青岛市中考物理归纳式探究试题

12（09青岛）归纳式探究：叶子探究在温度为0条件下，一定质量的氮气的压强和体积的关系。她将压强由1013l05Pa增加到1013108Pa的过程中，得到如下实验数据（其中a、b对氮气来说是常数）：（1)由上述实验数据可以得到如下公式：_=K (K为常数)，其中K=_（写上单位）。由数据形式变为公式形式运用了_法。 (2)在压强由1013l05Pa增加到1013l07Pa的过程中，我们可以将公式简化为_，则这时的p-V关系可以用图像中的图线_来表示。 (3)实验中若氮气的压强为1013l06Pa，则它的体积为_m3。 13（09青岛）设计与制作：给你一只弹簧，两个相同的平底试管，足量的水。请你将一架托盘天平改造成一个可以粗略测量小固体块密度大小的装置（固水）。要求配图说明：(1)装置：(2)刻度原理；(3)使用步骤。14演绎式探究：现在，叶子和小雨要研究有关电场强弱的问题： (1)电场强度：我们知道，磁体周围存在磁场；同样，带电体周围存在电场。我们用电场强度E表示电场的强弱。在电场中各点E的大小一般是不同的，E越大，表示该点电场越强。不同点E的方向也一般不同。如图所示，若一个小球带的电量为q，则与其距离为r的A点处的电场强度大小为E=k (k为常数)，这说明距离带电体越远，电场越_。A点处E的方向如图中箭头所示。 (2)环形带电体的电场强度：如图所示，有一个带电均匀的圆环，已知圆环的半径为R，所带的总电最为Q。过圆环中心O点作一垂直于圆环平面的直线，那么在此直线上与环心相距为x的P点处的电场强度EP的表达式是怎样的呢？小雨首先把圆环均匀分割为许多等份，每一等份的圆弧长度为，则每一等份的电量为_；每一等份可以看作一个带电小球，则每一等份在P点所产生的电场强度的大小为E1=_；E1沿着OP方向的分量_。EP的大小等于圆环上所有等份的E1x大小之和，即EP=_。13、创造能力题（1）晓丽发现妈妈经常忘记关掉厨房的窗户、水龙头、煤气开关、电磁炉开关。为了消除安全隐患，她想设计如下电路：在厨房门口安装红、黄两只灯泡。当煤气、电磁炉没有都关闭时红灯亮，都关闭时红灯灭；当窗户、水龙头没有都关闭时黄灯亮，都关闭时黄灯亮。现在，给你红、黄两只灯泡，一个定值电阻，4个开关，电源和导线若干，请你帮他在右图中画出这个电路图（元件画在相应虚线框内）。（2）给你一支平底试管（厚度忽略不计），一个装有足量水的水槽，一把刻度尺。请你设计一个可以测量少量液体密度的装置。要求： 在方框内画出实验装置图；写出测量过程，同时推导出液体密度表达式。14、进一步探究：晓丽想要探究“气体分子对器壁的压强规律”，她首先做了如下实验：如图，将托盘天平的左盘扣在支架上，调节天平平衡后，将一袋绿豆源源不断地从同一高处撒到左盘上，发现天平指针偏转并保持一定角度，左盘受到一个持续的压力。容器中气体分子碰撞器壁的现象与上述实验现象十分相似。可见，容器中大量气体分子不断碰撞器壁时也会产生一个持续的压力，而面积上所受的压力就是气体分子对器壁的压强。（1）上述过程中运用的科学方法主要有 法。（2）气体分子对器壁的压强与哪些因素有关呢？晓丽对该问题进行了如下简化：a、容器为长方体；b、容器中的气体分子不发生相互碰撞；c、容器中气体分子分为6等份，每一等份中所有气体分子均与器壁的一个内表面垂直碰撞；d、所有气体分子的速度均等于它们的平均速度v；e、所有气体分子与器壁的碰撞均为完全弹性碰撞（详见中“c”）.已知每个气体分子的质量为m，单位体积中的气体分子个数为n0。晓丽推导出了气体分子的数学表达式。她的推导过程如下：（请将推导过程填写完整）a、单位体积垂直碰撞到任一器壁的气体分子数n；b、t时间内垂直碰撞到某一器壁S面积上的平均分子数N；c、由于是完全碰撞，因此S面积上所受的平均压力F与t的乘积为：Ft=N.2mv;d、气体分子对器壁的压强公式为：P。14、单位；（1）类比（或转换）；（2）n0/6;n0vts;n0mv2.12归纳式探究：叶子姐姐在研究磁场对电流的作用实验中，将支导线换做一块厚度为b，宽度为d的导体板，如图所示，将电压表连接在导体板的两侧，发现电压表指针发生偏转，说明导体版两端存在这点呀，这个电压叫做霍尔电压，叶子姐姐进一步作了如下实验：板的材料板的厚度d /（x10-2m）通入板的电流I/（x10-6A）磁场强度B/（x10-4T）霍尔电压VH/V甲2211.0乙2210.7甲4210.5乙2411.4甲2222.0乙462（1） 请将表中的空格填上（2） 有上述实验数据可得：霍尔电压VH=_（K为“霍尔系数”）。材料不同，其霍尔系数K_（“相同”或“不同”）。（3） 在VHd图像中，图线_能正确的反应VH随着材料厚度d变化的规律。13 问题解决：给你一支平底试管（厚度忽略不计）、一个装有足量水的水槽，一把刻度尺，请你设计一个可以测量少量液体密度的装置，要求：（1） 在右图中画出装置图。（2）写出实验步骤（3）推导出液体密度的表达式：14演绎式探究： 叶子在研究影响动能大小的因素时，知道动能大小与物体的质量和速度有关。他想继续研究三者之间的关系，于是查阅资料得知：Ek与m、v的关系式Ek=2 。接着她又进行了如下实验：如图所示，将两个相同的小车分别放在两个相同的管道中，然后让速度相同的风和水流分别通过这两个管道2s，小车分别被推动一段距离，实验记录的数据如下表所示：流体风水流小车被推动的距离/cm0.379（1） 在相同的时间内、相同的面积上，小车从两种不同的能源上获得能聊较多的是_。在单位时间内、单位面积上从某种能源中所获得的能量叫做能流密度。这是评价能源优劣的重要指标之一。一般来说，水能的能流密度比风能的能流密度_。（2） 若水的流速为v，密度是，请你推导出水能的能流密度A的表达式。12归纳式探究研究弹簧的刚性系数：我们知道，弹簧受到的拉力越大，弹簧伸长的长度就越大。但是，用同样大小的力去拉两只不同的弹簧，伸长的长度不同，这说明弹簧有“软”、“硬”之分，容易被拉伸的弹簧比较软，反之比较硬。弹簧的软硬用它的刚性系数来表示。刚性系数越大，弹簧越硬。材料S/m2nr/mA/（Nm-1）铜310-6100110-290钢310-6100110-2180铜610-6100110-2360钢310-6200110-290铜610-6100210-245rSnAOab为了研究弹簧的刚性系数与哪些因素有关，通过有关实验探究，取得数据如下（其中：S为制造弹簧的金属丝的横截面积，n为弹簧的匝数，r为弹簧的半径，A为弹簧的刚性系数）：（1）Ak ，其中k与制造弹簧的材料有关，材料不同，k值一般不同。上述实验中钢的k值k钢 （填上数值和单位）。将数据变成公式，运用的是 法。（2）用粗细相同的铜丝做成半径相同但匝数不同的弹簧，则弹簧的刚性系数和匝数的关系可以用图像中的图线 表示。（3）如果用粗细相同的铜丝和钢丝做成匝数和半径相同的弹簧，都用10N的力拉伸时，用 做成的弹簧变得更长。（4）用横截面积为910-6m2的钢丝制成一个60匝、刚性系数为100N/m的弹簧，则该弹簧的半径为 m。13问题解决测量翠玉手镯的密度：叶子姐姐有一只翠玉手镯，她想知道手镯的密度。现在给你一个水槽和足量的水、细线、刻度尺、一个正方体木块。（1）推导出测量翠玉手镯密度的数学表达式；（2）说明测量步骤。（配图说明，图画在方框内）14演绎式探究探索宇宙：（1）牛顿认为，宇宙中任何两个物体之间都存在引力，引力大小F引 k ，其中m1、m2分别为两个物体的质量，r为两个物体间的距离，k6.6710-11m3/（kgs2）。可见，当两个物体间的距离增大时，它们之间的引力将变 。当我们用线绳拴着一个小球使它以手为圆心转动时，绳子对小球有一个向圆心拉的力，这个力叫做向心力。这是小球得以绕圆心做圆周运动的条件。宇宙中的星体也是如此：MmF心v子星绕母星（卫星绕行星、行星绕恒星）的运动可以近似地看作是匀速圆周运动（如图），子星受到一个恒定的指向圆心（母星）的向心力，向心力的大小F心 m ，其中m为子星质量，v为子星绕母星匀速运动的速度，r为运动半径（也即两星之间的距离）。并且，向心力的大小等于母星对它的引力F引。（2）已知月球绕地球一周所用的时间为T，地月之间的距离为r，请你推导出地球质量M的数学表达式。（3）已知地球到太阳的距离为1.51011m，一年为3.2107s，则太阳的质量为 kg。（1） 1分 2109N/m2 等价变换 每空0.5分，共1分（2）b 0.5分 （3）铜 0.5分 （4）310-2 1分13 h1h2h3案图10 案图11 案图12 （1）推导方法：m = G = F浮 F浮 = 水g V排 V排 = S(h2h1)思路：V = S(h2h3) = = = = = = = （2）测量步骤： 将木块放入水槽中，用刻度尺测出它的下表面到水面的距离h1，如案图10；将翠玉手镯放在木块上，用刻度尺测出它的下表面到水面的距离h2，如案图11； 用细线将翠玉手镯系在木块下方，然后放入水中，用刻度尺测出它的下表面到水面的距离h3，如案图12。将上述数据代入公式 = 中，计算出。14每空1 分，共3分（1）小（2）v = F引= F心= m s = 2r思路：M = 由F引 k 得：M = F引 = F心= m = m = m M = = = （3）1.951030 （1.9103021030均得分）12、进一步探究： 车间停电后，各种转轮过了一段时间才能陆续停止转动。可见转动物体有转动惯性。转动惯性的大小在物理学中用转动惯量I来表示。物体可看作由n个微小部分组成，它们的质量分别为m1、m2、mn，到某转动轴的距离分别为r1、r2、rn，则该物体对该转动轴的转动惯量为（1）图A是一个质量为m的小球，用长为l的轻质硬杆（不计质量、不形变）连接到转轴OO/上，则它对这个轮的转动惯量是_。（2）图B是用铁丝制成的质量为M、半径为R的细圆环。我们将该圆环均匀分割为100等分，每一等分可以看作是一个小球（图中a）。则该圆环绕着中心转轴OO转动时的转动惯两为_。将它用轻质硬杆与转轴相固定，就制成一个玩具陀螺甲，若用同样型号的铁丝制成半径为2R的陀螺乙，则要使甲乙转动起来，更容易些的是_。（3）图C中的薄圆筒半径为0.1m、质量为0.2kg，则薄圆筒对中心转轴OO的转动惯量是_kgm3。专题五：研究流体的粘滞性（本专题满分6分，共2个小题，第13小题4分，第14小题2分）13、归纳式探究：（1）让一摞整齐的纸从斜面滑下，发现纸张变得不齐了，这是由于纸张之间有摩擦造成的。同样，让液体在管道中流动，液体也可以看作是由许多片液层组成的，各片层之间也存在着_，产生液体内部的阻力，这就是液体的钻滞性。（2）晓丽用长度相同的细管来研究液体的粘滞性，做了如下实验。在温度相同的情况下，测得1s内通过细管的液体体积如下：实验次数液体种类细管半径/mm细管两端压强差通过细管的液体体积/mm21水1P1002油1P23水2P16004油2P325水3P81006水12P200可见，在相同条件下，通过细管的水的体积_通过细管的油的体积。这说明不同液体的钻滞性不同，我们用液体的粘滞系数表示。水油。下面是几种流体的粘滞系数表：温度/蓖麻籽油的/Pas水的/103Pas空气的/106Pas02040605.30.9860.2310.0801.7921.0050.6560.46917.118.119.020.0可见：一般诗况下，液体的粘滞系数随温度的升高而_。在晓丽用油做的实验中，苦细管半径是