题目列表(包括答案和解析)
(7分)科学探究活动通常包括以下环节:提出问题、作也假设、制定计划、搜集证据、评估交流等。一组同学研究“运动物体所受空气阻力与运动速度关系”的探究过程如下:
A.有同学认为:运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关
B.他们计划利用一些“小纸杯”作为研究对象,用超声波测距仪等仪器测量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离、速度随时间变化的规律,以验证假设
C.在相同实验条件下,同学们首先测量了单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离,将数据填入下表中,图a是对应的位移一时间图线,然后将不同数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落,分别测出它们的速度一时间图线,如图b中的l、2、3、4、5所示
D.同学们对实验数据分析、归纳后,证实了他们的假设。
回答下列提问:
(1)与上述过程中A、C步骤相应的科学探究环节分别是______________、_____________;
(2)图a中的AB段反映了运动物体在做_______________,表中X处的值为________________;
(3)图b中各条图线具有共同特点,“小纸杯”在下落开始阶段做____________________运动,最后“小纸杯”做__________________;
(4)比较图b中的图线1和5,指出在1.0~1.5s时间段内,速度随时间变化关系的差异:
时间/s | 0.0 | 0.4 | 0.8 | 1.2 | 1.6 | 2.0 |
下落距离/m | 0.000 | 0.036 | 0.469 | 0.957 | 1.447 | X |
A.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去,多于半个的算一个),再根据方格的边长求出油膜的面积S
B.将一滴油酸酒精溶液滴在水面上,待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上
C.用浅盘装入约2 cm深的水,然后用痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上
B.用公式d=V/S,求出薄膜厚度,即油酸分子直径的大小
E.根据油酸酒精溶液的浓度,算出一滴溶液中含油酸的体积V
F.用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒,记下量筒内增加一定体积时的滴数
上述实验步骤的合理顺序是:______________________。
(2)发光晶体二极管是用电器上做指示灯用的一种电子元件。它的电路符号如图甲所示,正常使用时,带“+”号的一端接高电势,带“-”的一端接低电势。
某同学用实验的方法测得它两端的电压U和通过它的电流I的关系数据如表中所示。
U/V | 0 | 0.4 | 0.8 | 1.2 | 1.6 | 2.0 | 2.4 | 2.6 | 2.8 | 3.0 |
I/mA | 0 | 0.9 | 2.3 | 4.3 | 6.8 | 13.0 | 19.0 | 24.0 | 30.0 | 37.0 |
①在图乙中的虚线框内画出该同学的实验电路图。(实验用电压表V:内阻RV约为10 kΩ,电流表mA:内阻RmA约为100 Ω)
②在图丙中的小方格纸上用描点法画出二极管的伏安特性曲线。
③若发光二极管的最佳工作电压为2.0 V,而电源是由内阻不计、电动势为3 V的供电系统提供的。请根据所画出的伏安特性曲线上的信息,分析应该串联一个阻值多大的电阻再与电源接成闭合电路,才能使二极管工作在最佳状态?(结果保留二位有效数字)
(12分)在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”实验中,器材有:
a.粗细均匀的金属丝(长度x为1.1m,总电阻约5Ω)
b.直流电源(1.5V,内阻不计)
c.电流表(量程0.6A,内阻约为1Ω)
d.电流表(量程300mA,内阻约为2Ω)
e.电压表(1.5V,内阻约3kΩ)
f.滑动变阻器(10Ω,1.0A)
g.定值电阻(5.0Ω,1.0A)
h.刻度尺、开关、导线若干
为了探究金属丝的电阻与长度的关系,甲、乙两位同学选择以上部分器材设计如图(a)所示电路:
甲同学逐渐减小金属丝接入电路的长度x,调整滑动变阻器的触头位置,同时保持电压表示数不变,读出对应的电流表示数,通过计算得到金属丝电阻R甲。得到具体数据如表格一所示。
表格一 | 金属丝长度/cm | 20.0 | 40.0 | 60.0 | 80.0 | 100.0 |
金属丝电阻/Ω | 2.2 | 2.6 | 3.2 | 4.0 | 5.0 |
乙同学逐渐减小金属丝接入电路的长度x,调整滑动变阻器的触头位置,同时保持电流表示数不变,读出对应的电压表示数,通过计算得到金属丝电阻R乙。得到具体数据如表格二所示,乙同学根据实验数据在坐标纸内画出R-x图钱,如图(b)所示。
表格二 | 金属丝长度/cm | 20.0 | 40.0 | 60.0 | 80.0 | 100.0 |
金属丝电阻/Ω | 1.0 | 2.1 | 3.0 | 3.9 | 5.0 |
(1)在乙同学所描图线的R-x图(答题卷的R~x图)中,根据甲同学的实验数据描出R-x图线
(2)乙同学应选电流表 (填器材序号,如a、b、C等)
(3)结合R-x图分析甲、乙两位同学的测量方案谁更合理,并简要说明原因。
(4)若甲同学在保持电压不变的测量方案下,为了尽量减少温度变化对实验造成的影响,从题中给出的器材中选择所需器材,并设计改进电路?将改进后的电路图画在答题纸的虚线框中,并在各元件旁标上它的器材序号。
(12分)在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”实验中,器材有:
a.粗细均匀的金属丝(长度x为1.1m,总电阻约5Ω)
b.直流电源(1.5V,内阻不计)
c.电流表(量程0.6A,内阻约为1Ω)
d.电流表(量程300mA,内阻约为2Ω)
e.电压表(1.5V,内阻约3kΩ)
f.滑动变阻器(10Ω,1.0A)
g.定值电阻(5.0Ω,1.0A)
h.刻度尺、开关、导线若干
为了探究金属丝的电阻与长度的关系,甲、乙两位同学选择以上部分器材设计如图(a)所示电路:
甲同学逐渐减小金属丝接入电路的长度x,调整滑动变阻器的触头位置,同时保持电压表示数不变,读出对应的电流表示数,通过计算得到金属丝电阻R甲。得到具体数据如表格一所示。
表格一 | 金属丝长度/cm | 20.0 | 40.0 | 60.0 | 80.0 | 100.0 |
金属丝电阻/Ω | 2.2 | 2.6 | 3.2 | 4.0 | 5.0 |
表格二 | 金属丝长度/cm | 20.0 | 40.0 | 60.0 | 80.0 | 100.0 |
金属丝电阻/Ω | 1.0 | 2.1 | 3.0 | 3.9 | 5.0 |
(12分)在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”实验中,器材有:
a.粗细均匀的金属丝(长度x为1.1m,总电阻约5Ω)
b.直流电源(1.5V,内阻不计)
c.电流表(量程0.6A,内阻约为1Ω)
d.电流表(量程300mA,内阻约为2Ω)
e.电压表(1.5V,内阻约3kΩ)
f.滑动变阻器(10Ω,1.0A)
g.定值电阻(5.0Ω,1.0A)
h.刻度尺、开关、导线若干
为了探究金属丝的电阻与长度的关系,甲、乙两位同学选择以上部分器材设计如图(a)所示电路:
甲同学逐渐减小金属丝接入电路的长度x,调整滑动变阻器的触头位置,同时保持电压表示数不变,读出对应的电流表示数,通过计算得到金属丝电阻R甲。得到具体数据如表格一所示。
表格一 |
金属丝长度/cm |
20.0 |
40.0 |
60.0 |
80.0 |
100.0 |
金属丝电阻/Ω |
2.2 |
2.6 |
3.2 |
4.0 |
5.0 |
乙同学逐渐减小金属丝接入电路的长度x,调整滑动变阻器的触头位置,同时保持电流表示数不变,读出对应的电压表示数,通过计算得到金属丝电阻R乙。得到具体数据如表格二所示,乙同学根据实验数据在坐标纸内画出R-x图钱,如图(b)所示。
表格二 |
金属丝长度/cm |
20.0 |
40.0 |
60.0 |
80.0 |
100.0 |
金属丝电阻/Ω |
1.0 |
2.1 |
3.0 |
3.9 |
5.0 |
(1)在乙同学所描图线的R-x图(答题卷的R~x图)中,根据甲同学的实验数据描出R-x图线
(2)乙同学应选电流表 (填器材序号,如a、b、C等)
(3)结合R-x图分析甲、乙两位同学的测量方案谁更合理,并简要说明原因。
(4)若甲同学在保持电压不变的测量方案下,为了尽量减少温度变化对实验造成的影响,从题中给出的器材中选择所需器材,并设计改进电路?将改进后的电路图画在答题纸的虚线框中,并在各元件旁标上它的器材序号。
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