三、解答題(作圖每圖2分;每空1分,共48分.其中23、24題解答必須有過程.)
22.作圖題(每題2分,共6分)
(1)請作出凸透鏡上對應(yīng)光線的光路圖.
(2)請你畫出圖中乒乓球此時所受到的重力和繩子拉力的示意圖.
(3)小磁針在圖示的位置靜止,請標(biāo)出磁體的磁極,并畫出磁感線的方向.
23.(6分)如圖甲所示,在彈簧測力計下掛一圓柱體,從盛水的燒杯上方某一高度緩慢下降,圓柱體浸沒后繼續(xù)下降,直到圓柱體底與燒杯底部接觸為止.如圖乙所示,圓柱體下降過程中彈簧測力計讀數(shù)F隨圓柱體下降高度h變化的圖象.(取g=10N/kg)求:
(1)圓柱體的質(zhì)量為多少?
(2)圓柱體浸沒在水中受到的浮力是多少?
(3)圓柱體的密度是多少?
24.(6分)如圖所示,電路的電源電壓和燈泡電阻不變,R1=5Ω,燈L標(biāo)有"8V 10Ω"字樣,電流表量程為0~3A, 電壓表的量程為0~3V,滑動變阻器R2標(biāo)有“45Ω2A”字樣.
(1)只閉合S1時,電流表的示數(shù)為0.6A,求電源電壓.
(2)閉合S1、S2、S3,滑片移到b端時, 滑動變阻器R2消耗的電功率.
(3)只閉合S2時,在保證電路安全的情況下,求變阻器連入電路的阻值范圍.
25.(6分)在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中,凸透鏡的焦距為10cm.
(1)實驗前,調(diào)節(jié)燭焰、光屏的中心位于凸透鏡的 ,目的是 .
(2)如圖所示,若蠟燭、凸透鏡在當(dāng)前位置,應(yīng)向 (左/右)移動光屏,直到光屏上得到清晰的像.此時燭焰的像是倒立的 (放大/縮小)的實像,這一成像規(guī)律應(yīng)用在 (照相機(jī)/放大鏡)上.
(3)現(xiàn)在凸透鏡左側(cè)放置一近視眼鏡(圖中未畫出),這時需要將光屏向______(左/右)移動才能成清晰的像.
26.(4分)在做研究“充水玻璃管中氣泡的運(yùn)動規(guī)律”實驗時,小明取長50cm的細(xì)玻璃管注滿水,管中留一個小氣泡,將玻璃管反轉(zhuǎn)后,觀察氣泡的運(yùn)動情況.
(1) 分析表一實驗數(shù)據(jù)可知氣泡在做 運(yùn)動(勻速直線/變速直線).
(2) 小明換用粗玻璃管又做了兩組實驗,數(shù)據(jù)記錄如表二.觀察數(shù)據(jù)可知: (大/小)氣泡運(yùn)動較快.由于氣泡上升較快,會造成時間的測量難度較大,根據(jù)小明的實驗數(shù)據(jù),請你提出一點改進(jìn)建議: .
(3) 本次實驗中,小明還發(fā)現(xiàn),玻璃管與水平成60°角放置,管中氣泡的上升要比豎直放置快一些;而當(dāng)玻璃管水平放置時,氣泡幾乎不動.根據(jù)此現(xiàn)象你能推測出:隨傾斜角度的增大,氣泡上升速度的大小將: .(變大/變小/先變大后變小/先變小后變大)
27.(7分)要測量一個阻值約為600Ω的電阻Rx.實驗室提供的器材有:電源兩節(jié)新干電池、學(xué)生用電流表(量程為0~0.6A、0~3A)、學(xué)生用電壓表(量程為0~3V、0~15V)、滑動變阻器R1(10Ω 1A)和R2(100Ω 1A)各一個,開關(guān)、導(dǎo)線若干.
(1)小明用伏安法測量該電阻,下圖是小明連接的電路.連接電路時,開關(guān)應(yīng) ;接通電路前,滑動變阻器的滑
片向左滑動時,電阻變小,請將圖中的線路連好.
(2)閉合開關(guān),逐漸減小滑動變阻器的接入電阻至最小,電壓表有示數(shù),但電流表的指針幾乎不偏轉(zhuǎn),其原因是 .所以按小明所選的器材不能用伏安法測出該電阻的值.
(3)請你幫助小明在上面的器材中選擇合適的器材,設(shè)計實驗方案測出該電阻的值.
① 在虛線方框中畫出實驗電路圖;(2分)
、 滑動變阻器應(yīng)選擇 (R1/R2).
、蹖懗龃郎y電阻Rx的表達(dá)式(用測出的量或已知量來表達(dá)):Rx =
實驗次數(shù) 火柴棒根數(shù) 物體形狀 |
V形 |
U形 |
圓弧形 |
1 |
46 |
36 |
75 |
2 |
43 |
32 |
63 |
3 |
45 |
35 |
83 |
28.(5分)小華同學(xué)觀察到許多建筑材料的截面多是V形或U形,這引起了她的好奇心.她想:物體承受的壓力與哪些因素有關(guān)?為此她進(jìn)行了猜想:
猜想一:物體承受的壓力與物體的形狀有關(guān).
猜想二:物體承受的壓力與物體的材料有關(guān).
小華利用如圖所示的裝置,選取了紙條、細(xì)繩、火柴盒和若干火柴棒,對猜想一進(jìn)行實驗探究.實驗步驟如下:
(1)選取材料和長、寬、厚相同的紙條若干.
(2)將一張紙條折成V形,放在裝置上,在紙條兩端距中點(支點)相同距離處,各掛一相同的火柴盒子.在兩火柴盒中逐漸增加數(shù)量______ 的火柴棒,直到紙條被壓彎折為止,記錄一端火柴盒中火柴棒根數(shù).
(3)將紙條分別折成U型、圓弧型,重復(fù)步驟(2).
(4)更換紙條,將以上實驗再做兩次.
請回答以下問題:
(1)分析實驗數(shù)據(jù),可以得出的結(jié)論是 .(寫出一條即可)
(2)生產(chǎn)、生活和建筑中利用物體形狀影響其承受壓力的事例很多,請你舉出一個利用V形或圓弧形結(jié)構(gòu)的實例 .
(3)若要探究猜想二,實驗中應(yīng)使所選物體的 和 相同.
29.(8分)動車快速、安全、舒適,廣受出行乘客的喜歡,動車采用多種新材料、新工藝。
(1)如圖甲,前擋風(fēng)玻璃傾斜度較大,其目的是 .
(2)高速行駛時,為了防止外力導(dǎo)致?lián)躏L(fēng)玻璃破碎飛濺,設(shè)計了擋風(fēng)玻璃由兩層鋼化玻璃中間夾一層PVB膠片制成的結(jié)構(gòu),這樣做的好處 .
(3)為檢驗玻璃是否達(dá)到每m2面積能承受5×105 N撞擊力的要求,科研小組設(shè)計如圖乙電路。測試時,將樣品平放在壓力傳感器上,閉合開關(guān)S,釋放重物撞擊,樣品完好無損.傳感器阻值RN隨壓力F變化圖象如圖丙,撞擊力最大時玻璃與重物的接觸面積為1×10-3 m2;電源電壓為27 V,定值電阻R0 = 10Ω.(樣品質(zhì)量不計)
①由圖可知,壓力傳感器的阻值隨壓力增大而 .
②測試時,電流表示數(shù)隨時間的變化圖象是 ,其理由是.(2分)
③電流最大時為0.9A,則每m2面積最大撞擊力為 N,這種玻璃 合格品.(是/不是)