第II卷（共174分）

三、非選擇題：包括必考題和選考題兩部分。第22題～第32題為必考題，每個(gè)小題考生

    都必須做答。第33題一第40題為選考題，考生根據(jù)要求做答。

                          （一）必考題

22. (6分）探究小組利用傳感器研究小球在擺動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械能守恒規(guī)律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。在懸點(diǎn)處裝有拉力傳感器，可記錄小球在擺動(dòng)過(guò)程中各時(shí)刻的拉力值。小球半徑、擺線的質(zhì)量和擺動(dòng)過(guò)

程中擺線長(zhǎng)度的變化可忽略不計(jì)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：

   （1)測(cè)量小球質(zhì)量m.擺線長(zhǎng)L;

    (2）將小球拉離平衡位置某一高度h處無(wú)初速度釋放，在傳感器采集的數(shù)據(jù)中提取

最大值為F,小球擺到最低點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能表達(dá)式為     （用．上面給定物理量的符號(hào)表示）；

    （3）改變高度h,重復(fù)上述過(guò)程，獲取多組擺動(dòng)高度h與對(duì)應(yīng)過(guò)程的拉力最大值F

的數(shù)據(jù)，在F-h坐標(biāo)系中描點(diǎn)連線：

      (4）通過(guò)描點(diǎn)連線，發(fā)現(xiàn)h與F成線性關(guān)系，如圖所示，可證明小球擺動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒。

    （5)根據(jù)F-h圖線中數(shù)據(jù)，可知小球質(zhì)量m=_        kg,擺線

長(zhǎng)L=      m(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，重力加速度g=l0m/s2．

23.（9分）某同學(xué)欲準(zhǔn)確測(cè)定一個(gè)量程為3V,內(nèi)阻約為2k的電壓表的內(nèi)阻。所備器材有：

    A.待測(cè)電壓表：量程3V,內(nèi)阻約為2k  B.電流表：量程l0mA,內(nèi)阻約為50

    C.定值電阻：R1=400               D.滑動(dòng)變阻器R2:最大阻值20

    E．直流電源：電動(dòng)勢(shì)E--6V,內(nèi)阻可不計(jì)F.開關(guān)，導(dǎo)線若干

為保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，實(shí)驗(yàn)要求兩表指針偏轉(zhuǎn)的最大刻度都要超過(guò)總量程的。

（1)在下面空格中補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)電路；

    (2)改變滑動(dòng)變阻器的阻值，讀取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入如下表格，依據(jù)表格中的U, I數(shù)據(jù)

在坐標(biāo)紙上畫出U-I圖線；

    (3)根據(jù)圖線，計(jì)算電壓表的內(nèi)阻為     k（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

24.（14分）在物體下落過(guò)程中，速度小于l0m/s時(shí)可認(rèn)為空氣阻力知物體速度成正比關(guān)系。某科研小組在研究小球下落后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程時(shí)，得到速度隨時(shí)間變化的圖象，并作出t=0.5s時(shí)刻的切線，如圖所示。已知小球在t=0s時(shí)刻釋放，其質(zhì)量為0.5kg,重力加速度g=l0m/s2,求：

（1)小球與地面第一次碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能；

(2）小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到空氣阻力的最大值。

25．（18分）用密度為d、電阻率為P粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)線制成兩個(gè)閉合正方形線框M和

N.邊長(zhǎng)均為L(zhǎng).線框M, N的導(dǎo)線橫截面積分別為S1 , S2, S1>S2，如圖所示．勻強(qiáng)磁場(chǎng)

僅存在于相對(duì)磁極之間，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,其他地方的磁場(chǎng)忽略不計(jì)．金屬線框M水

平放在磁場(chǎng)上邊界的狹縫間，線框平面與磁場(chǎng)方向平行，開始運(yùn)動(dòng)時(shí)可認(rèn)為M的aa'邊和

bb位都處在磁場(chǎng)中。線框N在線框M的正上方，與線框M相距為h,兩線框均從靜止開

始同時(shí)釋放，其平面在下落過(guò)程中保持水平，設(shè)磁場(chǎng)區(qū)域在豎直方向足夠長(zhǎng)，不計(jì)空氣阻

力及兩線框間的相互作用。

    （1)求線框N剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流；

    （2)在下落過(guò)程中，若線框N恰能追上線框M.追上時(shí)線框材下落高度為H,追上

線框M之前線框N一直做減速運(yùn)動(dòng)，求該過(guò)程中線框?qū)Ξa(chǎn)生的焦耳熱：

    (3)若將線框M, N均由磁場(chǎng)上邊界處先后釋放，釋放的時(shí)間間隔為t，計(jì)算兩線框

在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大距離。
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