初中物理能源与可持续发展实验题

2007年2月28日，从乌鲁木齐驶往阿克苏的5806次列车遭遇特大沙尘暴，列车从第1节车厢到第11节车厢相继被吹翻。看了这个报道后，某研究小组为探索沙尘暴的威力，进行了模拟研究。如图为测定沙尘暴风力的实验装置图，其中AB是一段水平放置的长为L的光滑均匀电阻丝，电阻丝阻值较大，一质量和电阻都不计的细长金属丝一端固定于O点，另一端悬挂球P，无风时细金属丝竖直，恰与电阻丝在B点接触，有风时细金属丝将偏离竖直方向，细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触。研究小组的同学对此装置分析中，知道金属球单位面积上所受到的水平风力大小与电压表的读数成正比，空气密度为1.3kg/m³，沙的密度为2.5×10³kg/m³。他们对决定金属球单位面积上所受到的风力大小的因素，进行了如下的实验研究：

①在含沙量相同条件下，改变风速，记录不同风速下电压表的示数如下：

风速（m/s）	5	10	15	20
电压表示数（V）	0.6	2.4	5.4	9.6

②在风速大小相同条件下，改变风中空气的含沙量，记录不同含沙量下电压表的示数如下：

含沙量（kg/m^3）	1.1	2.2	3.3	4.4
电压表示数（V）	2.3	3.5	4.6	5.8

（1）根据上述实验结果，试推导出单位面积上所受到的风力大小的关系式？（设比例系数为k）
（2）若（1）中的比例系数k的大小为0.5，已知：车厢的高度为3m，车厢的长度为25m，车厢质量为50t，铁轨间距为1.5m，1m³沙尘暴中含沙尘2.7kg，请根据（1）中的关系式计算当时的风速至少为多大？

如图的甲所示，被测木块的长度为         cm；如乙图所示被测木块的长度为          cm。

写出测量的数据：
图中物块的长度为：__________cm；

图的体温计显示的温度为：__________；平常我们用体温计测量体温前的必要操作是：__________________________________________；

图量筒乙中的金属块体积为______________cm³。

（4）抄表工人分别在元旦日和3月1日看到罗兰家的电能表如图所示，小明家一、二月份一共用电__________kWh；借助电能表测量家庭中电吹风的额定功率，小明还需要一个工具（或器材）是：________________．

塑料日光温室
塑料日光温室（简称塑料大棚）已在很多地区普遍推广使用，大棚蔬菜生产成了农民脱贫致富的一大支柱产业。
不同的蔬菜以及同种蔬菜的不同生长期对温度、光照、湿度等环境有不同的要求。如韭菜生长的适宜温度为12℃－24℃，梅豆适宜温度为15℃－29℃范围内生长。
塑料大棚可在人工控制下，对大棚内的温度、光照、湿度、气体等因素进行调节，形成适宜于蔬菜作物生长的小气候、小环境，对大棚内有关因素的调控是否适当，直接影响大棚蔬菜的产量和质量，关系到农户的经济效益。
A．请用已学过的知识解答以下两题中你感兴趣的一题。
（1）说明在自然条件下为什么塑料大棚内的温度会高于外界的气温？如何调节大棚内的气温，又怎样做到既节省能源又能保持适当的温度，保证冬季蔬菜作物的生长？
（2）增加蔬菜大棚内CO₂气体的含量，可提高蔬菜产量，产生增收效果。
① 对封闭蔬菜大棚内昼夜CO₂气体含量变化的情况进行分析。
② 如何增加大棚内CO₂气体的含量？
③ 如果要使大棚内的CO₂气体含量大于室外，你有什么办法获得CO₂气体？（要求操作简便，无污染，适合农村家庭使用）
B．研究塑料大棚
（1）提出一个你认为有价值的，关于塑料大棚性能、特点、生产等方面的研究课题。（如：研究外界气候条件对棚“增温效应”的影响。）
（3）简要说明你准备如何进行这项课题研究。

请记录下列量具所测物理量的数值(每小题1分，共3分)
(1)图中所测物体的长度是___________mm。

(2)图中电流表的示数是___________A。
   
(3)图中电能表的示数是___________kw.h。

某小组同学在学习了密度知识后．根据“浸入水中的铁块最终静止在容器底部、浸入
水中的木块最终漂浮在水面上”的现象，猜想物块的密度可能会对它浸入水中后的最终状态有影响。于是他们用若干体织相同、密度不同的实心物块和足够的水进行试验，并

实验数据及观察到的实验现象记录在下表中
①分析比较实验序号1或2或3的数据及现象，可得出的初步结论是：当（9）时，物块最终静止在容器底部．
②分析比较实验序号　　(10)　的数据及现象，可得出的初步结论是：当浸入水中
实心物块的密度小于水的密度时，物块最终漂浮在水面上．
③分析比较实验序号4和5和6的数据、现象及相关条件．可得出的初步结沦是
　　　　　 ( 11)　　　　　　　　　　　　 。
④小明同学认为上述实验数据有限，得到的初步结论未必足以使人信服，应该用更多的实验数据进行验证，于是他决定进一步研究密度范围在　（12）　 千克／米³内实心物块浸入水中后的最终状态，为上述结论提供最有力的证据。

如图所示，物块的长度是           cm。

（1）图1中，木块的长度是    cm。
（2）如图2所示，在铅笔上整齐排绕20匝漆包线，则漆包线直径为     mm。

1）图中温度计的示数是     ºC。（2）如图所示，物体A的长度是________cm。

小明测圆柱体周长时，先将圆柱体用纸条裹紧，用针在重叠处扎个孔，然后把纸条展开，如图所示，圆柱体周长为______cm，圆柱体直径为______cm。

图中是体育教师为某同学测量长跑成绩用的           （填仪器名称），图中的示数是       min      s。

如图，小明用刻度尺测物体的长度，此刻度尺的分度值是     ，物体的长度是____cm。

图中刻度尺的分度值是        ,物块的长度为　　　cm

小强同学在做“用天平和量筒测盐水密度”的实验。
（1）请完成以下实验要求。
a.用天平称出空烧杯的质量m₁＝63g；
b.往空烧杯中加入适量盐水，用天平称烧坏和盐水的总质量。天平平衡后，右盘中砝码的总质量是140g，游码位置如图17所示。则盐水和烧杯的总质量m₂=_________g；
c.把烧杯中的盐水全部倒入量筒中，如图18所示。则盐水的体积V=________cm³。
d.测出的盐水密度ρ=_________g/cm³。

（2）按上面的实验方案进行实验，会使测出的盐水密度有误差。
①是什么原因导致测出的盐水密度有误差？
②通过分析来说明测出的盐水密度是偏大还是偏小？

如图所示，弹簧测力计的示数为      N，拉力F₁为       N。