教育部将研学旅行纳入中小学生日常教育范畴。某校组织学生到黄河-优题课

教育部将“研学旅行”纳入中小学生日常教育范畴。某校组织学生到黄河入海口进行研学旅行。在河边的沙滩上，老师提议同学们利用一个空矿泉水瓶，借助河水、细沙、随身携带的热水（从中选择一种或多种）设计实验探究所学的物理知识，请参照举例帮他们设计三个可以探究的实验，写出操作方法、实验现象和得出的结论。

例：将空矿泉水瓶慢慢压入水中，发现越来越费力，说明物体所受浮力的大小与其浸在液体中的体积有关。

（1）　　。

（2）　　。

（3）　　。

科目物理题型解答题难度中等

知识点：探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验液体的压强的特点力的作用效果

阅读短文，回答文后的问题。

制动液

汽车制动液俗称刹车油，汽车刹车时，驾驶员踩踏板通过刹车管内的制动液把压力传递到刹车块，刹车块和车轮上的鼓轮摩擦，静止车轮转动，制动时，因摩擦产生的热量会使制动液温度升高，如果温度过高，达到沸点，制动液就会产生大量气体，造成制动失灵。制动液的沸点在遇潮吸水后会下降，因此国家规定制动液沸点不得低于 $140^{°} C$ ．要测量制动液的沸点，可以取适量制动液和一个质量为 $m_{1}$ 的铜块放入加热容器，加热至沸腾后，把铜块取出立即放入一个装有水的保温杯中，保温杯中水的质量为 $m_{2}$ 、温度为 $t_{1}$ ，等铜块和水的温度相同后，再测出水温 $t_{2}$ ，若从取出铜块到测出水温过程散失的热量为 $Q$ ，铜的比热容为 $c_{1}$ ，水的比热容为 $c_{2}$ ，就可以计算得到制动液的沸点，下表为某种制动液的含水量和对应的沸点。

含水量 $/ %$	0	1	2	3	4	5	6
沸点 $/^{°} C$	210	180	158	142	132	124	120

（1）刹车时制动液温度会升高，这是通过　　方式增加了制动液的内能。

（2）制动液沸点的表达式为 $t =$ 　　。

（3）利用表格中给出的数据，在坐标图中作出沸点与含水量的关系图象。

（4）当含水量达到　　时，这种制动液就必须更换。

如图甲所示，在探究平面镜成像的特点实验中。

（1）实验时，先将方格纸放在水平桌面上，再将茶色玻璃　　放置在方格纸上。

（2）选用两个完全相同的棋子是为了比较　　和物的大小关系。

（3）如图乙所示，棋子放在 $A$ 处，观察者在 $B$ 处，可以看到棋子的像在　　

$A$ 、 $a$ 处 $B$ 、 $b$ 处 $C$ 、 $c$ 处 $D$ 、 $d$ 处

（4）将一张白卡片竖直放在像的位置，能否从白卡片上直接观察到像？答：　　。

如图甲所示，小华用电阻箱和滑动变阻器研究通过导体的电流与电阻的关系。

次数	$R_{1} / Ω$	$I / A$
1	3.0
2	6.0	0.33
3	9.0	0.25

（1）图甲中电阻箱 $R_{1}$ 和滑动变阻器 $R_{2}$ 的连接方式是　　联。

（2）连接电路前，开关应处于　　状态。

（3）第1次实验时，电流表示数如图乙所示，则电流为　　 $A$ 。

（4）经过3次测量，得到表格中的实验数据，由此总结出电流与电阻的关系，请你指出小华实验过程中存在的问题：　　。

图甲是某型号的抽水马桶水箱进水控制装置的示意图，浮子是有上底无下底的圆柱形容器，中间有圆柱形的孔（图乙是浮子的放大示意图），壁的厚度忽略不计，浮子通过孔套在直杆上，并与调节螺母紧密相连，手动上下移动调节螺母，可以使浮子的位置随之上下移动，轻质细杆 $AB$ 可绕 $O$ 点旋转， $A$ 端与直杆底端相连， $B$ 端装有塞子，当水箱的进水孔进水，水面接触到浮子下端后，浮子内的空气开始被封闭压缩，随着水位继续上升，浮子上升带动直杆向上运动，当水位上升到一定高度， $AB$ 杆处于水平位置时，塞子压住进水孔，进水孔停止进水。

（1）为测出浮子上底面的面积，给你刻度尺、量筒和水，请完成实验

①将浮子倒置后，用刻度尺测出浮子内的深度 $h$

②将浮子装满水，　　；

③浮子上底面的面积表达式： $S_{上} =$ 　　（用所测量物理量的符号表示）

（2）若浮子上升的过程中内部被封闭的空气不泄露，用上述方法测得的浮子上底面的面积为 $10 c m^{2}$ ，外界大气压为 $1.0 \times 10^{5} Pa$ ，浮子、直杆、细杆 $AB$ 、塞子的重力及所受浮力均不计，忽略所有摩擦，当进水孔停止进水时，浮子内的气体压强为外界大气压强的1.2倍，求此时：

①浮子上底面所受内外气体压力差为多大？

② $OA$ 长 $6 cm$ ， $OB$ 长 $4 cm$ ，塞子受到水的压力为多大？

（3）科学研究表明，一定质量的气体，在温度不变时，其压强与体积成反比，当进水孔的水压过大时，塞子被冲开，水箱内的水位超过一定高度，会使水溢出，若通过移动调节螺母的方法保证马桶正常使用，应如何移动调节螺母。

小明和小华测量定额电压为 $2.5 V$ 的小灯泡的额定功率

（1）①图甲是他们连接的部分电路请用笔画线代替导线将电路连接完整。

②闭合开关前，应将滑动变阻器处在最　　（填写“左”或“右” $)$ 端。

③闭合开关后，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片，灯泡都不亮，电压表和电流表均无示数，小明找来一根完好的导线，一端连在电源负极，另一端触碰接线柱 $A$ 、 $B$ 、 $C$ ，当发现只有触碰接线柱 $C$ 时，灯泡才发光，若电路中只有一处故障，且各器材，导线均完好，则电路故障可能是　　。

④排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器，当电压表为 $2.5 V$ 时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　　 $W$ 。

（2）小明和小华观察电流表和电压表均标有电阻值，请教老师后得知这是电表的电阻，为了在接好的图甲中较准确的测量出小灯泡的电功率，他们对电压表的负接线柱应该接在 $C$ 处还是 $D$ 处进行了探究，他们将开关闭合，移动滑动变阻器的滑片使灯泡发光，不添加器材，请你说出接下来的操作及判断方法。

①操作　　；

②如何判断：　　。

（3）小明和小华重新设计了一种测量小灯泡额定功率的电路，如图丙所示，电源电压保持 $3.5 V$ 不变， $R_{0}$ 为阻值为 $10 Ω$ 的定值电阻，连接好电路后进行如下操作：

（1）断开开关 $S_{2}$ ，闭合开关 $S$ 和、 $S_{1}$ ，移动滑动变阻器滑片 $P$ ，使电压表示数为 $2.5 V$ ；

（2）保持滑动变阻器滑片 $P$ 位置不变，断开开关 $S_{1}$ ，闭合开关 $S$ 、 $S_{2}$ ，读出电压表示数为 $2.6 V$ ；

小灯泡的额电功率为　　 $W$ （计算结果保留两位小数）。