09年东莞中学模拟考试试卷(物理)2009.4.30

命题人:东莞中学 朱辉

一、本题共12分,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。

1、(     )下列说法中正确的是

A.光的反射现象和折射现象说明光是横波

B.光的偏振现象说明光是一种纵波

C.电子束通过某一晶体时可能产生衍射现象

D.干涉法检查被检测平面的平整度应用了光的双缝干涉原理

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2、(     )下列有关物理学史或物理理论的说法中,正确的是

A.经典力学对处理高速运动的微观粒子具有相当高的正确性

B.伽利略认为物体的运动不需要力来维持

C.爱因斯坦的相对论认为长度、质量、时间都是绝对不变的

D.最早发现中子的物理学家是查德威克

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3、(     )某交流发电机中,矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的感应电动势与时间的关系如图所示.如果此线圈和一个R=100Ω的电阻构成闭合电路,不计电路的其它电阻,下列说法中正确的是

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A.交变电流的周期为0.04s

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B.电阻R两端的最大电压是100V

C.交变电流的有效值为1A

D.交变电流的最大值为1A

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4、(     )一个氡核衰变成钋核并放出一个粒子,其半衰期为3.8天。1 g氡经过7.6天衰变掉氡的质量,以及衰变成的过程放出的粒子是:

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A. 0.25g,α粒子         B. 0.75g,α粒子

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C. 0.25g,β粒子           D. 0.75g,β粒子

 

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5、(     )1930年美国天文学家汤博发现冥王星,当时错估了冥王星的质量,以为冥王星比地球还大,所以命名为大行星。然而,现代的观测正在改变我们对行星系统的认识。经过近30年对冥王星的进一步观测,发现它的直径只有2300公里,比月球还要小。2006年8月24日召开的第26届国际天文学联合会(IAU)大会上通过决议,冥王星将不再位于“行星”之列,而属于矮行星,并提出了行星的新定义。行星新定义中有一点是行星的质量必须足够大。假如冥王星的轨道是一个圆形,在以下给出的几个条件中能估测出其质量的是(万有引力常量G已知)

A.冥王星围绕太阳运转的周期和轨道半径

B.冥王星围绕太阳运转的线速度和冥王星的半径

C.冥王星的卫星查龙(charon)围绕冥王星做圆周运动的加速度和冥王星的半径

D.冥王星的卫星查龙(charon)围绕冥王星做圆周运动的线速度和轨道半径

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6、(     )两辆游戏赛车a、b在两条平行的直车道上行驶.t=0时两车都在同一计时处,此时比赛开始.它们在四次比赛中的v-t图如图所示.哪些图对应的比赛中,有一辆赛车追上了另一辆?

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7、(     )如图甲所示,B、C和P是同一水平面内的三个点,沿竖直方向振动的横波Ⅰ在介质中沿BP方向传播,P与B相距40cm, B点的振动图象如图4乙所示;沿竖直方向振动的横波Ⅱ在同一介质中沿CP方向传播,P与C相距50cm,C点的振动图象如图4丙所示。在t=0时刻,两列波同时分别经过B、C两点,两列波的波速都为20cm/s,两列波在P点相遇,则以下说法正确的是

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A.两列波的波长均为1m                       B.P点的振幅为10cm

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C.在t=5.0s时,P点的位移为-10cm

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D.在t=5.0s时,P点正通过平衡位置

 

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8、(     )如图所示,电流表、电压表均为理想电表,电源内阻不可忽略,当变阻器R2的滑片从中点向右滑动时,电压表V1的变化量和电流表A的变化量的比值为K1,电压表V2的变化量和电流表A的变化量的比值为K2,则

A.路端电压变小

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B.K1、K2都不变

C.K2的绝对值大于K1的绝对值

D.变阻器R2消耗的功率可能变小

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9、(     )据美国媒体报道,美国和俄罗斯的两颗通信卫星11日在西伯利亚上空相撞。这是人类有史以来的首次卫星碰撞事件。碰撞发生的地点位于西伯利亚上空490英里(约790公里),恰好比国际空间站的轨道高270英里(434公里),这是一个非常常用的轨道,是用来远距离探测地球和卫星电话的轨道。则以下相关说法中,正确的是

    A.碰撞后的碎片若受到大气层的阻力作用,轨道半径将变小,则有可能与国际空间站相碰撞。

B.在碰撞轨道上运行的卫星的周期比国际空间站的周期小

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C.发射一颗到碰撞轨道运行的卫星,则发射速度要大于11.2km/s。

D.在同步轨道上,若后面的卫星一旦加速,将有可能与前面的卫星相碰撞。

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10、(     )下列说法正确的是

A.阳光照在肥皂泡上出现彩色条纹,是光的色散现象

B.光电效应和康普顿效应说明光具有波动性

C.立体电影应用了光的偏振理论

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D.波长很短的光子只具有粒子性

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11、(     )如图所示,C为电容器,a和b为其两极板;a板接地;P和Q为两竖直放置的平行金属板,在两板间用绝缘线悬挂有一带电小球;P板与b板用导线相连,Q板接地。开始时悬线静止在竖直方向,在b板带电后,悬线偏转了角度a。在以下方法中,能使悬线的偏角a变小的是:

A. 缩小a、b间的距离                      

B. 加大a、b间的距离

   C. 在a、b两极板间插入电介质               

D. 增大a、b两极板的面积

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12、(     )如图所示,倾角为30°的斜面体置于水平地面上.一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B,跨过固定于斜面体顶端的小滑轮O, A的质量为m,B的质量为4m.开始时,用手托住A,使OA段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力),OB绳平行于斜面,此时B静止不动.将A由静止释放,在其下摆过程中,斜面体始终保持静止,下列判断中正确的是

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A.物块B受到的摩擦力先减小后增大

     B.地面对斜面体的摩擦力方向一直向右

     C.小球A的机械能守恒

     D.小球A的机械能不守恒,A.B系统的机械能守恒

 

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二、本题共8小题,共102分。其中第13小题和第14小题为选做题;15―20小题为必做题;请按题目要求作答。解答过程中要写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤,只写出最后答案的不得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.

13、(适合选修3-3略)

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14、(10分;适合选修3-4)

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(1)如图所示,半圆形玻璃砖按图中实线位置放置,直边与BD重合。一束激光沿着半圆形玻璃砖的半径从圆弧面垂直BD射到圆心O点上。使玻璃砖绕O点逆时针缓慢地转过角度θθ<90°),观察到折射光斑和反射光斑在弧形屏上移动。

①在玻璃砖转动过程中,以下说法正确的是    

A.折射光斑在弧形屏上沿C→F→B方向移动

B.折射光斑的亮度逐渐变暗

C.折射角一定小于反射角

D.反射光线转过的角度为θ

②当玻璃砖转至θ=45°时,恰好看不到折射光线。则此玻璃砖的折射率n=          

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     (2)一列简谐横波在时的波形图如下,若波自右向左传播的,则处于平衡位置的P点此时的运动方向是            。若经过时间t=0.03s后,P点刚好第一次到达波峰,则波的传播速度是              。

 

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15.(12分)假设我们已经进入了航天时代,一个由三个高中学生组成的航天兴趣小组正乘外星科学考察飞船前往X星球,准备用携带的下列器材测量X星球表面的重力加速度g,这些器材是:

    A.钩码一盒,质量未知且各钩码质量不等   

B.重锤一个(带夹子),质量未知

    C.带孔金属小球一个,直径已知为d

    D.电源(带有开关),可输出频率为f的交流电压,可满足实验要求

    E.无弹性的丝线若干根

    F.导线,开关若干

    G.刻度尺1把

    H.测力计1个

    I.天平1台(含砝码1盒)

    J.电磁打点计时器1台(含复写纸片、纸带)

    K.电子秒表1个

    L.带有光控计时器的实验平板一块.在平板两端各有一个光控门,同时还配有其专用的直流电源、导线、开关、重锤线、滑块,该器材可用来测量物体从―个光控门运动到另―个光控门的时间

    M.支架:能满足实验所需的固定作用

到达X星球后,三个学生从以上器材中选择各自所需的器材(同一器材可以重复选用),用不同的方法各自独立地测出了重力加速度g的值.

现请你完成他们所做的实验:

    实验一:(已经完成)   (1)器材有:A、H、I

   (2)主要的实验步骤是:

    ①选取一个合适的钩码,用天平测出质量m

    ②用测力计测出该钩码的重力F

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    ③计算重力加速度的表达式为

    实验二:(1)选用的器材有_________________

    (2)写出主要的实验步骤(简明扼要).

  ______________________________________________________________

   

实验三:(1)选用的器材有_________________

    (2)写出主要的实验步骤(简明扼要).

  ______________________________________________________________

 

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16.(12分)(1)下图中游标卡尺的读数为         mm。

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(2)某课题研究小组,收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池,及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈。现从这些材料中选取两个待测元件,一是电阻R0(约为2kΩ),二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为3.7V,允许最大放电电流为100mA)。在操作台上还准备了如下实验器材:

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  A.电压表V(量程4V,电阻RV 约为4.0kΩ)

B.电流表A1(量程100mA,电阻RA1 约为5Ω)

C.电流表A2(量程2mA,电阻RA2 约为50Ω)

D.滑动变阻器R1(0~40Ω,额定电流1A

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E.电阻箱R2(0~999.9Ω,最小分度值0.1Ω)

F.开关S一只、导线若干

⑴为了测定电阻R0的阻值,小组的一位成员,设计了如图所示的电路原理图并选取了相应的器材(电源用待测的锂电池),其设计或器材选取中有不妥之处,你认为应该怎样调整?                                  

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⑵在实际操作过程中,发现滑动变阻器R1、电流表A1已损坏,请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r

①请你在方框中画出实验电路图(标注所用器材符号)

②为了便于分析,一般采用线性图象处理数据,请写出与线性图象对应的相关物理量间的函

 

数关系式                     

 

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17.(18分)(一)为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离。我国公安部门规定:高速公路上行驶汽车的安全距离为200m,汽车行驶的最高速度为120km/h.请你根据下面提供的资料,通过计算来说明安全距离为200m的理论依据。(取g=10 m/s2。)

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    资料一:驾驶员的反应时间:0.3s―0.6s之间。

资料二:各种路面与轮胎之间的动摩擦因数:

路面

动摩擦因数

干沥青与混凝土路面

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0.7~0.8

干碎石路面

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0.6~0.7

湿沥青与混凝土路面

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0.32~0.4

 

 

 

 

 

(1)在计算中驾驶员的反应时间、路面与轮胎之间的动摩擦因数应各取多少?

(2)通过你的计算来说明200m为必要的安全距离。

 

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(二)“神州”六号飞船在预定轨道上飞行,每绕地球一圈需要时间90min,每圈飞行路程约为L=4.2×104km。试根据以上数据估算地球的质量和密度。(地球的半径R约为6.37×103km,万有引力常量G取6.67×10-11N?m2/kg2

 

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18.(16分)如图所示,在水平面上有两条光滑的长直平行金属导轨MN、PQ,导轨间距离为L,导轨的电阻忽略不计,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面。质量分别为ma、mb的两根金属杆a、b跨搁在导轨上,接入电路的电阻均为R。轻质弹簧的左端与b杆连接,右端被固定。开始时a杆以初速度v0向静止的b杆运动,当a杆向右的速度为v时,b杆向右的速度达到最大值vm,此过程中a杆产生的焦耳热为Q,两杆始终垂直于导轨并与导轨良好接触。求当b杆达到最大速度vm

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(1)b杆受到弹簧的弹力

(2)弹簧具有的弹性势能

 

 

 

 

 

 

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19.(17分)电动机带动滚轮匀速转动,在滚轮的作用下,将金属杆从最底端A送往倾角θ=30°的足够长斜面上部.滚轮中心B与斜面底部A的距离为L=6.5m,当金属杆的下端运动到B处时,滚轮提起,与杆脱离接触.杆由于自身重力作用最终会返回斜面底部,与挡板相撞后,立即静止不动.此时滚轮再次压紧杆,又将金属杆从最底端送往斜面上部,如此周而复始.已知滚轮边缘线速度恒为v=4m/s,滚轮对杆的正压力FN=2×104N,滚轮与杆间的动摩擦因数为μ=0.35,杆的质量为m=1×103Kg,不计杆与斜面间的摩擦,取g=10m/s.求:

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    (1)在滚轮的作用下,杆加速上升的加速度;

    (2)杆加速上升至与滚轮速度相同时前进的距离;

    (3)每个周期中电动机对金属杆所做的功;

    (4)杆往复运动的周期.

 

 

 

 

 

 

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20.(17分)如图所示,空间某平面内有一条折线是磁场的分界线,在折线的两侧分布着方向相反、与平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小都为B.折线的顶角∠A=90°,P、Q是折线上的两点,AP=AQ=L.现有一质量为m、电荷量为q的带负电微粒从P点沿PQ方向射出,不计微粒的重力.

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(1)若P、Q间外加一与磁场方向垂直的匀强电场,能使速度为v0射出的微粒沿PQ直线运动到Q点,则场强为多大?

(2)撤去电场,为使微粒从P点射出后,途经折线的顶点A而到达Q点,求初速度v应满足什么条件?

(3)求第(2)中微粒从P点到达Q点所用时间的最小值.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

东莞中学物理模拟考试题答案

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

C

BD

AD

B

D

C

D

BCD

A

C

ACD

ABC

 

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二、本题共8小题,共102分。

14、(10分)(1)①B  (2分);②   (3分);

(2)向下(2分);   10m/s(3分)

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15.(12分)实验二:   

(1)B、D、F、G、J、M   (3分)

  (2)①将实验装置按要求安装好

       ②接通电源,释放处于竖直状态的纸带。用刻度尺测量出纸带上相邻两点间的距离分别为d1、d2

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       ③计算重力加速度的表达式为   (3分)

    实验三:

  (1)G、L、M   (3分)

  (2)①将带光控计时器的平板用支架竖直架稳

        ②测量两个光控门之间的距离s

       ③把滑块从上面的一个光控门处自由释放,读出下落时间t

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④计算重力加速度的表达式为          (3分)

评分说明:如有其他方法,只要实验原理正确,参照以上给分;实验步骤必须完整才给分。

 

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16.(12分)(1) 52.75 (3分)

(2)

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⑴用A2替换A1                ⑵                       

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17.(18分) 解:(1)(10分)取最长的反应时间0.6s,最小的动摩擦因数0.32      …(4分)

(2)根据牛顿第二定律,汽车刹车时的加速度

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      ……(1分)

考虑最高车速v、最长反应时间t、及最小动摩擦因数μ的极限情况下

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反应距离                ……(1分)

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制动距离          ……(2分)

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刹车距离               ……(2分)

因此200m的安全距离是必要的。

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(二)(8分)由L=2r可得   r==6.68km,

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根据G=mr得M=r3=6.01024kg ,

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=== =5.6103kg/m3

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18.(16分)解: (1)设某时刻a、b杆速度分别为v和v,由法拉第电磁感应定律,回路中的感应电动势E=BL(v-v

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回路中的电流  I=

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B杆受到的安培力  F=BIL

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当b杆的速度达到最大值v时,b杆的加速度为0,设此时b杆受到的弹簧弹力为T,由牛顿第二定律得 T=F

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联立以上各式解得  T=

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(2)以a、b杆和弹簧为研究对象,设弹簧弹性势能为E,由能量转化与守恒定律

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故  E

 

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19.(17分)解:(1)f=μN=7×103N            a=f-mgsinθ/m=2m/s2

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      ( 2 )s==4m

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(3)∵s<L∴金属杆先匀加速4米,后匀速2.5米.

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W1-mgsinθs=mv2       W2- mgsinθs’=0

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W1=2.8×104J                 W2=1.25×104J

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∴W= W1+W2=4.05×104J

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(4)t1=v/a=2s   t2=L-s/v=0.625s  后做匀变速运动a’=gsinθ

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L=v0t+at2     6.5=-4t3+×5t3 得t3=2.6s 

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∴T= t1+ t2+ t3=5.225s

 

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20.(17分)解:(1)电场力与洛伦兹力平衡得:qE=qv0B得:E=v0B      (2分)

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(2)根据运动的对称性,微粒能从P点到达Q点,应满足   (2分)

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其中x为每次偏转圆弧对应的弦长,偏转圆弧对应的圆心角为

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设圆弧的半径为R,则有2R2=x2,可得:              (2分)

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由①②③式得:,n=1、2、3、……    (3分)

(3)当n取奇数时,微粒从P到Q过程中圆心角的总和为

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,(2分),其中n=1、3、5、……(1分)

 

当n取偶数时,微粒从P到Q过程中圆心角的总和为:

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,(2分),其中n=2、4、6、……(1分)

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欲使时间最小,取n=1或者2,此时 (2分)

 

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