先将线框拉开到如图4所示位置，松手后让线框进入磁场，忽略空气阻力和摩擦。
下列说法正确的是
A．金属线框进入磁场时感应电流的方向为a→d→c→b→a
B．金属线框离开磁场时感应电流的方向为a→b→c→d→a
C．金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等
D．金属线框最终将在磁场内做简谐运动
【答案】D
【分析】金属线框进入磁场时，由于电磁感应，产生电流，根据楞次定律判断电流的方向为a→b→c→d→a。
金属线框离开磁场时由于电磁感应，产生电流，根据楞次定律判断电流的方向为a→d→c→b→a。
根据能量转化和守恒，可知，金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小不相等。
如此往复摆动，最终金属线框在匀强磁场内摆动，由于0d《L，单摆做简谐运动的条件是摆角小于等于10度，故最终在磁场内做简谐运动。
答案为C。
有的考生不能分析出金属线框最后的运动状态。
属于难题。
【高考考点】右手定则楞次定律简谐运动的条件
【易错点】有些同学判不出金属线框最终的运动
【备考提示】右手定则、楞次定律和简谐运动的条件是高中必须掌握的知识。
第二部分非选择题（共110分）
二．本题共8小题，共110分。
按题目要求作答。
解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。
只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
11．（9分）某同学设计了一个研究平抛运动的实验。
实验装置示意图如图5所示，A是一块平面木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽（图5中
……），槽间距离均为d。
把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上。
实验时依次将B板插入A板的各插槽中，每次让小球从斜轨的一同位置由静止释放。
每打完一点后，把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离d。
实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点，如图6所示。
（1）实验前应对实验装置反复调节，直到_______________。
每次让小球从同一位置由静止
释放，是为了_____________________。
（2）每次将B板向内侧平移距离d，是为了______________________。
（3）在图6中绘出小球做平抛运动的轨迹。
【答案】
（1）斜槽末端水平保持小球水平抛出的初速度相同
（2）保持相邻痕迹点的水平距离大小相同
（3）
【分析】平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端水平，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了保持小球水平抛出的初速度相同。
每次将B板向内侧平移距离d，是为了保持相邻痕迹点的水平距离大小相同。
有些考生不明确每次将B板向内侧平移距离d的道理。
该题考察了实验中的留迹法，是创新题目，属于中等难度的试题。
【高考考点】平抛运动
【易错点】有些同学不知每次将B板向内侧平移距离d的道理
【备考提示】平抛运动是高中需重点掌握的知识，它是运动的合成和分解的典型实例。
12．（11分）某同学设计了一个如图7所示的实验电路，用以测定电源电动势和内阻，使用的实验器材为：
待测干电池组（电动势约3V）、电流表（量程0.6A，内阻小于1Ω）、电阻箱（0～99.99Ω）、滑动变阻器（0～10Ω）、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干。
考虑到干电池的内阻较小，电流表的内阻不能忽略。
（1）该同学按图7连线，通过控制开关状态，测得电流表内阻约为0.20Ω。
试分析该测量产生误差的原因是_________________________________________。
（2）简要写出利用图7所示电路测量电源电动势和内阻的实验步骤：
①_______________________________________________________________________；
②_______________________________________________________________________；
（3）图8是由实验数据绘出的
图像，由此求出待测干电池组的电动势E＝____________V、内阻r＝_____________Ω。
（计算结果保留三位有效数字）
【答案】
（1）并联电阻箱后线路总阻值减小，从而造成总电流增大
（2）①调节电阻箱R，断开开关K，将开关S接D，记录电阻箱的阻值和电流表示数；
②断开开关D，再次调节电阻箱R，将开关S接D，记录电阻箱的阻值和电流表示数
（3）2.812.33
【分析】测定电源电动势和内阻实验的原理知，此种接法出现误差的原因是电流表的分压作用。
而R=r+r安，
图线的斜率表示电源电动势的倒数，据此得出电动势E＝2.81v,内阻r＝2.33Ω。
有的考生不能正确理解
图象的物理意义，从而无法得出正确的答案。
属于难题。
【高考考点】用电压表和电流表测定电源的电动势和内阻实验
【易错点】有些同学不知
图象的物理意义
【备考提示】用电压表和电流表测定电源的电动势和内阻实验是中学需重点掌握的实验
13．（15分）
（1）人们发现光电效应具有瞬时性和对各种金属都存在极限频率的规律。
请问谁提出了何种学说很好地解释了上述规律？
已知锌的逸出功为3.34eV，用某单色紫外线照射锌板时，逸出光电子的最大速度为106m/s，求该紫外线的波长λ（电子质量me=9.11×10－31kg，普朗克常量h=6.63×10－34J·s，1eV=1.60×10－19J）
（2）风力发电是一种环保的电能获取方式。
图9为某风力发电站外观图。
设计每台风力发电机的功率为40kW。
实验测得风的动能转化为电能的效率约为20%，空气的密度是1.29kg/m3，当地水平风速约为10m/s，问风力发电机的叶片长度约为多少才能满足设计要求？
【高考考点】光子说光电效应方程能量守恒定律
【易错点】易出现运算错误
【备考提示】光子说、光电效应方程和能量守恒定律是高中必须掌握的重点内容
【高考考点】变压器远距离输电
【易错点】有些同学不明确电压、电流、电阻和功率的应针对同一导体。
【备考提示】变压器和远距离输电是电磁学部分需掌握的内容
15．（14分）一个质量为4kg的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数μ=0.1。
从t=0开始，物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力F作用，力F随时间的变化规律如图10所示。
求83秒内物体的位移大小和力F对物体所做的功。
g取10m/s2。
【答案】167m681J
【分析】当物体在前半周期时由牛顿第二定律，得F1-μmg=ma1
a1=（F1－μmg）/m=（12－0.1×4×10）/4=2m/s2
当物体在后半周期时，
由牛顿第二定律，得F2+μmg=ma2
a2=（F2+μmg）/m=（4+0.1×4×10）/4=2m/s2
前半周期和后半周期位移相等x1=1/2at2=0.5×2×22=4m
一个周期的位移为8m最后1s的位移为3m
83秒内物体的位移大小为x=20×8+4+3=167m
一个周期F做的功为w1=（F1－F2）x1=（12－4）4=32J
力F对物体所做的功w=20×32+12×4-4×3=681J
【高考考点】匀变速直线运动牛顿第二定律
【易错点】有些同学不明确物体的运动规律，特别是最后3秒的运动。
【备考提示】匀变速直线运动和牛顿第二定律是力学的重点内容。
16．（16分）如图11所示，在磁感应强度大小为B、方向垂直向上的匀强磁场中，有一上、下两层均与水平面平行的“U”型光滑金属导轨，在导轨面上各放一根完全相同的质量为m的匀质金属A1和A2，开始时两根金属杆位于同一竖起面内且杆与轨道垂直。
设两导轨面相距为H，导轨宽为L，导轨足够长且电阻不计，金属杆单位长度的电阻为r。
现有一质量为m/2的不带电小球以水平向右的速度v0撞击杆A1的中点，撞击后小球反弹落到下层面上的C点。
C点与杆A2初始位置相距为S。
求：
（1）回路内感应电流的最大值；
（2）整个运动过程中感应电流最多产生了多少热量；
（3）当杆2A与杆1A的速度比为3:
1时，2A受到的安培力大小。
【分析】对小球和杆A1组成的系统，由动量守恒定律，得
【高考考点】电磁感应定律、安培力、闭合电路欧姆定律、动量守恒和能量守恒
【易错点】有些同学不会从动量角度和能量角度分析问题
【备考提示】电磁感应定律、安培力、闭合电路欧姆定律、动量守恒和能量守恒均是
高中物理的重点知识，并能灵活运用
17．（16分）宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其它星体对它们的引力作用。
已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：
一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行；另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个项点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行。
设每个星体的质量均为m。
（1）试求第一种形式下，星体运动的线速度和周期。
（2）假设两种形式星体的运动周期相同，第二种形式下星体之间的距离应为多少？
【高考考点】万有引力定律牛顿第二定律
【易错点】有些同学找不出什么力提供向心力
【备考提示】万有引力定律和牛顿第二定律是力学的重点
18．（17分）在光滑绝缘的水平桌面上，有两个质量均为m，电量为＋q的完全相同的带电粒子P1和P2，在小孔A处以初速度为零先后释放。
在平行板间距为d的匀强电场中加速后，P1从C处对着圆心进入半径为R的固定圆筒中（筒壁上的小孔C只能容一个粒子通过），圆筒内有垂直水平面向上的磁感应强度为B的匀强磁场。
P1每次与筒壁发生碰撞均无电荷迁移，P1进入磁场第一次与筒壁碰撞点为D，∠COD=θ，如图12所示。
延后释放的P2，将第一次欲逃逸出圆筒的P1正碰圆筒内，此次碰撞刚结束，立即改变平行板间的电压，并利用P2与P1之后的碰撞，将P1限制在圆筒内运动。
碰撞过程均无机械能损失。
设d=5πR/8，求：
在P2和P1相邻两次碰撞时间间隔内，粒子P1与筒壁的可能碰撞次数。
附：
部分三角函数值
【分析】P1从C运动到D，
当n=1,K=2、3、4、5、6、7时符合条件，K=1、8、9………不符合条件
当n=2,3,4……….时，无化K=多少，均不符合条件
【高考考点】带电粒子在匀强电场中的运动带电粒子在匀强磁场中的运动圆周运动
【易错点】有些同学认为带电粒子在磁场中每转一圈两粒子就碰撞一次。
【备考提示】归纳法在高中物理中经常用到的方法。
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