(6分)快速骑自行车时,我们会感到空气阻力,而且骑车速度越大,感觉空气阻力越大。由此小强同学猜想:物体所受空气阻力大小与物体运动的速度大小有关。
在一个无风的周末,小强和爸爸开汽车来到郊外一段人车稀少的平直公路上,将如图甲所示装置固定住,爸爸依次以20km/h~80km/h的不同速度在平直公路上各匀速行驶一段距离,小强将汽车在几个不同行驶速度时的弹簧测力计的示数记录在下表中。
汽车速度v/(km·h-1) | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
弹簧测力计示数F/N | 0.2 | 0.3 | 0.6 | 1.0 | 1.4 | 2.4 | 3.1 |
(1)实验装置中用小车而不是木块,并将其放在表面平滑的木板上,目的是为了减小 对实验结果的影响。根据二力平衡,弹簧测力计的示数大小近似等于小车及挡板受到的阻力大小;
(2)请根据表格中的数据在图乙的坐标轴中描绘出空气阻力跟速度的关系曲线。根据图像,某同学得出:“物体所受空气阻力与运动速度成正比”的结论,你认为他的说法是_____的(选填“正确”或“错误”)。
(3)实验完毕后,小强又进行了思考:从足够高的高空下落的雨滴速度会不会一直增大,其所受的空气阻力会不会也一直增大?
与同学讨论后,小强知道了:若雨滴所受空气阻力小于重力,则雨滴下落速度继续增大,若下落雨滴所受空气阻力大于重力,则雨滴下落速度减小。请你结合所学物理知识分析:一滴质量为5g的雨滴从高空下落时(假设在无风天气,雨滴下落高度足够大),所受到的最大阻力f= N,此后雨滴将做 运动。
(7分)小明利用实验探究通过电阻的电流跟电阻两端电压的关系。
(1)请你根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线,将图乙中的器材连接起来。要求:变阻器滑片向右移动时,电流表示数变小,导线不能交叉。
(2)小明连接好电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑片P,电流表示数始终为0,电压表示数约6V,则电路中出现的故障可能是 。
(3)小明排除故障后继续实验,通过调节滑动变阻器,改变定值电阻R两端的电压,测得电流、电压的值如表。分析表中的数据可以得出结论: 。
定值电阻 | 实验次序 | 电压U/V | 电流I/A |
R=10Ω | 1 | 3.0 | 0.3 |
2 | 4.5 | 0.45 | |
3 | 6.0 | 0.6 |
(4)小明将电阻换成一个额定电压为2.5V,阻值约为10Ω的小灯泡,进行“测量小灯泡的额定电功率”的实验:为了使实验更准确,需要对电路连接进行改进,你的改进是____________________,实验时调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图丙所示,其读数为 A,则小灯泡的额定功率是 W。
(5分)如图所示是探究动能大小与哪些因素有关的实验装置:
(1)实验中通过观察木块在同一水平面上被推动的 来比较小球的动能大小。
(2)将同一小球从同一斜面的不同高度(h1<h2)由静止开始释放的目的是: 。
(3)小球推动木块,最后静止时的位置如图甲、乙所示,分析可知小球的动能与速度的大小 (选填“有关”或“无关”)。
(4)如图丙所示,质量较小的扑克牌动能较大时能切入黄瓜,根据上面的探究可知,飞行的扑克牌一定具有 的速度(选填“较大”或“较小”)。
(5)下列几个探究实例中,采用了与上述实验的研究方法相同的是
A.探究磁场时,引入“磁感线”
B.通过吸引大头针数目的多少,判断电磁铁磁性的强弱
C.将发声的音叉靠近乒乓球,乒乓球被弹开说明音叉在振动
(6分)小强用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等器材探究凸透镜成实像的规律。
(1)将蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上,点燃蜡烛后,发现无论怎样移动光屏都找不到烛焰的像,其原因可能是
A.烛焰、光屏的中心不在凸透镜的主光轴上 B.物距小于凸透镜的一倍焦距
C.蜡烛在凸透镜的两倍焦距处 D.蜡烛在凸透镜的焦点上
(2)探究时,小强依次改变蜡烛的位置,移动光屏找到清晰的像,记录了下表所示的数据。
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
物距/cm | 50 | 40 | 35 | 30 | 25 | 20 | 15 |
像距/cm | 12.5 | 13.3 | 14 | 15 | 16.7 | 20 | 30 |
由上表可知,凸透镜的焦距是________cm。第3次实验中,在光屏上可得到 像。实验进行一段时间后蜡烛变短了,要使蜡烛的像仍在光屏中心,应将光屏向 移动。
(3)如图所示,当光屏上出现烛焰清晰的像时,如果去掉光屏,眼睛在A 处_______(选填“能”或“不能”) 看到这个像。
(4分)下面是探究“水的沸腾”和“海波熔化”的实验。
(1)图a是小明、小红两名同学分别探究“水的沸腾”的实验装置,他们所用器材规格完全相同,将水加热相同时间后停止。
图b是两名同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像。由图像可知此时水面上方的气压 (选填“大于”、“等于”或“小于”)一标准大气压;小红把水加热到水沸腾,所用时间较长的原因是 。
(2)在做“海波熔化”的实验时,他们采用如图c的实验装置。将装有海波的大试管放入上面实验的沸水中并取走酒精灯,温度计A和B分别测量海波和烧杯中热水的温度。根据两个温度计的示数,绘制出了海波和热水的温度随时间变化的图像(如图d)。由图像可知,在第8min时,大试管内的海波处于 (选填“固态”、“液态”或“固液共存态”)。第10min后,海波的熔化将 (选填“继续”或“停止”)。
(3分)某同学想测量自家小麦的密度,他发现麦粒间有空隙,若把空隙的体积也算作麦粒的体积将使密度的测量结果偏 (选填“大”或“小”)。于是他用一个饮料瓶装满水,用天平测出总质量为143g,然后又测出48g小麦并放入瓶中,擦干溢出的水,再测此时的总质量,天平平衡时,右盘中的砝码和游码的位置如图所示,则总质量为 g。由此可以算出小麦的密度为 kg/m3。