1901年，挪威人伯克兰造出世界上第一台电磁发射器，首开电磁-优题课

1901年，挪威人伯克兰造出世界上第一台电磁发射器，首开电磁炮先河。为了认识电磁炮的一些特性，小柯制作了一个电磁炮模型，其原理如下图。螺线管通电后，铁制撞针迅速前移，推动炮弹射出炮管。

（1）小柯要增强电磁炮中螺线管磁场，下列方法可行的是        （选填字母）。
A.增加螺线管的线圈匝数
B.改变线圈中的电流方向
C.增大通过螺线管的电流
（2）炮弹的动能影响它的威力。直接测量动能小柯遇到困难，所以，他通过测量同一炮弹的射程（炮弹出射点离落地点间的水平距离）来间接比较。此研究方法与下列        （选填字母）实验所用方法相同。

A.用刻度尺测物体长度     B.用量筒测液体体积    C.用压强计研究液体内部压强
（3）小柯测得的一项实验数据（取多次实验的平均值）如下表。

实验次数	第1次	第2次	第3次	第4次	第5次
撞针质量（克）	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5
射程（米）	0.48	0.54	0.81	0.46	0.41

小柯得出了“当其他条件相同的情况下，撞针质量为0.3克时电磁炮的射程最远”的结论。
小妍觉得这个结论还不可靠，建议再取不同质量的撞针进行实验。你认为选择撞针质量范围在克之间进行进一步实验比较合理。

科目物理题型综合题难度较难

知识点：焦耳定律的计算公式及其应用

研究物理问题时，常需要突出研究对象的主要因素，忽略次要因素，将其简化为物理模型。

（1）如图甲，一质量分布均匀的杠杆，忽略厚度和宽度，长度不可忽略，用细线将它从中点悬起，能在水平位置平衡。将它绕悬点在竖直面内缓慢转过一定角度后（如图乙）释放，为研究其能否平衡，可将它看成等长的两部分，请在图乙中画出这两部分各自所受重力的示意图和力臂，并用杠杆平衡条件证明杠杆在该位置仍能平衡；

（2）如图丙，一质量分布均匀的长方形木板，忽略厚度，长度和宽度不可忽略，用细线将它从AB边的中点悬起，能在水平位置平衡。将它绕悬点在竖直面内缓慢转过一定角度后（如图丁）释放，木板在该位置能否平衡？写出你的判断依据。

党的十九大报告提出，要建设生态宜居、生活富裕的新农村。某兴趣小组在社会实践中来到某乡村建筑工地，建筑工地工人们用如图甲所示的滑轮组来提升重物，不计绳重和摩擦。

（1）一个工人质量为 $60 kg$ ，竖直向上匀速拉动 $700 N$ 的重物时，绳上拉力为 $400 N$ ，将重物提升 $2 m$ 用时 $20 s$ ，滑轮组的机械效率为多少？

（2）在这 $20 s$ 的时间内拉力的功率为多少 $W$ ？

（3）该工人能够提升的最重的物体约为多少 $kg$ ？

（4）请你设计另一种最省力的绕线方式，并画于图乙中。

（5）利用最省力的方式，提升 $800 N$ 的重物，求绳上拉力的大小？

（6）利用最省力的方式，竖直向上以 $0.15 m / s$ 的速度匀速拉动绳子，求 $20 s$ 物体上升的距离？

汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，某研究小组对汽车开展调查研究。

（1）图甲是汽车的刹车结构示意图，根据图片分析，这是　　杠杆（选填"省力"、"费力"或"等臂" $)$ ；某段道路的标志牌如图乙所示，为什么同样的道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度　　。

（2）（多选）汽车在行驶过程中遇到危急情况要紧急刹车。从发现情况到汽车停止的距离叫做停车距离，停车距离等于反应距离加上制动距离。下列行为会使停车距离变长的是　　。

$A .$ 疲劳驾驶

$B .$ 酒后驾驶

$C .$ 接听电话

$D .$ 开车前系好安全带

（3）内燃机有四个工作冲程，图丙是内燃机的　　冲程。

（4）假设某款纯电动汽车在平直公路上匀速行驶时，每百公里耗电30千瓦时，若电能转化为机械能效率为 $85 %$ ，则汽车匀速行驶时受到阻力为　　 $N$ 。若质量和外形完全相同的燃油汽车，它的能量转化率为 $30 %$ ，以相同速度在同一路面上匀速行驶，每行驶百公里需要消耗的燃油为　　 $kg$ 。（汽油的热值为 $q = 4.6 \times 10^{7} J / kg$ ，结果保留1位小数）

（5）若电价为0.6元 $/$ 千瓦时，汽油价格为7.0元 $/$ 升，每行驶百公里，电动汽车比燃油汽车节省　　元。（汽油的密度 $ρ = 0.71 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ，结果保留1位小数）

如图所示，滑动变阻器 $R$ 的最大阻值为 $20 Ω$ ，将其滑片移到 $b$ 端，闭合开关 $S$ ，电流表的示数为 $0.3 A$ ，小灯泡的实际功率为 $0.9 W$ ，闭合开关 $S$ ，将滑动变阻器滑片移到 $a$ 端，小灯泡恰能正常发光。不考虑灯丝电阻的变化，电源电压恒定，求：

（1）小灯泡的阻值和电源电压；

（2）小灯泡的额定功率；

（3）滑动变阻器 $R$ 的最大功率。

2020年6月20日，我国自主设计和建造的“海斗号”载人潜水器，成功下潜到太平洋“马里亚纳海沟”10000米深处。创造了载人潜水器海水深潜的世界纪录。潜水器由双层船壳构成，外层与海水接触，外壳选择了钛合金作主材，潜水器在上浮和下潜时，其体积是一定的。潜水器近似可以看作长方体，其规格：长 $9 m$ 、宽 $3 m$ 、高 $3.4 m$ 。该潜水器悬浮在海水中时总质量为 $25 t$ （海面大气压 $1.0 \times 10^{5} Pa$ ， $g = 10 N / kg)$ 。

（1）假设海水密度不随深度变化，质量不变的潜水器在上浮且未浮出水面过程中，受到水的浮力　　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；

（2）“海斗号”悬浮在海水中，求所受到的浮力；

（3）载人潜水器在10000米深处，其上表面受到的压力约为 $2.78 \times 10^{9} N$ ，求海水的密度。