第II卷（共174分）

三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题～第32题为必考题，每个小题考生

    都必须做答。第33题一第40题为选考题，考生根据要求做答。

                          （一）必考题

22. (6分）探究小组利用传感器研究小球在摆动过程中的机械能守恒规律，实验装置如图所示。在悬点处装有拉力传感器，可记录小球在摆动过程中各时刻的拉力值。小球半径、摆线的质量和摆动过

程中摆线长度的变化可忽略不计。实验过程如下：

   （1)测量小球质量m.摆线长L;

    (2）将小球拉离平衡位置某一高度h处无初速度释放，在传感器采集的数据中提取

最大值为F,小球摆到最低点时的动能表达式为     （用．上面给定物理量的符号表示）；

    （3）改变高度h,重复上述过程，获取多组摆动高度h与对应过程的拉力最大值F

的数据，在F-h坐标系中描点连线：

      (4）通过描点连线，发现h与F成线性关系，如图所示，可证明小球摆动过程中机械能守恒。

    （5)根据F-h图线中数据，可知小球质量m=_        kg,摆线

长L=      m(计算结果保留两位有效数字，重力加速度g=l0m/s2．

23.（9分）某同学欲准确测定一个量程为3V,内阻约为2k的电压表的内阻。所备器材有：

    A.待测电压表：量程3V,内阻约为2k  B.电流表：量程l0mA,内阻约为50

    C.定值电阻：R1=400               D.滑动变阻器R2:最大阻值20

    E．直流电源：电动势E--6V,内阻可不计F.开关，导线若干

为保证测量结果的准确性，实验要求两表指针偏转的最大刻度都要超过总量程的。

（1)在下面空格中补全实验电路；

    (2)改变滑动变阻器的阻值，读取实验数据填入如下表格，依据表格中的U, I数据

在坐标纸上画出U-I图线；

    (3)根据图线，计算电压表的内阻为     k（结果保留两位有效数字）。

24.（14分）在物体下落过程中，速度小于l0m/s时可认为空气阻力知物体速度成正比关系。某科研小组在研究小球下落后的运动过程时，得到速度随时间变化的图象，并作出t=0.5s时刻的切线，如图所示。已知小球在t=0s时刻释放，其质量为0.5kg,重力加速度g=l0m/s2,求：

（1)小球与地面第一次碰撞过程中损失的机械能；

(2）小球在运动过程中受到空气阻力的最大值。

25．（18分）用密度为d、电阻率为P粗细均匀的金属导线制成两个闭合正方形线框M和

N.边长均为L.线框M, N的导线横截面积分别为S1 , S2, S1>S2，如图所示．匀强磁场

仅存在于相对磁极之间，磁感应强度大小为B,其他地方的磁场忽略不计．金属线框M水

平放在磁场上边界的狭缝间，线框平面与磁场方向平行，开始运动时可认为M的aa'边和

bb位都处在磁场中。线框N在线框M的正上方，与线框M相距为h,两线框均从静止开

始同时释放，其平面在下落过程中保持水平，设磁场区域在竖直方向足够长，不计空气阻

力及两线框间的相互作用。

    （1)求线框N刚进入磁场时产生的感应电流；

    （2)在下落过程中，若线框N恰能追上线框M.追上时线框材下落高度为H,追上

线框M之前线框N一直做减速运动，求该过程中线框对产生的焦耳热：

    (3)若将线框M, N均由磁场上边界处先后释放，释放的时间间隔为t，计算两线框

在运动过程中的最大距离。
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