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22．（18分）

   （1）如圖為示波器面板，屏上顯示的是一亮度很低、線條較粗且模糊不清的波形（未畫出）。

①若要增大顯示波開的亮度，應調節       旋鈕。

②若要波形線條變細且邊緣清晰，應調節           旋鈕和            旋鈕

③若要將波形曲線調至屏中央，應調節               旋鈕與               旋鈕

   （2）某同學利用如圖1所示的裝置測量當地的重力加速度。實驗步驟如下：

A． 按裝置圖安裝好實驗裝置

B． 用游標卡尺測量小球的直徑d

C． 用米尺測量懸線的長度l

D． 讓小球在豎直平面內小角度擺動。當小球經過最低點時開始計時，并講數為0，此后小球每經過最低點一次，依次計數1、2、3……。當數到20時，停止計時，測得時間為t

E． 多次改變懸線長度，對應每個懸線長度，都重復實驗步驟C、D

F．計算出每個懸線長度對應的t²

G．以t²為縱坐標、l為橫坐標，作出t²-l圖線

結合上述實驗，完成下列任務：

①用游標為10的分度的卡尺測量小球的直徑。某次測量的示數如圖2所示，讀出小球直徑d的值為            cm。

②該同學根據實驗數據，利用計算機作出t²-l圖線如圖3所示，根據圖線擬合得到方程。由此可以得到當地的重力加速度g=            m/s²。（取，結果保留3位有效數字）

③從理論上分析圖線沒有過坐標原點的原因，下列分析正確的是              （    ）

A．不應在小球過最低點時開始計時，應該在小球運動到最高點開始計時

B．開始計時后，不應記錄小球經過最低點的次數，而應記錄小球做全振動的次數

C．不應作t²-l圖線，而應作t-l圖線

D．不應作t²-l圖線，而應為圖線

23．（16分）第29屆奧林匹克運動會即將在北京舉行，解答下列與奧運會有關的物理學問題：

   （1）如圖，抓舉比賽中，某舉重運動員成功抓舉杠鈴時，測得兩手臂間的夾角為120°，運動員質量75kg，舉起的杠鈴為125kg，求該運動員每只手臂對杠鈴的作用力大小。（重力加速度g=10m/s²）

   （2）舉世矚目的國家游泳中心“水立方”是第29屆北京奧運會游泳、跳水、花樣游泳的比賽場館，它采用了世界上最為先進的膜結構材料建造，同時也是唯一一座由港澳臺同胞和海外華人捐資建設的大型奧運體育設施。該中心擁有長50m、寬25m、水深3m、水溫保持27―28℃，共10條泳道的國際標準比賽用游泳池。已知水的摩爾質量M=1.8×10^-2kg/mol，密度為1.0×10³kg/m³，阿伏加德羅常數為6×10²³mol^-1，當游泳池注滿水時，估算池中水分子數目。

24．（18分）如圖所示，ABC和DEF是在同一豎直平面內的兩條光滑的軌道，其中ABC的末端水平，DEF是半徑為r=0.4m的半圓形軌道，其直徑DF沿豎直方向，C、D可看作重合。現有一可視為質點的小球從軌道ABC上距C點高為H的地方由靜止釋放。

   （1）若要使小球經C處水平進入軌道DEF后能沿軌道運動，H至少要有多高？

   （2）若小球靜止釋放處離C點的高度h小于（1）中H的最小值，小球可擊中與圓心等高的E點，求h。（取g=10m/s²）

25．（20分）如圖甲所示，為一種研究高能粒子相到作用的裝置，兩個直線加速器均由k個長度逐漸增長的金屬圓筒組成（整個裝置處于真空中，圖中只畫出了6個圓筒，作為示意），它們沿中心軸線排列成一串，各個圓筒相間也連接到正弦交流電源的兩端。設金屬圓筒內部沒有電場，且每個圓筒間的縫隙寬度很小，帶電粒子穿過縫隙的時間可忽略不計。為達到最佳加速效果，需要調節至粒子穿過每個圓筒的時間恰為交流電的半個周期，粒子每次通過圓筒間縫隙時，都恰為交流電壓的峰值。質量為m、電荷量為e的正、負電子分別經過直線加速后，從左、右兩側被導入裝置送入位于水平面內的圓環形真空管道，且被導入的速度方向與圓環形管道中粗虛線相切。在管道內控制電子轉彎的是一系列圓形電磁鐵，即圖中的A₁、A₂、A₃……A_n，共n個，均勻分布在整個圓周上（圖中只示意性地用實線畫了幾個，其余的用虛線表示），每個電磁內的磁場都是磁感應強度相同的勻強磁場，磁場區域都是直徑為d的圓形。改變電磁鐵內電流的大小，就可改變磁場的磁感應強度，從而改變電子偏轉的角度。經過精確的調整，可使電子在環形管道中沿圖中粗虛線所示的軌跡運動，這時電子經過每個電磁鐵時射入點和射出點都在圓形勻強磁場區域的同一條直徑的兩端，如圖乙所示。這就為實現正、負電子的對撞作好了準備。

   （1）據相對論知，當時，物體運動時的能量和靜止時的能量之差等于物體的動能。若正、負電子經過直線加速器后的動能均為E₀（能滿足），它們對撞后發生湮滅，電子消失，且僅產生一對頻率相同的光子，則此光子的頻率為多大？（已知普朗克常量為h，真空中的光速為c）

   （2）若電子剛進入直線加速器第一個圓筒時速度大小為v₀，為使電子通過直線加速器后速度為v，加速器所接正弦交流電壓的最大值應當多大？

   （3）電磁鐵內勻強磁場的磁感應強度B為多大？（相鄰兩電磁鐵的間距忽略不計）