五、实验题:本题共5小题,共30分。
24. 探究平面镜成像的特点,实验装置如图甲所示。画有“F”的纸板A和玻璃板相互垂直固定放置在桌面上,纸板B可前后折转。

(1)用玻璃板代替平面镜的目的是________。
(2)判断实像或虚像:将纸板B折转到像的位置,眼睛________(填“透过”或“不透过”)玻璃板观察纸板B上是否呈现“F”的像。
(3)透过玻璃板观察,只有纸板B与A在同一平面时,才能看到像在纸板B上,用笔在纸板B上将“F”的像临摹出来。对比发现像与物等大且到平面镜等距,像与物的连线与平面镜________。总结得出:像与物关于平面镜________。
(4)检查视力时,要求视力表与被测者距离5 m,但房间长度有限,可利用平面镜解决问题。如图乙,视力表与平面镜的距离2.7 m,被测者与平面镜的距离应为________m。

解析:
(1)玻璃板是透明的,实验中既能观察到前方物体的像,又能透过玻璃板看到后方的纸板,因此可以方便确定像的位置,而平面镜看不到后方的纸板,这是用玻璃板代替平面镜的主要目的。
(2)判断实像或者虚像的原理是实像可以在光屏(纸板B)上呈现而看到,而虚像不能呈现在光屏上。因此需要眼睛直接观察纸板B上是否能呈现像。
(3)根据平面镜成像的特点:像与物大小相等、到平面镜距离相等,像与物的连线与平面镜垂直,像与物关于平面镜对称。
(4)平面镜成像中,像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离。已知视力表到平面镜距离为2.7m,因此视力表的像到平面镜距离也为2.7m;要求被测者到视力表像的总距离为5m,因此被测者到平面镜的距离为5m-2.7m=2.3m
25. 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关,实验装置如图所示。

(1)图中滑轮的作用是________。
(2)一木块上下两面贴有粗糙程度不同的砂纸。拉动木板,数据记录如下表。
实验序号 | 1 | 2 | 3 |
木块放置情况 | |||
电子秤示数m/g | 203.5 | 188.7 | 158.3 |
①电子秤示数越小,钩码受到的拉力越________,木块受到的滑动摩擦力越大。
②第1、2次实验,是探究滑动摩擦力大小与________的关系。
(1)图中滑轮是定滑轮,定滑轮的作用是改变力的方向,将水平方向的拉力转为竖直方向。
(2)①对钩码进行受力分析,静止时:G=F拉+F支持;电子秤的支持力就是m示g,钩码重力不变,电子秤示数越小,支持力就越小,因此钩码受到的
F拉就越大;而木块静止时拉力大小等于滑动摩擦力,因此拉力越大滑动摩擦力越大。
② 第1、2次实验中,木块对木板的压力相同,接触面的粗糙程度不同,因此探究的是滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
③ 第2、3次实验中,接触面粗糙程度相同,第3次实验中木块对木板的压力更大,由数据可得滑动摩擦力更大,因此结论为:其他条件相同时,滑动摩擦力随压力增大而增大。
26. 探究液体在沸腾前后温度变化的特点。如图甲,用电热杯分别加热质量相同的水和某食用油,食用油温度达到160℃时停止实验。图乙是水和食用油温度随时间变化的关系图像。

(1)水沸腾时,观察到水中产生大量气泡,气泡上升且体积变________。
(2)分析图像可得结论:水在沸腾过程中,温度________(填变化情况)。
(3)杯盖有排气孔,可以避免杯内________变大,导致液体的沸点变化。
(4)解释烹饪时的现象:①相同条件下,油升温比水快,原因是油的________小;②油炸食物易焦糊,而水煮食物不会,推测其原因是________。
解析:
(1)水沸腾时,整杯水温度均匀,气泡上升过程中,不断有水汽化变为水蒸气补充到气泡中,同时水的压强随深度减小而降低,故气泡上升时体积逐渐变大。
(2)由图乙的温度变化曲线可知,水沸腾过程中,持续吸热但温度保持不变。
(3)液体的沸点和气压有关,气压越大沸点越高,排气孔可以排出多余气体,避免杯内气压增大,改变液体的沸点。
(4)根据比热容公式可知,质量相同的不同物质,吸收相同热量时,升温越快,比热容越小,故相同条件油升温更快,是因为油的比热容更小;
一个大气压下,水的沸点约为100℃,沸腾后温度保持不变,水煮食物时最高温度不超过100℃,故不会焦糊,而食用油的沸点远高于100℃,油炸时温度更高,因此食物更容易焦糊。
27. 为鉴别螺栓的材料,同学们收集各型号的螺栓进行实验。
(1)小闽把天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端零刻度线处,观察到指针在虚线间摆动,如图甲所示,应将平衡螺母向________端调节,直至天平平衡。

(2)设计表格及测量过程如下:
a.将表中①____________________处的内容补充完整;
螺栓的质量 m/g | 放入螺栓前量筒中 液面的刻度值V1/mL | 放入螺栓后量筒中 液面的刻度值V2/mL | ① V/cm3 | 螺栓的密度 ρ/(g·cm-3) |
② | 50 | ③ |
b.测量螺栓质量,右盘砝码质量及游码位置如图乙所示,数据记录到②____________处;
c.量筒中倒入50 mL水,用细线拴住螺栓浸没水中,量筒示数如图丙所示,记录到③____________处。
(3)分析数据并对照下表,小闽测量的螺栓材料是________。
物质 | 铝 | 铁 | 铜 |
密度ρ/(kg·m-3) | 2.7×103 | 7.9×103 | 8.9×103 |
(4)同学们将实验数据汇总并描点在坐标图中,如图丁所示;

①多数数据点与小闽测量的几乎在一条直线上,表明这些型号螺栓材料是________的;
②其中有一个数据点P偏离直线较远,经检查,实验过程正确。小闽猜想:测量体积时螺栓表面附着有微小气泡。你是否认同他的猜想,简述你的理由:_____________________________________________;
解析:
(1)天平调节遵循左偏右调(向高处走),图中指针偏向分度盘左侧,因此平衡螺母向右调节。
(2)a,排水法测体积,V2-V1就是螺栓的体积;
b,天平读数为砝码质量加游码示数:75g+4g=79g
C,由丙图可得,放入螺栓后量筒示数为60 mL。
(3)螺栓体积V=60ml-50ml=10ml
密度:ρ=m/V=79g/10cm3
=7.9g/cm3=7.9×103kg/m3
对照密度表可知材料是铁。
(4)①图像中所有点共线过原点,说明质量与体积的比值(密度)相同,因此螺栓材料相同;
②螺栓表面附着微小气泡属于实验操作失误,与题干中经检查实验过程正确的条件矛盾,因此不认同猜想;
③若螺栓本身是空心(或不同材料),相同体积下质量更小,密度偏小,也符合P点偏离的情况。
28. 项目式学习小组用电热器进行蒸馏实验,发现升温缓慢,需重新设计加热装置。
(1)任务一:测量原电热器工作时的电功率

①将原电热器的发热电阻R0接入如图甲所示的电路中,用笔画线代替导线将电路连接完整。要求:滑片P向右移动时,电路中的电流变大()。
②闭合开关,移动滑片P直至电压表示数等于电热器的额定电压5V,此时电流表示数如图乙所示,为()A,则功率为()W。
(2)任务二:选择一款发热电阻,设计加热更快且温度能保持在60℃附近的加热装置
实验室现有两款发热电阻R1和R2,阻值R随温度t变化的关系如图丙所示,其中一款电阻具有恒温功能且在60℃时工作电流为0.5A。

可选实验器材有:
A.电源(0~24V可选)一个
B.发热电阻R1两个
C.发热电阻R2两个
D.开关一个、导线若干
加热装置设计方案 ①器材选择:电阻________(填“R1”或“R2”)、电源、开关、导线。 ②电路设计:(在答题卡的方框内作图)______________ ③工作参数:电源电压________V,加热功率范围________W。 |

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