17.如图所示,在一个盛水的玻璃杯内插入一根吸管A,用另一根吸管B对准A的管口上方吹气,看到A的管口有水喷出,这是因为流体的流速越 大 ,压强越 小 .以下现象中不能用此原理解释的是 ② (填序号).
①平行于岸边航行的船不能靠岸太近;
②用吸管把饮料吸进嘴里;
③狂风会把一些不牢固的建筑物的屋顶掀翻.
考点: 流体压强与流速的关系。
专题: 实验题。
分析: 吹气之前,吸管A和烧杯构成连通器,吸管内和烧杯内液面相平.据流体压强和流速的关系:流速越大,压强越小,流速越小,压强越大,故当向B管吹气时,A管上方的空气流动速度增大,压强减小,A管下方压强不变,A管内的液体受到向上的压强大,液面上升.
解答: 解:往B管中吹气,吸管A上方空气的流速增大,压强减小,A管中液体受到向上的压强大于向下的压强,液面上升.
故上述情景中,是利用了流体压强与流速的关系;
而下面的三个说法的原理依次是:
①平行于岸边航行的船若靠岸太近,此时船与岸间水的流速大、压强小;而另一侧水的流速小、压强大,故在内外压强差的作用下,船被压向岸,可能造成危险,故不符合题意;
②用吸管把饮料时,吸管内的空气变少,压强变小,管外的大气压大于管内的大气压,故饮料在外界大气压的作用下被压入嘴里,符合题意;
③狂风会把一些不牢固的建筑物的屋顶掀翻,其原因是屋顶上方的空气流速大,压强小;而屋内的空气流速小,压强大,故在内外压强差的作用下将屋顶掀翻,故不符合题意.
故答案为:大;小;②.
点评: 对于流体压强问题,要明确被研究的物体,物体的哪两个侧面流体流速不同,判断两个侧面的压强情况,进而判断物体在压强差作用下的运动情况.
18.某同学用天平和量筒测量小石块的密度.
(1)测量原理是 ρ= .
(2)图甲为用天平测量小石块质量过程中的几个情境,合理的顺序是 acb (填字母).
(3)有图甲(b)可知,小石块的质量是 71.4 g.
(4)将石块放入盛有40ml水的量筒中,静止时液面情况如图乙所示,则小石块的密度是 3.57×103 kg/m3.
考点: 固体的密度测量实验。
专题: 实验题。
分析: (1)实验原理应该根据实验目的和提供的测量器材确定;
(2)合理的操作顺序可简化实验,更主要的是能减小误差的产生,本实验中,应先调节天平使横梁平衡,后测质量;
(3)使用天平测量物体质量时,被测物体质量等于砝码总质量与游码所对刻度之和;
(4)用量筒测量石块体积时,应读取两次示数的差值,最后利用公式ρ= 计算出物体的密度.
解答: 解:
(1)本实验的目的是测量石块的密度,提供的测量工具是天平和量筒,所以实验原理是公式ρ= ;
(2)使用天平测量物体质量分两步:调平天平,测量质量.将天平放在水平台上,将游码拨到标尺最左端的零刻线处,调节平衡螺母使横梁平衡;将被测物体放在左盘,估计质量,用镊子夹取适当的砝码放在右盘,必要时调节游码,使横梁平衡.所以测量顺序为acb;
(3)石块的质量为m=50g+20g+1.4g=71.4g;
(4)石块是体积为V=60cm3﹣40cm3=20cm3;
石块的密度为ρ= = =3.57g/cm3=3.57×103kg/m3.
故答案为:
(1)ρ= ;
(2)acb;
(3)71.4;
(4)3.57×103.
点评: 本题主要考查了天平、量筒的使用与读数,测固体密度实验的基本步骤,以及密度公式的简单计算,属于基本的实验能力,是我们应该熟练掌握的.
19.塑料尺是同学们常用的学习工具,利用它可以做很多实验.
(1)如图所示,用塑料尺测得物体A是 3.5 cm.
(2)用塑料尺先后快拨和慢拨木梳的齿,这是为了研究声音的 音调 与频率有关.
(3)用与毛皮摩擦过的塑料尺靠近不带电的泡沫小球时,小球会被 吸引 (选填“吸引”或“排斥”).
(4)塑料尺不容易被拉长,是因为分子间存在 引力 .
(5)如果让塑料尺从某一高度自由落下,则塑料尺的运动越来越快,这是因为力能 改变 (选填“改变”或“维持”)物体的运动状态.
考点: 刻度尺的使用;力的作用效果;音调;电荷间的相互作用规律。
专题: 应用题。
分析: (1)刻度尺的读数首先要观察其量程和分度值,起始端从0开始的,估读到分度值的下一位数;
(2)音调表示声音的高低,和发声体的振动频率有关系,振动频率越快,音调越高;
(3)用毛皮摩擦过的塑料尺会带有静电,带点物体都有吸引轻小物体的性质;
(4)分子之间存在相互作用的引力和斥力;
(5)力可以改变物体的运动状态(包括运动速度和运动方向).
解答: 解:(1)此刻度尺的分度值为1cm,起始端从零开始,要估读到分度值的下一位.因此该物体的长度为3.5cm.
(2)用塑料尺先后快拨和慢拨木梳的齿,改变了木梳的齿的振动频率,改变了声音的音调.因此是研究声音的音调和振动频率之间的关系;
(3)用与毛皮摩擦过的塑料尺带有静电,带电体都有吸引轻小物体的性质,故小球会被吸引;
(4)塑料尺不容易被拉长,是因为分子间存在引力;
(5)如果让塑料尺从某一高度自由落下,在重力的作用下,塑料尺的运动越来越快,这是因为力能改变物体的运动状态.
故答案为:(1)3.5;(2)音调;(3)吸引;(4)引力;(5)改变
点评: 此题考查的知识点比较多,有刻度尺的正确读数、音调和振动频率的关系、摩擦起电、分子之间的作用力和力可以改变物体的运动状态等,基础性题目,比较简单.
20.物理兴趣小组的同学用图甲所示的装置来提升重物M,图乙是物体上升过程某段时间内的s﹣t图线.已知物体重为1N,闭合开关后,在2.4s~2.8s这段时间内,电流表和电压表的示数分别为0.2A和4V,则2.4s~2.8s这段时间内该装置提升重物做得有用功为 0.2 J,它的效率是 62.5 %.
考点: 功的计算;滑轮(组)的机械效率。
专题: 计算题。
分析: (1)由图乙可知在2.4s~2.8s这段时间内重物提升的高度,知道物体重,利用W=Gh求这段时间内该装置提升重物做得有用功;
(2)知道电流表和电压表的示数,即加在电动机两端的电压和通过的电流,又知道通电时间,利用W=UIt求消耗的电能,再利用效率公式求电动机的效率.
解答: 解:
(1)由图乙可知在2.4s~2.8s这段时间内,重物提升的高度:
s=0.75m﹣0.55m=0.2m,
W有用=Gh=1N×0.2m=0.2J;
(2)通电时间:
t=2.8s﹣2.4s=0.4s,
W总=UIt=4V×0.2A×0.4s=0.32J,
η= = =62.5%.
故答案为:0.2;62.5%.
点评: 本题考查了有用功、总功、效率的计算,能从图中得出相关信息、灵活运用公式计算是本题的关键.
三、解答题(本题共10小题,共48分,解答29、30题时应有公式和解答过程)
21.按照题目要求作图:
(1)在图甲中,根据平面镜成像特点,画出物体MN的像M′N′.
(2)在图乙中,小球从水平桌面上滚下,画出小球在A位置时所受的重力的示意图.
(3)在图丙中,根据磁感线方向标出通电螺线管中的电流方向和小磁针的N极.
考点: 平面镜成像的相关作图;重力示意图;通电螺线管的极性和电流方向的判断。
专题: 作图题。
分析: (1)平面镜成像的特点:像与物到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、大小相等、左右相反,即像与物关于平面镜对称;作出两个端点M、N的像点,连接像点即为物体MN在平面镜中的像.
(2)物体的重力G的作用点在重心,方向是竖直向下,从重心(几何中心)沿竖直向下画一带箭头的线段,并标出重力符号.
(3)磁感线在磁体的外部都是从N极到S极,根据安培定则判断出电流的方向,根据小磁针静止时N极的指向与该点磁场方向一致,就可以标出小磁针的N、S极.
解答: 解:(1)根据平面镜成像的特点,先作出物体MN的端点M、N在平面镜中的对称点M′、N′,连接M′、N′点即为物体MN在平面镜中的像,注意辅助线和像用虚线,如图所示:
(2)重力G的作用点在重心,方向竖直向下,答案如下图所示:
(3)由图可见,磁感线从通电螺线管的左端出来,回到右端,因此通电螺线管的左端是N极,右端是S极;根据安培定则,就可以判断出螺线管上电流的方向向上;由磁场的方向可以判断出,小磁针的右端是N极,如下图所示:
点评: (1)在平面镜成像作图中,若作出物体在平面镜中所成的像,要先根据像与物关于平面镜对称,先作出端点和关键点的像点,再用虚线连接各点即为物体的像.
(2)确定重力的作用点和方向是作图的前提,会用示意图表示力的作用点和方向.
(3)考查磁极间的相互作用及右手螺旋定则,要求能熟练应用右手螺旋定由电流方向判断磁极方向,或由磁极方向判断电流方向.
22.如图所示的电路,电源电压恒定.某同学用该电路验证“在导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比”.他多次只改变电阻箱R1的阻值,测得相应的电流值,如表所示:
实验序号 R1/Ω I/A
① 5 0.30
② 10 0.20
③ 15 0.15
(2)此实验中,电源电压为 3 V.
考点: 探究串、并联电路中的电压规律实验。
专题: 实验题。
分析: (1)探究“电流跟电压、电阻的关系”实验重点的是考查控制变量法,研究电流跟电压关系时,控制电阻不变,研究电流跟电阻关系时要保持电压不变.
(2)根据表中的数据首先求出R2的阻值,再根据欧姆定律求出电源电压.
解答: 解:(1)本实验应该调节滑动变阻器,保持电压表示数不变,研究电流跟电阻的关系;
根据表中数据,通过导体的电流与导体的电阻不成反比.原因是改变电阻箱R1的阻值时,应该保持电阻箱R1两端的电压不变.
故答案为:不成;没有控制电阻箱R1两端的电压不变.
(2)根据表中的测量数据,第一次测量中,电源电压U=U1+U2=I1R1+I1R2=0.3A×5Ω+0.3A×R2=1.5V+0.3A×R2
第二次测量中,电源电压U=U1′+U2′=I2R1+I2R2=0.2A×10Ω+0.2A×R2=2V+0.2A×R2
根据以上两个式子解出R2=5Ω
将R2=5Ω带入到上式中得到电源电压U=U=U1+U2=1.5V+0.3A×R2=1.5V+0.5A×5Ω=3V
故答案为:3
点评: 此题主要考查的是对欧姆定律的理解和掌握,以及对欧姆定律公式的正确应用.以及对数据的处理能力和分析总结能力.
23.小明用如图所示的装置作“观察水的沸腾”实验.
(1)他为图中温度计写了一份使用说明书,其中有科学性错误的一条是 ③ (填序号).
温度计说明书
①测量前,了解温度计的量程和分度值;
②测量时,温度计的玻璃泡与被测液体充分接触;
③待温度计的示数稳定后再读数,读数时温度计可以离开被测液体;
④读数时,视线要与温度计中液柱的上表面相平.
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
水温/℃ 90 92
94 96 98 98 98 98 98 98
(4)撤去酒精灯,小明观察到水没有立即停止沸腾,此时的温度 等于 (选填“高于”、“等于”或“低于”)沸点.
(5)若烧杯中水的质量是100g,从90℃升高到95℃,水的内能增加了 2.1×10 3 J;这个过程至少需要消耗 0.07 g酒精.[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),酒精的热值为3.0×102J/kg.].
考点: 探究水的沸腾实验。
专题: 计算题;实验题。
分析: (1)使用温度计前:首先看清它的量程,或者说要看清它所能测量的最高温度和最低温度的温度范围;然后看清它的分度值,也就是一个小格代表的值.使用温度计时:①温度计的玻璃泡全部浸入被测的液体中,不要碰到容器底和容器壁;
②温度计玻璃泡浸入被测物体后要稍后一会儿,待温度计的示数稳定后再读数;
③读数时温度计的玻璃泡要继续留在液体中,视线要与温度计中液柱的上表面相平.
(2)使用温度计测量液体的温度,读数时先看清是零上还是零下的,然后认清量程和分度值,最后读出示数.
(3)水在沸腾过程中温度保持不变,此时的温度就是水的沸点.
(4)水沸腾时,不断吸收热量,温度保持不变.水在沸腾后,仍然需要吸热来维持沸腾状态;
(5)知道水的质量、水的比热容、水的温度升高值,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量;由题知Q吸=Q放,根据公式Q放=qm求出需要燃烧的酒精的质量.
解答: 解:(1)温度计玻璃泡进入被测液体后要稍等一会儿,待温度计示数稳定后再读数;三是读数时温度计的玻璃泡要继续留在液体中,视线要与温度计中液柱上表面相平.因此③不正确.
(2)由图知,温度计的分度值是1℃,所以温度计的示数是94℃.
(3)从表中数据可以看出,水从4分钟到9分钟这段时间内温度保持98℃不变,所以水的沸点是98℃.
(4)水沸腾后,若撤去加热源,由于此时水的温度还没下降,因此水的温度还等于沸点.
(5)水吸收的热量(水的内能增加值):
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×0.1kg×(95℃﹣90℃)=2.1×10 3J;
∵Q吸=Q放=m酒精q,
∴m酒精= = =0.7×10﹣4 kg=0.07g.
故答案为:(1)③;(2)94;(3)98;(4)等于;(5)2.1×10 3;0.07.
点评: 此题通过水的沸腾实验考查了温度计的使用方法、水的沸腾过程、同时考查学生对吸热公式Q吸=cm△t和Q放=qm的掌握和运用,要注意分析,认真解答.
24.为了探究光的反射规律,小明用如图所示的装置进行实验,平面镜置于水平桌面上.把一可沿ON折叠的白色硬纸板竖直放置在平面镜M上.
(1)在实验中使用白色硬纸板能显示 反射光线和入射光线 ,也能方便地测量 反射角和入射角 .
(2)以法线ON为轴线,将白色硬纸板的B面绕法线ON向后旋转,此时反射光线的位置 不发生 (选填“发生”或“不发生”)变化.
考点: 平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案;物体的颜色。
专题: 实验题。
分析: (1)白色物体能够反射所有色光,黑色物体吸收所有色光;
(2)光的反射定律:入射光线、反射光线和法线在同一平面内,入射光线和反射光线分居在法线两侧,反射角等于入射角.
解答: 解:(1)为了更好的观察到反射光线和入射光线,实验中采用了白色硬纸板,光线在白色纸板上的轨迹就容易观察到了,也方便反射角和入射角的大小‘
(2)以法线ON为轴线,将白色硬纸板的B面绕法线ON向后旋转,此时反射光线的位置不发生变化,因为反射光线是由入射光线决定的.
故答案为:(1)反射光线和入射光线;反射角和入射角;
(2)不发生.
点评: 本题考查了探究光的反射的实验.光的反射遵循反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角.