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沈括 |
沈括（约1031～1095）中国古代科学技术鼎盛时期（北宋）最博学的科学家，字存中，钱塘（今浙江杭州）人。小时勤奋好学，14岁就读完家中藏书，他随父母到过许多地方，广闻博见，知识丰富。历任沭阳县主簿（县令助理）、太史令，参与过整理盐政，考察水利及任司天监、翰林学士等技术性官职，几乎包办了当时朝廷中的科学事务，如修历法，改良观象仪器，兴水利，制地图，监造军器等。他十分虚心求教，勤于思考，能向一切内行学习，“历访镜工”，“问教坊老乐工”，“问老医”，“凡所到之处，山林隐者，无不求访，及一药一术，皆至诚恳切而得之”，“发明考证，洞悉源流”。例如他三十多岁开始研习数学天文时，就常请教当时的女数学家胡淑修。沈括比她及其丈夫年长十余岁，仍能如此虚心下问，并屡叹曰：“得为男子，吾益友也。”他在天文、历法、数学、物理、地学、生物、化学、医药、水利、兵工、治金、建筑、文史、乐律等多学科领域，都有很高造诣。有《梦溪笔谈》、《长兴集》、《苏沈良方》等著名（据《宋史·艺文志》记载他的著述有22种155卷，但不少已散失）。研究中国科学史的专家李约瑟誉他为“中国通”。 沈括十分重视调查、观察、实测、实验，并且要“原其理”，“以理推之”。他倡导“见简即用，见繁即变，不胶一法”，这也是他取得天文、物理等方面独创性成就的原因之一，他的科学思想受儒、道、元气说等的影响，同时注意核查他人在实测中的数据。例如在天文学方面，他详细观察五星运行轨迹（“如柳叶边缘”）和陨石坠落时的情景；为测量北极星与北天极的真实距离设计了窥管，每夜3次，连续三月，得200余图，得出当时极星“离天极三度有余”的粗测结论；作晷漏实验十余年，首次推出冬至日昼夜“百刻有余”，夏至日“不及百刻”的结果。他还设计了“一弹丸，以粉涂其半，侧视之则粉处如钩，对视之则正圆”（《梦溪笔谈》卷七）的演示实验，证明了“月本无光，日耀之乃光耳”，以及月相变的道理。对历代历法的积弊改进，推行了比较合理的“奉元历”，在此基础上又提出了更科学的“十二气历”设想：即以节气定月份，大小月相间的纯阳历。 沈括对指南针进行了深入研究，他把“方家以磁石磨针锋”而得的人工磁化针用来作试验，提出四种装置方法（水浮法，碗沿法，指甲法和单丝悬挂法）并分别评论，指出悬丝法“最善”及具体办法（“独丝、”“粘蜡”），还记载与验证了磁针“常微偏东、不全南也”的磁偏角现象，比西欧记录早400年。 在光学方面，沈括对小孔成像、凹镜成像等成倒影（像）的诸种现象进行比较，得出“碍”（焦点）的概念（参见“中国古代对光的认识”），并具体描述了焦点处“大如麻菽著物则火发”的现象，他称光通过“孔”“碍”成象为“本末相格”之术。他亲自查看了虹的成因而得出“虹两头都垂洞中”的记录，并说当时“自西望东则见”。通过“红光验尸”记录了民间利用新赤油伞滤光验出尸身上的青紫伤痕的方法。对透光镜将背面花纹字迹透现在镜面上的原因也从铸造工艺作了考察：“铸时薄处先冷，唯背文（纹）上差厚（厚度有差别），后冷而铜缩多，文虽在背，而鉴面隐然有迹”。 在声学上沈括用纸人来放大琴弦上的共振，以便形象地观察（英国人诺布尔和皮戈特在500年后才有类似的琴弦上纸游码试验），还记录了兵土用皮革箭袋作枕时“虚能纳声”的空穴效应，并深入分析了各种乐器制作、制钟等音乐声学问题。 在《梦溪笔谈》中，他还记录了许多宝贵科技资料如《木经》（喻皓）、活字印刷（毕异），水利施工（合龙方法）等等。 沈括在政治、军事、外交上亦展示了才能。他积极参与王安石变法运动，1075年曾出使契丹，驳斥其争地要求，1080年抗击西夏侵略时受连累遭贬，1087年退居润州（镇江）梦溪园写出《笔谈》巨著。 选自：《物理教师手册》 |
①他们提出的问题是：导体中的电流与电压、电阻有什么关系？
②根据经验，他们猜想：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比．
③实验过程如下：
a．他们按如下电路图连接电路，请将电路图填画完整．
b．用R1=5Ω的定值电阻做实验，发现当电压表示数分别为0.8V、1.6V、2.4V时，对应电流值分别为0.16A、0.32A和如图电流表的示数．电流表示数为
c．换用R2=10Ω的定值电阻，重复上述实验．
④通过分析，他们验证了猜想的正确性，得出欧姆定律．他们经历的探究程序为：提出问题、
（ⅱ）在上述探究中发现，对同一个导体，U/I的值
（ⅲ）在上述实验（1）的电路中，将定值电阻换成螺线管，通电后吸引大头针，发现当滑片向左移动时，吸收大头针的数目
（ⅳ）叶子、小明和小雨在理解欧姆定律基础上又共同设计了一种测定水平方向风力大小的装置．其原理如图甲所示：绝缘轻弹簧的左端固定在O点，右端与中心有孔、表面竖直的金属迎风板相连，一起套在左端也固定在O点的粗细均匀、电阻随长度均匀变化，且水平放置的金属杆上，迎风板与金属杆接触良好；电路中左端导线与金属杆的左端相连，右端导线连接在迎风板上并可随板移动，R是定值电阻，a、b、c、d为四个接线柱．
（1）在他们的设计中，若要求在风力增大时，接入电路的电表示数也随之增大，则应该（
A．在a、b之间接入电流表，在c、d之间连接导线
B．只在a、b之间接入电流表
C．在c、d之间接电压表，在a、b之间连接导线
D．只在c、d之间接电压表
（2）为了较准确的测出水平方向风力的大小，三位同学先对选定的轻弹簧和金属杆进行了两项测量．
①小明利用测量的数据作出了原长为40cm的轻弹簧的长度L和所受压力F的关系图[见图乙]．由图可知：该弹簧每缩短10cm，弹簧受到的压力将增加
②叶子设计了如图丙所示的电路，用来测量长度为50cm的金属杆的电阻．他们备选的部分器材有：
A．电源（能够提供3V的稳定电压）
B．电流表A（量程0～0.6A）
C．电压表V（量程0～3V）
D．滑动变阻器R1（阻值变化范围为0～5Ω）
E．滑动变阻器R2（阻值变化范围为0～10Ω）
选好器材后，叶子和小雨在实验中正确操作，他们记录的测量数据如下表：
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| A表示数I/A | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 |
| V表示数U/V | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
（3）三位同学最后根据（1）的要求，按图甲进行组装时，除用到上述选定的轻弹簧、金属杆和（2）备选的电源、电表外，还选了阻值R=3Ω的定值电阻．如果无风时，O点到迎风板的距离以及轻弹簧的长度均等于弹簧的原长，则该装置能够测量的最大水平风力是
（4）对叶子、小明和小雨设计的测定水平方向风力的装置，从力的角度，请你指出可能对测量准确度产生影响的因素之一：
实验：烧瓶中的水沸腾（如图甲所示）后移去酒精灯，水停止沸腾；待水温降低一些后将大注射器接到烧瓶口上（如图乙所示），向外拉注射器活塞，看到了什么现象？这个实验说明了什么问题？
实验表明：气压减小，水的点降低．换用其他液体，在各种气压下实验，表明一切液体的沸点，都是在气压减小时降低，气压增大时升高．
（1）研究问题的过程通常有下列的步骤：A．提出假设；B．分析归纳；C．得出结论；D．提出问题；E．实验研究；F．理论推导；G．经验总结等．你认为编者对“液体沸点与气压关系的研究”依次采取的步骤是
（2）小明同学把图乙的装置改装成图丙的装置，注射器改为加热待水沸腾后才与胶管连接，并继续加热，目的是想通过实验验证“气压增大时，液体的沸点升高”，你猜想小明的操作是
（3）小明的实验操作，你认为有什么危险值得注意？
2008初中物理中考模拟练习题(四)
（120分钟，100分）
一、下列各小题有四个选项，其中只有一个符合题意。（每小题2分，共42分，错选、多选，该小题不得分）
1.下列面镜、透镜中，都能对光线起会聚作用的是 （??）
2.物体在平面镜中所成像的大小与 （??）
3.两个悬吊的通草球之间发生相互作用的情况如图所示，下列说法中正确的是 （??）
4.如图2所示，甲、乙两个容器用一根斜管相连，容器内盛有水并且水面相平，打开阀门K，则 （??）
5.如图3所示，在相等的时间内把同一物体分别沿AO、BO两个光滑斜
6.下列说法正确的是 （??）
7.焦耳定律的表达式是 （??）
8.在图4所示的各图中，表示晶体溶解的图象是 （??）
9.关于分子运动论，下面说法正确的是 （??）
10.如图5所示，A'B'为AB的像，其中正确的是 （??）
11.关于惯性、运动和力，下列说法中正确的是 （??）
12.关于电阻，下列说法中正确的是 （??）
13.质量和初温都相同的水和铁块，吸收相同的热量后，
14.有一只规格为“220V5A”的电能表，最多可接“220V 40W”的电灯 （??）
15.一只瓶子最多能装500克水，用这只瓶子装煤油，最多能装
16.标有“110V40W”，“220V40W”的甲、乙两盏灯，当它们都正常发光时 （??）
17.斜面的机械效率是80％，用100牛顿的力可匀速地将400牛顿重的
18.如图所示，石蜡块飘浮在水面上，向水中倒入盐水，则石蜡块将 （??）
仍能发光，则 （??）
20.如图所示的电路，电源电压保持不变，K闭合后，当滑片P向右滑动时 （??）
21.下列说法中，错误的是 （??）
二、下列各小题给出的四个选项中，至少有一项是正确的。（每小题2分，共8分，错选、多选、漏选，该小题均不得分）
22.下列说法中，正确的是 （??）
23.关于电磁铁，下列说法正确的是 （??）
24.下列现象中，属于做功使物体内能增加的是 （??）
25.水桶挂在绳上处于静止状态，下列说法正确的是 （??）
三、填空题（每空1分，共24分）
26.1个标准大气压的值是__________毫米汞柱。
38.船闸是利用__________的道理来工作的。
全部被1.8千克的水吸收，可使水温升高__________℃。
（选填“大于”、“等于”或“小于”）
四、作图题（每题1分，共6分）
48.小车受到30牛顿水平向左的拉力，在图中用所给的标度画出拉力的图示。
五、实验题（共10分）
54.对放在水平桌面上的托盘天平进行调节时，发现指针指在刻度盘中央的右侧，如图所示，这时应将横梁上的调节螺母向__________调节。（选填 “左”或“右”）（1分）
六、计算题：（共10分）
解题要求：
60.250克砂石吸收4620焦耳热量，温度升高20℃，求砂石的比热。（2分）
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