Question

12．小明认真复习物理时，发现书上的插图中有许多信息．如图所示：

（1）甲图中观察到反射光线后，把半面纸板F向前或向后折，则不能（选填“能”或“不能”）看到反射光线，说明反射光线与入射光线及法线ON在同一平面内．
（2）乙图中试管口木塞冲出过程出现白雾说明水蒸气内能减少（选填“增加”、“减少”或“不变”），能量转化情况与内燃机做功冲程相同．
（3）丙图中将自制气压计由山脚下拿到山顶上，液柱会上升（选填“上升”、“下降”或“不变”），说明海拔越高，大气压强越小（选填“越大”、“越小”或“不变”）．
（4）丁图中小车从带刻度（分度值为1dm）的斜面顶端由静止下滑，小车到达A、B、C三处时电子表的显示数字分别表示“小时：分：秒”，斜面底部用金属片挡住，其设置的目的是便于测量时间；B、C两点间的平均速度v_BC=0.5m/s．

Answer 1

分析 （1）根据入射光线、反射光线和法线的关系进行分析，使光屏不在一个平面内，观察现象，得出结论．
（2）在试管中装入适量的水，用木塞封住管口，对水加热，水的温度升高、内能增大；水沸腾后，继续加热，产生的水蒸气使管内气压增大，水的沸点随气压的增大而升高；当管内气压增大到一定程度，将木塞冲出，此时水蒸气膨胀做功，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能；同时水蒸气液化为小水珠漂浮在空中，就是我们看到的“白气”；
在内燃机的做功冲程中能量转化关系是内能转化为机械能．
（3）瓶内气体压强不变，而随着高度的增加，大气压降低，所以玻璃管内的水柱升高．
（4）要计时方便，应使所用的时间长些．利用速度公式求小车通过B、C两点间的平均速度．

解答 解：（1）把纸板F向前或向后折叠，则在纸板F上都不能看到反射光线，说明反射光线、与入射光线和法线应在同一平面内；
（2）木塞冲出的过程中，水蒸气膨胀做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，同时水蒸气的内能减小、温度降低，是通过做功改变物体的内能，能量转化情况与内燃机做功冲程相同；
（3）瓶内封闭气体压强p等于大气压p₀与玻璃管内水柱产生的压强之和，即p=p₀+ρgh，h为玻璃管内水柱的高度．
从山脚到山顶的过程中，瓶内气体压强P不变，而随着高度的增加，大气压降低，所以玻璃管内的水柱升高；从而说明说明海拔越高，大气压强越小；
（4）斜面坡度越大，小车沿斜面向下加速运动越快，过某点的时间会越短，计时会越困难，所以为使计时方便，斜面坡度应较小；金属片的作用是使小车在同一位置停下，便于计时．
B、C两点间的平均速度v_BC=$\frac{{s}_{BC}}{t}$=$\frac{0.5m}{1s}$=0.5m/s．
故答案为：（1）不能；同一平面内；（2）减小；做功；（3）上升；越小；（4）时间；0.5．

点评 本题考查了研究光的反射定律的实验、结合木塞冲出的实验考查了能量转化关系、大气压随着高度的变化而变化、测小车的平均速度”的实验等，是一道综合性较强的题目．