初中物理能源与可持续发展实验题

我们在学习和生活中，经常使用下面的实验仪器：

（1）图甲中测得物体的长度是　　cm．
（2）图乙中烧杯和盐水的总质量是　　g．
（3）图丙中家用寒暑表的示数是　　℃．
（4）图丁中电能表的读数是　　kW•h．

(1)下面几幅是我们实验中常用的基本测量仪器.图a表示的是一些同学对这四种仪器的操作和使用情况.其中不正确的是         ；

(2)图b中，圆的直径是      cm；图中的温度计是      计，其读数为      ℃。

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：________________．

(1)如下左图所示，刻度尺测得物体的长度为        cm ．
(2)如下中图所示，电能表的读数为         kW·h ．
(3)如下右图所示，温度计的读数为       ℃．

小刚和小明学习了密度知识后，想用天平和粗细均匀的平底玻璃杯自制一个分度值为10ml量筒.
（1）在量筒的制作过程中，你认为最难实现的是：                    ；
（2）经过认真思考，他们分别设计出初步的制作方案：
小刚的方案:用天平称出100克水一次性倒入玻璃杯中，在玻璃杯上画出水面的位置，用刻度尺将其分为相等的10等份，每一等份就表示分度值为10ml
小明的方案: 多次用天平称出10克水，逐次倒入玻璃杯中，并依次画上10、20、30、40、50、60、70、80、90、100的刻度线，这样就制成了分度值为10ml的量筒；
两种量筒相比较，你认为按方案       (小刚/小明)制作的量筒在测量过程中对实验的影响会小一些，理由是                             。

（1）如图所示，体温计的示数是_______℃。如图所示，测得一枚纽扣的直径是_______。

（2）天平在称量时，待测物体应放在天平的______盘；天平平衡时，所加砝码与游码的位置如图所示，则物体的质量为_______。
（3）如图所示，在研究杠杆平衡条件时，为了使杠杆在水平位置平衡，应将两端的平衡螺母向________（选填“左”或“右”）调节。

能源技术的创新不断地推动人类社会的进步，但能源危机、环境污染和生态破坏又反过来制约人类社会的发展，作为一名现代社会的中学生，你会发现周围很多能量白白浪费了，例如海洋中的波浪具有的能量十分巨大，它能把几十吨重的石头推走，能使万吨巨轮颠簸摇晃．灾难性的波浪——海啸能把轮船冲上陆地，甚至能掀翻岸边的建筑物．经科学家估测，在1km²的海面上，海浪能的功率可高达2.0×10⁵kw．利用物理知识，可以将一些其它形式的能量转化为电能：
（1）请你为自己的家庭设计两个不需要消耗燃料的发电方式：          、        
（2）大海海面波浪起伏具有很大的机械能，请你设计一个实验将波浪所具有的机械能转化为电能给灯塔供电（提示：地磁场磁性太弱）．请回答下列问题：
A．这一设想依据的原理是：____________________
B．需要的器材：除导线、开关外，还需要两个关键器材：__________、________________
C．怎么实现你的设计，请写出具体的实验设计方案？                            

小明发现妈妈在腌制萝卜块时，新鲜的萝卜块在盐水中是漂浮的，浸泡几天后，原来漂浮的萝卜块又沉在了容器底．
他与几位同学对这一现象进行探究，提出如下猜想：
猜想1：可能是由于水的蒸发，盐水密度增大，导致萝卜块下沉；
猜想2：可能是浸泡几天后，萝卜块质量变大，导致萝卜块下沉；
猜想3：可能是浸泡几天后，萝卜块体积变小，导致萝卜块下沉．
经过一番讨论后，他们马上否定了猜想1，你认为他们否定的原因是　                                           　．
接着他们就猜想2和猜想3进行了如下实验操作．
①取三块新鲜的萝卜块，编上编号A、B、C，分别测出它们的质量和体积；
②配制一大杯盐水；
③将三块萝卜块放在盐水中，起初处于漂浮状态．几天后，发现萝卜块沉底后将其捞出擦干，分别测出其质量和体积，并记录实验数据如下表．

萝卜块编号	质量/g	体积/cm^3
放入盐水前	放入盐水后	放入盐水前	放入盐水后
A	63.6	58.2	54.8	48.5
B	47.3	42.5	42.2	35.4
C	79.3	69.8	70.8	58.2

请分析上表实验数据可知：
（1）猜想2是　  　（选填“正确”或“错误”）的．
（2）有同学认为猜想3是正确的，他认为萝卜块体积变小，浮力变小，导致萝卜块下沉．但也有同学认为这种分析错误的，理由是　          　．
（3）综合分析上表数据，导致萝卜块下沉的原因是　                                     　．

除图中的仪器外，还可提供足够的水，测量漂浮在水面的玩具鸭所受重力. 简要写出合理方案（可用画图或文字表述），并用题目所给及所测的物理量推导出玩具鸭所受重力的表达式。（玩具鸭不放入量筒）.

“圆梦”实践活动小组正在自制测量仪器，下列是他们制成的未标注刻度的半成品，请你任选一项，借助必要的器材为其粗略标注刻度。
A.用小瓶、细管和煤油制成的液体温度计（要求:量程0一100℃，分度值2℃）。
B.用弹簧或橡皮筋制作的简易测力计（要求:量程5N，分度值0.5N）。
C.用纸条制作的卷尺（要求:量程2m，分度值1cm）。
（l）你的选项是      （A或B或C）；
（2）你标注刻度的过程是:                                                       。

小明同学用鸡蛋做物理实验，实验情景如图所示。请你参照图中的实验情景提出一个相关的物理问题，并针对此问题提出你的猜想。

小明按照课本中“综合实践活动”的要求制作简易密度计．

（1）取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口．塞入金属丝作为配重为了降低吸管的_______，从而让它能够竖直的漂浮在液面上。小明制作密度计的原理是利用了物体漂浮在液面时，浮力      重力（大于/小于/等于）。
（2）将吸管放到水中的情景如图（a）所示，测得浸入的长度为H；放到另一液体中的情景如图（b）所示，浸入的长度为h，用ρ_液、ρ_水分别表示液体和水的密度，则ρ_液       ρ_水（大于/小于/等于），h与ρ_水、ρ_液及H的关系式是h＝          ．
（3）小明做了五次实验，获得的数据如下：

实验次数	1	2	3	4	5
液体密度ρ/（g/cm^-3）	0.8	0.9	1.0	1.1	1.2
浸入的深度h/（cm）	6.3	5.6	5	4.5	4.2

 
小明根据实验数据在吸管上标出0.8、0.9、1.0、1.1、1.2刻度线（单位g/cm³）。结果发现，1.1刻线是在1.0刻线的     （上/下）方，相邻刻线的间距           （均匀/不均匀）．
（4）通过比较实验2和3，_____（可以”“不可以”）研究浮力大小与液体密度的关系，原因是_____________               。
（5）制作完毕后，小明发现1.1和1.2两刻度线的距离较小，请提出一个方法使两条刻度线之间的距离大一些，使测量结果更精确。方法：                                  ____。

（2014·青岛）归纳式探究-研究带电粒子在回旋加速器中的运动：
（1）磁体周围存在磁场，磁场的强弱用磁感应强度描述，用符号B表示，单位是特斯拉，符号是T．我们可以用磁感线的疏密程度形象地表示磁感应强度的大小．磁感应强度大的地方，磁感线密；磁感应强度小的地方，磁感线疏．
条形磁体外部的磁感线分布如图甲所示，则a、b两点磁感应强度较大的是  ．
磁感应强度的大小和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场．
（2）回旋加速器的原理如图乙所示，D₁和D₂是两个中空的半径为R的半圆金属盒，被置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中，它们接在电压一定的交流电源上，从D₁的圆心O处释放不同的带电粒子（加速度可以忽略，重力不计），粒子在两金属盒之间被不断加速，最终离开回旋加速器时，获得一定的最大动能．改变带电粒子质量为m，电荷量为q，磁感应强度B，金属盒半径R，带电粒子的最大动能E_k随之改变．得到数据如表：

次数	m/kg	q/C	B/T	R/m	Ek/J
1	3.2×10^-27	1.6×10^-19	1×10^-2	1	4×10^-16
2	6.4×10^-27	1.6×10^-19	1×10^-2	1	2×10^-16
3	3.2×10^-27	4.8×10^-19	1×10^-2	1	36×10^-16
4	6.4×10^-27	1.6×10^-19	2×10^-2	1	8×10^-16
5	1.6×10^-27	1.6×10^-19	1×10^-2	3	72×10^-16

①E_k= k   ，其中k=     （填上数值和单位）．
②对于同一带电粒子．在不同的同旋加速器中，要获得相同的最大动能，则金属盒半径R与磁感应强度B的关系可以用图象中的图线   表示．

资料显示：牛奶中掺水量越多，牛奶密度越小。小丽想通过测定密度来比较二种牛奶品质的优劣，她自制了一个可测液体密度的“浮标”——在竹筷子下面缠绕一些铁丝，如图甲所示。
（1） 纯牛奶是_________________ （选填“纯净物”或“混合物”）。
（2） 分别将“浮标”浸入A、B两牛奶中，待静止后，筷子上与液面相平的位置分别标记为A和B，如图乙所示。比较标线A和B的上下位置，可知A、B牛奶的密度为ρ_A_____ρ_B，由此可知A、B牛奶品质的优劣。
（3） 在实际凋量过程中，发现“浮标”杆上的二条标记线靠得很近，为了更易区分，请你提出一条改进“浮标”的建议___________________________________。

能源技术的创新不断地推动人类社会的进步，但能源危急、环境污染和生态破坏又反过来制约人类社会的发展，作为一名现代社会的中学生，你会发现周围很多能量白白浪费了，利用学过的物理知识，将一些能量转化为电能：
(1)请你为自己的家庭设计不需要消耗燃料的一种发电方式：____________．
(2)大海海面波浪起伏，生活中的风也具有大量的机械能，你想过将这些机械能转化为电能给我们供电吗？请回答下列问题：
A．这一设想依据的原理是：________________________；
B．为探究上述原理需要的器材：除导线、开关外，还需要两个关键器材：________________、______________．