23．(15分)如图所示，是一种“动圈式话筒”的实物图、截面图和右视图，它的工作原理是话筒最前端有一层弹性膜片(图中未画出)，在弹性膜片后面黏结一个较小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中(磁感线沿半径辐向分布)，当声波使弹性膜片前后振动时，弹性膜片会带动金属线圈切割磁感线，将声音信号转变为电信号，电信号经扩音器放大后送到扬声器，扬声器便发出放大了的声音。

已知小金属线圈的半径r₀=0.01米，匝数n=20匝，电阻为r=0.5欧姆，线圈所在位置的磁感应强度B的大小均为2特斯拉。假设金属线圈在声波的作用下做简谐振动，其瞬时速度的表达式为v=0.8sinωt(米/秒)，扩音器是一个阻值为R=1.5欧姆的纯电阻，求：

　 (1)话筒中输出电流的最大值和有效值分虽是多少？

　 (2)话筒输出功率是多少？

22．(每空3分，共18分)

(1)为研究钢球在液体中运动时所受阻力的大小，让钢球从某一高度竖直落下进入液体中运动，用频闪照相方法拍摄钢球在不同时刻的位置，如图所示，已知钢球在液体中运动时所受阻力F=kv²，闪光照相机的闪光频率为f，图中刻度尺的最小分度为s₀，钢球的质量为m，则：

　　　　 ①试定性描述钢球的运动：　　　　　　　 。

　　　　 ②由频闪照片及上述已知条件可求得阻力常数k的表达式为k=　　　　　　　 。

(2)某同学设计了如图1所示的电路测电源电动势E和 内阻r以及R_x的阻值。实验器材有：待测电源E，待测电阻R_x，电流表A(量程为0.6A，内阻不计)，电阻箱R(0-99.99Ω)，单刀单掷开关S₁，单刀双掷开关S₂，导线若干。

①先测电阻R_x的阻值，请将该同学的操作补充完整：闭合S₁，将S₂切换到a，调节电阻箱，读出其示数r₁和对应的电流表示数I，　　　　 ，读出此时电阻的示数r₂，则电阻R_x的表达式为R_x=　　　　 。

②该同学已经测得电阻R_x=2.0Ω，继续测电源电动势E和内阻r的阻值，该同学的做法是：闭合S₁，将S₂切换到b，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I，由测得的数据，绘出了如图2所示的1/1-R图线，则电源电动势E=　　　　 v，内阻r= 　　　　Ω。

21．已知氦离子He⁺能级En与量子数n的关系和氢原子能级公式类似，处于基态的氦离子He⁺的电离能为E=54.4eV，为使处于基态的氦离子He⁺处于激发态，入射光子所需的最小能量为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

　　　 A．13.6eV　　　　　　　　 B．40.8eV　　　　　　　　 C．48.4eV　　　　　　　　 D．54.4eV

20．矩形导线框abcd放在匀强磁场中，在外力控制下静止不动，磁感线方向与线圈平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图像如下图1所示，t=0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里，在0~4s时间内，线框ab边受力随时间变化的图像(力的方向规定以向左为正方向)可能是下图2中的　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　 (　　 )

19．如图所示，一个质量为m带电量为q的物体处于场强按E=E₀-kt(E₀、k均为大于零的常数，取水平向左为正方向)变化的匀强电场中，物体与竖直墙壁间的动摩擦因数为μ，当t=0时，物体处于静止状态。若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且电场空间和墙面均足够大，下列说法正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

　　　 A．物体开始运动后加速度先增加后保持不变

　　　 B．物体开始运动后加速度不断增加

　　　 C．经过时间，物体运动速度达最大值

　　　 D．经过时间物体在竖直墙壁上的位移达最大值

18．如图所示，导热气缸开口向下，内有理想气体(不计气体分子间的相互作用力)，气缸固定不动，缸内活塞可自由滑动且不漏气。活塞下挂一砂桶，砂桶装满砂子时，活塞恰好静止。现给砂桶底部钻一个小洞，细砂慢慢漏出，外部环境温度恒定，则　　　　　　　　　　　　 (　　 )

　　　 A．气体压强增大，内能不变

　　　 B．外界对气体作功的值小于气体放出的热量

　　　 C．气体体积减小，压强增大，内能减小

　　　 D．外界对气体做功，气体内能增加

17．起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度，其速度图像如下图1所示，则钢索拉力的功率随时间变化的图像是下图2中的　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

15．如下图1为一列沿X轴方向传播的简谐横波在t=0时刻的波动图像，下图2为质点P的振动图像，由此可知　　　　　 　　　 (　　 )

　　　 A．t=0时刻，质点P的振动方向沿Y轴负方向

　　　 B．此列波的波速为20m/s

　　　 C．t=0.4s时刻，Q质点开始振动且振动方向沿Y轴负方向

　　　 D．Q质点到达波峰位置时，P质点到达平衡位置

　　　 A．a、b两束光相比较，b光的波动性较强

B．用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距

C．若保持入射点A位置不变，将入射光线顺时针旋转，则从水面上方观察，b光先消失

　　　 D．在水中a光的速度比b光的速度小

14．地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，所受的向心力为F₁，向心加速度为a₁，线速度为v₁，角速度为ω₁；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星受的向心力为F₂，向心加速度为a₂，线速度为v₂，角速度为ω₂；地球同步卫星所受的向心力为F₃，向心加速度为a₃，线速度为v₃，角速度为ω₃；地球表面的重力加速度为g，第一宇宙速度为v，假设三者质量相等。则　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

　　　 A．F₁=F₂>F₃　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B．a₁=a₂=g>a₃

　　　 C．v₁=v­₂=v>v₃　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D．ω₁=ω₃<ω₂

24．(20分)用如图所示的装置来选择密度相同、大小不同的球状纳米粒子。在电离室中使纳米粒子电离后表面均匀带正电，且单位面积的电量为q₀。电离后，粒子缓慢通过小孔O₁进入极板间电压为U的加速电场区域I，再通过小孔O₂射入相互正交的恒定匀强电场、匀强磁场区域II，其中电场强度为E，磁感应强度为B、方向垂直纸面向外。收集室的小孔O₃与O₁、O₂在同一条水平线上。已知纳米粒子的密度为ρ，不计纳米粒子的重力及纳米粒子间的相互作用。()

　 (1)如果半径为r₀的某纳米粒子恰直线O₁O₃射入收集室，求该粒子的速率和粒子半径r₀；

　 (2)若半径为4r₀的纳米粒子进入区域II，粒子会向哪个极板偏转？计算该纳米粒子在区域II中偏转距离为l(粒子在竖直方向的偏移量)时的动能；(r₀视为已知)

　 (3)为了让半径为4r₀的粒子能沿直线O₁O₃射入收集室，可以通过改变哪些物理量来实现？提出一种具体方案。