卷(II)实验·应用·推理·探究(本卷满分70分)
专题一:
声、光与热(本专题满分12分,共2个小题,第1小题7分,第2小题5分)
1.回顾实验和探究(请将下列实验报告中的空缺部分填写完整):
(1)探究影响音调高低的因素:
过程
把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边。
拨动钢尺,听它
振动发出的声音,同时观察钢尺振动的。
增大钢尺伸出桌边的长度,重复实验。
结论
物体振动频率越,音调越低。
(2)探究凸透镜成像的规律:
猜想
小雨猜想凸透镜只能成实像,不能成虚像。
过程
叶子姐姐认为小雨的猜想不对,于是进行如下实验:
将焦距是10cm的凸透镜固定在图示位置,将蜡烛分别放在a、b、c处,移动光屏都能得到烛焰清晰、倒立的像,其中在b处所成的像是(填“放大”、“缩小”或“等大”)的;将蜡烛放在d处,在光屏上得不到烛焰的像,于是她让小雨撤去光屏,透过凸透镜观察到一个(填“倒立”或“正立”)、放大的像。
这就证明小雨的猜想是不全面的。
程序
提出问题——猜想————得出结论
问题
讨论
将实验中的凸透镜换成玻璃板来探究平面镜成像的特点,运用的科学方法是。
将蜡烛放在b处时,发现像成在图中70cm处,说明平面镜所成的像与物体到平面镜的距离。
2.运用知识解决问题:
(1)感冒冲剂在热水中比在冷水中溶解得快,是因为温度越高,分子热运动越。
(2)请画出入射光线并标出入射角的大小。
(3)某液体的沸腾图象如图所示,该液体的质量为0.2kg,前4min吸收的热量是6.72×104J,则此液体的沸点为,比热容为。
专题二:
力与运动(本专题满分15分,共2个小题,第3小题9分,第4小题6分)
3.回顾实验和探究(将下列实验报告中的空缺部分填写完整):
(1)测量平均速度:
过程
如图所示,使斜面保持很小的坡度不变,分别测出小车通过全程AB和上半程AC的路程及所用的时间,计算出相应的平均速度。
实验数据如下:
路段
路程s/m
时间t/s
AB
0.96
1.2
AC
0.48
0.7
结论方法
小车通过全程的平均速度是m/s。
用刻度尺和停表测量小车的平均速度,运用的科学方法是。
(2)探究牛顿第一定律:
过程
如图所示,让小车从斜面顶端由静止滑下,先后滑到三种不同水平面上,其中小车在木板表面上运动状态改变得最。
作图
请画出小车沿斜面下滑时的受力示意图。
结论方法
若运动的物体不受力的作用,将保持状态。
在实验的基础上,通过理想化推理得出结论,运用的科学方法是。
问题
讨论
用弹簧测力计拉着同一木块分别在以上三种水平面上做匀速直线运动,发现在表面上弹簧测力计的示数最大,说明滑动摩擦力的大小与有关
4.运用知识解决问题:
v
(1)因为液体的压强随着深度的增加而,拦河坝上部受到水的压强比下部,所以拦河坝设计成上窄下宽的形状。
(2)汽车在水平公路上匀速直线行驶,请画出它在水平方向上所受力的示意图。
(3)如图所示,小雨在轻质杠杆的A端施加竖直向下的拉力,使其水平平衡。
已知小雨的拉力为120N,OA:
OB=3:
2,浸没在液体中的物体M的重力为300N、体积为0.01m3,则液体的密度
=。
请写出解题思路。
专题三:
电与磁(本专题满分15分,共2个小题,第5小题9分,第6小题6分)
5.回顾实验和探究(将下列实验中的空缺部分填写完整):
(1)探究串联电路的结构和特点:
过程现象
如图所示,闭合开关,两灯都发光;断开开关,两灯都不发光。
把开关改接到B、C处,重复实验,现象相同。
结论
在串联电路中,开关可以控制___________;开关位置改变,其控制作用__________。
(2)探究电流与电压的关系:
电路
请将实验电路连接完整:
表格
图象
①请在电流表表盘上填画第3次实验中电流表所选的接线柱和指针的位置。
②根据表中数据,用描写点法画出电阻R的I-U图象。
R=10Ω
次数
1
2
3
U/V
1.0
2.0
2.4
I/A
0.1
0.2
0.24
方法
用同一个定值电阻来探究电流与电压关系,运用科学方法是_____________
问题讨论
如图所示,发现电磁铁甲比乙吸引铁钉多,说明在______一定时,外形相同的电磁铁,线圈匝数越多,磁性越强。
通过电磁铁吸引铁钉的多少来判定它的磁性强弱,运用的科学方法是____________。
6.运用知识解决问题。
(1)某油量表的工作原理如图所示,当油箱内油面上升时,浮球向上运动,使滑动变阻器R接入电路中的电阻变____,由电流表改造的油量表示数变___________。
(2)请根据实验电路,在方框内画出电路图。
(2)把R1和R2两个定值电阻并联接在电压为6V的电源两端,R1=4Ω,干路电流为2A,求R2=?
(请写出计算过程)
专题四:
综合能力(本专题满分9分,共4个小题,第7小题2分,第8小题2分,第9小题2分,第10小题3分)
7.综合问答——学农中的物理:
小雨到学农基地实践时的几个场景如下,请你从中挑选一个,用所学的物理知识进行解释:
A.插入水中的吸管,水中的部分看起来向上弯折;
B.用锋利的水果刀很容易切开西瓜;
C.用电热水壶烧水,溢出的水流进底座,导致房间的总开关跳闸了。
解释场景:
,所以会有这个现象。
8.综合实验(可以配图说明):
要验证“物体所受的重力跟它的质量成正比”,请完成实验设计方案,要求用上给定的所有器材。
器材
天平,弹簧测力计,体积相同的铝块、铁块和铜块各一个
实验
步骤
。
分析数据,得出结论。
数据记录表格
9综合作图——小雨房间的灯:
小雨的房间里有两盏灯。
开关S1控制吊灯L1和L2;开关S2控制壁灯L3;开关S3和S4控制床头灯L4,使它有两种不同的亮度。
现在有一个电源、4个开关、4个灯泡、一个定值电阻和若干导线,请你设计上述电路,将电路图画在方框内。
10.综合选择(不定项选择):
下列说法错误的是()
物质
熔点/℃
密度/(kg·m-3)
比热容/[J·(kg·℃)-1]
铜
1083
8.9×103
0.39×103
铁
1535
7.9×103
0.46×103
铝
660
2.7×103
0.88×103
A.可以用铁锅来熔化铜块
B.加热质量相同的铜和铝,其吸收热量与升高温度的关系图象如图所示,其中图线a表示的是铜
C.质量相同的实心铁球和铝球浸没在水中,铁球受到的浮力比铝球大
D.用力分别匀速提升体积之比为2:
1的实心铜块和铝块,提升的高度之比为5:
4,则
两次拉力做功之比为55:
6
专题五:
综合计算(本专题满分11分,共2个小题,第11小题6分,第12小题5分)
11.如图所示,电源电压和小灯泡的阻值均保持不变。
小灯泡R1标有“4V1.6W”字样,R2=20Ω,滑动变阻器R3允许通过的最大电流为1A,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。
请画出每个小题的等效电路图。
(1)只闭合开关S2时,电压表的示数为2V,则R2消耗的电功率是多少?
(2)在不损坏各电路元件的情况下,若闭合所有开关,滑动变阻器R3消耗的最大功率和最小功率之比为3:
1,若只闭合开关S3,小灯泡R1消耗的电功率变化范围是多少?
12.小雨站在水平地面上,通过如图所示的滑轮组从井中提水(不计绳重及摩擦)。
已知小雨的重力为500N、双脚与地面的接触面积为0.04m2,圆柱形水桶的底面积为0.2m2、容积为0.1m3(不计桶的厚度)。
(1)将空桶匀速下放的过程中(桶底未接触水面),小雨对地面的压强为1.15×104Pa,则桶和动滑轮总重是多少?
(2)向上提水,当桶底受到水向上的压强为2.5×103Pa时,小雨对地面的压强为1×104Pa;小雨将水桶拉离水面后,匀速拉动过程中滑轮组的机械效率是多少?
专题六:
创造与探究(本专题满分8分,共3个小题,第13小题3分,第14小题3分,第15小题2分)
13.归纳式探究——研究电磁感应现象中的感应电流:
磁场的强弱用磁感应强度描述,用符号B表示,单位是特斯拉,符号是T。
强弱和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场。
如图甲所示,电阻R1与圆形金属线圈R2连接成闭合回路,R1和R2的阻值均为R0,导线的电阻不计,在线圈中的半径为r的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图象如图乙所示,图线与横、纵坐标的截距分别为t0和B0,则0至t1时间内通过R1的电流I与阻值R0、匀强磁场的半径r、磁感应强度B0与时间t0的关系数据如下表:
次数
R0/Ω
r/m
B/T
t0/s
I/A
1
10
0.1
1.0
0.1
5π×10-2
2
20
0.1
1.0
0.1
2.5π×10-2
3
20
0.2
1.0
0.1
10π×10-2
4
10
0.1
0.3
0.1
1.5π×10-2
5
20
0.1
0.1
0.05
0.5π×10-2
(1)I=k ,其中k= (填上数值和单位)。
(2)上述装置中,改变R0的大小,其他条件保持不变,则0至t1的时间内通过R1的电流I与R0关系可以用图象中的图线 表示。
14.演绎式探究——研究宇宙中的双星问题:
(1)宇宙中任何两个物体之间都存在万有引力,万有引力的大小
,其中k为常量,m1、m2分别为两个物体的质量,r为两个物体间的距离。
物体做圆周运动的快慢可以用它与圆心连线扫过角度的快慢来描述,用角速度ω来表示。
做匀速圆周运动的物体,运动一周所用的时间叫做周期,用T表示。
T与ω的关系为:
。
物体做匀速圆周运动需要受到指向圆心的力叫做向心力。
质量为m的物体以角速度ω做半径为r的匀速圆周运动,向心力的大小F心=mω2r,则在m与ω一定时,F心与r的关系可用图甲中的图线表示。
(3)被相互引力系在一起、互相绕转的两颗星叫物理双星,双星是绕公共圆心转动的一对恒星,各自需要的向心力由彼此的万有引力相互提供,转动的周期和角速度相同。
如图乙所示,质量为m1、m2的双星,运动半径分别为r1和r2,它们之间的距离L=r1+r2。
请推理证明:
周期
15.问题解决——测量电阻:
小雨想要知道未知电阻RX的阻值,现有一个电压恒定的电源(电压值未知)、一个单刀双掷开关、一个量程较小的电流表、两个阻值分别为R1和R2的定值电阻与若干导线,其中R1和R2的阻值都较小,均不能单独与电流表串联在电源两端,否则会损坏电流表。
(1)请在方框内画出实验电路图(电路连接好后实验中不能拆卸),并完成测量步骤:
按照电路图连接实物电路;
。
(2)推导出测量电阻RX的数学表达式。