23．(18分)利用水流和太阳能发电，可以为人类提供清洁能源。水的密度ρ=1.0×10³kg/m³，太阳光垂直照射到地面上时的辐射功率P₀ =1.0×10³W/m²，地球表面的重力加速度取g=10m/s²。

(1)三峡水电站发电机输出的电压为18kV。若采用500kV直流电向某地区输电5.0×10⁶kW，要求输电线上损耗的功率不高于输送功率的5%，求输电线总电阻的最大值；

(2)发射一颗卫星到地球同步轨道上(轨道半径约为地球半径的6.6≈倍)利用太阳能发电，然后通过微波持续不断地将电力输送到地面，这样就建成了宇宙太阳能发电站。求卫星在地球同步轨道上向心加速度的大小；

(3)三峡水电站水库面积约1.0×10⁹m²，平均流量Q=1.5×10⁴m³/s，水库水面与发电机所在位置的平均高度差为h=100m，发电站将水的势能转化为电能的总效率η=60%。在地球同步轨道上，太阳光垂直照射时的辐射功率为10P₀。太阳能电池板将太阳能转化为电能的效率为20%，将电能输送到地面的过程要损失50%。若要使(2)中的宇宙太阳能发电站相当于三峡电站的发电能力，卫星上太阳能电池板的面积至少为多大？

22．(16分)如图所示，两块相同的金属板正对着水平放置，板间距离为d。当两板间加电压U时，一个质量为m、电荷量为 + q的带电粒子, 以水平速度v₀从A点射入电场，经过一段时间后从B点射出电场，A、B间的水平距离为L。不计重力影响。求

(1)带电粒子从A点运动到B点经历的时间t；

(2)A、B间竖直方向的距离y；

(3)带电粒子经过B点时速度的大小v。

21．(18分)

(1)图1是演示简谐运动图象的装置，它由一根较长的细线和一个较小的沙漏组成。当沙漏摆动时，若将沙漏下方的木板匀速拉出，漏出的沙在板上会形成一条曲线。通过对曲线的分析，可以确定沙漏的位移随时间变化的规律。图2是同一个沙漏分别在两块木板上形成的曲线。

① 沙漏在木板1上形成曲线OA段经历的时间　 　　　(填“大于”、“等于”或“小于”)沙漏在木板2上形成曲线O΄A΄段经历的时间。

② 经测量发现OB=O΄B΄。若木板1运动的速度大小为v₁，木板2运动的速度大小为v₂，则

A．v₁=v₂　　　　　 B．v₁= v₂ C．v₁= v₂ D．v₁= v₂

(2)某同学做“测量金属丝电阻率”的实验。

① 首先，他用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，并求出其平均值作为金属丝的直径d。其中某次测量如图3 所示，这次测量对应位置金属导线的直径为­­__________________mm；

② 然后他测量了金属丝的电阻。实验中使用的器材有：

a．金属丝(长度x₀为1.0m，电阻约5Ω~6Ω)

b．直流电源(4.5 V，内阻不计)

c．电流表(200mA，内阻约1.0Ω)

d．电压表(3V，内阻约3kΩ)

e．滑动变阻器(50Ω，1.5A)

f．定值电阻R₁ (5.0Ω，1.5A)

g．定值电阻R₂ (10.0Ω，1.0A)

h．定值电阻R₃ (100.0Ω，1.0A)

i．开关，导线若干

该同学实验时的电路图如图4所示，且在实验中两块电表的读数都能接近满偏值，定值电阻应该选_____________(选填­“R₁”、“R₂”或“R₃”)；

③ 该同学根据测量时电流表的读数I、电压表的读数U描绘的U-I­图象如图5所示，根据图象可以求得金属丝的电阻为 R_x =　　　 Ω

④ 设法保持金属丝的温度不变，而逐渐减小上述金属丝(长度为x₀)接入电路的长度x，当电压表的示数保持不变时，下列图象中正确反映了金属丝电阻消耗的功率P随x变化规律的是

　　　　　 　　A　　　　　　　 B　　　　　　　　 C　　　　　　　　 D

20．如图所示，质量为m₂的小球B静止在光滑的水平面上，质量为m₁的小球A以速度v₀靠近B，并与B发生碰撞，碰撞前后两个小球的速度始终在同一条直线上。A、B两球的半径相等，且碰撞过程没有机械能损失。当m₁、v₀一定时，若m₂越大，则

A．碰撞后A的速度越小

B．碰撞后A的速度越大

C．碰撞过程中B受到的冲量越小

D．碰撞过程中A受到的冲量越大

19．欧洲强子对撞机在2010年初重新启动，并取得了将质子加速到1.18 万亿eV的阶段成果，为实现质子对撞打下了坚实的基础。质子经过直线加速器加速后进入半径一定的环形加速器，在环形加速器中，质子每次经过位置A时都会被加速(图1)，当质子的速度达到要求后，再将它们分成两束引导到对撞轨道中，在对撞轨道中两束质子沿相反方向做匀速圆周运动，并最终实现对撞(图2)。质子是在磁场的作用下才得以做圆周运动的。下列说法中正确的是

A．质子在环形加速器中运动时，轨道所处位置的磁场会逐渐减小

B．质子在环形加速器中运动时，轨道所处位置的磁场始终保持不变

C．质子在对撞轨道中运动时，轨道所处位置的磁场会逐渐减小

D．质子在对撞轨道中运动时，轨道所处位置的磁场始终保持不变

18．一简谐机械波沿x轴正方向传播。在t₁=0、t₂=1.0s时刻该波的波形曲线分别如图中实线、虚线所示。a、b为该机械波上的两个质点，它们平衡位置的坐标分别为x_a=2.0m、x_b=8.0m。下列说法中正确的是

A．该机械波的周期一定等于8s

B．该机械波的波速一定等于1.0m/s

C．t₂=1.0s时a与b的速度一定大小相等、方向相同

D．t₂=1.0s时a与b的加速度一定大小相等、方向相同

17．如图所示，空间中有一静电场，在x轴上场强E随位置x的变化规律为E(x)=－k x，其中k为大于0的常数，单位为V/m²，x的单位为m。有一带正电的试探电荷在x = 0.4 m处由静止释放。若不考虑其它力的作用。则试探电荷

A．释放后将一直沿x轴正方向运动

B．释放后将一直沿x轴负方向运动

C．在x = 0.4m处的电势能最大

D．在x = 0.4m处的加速度最小

16．如图1所示，一闭合金属圆环处在垂直圆环平面的匀强磁场中。若磁感应强度B随时间t按如图2所示的规律变化，设图中磁感应强度垂直纸面向里为正方向，环中感应电流沿顺时针方向为正方向，则环中电流随时间变化的图象是

15．下列叙述中正确的是

A．狭义相对论认为，物体静止时的质量与运动时的质量相等

B．在光的衍射现象中，亮条纹位置是光子到达几率大的位置

C．宏观物体的物质波波长非常小，容易观察到它的波动性

D．不确定关系表明，可以同时准确地确定粒子的位置和动量

14．氢原子的部分能级如图所示。用单色光照射处于基态的氢原子，氢原子吸收光子后跃迁到n=3的激发态，此后氢原子又放出光子。在此过程中，氢原子

A．吸收光子的能量可以是任意值

B．吸收光子的能量是某一确定值

C．放出光子的能量可以是任意值

D．放出光子的能量是某一确定值