可控?zé)岷司圩兎磻?yīng)堆產(chǎn)生能雖的方式和太陽(yáng)類似，因此，它被俗稱為“人造太陽(yáng)”．熱核反應(yīng)的發(fā)生，需耍兒千萬(wàn)度以上的高溫，因而反應(yīng)中的大量帶電粒子沒(méi)有通常意義上的容器可裝．人類正在積極探索各種約束裝置，磁約束托卡馬克裝置就是其中一種．如圖所示為該裝置的簡(jiǎn)化模型．有一個(gè)圓環(huán)形區(qū)域，區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知其截面內(nèi)半徑為R₁=1.0m，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1.0T，被約束粒子的比荷為q/m=4.0×10⁷C/kg，該帶電粒子從中空區(qū)域與磁場(chǎng)交界面的P點(diǎn)以速度v₀=4.0×10⁷m/s，沿環(huán)的半徑方向射入磁場(chǎng)（不計(jì)帶電粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的相互作叫，不計(jì)帶電粒子的重力）．
（1）為約束該粒子不穿越磁場(chǎng)外邊界，求磁場(chǎng)區(qū)域的最小外半徑R₂
（2）若改變?cè)摿Ｗ拥娜肷渌俣萔，使V=

3

3

V₀，求該粒子從P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始到第一次冋到P點(diǎn)所需耍的時(shí)間t．

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可控?zé)岷司圩兎磻?yīng)堆產(chǎn)生能雖的方式和太陽(yáng)類似，因此，它被俗稱為“人造太陽(yáng)”．熱核反應(yīng)的發(fā)生，需耍兒千萬(wàn)度以上的高溫，閃而反應(yīng)中的大跫帶電粒子沒(méi)有通常意義上的容器可裝．人類正在積極探索各種約束裝置，磁約束托卡馬克裝置就是其中一種．如圖所示為該裝置的簡(jiǎn)化模型．有一個(gè)圓環(huán)形區(qū)域，岡域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知其截面內(nèi)半徑為R₁=1.0m，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1.0T，被約束粒子的比荷為q/m=4.0×10⁷C/kg，該帶電粒子從中空區(qū)域與磁場(chǎng)交界面的P點(diǎn)以速度v=4.0×10⁷m/s，沿環(huán)的半徑方向射入磁場(chǎng)（不計(jì)帶電粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的相互作叫，不計(jì)帶電粒子的重力）．
（1）為約束該粒子不穿越磁場(chǎng)外邊界，求磁場(chǎng)區(qū)域的最小外半徑R₂
（2）若改變?cè)摿Ｗ拥娜肷渌俣萔，使V=V，求該粒子從P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始到第一次冋到P點(diǎn)所需耍的時(shí)間t．

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（1）核裂變反應(yīng)是目前核能利用中常用的反應(yīng)．以原子核

23592

U為燃料的反應(yīng)堆中，當(dāng)俘獲一個(gè)慢中子后發(fā)生的裂變反應(yīng)可以有多種方式，其中一種可表示為

23592

U+

10

n→

13954

Xe+

9438

Sr+X

10

n，已知

23592

U的質(zhì)量為Mu，

10

n的質(zhì)量為Mn，

13954

Xe的質(zhì)量為Mx_e．

9438

Sr的質(zhì)量為Ms，光在真空的傳播速度為C，則______
A．核反應(yīng)方程中的X表示為2
B．核反應(yīng)方程中的X表示為3
C．該核反應(yīng)過(guò)程中放出的核能為（M_U-M_Xe-M_Sr）C²
D．該核反應(yīng)過(guò)程中放出的核能為（M_U-M_Xe-M_Sr-2M_n）C²
（2）如圖1為氫原子能級(jí)圖，已知普朗克常量h=6.63×10^-34J?s，則下列說(shuō)法中正確的是______
A．一群處于n=4的氫原子躍遷后可能輻射出5種頻率的光波
B．一群處于n=4的氫原子躍遷后可能輻射出6種頻率的光波
C．氫原子從n=4躍遷到n=3時(shí)輻射出的光子能量為0.66eV
D．氫原子從n=4躍遷到n=3時(shí)輻射出的光波頻率為1.59×10¹⁴Hz
（3）如圖2所示，B是靜止在水平地面上的長(zhǎng)木板，B的質(zhì)量為M=4.0kg．A是一質(zhì)量為m=1.0kg的小物塊，現(xiàn)給它一初速度v₀=2.0m/s，使它從B板的左端開(kāi)始向右滑動(dòng)．已知地面是光滑的，而A與B之間有摩擦力，B木板足夠長(zhǎng)，求最后A、B以多大的速度做勻速運(yùn)動(dòng)．

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一、單項(xiàng)選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意

題號(hào)

1

2

3

4

5

答案

B

B

D

D

C

二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分．共計(jì)16分．每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題意．全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分．錯(cuò)選或不答的得0分．

題號(hào)

6

7

8

9

答案

AB

AV

CD

BCD

三、簡(jiǎn)答題

   10．（8分）

      （1）                 3分

      （2）BD                                   3分

      （3）                                3分

   11．（10分）

       ①200；                            2分

       ②                             2分

       ③如圖所示（有錯(cuò)不給分，但圖中電壓表選或電流表選，不重復(fù)扣分

       ④                               3分

                   3分

12．A選修3―3（12分）每空2分

      （1）BCD；AD

      （2）1500、吸收、400

      （3）B

       B選修3―4（12分）

      （1）每空2分，共6分

          ①；   ②向左；  ③或

      （2）或                                        3分

      （3）C；A                                          2+1分

       C選修3―5試題（12分）每空2分

      （1）AB

      （2）13.6；3

      （3）①   ②    與中子運(yùn)動(dòng)方向相反

13．解：（1）小球從A運(yùn)到O的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理：

                                 ①2分

         則得小球在點(diǎn)速度為：

                             ②2分

       （2）小球運(yùn)到點(diǎn)繩子斷裂前瞬間，對(duì)小球應(yīng)用牛頓第二定律：

                            ③2分

                                           ④1分

         由③、④得：

                          ⑤3分

        （3）繩斷后，小球水平方向加速度

                                   ⑥ 1分

            小球從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至點(diǎn)所用時(shí)間            

                                        ⑦2分

             間距離

                                     ⑧2分

  14．解：（1）對(duì)線框和重物利用機(jī)械守恒定律有：

                       ①3分

            解得：              ②2分

         （2）設(shè)線框邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ時(shí)速度為，則線框中產(chǎn)生的電流為：

                                            ③1分

            線框受到的安培力：      ④1分

            設(shè)繩對(duì)線框、m的拉力大小為則；

            對(duì)線框；                    ⑤1分

            對(duì)                                ⑥1分

            聯(lián)立④⑤⑥解得：        ⑦1分

               ⑧2分

         （2）從線框開(kāi)始釋放到邊剛穿出磁場(chǎng)Ⅱ的過(guò)程中，根據(jù)能量守恒有：

                     ⑨2分

              聯(lián)立⑦⑨得：

                 ⑩2分

15．解：（1）第1個(gè)鐵塊放上后，木板做勻減速運(yùn)動(dòng)即有：

                                      4分

              代入數(shù)據(jù)解得：                    1分

       （2）設(shè)最終有個(gè)鐵塊能放在木板上，則木板運(yùn)動(dòng)的加速度大小為

                                                 2分

            第1個(gè)鐵塊放上后：

            第2個(gè)鐵塊放上后：

             ……

            第個(gè)鐵塊放上后，

            由上可得；（1+2+3+…+n）           3分

            木板停下時(shí)，，得即最終有7個(gè)鐵塊放在木板上   1分

       （3）從放上第1個(gè)鐵塊至剛放上第7個(gè)鐵塊的過(guò)程中，由（2）中表達(dá)式可得：

                                   2分

            從放上第7個(gè)鐵塊至木板停止運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，設(shè)木板發(fā)生的位移 ，則：

                                           2分

              聯(lián)立解得：                            1分