三、實(shí)驗(yàn)與探究題(共3小題，計19分)
15.(4分)按要求完成填空.
(1)如圖1所示，在水蒸氣沖開軟木塞的過程中，水蒸氣是通過__做功__的方式減小其內(nèi)能的.
(2)如圖2所示，電阻箱的電阻是__1783__Ω.
(3)如圖3所示，兩個壓緊的鉛塊能吊起鉤碼，說明__分子間存在引力__.
(4)如圖4所示，在曠野里試聽“土電話”說明了__固體可以傳聲__.
16.(8分)在探究“浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中.
實(shí)驗(yàn)器材：體積相同的甲、乙兩物體(ρ甲>ρ乙>ρ鹽水>ρ水)、彈簧測力計、一杯水、一杯鹽水、細(xì)繩.
小明利用上述器材完成實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)如下表.
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實(shí)驗(yàn) |
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次數(shù) |
物體 |
物體重 |
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力/N |
液體密 |
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度g/cm3 |
物體浸在液體 |
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中的體積/cm3 |
物體浸在液體中時 |
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測力計的示數(shù)/N |
物體浸在液體中 |
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所受的浮力/N |
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1 |
甲 |
4 |
1.0 |
40 |
3.6 |
0.4 |
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2 |
甲 |
4 |
1.0 |
60 |
3.4 |
0.6 |
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3 |
甲 |
4 |
1.0 |
100 |
3.0 |
1.0 |
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4 |
甲 |
4 |
1.2 |
100 |
① |
② |
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5 |
乙 |
2 |
1.2 |
100 |
0.8 |
1.2 |
(1)在第4次實(shí)驗(yàn)中，彈簧測力計的示數(shù)如圖所示.這個彈簧測力計的分度值為__0.2__N，表格中①的數(shù)據(jù)為__2.8__N，②的數(shù)據(jù)為__1.2__N.
(2)分析比較第1、2、3次實(shí)驗(yàn)，能夠得到物體在液體中受到的浮力大小與__物體排開液體的體積__有關(guān);分析比較第3、4次實(shí)驗(yàn)，能夠得到物體在液體中受到的浮力大小與__液體的密度__有關(guān).
(3)探究物體在液體中受到的浮力大小與物體本身密度的關(guān)系時，應(yīng)分析比較__4、5__兩次實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知物體在液體中受到的浮力大小與物體密度__無關(guān)__(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”).
17.(7分)小明同學(xué)要測量某未知電阻的阻值(整個實(shí)驗(yàn)過程中電源電壓保持不變)
(1)按照圖甲電路圖正確連接電路后，閉合開關(guān)，小明發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，但電壓表示數(shù)很大.電路中出現(xiàn)的故障原因是__R0斷路__.
(2)排除故障后，電流表和電壓表的示數(shù)如圖乙所示，則R0=__6__Ω.接下來小明調(diào)整變阻器的滑片繼續(xù)測量，這樣做的目的是__多次測量求平均值減小誤差__.
(3)小明想利用這些器材測量另一個未知電阻Rx的阻值，但發(fā)現(xiàn)電流表已經(jīng)損壞.小華幫他設(shè)計另一個實(shí)驗(yàn)方案：利用圖丙所示的電路，先閉合開關(guān)S、S1，記下電壓表的示數(shù)U1，再__斷開S1__，記下電壓表示數(shù)U2.則Rx=__U2(U1-U2)·R0__(表達(dá)式用測得的量與已知量表示).
四、綜合題(共2小題，計16分)
18.(8分)水平桌面上放置一底面積為100 cm2，重為6 N的柱形容器，容器內(nèi)裝有20 cm深的某液體.將一體積為400 cm3的物體A懸掛在彈簧測力計上，彈簧測力計示數(shù)為10 N，讓物體從液面上方逐漸浸入直到浸沒在液體中(如圖所示)，彈簧測力計示數(shù)變?yōu)?.2 N.(柱形容器的厚度忽略不計，筒內(nèi)液體沒有溢出，物體未接觸容器底.g取10 N/kg)，求：
(1)物體浸沒在液體中時受到的浮力.
(2)筒內(nèi)液體密度.
(3)物體浸沒時，容器對桌面的壓強(qiáng).
解：(1)F浮=G-F拉=10 N-5.2 N=4.8 N;(2)因?yàn)榻䴖]，所以V排=V物=400 cm3=4×10-4 m3，由F浮=ρ液gV排得ρ液=gV排(F浮)=10 N/kg×4×10-4 m3(4.8 N)=1.2×103 kg/m3;(3)液體的體積V液=100 cm2×20 cm=2000 cm3=2×10-3 m3，液體的重力G液=m液g=ρ液V液g=1.2×103 kg/m3×2×10-3 m3×10 N/kg=24 N，容器對桌面的壓力F=(G液+G容器+G物)-F拉=(24 N+6 N+10 N)-5.2 N=34.8 N，受力面積S=100 cm2=10-2 m2，p=S(F)=10-2 m2(34.8 N)=3480 Pa
19.(8分)如圖甲所示電路，電源電壓及燈泡L的電阻均不變，滑動變阻器的最大阻值為R1=20 Ω.當(dāng)S1、S2均閉合且滑片P滑到b端時，電流表
(1)電源電壓;
(2)R2的電阻;
(3)整個電路消耗的最小電功率.
解：(1)S1、S2均閉合，滑片P滑到b端時，R2被短路，燈L與R1并聯(lián)，由題意得：I=1 A，IL=0.2 A，∴I1=I-IL=1 A-0.2 A=0.8 A，U=I1R1=0.8 A×20 Ω=16 V;(2)S1、S2均斷開，滑片P置于變阻器中點(diǎn)時，R2與RaP串聯(lián)，R總=I′(U)=0.4 A(16 V)=40 Ω，∴R2=R總-RaP=40 Ω-10 Ω=30 Ω;(3)由P=R(U2)可知，U一定，當(dāng)R總最大時，電路功率P最小，∴當(dāng)S1、S2均斷開且滑片P滑到b端時，R1與R2串聯(lián)，此時R總最大，R總=30 Ω+20 Ω=50 Ω，P最小=R總(U2)=50 Ω((16 V)2)=5.12 W
，我們將會及時處理。
