1、 中考物理 （江苏专用） 题型突破三 探究与应用设计试题 1.(2018盐城,9,2分)如图所示,小明将压强计的金属盒分别放入甲乙两种液体中,从图中可以得到的结论是 ( ) A.甲液体的密度大于乙液体的密度 B.甲液体的密度等于乙液体的密度 C.甲金属盒处的压强等于乙金属盒处的压强 D.甲金属盒处的压强小于乙金属盒处的压强 答案答案 A U形管两侧液面的高度差反映了金属盒处液体压强的大小,甲中U形管两侧液面的高度差更大, 说明甲金属盒处液体产生的压强更大;根据液体压强公式p=液gh可知,g和h相同时,液越大,液体的压强越 大,所以甲液体的密度大于乙液体的密度,故A正确,B、C、D错误。 2.(
2、2019江阴模拟,12,2分)已知小灯泡的额定电压,小明打算增加一个定值电阻R0,只利用一只电表,通过操 作开关来测量小灯泡的额定功率。如图是小明设计的四种不同方案的电路图。其中能够测出小灯泡额定 功率的是( ) A.甲和丙 B.乙和丙 C.乙和丁 D.丙和丁 答案答案 B 甲图中只闭合S2时,定值电阻与灯泡串联,电路中只有电压表,电表测定值电阻的电压;当只闭合 S1 时,电压表测灯泡与定值电阻的电压,由于无法确定灯泡是否正常发光,故甲图不可行; 乙图中只闭合S2 ,移动变阻器的滑片,使电压表示数为小灯泡的额定电压U额,则灯泡正常发光;保持滑片位 置不动,闭合S1,断开S2,记下电压表的示数U
3、1 ,此时电压表测R0 与灯泡两端的电压,由于电路的连接没有改 变,各电阻的大小和电压没有改变,灯泡仍正常发光,由串联电路电压的规律可知,R0两端的电压为U0 =U1 -U 额,通过R0 的电流,即灯泡的额定电流为I= ,再根据P=UI可计算出灯泡的额定功率,故乙图可行; 丙图中将S2往右上方打,则灯泡与R0 并联,电流表测通过R0 的电流,移动滑片使电流表示数是I=,由 并联电路电压的规律可知,灯泡的电压为U额,灯泡正常发光;保持滑片位置不动,将S2往左下方打,记下电流 表示数I,即通过灯泡与定值电阻的总电流,因电路的连接没有改变,各电阻的大小和电压没有改变,通过灯 1 0 -U U R 额
4、 L 0 U R 0 U R 额 泡与定值电阻的电流不变,灯泡仍正常发光,根据并联电路电流的规律,灯泡的额定电流IL =I-,根据P= UI可计算灯泡的额定功率,故丙图可行; 丁图中只有电流表,通过开关的转换,定值电阻与灯泡分别与变阻器串联,无法确定灯泡是否正常发光,故丁 图不可行。 0 U R 额 思路分析思路分析 测量灯泡的额定功率,要先确定已知的物理量是额定电压还是额定电流,然后根据P=UI,看所给 电路能否将需要的量测出。 3.(2019南京,24,3分)在科技节活动中,有一项挑战项目:如图所示,A、B、C、D是装满了某一种材料(细 盐、铁粉、米粉中的一种)的四个不透明的轻质密闭容器。
5、要求在不打开容器的前提下,将其中装有相同 材料的两个容器挑选出来。提供的器材有:与密闭容器同样的空容器各一个;天平和水。按下列步骤 在空白处填上适当的内容。 (1)用天平分别测出图中四个密闭容器的质量mA、mB、mC、mD; (2) ; (3)若满足关系式: (用测量的物理量表示),则A、C两容器中所装材料相 同。 答案答案 (2)用天平分别测出四个装满水后容器的质量mA、mB、mC、mD (1分) (3)=(2分) A A m m C C m m 解析解析 (2)由于四个不透明的密闭容器为轻质容器,质量不计。故装满水时,对应的质量就是容器内水的质 量。四个容器的体积就等于容器内水的体积,由此
6、可以得出四个容器内所装材料的体积。再根据同种物 质所组成的材料,质量与体积的比值(密度)相同;不同物质所组成的材料,质量与体积的比值(密度)一般不 同,即可判断出材料的种类。故步骤(2)为:用天平分别测出四个装满水的容器的质量mA、mB、mC、mD; (3)若A、C两容器中所装材料相同,则两容器内材料的质量与体积的比值相同,即 = = = A A m V C C m V A A m m 水 C C m m 水 A A m m C C m m 4.(2019连云港,19,8分)船只停泊在岸边时,常常将缆绳缠绕在码头的立柱上,为什么缆绳要缠绕多圈呢?某 校课外兴趣小组展开了研讨,他们猜想:绕绳的圈
7、数越多,绳和立柱间的摩擦力越大,且摩擦力与绕绳的圈 数成正比。为了验证猜想,该兴趣小组的同学设计了如下的实验进行探究: 丙 甲 乙 (1)如图甲所示,将弹簧测力计挂在铁架台上,用棉线将重物挂在弹簧测力计下方,测出其重力为7.6 N,将数 据记录在表格中; (2)如图乙所示,将铁棒固定在铁架台上,将棉线在铁棒上绕1圈,读出弹簧测力计的示数为2.9 N,老师告诉同 学们,用重力减去弹簧测力计的示数,就可以算出棉线和铁棒之间的摩擦力,随后同学们算出此时的摩擦力 为4.7 N; (3)逐渐增加棉线绕在铁棒上的圈数重复实验,直至弹簧测力计的示数接近于0,并将有关数据记录在表格 中; 棉线绕 的圈数 弹簧
8、测力计 的示数F/N 摩擦力的 大小f/N 0 7.6 0 1 2.9 4.7 2 1.1 6.5 3 4 0.2 7.4 5 0.1 7.5 (4)棉线绕3圈时,弹簧测力计示数如图丙所示,此时示数为 N,棉线与铁棒之间的摩擦是 (选填“静摩擦”或“滑动摩擦”),该摩擦力的大小为 N; (5)分析实验数据,在弹簧测力计的示数接近0之前,关于摩擦力与绳子缠绕圈数之间关系的探究结论是: 。 答案答案 (4)0.5 静摩擦 7.1 (5)绕绳的圈数越多,绳和立柱间的摩擦力越大,但摩擦力与绕绳的圈数不成正比 解析解析 (4)如题图丙,此时弹簧测力计读数为F=0.5 N;由于绳子是静止的,绳子受到铁棒的
9、摩擦力为静摩擦 力;由题意可知,F+f=G,则f=G-F=7.6 N-0.5 N=7.1 N。 5.(2020扬州,29,6分)疫情防控期间,小明是班级的卫生员,负责使用红外测温仪测量同学们的体温,在测量 过程中发现同学们之间的体温相差较大,同一位同学连续三次体温测量值也不一定相同。为了能够提高 测量的精确度,小明提出猜想:体温的测量值可能与测温的部位、测量的距离有关。并进行了下面的探究 活动: 温度() 部位 甲 乙 丙 丁 额头 36.6 37.0 36.8 36.8 手腕 36.4 36.4 36.2 36.3 (1)探究与测温部位的关系时,保持测温仪与人体的 相同,对四位同学的额头与手
10、腕分别进行了测 量,数据记录如下表: 实验数据表明,小明的猜想是正确的。小明建议要考虑不同部位对测量结果的影响。 (2)探究与测温距离的关系时,保持 相同,实验数据如下: 间距 (cm) 1 2 3 4 5 10 15 20 25 30 温度 () 36.5 36.5 36.5 36.4 36.3 36.1 35.7 35.1 34.7 34.1 由数据可知,在有效测温距离内,所测体温值与测温距离 (填“有关”或“无关”),小明建议 这种型号测温仪的有效测温距离在 cm以内。 (3)小明进行深入探究,找来了如图所示红外测温仪的结构简图。当近距离正对测量时,热辐射体辐射的红 外线通过透镜会聚于图
11、中 中心位置。由此可知,导致温度测量值出现偏差的主要原因是 。 答案答案 (1)距离 (2)测量部位 无关 3 (3)红外探测器 测量时未正对身体,导致红外线无法会聚于红 外探测器 解析解析 (1)题中给出影响因素,探究测温部位时要控制另一变量,即距离不变。(2)探究与测量距离的关系时 要控制测温部位相同,表格中在3 cm以内测温结果相同,4 cm及以上测温结果减小,说明3 cm以内是有效测 温范围,在此范围内测量结果与距离无关。(3)红外探测器是用来测温的重要装置,且从图中看出它大致处 于凸透镜焦点处,凸透镜对红外线具有会聚作用。当测量值出现偏差时,应该是红外线未能会聚于红外探 测器上。 6
12、.(2020盐城,26,8分)小明和小华一起探究电流与电阻的关系。器材有新干电池两节,5 、10 、20 的 定值电阻各一只,“20 1 A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一只,导线若干。 (1)用笔画线代替导线将甲图中电路补充完整,使滑动变阻器滑片向左移动时电阻减小。 (2)将滑动变阻器滑片移动到最 端。闭合开关,小明发现电压表示数接近电源电压,可能是定值电 阻R出现了 故障。 (3)排除故障后,移动滑动变阻器滑片,直至电压表示数为1 V,此时电流表示数如图乙所示,大小为 A。 (4)小明逐一将10 和20 的电阻接入电路,继续进行实验。当 的电阻接入电路后,无法将电压 表示数调节到1
13、 V。于是,他改变定值电阻两端电压,重新依次进行实验。调节后的电压值应该不低于 V。 (5)实验结束后,小华觉得可以通过调整顺序来避免实验中存在的问题。合理的顺序是 。 答案答案 (1)如图所示 (2)右 断路 (3)0.2 (4)20 1.5 (5)见解析 解析解析 (1)电源由两节新干电池组成,一节新干电池的电压是1.5 V,电源电压是3 V,所以电压表的量程选择 03 V,电压表和定值电阻并联,使滑动变阻器滑片向左移动时连入电路电阻减小,需将开关的右端接线柱 和变阻器的左下端接线柱连接。 (2)为了保护电路,变阻器的滑片移动到阻值最大处,即最右端。闭合开关,电压表示数接近电源电压,说明
14、电压表与电源连通,即与电压表并联的电阻之外的电路是连通的,与电压表并联的电阻断路。 (3)由图乙可知,电流表的量程是00.6 A,分度值是0.02 A,电流表的示数是0.2 A。 (4)因电压表示数为1 V,根据串联电路电压的特点,滑动变阻器分得的电压为3 V-1 V=2 V,滑动变阻器分得 的电压是电阻两端电压的2倍,将20 的电阻接入电路后,为保持电阻两端电压不变,根据串联电路电压的 规律,滑动变阻器连入电路中的阻值为220 =40 ,而题中滑动变阻器的最大阻值为20 ,所以,即使滑动 变阻器连入电路中的电阻最大,也不能使电压表示数为1 V。由串联电路电压的规律有 = 即= 解得UV=1.
15、5 V 所以调节后定值电阻两端电压值应该不低于1.5 V。 (5)先后将20 、10 和5 的定值电阻接入电路,变阻器的滑片从阻值最大处向阻值较小处滑动,控制定 值电阻两端的电压不变,进行实验,可以避免实验中存在的问题。 V V -U U U R R 滑 V V 3V-U U 20 20 7.(2019连云港,20,8分)小明学习了电磁感应 发电机一节内容后,他查阅了有关资料,知道在电磁感应 现象中闭合电路之所以能产生电流,是因为在电路中产生了电压,为了研究这个电压,他买了一套如图甲所 示的装置。图中有机玻璃管长度为1.5 m,当圆柱形强磁体(直径略小于有机玻璃管内径)从有机玻璃管中 下落穿过
16、线圈时,与线圈相连的电压显示器可以显示此时的电压大小。小明想利用此装置探究电磁感应 现象中产生的电压大小与线圈匝数及强磁体运动快慢的关系。他进行了如下实验(忽略强磁体下落过程 中所受阻力的影响): (1)小明将三个匝数相同的线圈和电压显示器的组件固定在有机玻璃管A、B、C处,如图乙所示。他想探 究的是电压与 之间的关系。为了使实验效果对比明显,三个线圈之间的距离应该 (选填 “近一些”或“远一点”); 甲 乙 丙 (2)小明分三次在距管口90 cm处分别固定匝数为300、600、900的三个线圈和电压显示器的组件,每次都 是从管口处由静止开始释放强磁体,记录的实验数据如表: 线圈匝数N 实验次
17、数 电压显示器示数U/V 电压测量值U/V 300 1 2.62 2.51 2 2.50 3 2.41 600 1 5.03 5.00 2 4.84 3 5.14 900 1 7.68 7.50 2 7.38 3 7.45 请根据表中电压测量值和对应的线圈匝数在图丙坐标纸上描点作图,分析图像可知: 。 答案答案 (1)强磁体运动快慢 远一点 (2)如图所示 在此电磁感应现象中,产生的电压大小与线圈匝数成正比 (每图、每空2分,共8分) 解析解析 (1)A、B、C三处高度不同,下落高度越高强磁体运动越快,而其他因素都相同,故是探究电压与强磁 体运动快慢的关系;高度相差越大,下落快慢相差就越大,实
18、验现象差异越明显,便于观察比较。 (2)电压-匝数关系如答案图所示;由答案图中的电压-匝数的图线可知,图线是过原点的直线,所以在下落快 慢相同时电压与匝数成正比。 8.(2020南京,19,5分)一个密封盒的表面可见两个接线柱、一个灯泡和一个可调变阻器的旋钮。盒内只有 灯泡和变阻器两个用电器,小明想探究它们的连接方式,连接了如图所示的电路(电源电压恒为3 V),做了两 次实验,部分数据记录如表格所示。 实验序号 变阻器电阻R/ 电流表示数I/A 15 0.5 5 (1)灯泡和变阻器的连接方式是 联。 (2)第一次实验中,电路消耗的总功率是 W,灯泡工作时的电阻是 。 (3)第二次实验中,电流表
19、示数是 A,变阻器工作1 min产生的热量是 J。 答案答案 (1)并 (2)1.5 10 (3)0.9 108 解析解析 (1)由实验序号所得数据可知,变阻器电阻R=15 ,电流表示数I=0.5 A,如果灯泡与变阻器串联,则 变阻器两端电压UR=IR=0.5 A15 =7.5 V,而电源电压U=3 V,URU,不符合电学规律,所以灯泡和变阻器不 是串联而是并联,电流表测干路电流。 (2)第一次实验中,电路消耗的总功率P总=UI=3 V0.5 A=1.5 W;此时变阻器中的电流IR=0.2 A,通 过灯泡的电流IL=I-IR=0.5 A-0.2 A=0.3 A,灯泡工作时的电阻RL=10 。
20、(3)第二次实验中,通过变阻器的电流IR2=0.6 A,由于电源电压恒为3 V,此时通过灯泡的电流不变,IL= 0.3 A,电流表示数I=IR2+IL=0.6 A+0.3 A=0.9 A;变阻器工作1 min产生的热量Q=R2t=(0.6 A)25 60 s=108 J。 U R 3V 15 L U I 3V 0.3A 2 U R 3V 5 2 2R I 解题关键解题关键 本题的突破点是,通过表格所给物理量计算电压,与题目中给定电源电压进行比较,从而判断灯 泡和变阻器的连接方式。 9.(2020南通,20)学习小组用侧壁扎有小孔的长塑料瓶做“探究液体压强特点”的实验时,发现每次小孔中 水的流量
21、Q(单位时间内喷出水的体积)不同。水的流量与哪些因素有关,大家提出以下猜想。 猜想1:与小孔的形状有关; 猜想2:与小孔距水面的深度h有关; 猜想3:与小孔的横截面积S有关; 图甲 (1)为验证猜想1,他们在三个相同塑料瓶侧壁的同一位置各扎一个小孔,三孔形状如图甲所示,在小孔处安 装阀门和流量计(测流量的仪器)。将瓶中均装满水,打开阀门,测出流量。此步骤存在的问题是 。 (2)肯定猜想1后,为探究猜想2,他们在同一塑料瓶的不同位置,分别开相同的圆孔进行实验: 如表是实验中测得的数据,请在图乙中描点作出流量Q与小孔深度的平方根的关系图线,表格中第3 次流量Q= cm3 s-1。 序号 孔面积S/
22、cm2 孔深度h/cm h平方根 /cm1/2 流量Q/cm3 s-1 1 0.2 10 3.2 28 2 0.2 16 4.0 36 3 0.2 25 5.0 4 0.2 36 6.0 54 5 0.2 50 7.1 64 h 进一步分析,他们认为深度影响流量的原因是深度越大,液体压强越 ,喷出小孔的水流速也越 大。 (3)对于猜想3,大家认为是正确的。为进一步探究流量Q与小孔横截面积S之间的定量关系,老师画了图丙 图乙 所示的水柱模型,其中v表示水从小孔流出的速度,l表示时间t内流出水柱的长度,S表示小孔的横截面积。 图丙 根据流量定义并结合模型,推导流量Q与流速v、面积S的关系式:Q=
23、; 通常情况下,喷泉竖直向上喷出的水柱在上升阶段粗细并不均匀,则喷出水柱在空中上端较 (选 填“粗”或“细”)。 答案答案 (1)没有控制小孔的横截面积相同 (2)如图所示 45 大 (3)Sv 粗 解析解析 (1)要探究水的流量与小孔的形状的关系,应控制小孔面积大小相同,由题图甲知三个小孔面积大小 不同,故此步骤存在的问题是没有控制小孔的横截面积相同。 (2)由表格中数据可得流量Q与小孔深度的平方根成正比,即 Q=9 cm3 s-1 流量Q与小孔深度的平方根的关系图像如答案图所示。 代入第三次数据可得 Q=45 cm3 s-1。 由液体压强的特点知,液体深度越大,液体压强越大,喷出小孔的水流
24、速也越大。 (3)流量是表示单位时间内通过某一横截面的流体的体积,由题图丙所示的水柱模型,水柱的长度l=vt,水 柱体积为 h h h V=Sl=Svt 则流量Q与流速v、面积S的关系式为 Q=Sv 任意横截面的流量相等,下端水柱速度较上端水柱的速度大,由Q=Sv(S为水柱横截面积,v为水柱中水的 流速)可知,上端水柱横截面积较大。 V t Svt t 10.(2019无锡一模,22,4分)晓宇设计了用吸盘测量大气压值的实验,请帮助晓宇做好以下工作。 (1)请补充完整该实验的相关步骤: 如图所示,将蘸水的塑料吸盘压在光滑的水平板上,挤出里面的空气; 用小桶通过细绳与吸盘挂钩相连接,向小桶中缓慢
25、注入细沙,直到恰好脱离板面; 用天平测出细沙和小桶的质量M; 用刻度尺 ; 大气压强表达式为: 。 (2)本实验中存在误差的可能原因是(写出两个) ; 。 答案答案 (1)测量塑料吸盘的半径r p= (2)吸盘内有空气 测量塑料吸盘的半径r有误差 2 Mg r 解析解析 (1)把塑料吸盘按压在光滑的水平板上,挤出塑料吸盘内的空气,则吸盘在外界大气压的作用下被紧 压在板面上。而装有适量细沙的小桶挂在吸盘的挂钩上,小桶对吸盘有向下的拉力,在不计塑料挂钩质量 的情况下,要使吸盘脱离板面,小桶对吸盘的拉力应等于大气压对吸盘的压力。用此时大气压对吸盘的压 力除以受力面积(吸盘的表面积)等于大气压。所以需
26、要用刻度尺测量塑料吸盘的半径r,利用S=r2计算出 受力面积。具体如下:吸盘脱离玻璃板时,小桶对吸盘的拉力(等于桶和细沙的重力大小)等于大气压对吸 盘的压力,则F=G=Mg;p=。 (2)吸盘内有空气,吸盘及挂钩、细绳的重量,测量吸盘半径的误差都会导致本实验存在误差。吸盘内空气 没有排尽会导致测量结果偏小。由于吸盘及挂钩、细绳的重力也会导致测量结果偏小。若测量的吸盘半 径偏大,会导致测量结果偏小;若测量的吸盘半径偏小,会导致测量结果偏大。 F S G S 2 Mg r 试题分析试题分析 本题属于探究性实验,是对课本知识的创新实验,解题的关键在于弄清实验的原理、方法以及 注意事项,对学生的能力要
27、求较高。 11.(2019江阴一模,27,6分)小亮想测量一个小木块(不吸水)的密度,他利用天平、圆柱形玻璃杯、适量的 水、细针等器材,经过思考,想出了如下的实验方法。 (1)图甲是小亮在调节天平时的情景,小丽指出了他在操作上的错误,你认为错误之处是: 。 (2)小亮纠正错误后调节好天平,按照以下步骤继续实验: 将小木块放在天平左盘,天平平衡时右盘中所加砝码和游码的位置如图乙所示,则小木块的质量为 g。 将玻璃杯中装满水,用细针缓慢地将木块压入水中,使之浸没。利用排水法,测出溢出水的质量为30 g,则 小木块的体积为 cm3。(已知水=1.0103 kg/m3) 测出小木块的密度是 g/cm3
28、。 (3)受小亮实验的启发,小丽在实验时除了利用原有的圆柱形玻璃杯、适量的水和细针外,又找了一把刻度 尺,不用天平也测出了木块的密度。请你将下列步骤补充完整: 在玻璃杯中装入适量的水,用刻度尺测出杯中水的深度为h0; ; 用细针缓慢地把木块压入水中,使之浸没,用刻度尺测出杯中水的深度为h2; 小木块密度的表达式:木= 。(用测量的物理量和已知量的符号表示) 甲 乙 答案答案 (1)游码未拨至标尺的零刻度线处 (2)18.6 30 0.62 (3)将木块轻放入玻璃杯中,待它漂浮时,用刻度尺测出杯中水的深度为h1 水 10 20 - - h h h h 解析解析 (1)在调节天平平衡时,应先将天平
29、放在水平台上,并将游码拨到标尺左端的零刻度线处,该同学未将 游码拨到标尺左端的“0”刻度线处。 (2)物体的质量等于砝码的总质量加游码在标尺上所对应的刻度值,如图乙所示,则小木块的质量m=10 g+5 g+3.6 g=18.6 g;根据公式=得,排开水的体积V水=V木=30 cm3,所以木块的密度木=0.6 2 g/cm3。 (3)设玻璃杯的底面积是S,玻璃杯中倒入水时,用刻度尺测出玻璃杯中水的深度h0,可以求出水的体积V水=Sh0。 当木块漂浮在水面上,测出此时水的深度h1,可以求出木块排开水的重力,即木块受到的浮力,木块漂浮在水 面上,木块受到的浮力大小等于木块的重力大小,从而求出木块的质
30、量。 所以需要补充的步骤是:将木块轻放入玻璃杯中,待它漂浮时,用刻度尺测出杯中水的深度为h1。具体求解 m V m 水 水 3 30g 1g/cm 3 18.6g 30cm 过程如下:因为木块漂浮在水面上,所以G=F浮=水gV排,木块排开水的体积为V排=S(h1-h0), 所以G=F浮=水gS(h1-h0), 木块的质量为m=水S(h1-h0), 当木块浸没在水中时,用刻度尺测出此时烧杯中水的深度h2,可以求木块的体积为V=S(h2-h0), 所以小木块的密度水=水。 G g m V 10 20 - - h h h h 解题关键解题关键 木块浸没在水中时排开水的体积等自身的体积;漂浮时,木块受
31、到的浮力大小等于木块的重力 大小。 12.(2018苏州,28,6分)为探究物体在水中受到的浮力大小与浸入水中的体积和深度的关系,小明和小华把 装满水的溢水杯放到台秤上,溢水杯口下方放置一空量筒。用细线系住金属块并挂在弹簧测力计上,测力 计示数为G,然后将金属块缓慢浸入水中,且始终不与杯接触,如图。 (1)金属块浸没前的过程中,测力计示数逐渐变小,说明浮力大小逐渐 。据此,小明认为金属块受到 的浮力随浸入水中的深度增大而增大;而小华则认为浮力随浸入水中的体积增大而增大。根据以上实验 你认为下列说法正确的是 。 A.只有小明的观点合理 B.只有小华的观点合理 C.两人的观点都不合理 D.两人的观
32、点都合理 (2)接下来他们继续实验,增大金属块浸没在水中的深度,发现测力计的示数始终不变且为F,据此可得出 的观点不具有普遍性。这个过程中金属块受到的浮力F浮= 。 (3)为了深入研究,他们测出量筒中水的体积V排,水的密度用水表示,其重力G排= ,通过比较数据发 现F浮=G排。换用不同的物体和液体重复上述实验,都能得出F浮=G排,说明决定浮力大小的根本因素是G排。 (4)从金属块开始浸入直至浸没一定深度的过程中台秤的示数变化情况是 。 答案答案 (1)变大 D (2)小明 G-F (3)水V排g (4)一直不变 解析解析 (1)金属块浸没前的过程中,测力计示数逐渐变小,根据F浮=G-F可知,浮
33、力大小逐渐变大。金属块浸 没前,随着浸入水中深度的增大,金属块浸入水中的体积逐渐增大,金属块受到的浮力增大。根据实验可知 两人的观点都合理,故选D。 (2)金属块浸没后,随着浸没水中深度的增大,金属块排开水的体积不变,发现测力计的示数始终不变,且 为F,可知金属块所受浮力大小不变,故小明的观点不具有普遍性。这个过程中金属块受到的浮力为F浮=G-F。 (3)G排=m排g=水V排g。 (4)从金属块开始浸入直至浸没一定深度的过程中,F浮始终等于G排,金属块受到浮力的同时,也会给水一个 反作用力,大小等于F浮,则水对溢水杯底的压力不变,故溢水杯对台秤的压力不变,所以台秤示数一直不 变。 13.(20
34、18无锡,25,7分)小明想测量一枚生鸡蛋的密度,他的方案是:先使鸡蛋在盐水中悬浮,然后测出盐水的 密度盐水,则鸡蛋=盐水。 (1)小明使鸡蛋在盐水中悬浮的操作步骤如下: 步骤一:将鸡蛋放入空烧杯,慢慢加水,浸没沉在杯底的鸡蛋,如图a; 步骤二:向水中加盐,用玻璃棒慢慢搅拌,使鸡蛋逐渐上浮,直至漂浮在盐水面上,如图b; 步骤三:用胶头滴管滴加水,用玻璃棒慢慢搅拌,使漂浮的鸡蛋逐渐下沉,直至悬浮在盐水中,如图c。 对上述实验中鸡蛋所受浮力大小的分析,正确的是 。 A.步骤一中鸡蛋所受的浮力始终不变 B.鸡蛋处于图c状态时所受的浮力等于重力 C.鸡蛋处于图a状态时所受浮力比图b状态时大 D.鸡蛋从
35、图b状态变为图c状态的过程中,所受浮力增大 (2)小明取来天平、量筒和小烧杯,测量图c烧杯中盐水的密度。他将天平放在水平台面上,如图乙,此时应 ,使指针对准分度盘中央的刻度线,天平调节好后,测量步骤如下: 步骤一:如图丙,在小烧杯中倒入适量盐水,用天平测出小烧杯和盐水的总质量为m1; 步骤二:如图丁,把小烧杯中一部分盐水倒入量筒,测出量筒中盐水的体积为V; 步骤三:测出小烧杯和杯中剩余盐水的质量m2=38.8 g。 则m1= g,V= cm3,小明所测盐水的密度盐水= kg/m3; 若小明没有对图乙的天平进行调节,就按照上述步骤进行测量,则测得的盐水密度 (选填“偏 大”、“不变”或“偏小”)
36、。 答案答案 (1)B (2)将游码归零,并向右调节平衡螺母 80.4 40 1.04103 不变 解析解析 (1)根据F浮=液V排g知,在烧杯中加水,浸没鸡蛋的过程中,鸡蛋排开水的体积增大,所受浮力增大,故A 错误;鸡蛋在图c中处于悬浮状态,所受浮力等于重力,故B正确;鸡蛋处于图a状态时沉底,所受浮力小于重 力,处于图b状态时漂浮,所受浮力等于重力,故鸡蛋处于图a状态时所受浮力比图b状态时的小,故C错误;鸡 蛋从图b漂浮状态变为图c悬浮状态的过程中,所受浮力都等于其重力,保持不变,故D错误。 (2)调节天平平衡时,应先将游码归零,再调节平衡螺母。天平读数时,右盘中所有砝码的质量与游码所对 应
37、的刻度值之和即左盘中物体的质量,则m1=50 g+20 g+10 g+0.4 g=80.4 g,量筒中盐水的质量m=m1-m2=80.4 g-38.8 g=41.6 g;由题图丁知,盐水的体积V=40 mL=40 cm3,故盐水=1.04 g/cm3=1.04103 kg/m3。 量筒中的盐水质量是烧杯和盐水总质量的两次测量值之差,两次读数都偏大,且偏大相同值,相互抵消,所 测得的量筒中盐水的质量不变,故测得的盐水密度不变。 m V 3 41.6g 40cm 易错警示易错警示 游码未归零时,指针指在分度盘中央,游码归零后需要向右调节平衡螺母。两次读出烧杯 和盐水的质量都偏大,计算量筒中盐水的质
38、量时相抵消了。 14.(2018盐城,25,7分)如图甲所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置,小华将初温和质量相等 的色拉油和水分别装在相同的烧杯中,用酒精灯加热并不断搅拌,每隔0.5 min测量一次温度,数据记录在下 表中。 加热时间/min 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 温度/ 色拉油 20.0 20.3 20.7 21.5 23.0 25.0 27.0 29.0 31.0 水 20.0 20.2 20.5 21.0 22.0 23.0 24.0 25.0 26.0 (1)选用相同的酒精灯,是为了使单位时间内色拉油和水 相同。不断搅拌的目的是
39、使色拉油和水 。 (2)图乙已经画出色拉油温度随时间变化的图像,开始部分并不是直线,导致此现象的原因是除色拉油外还 有 吸收热量。为尽量减小这种影响,写出一种改进方法: 。 (3)根据上表实验数据,在图乙中画出水的温度随时间变化的图像。分析图像可知,当色拉油和水升高相同 温度时, 需要的时间短, 需要吸收的热量更多。 答案答案 (1)吸收的热量 均匀受热 (2)石棉网和烧杯 提高石棉网和烧杯的初温 (3)如图所示 色拉油 水 解析解析 (1)色拉油和水吸收的热量是由酒精灯提供的,相同的酒精灯加热相同的时间,提供的热量相同,又因 为其他条件也相同,所以色拉油和水在相同的时间内吸收的热量相同。加热时底部先受热,温度较高,因此 刚开始液体不同部位的温度不同,不断搅拌则是为了让色拉油和水均匀受热。 (2)对色拉油和水加热时,石棉网和烧杯也要吸收热量,因此刚开始液体温度上升较慢。既然是石棉网和烧 杯的温度较低导致开始液体温度上升较慢,那么就可以通过先将石棉网和烧杯加热,提高它们的初始温度 来减小这种影响。 (3)根据表中数据在图中画出水的温度随时间变化的图像,可知色拉油和水均由20.0 上升到25.0 ,所用 时间分别是2.5 min和3.5 min,所以色拉油和水升高相同温度时,色拉油需要的时间短,水需要的时间长;而 加热时间的长短则表明了液体吸收热量的多少,可知水吸收的热量更多。
