23．(18分)受控核聚變過程中可釋放出巨大的內(nèi)能，對于參與核聚變的帶電粒子而言，沒有通常意義上的“容器”可裝�？萍脊ぷ髡咴O(shè)計出了一種利用磁場約束帶電粒子運(yùn)動，使參與核聚變的帶電粒子約束在某個區(qū)域內(nèi)的控制方案，這個方案的核心可簡化為如下的模型：如圖所示是一個截面為內(nèi)徑R₁=0.10m、外徑R₂=0.20m的環(huán)狀區(qū)域，O點(diǎn)為該環(huán)狀區(qū)域的圓心，區(qū)域內(nèi)有垂直于截面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T。將帶電粒子源置于環(huán)狀區(qū)域內(nèi)側(cè)的A點(diǎn)(位于O點(diǎn)的正下方)，若帶電粒子源能沿垂直磁場方向連續(xù)地向各個方向射出氦核，已知氦核的比荷q/m＝4.8×10⁷C/kg，不計帶電粒子之間的相互作用力及其所受的重力。

(1)若氦核從A點(diǎn)射出時的速度大小為4.8×10⁵m/s，則它在磁場區(qū)域內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動的半徑為多大？

(2)若某氦核從A點(diǎn)射出后，恰好能沿磁場區(qū)域的內(nèi)側(cè)運(yùn)動，則此氦核由A點(diǎn)射出時的速度大小和方向如何？

(3)假設(shè)粒子源向各個方向射出的氦核的最大速率都相同，若要使射入磁場的所有氦核都不能穿出磁場外邊界，求氦核的最大速率。

22．(16分)一小滑塊靜止在傾角為37°的固定斜面的底端，當(dāng)滑塊受到外力沖擊后，瞬間獲得一個沿斜面向上的速度v₀=4.0m/s。已知斜面足夠長，滑塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.25，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s²。求：

(1)滑塊沿斜面上滑過程的加速度大小。

(2)滑塊沿斜面上滑的最大距離。

(3)滑塊返回斜面底端時速度的大小。

20．目前，載人宇宙飛船返回艙的回收均采用強(qiáng)制減速的方法，這種方法可以簡化為這樣幾個主要的過程：第一過程，在返回艙進(jìn)入大氣層的過程中，返回艙在大氣阻力和重力的共同作用下勻速下降。第二過程，返回艙到了離地一定高度時打開降落傘使返回艙以較低的速度勻速落下。第三過程，在返回艙接近地面時點(diǎn)燃反沖火箭使返回艙做勻減速運(yùn)動直至落地。關(guān)于這三個過程中返回艙機(jī)械能的變化情況，以下說法正確的是

A．第一過程中返回艙機(jī)械能的減少量等于返回艙所受外力做功的代數(shù)和

B．第二過程中返回艙機(jī)械能的減少量等于返回艙克服大氣阻力做的功

C．第三過程中返回艙動能的變化量等于反沖火箭對返回艙做的功

D．第三過程中返回艙動量的變化量等于反沖火箭對返回艙的沖量

21(18分)(1)以下四個中學(xué)學(xué)生實(shí)驗中都要用到小球或者重錘，實(shí)驗中需要測定小球或重錘質(zhì)量的是_________。(選填下面正確選項前的代號字母)

A．驗證機(jī)械能守恒定律

B．用單擺測定重力加速度

C．驗證動量守恒定律

D．研究平拋物體的運(yùn)動

(2)一個小燈泡的額定電壓為6.3V，額定電流約為0.3A，用以下所給的實(shí)驗器材描繪出小燈泡的伏安特性曲線。實(shí)驗電路如圖7所示。

電源E₁：電動勢為8.0V，內(nèi)阻不計；

電源E₂：電動勢為12.0V，內(nèi)阻不計；

電壓表V：量程為0-10V，內(nèi)阻約為10kΩ;

電流表A₁：量程為0-3A，內(nèi)阻約為0.1Ω;

電流表A₂：量程為0-300mA，內(nèi)阻約為1.0Ω;

滑動變阻器R：最大阻值10Ω，額定電流1.0A；

開關(guān)S，導(dǎo)線若干。

①依照實(shí)驗電路圖將圖8中的實(shí)物圖連接成實(shí)驗電路。

②實(shí)驗中電源應(yīng)該選用________；電流表應(yīng)該選用_______。

③實(shí)驗測出的數(shù)據(jù)如下表所示，依照這些數(shù)據(jù)在圖9所示的坐標(biāo)中描繪出該小燈泡的伏安特性曲線。

19．如圖6所示，在某一點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中有a、b兩點(diǎn)。已知a點(diǎn)的場強(qiáng)大小為E_a，方向與ab連線的夾角為120°，電勢為φ_a；b點(diǎn)的場強(qiáng)大小為E_b，方向與ab連線的夾角為150°，電勢為φ_b。則a、b兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小及電勢的高低相比較，有

A．E_a＝3E_b；φ_a > φ_b

B．；φ_a > φ_b

C．；φ_a < φ_b

D．E_a＝3E_b；φ_a < φ_b

18．振源以原點(diǎn)O為平衡位置，沿y軸方向做簡諧運(yùn)動，它激發(fā)的簡諧波在x軸上沿正負(fù)兩個方向傳播，在某一時刻沿x軸正向傳播的波形如圖5所示。在原點(diǎn)的左方有一質(zhì)元P，從圖示時刻開始，經(jīng)過1/8周期，質(zhì)元P 所在的位置以及振動方向為

A．x軸上方，向上運(yùn)動

B．x軸上方，向下運(yùn)動

C．x軸下方，向上運(yùn)動

D．x軸下方，向下運(yùn)動

17．如圖4所示，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中的單匝矩形線圈abcd，以恒定的角速度ω繞ab邊轉(zhuǎn)動，磁場方向垂直于紙面向里，線圈所圍面積為S，線圈導(dǎo)線的總電阻為R。t＝0時刻線圈平面與紙面重合，且cd邊正在離開紙面向外運(yùn)動。則

A．時刻t通過線圈電流的瞬時值i=cosωt

B．通過線圈電流的有效值I=

C．通過線圈電流的有效值I=

D．線圈消耗的電功率P=

16．如圖3所示，活塞將封閉氣缸內(nèi)的氣體分成甲、乙兩部分，氣缸、活塞(連同拉桿)是絕熱的，氣缸與活塞之間光滑且不漏氣，活塞處于平衡狀態(tài)。用E_甲、E_乙分別表示甲、乙兩部分氣體的內(nèi)能，用p_甲、p_乙分別表示甲、乙兩部分氣體的壓強(qiáng)。則在用力將拉桿緩慢向右推動的過程中

A．E_甲、E_乙都不變，p_甲=p_乙

B．E_甲減小、E_乙增大，p_甲<p_乙

C．E_甲與E_乙之和不變，p_甲<p_乙

D．E_甲與E_乙之和增加，p_甲=p_乙

15．小孩站在秋千板上做蕩秋千的游戲，當(dāng)秋千擺到最低點(diǎn)時，秋千板對小孩的支持力為F，小孩受到的重力為G。則下列判斷中正確的是

A．F與G的合力方向豎直向下，小孩處于超重狀態(tài)

B．F與G的合力方向豎直向下，小孩處于失重狀態(tài)

C．F與G的合力方向豎直向上，小孩處于超重狀態(tài)

D．F與G的合力方向豎直向上，小孩處于失重狀態(tài)

14．a、b兩種單色光以相同的入射角從O點(diǎn)由某種介質(zhì)射入真空，光路如圖2所示。以下敘述中錯誤的是

A．介質(zhì)對b光的折射率大于對a光的折射率

B．a光的頻率小于b光的頻率

C．a光在介質(zhì)中的傳播速度大于b光在介質(zhì)中的傳播速度

D．如果b光能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，a光也一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)

13．兩個原子核可聚變成一個原子核，核反應(yīng)方程為。已知的質(zhì)量為m₁，的質(zhì)量為m₂，的質(zhì)量為m₃。關(guān)于它們質(zhì)量間的關(guān)系式正確的是

A．2 m₁= m₃+ m₂

B．2 m₁> m₃+ m₂

C．2 m₁< m₃+ m₂

D．2 m₁+ m₂= m₃