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13．關于熱現(xiàn)象，下列說法中正確的是

A．所有涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性

B．溫度升高，物體內(nèi)所有分子的運動速率變大

C．壓縮氣體，同時氣體向外界放熱，氣體溫度一定升高

　 D．摩擦力做功的過程中，一定有機械能轉化為內(nèi)能

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24.　 (18分)　半個世紀以來，熱核聚變的研究一直圍繞著一個主題，那就是要實現(xiàn)可控的核聚變反應，造出一個人造太陽，一勞永逸地解決人類的能源危機。在受控核聚變裝置中，需要把核反應物質--氘(²₁H)和氚(³₁H)“加熱”到上億度而成為等離子體，而這些等離子體無法用通常意義上的“容器”盛裝，只能用強磁場來束縛它們�！� 前不久，中國科學家率先建成了世界上第一個可控全超導核聚變實驗裝置，模擬太陽實現(xiàn)可控的核聚變。

可控全超導核聚變裝置從內(nèi)到外有五層部件構成，比較復雜�，F(xiàn)在按下面的簡化模型來討論這個問題：如圖所示，設想最關鍵的環(huán)狀磁容器是一個橫截面為環(huán)形的區(qū)域：內(nèi)徑為R₁，外徑為R₂，區(qū)域內(nèi)有垂直于截面向里的磁感強度為B的勻強磁場。

(1)該核反應方程式為：__________________________________；

(2)已知氘(²₁H)核、氚(³₁H)核、氦()核、中子(n)的靜質量分別為m₁、m₂、m₃、m₄ , 那么在每一個核反應中釋放的能量為多少？(已知光速為c)

(3)若等離子體源恰好放置在環(huán)心O點，它能沿半徑方向輻射出各種速率的帶電粒子，這些帶電粒子的最大荷質比為k，不計帶電離子的重力，該磁場能夠約束住的這些帶電粒子的最大速率是多少？

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23．(18分)

如圖所示，導體棒ab質量為2m，用兩根等長的絕緣細線懸掛在水平橫桿上，當ab下擺到最低點時，恰好能夠與水平放置的光滑的長直金屬導軌MN、PQ良好接觸，導軌上還放有靜止的質量為m的另一導體棒cd，整個裝置處于豎直向上的磁感應強度為B的勻強磁場中，設當?shù)氐闹亓铀俣葹?i>g，現(xiàn)將ab棒拉起高度為h₁之后無初速的釋放，已知ab棒第一次擺到最低點與導軌瞬間接觸后還能向左擺起的最大高度為h₂，那么

(1)ab棒向左擺起后，cd棒獲得的速度大小是多少？

(2)如果ab棒接著往下擺動，第二次越過最低點后又擺回到右側，這次ab棒能上升的最大高度為h₃，而且發(fā)現(xiàn)cd棒恰好靜止下來，那么在上述兩次來回擺動的過程中，回路系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量為多少？

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22.(18分)

如圖所示，一個人用手握著長為l的輕繩一端，繩的另一端連結一個大小不計的小球，當手握的一端在水平桌面上作半徑為r、角速度為ω的勻速圓周運動時，繩的方向恰好能夠始終與該圓相切，并使得小球也在同一平面內(nèi)做半徑更大的勻速圓周運動。已知此時人的手給繩的拉力大小恒為T,請利用以上條件推導并表達：

(1)小球運動的線速度的大小υ_球；

(2)小球在運動過程中所受的摩擦力的大小f；

(3)小球的質量m；

(4)小球與桌面之間的摩擦熱功率P_熱。

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21.(18分)

(1)(9分)為了測定一根輕彈簧壓縮最短時儲存的彈性勢能的大小，可以將彈簧固定在光滑的有凹槽的軌道一端，并將軌道固定在水平桌面的右邊(如圖所示)，用鋼球先將彈簧壓縮至最短，而后突然釋放，鋼球將沿軌道飛出桌面。請回答以下問題：

①為完成實驗要求，除了鋼球、彈簧、鉛筆、復寫紙、白紙、鉛　　　垂線之外，還需要的器材有：________________________。

② 需要測定的物理量是　 ________________________。

③利用所測的物理量，計算彈簧最短時彈性勢能的表達式　　 Ep=___________________。

(2)(9分)為了測定和描繪“220V，40W”白熾電燈燈絲的伏安特性曲線，可以利用調壓變壓器供電。調壓變壓器是一種自耦變壓器，它只有一組線圈L，繞在閉合的環(huán)形鐵心上，輸入端接在220V交流電源的火線與零線間，輸出端有一個滑動觸頭P，移動它的位置，就可以使輸出電壓在0-250V之間連續(xù)變化，下圖中已經(jīng)畫出了調壓變壓器的電路圖符號。實驗室內(nèi)備有交流電壓表，交流電流表，滑動變阻器，開關S，導線等實驗器材。為了完成上述實驗目的，請你利用現(xiàn)有的實驗器材，在圖中直接畫出你設計的最簡捷的實驗電路圖。