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八上期末考点大串讲
经典题
阿基米德原理
1.(2024秋 龙湾区期中)质量相同的实心铝块A为长方体,B为梯形,C为正方形,D为圆球体,如图所示,且C的表面很光滑与容器底密闭接触,在这四种情况下( )
A.A所受的浮力最大
B.B所受的浮力一定比A小
C.A所受的浮力最小,B、C、D浮力是一样大的
D.A、C所受的浮力都小于B,C所受的浮力为零
【解答】解:(1)C的表面很光滑与容器底密闭接触,则C不受浮力,其受浮力为零,C错误;
(2)由题意知,质量相同的四个实心铝块,由ρ可知,四个铝块的体积相同;
BD都是全部浸没,由F浮=ρ水gV排可知,BD受浮力相等,A部分浸没,所以A受到的浮力小于BD受到的浮力,AB错误,D正确。
故选:D。
2.(2024秋 杭州期中)如图所示,两只完全相同的容器分别装等质量的水放在台秤上,用细线悬挂着质量不同、体积相同的实心铅球和铝球,逐渐将它们全部浸没在水中(球未接触容器底,水未溢出),此时台秤甲、乙示数分别为N1和N2,绳的拉力分别为T1和T2,已知ρ铅>ρ铝,则下列关系正确的是( )
A.N1=N2,T1>T2 B.N1>N2,T1>T2
C.N1=N2,T1<T2 D.N1>N2,T1<T2
【解答】解:(1)由题知,两只完全相同的容器分别装等质量的水,则水的质量G甲水=G乙水;
质量不同、体积相同的实心铅球和铝球的体积关系是:V铅=V铝:
ρ铅>ρ铝,则根据m=ρV,m铅>m铝,则G铅>G铝;
当实心铅球和铝球全部没入水中时V排=V物,则:V铅排=V铝排,
根据F浮=ρ液gV排可知:F铅浮=F铝浮;
则铅球受到拉力T1=G铅﹣F浮铅;
铝球受到的拉力T2=G铝﹣F浮铝;
则T1>T2;
则两台秤的示数分别为:
N1=G容器+G1水+G铅﹣F拉=G容器+G1水+F浮铅;
N2=G容器+G2水+G铝﹣F拉=G容器+G2水+F浮铝;
所以,N1=N2;
故选:A。
3.(2024秋 西湖区校级月考)一个边长为a的立方体铁块从图(如图)所示的实线位置(此时该立方体的下表面恰与水面齐平),下降至图中的虚线位置,则能正确反映铁块所受水的浮力的大小F和铁块下表面在水中的深度h关系的图象是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:铁块在没有完全浸没时,根据公式F浮=ρgV排可知,物体所受浮力随浸没深度的增加而增大,因为浸没的深度越大,排开水的体积越大;当完全浸没后,排开水的体积不再变化,不管浸入多深,所受浮力将不再改变;
故选:A。
物体的浮沉条件及其应用
4.(2024秋 余姚市期中)潜水艇从海水高密度区驶入低密度区,急剧下降的过程称为“掉深”。如图,某潜水艇从a处驶入低密度海水区,“掉深”到b处。与a处相比,潜水艇在b处( )
A.受到浮力大小变小 B.受到浮力大小变大
C.排开液体重力不变 D.排开液体重力变大
【解答】解:某潜水艇从a处高密度海水区驶入b处低密度海水区时,由于V排不变,海水密度减小,由F浮=G排=ρ液gV排可知其受到的浮力减小、其排开液体的重力减小,故A正确。
故选:A。
5.(2024秋 西湖区校级月考)取一只空牙膏袋,一次将它挤瘪,另一次将它撑开,两次都拧紧盖子后放入同一杯水中,如图所示,则( )
A.两次牙膏袋的质量m甲和m乙的大小关系是m甲>m乙
B.两次所受的浮力F甲和F乙的大小关系是F甲=F乙
C.两次所受浮力与重力关系,F甲<G甲,F乙>G乙
D.两次排开水的体积V甲和V乙的大小关系是V甲<V乙
【解答】解:
A、牙膏袋的形状发生变化,物质多少没有变化,即质量不变,所以m甲=m乙.故A错误;
B、C、甲下沉,浮力F甲<G甲,乙漂浮,F乙=G乙,由于m甲=m乙,则G甲=G乙,所以F甲<F乙;故BC错误,
D、由F浮=ρ水gV排可得,两种情况下排开水的体积关系为V甲<V乙;故D正确。
故选:D。
6.(2024秋 上城区校级月考)学习了浮力知识后,学校开展自制潜水器比赛。
【产品设计】项目小组利用硬质塑料瓶制作潜水艇,塑料瓶厚度不计,两个舱之间密封不连通,水舱与注射器通过塑料软管相连,移动注射器活塞可以实现潜水器的浮沉,模型如图甲。
【检验产品】如表为该小组制定的自制潜水艇评价量表:
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一:功能仓分区设计 生活舱和水舱独立分开,生活舱不进水且总体积占比以上 生活舱和水舱独立分开,生活舱不进水,但生活舱较小 生活舱和水舱没有独立分开
指标二:浮沉情况 水舱空气体积精准度控制一般,基本能实现沉浮 浮沉控制不准确或不能实现沉浮
指标三:成品外形 成品简洁美观 成品较复杂美观度一般 成品复杂不美观
(1)请在上面表格指标二中填入“优秀”的相应评价内容 。
(2)如图乙所示,为使潜水艇完成从B到A的上浮过程,小组同学的操作是 (填“向外推动”或“向内推动”)注射器活塞,从而排出水舱内的水,实现上浮。
(3)图乙中潜水艇从A到B下沉的过程中,其受到浮力的变化情况是 。
(4)小组同学设计了下表所示的四种生活舱和水舱体积比的方案。已知该小组同学采用的材料总质量0.7kg,体积1000cm3,最终他们根据设计要求选择 方案进行实施。
方案 生活舱总体积/cm3 水舱体积/cm3
1 720 280
2 700 300
3 680 320
4 650 350
【解答】解:(1)自制潜水艇若能精确控制水舱空气体积,实现精确沉浮就是优秀的;
(2)当减小水舱的水量,让水舱的水的重力加上潜水艇自身的重力小于潜水艇所受的浮力时,潜水艇就会上浮,所以可以向内推动注射器活塞,排出水舱内的部分水,实现潜水艇上浮;
(3)图乙中潜水艇从A到B下沉的过程中,排开水的体积先变大再不变,由F浮=ρgV排知其受到浮力先变大再不变;
(4)实现潜水艇下潜,需要水舱的水重力加上潜水艇自身重力大于浸没时的浮力才行;
潜水艇浸没时所受的浮力为:F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1000×10﹣6m3=10N;
潜水艇自身重力为:G=mg=0.7kg×10N/kg=7N;
所以水舱内的水至少为:G水=F﹣G=10N﹣7N=3N;
则水舱内的水的体积至少为:V水3×10﹣4m3=300cm3;
所以为了能够实现潜水艇下潜,水舱中水的体积需要超过300cm3,即水舱的体积也需要超过300cm3,而根据方案1、2不能满足要求;
实验中要求生活舱总体积占比以上,所以方案4不能满足要求,故选:方案3。
故答案为:精确控制水舱空气体积,实现精确沉浮;(1)精确控制水舱空气体积,实现精确沉浮;(2)向内推动;(3)先变大再不变;(4)方案3。
浮力大小的计算
7.(2022秋 玉环市期末)小科在家自制了一架简易液体浮力秤,其构造如图所示。称量时,把待测物体放入秤盘,静止时液面在小筒上所指的示数就是物体的质量大小。已知小筒和秤盘的总重为1牛,小筒底面积为5×10﹣3米2。
(1)小筒上的刻度值分布是 (选填“均匀的”或“不均匀的”)。
(2)当水面对准浮力秤的“0”刻度线时,小筒受到的浮力为 牛。
(3)当把某物体放在秤盘上时,小筒浸入液体的深度为0.03米,则物体的质量为多少千克?
【解答】解:(1)小筒始终漂浮在水面上,根据物体的浮沉条件可知,小筒、秤盘以及物体的总重力等于小筒受到的浮力,
即(m物+m秤)g=ρ水gV排=ρ水gSh,
则物体的质量:m物=ρ水Sh﹣m秤,
由于水的密度、小筒的底面积、小筒秤盘的质量是不变的,则物体的质量m物与小筒浸入水中的深度h是一次函数关系,所以小筒上的刻度值分布是均匀的;
(2)根据物体的浮沉条件可知,当浮力秤的刻度为0时,小筒受到的浮力等于小筒和秤盘的总重力,即F浮=G=1N;
(3)小筒浸入液体的深度为0.03米时,小筒排开水的体积:V排=Sh=5×10﹣3m2×0.03m=1.5×10﹣4m3,
小筒受到的浮力:F浮′=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5×10﹣4m3=1.5N,
根据物体的浮沉条件可知,浮力秤和物体的总重力:G总=F浮′=1.5N,
则物体的重力:G=G总﹣G秤=1.5N﹣1N=0.5N,
由G=mg可知,物体的质量:m0.05kg。
8.(2023秋 越城区校级月考)小才同学听了“曹冲称象”的故事后,利用所学知识制作了“水秤”模型,可方便地称量物体的质量,其构造如图所示,已知透明大筒足够深,小筒的高度为H=0.3m,底面积为S=0.02m2,小筒和秤盘总重量为30N,小筒壁的厚度可忽略不计。ρ=1.0×103kg/m3,求:
(1)如图甲所示,当秤盘上不放物体时,小筒受到的浮力为多大;
(2)该浮力秤的零刻度线应标在小筒上何处,即A点距小筒底部的距离;
(3)如图乙,在秤盘上放物体后,就可以称量物体所受重力,则该“水秤”模型最大能称量的物体重力为多少N?并写出一种增加测量范围的方式。
【解答】解:(1)当秤盘上不放物体时,小筒漂浮,小筒和秤盘的总重力G0=30N,
由物体的漂浮条件可知,此时小筒受到的浮力为:F浮=G0=30N;
(2)根据F浮=ρ水gV排可得,当秤盘上不放物体时,小筒排开水的体积为:
V排3×10﹣3m3,
由V=Sh得A点距小筒底部的距离:
h0.15m;
(3)当小筒刚好浸没时,其排开水的体积增大,则V排大=SH=0.02m2×0.3m=6×10﹣3m3,
在秤盘上放物体后小筒受到最大浮力为:F浮大=ρ水gV排大=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣3m3=60N,
则能称量物体的最大重力为:G大=F浮大﹣G0=60N﹣30N=30N;
要增大该“水秤”的测量范围,应增大浮力的变化范围,所以应增大小筒排开液体的最大体积以及增大液体的密度,具体方法有:增大小筒的横截面积、增大小筒的长度,或换用密度比水大的液体等。
9.(2023秋 越城区校级月考)实验课上,老师和同学们测量盐水的密度,他们用弹簧测力计、烧杯、水(密度用ρ水表示)、金属块A、盐水以及不吸水的细线等器材完成了图中实验。
(1)要测量金属块A浸没在水中的浮力,合理的测量顺序是 (选填“①→②”或“②→①”);
(2)计算金属块A浸没在水中的浮力F= N;
(3)完成图中各项实验后分析可知:金属块A的浮力大小与 (选填“液体密度”或“金属密度”)有关;
(4)请推导出盐水的密度表达式ρ盐水= (用F1、F2、F3、ρ水表示)。
【解答】解:(1)因为物体完全浸没在水中时所受的浮力等于空气中弹簧测力计的示数减去水中弹簧测力计的示数,所以应先测金属块A在空气中弹簧测力计的示数,再测金属块A在水中弹簧测力计的示数,合理的测量顺序是①→②;
(2)图①中,空气中弹簧测力计的示数F1=4.5N;图②中,A浸没时测力计的示数为3.2N,
则金属块A浸没在水中时受到的浮力为4.5N﹣3.2N=1.3N;
(3)分析②③两图可知,改变金属块A浸没的液体,故金属块A的浮力与液体的密度有关;
排开液体的体积相同,液体密度不同,测力计示数不同,浮力不同,即浮力大小跟液体密度有关;
(4)已知物体A的重力G=F1,浸没在水中时弹簧测力计的示数为F2,
物体A浸没在水中受到的浮力F浮水=F1﹣F2,
由F浮水=ρ水gV排得,A的体积:
V=V排水,
物体A浸没在液体中受到的浮力F浮盐水=F1﹣F3,
物体A分别浸没在水和盐水中,则物体A排开盐水的体积等于排开水的体积,
即V排盐水=V排水,
由F浮盐水=ρ盐水gV排得,盐水的密度:ρ盐水 ρ水。
溶质的质量分数的变化
10.(2024 上城区校级三模)如图所示为蒸发硝酸钾溶液的过程,其中①→②→③为恒温蒸发过程,③→④为升温蒸发过程,②溶液恰好为饱和状态,下列溶质质量分数与蒸发过程描述正确的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:由蒸发硝酸钾溶液的过程,①→②→③为恒温蒸发过程,①溶液转化为②溶液,没有晶体析出,溶质质量不变,溶剂质量减少,溶质质量分数变大;②溶液恰好为饱和状态,②溶液转化为③溶液,③中有氯化钠晶体析出,所得溶液为该温度下的氯化钠的饱和溶液,②与③都是同温度下的饱和溶液,溶质质量分数应该相等;③→④为升温蒸发过程,温度升高,氯化钠的溶解度增大,④是升高温度后氯化钠的饱和溶液,溶质的质量分数:④>③,观察图像,B符合变化过程。
故选:B。
11.如图为某固体饱和溶液浓度随温度变化的曲线。该固体从溶液中析出时不会带结晶水。M、N两点分别表示该固体形成的两份溶液在不同温度时的对应的浓度值。当条件改变时,M、N两点的位置可能也随之变化,其中判断错误的是( )
A.都升温10℃后,M、N点均水平向右移
B.都降温10℃后,M点沿曲线向左下移,N点向左平移
C.恒温下加水稀释,M、N点均不动
D.恒温下蒸发溶剂,M点不动,N点先向上移至曲线再不动
【解答】解:A、由于该物质的溶解度随温度的升高而增大,所以升温时,M代表的饱和溶液就会变成不饱和溶液,而N点代表的不饱和溶液就会变得更不饱和,但是升温后两溶液中的各个量没有发生变化,即溶液中的溶质质量分数并没有发生变化,故A正确;
B、都降温10℃后,M点代表的饱和溶液中就会有晶体析出,溶液中溶质的质量分数就会减小,但溶液仍是饱和溶液,所以M点就会盐曲线向左下移,而N点代表的不饱和溶液仍是不饱和溶液,N点向左平移,故B正确;
C、加水稀释(假设温度都不变)时,M、N点均竖直向下移,故C错误;
D、温度不变的情况下蒸发溶剂,所以M点代表的饱和溶液中溶质的质量分数不会发生变化,因此M点不动,而N点代表的不饱和溶液随着水分的蒸发,溶液中溶质的质量分数会越来越大,直至溶液达到饱和不再发生变化,因此N点是先向上位移达到曲线后不再发生变化,故D正确。
故选:C。
12.实验室有A、B两瓶失去标签的硝酸钾溶液,溶质质量分数分别为8%和25%,小科同学设计了三种实验方案来区分这两杯硝酸钾溶液。
【查阅资料】硝酸钾的溶解度随着温度的升高而明显增大:0℃时,硝酸钾溶解度为13.3克,硝酸钾饱和溶液的溶质质量分数为11.7%。
【方案1】分别取适量的A、B两瓶硝酸钾溶液于甲、乙两烧杯中,用同一支密度计分别测量(如图)。据图分析,甲烧杯中密度计所受浮力 乙烧杯中密度计所受浮力(选填“大于”、“等于”或“小于”);甲杯溶液是质量分数为 (选填“8%”或“25%”)的硝酸钾溶液。
【方案2】从A、B两瓶中分别取等质量的硝酸钾溶液于两个烧杯中,分别向两杯溶液中边搅拌边逐渐加入过量的等质量硝酸钾,充分溶解后再过滤、干燥、称量,得到滤渣质量较小的是溶质质量分数为 (选填“8%”或“25%”)的硝酸钾溶液。
【方案3】从A、B两瓶中分别取等质量的硝酸钾溶液于两支试管中,将两支试管置于盛有冰水混合物的烧杯中,试管中出现 (填现象)的是溶质质量分数为25%的硝酸钾溶液。
【解答】解:方案1,由于是同一只密度计,重力是相同的,都处于漂浮状态,所以不管是在什么液体中,受到的浮力都是相等的,等于自身的重力;溶液的密度越小排开水的体积越大,因此甲溶液的密度小,质量分数小;故答案为等于;8%;
方案2,同等条件下,质量分数为8%的溶液达到饱和,比质量分数25%的溶液达到饱和所需的溶质更多,故答案为8%
方案3,0℃时,硝酸钾饱和溶液的溶质质量分数为11.7%,当将加入硝酸钾溶液的试管置于冰水混合物中时,溶液温度降低到接近0℃,此时质量分数为8%硝酸钾溶液尚未达到饱和,质量分数为25%的硝酸钾溶液已经达到饱和,逐渐析出硝酸钾结晶,故答案为结晶。
一定溶质质量分数的溶液的配制
13.(2023秋 仙居县期末)小科和小明同学在实验室分别用以下两种方法配制100克溶质质量分数为10%的氯化钠溶液。请回答:
(1)方法一中的“溶解”和方法二中的“混匀”,都要用到的玻璃仪器是 。
(2)方法一中,小科在称量氯化钠固体时,发现指针向右偏转,接下去他的具体操作是 。
(3)方法二中,小明用量筒量取水时俯视读数,其他操作均正确,则所配溶液中溶质的质量分数 10%(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【解答】解:(1)方法一中的“溶解”和方法二中的“混匀”,都要用到的玻璃仪器是玻璃棒;
(2)方法一中,小科在称量氯化钠固体时,发现指针向右偏转,说明氯化钠不足,接下去他的具体操作是继续加入氯化钠,直至天平平衡为止;
(3)方法二中,小明用量筒量取水时俯视读数,其他操作均正确,所量取水的体积偏小,则所配溶液中溶质的质量分数大于10%。
故答案为:
(1)玻璃棒;
(2)继续加入氯化钠,直至天平平衡为止;
(3)大于。
14.(2023秋 东阳市期末)实验室配制100g溶质质量分数为6%的氯化钠溶液。实验操作如下:
(1)正确的实验操作顺序是 (填序号)。
(2)称量氯化钠质量完毕取下砝码时,发现有一个砝码缺损了一个角,若其他操作步骤正确,则所配制氯化钠溶液的溶质质量分数 6%(选填“大于”“小于”或“等于”)。
【解答】解:(1)实验室配制100g溶质质量分数为6%的氯化钠溶液,首先计算配制溶液所需氯化钠和水的质量,再称量所需的氯化钠和量取水,最后进行溶解,正确的实验操作顺序是④②①⑤③。
(2)称量氯化钠质量完毕取下砝码时,发现有一个砝码缺损了一个角,砝码的质量偏小,会造成实际所取的溶质的质量偏小,则使溶质质量分数偏小。
故答案为:
(1)④②①⑤③;
(2)小于。
15.(2023秋 越城区校级期中)某校进行了学生科学实验操作竞赛,其中一竞赛题为:“粗盐配制100g 10%的氯化钠(NaCl)溶液”。该实验的部分操作如下图所示。请回答下列问题:
(1)操作①、②、③依次为图甲中的 (填字母)。
(2)用上述实验所得氯化钠(NaCl)晶体配制溶液
①称量时出现了左盘上翘的现象(如图乙),接下来的操作应该是 。
②以下操作会使所配制的氯化钠溶液溶质质量分数偏小的是 。
A.氯化钠固体中含有不溶性杂质
B.称量氯化钠时,用了生锈的砝码
C.量取水时,仰视量筒读数
D.一开始搅拌时,有部分液体溅出
E.将配好的溶液倒入刚用蒸馏水润洗过的细口瓶中
【解答】解:(1)操作①、②、③依次为图甲中的C(溶解)、B(过滤)、A(蒸发)。
故填:C、B、A。
(2)①称量时出现了左盘上翘的现象,说明氯化钠质量偏小,接下来的操作应该是继续向左盘添加氯化钠。
故填:继续向左盘添加氯化钠。
②A.氯化钠固体中含有不溶性杂质,导致氯化钠质量偏小,从而导致氯化钠质量分数偏小;
B.称量氯化钠时,用了生锈的砝码,导致氯化钠质量偏大,从而导致氯化钠质量分数偏大;
C.量取水时,仰视量筒读数,导致量取水的体积偏大,从而导致氯化钠质量分数偏小;
D.一开始搅拌时,有部分液体溅出,导致水的质量偏小,从而导致氯化钠质量分数偏大;
E.将配好的溶液倒入刚用蒸馏水润洗过的细口瓶中,导致水的质量偏大,从而导致氯化钠质量分数偏小。
故填:ACE。
大气压强的测量
16.(2024秋 宁波期中)某科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值,实验步骤如下:
(1)把注射器的活塞推至注射器简的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是 。
(2)如图1,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器,当注射器中的活塞刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数为6N。
(3)如图2,用刻度尺测出注射器全部刻度的长度后,计算活塞的横截面积。
(4)同学们发现测量结果偏大,请分析,该实验过程中导致误差的原因 。
(5)针对以上实验的误差,小明对该实验进行了改进采用了图示3装置,将该注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通过水平细线与烧杯相连,向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得杯与水的总质量为4.1kg;然后从烧杯中向外缓慢抽水,当抽出2.2kg水时,活塞又开始向右滑动,此时所测大气压的值应为 Pa。
【解答】解:(1)将注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮膜堵住折射器的小孔,目的是排尽注射器内的空气;
(4)弹出测力计的示数F=F大气+f摩擦,大气压p大气,故因为活塞受到针筒的摩擦力,使得测量结果偏大;
(5)当烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始移动时,F拉1=F大气+f摩擦,
当从烧杯中向外缓慢抽水,活塞又开始移动时,F拉2=F大气﹣f摩擦,
所以F大气29.4N
活塞的截面积Scm2,
大气压强为p大气8.82×104Pa;
故答案为:(1)排尽注射器中的空气;(4)活塞与针筒之间存在摩擦力;(5)8.82×104。
17.(2024 拱墅区校级一模)某校拓展研究小组同学想利用如下实验方案一粗略测量某地大气压的值,装置如图甲所示:
步骤一:把注射器的活塞推至注射器针筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔;
步骤二:如图所示,用细线拴住注射器活塞颈部,使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动针筒,当活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为F;
步骤三:读出注射器针筒上有刻度部分的容积V;
步骤四:用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。
根据以上实验步骤,研究小组同学发现测量结果误差比较大,综合分析后,找出了下列可能的原因:①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体;②活塞与注射器筒壁间有摩擦。
回答下列问题:
(1)注射器顶端装针头处空气无法排尽,这将会使测量结果偏小。同学们联想到去医院打针时的情景,改进方法将注射器内空气排尽。他们的方法是 。
(2)方案一测量过程中活塞与注射器筒壁间有摩擦,会使测得的大气压值 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
在实际操作中,同学们发现除上述两个原因会引起测量结果出现误差外,我们还很难准确读取弹簧测力计的示数,于是他们对测量方案进行了改进,设计了实验方案二,其实验装置如图乙所示。
①按改进方法将注射器内空气排尽,用橡皮帽封住注射器的小孔;
②向烧杯中缓慢加水,当活塞向左匀速滑动时,测得烧杯和水的总重为G1;
③然后 ,当活塞向右匀速滑动时,测得烧杯和水的总重为G2;
④测得活塞面积为S;
⑤计算大气压值p。
(3)将方案二中的实验步骤③补充完整。
(4)利用方案二,本次测量的大气压值p= (用方案二步骤中的字母表示)。
【解答】解:(1)将注射器内抽满水,端口向上推动活塞排水,使得顶端保留水,再封口,可以采用这一简单的方法将注射器内空气排尽;
(2)若活塞与注射器内壁间的摩擦较大,则拉动活塞的拉力会变大,由p可知,将导致测得的大气压值偏大;
(3)测出了注射器中的活塞开始向左滑动时烧杯和水的总重为G1,然后向外缓慢抽水,当活塞刚开始向右滑动时,测得烧杯和水的总重为G2,
(4)当注射器中的活塞开始向左滑动时,对活塞受力分析:f+F=G1;
当注射器中的活塞开始向右滑动时,对活塞受力分析:F﹣f=G2;
两式联立解得:F,所以,大气压:p。
故答案为:(1)将注射器内抽满水,端口向上推动活塞排水,使得顶端保留水,再封口活塞;(2)偏大;(3)向外缓慢抽水;(4)。
沸点及沸点与气压的关系
18.(2023秋 海曙区校级期中)如图为压力锅的示意图,锅盖上有一个空心柱为排气孔,空心柱上带有一个帽子为限压阀。当压力锅内气体的压强超过安全值时,锅内的气体会顶起限压阀逸出一部分,使锅内气体压强减小,保证压力锅安全使用。某压力锅排气孔横截面横截面积为10mm2,限压阀的质量为100g,标准大气压取1.0×105Pa。
(1)据图分析,1标准大气压时,水的沸点为 。
(2)该压力锅在海拔达4000m的地方烧水,该地的气压为60kPa,当水烧开时水的温度大约是多少摄氏度?
(3)若想在海拔4000m高的地方将水烧开至120℃,请问应更换多少质量的限压阀?
【解答】解:(1)1标准大气压下水的沸点是100℃;
(2)由题目可知海拔达4000m的地方的气压为:p0=60kPa=6.0×104Pa,
限压阀的排气孔面积:S=10mm2=1.0×10﹣5m2;
限压阀的重力:G=mg=0.1kg×10N/kg=1N;
限压阀产生的压强为:p1.0×105Pa,
高压锅内气体的压强为:p内=p+p0=1.0×105Pa+6.0×104Pa=1.6×105Pa;
由图可知,此时水的沸点约为118℃;
(3)当水的沸点为120℃时,高压锅内的气压为1.85×105Pa
F外+G'=F内',
P外S+m'g=P内'S,
6.0×104Pa×10×10﹣6m2+m'×10N/kg=1.85×105Pa×10×10﹣6m2
解得,m'=0.125kg。
故答案为:(1)100℃;
(2)该压力锅在海拔达4000m的地方烧水,当水烧开时水的温度大约是118℃;
(3)在海拔4000m高的地方将水烧开至120℃,应更换质量为0.125kg的限压阀。
19.小华家的高压锅锅体横截面积为480cm2,排气孔横截面积为10mm2。小华不慎丢失了锅的限压阀,当他到商店购买时售货员告诉他,生产这个锅的厂家提供的限压阀有两种,孔径相同,质量分别为100g和60g。
(1)说明书上标有:当大气压为1×105Pa时,该锅内最高温度达115℃。根据图中水的沸点与气压的关系图像,在1标准大气压下,锅内气体压强最高可达多少帕?
(2)请你根据说明书给出的数据,通过计算说明,小华应该买哪一种限压阀?
(3)高压锅的工作原理是,并请你说明如果买另一种限压阀,使用时会出现什么问题?
【解答】解:(1)由图1可知,当锅内温度为115℃时,锅内压强p=1.6×105Pa。
(2)由(1)可知,当锅内温度为115℃时,锅内压强p=1.6×105Pa。
此时限压阀受力:F0+G=F,
设限压阀的质量为m,则有:poS+mg=pS
可得:m0.06kg=60g;
(3)如果买了另一种质量为100g的限压阀,使用时会出现锅内的最高气压值偏大,锅内温度高于115℃。
答:(1)由图1可知,当锅内温度为115℃时,锅内压强p=1.6×105Pa。
(2)小华应该买60g的限压阀;
(3)如果买了另一种质量为100g的限压阀,使用时会出现锅内的最高气压值偏大,锅内温度高于115℃。
植物的感应性
20.(2023秋 义乌市校级月考)荷兰科学家温特于1928年把燕麦胚芽鞘尖端切下,放在琼脂薄片上,约1~2 h后移去胚芽鞘尖端,将琼脂小块放在去顶的胚芽鞘一侧,然后置于黑暗条件下培养,胚芽鞘逐渐向放置琼脂小块的对侧弯曲生长(如图)。该实验结果不能直接证明的问题是( )
A.胚芽鞘顶端能产生影响生长的物质
B.单侧光使该物质在胚芽鞘内呈不均匀分布
C.该物质能促进胚芽鞘的生长
D.影响生长的物质自顶端向下运输
【解答】解:把燕麦胚芽鞘尖端切下,放在琼脂薄片上,将琼脂小块放在去顶的胚芽鞘一侧,发现芽鞘逐渐向放置琼脂小块的对侧弯曲生长,说明胚芽鞘顶端能产生影响生长的物质,该物质能自顶端向下运输,促进胚芽鞘生长,共同证明生长素只能由形态学上端向形态学下端运输,故B符合题意。
故选:B。
21.小妍欲研究环境因素对植物生长的影响,在墙壁上固定一个装置,装置内的幼苗种植在以铁丝固定的湿棉花上,并在地上放置光源照射此幼苗。经过一段时间后,幼苗会朝着固定的方向生长,如图所示。下列解释合理的是( )
A.此实验说明茎只具有背地效应
B.此实验说明茎只具有向光效应
C.此实验说明茎背地效应大于向光效应
D.此实验说明茎向光效应大于背地效应
【解答】解:分析题图可知,幼苗处于暗箱中,只从一侧的小孔接收到单侧光照,因此一段时间后,幼苗会弯向光源生长;小妍欲研究环境因素对植物生长的影响,在墙壁上固定一个装置,装置内的幼苗种植在以铁丝固定的湿棉花上,并在地上放置光源照射此幼苗。经过一段时间后,幼苗会朝着固定的方向生长(即光源生长),因为茎向光的效应大于背地的效应,故D符合题意。
故选:D。
22.生长素的发现经历了许多科学家的一系列实验(实验材料为燕麦胚芽鞘),请认真分析、回答:
(1)A、B实验的推论是:燕麦胚芽鞘具有 性。
(2)若要证明感受光刺激的部位是尖端,则应选的实验组合是 。
(3)E、F实验的推论是: 。
(4)预测实验H的现象是 。
【解答】解:(1)A、B实验中,A在单侧光的照射下弯向光源生长,B虽然有单侧光但整个植株被不透光的装置罩住,保持直立生长,可以说明胚芽鞘尖端具有向光性。
(2)若要证明感受光刺激的部位是尖端,尖端是否接触光照是自变量,故选C、D。
(3)E、F实验的单一变量是琼脂块是否接触过胚芽鞘尖端,E中的琼脂块没有接触胚芽鞘尖端分泌的物质,F中的琼脂块能够接触胚芽鞘尖端分泌的物质,所以,E、F实验的推论是:胚芽鞘尖端产生了某种促进生长的物质。
(4)预测实验H的现象是向右侧弯曲生长,原因是H左侧接触过胚芽鞘尖端的琼脂块,左侧生长快,所以向右侧弯曲。
故答案为:
(1)向光
(2)C、D
(3)胚芽鞘尖端产生了某种促进生长的物质
(4)向右弯曲生长
23.(2022秋 鹿城区校级期中)如图甲是能捕捉昆虫的猪笼草。猪笼草在新加坡、曼谷分布广泛,图乙是新加坡、曼谷气温年变化曲线和降水量柱状图。
(1)当有昆虫落入猪笼草的捕虫囊,囊口的囊盖就会合上,这属于植物的 (选填“感性”或“向性”)运动。
(2)根据猪笼草的分布特点,推测适宜猪笼草生长的气候条件可能是 。
【解答】解:(1)感性运动是指植物体受到不定向的外界刺激而引起的局部运动。因此,当有昆虫落入猪笼草的捕虫囊,囊口的囊盖就会合上,这属于植物的感性运动。
(2)猪笼草在新加坡、曼谷分布广泛,根据新加坡、曼谷气温年变化曲线和降水量柱状图可推测适宜猪笼草生长的气候条件可能是温度高,降水量大。
故答案为:(1)感性;
(2)温度高,降水量大。
产热和散热平衡
24.(2022秋 乐清市校级期中)骆驼被称为沙漠之舟,其体温昼夜的变化较其它哺乳动物要大,变化幅度如图所示。下列关于骆驼体温的叙述中错误的是( )
A.骆驼体温在35~40℃之间变动
B.骆驼体温在16时左右达到最高值
C.骆驼在8时至12时产热量等于散热量
D.骆驼在16时至20时产热量小于散热量
【解答】解:A、由图可知,骆驼体温在35~40℃之间变动,A正确;
B、骆驼体温在16时左右达到最高值40℃,B正确;
C、骆驼在8时至12时产热量大于散热量,C错误;
D、骆驼在16时至20时产热量小于散热量,D正确。
故选:C。
25.(2022秋 椒江区月考)哺乳动物体温恒定,能应复杂的环境,如图甲表示脑干参与哺乳动物体温平衡的部分调节过程,图乙表示动物散热量随体重的变化。
查阅资料:
(1)北极熊体型很大,体重800千克,一次能吃40千克的东西。
(2)北极熊有厚厚的毛皮和脂肪层:它们的熊毛看似白色,其实是半透明的,体毛很长,且被一层油脂覆盖;北极熊的皮肤是黑色。
(3)北极熊的耳和尾都很小。
请利用上述资料及图象结合体温调节知识,解释北极熊是如何维持体温恒定的。
【解答】解:北极熊属于哺乳动物,体表大都被毛,循环路线有体循环和肺循环,体内有良好的产热和散热的结构,用发达的肺呼吸,获得足够的氧气,所以能维持正常的体温,为恒温动物。
据图甲可见:北极熊靠脑干和激素的调节会增大产热,据图乙可见:随动物体重的增加散热量会减少,北极熊体型很大,体重800千克,所以散热量会减少。从而维持恒定的体温。
故答案为:据图甲可见:北极熊靠脑干和激素的调节会增大产热,据图乙可见:随动物体重的增加散热量会减少,北极熊体型很大,体重800千克,皮厚耳和尾都很小,所以散热量会减少。从而维持恒定的体温。
26.(2022秋 椒江区校级期中)2021舟山群岛马拉松在普陀大剧院鸣枪起跑。设全程马拉松、半程马拉松、健身跑(约5km)、家庭跑(约2km)等四个项目,赛事规模16000人。
(1)选手在比赛中会出现气喘吁吁、全身冒汗现象,此时皮肤下的血管处于图甲中的 (选填“A”或“B”)状态。
(2)图中能表示选手在比赛中体温随时间变化的曲线是 (选填“a”或“b”)。
【解答】解:皮肤中的汗腺和血管能够调节体温,当气温高时,汗腺分泌的汗液增多,流经体表的血液增多,就能散失体内的热量,所以血管扩张,血流量增加,散热增多。此时皮肤下的血管外于图甲中的A的状态。人的体温一般都为37℃左右,比赛过程中,随着运动产热量增加,体温会上升,但人体通过神经调节和激素调节控制人体的产热和散热过程,又使体温下降到正常值,这样使人体的产热和散热过程趋于一个动态性的平衡,保持着人体恒定的体温。可见图乙中能表示选手体温变化的曲线是b。
故答案为:(1)A;
(2)b。
画电路图
27.(2021秋 天台县期末)生产生活或科学研究当中,经常需要我们设计电路。
(1)某小组要研究物质导电能力的实验,请在方框1中画出相应的电路图;
(2)有一种智能锁,需要通过“密码+人脸”两次识别成功才能开锁。密码识别成功时仅S1闭合,灯L发光,照亮人脸进行识别;人脸识别成功后S2闭合,电动机工作,开锁成功。请在方框2中画出符合要求的电路图。
【解答】解:(1)要研究物质的导电能力,需要把不同的物质接入到电路中,实验中可以根据电流表示数的大小反映物质导电能力的强弱,电路中串联一个滑动变阻器保护电路,电路如图所示(AB见接入不同的物质):
(2)根据题意知,S1闭合,灯L发光;灯光照亮人脸完成人脸识别时S2闭合,即S1、S2同时闭合,电动机M才工作,所以电动机与S2串联后再与灯泡并联,开关S1在干路中,如图所示:
28.(2023秋 西湖区校级月考)根据实物图并画出对应的电路图。
【解答】解:由实物图知,两灯并联,开关和电流表在干路上,电路图如图所示:
。
29.(2023春 北仑区校级期中)根据如图所示的实物图,在框中画出电路图。
【解答】解:
由实物图知,两灯并联,一个开关在干路上,另一开关在上面灯泡的支路上,由此画出电路图如图所示:
串、并联电路的设计
30.(2023秋 衢江区期末)小峻参加青少年科学素养大赛,设计了《自动火灾报警器》。报警器中有热敏电阻R和保护电阻R0,其中R的阻值随温度升高而减小,当火灾发生时,温度升高,导致电表示数变大而触发报警装置。如图中能实现上述功能的电路图是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:由题知,温度升高,R的阻值减小,电表示数变大,报警装置报警,
A、图中两电阻串联,电压表测R两端电压,温度升高时R电阻减小,根据串联电路的分压原理知,电压表示数变小,不能触发报警装置,不合题意;
B、图中两电阻串联,电压表测电源电压,温度升高时R电阻减小,电压表示数保持不变,不能触发报警装置,不合题意;
C、图中两电阻串联,电流表测电路中电流,温度升高时R电阻减小,电路总电阻减小,所以电流表示数变大,能触发报警装置,符合题意;
D、图中电流表将R短路,电路为R0的简单电路,温度升高时不能引起电路中电阻的变化,电流表示数不变,不能触发报警装置,不合题意;
故选:C。
31.(2023秋 上城区期末)如图为家用真空封口机,可对食物进行真空包装。若S断开,电热丝和抽气机都不工作;当S闭合,真空包装机抽出塑料袋内的气体;而后S1闭合,电热丝加热对塑料袋口进行密封。以下哪幅电路图满足上述要求( )
A. B.
C. D.
【解答】解:若S断开,电热丝和抽气机都不工作,开关S在干路上,控制整个电路;当S闭合,真空包装机抽出塑料袋内的气体,S还控制电机;后S1闭合,电热丝加热对塑料袋口进行密封,S1控制电热丝,电阻丝和电阻并联,综上所述A符合题意、BCD不合题意。
故选:A。
32.(2023秋 仙居县期末)小金想要设计一款能同时测量身高、体重的装置,要求电压表、电流表分别显示身高和体重,且电压表、电流表的示数分别随身高、体重的增大而增大,其中压敏电阻R的阻值随压力变化的关系如图所示。下列电路设计最合理的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:根据题目要求,电压表、电流表的示数分别随身高、体重的增大而增大,由图乙知,人的体重越大,对压敏电阻的压力越大,压敏电阻的阻值越小,
A、滑动变阻器与压敏电阻并联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,因并联电路各支路两端的电压相等且等于电源电压,电流表测量滑动变阻器的电流,所以滑动变阻器和压敏电阻的阻值变化时,电压表的示数不变,故A错误;
B、滑动变阻器与压敏电阻并联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测干路电流,因并联电路各支路两端的电压相等且等于电源电压,所以滑动变阻器和压敏电阻的阻值变化时,电压表的示数不变,故B错误;
C、滑动变阻器与压敏电阻并联,由图知,电压表测量滑动变阻器滑片P以下部分电阻两端的电压,电流表测量通过压敏电阻的电流,人的身高越高,滑片位置越向上,但变阻器接入电路中的阻值不变,该支路的电流不变,但电压表所测的电阻变大,根据U=IR可知,电压表的示数变大;人的体重越大,压敏电阻的阻值越小,根据欧姆定律可知该支路的电流越大,电流表的示数越大,故C正确;
D、滑动变阻器和压敏电阻串联,电压表测量滑片P以下部分电阻两端的电压,电流表测量滑动变阻器中的电流;当人身高增大时,滑片向上移动,变阻器接入电路的阻值变大,但同时人的体重增加时,压敏电阻的阻值变小,没有电流表显示其电流大小,故D错误。
故选:C。
33.(2023秋 长兴县期末)电动自行车轻便、节能、环保。请回答下列问题。
(1)骑车前需要将图1中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,但不会行驶,这车钥匙实质相当于简单电路中的 元件。
(2)如图2是电动自行车的局部电路图,给它充电时,电瓶相当于 (选填“电源”或“用电器”)。
(3)电动自行车左右两刹车手柄中各有一只开关S1和S2;在行驶中用任一只手柄刹车时,该手柄上的开关立即断开,电动机停止工作。以下电路符合要求的是 。
【解答】解:(1)电动自行车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,所以这车钥匙其实就是一个开关;
(2)电瓶充电时,消耗电能,获得化学能,是将电能转化为化学能,此时电瓶相当于用电器;
(3)由题意可知,两开关应串联接在电路中,根据选项可知D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:(1)开关;(2)用电器;(3)D。
电路的动态分析
34.(2023秋 东阳市月考)如图所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,电源电压不变,闭合开关S1、S2,两电表均有示数。若断开开关S2,则( )
A.电流表的示数变大,电压表的示数变小
B.电流表的示数变小,电压表的示数变大
C.电流表和电压表的示数都变小
D.电流表和电压表的示数都变大
【解答】解:由图可知,当两个开关都闭合时,电阻R1被短路了,电路中只有R2,电压表测的是电阻R2两端电压,即电源电压U(因为电路中只有电阻R2,所以电阻R2两端电压就是电源电压),电流表的示数为:I;
若断开开关S2,则电阻R1与R2是串联,此时电压表与电阻R2并联,测的是R2两端的电压U2,电流表的示数为:I′。
根据串联电路电压规律可知,U2<U,所以电压表的示数变小了;
因为串联时的总电阻大于各串联电阻,根据欧姆定律可知,在电源电压一定时,电流与电阻成反比,所以I′<I,即电流表的示数变小了。
故选:C。
35.如图所示电路,电源电压保持不变,R1为定值电阻。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中,关于电压表和电流表的示数变化,判断正确的是( )
A.电压表示数不变,电流表示数变大
B.电压表示数不变,电流表示数变小
C.电压表示数变大,电流表示数不变
D.电压表示数变大,电流表示数变大
【解答】解:由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源两端的电压,电流表测干路电流,
因电源电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表的示数不变;
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过R1的电流不变,滑动变阻器R2的滑片P向右滑动的过程中,接入电路中的电阻变大,由I可知,通过R2的电流变小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变小,即电流表的示数变小;
综上所述,B正确。
故选:B。
36.小料设计了一种如图所示酒精测试仪的电路。图中R为定值电阻;Q为酒精气敏元件,它在电路中的作用相当于一个可变电阻,其阻值随被测酒精气体浓度的增大而减少。电源电压恒定不变,闭合开关S,当气敏元件所测酒精气体的浓度增大时,下列判断中正确的是( )
A.电压表示数变小
B.电压表与电流表示数比值变大
C.电流表示数变小
D.电压表与电流表示数比值不变
【解答】解:
由电路图可知,电阻R与气敏元件串联,电压表测量R两端的电压,电流表测电路中的电流;
AC、当气敏元件所测酒精气体的浓度增大时,气敏元件的电阻减小,串联电路的总电阻减小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路中电流增大,即电流表示数变大,故C错误;
因电阻R的阻值不变,电流I变大,由U=IR可知,电阻R两端电压变大,即电压表示数变大,故A错误;
BD、根据欧姆定律可知,电压表和电流表示数的比值为定值电阻R的阻值,所以该比值不变,故B错误,D正确。
故选:D。
37.如图所示电路,电源电压保持不变,R1为定值电阻。闭合开关S,滑动变阻器R2的滑片P向右滑动的过程中,关于电压表和电流表的示数变化,判断正确的是( )
A.电压表示数不变,电流表示数变大
B.电压表示数不变,电流表示数变小
C.电压表示数变大,电流表示数不变
D.电压表示数变大,电流表示数变大
【解答】解:由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源两端的电压,电流表测干路电流,
因电源电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表的示数不变;
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过R1的电流不变,滑动变阻器R2的滑片P向右滑动的过程中,接入电路中的电阻变大,由I可知,通过R2的电流变小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变小,即电流表的示数变小;
综上所述,B正确。
故选:B。
影响电阻大小的因素
38.(2021秋 平阳县校级期末)在图示电路中,电流表和电压表均为理想电表,则下列判断中正确的是( )
A.RAB=RBD,且RBC最大,RAC最小
B.RAB=RCD,且RBC最大,RAC最小
C.RAC=RCD,且RBC最大,RAD最小
D.RAC=RBD,且RBC最大,RAD最小
【解答】解:理想电流表短路,所以A点相当于D.所以RAB=RBD,RAC=RCD,故A、B、D选项不正确;
RAD为短路,电阻为0,所以电阻是最小的;
故选:C。
39.(2023秋 临海市月考)某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系,他们取一段粗细均匀的金属丝拉直连接在A、B接线柱上,在金属丝上安装一个可滑动的金属夹P。实验室还提供了下列器材:电压表、电流表、电池组(电压3V)、滑动变阻器(20Ω 2A)、刻度尺、开关和导线若干。
(1)为了测量经过AP段的电流,他们连接了如图甲所示的电路,请用笔画线代替导线,把图中还没有连接的一根导线接上,使电路完整。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最 (选填“左”或“右”)端。
(3)某次实验中测得电压表的读数为2.0V,电流表指针偏转如图乙所示,此时电流表读数是 。
(4)实验中移动金属夹P,分别测得AP段的长度上和对应的电阻值R,数据如表:分析表中数据,可知R与L的关系是 。
L/cm 15 30 45 60 75
R/Ω 2.5 5 7.5 10 12.5
(5)王小强同学认为,由于电源电压没有超过电压表所选量程,因此在闭合开关前,可以将变阻器的滑片置于任意位置。你认为他的想法是否正确,说明理由: 。
【解答】解:
(1)因为电池电压为3V,所以电压表的量程选择0~3V的量程,将电压表3V的接线柱与滑片P相连;将电流表与电阻串联,将电流表的负接线柱与接线柱P连接,如下图所示:
(2)由于滑动变阻器接的下面左边的接线柱,所以闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最右端;
(3)由图乙知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以示数为0.2A;
则R10Ω。
(4)由表格中数据知,电阻长度增大为原来的几倍,电阻值便增大为原来的几倍或电阻值与长度的比值是一个常数,所以其它条件不变,导体的电阻与长度成正比;
(5)若电路中由于电路连接问题使电路中的电流过大,超过电流表的量程,会烧坏电流表,所以在闭合开关前,要把滑动变阻器的滑片移至最大阻值处。
故答案为:(1)如上图;(2)右; (3)0.2A; (4)其它条件不变,导体的电阻与长度成正比;(5)错误;电流表的测量值可能超过所选量程的最大值。
40.(2022秋 椒江区月考)探究影响导体电阻大小的因素,小明做出了如下猜想:导体的电阻可能与①导体的长度有关、②导体的横截面积有关、③导体的材料有关。如图所示,演示板上固定有A、B、C、D四根合金丝,长度关系为A=C=D<B,横截面积关系为A=B=D<C;A、B、C均为镍铬合金丝,D为锰铜合金丝。将导线M、N分别接在同一根合金丝两端的接线柱上。
(1)按照如图所示“探究影响导体电阻大小的因素”的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察 来比较导体电阻的大小。
(2)为了验证上述猜想①,应该选用编号 两根电阻丝分别接入电路进行实验。
(3)分别将A和D两电阻丝接入上图电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是当长度和横截面积相同时,导体电阻跟 有关。
【解答】解:
(1)在M、N之间分别接上不同的导体,通过观察电流表的示数来比较导体电阻的大小,这种方法叫转换法;
(2)要验证猜想①:导体的电阻可能与导体的长度有关,应控制导体材料与横截面积相同,长度不同,由题意长度关系为A=C=D<B,横截面积关系为A=B=D<C可知,应选编号为A、B的两根电阻丝进行实验;
(3)分别将A和D两电阻丝接入如图电路中M、N两点间,电流表示数不相同,对比发现电阻丝的长度、横截面积相同,材料不同,因此可得出的结论为:当长度和横截面积相同时,导体的电阻与导体的材料有关。
故答案为:(1)电流表的示数;(2)A和B;(3)材料。
41.小明设计了如图甲所示的电路图,做“探究导体电阻大小与导体长度的关系”的实验,在A、B间接入下表中待研究的电阻丝,电源电压U恒定,忽略温度对灯丝电阻的影响(图中R表示不同的电阻丝)。
序号 材料 长度 横截面积
1 锰铜合金丝 L S
2 镍铬合金丝 L S
3 镍铬合金丝 L 2S
4 镍铬合金丝 2L S
(1)小明应选择序号为 (填序号)的两根电阻丝来探究导体电阻大小与导体长度的关系。
(2)为粗略判断A、B两点间导体电阻的大小,可观察 。
(3)另有小丁、小英两位同学分别对小明的电路作了如下的改进:小丁把灯泡更换为电流表;小英在原电路中再串联接入一个电流表。小明思考后认为小英同学的改进更好一些,你认为他的理由是 。
(4)小明继续用上述电源设计了图乙所示的电路图,来探究导体电阻大小与导体长度的关系。他选择两根电阻丝分别接入R1、R2所在位置。他只要通过比较 就可以判断R1、R2的阻值大小。
【解答】解:(1)探究导体电阻大小与导体长度的关系,需要控制导体的材料、横截面积一定,改变导体的长度,应选择2和4;
(2)电阻的大小是不便于直接观察的,所以我们将电阻的大小转换为所串联的小灯泡的亮度来观察,即在电压一定时,灯泡越亮,表明电阻越小,即通过观察小灯泡的亮度来比较电阻丝阻值的大小;
(3)从保护电路的角度分析,由于电阻丝的阻值较小,甲方案相当于短路,故不安全,所以应选择小英的方案,小灯泡有保护电路的作用;
(4)电压表分别测量的是导体R1和R2两端的电压,由于R1和R2串联,由串联分压的规律可知,导体的电阻越大,导体中两端的电压就越大,因此可以利用电压表的示数的大小来比较导体电阻的大小,这采用了转换法。
故答案为:(1)2和4;(2)灯泡亮度;(3)灯泡能保护电路;(4)电压表示数。
欧姆定律
42.(2023秋 绍兴月考)某校开展自制电子拉力计设计项目化学习评比活动,其中部分评价量表如表所示:
评价指标 A档(5分) B档(3分) C档(1分)
指标一 (电表示数与待测拉力的相关性) 电表示数与待测拉力成正比 电表示数随待测拉力的增大而增大 电表示数不能随拉力的变化而变化
指标二 (电子拉力计的准确性) 误差不超5% 误差不超10% 误差超过10%
图甲为小科的电子拉力计方案设计,硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(P与R1间的摩擦不计),拉环没施加外力时,滑片P指向a处。测量时,对拉环施加一定外力,滑片P向右移动x,弹簧弹力增加F,待滑片P稳定后闭合开关S,就能从已标注相应拉力值的电压表刻度盘上读出待测拉力大小。电源电压U恒为5V,定值电阻R0的阻值为10Ω,电压表量程为0﹣3V,粗细均匀的电阻丝R1总长为20cm,其阻值随长度变化如表所示。F与x的关系如图乙所示。
电阻丝R1阻值与长度变化关系
电阻丝的长度(cm) 0 5 10 15 20
电阻丝的阻值(Ω) 0 10 20 30 40
(1)当拉环不受拉力时,滑片P处于a端,闭合开关后电压表的读数为 V。
(2)求该电子拉力计可测拉力的最大值(写出计算过程)。
(3)结合评价量表,判断小科的方案设计在指标一能得多少分,并写出得分的依据。
【解答】解:(1)甲根据电路图知,定值电阻与电阻丝的全部串联接入电路,电压表测量滑片以左部分的电压;当拉环不受拉力时,滑片P处于a端,电压表被短路,示数为0;
(2)根据表格数据知,电阻丝AB总长为20厘米,对应的电阻是40Ω,
电路中的总电阻为R总=R1+RAB=10Ω+40Ω=50Ω;
电路中的电流I0.1A,且保持不变;
当电压表示数为最大值时,UAP=3V;
RAP30Ω,
对照表格数据知,此时AP的长度为15cm,
根据乙图知,此时的弹力是300N;该电子拉力计可测拉力的最大值300N;
(3)因为电路中的电流不变,电压与电阻成正比,而电阻与长度成正比,弹力与长度成正比,故拉力与电压成正比,符合A挡的要求,得5分。
答:(1)0;
(2)该电子拉力计可测拉力的最大值300N;
(3)5分,电路中电流不变,电压与拉力成正比。
43.(2024春 宁海县期中)如图所示,电源电压U保持不变,当开关S、S1闭合时,电压表的示数为6V,电流表的示数为0.3A,R2的阻值为 Ω;当开关S闭合,断开S1时,电压表的示数为2V,电路中的电流为 A。
【解答】解:(1)开关S、S1闭合时,R1短路,电流表测量电路中的电流,电压表测电源电压,即电源电压为6V,此时R2两端电压为6V,电流表测R2的电流,则R2的阻值为:
R220Ω;
(2)闭合开关S,断开S1时,R1与R2串联,此时R2两端的电压为2V,因串联电路中,电流处处相等,则电路中的电流为:
I′0.1A。
故答案为:20;0.1。
44.(2023秋 金东区期末)如图所示的电路中,灯泡L标有“12V 0.4A”(正常发光时的电压、电流),电源电压保持不变。当滑片P移到中点时,L正常发光;当滑片P移到最右端时,电压表示数变化了3V(设灯泡的电阻不随温度变化)。则电源电压为 伏,滑动变阻器最大阻值为 欧。
【解答】解:灯泡的电阻不随温度变化,则灯泡L的电阻:RL30Ω;
由图可知,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,
设电源电压为U,滑动变阻器的最大电阻为R,则滑片在中点时变阻器接入电路的电阻为R,
已知滑片P移到中点时,L正常发光,则电路中的电流I1=IL额=0.4A,灯泡两端的电压UL=UL额=12V,
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得电源电压:U=UL+I1R=12V+0.4AR﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
滑片P移到最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻增大,由串联分压的规律可知变阻器分得的电压增大,则灯泡分得的电压减小,根据题意可知此时灯泡两端的电压变为UL′=12V﹣3V=9V,
此时电路中的电流:I20.3A,
由串联电路的电压特点和欧姆定律可得电源电压:U=UL′+I2R=9V+0.3A×R﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,
电源电压保持不变,联立①②解得滑动变阻器最大阻值R=30Ω,
则电源电压:U=UL+I1R=12V+0.4AR=12V+0.4A30Ω=18V。
故答案为:18;30。
45.(2023秋 嘉兴期末)热敏电阻的电阻会随温度的改变而改变,可分为两类,正温度系数热敏电阻器的阻值随温度的升高而增大,负温度系数热敏电阻器则相反。小嘉将一个热敏电阻R1和一个定值电阻R2连接成如图所示电路。在对热敏电阻R1加热的过程中,观察到电流表示数逐渐变大,则R1属于 热敏电阻器(选填“正温度系数”或“负温度系数”)。定值电阻R2在电路中的作用是 。
【解答】解:在对热敏电阻R1加热的过程中,观察到电流表示数逐渐变大,根据欧姆定律知,电路中的电阻减小,即温度升高电阻减小,属于负温度系数热敏电阻器,当电阻减小到一定程度,电流会过大,少坏电流表,为了保护电路,串联的定值电阻。
故答案为:负温度系数;保护电路。
46.(2023秋 鹿城区期末)如图a所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关S,调节滑动变阻器,电压表的示数随电路中电流的变化的图像如图b所示,根据图像的信息可知:图像 (填“甲”或“乙”)是电压表V1变化的曲线,电阻R1的阻值是 Ω;当电路中的电流为0.25A时,R1与R2的比值为 。
【解答】解:由图可知:R1与R2串联,电流表测量电路中的电流,电压表V1测量R1两端电压,电压表V2测量滑动变阻器两端的电压;
则当滑动变阻器的滑片在最左端,电压表V2示数为0V;
从图中信息可以看出,乙图象中的电压值可以为零,因此乙对应的是电压表为V2示数变化的曲线,甲对应的是电压表V1变化的曲线;
由甲图象可知:当U1=2V时,I1=0.1A,根据欧姆定律可知,R120Ω;
当电路中的电流为0.25A时,由图象可知R1与R2两端的电压分别为:5V、1V;
由于串联电路电流处处相等,则根据欧姆定律可得:
。
故答案为:甲;20;5:1。
伏安法测电阻
47.(2024 余姚市校级四模)小明在“研究小灯泡的电阻”实验中,按如图所示电路图连接电路,闭合开关后发现小灯泡不发光,电流表示数为零,电压表示数接近电源电压,出现此故障的原因可能是 断路;小明找出并排除此故障后,闭合开关发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都只能微弱发光,且电流表、电压表示数均不变,则此故障的原因最有可能出现在 。(均选填电路图中的元件符号)
【解答】解:由图知,灯泡L和滑动变阻器R串联,电压表测量灯泡L两端的电压,电流表测量电路中的电流;
闭合开关后发现小灯泡不发光,则可能是出现断路故障或者灯泡短路,电流表示数为零,说明电路中一定有断路,而电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源两极是接通的,则故障是与电压表并联的小灯泡L断路;
小明找出并排除此故障后,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都只能微弱发光,且电流表、电压表示数均不变,说明变阻器没有起到改变电阻的作用,则可能是变阻器被短路,或者变阻器使用了下面两个接线柱(此时相当于阻值较大的定值电阻),或者变阻器使用了上面两个接线柱(此时变阻器相当于导线),即此故障的原因最有可能出现在变阻器R上。
故答案为:L;R。
48.(2024春 嘉善县期末)在伏安法测小灯泡电阻的实验课上,细心的小明发现:当小灯泡两端电压变化时,小灯泡的电阻也随之改变。针对该现象,小明提出了两种猜想,猜想一:小灯泡的电阻随两端电压的变化而变化。猜想二:小灯泡的电阻随灯丝温度的变化而变化。
他按如图甲所示电路来验证猜想,具体步骤如下:
①取小灯泡内灯丝连接成如图甲电路,在水槽中加入0℃的绝缘油,将灯丝完全浸没。
②闭合开关,移动滑动变阻器滑片,进行多次测量,记录数据。
③断开开关,将水槽中的物质分别换为50℃、100℃的绝缘油,重复步骤②。
④将测得的数据绘制成如图乙所示图像。
(1)用笔画线代替导线将图甲实物图连接完整。根据你连接的电路,当滑动变阻器的滑片往左移时,电流表示数将 。
(2)根据图乙数据可知,当温度升高时,灯丝的电阻随温度的升高而 ,你还可得到 的结论。
【解答】解:(1)滑动变阻器选用一上一下接线柱连入电路,如图所示:
;当滑动变阻器的滑片往左移时,靠近所用的下接线柱,故接入电路的电阻变小,由欧姆定律可知,电路中电流变大;
(2)根据图乙数据可知,当温度升高时,灯丝的电阻随温度的升高而增大;电阻一定时,电流与电压成正比。
49.(2023秋 吴兴区期末)厚膜电阻是一种被广泛应用于高温电子设备中的定值电阻,具有耐高温的特性。小实想测定某一型号的厚膜电阻的阻值大小,设计如图甲实验。连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,测量并记录实验数据如表所示。
实验次数 电压(伏) 电流(安)
1 4.9 0.1
2 9.8 0.2
3 0.25
(1)请完成实物图甲的连接(要求滑动变阻器滑片在最左端时阻值最大)。
(2)请根据图丙,第三次实验的电压是 V。
(3)分析表中数据,请写出得出厚膜电阻阻值的方法 。
(4)查阅资料发现:该厚膜电阻材料为导电金属陶瓷,滑动变阻器金属丝材料为镍铬合金丝,两种材料电阻随温度变化如图乙所示。保持滑片不变,开关闭合一段时间后,小实发现电压表示数减小,请解释其原因 。
【解答】解:(1)滑动变阻器滑片在最左端时阻值最大,故滑动变阻器选用右下接线柱与厚膜电阻串联在电路中,如下图所示:
;
(2)图中电压表是大量程,分度值为0.5V,读数为12V;
(3)由表中数据可知,3次实验的电阻值为:
,
,
,
则厚膜电阻的阻值为:;
(4)由图乙可知,镍铬合金丝的电阻随温度的升高而增大,导电金属陶瓷的电阻受温度的影响较小;保持滑片不变,开关闭合一段时间后,由于温度升高,镍铬合金丝的电阻随温度的升高而增大,而厚膜电阻的阻值受温度的影响不大,根据分压原理,滑动变阻器两端电压增大,根据串联电路电压规律,厚膜电阻两端减小,即电压表示数减小。
故答案为:(1)见解答图;(2)12;(3)根据欧姆定律计算每次的电阻,取平均值减小误差;(4)镍铬合金丝的电阻随温度的升高而增大,导电金属陶瓷的电阻受温度的影响较小。
50.(2024 临平区校级模拟)为了测定电阻R的阻值,小明根据甲图所示电路进行实验,电源电压为4V。
(1)闭合开关后,移动滑动变阻器滑片,发现电压表示数不变,电流表示数始终较小,则电路中的故障可能是 。
(2)实验步骤如下:①排除电路故障后,断开开关,连接好电路;②将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处;③闭合开关,读出被测电压表和电流表的示数,并记录在表格中;④改变滑动变阻器的阻值,重复步骤③两次;⑤将三组数据分别代入R。此处的滑动变阻器的作用是 。
(3)实验过程中,小明将测得的数据绘制成如图乙所示的图像。分析图乙可知,他所选择的滑动变阻器是 。
A.10Ω 2A
B.15Ω 2A
C.20Ω 0.5A
【解答】解:(1)闭合开关后,移动滑动变阻器滑片,发现电压表示数不变,电流表示数始终较小,说明电路中电阻较大,且不变,故可能是滑动变阻器接入电路的是下方的两个接线柱;
(2)为了多次测量,需要调节滑片,此处的滑动变阻器的作用改变电阻两端的电压和电流,实现多次测量;
(3)根据图像,最小电流I=0.2A,UR=1V,根据串联电路的特点知,滑动变阻器的电压Up=U﹣UR=4V﹣1V=3V;
滑动变阻器的电阻Rp15Ω;根据图像,电路中的最大电流为0.6A,故不能选20Ω 0.5A的滑动变阻器,故选:B。
故答案为:(1)滑动变阻器接入电路的是下方的两个接线柱;(2)改变电阻两端的电压和电流,实现多次测量;(3)B。
特殊方法测电阻
51.(2024 宁波自主招生)有一内阻约在1000Ω~2000Ω之间的电流表,因年代久远标度值已看不出,仅有刻度,某同学利用下表所列器材、若干导线和电键等元件设计了一个测量该电流表内阻的电路,如图为已完成部分线路连接的实物连接图。
编号 器材名称及技术指标
A 待测电流表
B 电源E(电压未知)
C 电阻箱RA(0~9999Ω)
D 滑动变阻器R1(0~20Ω,1A)
(1)请用笔线代替导线完成实物连接图;
(2)请完成以下实验步骤:
将电键S断开,按电路图接好各元件,使滑动片P先置于 (选填“a”或“b”)端,电阻箱阻值调为 。(选填“零”或“最大”);闭合电键S,调节滑动片P于某一位置,使电流表的指针偏转,并使指针指在 (选填“最大量程”“最大量程的三分之二”“最大量程的一半”或“最大量程的三分之一”)处;调节 (选填“滑动变阻器”或“电阻箱阻值”),使电流表的指针指在 (选填“最大量程”“最大量程的三分之二”“最大量程的一半”或“最大量程的三分之一”)处,记下 (选填“滑动变阻器”或“电阻箱”)的阻值R.即得待测电流表内阻为 。
(3)利用此方法测得的电流表内电阻 其实际的内阻(选填“大于”“小于”),造成这种误差的原因是 。
【解答】解:(1)实物电路图的连接应采用滑动变阻器分压式接法,如下图所示:
(2)将电键S断开,按电路图接好各元件,使滑动片P先置于a端,电阻箱阻值调为零;
闭合电键S,调节滑动片P于某一位置,使电流表的指针偏转,并使指针指在最大量程的三分之二,
调节电阻箱阻值,使电流表的指针指在最大量程的三分之一处,记下电阻箱的阻值R,即得待测电流表内阻为R;
(3)电阻箱的阻值增大时,电阻箱与待测电阻的内阻之和增大,并联部分的总电阻增大,分得的电压增大,
而计算时认为电压不变,由I可知,22RG,
即R+RG>2RG,R>RG。
故答案为:
(1)如上图所示;
(2)a;零;最大量程的三分之二;电阻箱阻值;最大量程的三分之一;电阻箱;R;
(3)大于;电阻箱的阻值增大时,并联部分的电阻增大,分得的电压增大,而计算时没有考虑这一点,由I可知测得的电流表内电阻大于其实际的内阻。
52.小明在拓展课上利用未知规格的热敏电阻设计了一支量程为32﹣42℃的电子体温计。他按图甲连接电路,其中电源电压保持6伏,R1为定值电阻,R2是可以读出阻值(0﹣9999欧)的变阻器,R3为热敏电阻,S2是单刀双掷开关。小明通过如下步骤,先测出R3在不同温度下的阻值:
①将R3放置于32℃恒温箱中,使S2与2接线柱相连,闭合S1,读出电压表示数如图乙。
②将S2与1接线柱相连,调节R2阻值至电压表示数与①相同,读出R2阻值为600欧。
③调节恒温箱温度,重复步骤①②,绘制图像丙。
根据R3阻值的变化特点,将电压表改装为温度显示仪。使用该体温计时,只需将S2与接线柱2相连,R3充分接触待测部位,便可在电压表上读出读数。
(1)图乙中电压表的读数是 伏。
(2)求定值电阻R1的阻值 。
(3)若将体温计改成普通温度计,为增大量程,可采取的措施是 。(写出1种)
【解答】解:(1)由图乙可知,电压表选用小量程,分度值0.1V,其示数为2.4V;
(2)将R3放置于32℃恒温箱中,由图丙可知,R3=600Ω;S2与2接线柱相连,闭合S1,此时R3与R1串联,电压表测R1两端的电压,由(1)可知,其示数为2.4V;根据串联电路电压规律,R3两端电压为:U3=U﹣U1=6V﹣2.4V=3.6V,根据分压原理,
,即,
解得:R1=400Ω;
(3)由图丙可知,当温度升高,热敏电阻阻值减小,根据分压原理,其两端电压减小,根据串联电路电压规律,R1两端电压增大,故为增大量程,可采取的措施是电压表改接0~15V量程(或适当减小电源电压或减小R1的阻值)。
故答案为:(1)2.4;(2)400Ω;(3)电压表改接0~15V量程(或适当减小电源电压或减小R1的阻值)。
53.(2024 西湖区二模)小吴利用两节新干电池、阻值分别为1Ω、1.5Ω、2Ω的定值电阻和一只电压表来探究串联电路的电压特点,实验电路如图甲,测得实验数据如下表。
序号 U1/V U2/V Uab/V
1 0.75 1.00 2.25
2 0.60 1.80 2.40
3 1.00 1.50 2.50
(1)在探究过程中,小吴更换不同的定值电阻组合进行实验的目的是: 。
(2)小吴进行了多次实验,发现Uab始终小于两节干电池的总电压(3V),他产生了质疑。查阅资料知道普通干电池内部也有一定的电阻(内阻),可将它看作一个理想电源(电压U恒定,电阻为0)与一个电阻r的串联(如图乙所示)。为了测量干电池电阻r的阻值,小吴选择了适当器材,设计了实验方案,电路图如图丙。请你写出实验步骤(测得数据用字母表示):
① ;
②计算出结果:r= 。(用相应字母表示的代数式)
(3)由于新干电池的内阻较小,因此我们在平时使用时通常忽略不计,这种抓住主要因素,忽略次要因素的方法叫做理想模型法。请举出一个科学实验,采用这种理想模型法并指出实验中忽略的次要因素。例: 。
【解答】解:(1)本实验中通过更换不同的定值电阻进行多次实验,其目的是为了避免偶然性,寻求普遍规律;
(2)①实验步骤:
按照电路图连接电路,记下开关S断开时电压表的示数U,即为电源的电压;闭合开关S,记下电压表的示数U1;
②因为串联电路电流相等:则,整理得r R1;
(3)例:“电流表”是理想模型,在实际应用时,电流表本身的电阻太小,对电路的影响太小,可以忽略不计。
故答案为:(1)寻求普遍规律;(2)①按照电路图连接电路,记下开关S断开时电压表的示数U;闭合开关S,记下电压表的示数U1;② R1;(3)“电流表”是理想模型,在实际应用时,电流表本身的电阻太小,对电路的影响太小,可以忽略不计。
54.某科技小组同学发现实验室有一只标有“xkΩ”的电阻(x为模糊不清的一个数字),为了测出这只电阻的阻值,他们进行了如下探究:
(1)首先设计的实验电路如图1所示,使用的器材有:两新干电池待测电阻Rx电压表V(0~3V、0~15V量程)电流表A(0~0.6A、0~3A量程)滑动变阻器(标有“50Ω 1A”)、开关、导线若干。试验后发现,该方案无法测出电阻Rx的值,其主要原因是 。
(2)经讨论后他们利用原有器材并补充适当的器材,重新设计测量电阻Rx的实验方案。小李设计的电路图如图2所示,其中定值电阻R0=2kΩ.他连接电路后,闭合S1,断开S2,想先测出电源电压,但读出电压表示数U=2V,与两节干电池能提供的电压相差很大。请教老师后才知道,电压表相当于一个能显示自身两端电压的定值电阻。则根据小李的测量数据和电源电压(取3V),可估算出电压表自身的电阻为 kΩ。
(3)小组其他同学设计如图3所示的实验电路来测量电阻Rx,其中电源电压为U,定值电阻为R0。具体操作如下:先将开关S2接上方,电压表示数为U1,再将开关接下方,电压表示数为U2,请根据以上操作,写出Rx的表达式(用已知字母表示) 。
【解答】解:(1)实验室有一只标有“xkΩ”的电阻,即电阻为几千欧姆,电源电压为3V,由欧姆定律,(若为1千欧姆)通过其的最大电流为0.003A,远小于电流表小量程的分度值为0.02A,无法用电流表准确测出电流值;
(2)闭合S1,断开S2,电压表与定值电阻串联,电压表示数U=2V,定值电阻两端电压为3V﹣2V=1V,电压表示数为定值电阻电压的2倍,根据分压原理,可估算出电压表自身的电阻为2×2kΩ=4kΩ;
(3)开关接上方和接下方,待测电阻和定值电阻分别与电压表串联,电压表示数分别为U1、U2,由串联电路电压的规律可分别求出两电阻的电压为:Ux=U﹣U1,U0=U﹣U2,
根据分压原理有:①,
②,
由①②可得待测电阻的阻值为:
Rx。
故答案为:(1)电流太小,无法用电流表准确测出电流值;(2)4;(3)。
胰岛素与血糖含量
55.为验证胰岛素具有降低血糖含量的作用,以正常小鼠每次注射药物前后小鼠症状的变化为观察指标,对实验组小鼠正确的注射顺序是( )
A.先注射胰岛素溶液,后注射葡萄糖溶液
B.先注射生理盐水,后注射胰岛素溶液
C.先注射葡萄糖溶液,后注射胰岛素溶液
D.先注射生理盐水,后注射葡萄糖溶液
【解答】解:本实验的实验目的是验证胰岛素是否具有降低血糖含量的作用,因而有无胰岛素应该是本实验的变量。对实验组小鼠应先注射胰岛素,一段时间后观察相关的反应,如出现血糖降低的症状,活动缓慢,甚至是休克等,再给实验组小鼠注射一定浓度的葡萄糖溶液,可见实验鼠的症状得以恢复,从而说明胰岛素具有降低血糖的作用。
故选:A。
56.一般情况下,正常人的血糖基本上维持在90毫克/100毫升。如图所示,是甲、乙二人进食前后血糖含量变化曲线。据图回答下列问题。
(1)由图可知,甲、乙二人中, 人的血糖不正常,可能患有糖尿病;
(2)甲曲线中MN段血糖含量下降非常缓慢,其主要原因是 。
【解答】解:甲曲线中MN段血糖含量下降非常缓慢,原因是胰岛素分泌不足,不能起到有效的降血糖作用,于是血糖就超过正常范围,从而出现糖尿,即糖尿病。
故答案为:(1)甲。
(2)体内胰岛素分泌不足。
57.甲、乙两人在正常进餐后,4小时时测定的血糖含量乙为0.14%,甲为0.1%.然后给甲、乙两人分别喝下等量的同一浓度的葡萄糖溶液,并每隔半小时测定一次血糖含量,所得结果如右图中的曲线所示。请回答:
(1)血糖含量正常值在 左右,由此可判断甲、乙两人中乙是病人,患的可能是 病。
(2)甲、乙两人在饮用葡萄糖液后的1小时内,血糖含量显著增高的原因是 。
(3)甲饮用葡萄糖液1小时后,血糖含量迅速下降,这与其体内分泌的 有关。
(4)乙在饮用葡萄糖溶液1小时后,血糖浓度也下降,但乙血糖浓度下降不同于甲的另一条途径是 排出了体外。
【解答】解:(1)人体的内的血糖总是维持在一个正常水平(0.1%)上,在饮用葡萄糖溶液后,甲体内的血糖浓度在短暂升高(葡萄糖被吸收后进入血液)后即恢复正常(胰岛素的作用);乙体内的血糖浓度一直超过正常范围,说明乙患有糖尿病。
(2)饮用葡萄糖溶液后,葡萄糖被吸收进入血液,导致血糖浓度暂时性升高。
(3)由于胰岛素的作用是调节糖在体内的吸收、利用和转化等,如促进血糖(血液中的葡萄糖)合成糖原,加速血糖的分解等。甲的血糖浓度迅速下降的主要原因是胰岛素加速血糖分解,促进血糖合成糖原。
(4)由(1)可知乙患有糖尿病,出现尿糖现象,即过多的糖分通过泌尿系统从尿中排出,使血糖浓度也下降。因此乙血糖浓度下降不同于甲的另一条途径是通过泌尿系统有尿液排出了体外。
探究电流与电压、电阻的关系
58.(2023秋 东阳市期末)研习小组同学开展了“探究电流与电阻、电压的关系”实验。器材:电源(4.5V),滑动变阻器(20Ω 1A),定值电阻R(4Ω、6Ω、8Ω、10Ω、12Ω),开关、导线若干。
【实验一】探究“电流与电阻的关系”
小组同学连接了如图甲所示的电路进行实验。
次数 电压/V 电流/A
1 1.1 0.10
2 2.1 0.20
3 2.7 0.26
(1)图甲电路开关闭合后,电压表、电流表出现的现象是 ,判断电路存在故障。
(2)请帮忙找出图中错误的连线并画“×”,再补一根导线,使电路连接正确。
(3)依次改变定值电阻R的阻值,读取并记录相应电流值,根据实验数据在图乙的I﹣R坐标系中描绘出曲线A,并得出结论:电压一定时,电流与电阻成反比。小东认为也可以将每次实验时记录的电流值和对应的变阻器Rp阻值也在图丙中描成点,连成曲线B。请判断曲线B与曲线A有无交点并说明理由 。
【实验二】探究“电流与电压的关系”
小组同学选择10欧定值电阻继续探究“电流与电压的关系”时,移动滑片多次实验得到相关数据如图丙。处理数据后发现不能得到与书本中一样的结论,讨论后认为是测量过程中某个电表没有调零。
(4)请推测:这个电表在未连入电路前的指针偏转情况可能是 。
【解答】解:(1)小组同学连接的电路如图甲所示,电压表串联在电路中,电流与电阻并联,电阻短路,因电压表内阻很大,故电流表没有示数;电压表与电源连通测电源电压,故电压表有示数;
(2)实验中,电压表与电阻并联,电流表与电阻串联,改正后如下所示:
(3)因为电源电压不变,而定值电阻的电压保持不变,滑动变阻器的电压也不变,根据串联分压规律知,因而各次实验中,定值电阻和滑动变阻器的阻值倍数关系保持不变,因而对每一个电流值,变阻器RP的阻值始终是定值电阻的阻值倍数不变,则把每次实验时记录的电流值和对应变阻器RP的阻值,在图丙坐标系中描成点,将这些点绘成曲线B,发现曲线B与曲线A平行,因而两者无交点;
(4)定值电阻的阻值为10Ω,即电压和电流之比为10Ω,造成数据不准的原因有两种可能:一是电流表少读了0.01A,即电流表未连入电路前的指针偏转情况可能是A;二是电压表多读了0.1V,即电压表未连入电路前的指针偏转情况可能是D。故AD符合题意。
59.某班同学探究电流与电压和电阻的关系。
(1)在实验电路的设计环节,同学们设计出如图甲所示两种电路。经讨论,大家一致认为图1比图2电路更好,理由是: 。
(2)用乙图所示的电路探究“电压一定时,电流与电阻的关系”,电源电压6伏保持不变,滑动变阻器的规格是“50欧1安”,阻值为10欧、20欧、30欧、40欧的电阻各一个,满足测量需求的电流表,电压表各一个。
①为了能够利用上述4个定值电阻,顺利得到4组I、R数据,完成实验,所保持不变的电压U0的取值可选 (可多选)。
A.1伏
B.2伏
C.3伏
D.4伏
②如图乙连接好电路,闭合开关后发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则电路的故障可能是 。
A.R断路
B.R短路
C.R1 断路
D.R1 短路
③排除故障后,重新开始实验。实验过程中,测出通过10欧电阻的电流并记录后,断开开关S,将电阻更换为20欧,再闭合开关S,他接下来的操作是 。
【解答】解:(1)由图可知,图1有滑动变阻器,滑动变阻器可改变电阻两端的电压和通过的电流,便于多次测量,寻找电流与电压和电阻关系的普遍规律,因此图1比图2电路更好;
(2)①由图乙可知,电流表选用大量程,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,即电路中最大电流为1A,当电路中电流最大,定值电阻阻值最小时,定值电阻两端电压最大,定值电阻两端最大电压为:
UV大=I大R定小=1A×10Ω=10V,而电源电压为6V,故定值电阻两端最大电压为6V;
研究电流与电阻的关系,要控制电压表示数不变,滑动变阻器与定值电阻串联,设电压表示数为UV',根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压:
U滑=U总﹣UV'=6V﹣UV',
根据分压原理有:,
即①,
因电压表示数UV'为定值,由①式知,方程左边为一定值,故右边也为一定值,故当定值电阻取最大时,滑动变阻器连入电路中的电阻最大,由①式得:
,
解得电压表的示数:UV'≈2.7V,即为完成实验,电压表的最小电压为2.7V;
故为顺利完成4次实验,定值电阻两端的电压需要控制在2.7~6V范围内,故选:CD;
②如图乙连接好电路,闭合开关后发现电流表无示数,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即电路的故障可能是R断路,故选:A;
③实验中,当把10Ω的电阻换成20Ω的电阻后,根据分压原理,电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,要增大滑动变阻器电阻阻值,故向右移动滑动变阻器的滑片P,直至电压表示数与之前实验相同。
故答案为:(1)滑动变阻器可改变电阻的电压和通过的电流,便于多次测量,寻找电流与电压关系的普遍规律;(2)①CD;②A;③向右移动滑动变阻器的滑片P,直至电压表示数与之前实验相同。
60.某小组同学准备探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”,实验器材有:干电池2节,滑动变阻器(“20Ω 1A”)、电流表、电压表、开关各一个,不同阻值的定值电阻及导线若干,图甲是他们连接的实验电路。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到 (填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关后,他们移动滑动变阻器的滑片至某一位置,电压表示数为0.7V,电流表示数如图乙所示,接着继续探究,把所测数据填在了下表中。
①图乙中电流的示数为 A。
②图丙是以电流I为纵坐标、电压U为横坐标建立的平面直角坐标系,请根据他们所测数据,在坐标系中描点,画出I﹣U图像,并标记为a。
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 0.7 1 1.1 1.5 1.7
电流I/A 0.18 0.20 0.26 0.30
(3)图丙中b、c、d三条I﹣U图像,是其他组同学选择5Ω、10Ω和20Ω)的定值电阻,按图甲电路测量数据所画。
①单独分析图丙中每条I﹣U图像,可以得到的结论是 。
②该小组同学还发现了“当导体两端电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比”这一规律。为了验证这一规律,该小组同学选择了5Ω、10Ω和20Ω的定值电阻,准备分别接入图甲电路,测量电流进行探究,有同学提议:既然探究时需要保持电阻两端电压不变,图甲中可以不用连接滑动变阻器和电压表。他们按照提议分别将三只电阻由小到大接入电路,闭合开关后,读出电流表示数分别为0.34A,0.21A,0.12A,发现无法验证规律。于是他们计划仍按图甲进行探究,分析测量数据后,选定准备加在电阻两端的电压值U。为确保完成验证,下列电压值U的范围可以是 。
A.1.5V<U≤3V
B.1.3V<U<1.68V
C.1.3V<U≤2.4V
D.1.68V<U<2.4V
【解答】解:(1)据题意可知,闭合开关前,滑片必须处于最大阻值处,即应将滑动变阻器的滑片P移到B端;
(2)①图乙中电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流表的示数为0.22A;
②图丙是以电流Ⅰ为纵坐标、电压U为横坐标建立的平面直角坐标系,根据他们所测数据、在坐标系中描点,画出I﹣U图象,并标记为a,如下所示:
(3)①单独分析图丙中每条I﹣U图象,因为过原点的直线,故可以得到的结论是电阻一定时,电流与电压成正比;
②根据欧姆定律I有U=IR,3次实验中电阻的电压分别为1.7V、2.1V和2.4V,都小于电源电压3V,是因为电源有内阻,设电源本身的电压为E,对外(R与R′串联)提供的电压为U,根据串联电路的规律及欧姆定律可得电路的电流:I,
R与R′两端的电压为U(R+R′),则,
对外提供的电压U的倒数与串联电阻的倒数为一次函数的关系,即kb,
根据选择了5Ω和10Ω的定值电阻时,电源内阻之外的电阻获得的电压分别为1.7V和 2.1V,
将已知量代入上式有:;;
解方程组得:k10Ω,b,
故这个一次函数为:)×10Ω,
按图甲实验,因要控制当电阻的电压值U为一定值,根据串联电路电压的规律,变阻器的电压也为一定值,由分压原理可知定值电阻和变阻器的电压之比为一定值,故当电阻20Ω时,变阻器连入电路的电阻最大为20Ω,这时的总电阻为40Ω,代入上式得:)×10Ω,
解得U=2.6V,变阻器接入电路的阻值与电阻的电阻相等,由分压原理可知电压表示数为1.3V;
当电阻最小为5Ω时,电路的电流最大,变阻器连入电路的电阻最小,此时电压表有最大值,
当变阻器电阻连入电路中的电阻为0时,将5Ω代入这个关系式有:)×10Ω,解得U=1.7V,
故为确保完成验证,则这个电压值U的范围为1.3V<U<1.7V,故选B。
故答案为:(1)B;(2)①0.22;②如上图所示;(3)①电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比:②B。
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八上期末考点大串讲
经典题
阿基米德原理
1.(2024秋 龙湾区期中)质量相同的实心铝块A为长方体,B为梯形,C为正方形,D为圆球体,如图所示,且C的表面很光滑与容器底密闭接触,在这四种情况下( )
A.A所受的浮力最大
B.B所受的浮力一定比A小
C.A所受的浮力最小,B、C、D浮力是一样大的
D.A、C所受的浮力都小于B,C所受的浮力为零
2.(2024秋 杭州期中)如图所示,两只完全相同的容器分别装等质量的水放在台秤上,用细线悬挂着质量不同、体积相同的实心铅球和铝球,逐渐将它们全部浸没在水中(球未接触容器底,水未溢出),此时台秤甲、乙示数分别为N1和N2,绳的拉力分别为T1和T2,已知ρ铅>ρ铝,则下列关系正确的是( )
A.N1=N2,T1>T2 B.N1>N2,T1>T2
C.N1=N2,T1<T2 D.N1>N2,T1<T2
第2题 第3题
3.(2024秋 西湖区校级月考)一个边长为a的立方体铁块从图(如图)所示的实线位置(此时该立方体的下表面恰与水面齐平),下降至图中的虚线位置,则能正确反映铁块所受水的浮力的大小F和铁块下表面在水中的深度h关系的图象是( )
A. B. C. D.
物体的浮沉条件及其应用
4.(2024秋 余姚市期中)潜水艇从海水高密度区驶入低密度区,急剧下降的过程称为“掉深”。如图,某潜水艇从a处驶入低密度海水区,“掉深”到b处。与a处相比,潜水艇在b处( )
A.受到浮力大小变小 B.受到浮力大小变大
C.排开液体重力不变 D.排开液体重力变大
5.(2024秋 西湖区校级月考)取一只空牙膏袋,一次将它挤瘪,另一次将它撑开,两次都拧紧盖子后放入同一杯水中,如图所示,则( )
A.两次牙膏袋的质量m甲和m乙的大小关系是m甲>m乙
B.两次所受的浮力F甲和F乙的大小关系是F甲=F乙
C.两次所受浮力与重力关系,F甲<G甲,F乙>G乙
D.两次排开水的体积V甲和V乙的大小关系是V甲<V乙
6.(2024秋 上城区校级月考)学习了浮力知识后,学校开展自制潜水器比赛。
【产品设计】项目小组利用硬质塑料瓶制作潜水艇,塑料瓶厚度不计,两个舱之间密封不连通,水舱与注射器通过塑料软管相连,移动注射器活塞可以实现潜水器的浮沉,模型如图甲。
【检验产品】如表为该小组制定的自制潜水艇评价量表:
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一:功能仓分区设计 生活舱和水舱独立分开,生活舱不进水且总体积占比以上 生活舱和水舱独立分开,生活舱不进水,但生活舱较小 生活舱和水舱没有独立分开
指标二:浮沉情况 水舱空气体积精准度控制一般,基本能实现沉浮 浮沉控制不准确或不能实现沉浮
指标三:成品外形 成品简洁美观 成品较复杂美观度一般 成品复杂不美观
(1)请在上面表格指标二中填入“优秀”的相应评价内容 。
(2)如图乙所示,为使潜水艇完成从B到A的上浮过程,小组同学的操作是 (填“向外推动”或“向内推动”)注射器活塞,从而排出水舱内的水,实现上浮。
(3)图乙中潜水艇从A到B下沉的过程中,其受到浮力的变化情况是 。
(4)小组同学设计了下表所示的四种生活舱和水舱体积比的方案。已知该小组同学采用的材料总质量0.7kg,体积1000cm3,最终他们根据设计要求选择 方案进行实施。
方案 生活舱总体积/cm3 水舱体积/cm3
1 720 280
2 700 300
3 680 320
4 650 350
浮力大小的计算
7.(2022秋 玉环市期末)小科在家自制了一架简易液体浮力秤,其构造如图所示。称量时,把待测物体放入秤盘,静止时液面在小筒上所指的示数就是物体的质量大小。已知小筒和秤盘的总重为1牛,小筒底面积为5×10﹣3米2。
(1)小筒上的刻度值分布是 (选填“均匀的”或“不均匀的”)。
(2)当水面对准浮力秤的“0”刻度线时,小筒受到的浮力为 牛。
(3)当把某物体放在秤盘上时,小筒浸入液体的深度为0.03米,则物体的质量为多少千克?
8.(2023秋 越城区校级月考)小才同学听了“曹冲称象”的故事后,利用所学知识制作了“水秤”模型,可方便地称量物体的质量,其构造如图所示,已知透明大筒足够深,小筒的高度为H=0.3m,底面积为S=0.02m2,小筒和秤盘总重量为30N,小筒壁的厚度可忽略不计。ρ=1.0×103kg/m3,求:
(1)如图甲所示,当秤盘上不放物体时,小筒受到的浮力为多大;
(2)该浮力秤的零刻度线应标在小筒上何处,即A点距小筒底部的距离;
(3)如图乙,在秤盘上放物体后,就可以称量物体所受重力,则该“水秤”模型最大能称量的物体重力为多少N?并写出一种增加测量范围的方式。
9.(2023秋 越城区校级月考)实验课上,老师和同学们测量盐水的密度,他们用弹簧测力计、烧杯、水(密度用ρ水表示)、金属块A、盐水以及不吸水的细线等器材完成了图中实验。
(1)要测量金属块A浸没在水中的浮力,合理的测量顺序是 (选填“①→②”或“②→①”);
(2)计算金属块A浸没在水中的浮力F= N;
(3)完成图中各项实验后分析可知:金属块A的浮力大小与 (选填“液体密度”或“金属密度”)有关;
(4)请推导出盐水的密度表达式ρ盐水= (用F1、F2、F3、ρ水表示)。
溶质的质量分数的变化
10.(2024 上城区校级三模)如图所示为蒸发硝酸钾溶液的过程,其中①→②→③为恒温蒸发过程,③→④为升温蒸发过程,②溶液恰好为饱和状态,下列溶质质量分数与蒸发过程描述正确的是( )
A. B. C.D.
11.如图为某固体饱和溶液浓度随温度变化的曲线。该固体从溶液中析出时不会带结晶水。M、N两点分别表示该固体形成的两份溶液在不同温度时的对应的浓度值。当条件改变时,M、N两点的位置可能也随之变化,其中判断错误的是( )
A.都升温10℃后,M、N点均水平向右移
B.都降温10℃后,M点沿曲线向左下移,N点向左平移
C.恒温下加水稀释,M、N点均不动
D.恒温下蒸发溶剂,M点不动,N点先向上移至曲线再不动
12.实验室有A、B两瓶失去标签的硝酸钾溶液,溶质质量分数分别为8%和25%,小科同学设计了三种实验方案来区分这两杯硝酸钾溶液。
【查阅资料】硝酸钾的溶解度随着温度的升高而明显增大:0℃时,硝酸钾溶解度为13.3克,硝酸钾饱和溶液的溶质质量分数为11.7%。
【方案1】分别取适量的A、B两瓶硝酸钾溶液于甲、乙两烧杯中,用同一支密度计分别测量(如图)。据图分析,甲烧杯中密度计所受浮力 乙烧杯中密度计所受浮力(选填“大于”、“等于”或“小于”);甲杯溶液是质量分数为 (选填“8%”或“25%”)的硝酸钾溶液。
【方案2】从A、B两瓶中分别取等质量的硝酸钾溶液于两个烧杯中,分别向两杯溶液中边搅拌边逐渐加入过量的等质量硝酸钾,充分溶解后再过滤、干燥、称量,得到滤渣质量较小的是溶质质量分数为 (选填“8%”或“25%”)的硝酸钾溶液。
【方案3】从A、B两瓶中分别取等质量的硝酸钾溶液于两支试管中,将两支试管置于盛有冰水混合物的烧杯中,试管中出现 (填现象)的是溶质质量分数为25%的硝酸钾溶液。
一定溶质质量分数的溶液的配制
13.(2023秋 仙居县期末)小科和小明同学在实验室分别用以下两种方法配制100克溶质质量分数为10%的氯化钠溶液。请回答:
(1)方法一中的“溶解”和方法二中的“混匀”,都要用到的玻璃仪器是 。
(2)方法一中,小科在称量氯化钠固体时,发现指针向右偏转,接下去他的具体操作是 。
(3)方法二中,小明用量筒量取水时俯视读数,其他操作均正确,则所配溶液中溶质的质量分数 10%(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
14.(2023秋 东阳市期末)实验室配制100g溶质质量分数为6%的氯化钠溶液。实验操作如下:
(1)正确的实验操作顺序是 (填序号)。
(2)称量氯化钠质量完毕取下砝码时,发现有一个砝码缺损了一个角,若其他操作步骤正确,则所配制氯化钠溶液的溶质质量分数 6%(选填“大于”“小于”或“等于”)。
15.(2023秋 越城区校级期中)某校进行了学生科学实验操作竞赛,其中一竞赛题为:“粗盐配制100g 10%的氯化钠(NaCl)溶液”。该实验的部分操作如下图所示。请回答下列问题:
(1)操作①、②、③依次为图甲中的 (填字母)。
(2)用上述实验所得氯化钠(NaCl)晶体配制溶液
①称量时出现了左盘上翘的现象(如图乙),接下来的操作应该是 。
②以下操作会使所配制的氯化钠溶液溶质质量分数偏小的是 。
A.氯化钠固体中含有不溶性杂质
B.称量氯化钠时,用了生锈的砝码
C.量取水时,仰视量筒读数
D.一开始搅拌时,有部分液体溅出
E.将配好的溶液倒入刚用蒸馏水润洗过的细口瓶中
大气压强的测量
16.(2024秋 宁波期中)某科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值,实验步骤如下:
(1)把注射器的活塞推至注射器简的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是 。
(2)如图1,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器,当注射器中的活塞刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数为6N。
(3)如图2,用刻度尺测出注射器全部刻度的长度后,计算活塞的横截面积。
(4)同学们发现测量结果偏大,请分析,该实验过程中导致误差的原因 。
(5)针对以上实验的误差,小明对该实验进行了改进采用了图示3装置,将该注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通过水平细线与烧杯相连,向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得杯与水的总质量为4.1kg;然后从烧杯中向外缓慢抽水,当抽出2.2kg水时,活塞又开始向右滑动,此时所测大气压的值应为 Pa。
17.(2024 拱墅区校级一模)某校拓展研究小组同学想利用如下实验方案一粗略测量某地大气压的值,装置如图甲所示:
步骤一:把注射器的活塞推至注射器针筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔;
步骤二:如图所示,用细线拴住注射器活塞颈部,使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动针筒,当活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为F;
步骤三:读出注射器针筒上有刻度部分的容积V;
步骤四:用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。
根据以上实验步骤,研究小组同学发现测量结果误差比较大,综合分析后,找出了下列可能的原因:①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体;②活塞与注射器筒壁间有摩擦。
回答下列问题:
(1)注射器顶端装针头处空气无法排尽,这将会使测量结果偏小。同学们联想到去医院打针时的情景,改进方法将注射器内空气排尽。他们的方法是 。
(2)方案一测量过程中活塞与注射器筒壁间有摩擦,会使测得的大气压值 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
在实际操作中,同学们发现除上述两个原因会引起测量结果出现误差外,我们还很难准确读取弹簧测力计的示数,于是他们对测量方案进行了改进,设计了实验方案二,其实验装置如图乙所示。
①按改进方法将注射器内空气排尽,用橡皮帽封住注射器的小孔;
②向烧杯中缓慢加水,当活塞向左匀速滑动时,测得烧杯和水的总重为G1;
③然后 ,当活塞向右匀速滑动时,测得烧杯和水的总重为G2;
④测得活塞面积为S;
⑤计算大气压值p。
(3)将方案二中的实验步骤③补充完整。
(4)利用方案二,本次测量的大气压值p= (用方案二步骤中的字母表示)。
沸点及沸点与气压的关系
18.(2023秋 海曙区校级期中)如图为压力锅的示意图,锅盖上有一个空心柱为排气孔,空心柱上带有一个帽子为限压阀。当压力锅内气体的压强超过安全值时,锅内的气体会顶起限压阀逸出一部分,使锅内气体压强减小,保证压力锅安全使用。某压力锅排气孔横截面横截面积为10mm2,限压阀的质量为100g,标准大气压取1.0×105Pa。
(1)据图分析,1标准大气压时,水的沸点为 。
(2)该压力锅在海拔达4000m的地方烧水,该地的气压为60kPa,当水烧开时水的温度大约是多少摄氏度?
(3)若想在海拔4000m高的地方将水烧开至120℃,请问应更换多少质量的限压阀?
19.小华家的高压锅锅体横截面积为480cm2,排气孔横截面积为10mm2。小华不慎丢失了锅的限压阀,当他到商店购买时售货员告诉他,生产这个锅的厂家提供的限压阀有两种,孔径相同,质量分别为100g和60g。
(1)说明书上标有:当大气压为1×105Pa时,该锅内最高温度达115℃。根据图中水的沸点与气压的关系图像,在1标准大气压下,锅内气体压强最高可达多少帕?
(2)请你根据说明书给出的数据,通过计算说明,小华应该买哪一种限压阀?
(3)高压锅的工作原理是,并请你说明如果买另一种限压阀,使用时会出现什么问题?
植物的感应性
20.(2023秋 义乌市校级月考)荷兰科学家温特于1928年把燕麦胚芽鞘尖端切下,放在琼脂薄片上,约1~2 h后移去胚芽鞘尖端,将琼脂小块放在去顶的胚芽鞘一侧,然后置于黑暗条件下培养,胚芽鞘逐渐向放置琼脂小块的对侧弯曲生长(如图)。该实验结果不能直接证明的问题是( )
A.胚芽鞘顶端能产生影响生长的物质
B.单侧光使该物质在胚芽鞘内呈不均匀分布
C.该物质能促进胚芽鞘的生长
D.影响生长的物质自顶端向下运输
21.小妍欲研究环境因素对植物生长的影响,在墙壁上固定一个装置,装置内的幼苗种植在以铁丝固定的湿棉花上,并在地上放置光源照射此幼苗。经过一段时间后,幼苗会朝着固定的方向生长,如图所示。下列解释合理的是( )
A.此实验说明茎只具有背地效应
B.此实验说明茎只具有向光效应
C.此实验说明茎背地效应大于向光效应
D.此实验说明茎向光效应大于背地效应
22.生长素的发现经历了许多科学家的一系列实验(实验材料为燕麦胚芽鞘),请认真分析、回答:
(1)A、B实验的推论是:燕麦胚芽鞘具有 性。
(2)若要证明感受光刺激的部位是尖端,则应选的实验组合是 。
(3)E、F实验的推论是: 。
(4)预测实验H的现象是 。
23.(2022秋 鹿城区校级期中)如图甲是能捕捉昆虫的猪笼草。猪笼草在新加坡、曼谷分布广泛,图乙是新加坡、曼谷气温年变化曲线和降水量柱状图。
(1)当有昆虫落入猪笼草的捕虫囊,囊口的囊盖就会合上,这属于植物的 (选填“感性”或“向性”)运动。
(2)根据猪笼草的分布特点,推测适宜猪笼草生长的气候条件可能是 。
产热和散热平衡
24.(2022秋 乐清市校级期中)骆驼被称为沙漠之舟,其体温昼夜的变化较其它哺乳动物要大,变化幅度如图所示。下列关于骆驼体温的叙述中错误的是( )
A.骆驼体温在35~40℃之间变动
B.骆驼体温在16时左右达到最高值
C.骆驼在8时至12时产热量等于散热量
D.骆驼在16时至20时产热量小于散热量
25.(2022秋 椒江区月考)哺乳动物体温恒定,能应复杂的环境,如图甲表示脑干参与哺乳动物体温平衡的部分调节过程,图乙表示动物散热量随体重的变化。
查阅资料:
(1)北极熊体型很大,体重800千克,一次能吃40千克的东西。
(2)北极熊有厚厚的毛皮和脂肪层:它们的熊毛看似白色,其实是半透明的,体毛很长,且被一层油脂覆盖;北极熊的皮肤是黑色。
(3)北极熊的耳和尾都很小。
请利用上述资料及图象结合体温调节知识,解释北极熊是如何维持体温恒定的。
26.(2022秋 椒江区校级期中)2021舟山群岛马拉松在普陀大剧院鸣枪起跑。设全程马拉松、半程马拉松、健身跑(约5km)、家庭跑(约2km)等四个项目,赛事规模16000人。
(1)选手在比赛中会出现气喘吁吁、全身冒汗现象,此时皮肤下的血管处于图甲中的 (选填“A”或“B”)状态。
(2)图中能表示选手在比赛中体温随时间变化的曲线是 (选填“a”或“b”)。
画电路图
27.(2021秋 天台县期末)生产生活或科学研究当中,经常需要我们设计电路。
(1)某小组要研究物质导电能力的实验,请在方框1中画出相应的电路图;
(2)有一种智能锁,需要通过“密码+人脸”两次识别成功才能开锁。密码识别成功时仅S1闭合,灯L发光,照亮人脸进行识别;人脸识别成功后S2闭合,电动机工作,开锁成功。请在方框2中画出符合要求的电路图。
28.(2023秋 西湖区校级月考)根据实物图并画出对应的电路图。
29.(2023春 北仑区校级期中)根据如图所示的实物图,在框中画出电路图。
串、并联电路的设计
30.(2023秋 衢江区期末)小峻参加青少年科学素养大赛,设计了《自动火灾报警器》。报警器中有热敏电阻R和保护电阻R0,其中R的阻值随温度升高而减小,当火灾发生时,温度升高,导致电表示数变大而触发报警装置。如图中能实现上述功能的电路图是( )
A. B.
C. D.
31.(2023秋 上城区期末)如图为家用真空封口机,可对食物进行真空包装。若S断开,电热丝和抽气机都不工作;当S闭合,真空包装机抽出塑料袋内的气体;而后S1闭合,电热丝加热对塑料袋口进行密封。以下哪幅电路图满足上述要求( )
A. B.
C. D.
32.(2023秋 仙居县期末)小金想要设计一款能同时测量身高、体重的装置,要求电压表、电流表分别显示身高和体重,且电压表、电流表的示数分别随身高、体重的增大而增大,其中压敏电阻R的阻值随压力变化的关系如图所示。下列电路设计最合理的是( )
A. B.
C. D.
33.(2023秋 长兴县期末)电动自行车轻便、节能、环保。请回答下列问题。
(1)骑车前需要将图1中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,但不会行驶,这车钥匙实质相当于简单电路中的 元件。
(2)如图2是电动自行车的局部电路图,给它充电时,电瓶相当于 (选填“电源”或“用电器”)。
(3)电动自行车左右两刹车手柄中各有一只开关S1和S2;在行驶中用任一只手柄刹车时,该手柄上的开关立即断开,电动机停止工作。以下电路符合要求的是 。
电路的动态分析
34.(2023秋 东阳市月考)如图所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,电源电压不变,闭合开关S1、S2,两电表均有示数。若断开开关S2,则( )
A.电流表的示数变大,电压表的示数变小
B.电流表的示数变小,电压表的示数变大
C.电流表和电压表的示数都变小
D.电流表和电压表的示数都变大
35.如图所示电路,电源电压保持不变,R1为定值电阻。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中,关于电压表和电流表的示数变化,判断正确的是( )
A.电压表示数不变,电流表示数变大
B.电压表示数不变,电流表示数变小
C.电压表示数变大,电流表示数不变
D.电压表示数变大,电流表示数变大
36.小料设计了一种如图所示酒精测试仪的电路。图中R为定值电阻;Q为酒精气敏元件,它在电路中的作用相当于一个可变电阻,其阻值随被测酒精气体浓度的增大而减少。电源电压恒定不变,闭合开关S,当气敏元件所测酒精气体的浓度增大时,下列判断中正确的是( )
A.电压表示数变小
B.电压表与电流表示数比值变大
C.电流表示数变小
D.电压表与电流表示数比值不变
37.如图所示电路,电源电压保持不变,R1为定值电阻。闭合开关S,滑动变阻器R2的滑片P向右滑动的过程中,关于电压表和电流表的示数变化,判断正确的是( )
A.电压表示数不变,电流表示数变大
B.电压表示数不变,电流表示数变小
C.电压表示数变大,电流表示数不变
D.电压表示数变大,电流表示数变大
影响电阻大小的因素
38.(2021秋 平阳县校级期末)在图示电路中,电流表和电压表均为理想电表,则下列判断中正确的是( )
A.RAB=RBD,且RBC最大,RAC最小
B.RAB=RCD,且RBC最大,RAC最小
C.RAC=RCD,且RBC最大,RAD最小
D.RAC=RBD,且RBC最大,RAD最小
39.(2023秋 临海市月考)某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系,他们取一段粗细均匀的金属丝拉直连接在A、B接线柱上,在金属丝上安装一个可滑动的金属夹P。实验室还提供了下列器材:电压表、电流表、电池组(电压3V)、滑动变阻器(20Ω 2A)、刻度尺、开关和导线若干。
(1)为了测量经过AP段的电流,他们连接了如图甲所示的电路,请用笔画线代替导线,把图中还没有连接的一根导线接上,使电路完整。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最 (选填“左”或“右”)端。
(3)某次实验中测得电压表的读数为2.0V,电流表指针偏转如图乙所示,此时电流表读数是 。
(4)实验中移动金属夹P,分别测得AP段的长度上和对应的电阻值R,数据如表:分析表中数据,可知R与L的关系是 。
L/cm 15 30 45 60 75
R/Ω 2.5 5 7.5 10 12.5
(5)王小强同学认为,由于电源电压没有超过电压表所选量程,因此在闭合开关前,可以将变阻器的滑片置于任意位置。你认为他的想法是否正确,说明理由: 。
40.(2022秋 椒江区月考)探究影响导体电阻大小的因素,小明做出了如下猜想:导体的电阻可能与①导体的长度有关、②导体的横截面积有关、③导体的材料有关。如图所示,演示板上固定有A、B、C、D四根合金丝,长度关系为A=C=D<B,横截面积关系为A=B=D<C;A、B、C均为镍铬合金丝,D为锰铜合金丝。将导线M、N分别接在同一根合金丝两端的接线柱上。
(1)按照如图所示“探究影响导体电阻大小的因素”的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察 来比较导体电阻的大小。
(2)为了验证上述猜想①,应该选用编号 两根电阻丝分别接入电路进行实验。
(3)分别将A和D两电阻丝接入上图电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是当长度和横截面积相同时,导体电阻跟 有关。
41.小明设计了如图甲所示的电路图,做“探究导体电阻大小与导体长度的关系”的实验,在A、B间接入下表中待研究的电阻丝,电源电压U恒定,忽略温度对灯丝电阻的影响(图中R表示不同的电阻丝)。
序号 材料 长度 横截面积
1 锰铜合金丝 L S
2 镍铬合金丝 L S
3 镍铬合金丝 L 2S
4 镍铬合金丝 2L S
(1)小明应选择序号为 (填序号)的两根电阻丝来探究导体电阻大小与导体长度的关系。
(2)为粗略判断A、B两点间导体电阻的大小,可观察 。
(3)另有小丁、小英两位同学分别对小明的电路作了如下的改进:小丁把灯泡更换为电流表;小英在原电路中再串联接入一个电流表。小明思考后认为小英同学的改进更好一些,你认为他的理由是 。
(4)小明继续用上述电源设计了图乙所示的电路图,来探究导体电阻大小与导体长度的关系。他选择两根电阻丝分别接入R1、R2所在位置。他只要通过比较 就可以判断R1、R2的阻值大小。
欧姆定律
42.(2023秋 绍兴月考)某校开展自制电子拉力计设计项目化学习评比活动,其中部分评价量表如表所示:
评价指标 A档(5分) B档(3分) C档(1分)
指标一 (电表示数与待测拉力的相关性) 电表示数与待测拉力成正比 电表示数随待测拉力的增大而增大 电表示数不能随拉力的变化而变化
指标二 (电子拉力计的准确性) 误差不超5% 误差不超10% 误差超过10%
图甲为小科的电子拉力计方案设计,硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(P与R1间的摩擦不计),拉环没施加外力时,滑片P指向a处。测量时,对拉环施加一定外力,滑片P向右移动x,弹簧弹力增加F,待滑片P稳定后闭合开关S,就能从已标注相应拉力值的电压表刻度盘上读出待测拉力大小。电源电压U恒为5V,定值电阻R0的阻值为10Ω,电压表量程为0﹣3V,粗细均匀的电阻丝R1总长为20cm,其阻值随长度变化如表所示。F与x的关系如图乙所示。
电阻丝R1阻值与长度变化关系
电阻丝的长度(cm) 0 5 10 15 20
电阻丝的阻值(Ω) 0 10 20 30 40
(1)当拉环不受拉力时,滑片P处于a端,闭合开关后电压表的读数为 V。
(2)求该电子拉力计可测拉力的最大值(写出计算过程)。
(3)结合评价量表,判断小科的方案设计在指标一能得多少分,并写出得分的依据。
43.(2024春 宁海县期中)如图所示,电源电压U保持不变,当开关S、S1闭合时,电压表的示数为6V,电流表的示数为0.3A,R2的阻值为 Ω;当开关S闭合,断开S1时,电压表的示数为2V,电路中的电流为 A。
44.(2023秋 金东区期末)如图所示的电路中,灯泡L标有“12V 0.4A”(正常发光时的电压、电流),电源电压保持不变。当滑片P移到中点时,L正常发光;当滑片P移到最右端时,电压表示数变化了3V(设灯泡的电阻不随温度变化)。则电源电压为 伏,滑动变阻器最大阻值为 欧。
45.(2023秋 嘉兴期末)热敏电阻的电阻会随温度的改变而改变,可分为两类,正温度系数热敏电阻器的阻值随温度的升高而增大,负温度系数热敏电阻器则相反。小嘉将一个热敏电阻R1和一个定值电阻R2连接成如图所示电路。在对热敏电阻R1加热的过程中,观察到电流表示数逐渐变大,则R1属于 热敏电阻器(选填“正温度系数”或“负温度系数”)。定值电阻R2在电路中的作用是 。
46.(2023秋 鹿城区期末)如图a所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关S,调节滑动变阻器,电压表的示数随电路中电流的变化的图像如图b所示,根据图像的信息可知:图像 (填“甲”或“乙”)是电压表V1变化的曲线,电阻R1的阻值是 Ω;当电路中的电流为0.25A时,R1与R2的比值为 。
十五.伏安法测电阻(共4小题)
47.(2024 余姚市校级四模)小明在“研究小灯泡的电阻”实验中,按如图所示电路图连接电路,闭合开关后发现小灯泡不发光,电流表示数为零,电压表示数接近电源电压,出现此故障的原因可能是 断路;小明找出并排除此故障后,闭合开关发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都只能微弱发光,且电流表、电压表示数均不变,则此故障的原因最有可能出现在 。(均选填电路图中的元件符号)
48.(2024春 嘉善县期末)在伏安法测小灯泡电阻的实验课上,细心的小明发现:当小灯泡两端电压变化时,小灯泡的电阻也随之改变。针对该现象,小明提出了两种猜想,猜想一:小灯泡的电阻随两端电压的变化而变化。猜想二:小灯泡的电阻随灯丝温度的变化而变化。
他按如图甲所示电路来验证猜想,具体步骤如下:
①取小灯泡内灯丝连接成如图甲电路,在水槽中加入0℃的绝缘油,将灯丝完全浸没。
②闭合开关,移动滑动变阻器滑片,进行多次测量,记录数据。
③断开开关,将水槽中的物质分别换为50℃、100℃的绝缘油,重复步骤②。
④将测得的数据绘制成如图乙所示图像。
(1)用笔画线代替导线将图甲实物图连接完整。根据你连接的电路,当滑动变阻器的滑片往左移时,电流表示数将 。
(2)根据图乙数据可知,当温度升高时,灯丝的电阻随温度的升高而 ,你还可得到 的结论。
49.(2023秋 吴兴区期末)厚膜电阻是一种被广泛应用于高温电子设备中的定值电阻,具有耐高温的特性。小实想测定某一型号的厚膜电阻的阻值大小,设计如图甲实验。连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,测量并记录实验数据如表所示。
实验次数 电压(伏) 电流(安)
1 4.9 0.1
2 9.8 0.2
3 0.25
(1)请完成实物图甲的连接(要求滑动变阻器滑片在最左端时阻值最大)。
(2)请根据图丙,第三次实验的电压是 V。
(3)分析表中数据,请写出得出厚膜电阻阻值的方法 。
(4)查阅资料发现:该厚膜电阻材料为导电金属陶瓷,滑动变阻器金属丝材料为镍铬合金丝,两种材料电阻随温度变化如图乙所示。保持滑片不变,开关闭合一段时间后,小实发现电压表示数减小,请解释其原因 。
50.(2024 临平区校级模拟)为了测定电阻R的阻值,小明根据甲图所示电路进行实验,电源电压为4V。
(1)闭合开关后,移动滑动变阻器滑片,发现电压表示数不变,电流表示数始终较小,则电路中的故障可能是 。
(2)实验步骤如下:①排除电路故障后,断开开关,连接好电路;②将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处;③闭合开关,读出被测电压表和电流表的示数,并记录在表格中;④改变滑动变阻器的阻值,重复步骤③两次;⑤将三组数据分别代入R。此处的滑动变阻器的作用是 。
(3)实验过程中,小明将测得的数据绘制成如图乙所示的图像。分析图乙可知,他所选择的滑动变阻器是 。
A.10Ω 2A B.15Ω 2A C.20Ω 0.5A
特殊方法测电阻
51.(2024 宁波自主招生)有一内阻约在1000Ω~2000Ω之间的电流表,因年代久远标度值已看不出,仅有刻度,某同学利用下表所列器材、若干导线和电键等元件设计了一个测量该电流表内阻的电路,如图为已完成部分线路连接的实物连接图。
编号 器材名称及技术指标
A 待测电流表
B 电源E(电压未知)
C 电阻箱RA(0~9999Ω)
D 滑动变阻器R1(0~20Ω,1A)
(1)请用笔线代替导线完成实物连接图;
(2)请完成以下实验步骤:
将电键S断开,按电路图接好各元件,使滑动片P先置于 (选填“a”或“b”)端,电阻箱阻值调为 。(选填“零”或“最大”);闭合电键S,调节滑动片P于某一位置,使电流表的指针偏转,并使指针指在 (选填“最大量程”“最大量程的三分之二”“最大量程的一半”或“最大量程的三分之一”)处;调节 (选填“滑动变阻器”或“电阻箱阻值”),使电流表的指针指在 (选填“最大量程”“最大量程的三分之二”“最大量程的一半”或“最大量程的三分之一”)处,记下 (选填“滑动变阻器”或“电阻箱”)的阻值R.即得待测电流表内阻为 。
(3)利用此方法测得的电流表内电阻 其实际的内阻(选填“大于”“小于”),造成这种误差的原因是 。
52.小明在拓展课上利用未知规格的热敏电阻设计了一支量程为32﹣42℃的电子体温计。他按图甲连接电路,其中电源电压保持6伏,R1为定值电阻,R2是可以读出阻值(0﹣9999欧)的变阻器,R3为热敏电阻,S2是单刀双掷开关。小明通过如下步骤,先测出R3在不同温度下的阻值:
①将R3放置于32℃恒温箱中,使S2与2接线柱相连,闭合S1,读出电压表示数如图乙。
②将S2与1接线柱相连,调节R2阻值至电压表示数与①相同,读出R2阻值为600欧。
③调节恒温箱温度,重复步骤①②,绘制图像丙。
根据R3阻值的变化特点,将电压表改装为温度显示仪。使用该体温计时,只需将S2与接线柱2相连,R3充分接触待测部位,便可在电压表上读出读数。
(1)图乙中电压表的读数是 伏。
(2)求定值电阻R1的阻值 。
(3)若将体温计改成普通温度计,为增大量程,可采取的措施是 。(写出1种)
53.(2024 西湖区二模)小吴利用两节新干电池、阻值分别为1Ω、1.5Ω、2Ω的定值电阻和一只电压表来探究串联电路的电压特点,实验电路如图甲,测得实验数据如下表。
序号 U1/V U2/V Uab/V
1 0.75 1.00 2.25
2 0.60 1.80 2.40
3 1.00 1.50 2.50
(1)在探究过程中,小吴更换不同的定值电阻组合进行实验的目的是: 。
(2)小吴进行了多次实验,发现Uab始终小于两节干电池的总电压(3V),他产生了质疑。查阅资料知道普通干电池内部也有一定的电阻(内阻),可将它看作一个理想电源(电压U恒定,电阻为0)与一个电阻r的串联(如图乙所示)。为了测量干电池电阻r的阻值,小吴选择了适当器材,设计了实验方案,电路图如图丙。请你写出实验步骤(测得数据用字母表示):
① ;
②计算出结果:r= 。(用相应字母表示的代数式)
(3)由于新干电池的内阻较小,因此我们在平时使用时通常忽略不计,这种抓住主要因素,忽略次要因素的方法叫做理想模型法。请举出一个科学实验,采用这种理想模型法并指出实验中忽略的次要因素。例: 。
54.某科技小组同学发现实验室有一只标有“xkΩ”的电阻(x为模糊不清的一个数字),为了测出这只电阻的阻值,他们进行了如下探究:
(1)首先设计的实验电路如图1所示,使用的器材有:两新干电池待测电阻Rx电压表V(0~3V、0~15V量程)电流表A(0~0.6A、0~3A量程)滑动变阻器(标有“50Ω 1A”)、开关、导线若干。试验后发现,该方案无法测出电阻Rx的值,其主要原因是 。
(2)经讨论后他们利用原有器材并补充适当的器材,重新设计测量电阻Rx的实验方案。小李设计的电路图如图2所示,其中定值电阻R0=2kΩ.他连接电路后,闭合S1,断开S2,想先测出电源电压,但读出电压表示数U=2V,与两节干电池能提供的电压相差很大。请教老师后才知道,电压表相当于一个能显示自身两端电压的定值电阻。则根据小李的测量数据和电源电压(取3V),可估算出电压表自身的电阻为 kΩ。
(3)小组其他同学设计如图3所示的实验电路来测量电阻Rx,其中电源电压为U,定值电阻为R0。具体操作如下:先将开关S2接上方,电压表示数为U1,再将开关接下方,电压表示数为U2,请根据以上操作,写出Rx的表达式(用已知字母表示) 。
胰岛素与血糖含量
55.为验证胰岛素具有降低血糖含量的作用,以正常小鼠每次注射药物前后小鼠症状的变化为观察指标,对实验组小鼠正确的注射顺序是( )
A.先注射胰岛素溶液,后注射葡萄糖溶液
B.先注射生理盐水,后注射胰岛素溶液
C.先注射葡萄糖溶液,后注射胰岛素溶液
D.先注射生理盐水,后注射葡萄糖溶液
56.一般情况下,正常人的血糖基本上维持在90毫克/100毫升。如图所示,是甲、乙二人进食前后血糖含量变化曲线。据图回答下列问题。
(1)由图可知,甲、乙二人中, 人的血糖不正常,可能患有糖尿病;
(2)甲曲线中MN段血糖含量下降非常缓慢,其主要原因是 。
57.甲、乙两人在正常进餐后,4小时时测定的血糖含量乙为0.14%,甲为0.1%.然后给甲、乙两人分别喝下等量的同一浓度的葡萄糖溶液,并每隔半小时测定一次血糖含量,所得结果如右图中的曲线所示。请回答:
(1)血糖含量正常值在 左右,由此可判断甲、乙两人中乙是病人,患的可能是 病。
(2)甲、乙两人在饮用葡萄糖液后的1小时内,血糖含量显著增高的原因是 。
(3)甲饮用葡萄糖液1小时后,血糖含量迅速下降,这与其体内分泌的 有关。
(4)乙在饮用葡萄糖溶液1小时后,血糖浓度也下降,但乙血糖浓度下降不同于甲的另一条途径是 排出了体外。
探究电流与电压、电阻的关系
58.(2023秋 东阳市期末)研习小组同学开展了“探究电流与电阻、电压的关系”实验。器材:电源(4.5V),滑动变阻器(20Ω 1A),定值电阻R(4Ω、6Ω、8Ω、10Ω、12Ω),开关、导线若干。
【实验一】探究“电流与电阻的关系”
小组同学连接了如图甲所示的电路进行实验。
次数 电压/V 电流/A
1 1.1 0.10
2 2.1 0.20
3 2.7 0.26
(1)图甲电路开关闭合后,电压表、电流表出现的现象是 ,判断电路存在故障。
(2)请帮忙找出图中错误的连线并画“×”,再补一根导线,使电路连接正确。
(3)依次改变定值电阻R的阻值,读取并记录相应电流值,根据实验数据在图乙的I﹣R坐标系中描绘出曲线A,并得出结论:电压一定时,电流与电阻成反比。小东认为也可以将每次实验时记录的电流值和对应的变阻器Rp阻值也在图丙中描成点,连成曲线B。请判断曲线B与曲线A有无交点并说明理由 。
【实验二】探究“电流与电压的关系”
小组同学选择10欧定值电阻继续探究“电流与电压的关系”时,移动滑片多次实验得到相关数据如图丙。处理数据后发现不能得到与书本中一样的结论,讨论后认为是测量过程中某个电表没有调零。
(4)请推测:这个电表在未连入电路前的指针偏转情况可能是 。
59.某班同学探究电流与电压和电阻的关系。
(1)在实验电路的设计环节,同学们设计出如图甲所示两种电路。经讨论,大家一致认为图1比图2电路更好,理由是: 。
(2)用乙图所示的电路探究“电压一定时,电流与电阻的关系”,电源电压6伏保持不变,滑动变阻器的规格是“50欧1安”,阻值为10欧、20欧、30欧、40欧的电阻各一个,满足测量需求的电流表,电压表各一个。
①为了能够利用上述4个定值电阻,顺利得到4组I、R数据,完成实验,所保持不变的电压U0的取值可选 (可多选)。
A.1伏 B.2伏 C.3伏 D.4伏
②如图乙连接好电路,闭合开关后发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则电路的故障可能是 。
A.R断路 B.R短路 C.R1 断路 D.R1 短路
③排除故障后,重新开始实验。实验过程中,测出通过10欧电阻的电流并记录后,断开开关S,将电阻更换为20欧,再闭合开关S,他接下来的操作是 。
60.某小组同学准备探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”,实验器材有:干电池2节,滑动变阻器(“20Ω 1A”)、电流表、电压表、开关各一个,不同阻值的定值电阻及导线若干,图甲是他们连接的实验电路。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到 (填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关后,他们移动滑动变阻器的滑片至某一位置,电压表示数为0.7V,电流表示数如图乙所示,接着继续探究,把所测数据填在了下表中。
①图乙中电流的示数为 A。
②图丙是以电流I为纵坐标、电压U为横坐标建立的平面直角坐标系,请根据他们所测数据,在坐标系中描点,画出I﹣U图像,并标记为a。
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 0.7 1 1.1 1.5 1.7
电流I/A 0.18 0.20 0.26 0.30
(3)图丙中b、c、d三条I﹣U图像,是其他组同学选择5Ω、10Ω和20Ω)的定值电阻,按图甲电路测量数据所画。
①单独分析图丙中每条I﹣U图像,可以得到的结论是 。
②该小组同学还发现了“当导体两端电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比”这一规律。为了验证这一规律,该小组同学选择了5Ω、10Ω和20Ω的定值电阻,准备分别接入图甲电路,测量电流进行探究,有同学提议:既然探究时需要保持电阻两端电压不变,图甲中可以不用连接滑动变阻器和电压表。他们按照提议分别将三只电阻由小到大接入电路,闭合开关后,读出电流表示数分别为0.34A,0.21A,0.12A,发现无法验证规律。于是他们计划仍按图甲进行探究,分析测量数据后,选定准备加在电阻两端的电压值U。为确保完成验证,下列电压值U的范围可以是 。
A.1.5V<U≤3V B.1.3V<U<1.68V C.1.3V<U≤2.4V D.1.68V<U<2.4V
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