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20．生活中處處有物理，同學(xué)們在玩中都會無意識的涉及到許多物理知識．以下兩個(gè)現(xiàn)象可能您嘗試或觀察過：
（1）喝牛奶時(shí)，把吸管插入牛奶盒中往里吹氣，迅速放開，牛奶從吸管噴出．
（2）在室溫下，把吹鼓的氣球放在火爐附近，過一會兒，氣球就爆破了．
由以上現(xiàn)象進(jìn)行猜想：
當(dāng)氣體的體積一定時(shí)，氣體壓強(qiáng)可能與氣體的質(zhì)量和溫度有關(guān)．
【設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
小明同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)來研究燒瓶內(nèi)水面上方的氣體壓強(qiáng)：
（1）把細(xì)玻璃管插人裝有半瓶水的密閉燒瓶中，如圖所示；
（2）從細(xì)管上端往燒瓶里吹氣，此時(shí)瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大（增大/減小/不變）；迅速放開，觀察到細(xì)玻璃管內(nèi)水柱上升到a處位置（如圖所示）．
（3）接著用手握住燒瓶的瓶頸部分，使瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)增大，請您在圖中畫出細(xì)玻璃管內(nèi)水柱所上升到b處的大致位置；
[實(shí)驗(yàn)拓展]
（1）控制其它條件相同時(shí)，換用內(nèi)徑不同的細(xì)玻璃管進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，則管內(nèi)水柱上升的高度會相同（相同/不同），理由是液體壓強(qiáng)只與液體的密度和深度有關(guān)．
（2）控制其它條件相同時(shí)，把圖的裝置從山腳移到山頂，則細(xì)玻璃管內(nèi)的液面將上升（上升/下降/不變），這是由于大氣壓隨高度升高而降低．

19．小靜在觀看臺球比賽時(shí)發(fā)現(xiàn)：有時(shí)運(yùn)動的白球去撞擊一個(gè)靜止的球后，白球會立即靜止在碰撞時(shí)的位置，而被撞的球似乎接替了白球，沿白球原來的運(yùn)動方向，以幾乎相同的速度向前運(yùn)動，如圖甲所示．
小靜想：白球碰撞后立即靜止，被撞的球是以白球撞前相同大小的速度運(yùn)動出去的嗎？
通過了解和初步實(shí)驗(yàn)，小靜發(fā)現(xiàn)只有當(dāng)體積和質(zhì)量均相同的兩球，而且球心在同一直線上相碰時(shí)，才可能出現(xiàn)上述現(xiàn)象．為進(jìn)一步探究，她設(shè)計(jì)了下述實(shí)驗(yàn)方案：
將一個(gè)兩端翹起、中間水平的軌道固定在水平桌面上，取兩個(gè)相同的臺球A、B，將B球靜置于軌道的水平部分，A球置于軌道左端斜面上某處，測出該點(diǎn)到水平桌面的高度
h₁，如圖乙所示，釋放A球，撞擊后，A球靜止，B球向前運(yùn)動并沖上軌道右端斜面能到達(dá)的最高點(diǎn)，測出該點(diǎn)的高度h₂．通過比較h₂與h₁的大小關(guān)系即可作出判斷．
請你作答以下問題：

（1）A球從斜面滑下的過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能．
（2）B球由靜止變?yōu)檫\(yùn)動是因?yàn)锽球在碰撞中獲得了動能．
（3）已知重力勢能的計(jì)算公式為E_p=mgh，動能的計(jì)算公式為E_k=$\frac{1}{2}$mv²．若軌道光滑，則碰撞前瞬間A球運(yùn)動速度的表達(dá)式v_A=$\sqrt{2gh1}$；若h₂=h₁，則說明B球被撞后開始運(yùn)動的速度v_B=v_A（選填“＞”、“=”或“＜”）．
（4）在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，測出的h₂總小于h₁，則導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因軌道不光滑，具有摩擦力，損耗部分機(jī)械能．

18．下雨天，小明站在窗前看到對面人字形屋面上雨水在不停地流淌．他想，雨水在屋面流淌
的時(shí)間與哪些因素有關(guān)呢？他提出了三種猜想：
猜想1：雨水流淌的時(shí)間可能與雨水的質(zhì)量有關(guān)；
猜想2：雨水流淌的時(shí)間可能與屋面的傾角有關(guān)；
猜想3：雨水流淌的時(shí)間可能與屋面的材料有關(guān)．
（1）為了驗(yàn)證猜想是否正確，他設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖甲所示的裝置（傾角α可調(diào)），用小球模擬雨滴進(jìn)行了如下探究：
①保持斜面傾角α不變，換用不同質(zhì)量的小球，讓它們分別從斜面的頂端由靜止釋放，測出每次小球通過斜面的時(shí)間，如表一．表一中數(shù)據(jù)是否支持猜想1？并請說明理由：不支持，因?yàn)椴煌�質(zhì)量的小球分別滾下時(shí)所用時(shí)間相同；
表一                                   

質(zhì)量m/克	3	6	8	12	20
t/秒	1.7	1.7	1.7	1.7	1.7

表二

傾角α/°	15	30	45	60	75
t/秒	1.9	1.6	1.2	1.6	1.9

②不改變底邊的長度，多次改變傾角α，讓同一小球從斜面的頂端由靜止釋放（如圖乙），測出每次小球通過斜面的時(shí)間，如表二．為了便于得出規(guī)律，檢驗(yàn)猜想2，請?jiān)趫D丙中大致作出t-α的圖象．

（2）請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來探究猜想3：雨水流淌的時(shí)間與屋面的材料的關(guān)系，簡述你的實(shí)驗(yàn)方案：①簡要做法：保持斜面的傾角α與斜面的長度不變，讓小球在不同材料的斜面上下滑，記錄小球在不同材料的斜面上下滑的時(shí)間；
②判斷方法：如下滑的時(shí)間相同，說明與斜面的材料無關(guān)，如都不相同說明與斜面的材料有關(guān)．．

17．某興趣小組的同學(xué)對“運(yùn)動物體所受空氣阻力與運(yùn)動速度的關(guān)系”進(jìn)行了探究，實(shí)驗(yàn)如下：相同條件下取形狀相同，質(zhì)量分別為1克、3克、8克的A、B、C三個(gè)空心物體，用“頻閃攝影”的方法測出物體在空中自由直線下落時(shí)的距離和時(shí)間；并分別畫出下落距離與時(shí)間的對應(yīng)曲線1、2、3如圖所示．分析圖中的曲線l、2、3，可發(fā)現(xiàn)物體在開始下落階段的速度是變化的，最后階段做勻速直線運(yùn)動．回答下列問題：
（1）測出物體A在不同時(shí)刻的下落距離，將數(shù)據(jù)填入下面的表格中，分析圖中的圖線1，推算表格中x的值應(yīng)為1.937米．

時(shí)間t/秒	0.0	0.4	0.8	1.2	1.6	2.0
下落距離s/米	0.000	0.036	0.467	0.957	1.447

（2）分析比較圖線l、2、3，在最后階段勻速下落過程中，三次所受的阻力之比為1：3：8．
（3）以上探究我們用到控制變量法，下面選項(xiàng)中也用到該方法的是BD．
A．用磁感應(yīng)線來表示磁場方向和強(qiáng)弱      B．影響酶活性因素的探究
C．影響滑動摩擦力大小的因素            D．研究電流時(shí)，將它比做水流．

16．有三個(gè)同學(xué)在家里用實(shí)驗(yàn)探究紙片、塑料薄膜、棉布對電視機(jī)遙控器遙控信號的阻擋能力．他們的探究過程分別是：
甲同學(xué)：在自己家中，將紙片放在遙控器與電視機(jī)之間，手指按遙控器控制鍵，如果遙控器能對電視機(jī)起控制作用，則增加紙片的數(shù)量．如此重復(fù)實(shí)驗(yàn)，逐漸增加紙片的層數(shù)，直到遙控器不能控制電視機(jī)為止，記下紙片的層數(shù)．
乙同學(xué)：在自己家中，用塑料薄膜按照與甲同學(xué)同樣的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記下塑料薄膜的層數(shù)．
丙同學(xué)：在自己家中，用棉布按照與甲同學(xué)同樣的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記下棉布的層數(shù)．
他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果已經(jīng)記錄在下面的表格中：

學(xué)生	使用材料	能完全阻擋遙控信號的最少層數(shù)
甲	紙片	14
乙	塑料薄膜	20
丙	棉布	10

分析：從三位同學(xué)的記錄中，可得出的結(jié)論是：棉布比紙片和塑料薄膜更有效地阻擋電視機(jī)遙控器發(fā)出的控制信號．回答問題：
（1）電視機(jī)遙控器是利用下列選項(xiàng)中哪個(gè)工作的？B
A．紅光   B．紅外線   C．紫外線   D．超聲波
（2）分析得出的結(jié)論是否靠？請你指出三位同學(xué)的探究過程存在的一些問題．（至少2點(diǎn)）
①沒有選擇同一臺電視機(jī)（同一遙控器）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；
②遮擋材料所放的位置不一致，遙控器與電視機(jī)的距離不一致；
③遮擋材料的厚度不一（合理即可）．

15．小宇的表弟在操場上玩滑板車，他發(fā)現(xiàn)表弟用腳蹬地的力越大，滑板車速度增加的越快．愛思考的小宇猜想：滑板車速度增加的快慢可能與腳蹬地的力的大小有關(guān)．為了驗(yàn)證自己的猜想，他回校后進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)并將結(jié)果記錄如下表．（實(shí)驗(yàn)桌面光滑，摩擦不計(jì)）：

實(shí)驗(yàn) 序號	鉤碼的質(zhì)量m（kg）	開始的速度v0（m/s）	1秒末的速度v1（m/s）	2秒末的速度v2（m/s）	每秒速度的增加量a（m/s2）
1	0.05	0	0.25	0.5	0.25
2	0.1	0	0.5	1	0.5
3	0.2	0	1	2	1

（1）實(shí)驗(yàn)裝置中使用定滑輪的作用是改變力的方向．
（2）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得出物體受到的拉力F（鉤碼重力）與每秒速度的增加量a之間的關(guān)系式是F=2a，從而驗(yàn)證了自己的猜想．
（3）做了上述實(shí)驗(yàn)后，小宇還認(rèn)為影響滑板車速度增加的快慢還可能人和與滑板車的質(zhì)量大小有關(guān)，于是他又對此進(jìn)一步利用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，這時(shí)他應(yīng)該通過改變小車的質(zhì)量而保持拉力不變．

14．如圖甲所示，是江蘇如東風(fēng)力發(fā)電廠的外景，該場是亞洲目前建設(shè)規(guī)模最大的風(fēng)電基地，小明在參觀了發(fā)電場后，對風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生了濃厚的興趣．

風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電時(shí)的輸出功率和哪些因素有關(guān)呢？對這一問題，他做了如下猜想：
①風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率可能與風(fēng)速有關(guān)．
②風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率可能與葉片的傾角有關(guān)．
（1）請你也提出一個(gè)猜想：
③風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率可能與葉片面積有關(guān)．
為了探究風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率是否與風(fēng)速有關(guān)，小明設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)步驟：①如圖乙，將風(fēng)葉安裝在風(fēng)車底座上，把線的一端固定在風(fēng)車轉(zhuǎn)軸上，另一端系上鉤碼．②在風(fēng)車正前方1米處放置電風(fēng)扇，將電風(fēng)扇的風(fēng)速調(diào)到1擋位，用秒表記錄提升鉤碼到A點(diǎn)所需的時(shí)間．③將電風(fēng)扇換到2、3擋位，重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)，并將數(shù)據(jù)記錄在表格中．（注：電風(fēng)扇擋位越高，風(fēng)速越大）
表一：

電風(fēng)扇擋位	鉤碼的質(zhì)量（克）	提升鉤碼到A點(diǎn)的時(shí)間（秒）
1	50	15
2	50	13
3	50	10

請你回答：
（2）這個(gè)實(shí)驗(yàn)是通過測量砝碼上升時(shí)間的長短來比較風(fēng)車輸出功率的大�。�
（3）通過實(shí)驗(yàn)可以得到的結(jié)論是：風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率與風(fēng)速有關(guān)，風(fēng)速越大輸出功率越大．
為了進(jìn)一步研究風(fēng)力發(fā)電機(jī)，他又從電廠查到一臺1500kW的發(fā)電機(jī)組的相關(guān)數(shù)據(jù)：
表二：輸出功率與風(fēng)速的關(guān)系

風(fēng)速（m/s）	5	10	15	20
輸出功率（kW）	80	720	1500	1100

表三：不同風(fēng)速下風(fēng)力發(fā)電機(jī)每秒獲得的風(fēng)能：

風(fēng)速（m/s）	5	10	15	20
1s獲得的能量（104J）	15	120	405	350

（4）風(fēng)能是清潔能源，也是可再生（選填“可再生”或“不可再生”）能源．風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作原理是電磁感應(yīng)．
（5）風(fēng)速為10m/s時(shí)，這臺發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率為60%．

13．小明用圖甲電路研究“串聯(lián)電路中滑動變阻器的電功率大小與其電阻大小的關(guān)系”

（1）請根據(jù)圖甲中的電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)線完成圖乙中的電路連接．
（2）在實(shí)驗(yàn)過程中，小明選用12伏的穩(wěn)定電源，連接好電路后，閉合開關(guān)，從B往A移動滑片，測得數(shù)據(jù)如表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5
電流表示數(shù)/安	0.30	0.34	0.4	0.48	0.60
電壓表示數(shù)/伏	6.0	5.1	4.0	2.4	0
滑動變阻器R1的阻值/歐	20	15	10	5	0

請?jiān)谧鴺?biāo)圖中畫出滑動變阻器的電功率P₁隨其阻值R₁變化的曲線．
（3）實(shí)驗(yàn)后，他查閱資料得知：串聯(lián)電路中滑動變阻器消耗的功率隨著滑動變阻器阻值的增大先增大后減小，當(dāng)R₀=R₁時(shí)，滑動變阻器的電功率最大，請分析小明的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與資料不吻合的原因：滑動變阻器的最大阻值沒超過電阻R₀的阻值．

12．電池使用說明中都有一條提示：“請一次性更換所有電池，以免新舊電池混用”．小明同學(xué)用所學(xué)物理知識探究這條提示的依據(jù)．
方案一：用同型號串聯(lián)的兩節(jié)新電池和串聯(lián)的一新一舊電池分別給同一輛玩具電動車供電，讓電動車在相同路面上運(yùn)動．
（1）通過測量電動車運(yùn)動的速度，比較兩組電池為電動車提供的電功率太�。�
（2）通過測量電動車能夠運(yùn)動的路程，比較兩組電池為電動車提供的電能多少．
方案二：用定值電阻替代電動車，通過測量定值電阻兩端的電壓，比較電池給定值電阻提供的電壓差異究竟有多大．
小明設(shè)計(jì)了圖示電路．將方案一中的兩組電池和同型號一節(jié)新電池分別接入A、B間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將開關(guān)S閉合前后的電壓表讀數(shù)記錄在如表中．

電源	S斷開時(shí)電壓/V	S閉合時(shí)電壓/V
兩新	3.2	3.1
一新一舊	1.9	1.3
一新	1.6	1.5

（1）分析數(shù)據(jù)可知，串聯(lián)的一新一舊電池給定值電阻提供的電壓，竟然小于一節(jié)新電池提供的電壓！這是因?yàn)橛靡恍乱慌f電池供電的電路中，廢舊電池相當(dāng)于在以一節(jié)新電池為電源的電路中串聯(lián)了一個(gè)電阻．
（2）要使結(jié)論具有普遍性，需要換用不同型號新舊電池進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)．

11．一組學(xué)生研究“運(yùn)動物體所受空氣阻力與運(yùn)動速度關(guān)系”的探究過程如下：

A．小明同學(xué)提出假設(shè)運(yùn)動物體所受空氣阻力與運(yùn)動速度有關(guān)
B．他們計(jì)劃利用一些小紙杯作為研究對象，用超聲測距儀等儀器測量小紙杯在空中直線運(yùn)動時(shí)的下落距離，速度時(shí)間的變化規(guī)律，以驗(yàn)證假設(shè)
C．在相同的實(shí)驗(yàn)條件下，同學(xué)們先測量了單只小紙杯在空中下落過程中不同時(shí)刻的下落距離，將數(shù)據(jù)填入表中，圖甲是對應(yīng)的下落距離隨時(shí)間變化的曲線，然后將不同數(shù)量的小紙杯疊放在一起從空中下落，分別測出它們的速度隨時(shí)間變化的圖線，如圖乙中圖線的1，2，3，4，5所示（對應(yīng)的“小紙杯”數(shù)量分別是1，2，3，4，5個(gè)）D．同學(xué)們對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，歸納后，證實(shí)了小明的假設(shè)．

時(shí)間（s）	下落距離（m）
0.0	0.000
0.4	0.036
0.8	0.469
1.2	0.957
1.6	1.447
2.0	x

請根據(jù)上述材料，請回答下列問題：
（1）小明提出的假設(shè)是運(yùn)動物體所受空氣阻力與運(yùn)動速度有關(guān)．
（2）圖甲中的AB段反應(yīng)出小紙杯在做勻速直線運(yùn)動，其中x的值1.937米．
（3）圖乙中可知小紙杯下落一段時(shí)間后均做勻速直線運(yùn)動的原因是受到平衡力的作用．