请阅读《物质的密度与影响因素》并回答题。
物质的密度与影响因素
密度作为物质的一种特性,取决于物质的温度、压强、状态等因素,跟物体的质量和体积无关。物体(包括固体、液体和气体)一般情况下具有热胀冷缩的性质。物体的温度升高时,会发生热膨胀,体积增大,但其质量不变,从而使物体的密度减小。反之,当物体的温度降低时,其密度增大。物体状态变化时,质量不变,但体积通常要发生变化。从而也会引起密度变化。如:冰熔化成水。体积减小,密度增大。
气体的密度通常还会受到自身气压的影响。气压增大。气体体积减小,密度随之增大。反之,气压减小。气体膨胀(体积增大),密度随之减小。
我们在初中物理学习中得知,当湿度为4℃时。水的密度最大(ρ水=1.0×103kg/m3)。即相同质量的水在4℃时体积最小。
由此可见,一定质量的水在温度由0℃升高到4℃的过程中。水的体积逐渐减小,即水在这一温度范围内会发生“热收缩”;在温度由4℃升高到100℃的过程中,水的体积逐渐增大。即水在这一温度范围内会发生“热膨胀”。图所示为冬天湖水温度分布示意图。在寒冷的冬天。湖面封冻了,较深湖底的水却有可能保持4℃的水温。鱼儿仍然可以自由自在地游动呢!
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)广袤的青藏高原地区的气体密度与北京所在平原地区的气体密度相比______;(选填“更大”“更小”或“没差别”)
(2)如图中P点为冰与水相接触位置上的某点,则该点的温度最接近________;
A.-4℃ B.0℃ C.4℃
(3)如图中所标注的A、B、C、D位置代表了不同温度的河水分层情况,根据阅读材料所提供的信息,对A、B、C、D位置的温度排序合理的是________;
A.4℃、3℃、2℃、1℃ B.4℃、1℃、2℃、3℃ C.1℃、2℃、3℃、4℃
(4)下列4个图像中,能够正确反映水的密度ρ、1g水的体积V分别随温度t变化关系的是(____)
A. B.
C. D.
在“探究液体内部的压强与深度的关系”的实验中,某实验小组同学所用实验器材有:两端开口、粗细均匀的薄玻璃管,管口面积为S,一个比管口稍大轻质塑料薄片、大水槽、刻度尺、托盘天平、砝码、烧杯、适量的水。进行了如下实验:
(1)请帮助他们将实验步骤填写完整:
①大水槽中装入足够深的水;
②烧杯中装入适量水,用已调平的天平测烧杯和水的总质量m,记入表格中;
③塑料薄片紧贴在玻璃管的下端,之后将玻璃管和塑料薄片一起竖直插入大水槽中某一位置,用刻度尺测量此时塑料薄片到水面的深度h,如图所示,记入表格中④顺着管壁从上端开口处向管内缓缓注水,直至______;
⑤用天平测量出烧杯和剩余水的总质量m余,记入表格中;
⑥改变深度h,重复②~⑤步骤再做5次实验,将实验数据记入表格中;
⑦运用公式p=______________,计算出管内水产生的压强p,记入表格。
(2)请设计实验所需表格。
(____)
某实验小组的同学进行测量体密度的实验,他们的实验过程如下:
(1)天平调平后,在测量物体的质量时砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示,用量筒量出物体的体积如图乙所示,则物体的密度为_________kg/m3;
(2)若按图乙中先测出物体的体积,再将物体取出直接用天平测量物体质量,则所测物体的密度比真实值_________(选填“偏大”或“偏小”);
(3)老师说不用天平和量筒也能测出物体的密度,于是该小组用圆柱形玻璃杯、塑料盒(满足实验需求)、刻度尺以及足量的水等身边简单的器材,设计了如下实验方案,也测出了物体的密度。请你帮他将下列实验步骤补充完整:
①玻璃杯中装入适量水,使璃杯中,用刻度尺测出水面到玻璃杯底的高度h1;
②在塑料盒中装人物体,使其仍直浮在玻璃杯中,用刻度尺测出此时水面到玻璃杯底的高度h2;
③________________,用刻度尺测出此时水面到玻璃瓶底的高度h3;
④用上述步骤中的测量量表示物体密度,则表达式为:ρ物 =_______________(水的密度用ρ水表示)。
某实验小组进行测量额定电压为2.5V的小灯泡在不同电压下工作时电阻大小的实验。并得到了如表数据。请回答下列问题:
U/V | 1.5 | 2.0 | 2.5 |
I/A | 0.23 | 0.27 |
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R/Ω | 6.5 | 7.4 |
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(1)请添加一条导线将图甲中的实物图连接完整;
(____)
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片。观察到小灯泡始终不发光,电压表有示数,电流表无示数,则障原因可能是_____________;
(3)排除故障后继续实验。实验过程中,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则此时小灯泡的电阻R=__________Ω;(结果保留两位小数)
(4)小东同学认为可以利用上述器材和电路来探究“电流与电压是否成正比”。你认为小东的观点是否正确? _________,理由是________________。
物理兴趣小组探究“凸透镜成实像时,像距与物距的关系”所用的实验器材有:光具座、蜡烛、凸透镜、光屏、刻度尺等,实验装置如图甲所示:
(1)在组装器材时,如果没有将烛焰、凸透镜和光屏中心调到同一高度,则实验中______(请将正确选项的字母填在横线上);
A. 烛焰经凸透镜不能成像 B.光屏接收到透像,不清楚 C.光屏可能接收不到像
(2)调整好器材后,将蜡烛放在一倍焦距和二倍焦距之间的某点,在凸透镜的另侧移光屏观察成像情况。但蜡烛所放的位置不能离一倍焦距太近,原因是________;
(3)另一个小组同学在探究“凸透镜成像的性质”时,将蜡烛换成了“F”形LED灯,实验装置如图乙所示。与蜡烛相比,“F”形LED灯除了可以使像变得更亮、更清晰以外还有哪些优点?请你至少写出一条:________________。
小东在“测量滑轮组的机械效率”的 ,利用如图所示的滑轮组进行了4次测量测得数据如下表所示:
次数 | 钩码重力G/N | 钩码提升高度h/m | 自由端拉力F/N | 自由端移动的距离s/m | 机械效率η |
1 | 1 | 0.1 | 0.8 | 0.4 | 31.25% |
2 | 1 | 0.2 | 0.8 | 0.8 | 31.25% |
3 | 2 | 0.1 | 1.2 | 0.4 | 41.67% |
4 | 3 | 0.1 | 1.5 |
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(1)根据表中的数据计算得出第4次实验时绳端移动的距离s=_______m,机械效率η=_______;
(2)通过比较1、3和4三次实验数据得出:同一滑轮组,物重越大,滑轮组的机械效率_______;(选填“越大”或“越小”)
(3)在忽略擦力和绳重的前提下,通过第1次数据可算出动滑轮的重力共为_______N;
(4)以下选项中不影响滑轮组机械效率的因素是_______。
A.动滑轮的重力B.绳子与滑轮之间的摩擦C.物体上升的高度