.以下是某班开展“制作模拟调光灯”综合实践活动的片段,根据题意回答或者解决有关问题。实验器材:学生电源(电压限取6V挡)、规格为“2.5V 0.25A”的小灯泡、规格为“20Ω 2A” 的滑动变阻器、开关和若干导线,另有各种规格的定值电阻可供任意选用(均标注电阻值和允许通过的最大电流值)。制作要求:亮度可连续调节;在调光的整个过程中,灯两端的电压不超过2.5V。
活动过程:
(1)计算出小灯泡正常发光时的电阻为___________。
(2)小强连接的电路图如图1所示。但不少同学认为该调光灯不符合制作要求。请你指出不符合要求之处:________________。
(3)小玲同学认为:可在小强的电路中再串联一只规格合适的定值电阻R0(如图2)就能符合要求。请你根据题意和有关计算,确定R0的规格是:阻值为 ,允许通过的最大电流 A。
(4)还有同学提出另一种改进方案:如果不串联定值电阻,可以增加一个电学器材,在滑动变阻器的适当位置上做标记(或加一个限位装置)限制它的调节范围。请回答你选用何种器材,如何找出滑动变阻器上的标记。
学习浮力知识后,小刚用一根粗细均匀的吸管自制了一支密度计。他在吸管的下端装入适量的钢珠后用蜡封住并使底部平整。做好后测出该密度计的总质量为2.4g,吸管总长为0.12m 。
(1)如图所示是小刚将该密度计放入水中静止时的情形,A是他在吸管上标记的此时水面的位置。则图
中密度计受到的浮力是 N。
(2)若将该密度计从水中取出擦干、放到密度为1.1×103kg/m3的盐水中,漂浮时密度计受到的浮力为 N,此时吸管上盐水液面的位置在A的 (选填“上 方”或“下方”)。
(3)小刚将自制好的的密度计放入另一种液体中,沉到容器底,不好测量这种液体密度,如图,可采取
的办法是 。
将一密度比水小的木块,系好绳子后放入甲图容器中,并把绳子的另一端固定在容器底部的中央,然后沿器壁缓慢匀速倒入水(忽略其他因素影响),容器中水与木块位置变化如乙图.请你在丙图中画出木块从加水到浸没后的过程中浮力随时间的变化情况图,并说出各段变化的理由.(温馨提示:t1时木块恰好离开杯底,t2时绳子刚好拉直,t3时木块刚好充全浸没.)
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简易密度计
小明发现鸡蛋放在清水里会沉底,向水中加一定量的食盐后,鸡蛋会上浮。直到漂浮,且食盐水的密度越大,鸡蛋漂浮时排开液体的体积越小。
小明取一根长约30cm的饮料吸管,将一些铁丝从吸管的下端塞入作为配重,并用石蜡将吸管的下端封起来,让这根吸管竖直漂浮在水中,在吸管上标出水面位置,用刻度尺测量出该位置到吸管下端距离为12cm, 再让 这根吸管竖直漂浮在酒精和盐水中,并分别测出浸入的深度,在吸管上标出对应位置,这样一支简易密度计制成了。(酒精的密度为0.8×103kg/m3,盐水密度1.2×103kg/m3)
(1)吸管竖直漂浮在水中,根据 原理,所受浮力 重力.
(2)该简易密度计竖直漂浮在酒精和盐水中浸入的深度分别是 cm, cm.
(3)通过计算,密度计所标盐水刻度位置在水面刻度位置的 (上、下)方,所标液体密度刻度 ( 均匀、不均匀)。上面刻度比下面刻度 (疏、密).
(4)小明想使密度计上两条刻度线之间的距离大一些,应 .
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如图甲是我国首艘“海上飞船”——“翔州1”.它的最大起飞质量为2.5t,巡航速度140~160km/h,最大航速可达210km/h,最高能爬升至150m,可乘坐7人.它既可以在水中航行,又可以贴近水面飞行.该设计利用了“翼地效应”,即当运动的飞行器掉到距地面(或水面)很近时,气流流过机翼后会向后下方流动,这时地面(或水面)将产生一股向上的反推力,使整个机体的上下压力差增大,升力会陡然增加,阻力减小.
(1)下列有关“翔州1”的说法中错误的是 ( )
A.“翔州1”漂浮在水面时,它受到的重力与浮力是一对平衡力 |
B.“翔州1”在水面上飞行时,机翼下表面受到的空气压强较大 |
C.“翼地效应”是利用流体压强与流速关系使“翔州1”获得更大升力的 |
D.随着“翔州1”在水面以上爬升的高度增加,船外大气压减小 |
(2)“翔州1”在平静的水面由静止开始运动,若运动过程中受到的阻力不变,水平方向获得的动力F随运动时间t的变化关系如图乙所示.t=50s后,“翔州1”以20m/s的速度做匀速直线运动.则在0~50s内,“翔州1”的运动状态是________(选填“减速”、“先加速后减速”或“加速”)运动.从50~100s时间内牵引力做了________J的功.
(3)该“翔州1”以最大航速匀速飞行1.5h通过的路程是________km.“翔州1”船身设计成“流线形”是为了________.
(4)“翔州1”靠岸后,有5名乘客从船上登岸,则船排开海水的体积约减少多少m3?(人的平均质量为70kg,ρ海水=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg,请写出计算过程)
我市地处沿海,风力资源极为丰富,随着各项大型风力发电项目的建设,我市将成为广东省知名风力发电基地。如图甲是某地风力发电的外景。风力发电机组主要由风机叶片和发电机组成。请回答下列问题:
(1)风力发电利用的是风能,风能是清洁的 (选填“可再生”或“不可再生”)能源;
(2)风机叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能,通常用密度 (选填“大”或“小”)、硬度大的复合材料制成;叶片形状像飞机的机翼,若叶片位置和风向如图乙所示,由于叶片两面空气流速不同而产 差,使风叶旋转;
(3)风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机,发电机是利用 原理,把机械能转化为电能;
(4)某风力发电机的输出功率与风速的关系如图丙所示,由图像可以知道,当风速在v1到v2之间时,风速越大,发电机组的电功率 ;
(5)请你根据图像判断,台风来临时,能否给风力发电带来最大的经济效益? (选填“能”或“不能”)。
如图甲,装满牛奶的平底瓶子放在水平桌面上,然后倒过来放,牛奶对盖子的压强将 (选填“变大”、“不变”或“变小”),瓶子对桌面的压强将 (选填“变大”、“不变”或“变小”);小陈利用牛奶瓶做纸片托水试验后,倒光瓶中水,立即将原纸片盖在瓶口,倒立后纸片不落下,如图乙,这是为什么呢?小陈猜想:
A.瓶中的气压小于大气压,大气压使纸片不落下;
B.瓶口和纸片上有少量水,分子间的引力使纸片不落下.
你认为哪种 (选填“A”或“B”),理由是 .
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神奇的饮水鸟
如图所示是一种古老的中国玩具——饮水鸟,它的神奇之处在于:它:看上去没有任何外来的动力,却能不停地点头“喝”水,犹如一台永动机。就连爱因斯坦看后都十分惊叹饮水鸟的设计。
饮水乌的结构如图甲所示,它是一个由“头泡”和“尾泡”构成的密闭容器,容器内装有易挥发的乙醚液体,乙醚液体在温度升高或液表气压减小时易汽化;汽室1和汽室2中充满乙醚的饱和蒸汽,乙醚蒸汽在温度降低时易液化。
平时,鸟身略向前倾。启动时给吸湿层滴足够的水,吸湿层中的水因蒸发而吸热,使汽室2中的温度降低,导致汽室2中的气压小于汽室l中的气压,尾泡中的乙醚液体在汽室l中气压的作用下沿玻璃管往上升。于是整个鸟的重心上移(如图乙所示),鸟身逐渐前倾,直至鸟嘴接触水面“喝”水,此时头泡和尾泡刚好通过玻璃管连通(如图丙所示),两汽室中的乙醚蒸汽混合,液态乙醚在自身重力的作用下流回尾泡,饮水鸟的重心下移,于是渐渐直立起来,在支架上来回摆动。由于“喝”水时,鸟嘴接触水面,沾湿了吸湿层,于是它又开始循环工作。
(1)因吸湿层上的水会蒸发使汽室2中乙醚饱和汽的温度降低时,部分饱和汽会发生_________现象;在乙醚液体沿玻璃管往上升时,汽室1中气压会减小,此时尾泡中的乙醚液体会吸收外界空气的热量发生_________现象,以保持汽室1中乙醚蒸汽的饱和状态;(两空均填物态变化名称)
(2)饮水鸟“喝”完水后会在支架上来回摆动,摆动时,以头泡为参照物,空气是_________(填“运动”或“静止”),这样能加快吸湿层中水分的蒸发;若冬天气温太低,吸湿层上的水蒸发过慢,饮水鸟会渐渐停止摆动,这是因为_________;
(3)饮水鸟“喝”水的频率受吸湿层上水的蒸发速度影响,水的蒸发越快饮水鸟工作越勤快,要想使饮水鸟工作更勤快,你的做法是__________________;
(4)从能量转化的角度来看,饮水鸟工作时可以把空气的_________能转化机械能,但在实际生活中并没有利用饮水鸟的原理来制造发动机,你认为可能的原因是:___________________________________。
如下图甲是我国某公路两旁风光互补路灯系统的外景,其中的风力发电机组主要由风机叶片和发动机组成;该风力发电机的输出功率与风速的关系图像如图乙所示。请回答:
(1)风力发电利用的是风能,风能是清洁的、_____(填“可再生”或“不可再生”)能源;
(2)风力发电机利用_________原理把_________转化为电能;
(3)由图乙图像可知,能使该风力发电机组产生电能的风速范围是_________(用图像中的字母表示);
(4)下表给出的是在不同风速下该风力发电机的输出功率。请根据表中信息回答:
平均风速(m/s) |
2 |
4 |
8 |
16 |
输出功率(W) |
1.25 |
10 |
|
640 |
①当风速为8 m/s时,该风力发电机的输出功率为_________W;
②当风速为16 m/s时,这台风力发电机工作1 s所产生的电能可供1只“12 V 60W”电灯正常工作2 s,那么风力发电机发电的效率为_________。
利用吸管可以做物理小实验.
(1)用吸管“取”水,如图甲所示,要求用这根两端开口的塑料吸管把一只杯子中的水取出一些,移到另一只空杯中.现有以下四个动作:
a.用手指封住管口
b.将吸管移出水面到空杯上方
c.将吸管插入水中
d.松开封住管口的手指
以上四个动作的合理顺序是 (填字母).这个实验的成功说明了 的存在.
(2)如图乙所示,往吸管B中吹气,可以看到吸管A中的水面上升,以下现象中涉及的物理原理与之不同的有 (填序号).
①在火车站的站台上,人要与行驶的列车保持适当距离
②通过拍打窗帘清除它上面的浮尘
③平行于岸边航行的船不能靠岸太近
如图所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置.用同一套装置,先后加热并不断搅拌质量相等的煤油和水.
(1)要完成该探究实验,除了图中所示的器材外,还需要的测量工具有天平和 .
(2)小明设计的记录数据的表格如下,分析表格可知:他是用 相同比较 的方法来完成探究实验的.
(3)实验结束后,小明查表知道水的比热容为4.2×l03 J/( kg.℃),则500g水温度升高20℃吸收的热量是 J;若这些热量由酒精完全燃烧获得,则至少要消耗 g酒精. (酒精的热值为3.0×107 J/kg)
(4)在受太阳照射的条件相同时,内陆地区昼夜温差比沿海地区 ,这是因为干泥土和水相比, 较小。
如下图。
(1)如图甲所示,一束光线垂直射到玻璃砖的一个面;请作出这束光线进入玻璃砖内的径迹和从斜面离开玻璃砖后的大致径迹,要求在斜面处标出法线。
(2)如图乙所示是广场上一只氢气球,用细绳系于地面上,请作出氢气球受到重力和浮力的示意图。
(3)如图丙是利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的原理示意图。其中,R是光敏电阻,光敏电阻的阻值R随光照强度的增强而减小。白天,通过太阳能电池板与蓄电池回路将太阳能转化为化学能储存在大容量蓄电池内。傍晚,当光照度小于一定值时,通过蓄电池与LED回路,路灯开始工作。请用笔画线将电路原理图连接完整,使工作电路能正常工作(与触点的接线只能接在静触点上,图中已给出静触点D、E、F、G的四根引线;连线不能交叉)
核潜艇(如图1)是国家的战略重器,是维护国家安全的基石之一.
(1)核能是 (填“可”或“不可”)再生能源,核潜艇中的核反应堆发生的链式反应是 (填“可以”或“不可以”)控制的,目前人类大力发展核能、太阳能等能源,可有效缓解全球气候 (填“变暖”或“变冷”)的趋势.
(2)核潜艇在水中水平匀速巡航时,突然进入密度跃层(海水上层密度大,下层密度小)时,潜艇会突然下沉,将给潜艇带来安全隐患,此时应立即将潜艇水舱中的水全部排出,使潜艇受到的重力 (填“大于”或“小于”)它的浮力,由于 ,潜艇还会下沉一段距离才会上浮.
(3)核潜艇水平匀速行驶过程中,遇到紧急情况,迅速调整艇身仰角(与水平方向的夹角)至30°开始上浮,上浮过程中潜艇始终以不变的速度沿艇身方向行驶,潜艇的深度计显示的潜艇在海面下的深度随时间变化的关系如图2,潜艇在第75s时受到的海水压强为 Pa(潜艇高度不计),海水密度取1.03×103kg/m3),上浮过程中潜艇的速度大小为 m/s.
手机已成为人们沟通交流和生活娱乐的重要工具,华为、小米等自主品牌的手机越来越受到国内外用户的青睐.
(1)手机既是一个无线电发射台,又是一个无线电 台,手机是利用电磁波传输 (填“模拟”或“数字”)信号实现通讯的,通话时声音信息在空中是以 m/s的速度传递给对方的.
(2)小红手机中有一张她站在湖边的照片,小红在水中的“倒影”清晰可见,当时的“倒影”是由于光的 形成的,小红的“倒影”和小红本身的大小 (填“相等”或“不等”),照片中小红的倒影部分 (填“是”或“不是”)实际光线进入手机镜头形成的.
(3)“小米4”手机的散热材料是石墨烯晶体,石墨烯 (填“有”或“没有”)固定的熔点,用石墨烯做散热材料是因为它具有优良的 (填“导热”或“导电”)性能.石墨烯的比热容为1.4×103J/(kg•℃),则0.1kg的石墨烯温度升高10℃,吸收的热量是 J.
(4)“华为P8”手机的电池标有“标称电压3.7V”、“电池容量 2680mA•h”的字样,“标称电压”是指手机工作时的电压,该电压对人体 (填“属于”或“不属于”)安全电压,“电池容量”是指电池所能容纳的最大电荷量,1mA•h=1mA×1h,则1mA•h= A•s(安•秒),若手机通话时电流为268mA,则充满电后的手机最多可通话 h,手机一次充满电可储存的电能为 kW•h(保留两位小数).
试题篮
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