2017年5月5日，我国自行研制具有完全自主知识产权的新一代-优题课

2017年5月5日，我国自行研制具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机 $C 919$ 在浦东机场成功首飞。第三代铝锂合金材料在 $C 919$ 机体结构用量达到了 $8.8 %$ ，为了测量该铝锂合金材料的密度，某中学学习小组的同学们用同材料的铝锂合金材料样品做了如下实验。

（1）将天平放在水平桌面上，将游码放在标尺左端的　　处，发现指针指在分度盘中央刻度线的左侧，如图甲所示，为使横梁在水平位置平衡，应将平衡螺母向　　移动（选填“左”或“右” $)$ 。

（2）用调节好的天平测量样品的质量，操作情景如图乙所示，错误之处是：　　。

（3）改正错误后，当右盘中所加砝码和游码位置如图丙所示时，天平平衡，则该样品的质量为　　 $g$ 。

（4）在量筒内装有一定量的水，样品放入量筒前后的情况如图丁所示，则样品的体积是　　 $c m^{3}$ ，此样品的密度是　　 $kg / m^{3}$ 。

（5）该小组尝试用另一种方法测量该样品的密度，如图戊所示，他们做了如下的操作：

$A$ ：用弹簧测力计测出样品的重力为 $G$ ；

$B$ ：将样品挂在弹簧测力计下，使样品浸没在水中并保持静止（样品未接触到容器底部）读出弹簧测力计的示数 $F$ ；

$C$ ：样品的密度表达式为 $ρ_{样品} =$ 　　（用 $G$ 、 $F$ 、 $ρ_{水}$ 表示）

科目物理题型实验题难度中等

知识点：天平的使用量筒的使用固体密度的测量

小红作“测量小灯泡电功率”实验，实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω）、电流表、电压表、开关各一个、规格分别为R₁“10Ω 1A”和R₂“50Ω0.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干。

（1）小红设计了图甲所示的电路，她应选用规格为　　的滑动变阻器（选填“R₁”或“R₂”），该实验中滑动变阻器的主要作用是　　。

（2）正确连接电路后，闭合开关，若小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，原因是　　；若小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，原因是　　。

（3）排除故障后，移动滑动变阻器滑片在不同位置，小灯泡U﹣I图象如图乙所示，小灯泡的额定功率为　　W。

（4）由图乙发现灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要原因是　　。

（5）在没有电压表、只有电流表的情况下，小红增加了一只10Ω的定值电阻R并利用原有器材，也测出了额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。步骤如下：

①按照如图丙所示的电路图正确连接实物电路；

②闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电流表示数为　　A时，灯泡正常发光；

③断开开关，保持　　不变，将电流表改接在灯泡所在支路中，再闭合开关，读出电流表示数I；

④小灯泡额定功率的表达式为P_额＝　　。

如图是“探究杠杆的平衡条件”实验。

（1）实验过程中应将杠杆调节到水平位置平衡，这样做的目的是为了消除杠杆自重对实验的影响和　　；如果杠杆的右端向下倾斜，平衡螺母应向　　端调节（选填“左”或“右”）。

（2）在杠杆的左边A处挂2个相同的钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右端B处挂　　个相同的钩码。

（3）在（2）杠杆平衡的基础上，将A、B两处钩码同时减去1个，那么杠杆　在水平位置保持平衡（选填“能”或“不能”）。

（4）若用弹簧测力计在C处由竖直向上拉动改为逐渐倾斜时，为使杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计示数将　　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

小红想测量冰红茶的密度；小丽想测量一块小矿石的密度，于是二人利用已学过的相关物理知识，做了如下实验：

（1）小红利用天平（含砝码）、量筒、烧杯测量冰红茶密度，过程如下：

①她将天平放在水平台上，调节横梁平衡后如图甲所示，其操作错误是　　；

②改正错误后，用天平测出烧杯和冰红茶的质量是117g；

③将烧杯中的冰红茶倒入量筒一部分，示数如图乙所示；

④再用天平测出烧杯和剩余冰红茶的质量，砝码和游码的示数如图丙所示；

⑤请你将实验的相关数据填入如表：

杯和冰红茶的质量m₁/g	量筒中冰红茶的体积V/cm³	杯和剩余冰红茶的质量m₂/g	量筒中冰红茶的质量m/g	冰红茶的密度ρ_茶/（g•cm³）
117

（2）小丽利用弹簧测力计、矿石、水、烧杯、细线测量矿石密度，请将她的实验过程补充完整：

①用细线拴住矿石，并用弹簧测力计测出矿石的　　；

②将矿石　　在装有适量水的烧杯内，不要碰到烧杯底部和烧杯壁，并记录此时弹簧测力计的示数F；

③矿石密度的表达式为ρ_石＝　（用所测物理量的字母表示，水的密度用ρ_水表示）。

如图“探究凸透镜成像实验”，将蜡烛、焦距为10cm的凸透镜、光屏放在光具座上，调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度上，把凸透镜固定在50cm处。

次数	物距/cm	像距/cm
1	40	13.5
2	30	15
3	25	16.7
4	20	20
5	15

（1）将蜡烛放在A点，光屏放在B点，为了找到清晰的像，应将光屏向　　移动（选填“左”或“右”）。

（2）依次改变蜡烛的位置，移动光屏直到找到清晰的像，记录的数据如表所示。在1至3次实验中，所成的像为倒立的、　　的实像；第5次像距应是　　cm，此次像比第4次的像　　（选填“大”或“小”）。

（3）将蜡烛放在C点，无论怎样移动光屏都得不到烛焰的像，此实验现象可说

明　　的成像特点（“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。

（4）实验中，蜡烛燃烧不断缩短，导致光屏上的像向　　移动（选填“上”或“下”）。

在“探究水的沸腾”实验中，小红用图甲的装置做了两次实验，根据实验数据绘制了图丁所示的温度随时间变化的图象a和b。

（1）小红所用温度计是根据液体　　的规律制成的。图乙中温度计的示数为　　℃；根据图丙表格中的数据，应选用测温物质为　　的温度计。

（2）由图象可知：水的沸点是　　℃；这时的大气压　　1标准大气压（选填“大于”、“小于”或“等于”）：a和b图象说明两次实验中所用水的　　不同。

（3）由图丁中的b图象可知，t₁时刻水的内能　　t₂时刻水的内能（选填“大于”、“小于”或“等于”）。