物理 热门试卷

(8分)请完成下列实验操作和计算。

（1）在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中，用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图所示，读数_________mm。

（2）实验小组利用小车碰撞实验测量吸能材料的性能，装置如图所示，图中轨道由轨道甲和乙平滑拼接而成，且轨道乙倾角较大。

①选取相同的两辆小车，分别安装宽度为1.00cm的遮光条。

②轨道调节。

调节螺母使轨道甲、乙连接处适当升高。将小车在轨道乙上释放，若测得小车通过光电门A和B的_________。证明已平衡小车在轨道甲上所受摩擦力及其他阻力。

③碰撞测试

先将小车1静置于光电门A和B中间，再将小车2在M点由静止释放，测得小车2通过光电门A的时间为t2，碰撞后小车1通过光电门B的时间为t1。若t2_________t1，可将两小车的碰撞视为弹性碰撞。

④吸能材料性能测试

将吸能材料紧贴于小车2的前端。重复步骤③。测得小车2通过光电门A的时间为10.00 ms，两车碰撞后，依次测得小车1和2通过光电门B的时间分别为15.00 ms、30.00 ms，不计吸能材料的质量，计算可得碰撞后两小车总动能与碰撞前小车2动能的比值为_________（结果保留2位有效数字）。

（8分）科技小组制作的涡流制动演示装置由电磁铁和圆盘控制部分组成。

图（a）是电磁铁磁感应强度的测量电路。所用器材有：电源E（电动势15V，内阻不计）；电流表A（量程有0.6A和3A，内阻不计）；滑动变阻器RP（最大阻值100Ω）；定值电阻R0（阻值10Ω）；开关S；磁传感器和测试仪；电磁铁（线圈电阻16Ω）；导线若干。图（b）是实物图，图中电机和底座相固定，圆形铝盘和电机转轴相固定。

请完成下列实验操作和计算

（1）量程选择和电路连接。

①由器材参数可得电路中的最大电流为_________A（结果保留2位有效数字），为减小测量误差，电流表的量程选择0.6A挡。

②图（b）中已正确连接了部分电路，请在虚线框中完成RP、R0和A间的实物图连线______。

（2）磁感应强度B和电流I关系测量。

①将图（a）中的磁传感器置于电磁铁中心，滑动变阻器RP的滑片P置于b端。置于b端目的是使电路中的电流_________，保护电路安全。

②将滑片P缓慢滑到某一位置，闭合S。此时A的示数如图所示，读数为_________A。分别记录测试仪示数B和I，断开S。

③保持磁传感器位置不变，重复步骤②。

④下图是根据部分实验数据描绘的B−I图线，其斜率为_________mT/A（结果保留2位有效数字）。

（3）制动时间t测量。

利用图（b）所示装置测量了t，结果表明B越大，t越小。

（9分）如图是某铸造成型原理示意图，往气室注入空气将加压活塞，使金属液沿升液管进入已预热的铸型室，待铸型室内金属液冷却凝固后获得铸件。柱状铸型室通过排气孔与大气相通，大气压强, 铸型室底面积, 高度, 底面与注气室底面的金属液高度差, 柱状气室底面积, 注气前气室内气体压强为, 金属液的密度, 重力加速度取, 空气可视为理想气体，不计升液管的体积。

(1)求金属液刚好充满铸型室时，气室内金属液面下降的高度和气室内气体压强。

(2)若在注气前铸型内温度不变，求注气后，且注气过程中铸型内空气使铸型室密封，且铸型室内的金属液高度为时，气室内气体压强。

（13分）如图所示，用开瓶器取出紧塞在瓶口的软木塞时，先将拔塞钻旋入木塞内，随后下压把手，使齿轮绕固定支架上的转轴转动，通过齿轮啮合，带动与木塞相固定的拔塞钻向上运动。从0时刻开始，顶部与瓶口齐平的木塞从静止开始向上做匀加速直线运动，木塞所受摩擦力f随位移大小x的变化关系为, 其中为常量，h为圆柱形木塞的高，木塞质量为m, 底面积为S, 加速度为a, 齿轮半径为r, 重力加速度为g, 瓶外气压减瓶内气压为且近似不变，瓶子始终静止在桌面上。(提示：可用图线下的“面积”表示f所做的功)求:

(1)木塞离开瓶口的瞬间，齿轮的角速度。

(2)拔塞的全过程，拔塞钻对木塞做的功W。

(3)拔塞过程中，拔塞钻对木塞作用力的瞬时功率P随时间t变化的表达式。