、“等于”或“小于”) 碰后中子的动量。

（3）氢原子的能级如图所示。原子从能级n=3向n=1跃迁所放出的光子，正好使某种金属材料产生光电效应。有一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁时所发出的光照射该金属。求该金属的截止频率和产生光电子最大初动能的最大值。普朗克常量，结果保留两位有效数字。

 本题包括A、B、C三小题，请选定其中两题，并在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）如图所示，一定质量的理想气体分别在温度T₁和T₂情形下做等温变化的p-V图像，则下列关于T₁和T₂大小的说法，正确的是　▲　．

A．T₁大于T₂                       B．T₁小于T₂

C．T₁等于T₂                       D．无法比较

（2）如图甲所示，将封有一定质量空气的密闭塑料袋从海拔500m、气温为18℃的山脚下带到海拔3200m、气温为10℃的山顶上，情形如图乙所示。图　▲　(选填“甲”或“乙”)中袋中气体分子平均动能大。从甲图到乙图过程中，袋内气体减小的内能　▲　(选填“大于”、“等于”或“小于”)气体放出的热量。

（3）如图所示，IBM的科学家在铜表面将48个铁原子排成圆圈，形成半径为7.13nm的“原子围栏”，相邻铁原子间有间隙。估算原子平均间隙的大小。结果保留一位有效数字。已知铁的密度，摩尔质量是，阿伏加德罗常数。

B．(选修模块3－4)(12分)

（1）列车静止时，车厢长度与沿轨道方向排列的相邻电线杆间距离相等。当列车以接近光速行驶，车上的乘客观测车厢长度与相邻电线杆间距离，所得出的结论是　▲　。

A．车厢长度大于相邻电线杆间距离

B．车厢长度小于相邻电线杆间距离

C．向前观测时车厢长度小于相邻电线杆间距离

D．向后观测时车厢长度小于相邻电线杆间距离

（2）湖面上停着一条船，一个人观测到每隔5s有一个波峰经过这条船，相邻波峰间的距离是60m。这列波的频率是　▲　Hz，水波的波速是　▲　m/s。

（3）如图所示，在一厚度为d的门中安放一长度与门厚度相同的玻璃圆柱体，其直径为l。玻璃圆柱体的折射率为，且。求从右侧中心点P通过玻璃圆柱体能看到门外的角度范围。

C．(选修模块3－5)(12分)

（1）原子核的比结合能与核子数的关系如图所示。核子组合成原子核时　▲　。

A．小质量数的原子核质量亏损最大

B．中等质量数的原子核质量亏损最大

C．大质量数的原子核质量亏损最大

D．不同质量数的原子核质量亏损相同

（2）在核反应堆中用石墨做慢化剂使中子减速，中子以一定速度与静止碳核发生正碰，碰后中子反向弹回，则碰后碳核的运动方向与此时中子运动的方向　▲　(选填“相反”或“相同”)，碳核的动量　▲　(选填“大于”、“等于”或“小于”) 碰后中子的动量。

（3）氢原子的能级如图所示。原子从能级n=3向n=1跃迁所放出的光子，正好使某种金属材料产生光电效应。有一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁时所发出的光照射该金属。求该金属的截止频率和产生光电子最大初动能的最大值。普朗克常量，结果保留两位有效数字。