密度最大的物质
在地球上,我们目前已经发现了一百多种元素,在这些元素组成的物质中,密度最大的是金属锇。锇的密度为22.6×103kg/m3,看起来够大了,它是“密度大王”吗?不!我们不能将自己的视野局限于地球,我们要到茫茫宇宙中去寻找“密度大王”。在广阔无垠的宇宙中,有一种叫“白矮星”的天体。它的密度是3.0×1010kg/m3,是锇密度的 106倍(即 100 万倍)。它能称王吗?也不能!因为还有一种叫“中子星”的天体,它的密度达1016kg/m3;而另一种天体“脉冲星”的密度更是高达1018kg/m3,即1cm3的这种物质的质量为10亿t。然而“脉冲星”也不敢称霸,因为新发现的“黑洞”的密度比它还要大。根据计算,质量和太阳一样大的黑洞,它的密度可达 5×1019kg/m3,在它里面取小米粒大的一小块物质,要用几万艘万吨轮船才拖得动。而质量更小的黑洞密度就更大了。由于黑洞的密度极大,它的引力也极大,连光也不能从中逃脱。这样说来,“密度大王”的交椅也只有“黑洞”能坐了。
北京时间2019年4月10日21时,人类首张黑洞照片面世,如图所示,该黑洞位于室女座一个巨椭圆星系M87的中心,距离地球5500万光年,质量约为太阳的65亿倍。它的核心区域存在一个阴影,周围环绕一个新月状光环。
根据上述材料,回答下列问题:
(1)下列天体的密度由小到大排列正确的是(______)
A.白矮星、中子星、脉冲星、黑洞
B.白矮星、脉冲星、中子星、黑洞
C.中子星、白矮星、脉冲星、黑洞
D.黑洞、脉冲星、中子星、白矮星
(2)质量比太阳小的黑洞,黑洞的密度有可能是(______)
A.5×1019kg/m3 B.5×1018kg/m3
C.8×1019kg/m3 D.8×1018kg/m3
(3)如图所示的黑洞与地球的距离约为_______m(结果保留2位有效数字)。
为了探究“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体密度是否有关”,小阳选用图所示的外形完全相同的圆柱体A和B(已知ρB>ρ A>ρ水)、弹簧测力计和装有适量水的烧杯进行实验:
(1)本实验中的自变量是___________,因变量是___________,必须控制的变量是_____;
(2)以下是他的部分实验步骤,请你帮他补充完整:
①将圆柱体A和B分别悬挂在弹簧测力计下,静止时记录测力计的示数为F1和F2;
②将圆柱体A浸没水中,圆柱体不接触容器,静止时记录测力计的示数为F3;
③_____________________________,静止时记录测力计的示数为F4;
(3)由_______________,可知“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体的密度无关”。
如图所示,小明在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,将质量不同的小钢球从同一斜面上不同高度处由静止开始滚下,推动同一小木块向前移动一段距离s后停下,完成甲、乙、丙所示的三次实验,其中h1=h3>h2,mA=mB<mC:
(1)小钢球在撞击木块前的动能大小是通过_____(选填“高度h”或“距离s”)大小来反映的;若水平面绝对光滑,本实验将_____(选填“能”或“不能”)达到探究目的;
(2)分析比较图甲和乙两组实验可得:物体的动能与______________有关;
(3)小明根据图乙、丙两图得出结论:物体的动能大小与质量有关,她的实验方法是否正确?_______(选填“正确”或“错误”),理由是:___________________。
水平实验桌上有如图所示的实验装置,其中垂直于白纸面且用支架固定的透明薄玻璃板作为平面镜,还提供了A、B、C三只粗细相同的蜡烛,其中A、B长度相同,C较短.小阳想用这些器材探究平面镜所成像的大小与哪些因素有关.
(1)小阳的部分实验步骤如下:
①将蜡烛A放在玻璃板前适当位置;
②将蜡烛______(选填“B”或“C”)置于玻璃板后方,调节它的位置,并在玻璃板前面透过玻璃板从不同角度观察,使其都能与蜡烛A的像完全重合;
③改变蜡烛A到玻璃板的距离,并调节玻璃板后方蜡烛到适当的位置,发现在玻璃板前面透过玻璃板从不同角度观察,玻璃板后方的蜡烛仍能与A的像完全重合.
(2)在上述实验中,小阳所探究问题的自变量是:_________(选填选项前的字母);
A.物体到平面镜的距离 B.物体的高度 C.平面镜的大小
(3)小阳所观察到的实验现象说明,物体到平面镜的距离改变时,其在平面镜中所成像的大小_____(选填“改变”或“不变”).因此可以得出结论:平面镜所成像的大小与物体到平面镜的距离________(选填“有关”或“无关”).
小林同学用焦距为15cm的凸透镜做实验,实验装置如图所示,在实验过程中凸透镜位置保持不变。请按要求完成下列实验内容:
(1)改变蜡烛位置,使其位于20cm刻度线处,再移动光屏,烛焰在光屏上能成清晰的倒立的________像;(选填“放大”、“等大”或“缩小”)
(2)改变蜡烛位置,使其位于25cm刻度线处,再移动光屏,烛焰在光屏上成清晰的像,_________就是根据这一原理制成的;(选填“照相机”、“放大镜”或“幻灯机”)
(3)改变蜡烛位置,使其位于40cm刻度线处,小林从透镜的右侧通过透镜_____看到烛焰的像。(选填“可以”或“不可以”)
为了比较水和食用油的吸热能力,小莉用两个完全相同的装置做了如图 所示的实验。她用天平称量出质量相等的水和食用油分别放入两个烧杯中,给它们加热相同的时间,用温度计测量液体吸收热量后升高的温度,并用钟表记录加热时间:
(1)在此实验过程中给水和食用油加热相同的时间是为了保证它们_________相同;
(2)实验过程中,通过比较_______________来比较水和食用油吸收热量的多少;
(3)通过实验可以得到水和食用油的吸热能力不同的结论。物质的这种特性可以用_____这个物理量来描述;
(4)给水和食用油加热一段时间后,水升高的温度小于食用油升高的温度是因为______;
(5)若要使水和食用油升高的温度相同,则_________需要加热的时间更长。