20．太阳发出的可见光、红外线等光线具有能量，照射到物体上，部分被吸收而转化为内能（其中红外线尤其显著）．许多车主为了隔热给汽车玻璃贴上太阳膜．某兴趣小组对市场5种品牌太阳膜的隔热性能进行如下探究．

①如图甲，在暗室中将一侧贴有某品牌太阳膜的玻璃板竖直放在水平桌面上，在距离玻璃板左侧20厘米处放置一个红外线灯，在玻璃板右侧放置一个光能风车（光能风车的风叶在红外线照射下转动快慢能反映接收到红外线的强弱）．
②打开红外线灯，观察并记录30秒内光能风车风叶转动圈数．
③改变红外线灯的位置，使之距离玻璃板分别为40厘米、60厘米和80厘米，重复步骤②．
④在玻璃板上依次更换其他4种品牌的太阳膜，重复上述实验．
（1）本实验中需要的测量工具有刻度尺、停表．（写出2种）
（2）透过太阳膜红外线的强弱无法用肉眼直接观察，本实验用光能风车的风叶转动快慢来反映红外线的强弱．如图乙实验或活动所用的方法与本实验相同的有AB．（可多选）
（3）为了使本实验的结果更可靠，还需再改变哪些变量进行多次实验？换用不同的红外线灯或改变红外线灯照射的角度（写出2点）

19．理想实验是科学研究中的一种重要方法，它是将实验条件、过程在思维中以理想化的方式表现出来．如为了研究轻重不同的物体在真空中的下落快慢，科学家曾做过下面的理想实验．
将大小相同的金、铅、木三个实心小球，分别同时放入三种密度不同的介质中（ρ_介质1＞ρ_介质2＞ρ_介质3），观察比较三个小球下落的快慢，如图所示．

试回答下列问题．
（1）“下落的快慢”可以通过比较三个实心小球在同种介质的同一高度，由静止同时释放，下落到相同位置时所需的时间得出．
（2）在上述实验中，三个小球下落快慢的差异由大到小的介质依次是介质1、介质2、介质3．
（3）进一步推理可得：当三个小球在真空中同时由同一高度静止下落，它们下落快慢是相同（填“密度大的快”、“密度小的快”或“相同”）．

18．2013年6月20日，神舟十号航天员王亚平在太空授课时提了一个思考题：在太空中，人们常用的杆秤、天平等测量质量的仪器都会失效，能有什么方法解决呢？
小明查阅资料发现弹簧的振动快慢与所挂物体的质量存在一定的关系，此关系可利用如图实验获得．在一根轻质弹簧下悬挂质量为m的物体，让其在竖直方向上振动，弹簧每上下振动一次所需的时间叫周期（T），改变物体质量，多次测量，制作了图乙中弹簧振动周期的平方T²与重物质量m的关系图象．
根据以上实验过程回答如下问题：

（1）在该实验中，主要用到的测量仪器有天平、秒表．
（2）由图乙信息可知弹簧的振动周期T与所挂物体质量m的关系式是：T=$\sqrt{km}$（k=5s²/kg）．
（3）已知物体在地球上与太空中的振动快慢相同．如果在太空中想测量一个苹果的质量，请你设计测量方案①将苹果挂在轻质弹簧a上；②测出振动30次所需的时间t，算出每振动一次所需的时间$\frac{t}{30}$；③根据图乙查得该苹果的质量为m克．

17．物体下落的快慢与什么因素有关呢？某校兴趣小组同学在教学楼上做了以下实验：先后让四个物体从同一高度释放，测量下落到同一水平面上所用的时间．经过多次测量取平均值后，得到以下的数据：

实验序号	1	2	3	4
物 体	小石块1	小石块2	羽毛球	小石块1和羽毛球拴在一起
质 量（g）	24	52	6.5	30.5
下落时间（s）	1.45	1.44	2.86	1.93

（1）他们分析上面的实验数据后认为，实验数据不支持“物体越重下落越快”的观点．
不支持依据1：小石块2比小石块1重，但下落的几乎一样快．
请你利用上面数据，说出另一种不支持的依据：小石块1和羽毛球拴在一起后比小石块重，但下落的比小石块1慢．
（2）他们发现，该实验数据支持“物体下落的快慢可能与物体的形状有关”的观点．实验结果之所以这样，是因为物体并非自由下落，因物体下落时还要受空气阻力的影响．

16．自去年全国人大高票审议通过酒驾入刑以来，无论是温州还是全省，曾经几近疯狂的酒驾行为得到了有效地遏制，但有人还是抱着侥幸心理触碰酒驾这根高压线，导致酒驾事故时有发生，给他人和自己造成巨大伤害．于是交警部门指出：严查酒驾一刻也不能松！为什么要严查酒驾？小敏猜想：
①可能是饮酒后人的反应能力下降；
②可能是饮酒后人对红、绿灯颜色的辨别能力下降；
你的猜想，可能是饮酒后人神志不清．
为了验证猜想①，小敏对一些成年人进行了饮酒前后反应能力的测试，具体操作如下（如图）：
A．小敏将直尺一端拿住，0刻度朝下，让被测试者将拇指和食指放在直尺0刻度附近；
B．小敏突然松开直尺，被测试者迅速将直尺夹住，记录被测试者夹住直尺处的刻度值；
C．被测试者重复上述实验3次，计算平均值填入表中．

参与人	A	B	C	D	E	F	G	H	I	J	K
饮啤酒数/杯	2	2	4	4	6	6	8	8	10	10	10杯以上
饮酒后反应/厘米	18	15	19	15	22	22	24	25	26	28	无法完成测试
饮酒前反应/厘米	14	13	14	12	13	14	13	12	12	13	13

（1）小敏对参与人饮酒前进行测试的目的是便于对比．
（2）表中数据说明，饮酒后人的反应能力下降．

15．物理合作交流小组成员们根据热水冷却快慢的一些现象，做了以下实验探究：
【提出问题】热水冷却的快慢与哪些因素有关？
【进行猜想】猜想一：热水冷却的快慢与温差（温差=热水温度-环境温度）有关；
猜想二：热水冷却的快慢与裝水容器的材料有关；
猜想三：热水冷却的快慢与热水表面空气的流速有关．
【进行实验，收集证据】
小刘选用3个玻璃杯、一个塑料杯、一个铝杯（5个杯子大小、形状完全相同），在杯中分别倒入热水放在温度可调可控的房间里做了5次实验，每次实验杯子都装满同质量、同温度的热水．用温度计和秒表记录每次实验热水温度从90℃降至50℃所用时间，只有第2次实验用电风扇对杯中热水吹风．（水不溢出）
实验数据记入下表：

序号	杯子 材枓	水的质量	有无电风扇吹风	起始温度/℃	终止温度/℃	室内环境温度/℃	冷却时间/s
1	玻璃	相等	无	90	50	30	920
2	玻璃	相等	有	90	50	30	612
3	玻璃	相等	无	90	50	15	665
4	塑料	相等	无	90	50	15	780
5	铝	相等	无	90	50	15	508

【分析与论证】
（1）为了验证小刘的第二个猜想可以用序号为3、4、5的三次实验；（选填序号）
（2）在验证热水冷却快慢与温差有关的两次实验中，小刘控制的变量是：容器的材料和热水表面空气的流速；
（3）请你对小刘以上实验探究中存在的不足提出一条合理的评价意见在验证某一个猜想时，应尽可能的多做几次实验，才能得出普遍的实验．

14．为了研究某湖水的污染问题，某中学“STS”小组的小明同学采集了如图a所示的污水样品，小丽同学正确地测量了样品的质量．当天平平衡时，盘内所加砝码和标尺上游码的位置如图b所示，小亮同学将样品倒入图c所示的密封隔热的装置中，用恒定功率为82W的电热器加热（不计热损失和其他物体吸热）．三人共同测得了表中所示不同时刻及对应温度的几组数据

f/min	0	2	4	6	8	10	12	14
T/℃	23	39	55	71	87	103	103	103

（1）请以时间为横轴，温度为纵轴，依据表中的数据描点画出温度随时间变化的图象．
（2）由图a、图b可以计算出污水的密度为1.01g/cm³；
（3）由图象升高温度段可计算出污水的比热容为4.06×10³J/（kg•℃）；
（4）由图象可知此实验测出污水的沸点是103℃；
（5）由于装置密闭，加热过程中，污水上方的气压大，致使污水沸点高，因此，此实验中测出的沸点可能比常压下的沸点偏高；
（6）要想测出常压下污水的沸点，在上述装置中，你可以如何改进？
答：在装置盖上开一个小孔．

13．1821年，德国物理学家塞贝克发现了一种奇怪的现象：把两根铜丝和一根铁丝与灵敏电流计串联成闭合电路，然后把铜丝和铁丝的一个连接点放在盛有冰水混合物的容器里保持低温，另一个连接点放在火焰上加热，发现灵敏电流计的指针发生了偏转，表明这时闭合电路中产生了电流．塞贝克把这种电流叫做“热电流”，把这种电路叫“热电偶电路”．
某研究小组的同学们按如图所示的电路，模拟塞贝克实验，探究了决定“热电流”大小的因素，通过实验测得了电流的大小与温差关系的一组数据：

两接点间的温差/℃	0	1	100	200	300	500
电路中的电流/10-1A	0.00	0.01	0.64	1.42	2.29	4.17

请根据以上资料和数据说明：
（1）热电偶电路可以把温度信号换成电信号，产生热电流的条件是用不同金属丝组成闭合回路；两连接点之间有温度差．
（2）根据热电流的特点，猜想并写出热电偶电路的一种应用制成温度计．

12．学画画用6B软铅笔、答题卡上答题用2B铅笔、写字用HB铅笔，这三种笔的铅笔芯硬度不同，而铅笔芯的主要成分为石墨且能导电，那么铅笔芯的电阻大小与其硬度有何关系？请你设计实验来回答这个问题．
实验器材：学生电源1个、开关1个、电流表1个、导线若干、长度与横截面积均相同的6B、2B、HB铅笔芯各一根主要实验步骤及所测的物理量：
（1）用导线将电源、开关、电流表依次与6B、2B、HB铅笔芯连成串联电路；
（2）闭合开关，分别读出电流表的示数，记为I₁、I₂、I₃．
分析数据，得结论：
a．若I₁=I₂=I₃，则铅笔芯的电阻大小与软硬度无关；
b．若I₁＞I₂＞I₃，硬度越小，铅笔芯对电流的阻碍作用越小
c．若I₁＜I₂＜I₃，硬度越小，铅笔芯对电流的阻碍作用越大．

11．快速骑自行车，我们会感到空气阻力，而且骑车速度越快，感觉空气阻力越大．由此小华同学猜想：物体所受空气阻力大小与物体运动的速度大小有关．
在一个无风的周末，小华和爸爸开汽车来到郊外一段人车稀少的平直公路上．小华打开汽车天窗，将如图所示装置固定在汽车车顶．爸爸依次以5m/s、10m/s、15m/s、20m/s的不同速度在平直公路上各匀速行驶一段距离，小华依次将汽车以不同速度行驶时，将弹簧测力计的示数记录在如表中．

汽车速度v/（m•s-1）	5	10	15	20
弹簧测力计示数F/N	0.1	0.5	1.1	1.9

（1）我们是通过观察弹簧测力计示数来知道物体所受空气阻力大小．
（2）分析上表中的实验数据可知，物体运动速度越大，物体所受阻力越大．
（3）实验完毕后，小华又进行了新的思考：空中下落的物体速度会增大，那么从足够高的高空下落的雨滴速度会不会一直增大，其所受的空气阻力会不会也一直增大？
在老师的指导下，小华知道了：若雨滴所受空气阻力小于重力，则雨滴下落速度继续增大；若下落雨滴所受空气阻力大于重力，则雨滴下落速度减小．
请你根据老师的上述指导和本实验结论并结合所学物理知识分析：一滴质量为m的雨滴从高空下落时（假设在无风天气，雨滴下落高度足够大），所受到的最大f=mg．