(3)知道晶体在熔化前为固态;熔化过程为固液共存态;熔化完后为液态。 (4)物体吸收热量,内能变大。 【解答】解:
(1)由图象可知,冰从第5min开始熔化,到第15min完全熔化,共耗时15min﹣5min=10min; (2)由图象知,冰在熔化过程中温度保持不变,所以冰是晶体;
(3)由图象知,图乙中第4min时,物质还没有熔化,因此物质处于固态;
(4)由图可知,冰从A到B持续吸收热量,故内能变大,物体在A点时其有的内能小于在B点时的内能。
故答案为:(1)10;(2)晶体;冰在熔化过程中,温度不变;(3)固;(4)小于。 【点评】此题考查了对冰的熔化图象的分析,要掌握晶体熔化过程中的特点;晶体与非晶体最大的区别就是看是否有一定的熔点,从图象上分辨,最大的不同就是晶体有一段时间只吸热而温度不变,我们应该学会区分。
27.(4分)(2018?攀枝花)夏天我们经常使用电风扇,电风扇吹出风的强度与什么因素有关?对此小明提了两个猜想,并利用玩具电风来进行探究。
猜想一:电风扇吹出风的强度与距离电风扇的远近有关; 猜想二:电风扇吹出风的强度与扇叶的转速有关;
为证实上述猜思小明同学设计了如图甲所示装置:将纸板B固定在支架上,纸板A与轻杆固定后悬挂在纸板B上的转轴O处,纸板A和轻杆可绕转轴O自由摆动,将电风扇放在左侧正对纸板A.图中s是纸板A自然下垂时(虚线)到电风扇的水平距离,θ是纸板A问右摆动稳定后轻杆与竖直方向的夹角,θ越大,说用电风扇吹出风的强度越强。
(1)探究猜想一:保持电风扇的转速不变,移动电风扇,使s分别等于0.3cm、0.5cm、0.7cm、0.9cm,在纸板B上分别标下纸板A稳定时轻轩的位置a、b、c、d,如图乙所示,可知猜想一是 正确 (选“正确”或“错误”)的。
(2)探究猜想二:小明同学将一个滑动变阻器与电风扇的电动机 串联 (选填“串联”或“并
联”),在探究过程中,还要保持 距离电风扇的远近 不变。
(3)你认为电风扇吹出风的强度还可能与 风扇扇叶的大小 有关。(写出一个合理的答案) 【分析】(1)保持电风扇的转速不变,移动电风扇的距离,由图右所示,距离电风扇越近,θ越大,电风扇吹出风的强度越强,据此进行解答;
(2)利用滑动变阻器调节电动机的转速时,两者应串联,根据控制变量法可知探究电风扇吹出的风的强度与扇叶的转速有关时控制的变量;
(3)风扇扇叶的大小、形状等都可能影响电风扇吹出的风的强度。
【解答】解:(1)保持电风扇的转速不变,移动电风扇的距离,由图右可知,距离电风扇越近,θ越大,电风扇吹出风的强度越强,故结论为:电风扇吹出的风的强度与距离电风扇的远近有关;故猜想一是正确的;
(2)探究电风扇吹出的风的强度与扇叶的转速有关时,电路中增加的滑动变阻器与电风扇的电动机串联;
实验探究时,应控制距离电风扇的远近不变,用滑动变阻器改变转动速度;
(3)电风扇吹出的风的强度还可能与风扇扇叶的大小有关,也可能与风扇扇叶的形状有关等。
故答案为:(1)正确;(2)串联;距离电风扇的远近;(3)风扇扇叶的大小。
【点评】本题考查了转化法和控制变量法在实验探究中的应用,理论联系实际,是一道好题。
28.(5分)(2018?攀枝花)小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,选用质量不同两个钢球m和M(M的质量大于m),分别不从同的高度h和H(H>h)静止开始放下,观察木块B被撞击后移动的距离。实验过程如图所示。
(1)小明通过观察木块B移动的距离长短,来判断小球动能的大小,他利用的研究方法是 转换法 (选填“控制变量法”或“转换法”);若水平面绝对光滑,本实验将 不能 (选填“能”或“不能”)达到探究目的。
(2)由甲、乙图可得实验结论:物体的动能大小与 速度 有关。
(3)小明根据甲、丙两图得出论:物体的动能大小与质量有关,她的看法是否正确? 错误 (选填“正确”或“错误”),理由是: 没有控制小球到达水平面时的速度相同 。
【分析】(1)掌握转换法在实验中的应用,实验中通过观察木块被推动的距离来比较物体动能的大小;
根据牛顿第一定律,若水平面绝对光滑,则木块不受摩擦力作用,撞击后将保持匀速直线运动,实验将不能达到探究目的;
(2)动能大小跟质量和速度有关。在探究动能大小跟质量关系时,控制速度大小不变;在探究动能大小跟速度关系时,控制质量不变;
(3)影响动能大小的因素有物体的质量与速度,因此,在探究和分析结论时,一定要注意控制变量法的运用,并据此得出结论。 【解答】解:
(1)实验中通过观察木块B移动的距离长短,来判断小球动能的大小,这里用到的物理学研究问题的方法是转换法;
若水平面绝对光滑,则木块运动时不受摩擦力作用,撞击后将保持匀速直线运动,不能通过木块移动的距离长短来判断小球动能的大小,所以本实验将不能达到探究目的;
(2)由甲、乙图可知,小球的质量相同,小球从同一斜面的不同高度由静止滑下,到达斜面底部时的速度不同,撞击木块后木块移动的距离不同,说明小球的动能不同,所以得出的实验结论为:物体的动能大小与速度有关;
(3)要探究小球动能与质量的关系,需要控制小球到达水平面时的速度相同,即不同质量的小球从同一高度由静止滑下,而甲、丙两图没有让小球从同一高度滚下,没有控制小球的速度相同,所以小明的看法错误。
故答案为:(1)转换法;不能;(2)速度;(3)错误;没有控制小球到达水平面时的速度相同。
【点评】掌握动能大小的影响因素,利用控制变量法和转换法,探究动能大小跟各因素之间的关系。
29.(6分)(2018?攀枝花)小明同学利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功率,设计并接了如图甲所示的实物电路。
(1)为了保护电路,闭合开关S1前,应将滑片P移到动变阻器的 B (“A”或“B”)端。 (2)闭合开关S1,将单刀双掷开关S2扳向“1”,调节滑动变阻器调节电阻箱的阻值使电流表的示数为I1,如图乙所示,I1= 0.2 A;
(3)将开关S2扳向“2”,保待滑动变阻器的阻值不变,调节滑动变阻箱的阻值R,使电流表的示数仍为I1,此时R=5Ω;则步骤(2)中小灯泡的电阻R1= 5 Ω,测量小灯泡电阻的方法是 等效替代法 (选填“控制变量法”或“等效替代法”); (4)步骤(2)小灯泡的实际功率P1= 0.2 W;
(5)若小灯泡的额定电流为I0=2I1,以下关于灯泡额定功率P0与实际功率P1的数值关系,你认为最有可能的是 D 。
A.P0=2P1B.P0=3P1 C.P0=4P1D.P0=5P1
【分析】(1)为了保护电路,闭合开关S1前,应将滑片P移到动变阻器的阻值最大处; (2)根据电流表选用的小量定分度值读数; (3)根据等效替代法求电阻大小; (4)根据P1=I12RL求小灯泡的实际功率;
(5)由于灯泡的阻值不是定值,会随温度的升高而变大,所以,根据P=I2R分析额定功率P0的变化
【解答】解:(1)为了保护电路,闭合开关S1前,应将滑片P移到动变阻器的阻值最大处的B端。
(2)闭合开关S1,将单刀双掷开关S2扳向“1”,调节滑动变阻器调节电阻箱的阻值使电流表的示数为I1,如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,I1=0.2A;
(3)将开关S2扳向“2”,保待滑动变阻器的阻值不变,调节滑动变阻箱的阻值R,使电流表的示数仍为I1,此时R=5Ω;则步骤(2)中小灯泡的电阻R1=5Ω,测量小灯泡电阻的方法是等效替代法;
(4)步骤(2)小灯泡的实际功率P1=I12RL=(0.2A)2×5Ω=0.2W; (5)若小灯泡的额定电流为I0=2I1,假设灯泡的阻值不变, 则P额=I02R=(2I1)2R=4I12R=4P1。
由于灯泡的阻值不是定值,且灯泡的阻值会随温度的升高而变大, 所以,当灯泡在正常工作时,灯泡的阻值变大,
则额定功率P0>P额=4P1,所以最有可能的额定功率值为P0=5P1。 故选D。
故答案为:(1)B;(2)0.2;(3)5;等效替代法;(4)0.2;(5)D。
【点评】本题测量小灯泡的功率,考查注意事项、电流表读数、等效替代法运用、功率计算及影响电阻大小的因素。
五、计算题(第30小题4分,第31小题6分,第32小题8分,共18分)
30.(4分)(2018?攀枝花)小明家里的电热水器里装有50kg、20℃的水,通电后将水加热到70℃,已知ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg?℃)。 求:(1)电热水器里水的体积 (2)水吸收的热量。
【分析】(1)已知水的质量和密度,利用公式V=
得到水的体积;
(2)已知水的比热容、质量和初温度,末温度,利用公式Q=cm△t得到水吸收的热量。 【解答】解:(1)因为ρ=,
=0.05m3;
所以水的体积为V==
(2)水吸收的热量为Q=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×50kg×(70℃﹣20℃)=1.05×107J。 答:(1)电热水器里水的体积为0.05m3; (2)水吸收的热量为1.05×107J。
【点评】此题考查的是密度变形公式和热量计算公式的应用,计算环节简单,是一道基础题。