高考命题研究与应用广东物理.docxVIP

11.(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8所示,读数为mm。?

图8

(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9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。

图9

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,表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t2t1,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10.00ms。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15.00ms、30.00ms。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)。?

12.(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10(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(量程有0~0.6A和0~3A,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10(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0~0.6A挡。?

②图10(b)中已正确连接了部分电路,请在虚线框中完成RP、R0和间的实物图连线。

(a)

(b)

图10

(2)磁感应强度B和电流I关系测量。

①将图10(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。此时的示数如图11所示,读数为A。分别记录测试仪示数B和I,断开S。?

图11

③保持磁传感器位置不变,重复步骤②。

④图12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)。?

图12

(3)制动时间t测量。

利用图10(b)所示装置测量了t。结果表明B越大,t越小。

13.(9分)图13是某铸造原理示意图。往气室注入空气增加压强,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p0=1.0×105Pa,铸型室底面积S2=0.2m2,高度h2=0.2m,底面与注气前气室内金属液面高度差H=0.15m。柱状气室底面积S1=0.8m2,注气前气室内气体压强为p0,金属液的密度ρ=5.0×103kg/m3。重力加速度g取10m/s2。空气可视为理想气体,不计升液管的体积。

图13

(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h1和气室内气体压强p1。

(2)若在注气前关闭排气孔使铸型室密封,且注气过程中铸型室内温度不变,求注气后铸型室内的金属液高度为h3=0.04m时,气室内气体压强p2。

14.(13分)如图14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f=f01-xh,其中f0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Δp且近似不变,瓶子始终静止在桌面上。(提示:可用f-x图线下的“面积”表示

图14

求:(1)木塞离开瓶口的瞬间,齿轮的角速度ω。

(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。

15.(16分)图15是研究颗粒碰撞荷电特性装置的简化图。两块水平绝缘平板与两块竖直的平行金属平板相接,金属平板之间接高压电源产生匀强电场。一带电颗粒从上方绝缘平板左端A点处,由静止开始向右下方运动,与下方绝缘平板在B点处碰撞,碰撞时电荷量改变。反弹后离开下方绝缘平板瞬间,颗粒的速度与所受合力垂直,且水平分速度与碰前瞬间相