11．某小组三位同学发现钟摆的摆动似乎是有规律的．于是他们在细绳下面挂一小球制成了单摆，研究在摆动角度θ不大的情况下，单摆来回摆动一次所用的时间（摆动周期T）与哪些因素有关，如图所示，l为单摆的摆长，m为单摆摆球的质量．为了减小误差，三位同学在实验中每次测量单摆摆动30次（30T）的时间．丙同学在甲、乙同学实验的基础上继续实验，三位同学的实验数据分别记录在下表中．为了进一步探究单摆的摆动规律，他们进行了适量的运算，将结果记录在下表的后三列中．

同学	实验 序号	l（米）	m（克）	θ（度）	30T （秒）	l2 （米2）	$\sqrt{l}$ [（米）1/2]	l×m （米•克）
甲	1	1.0	30	4	60	1.00	1.0	30
	2	1.0	40	4	60	1.00	1.0	40
	3	1.0	50	4	60	1.00	1.0	50
乙	4	1.0	30	3	60	1.00	1.0	30
	5	1.0	30	4	60	1.00	1.0	30
	6	1.0	30	5	60	1.00	1.0	30
丙	7	0.8	30	4	54	0.64	0.9	24
	8	1.0	40	4	60	1.00	1.0	40
	9	1.2	50	3	66	1.44	1.1	60

（1）分析比较实验序号1、2与3，可知甲同学得出的结论是：当单摆的摆长和摆动角度相同时，单摆的周期与摆球的质量无关（选填“有关”、“无关”）．
（2）分析比较实验序号4、5与6，可知乙同学研究的是：单摆的周期与摆球摆角的关系，他得出的结论是：当单摆的摆长和摆球质量相同时，单摆的周期与摆角无关．
（3）分析比较实验序号7、8与9中单摆的周期与摆长的关系，可知丙同学得出的结论是：单摆的摆长越长，单摆的周期越大．
（4）进一步综合分析单摆的周期与表中后三列经运算后得到的数据关系，可归纳得出的结论是：单摆的周期与$\sqrt{I}$成正比．

10．张华想知道太阳能热水器的集热管内表面选哪种颜色比较适宜，他采用了实验方法进行研究．设计方案如下：两个相同的玻璃杯中分别装入质量和温度都相同的水，然后用白纸和黑纸分别将瓶子包起来，同时放在阳光下，如图所示．
（1）在这个实验中，需要的测量器材除天平、秒表外，还需要温度计；
（2）他记录的数据如表：

日照时间t/min	0	6	12	18	24	30
白纸瓶水温t1/℃	23	25	26	27	29	30
黑纸瓶水温t2/℃	23	26	28	30	32	34

由述实验数据分析推知，太阳能热水器的集热管内表面颜色选用黑色为宜．
（3）张华家屋顶上安装了一台太阳能热水器，蓄水200kg，当太阳光照射10min时，温度显示器显示水温升高了1℃，在这个过程中水吸收的热量为8.4×10⁵J．

9．小乔和小丽在研究导体中电流与导体两端电压的关系时，除了电源（ 3V）、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器外，还有可供选择的：
A．定值电阻  B．小灯泡．
①为了完成研究需要选择器材A（填序号“A”或“B”）； 理由是：小灯泡的电阻随温度而改变，不能控制电阻一定．
②用笔画线完成图1中的实物电路连接（你所选的器材在图中用接线板代替，导线连线不能交叉），并使滑动变阻器接入电路的阻值最大．

③小乔通过实验得出了下表（一）中的数据，请读出两表的示数，记在表中最后一列的空格处．
表（一）

电压U/V	0.5	1.0	1.5	2.0
电流I/A	0.05	0.1	0.15	0.2

表（二）

电压U/V	0.5	1.0	1.5	2.0
电流I/A	0.25	0.2	0.15	0.1

④小丽通过实验得出了表（二）中的数据，并且通过分析实验数据得出了：“在电阻一定时，导体中的电流随电压的增大而减少”的结论．小乔观察并检查了小丽所连接的电路后，告诉小丽．你认为原因可能是电压表并联在滑动变阻器两端了．

8．小明用利用托盘天平和量筒测量老醋的密度．

①调节天平时，游码移至左端，发现指针静止时指在分度盘中央刻度线的左侧，要使天平平衡，他应该A．
A．把横梁右端螺母向右旋出一些              B．把横梁右端螺母向左旋进一些
C．直接进行测量                          D．向右移动游码
②当天平平衡后，小明开始测量：测量步骤如图所示，正确的操作顺序是BCA（填字母代号）．
A．用天平测量烧杯和剩余老醋的总质量；
B．将待测老醋倒入烧杯中，用天平测出烧杯和老醋的总质量；
C．将烧杯中老醋的一部分倒入量筒，测出这部分老醋的体积；
③根据图中数据计算可得：量筒中老醋的质量45g；体积40ml；老醋的密度是1.125×10³㎏/m³．

7．在利用太阳光测量凸透镜的焦距后，小华将凸透镜正对着太阳，发现把火柴头放在凸透镜焦点处一段时间后，火柴会被点燃．他想进一步探究不同的透镜对火柴的点燃效果有什么不同，和同学们讨论后，他们提出了以下三种猜想：
猜想1：凹透镜也能点燃火柴；
猜想2：点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距大小有关；
猜想3：点燃火柴的快慢与凸透镜的直径大小有关．
（1）根据所学知识，他们经过讨论，判断猜想1是错误的．你认为他们判断的依据是凹透镜对光线具有发散作用，不能把太阳光聚集在一起而点燃火柴．
（2）为了验证猜想2是否正确，他们选用直径相同而焦距不等的凸透镜进行多次实验，发现火柴被点燃的时间基本相等．这说明猜想2是错误的．
（3）请设计一个简单实验，验证猜想3是否正确，简述你的实验方案．
简要做法：用焦距相同而直径不同的凸透镜，点燃火柴，测出点燃火柴所需要的时间；
如何判断：如果点燃火柴所需要的时间相等，则猜想3错误；如果点燃火柴的时间不相等，则猜想3是正确的．

6．如图甲是某实验小组探究“电流与电压、电阻关系”的电路图，使用的实验器材有：电压为6V的电源．电流表、电压表各一个，开关一个，5Ω、10Ω、15Ω、30Ω的定值电阻各一个，规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器一个，导线若干．
表1                                          

实验次数	1	2	3
电压U/V	1.0	1.5	2.0
电流I/A	0.2		0.4

表2

实验次数	1	2	3
电阻R/Ω	5	10	15
电流I/A	0.6	0.3	0.24

（1）探究电流与电压的关系时，所测得的几组电流、电压值如表1所示．在第2次实验中，电流表的示数如图乙所示，则通过电阻的电流为0.3A．根据表1数据可得到结论：在电阻一定时，导体中的电流与其两端的电压成正比．
（2）探究电流与电阻的关系时，所测得的几组电流、电压值如表2所示，①由于操作不当，导致一组数据存在错误，请判断第3次实验的数据存在错误．产生错误的原因是滑动变阻器滑片没有调节就读数了，正确的数据应该是0.2A．
②纠正错误以后，该小组用30Ω的电阻替换15Ω的电阻进行了第4次实验，发现实验无法进行下去，为完成第4次实验，同学们提出了下列解决方案，其中正确的是C
A．将电压表的量程换为0～15V  
B．换成电压为12V的电源
C．更换最大阻值大于或等于30Ω的滑动变阻器    
D．可将定值电阻两端的电压调为1.5V．

5．为测量血液的密度，王医生进行了这样的操作．

（1）他先配制了多种不同密度的硫酸铜溶液装到试管中，再往每种硫酸铜溶液中各滴入一滴血液．其中三支试管中的血液静止后如图甲所示．第②种硫酸铜溶液的密度与血液的密度相等．
（2）他把装有第（1）题所选硫酸铜溶液的烧杯放到调节好的天平上测量测量，读数为94.4g．再将部分硫酸铜溶液倒入量筒，示数如图乙所示．然后将盛有剩余溶液的烧杯放到调节好的天平左盘，在右盘增减砝码并移动游码，天平平衡时的情况如图丙所示．则量筒中硫酸铜溶液的质量是21g，体积是20mL，待测血液的密度是1.05×10³kg/m³．

4．在“测量盐水的密度“实验中：
（1）已知空小烧杯的质量为20g，现将装有适量盐水的小烧杯放在天平的左盘上，天平平衡时，所用砝码和游码在标尺上的位置如图1所示．然后，将烧杯中的盐水全部倒入量简中，液面到达的位置如图2所示，由此可计算出盐水的密度为1.1×10³kg/m³．
（2）此次实验操作测得的盐水密度值偏大（选填“大”或“小”）原因是烧杯中的盐水不能全部倒进量筒，使得体积测量偏小，密度偏大．

3．小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”．电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω定值电阻各一个．
（1）请你用笔画线代替导线，把图甲所示的实验电路补充完整．
（2）小彬将5Ω定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表有示数而电压表无示数，则电路中的故障可能是定值电阻R₁短路（写出一种）；排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表示数如图乙所示，此时电路中电流为0.36A．
（3）将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻，闭合开关，为了保持电压表的示数不变，应将滑动变阻器的滑片P向A（选填“A”或“B”）移动，记录此时各表的示数．

实验次数	定值电阻（Ω）	电流表示数（A）
1	5
2	10	0.18
3	20	0.09

（4）将10Ω定值电阻换成20Ω定值电阻，重复步骤（3）．
（5）实验记录的多组数据如表所示．分析数据可得出结论：当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成反比．
（6）实验结束后，小彬问老师在此实验中能否换用50Ω的定值电阻进行实验？老师指导小彬分析了不能更换的原因．你认为其原因是滑动变阻器最大阻值太小，无法保持电压表示数为1.8V．

2．学习了电学知识后，小明、小亮和小艳所在的兴趣小组发现：电学量的变化往往能够用来反映力学、热学、光学等物理量的变化．在老师的点拨下，他们在探究过程中不断完善和优化方案，共同设计了一种利用电学量的变化来反映力学距离变化的装置．

（1）图甲所示是他们最初设计的装置原理图．图中R₀是定值电阻，ab是总电阻为9Ω、长60cm、粗细均匀、电阻随长度均匀变化，且沿竖直方向固定放置的金属杆，M是上下均有挂环、可沿竖直导轨上下移动的小物块，M上连有一根左端有滑片P、电阻不计的水平金属细杆，细杆与导线以及P与ab均接触良好．P在ab的中点时，对应于M既不上移也不下移的位置．除金属杆ab、小物块M、金属细杆和导轨外，他们还准备了以下器材：
A．电源（提供4V的稳定电压）   B．电流表A（量程0～0.6A）
C．电压表V₁（量程0～3V）      D．电压表V₂（量程0～15V）
E．定值电阻R₀（1Ω、3Ω、5Ω和6Ω的电阻各一个）
F．开关S一个，导线（足够长）若干
①认真研究该原理图后，小艳认为图中只需一个电表即可，于是她将电流表去掉，则电流表所在处应该用一根导线替代（填“让其断路”或“用一根导线替代”）．
②小明和小亮认为：该装置应该尽量大的反映M移动的距离范围，同时还希望电压表上的每根刻度线都能够表示出M移动的距离值．要达到此目的，电压表应该选C（填器材序号字母）；定值电阻R₀应该选阻值为3Ω的电阻．
③在选择好合适的电压表和电阻后，当滑片P在ab的中点，M既不上移也不下移时，电压表的示数为1.5V．
（2）老师在充分肯定他们的设计方案后，提出一个建议：能否在上述改进并初步完善的方案基础上再想想办法，使测量的距离范围更大？
他们经过热烈讨论后，决定增加一组滑轮组试试．乙中的A、B、C是小明、小亮和小艳分别画出的滑轮组与M连接的示意图．他们希望通过电表的示数间接反映绳上N点的移动距离，且要求N点移动距离范围超过M．
①小明的连接方式能够达到目的吗？不能（选填“能”或“不能”）．
②小亮的连接方式，测量的N点移动距离范围最大．以此连接方式，若电压表的指针指在量程的1/3的刻度线处，则表示的N点向上（填“向上”或“向下”）移动了50cm的距离．