如图1所示,将透明的薄壁(厚度可忽略不计)方形水槽水平放置,固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一细光束,小彬通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象。
(1)图1水槽中未注水时可在侧壁上 处得到一个光点,注入一定量的水后,光点移至 处,这是由于光在水面处发生了光的 现象,此时入射角 角 (选填"大于""等于"或"小于" ;
(2)为使 处的光点移至 处,则应使水槽中的水量 ,若 间距离为 ,则水面高度的变化量△ (选填" "" "或" " ;
(3)如图2所示,小彬将激光笔移至虚线框内向水槽底部照射,为使光束第一次从水面射出后沿 方向传播,则激光笔照射的方向应满足的条件是 ,且激光笔照射在水槽底部的位置必须在区 (选填"①"②"或"③" 内。
小飞用图1装置来探究杠杆的平衡条件,设弹簧测力计和钩码对杠杆的拉力分别为动力 和阻力 , 和 分别表示动力臂和阻力臂。他的实验思路是改变 、 和 ,测得杠杆平衡时所需的拉力 ,来寻找 、 、 和 四个物理量之间的关系。已知实验前已调节杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的量程为 ,杠杆上每一格长 。
实验次数 |
阻力 |
阻力臂 |
动力臂 |
动力 |
1 |
4 |
33 |
30 |
4.4 |
2 |
4 |
18 |
30 |
2.4 |
3 |
4 |
7.5 |
30 |
1.0 |
(1)为便于测量力臂,弹簧测力计应沿 方向拉杠杆,并使之在 位置平衡;
(2)小飞首先保持 和 不变而改变 ,所获得的实验数据如表格所示,第1次实验中弹簧测力计示数的放大图如图2所示,则 ,此时杠杆的类型与 (选填“筷子”或“老虎钳” 相同;
(3)为获得更多组数据,小飞继续进行(2)中实验,则为能顺利完成实验,在改变阻力臂 时, 应不超过 ;完成上述实验后,小飞接下来还应进行的实验有①保持 不变而改变 ;②保持 和 不变而改变 。
在“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验中,小林选用碎纸片和酒精为燃料进行了实验。
(1)小林将天平放在水平桌面上并将游码归零后,若指针静止时位置如图1所示,则他应将平衡螺母向 端调节;图2是正确测量所用碎纸片质量时的场景,此时游码所处位置如图3所示,则他还应称量 的酒精;
(2)小林组装的实验装置如图4所示,他在器材安装中的一处错误是 ;
(3)本实验中,燃料完全燃烧放出热量的多少是通过 来反映的。
(4)正确组装实验装置后,小林用(1)中所称量的碎纸片和酒精分别进行实验,正确采集的数据如表所示,根据实验数据,小林却得出了与事实相反的实验结论:质量相同的碎纸片和酒精完全燃烧后,碎纸片放出的热量较多。你认为他在实验中最有可能遗漏的操作是 。
温度 燃料 |
加热前的水温 |
燃料燃尽时的水温 |
水温的变化 |
酒精 |
20 |
65 |
45 |
碎纸片 |
20 |
80 |
60 |
阅读短文,回答问题。
水陆两栖飞机“鲲龙”
2018年10月20日,国产大型水陆两栖飞机“鲲龙” 成功实现水上起降,如图所示。 装有4台国产 涡轮螺旋桨发动机,是国家为满足森林灭火和水上救援的迫切需要,研制的大型特种用途民用飞机,既能在陆地上起降,又能在水面上起降,是一艘会飞的船。
飞机发动机的热效率和推进效率是反映飞机性能的重要指标。发动机的热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比,推进效率是指发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与获得的机械能之比。
飞机的部分参数如下表所示:
发动机数量 |
4台 |
最大起飞质量 |
|
最大巡航速度 |
|
发动机巡航推力 |
|
发动机的热效率 |
|
发动机的推进效率 |
|
(1)“鲲龙” 在水面降落的过程中,重力势能 ,动能 。
(2)机翼外形做成上凸下平的流线型是利用了 的原理,从水面产生较大的升力。
(3) 以最大速度满载巡航 ,消耗燃油 ,燃油完全燃烧获得的内能是 ,此过程中发动机的推进效率为 。(燃油的热值为
(4)观看“鲲龙” 在水面上起降后,小明发现“鲲龙” 与普通飞机不同,机身下部制成“ ”形,除了能减小阻力外,这样设计的目的还有 。
如图甲所示是路边交通指示牌,通过横杆 、 与立柱相连,细心的小明发现路边的立柱都是空心圆柱而不是空心方柱。
(1)小明猜想可能是空心圆柱比空心方柱的抗压能力强,为此设计了下面的探究活动,如图乙所示,分别在圆纸管和方纸管上面施加压力,观察并记录纸管的形变情况,如下表所示:
压力 类型 |
3 |
6 |
9 |
12 |
圆纸管 |
完好 |
完好 |
完好 |
完好 |
方纸管 |
完好 |
完好 |
轻度瘪 |
严重瘪 |
在探究过程中,除了要保持纸管的材料、长度、横截面积相同外,还要保持纸管的 厚度 相同。小明经过多次实验验证了自己的猜想是正确的。
(2)图甲中指示牌的总质量是 ,长为 ,高为 , 间距离为 。(忽略指示牌与立柱之间的距离, 取 立柱对横杆 的作用力的方向是 ,大小是 .横杆 对立柱压力的受力面积为 ,则横杆 对立柱的压强是 .立柱固定在地面上,为了增加立柱的稳定性,最好在立柱底座的 (左 右)侧增加固定螺丝。
(3)请你写出生活中应用本实验结论的一个实例 。
在“测量小灯泡电功率”的实验中(小灯泡标有“ ”字样)。
(1)如图甲所示,正确连接电路后,闭合开关,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,灯泡都不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路故障可能是 。
(2)排除故障后,移动滑片 到某一位置时,电压表示数如图乙所示,为了继续完成实验,应将滑片 向 端移动。小明根据实验所测的数据,作出如图丙所示的图象,则小灯泡的额定功率为 。
(3)测量结束后,小明应先 ,然后拆除 上的导线,再拆除其它导线。
(4)小明对本实验进行了拓展思考,以下探究活动用该实验装置中的器材不能完成的是
.测量小灯泡的电阻
.探究串联电路电流的特点
.探究串联电路电压的特点
.探究电流与电压的关系