题目内容
15．
小明在选用弹簧测力计的过程中，发现测量大小相同的力时，用不同规格的测力计，弹簧伸长的长度不一样．对哪些因素会影响弹簧的伸长量，小明有三种猜想：猜想1：制造弹簧所用的材料可能影响弹簧的伸长量．
猜想2：弹簧的原长可能影响弹簧的伸长量．
猜想3：弹簧的粗细可能影响弹簧的伸长量．
小明为探究自己的猜想，设计出一个实验方案：
①将一根弹簧剪成长度不同的两根，测出两根弹簧的初始长度L1、L2；
②如图所示，固定弹簧的一端，用大小相等的力拉弹簧，测出两根弹簧的对应长度L1′、L2′；
③改变拉力的大小，重复实验步骤①②，记录实验数据．
（1）该实验方案研究的是猜想2（填写序号）；
（2）实验方案中将“一根弹簧剪成长度不同的两根”，这样做的目的是得到材料、粗细均相同的两根弹簧．
（3）实验方案中“用大小相同的力拉弹簧”表明弹簧的伸长量还与拉力大小有关．
（4）探究此猜想需要研究和比较的物理量是弹簧的原长和对应的伸长量．
分析 （1）保持弹簧材料、粗细相同，原长不同，改变拉力大小，对比伸长量的大小关系，这是探究弹簧伸长量与原长的关系；
（2）实验方案中将“一根弹簧剪成长度不同的两根”，保持了弹簧材料、粗细相同，原长不同；
（3）实验方案中“用大小相同的力拉弹簧”观察伸长量的变化，探究伸长量与拉力大小的关系；
（4）该探究过程需要探究的物理量是弹簧的原长，比较弹簧的伸长量．
解答 解：（1）保持弹簧材料、粗细相同，原长不同，改变拉力大小，对比伸长量的大小关系，这是探究弹簧伸长量与原长的关系，故是研究猜想2；
（2）实验方案中将“一根弹簧剪成长度不同的两根”，保持了弹簧材料、粗细相同，原长不同；
（3）实验方案中“用大小相同的力拉弹簧”观察伸长量的变化，探究伸长量与拉力大小的关系；
（4）该探究过程需要探究的物理量是弹簧的原长，比较弹簧的伸长量．
故答案为：（1）2； （2）得到材料、粗细均相同的两根弹簧；（3）拉力大小；（4）弹簧的原长；对应的伸长量．
点评 此题考查了学生探究思维中控制变量法的应用，分析问题注意所控制的不变量，改变量引起的变化是解题关键．
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6．现给你提供如下器材：木块（重约7N）、弹簧测力计（量程0～5N）、重1N的滑轮（摩擦不计）、铁架台、轻质刻度尺、足够大的量杯、足量的水和细棉线（自重不计）．请你利用如图所提供的一些器材，参照示例另选器材，设计一个测量木块重力的实验方案．
| 运用的 原理 | 实验步骤及测量的物理量（或实验操作示意图） | 木块重量的表达式 | |
| 示例 | 杠杆平 衡条件 | 用细线将刻度尺左端挂在铁架台上，将木块挂在刻度尺的中央，弹簧测力计挂在刻度尺的右端并向上拉，使刻度尺在水平位置静止，记下弹簧测力计的示数F． | G=2F |
| 你的设计方案 | 动滑轮 可省一 半的力 | （1）在铁架台上用细线和滑轮组成一个动滑轮，用动滑轮来提木块； （2）用弹簧测力计匀速向上拉动绳子自由端； （3）记下弹簧测力计的示数F． | 2F-1N |
3．在物理学中，磁感应强度（用字母B表示，国际单位是特斯拉，符号是T）表示磁场的强弱，磁感应强度B越大，磁场越强；磁感线形象、直观描述磁场，磁感线越密，磁场越强．
（1）图1为某磁极附近磁感线的方向和分布的示意图．若在1处放置一个小磁针，当小磁针静止时N极指右（选填“左”或“右”）．
（2）如果电阻的大小随磁场的强弱变化而变化，则这种电阻叫磁敏电阻．某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象如图3所示．根据图线可知，磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而增大．图线没有过坐标原点，是因为放入磁场前，磁敏电阻不为零．
（3）利用该磁敏电阻的R-B特性曲线可以测量上图磁场中各处的磁感应强度．
①将该磁敏电阻R放置在磁场中的位置1处．吴力设计了一个可以测量该磁敏电阻R的电路，所提供的实验器材如图2所示，其中磁敏电阻所处的磁场未画出．请你将该实验电路连接完整．
②正确接线后，测得的数据如表所示．该磁敏电阻的测量值为500Ω．
③根据该磁敏电阻的R-B特性曲线可知，1处的磁感应强度为1.0T．
（1）图1为某磁极附近磁感线的方向和分布的示意图．若在1处放置一个小磁针，当小磁针静止时N极指右（选填“左”或“右”）．
（2）如果电阻的大小随磁场的强弱变化而变化，则这种电阻叫磁敏电阻．某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象如图3所示．根据图线可知，磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而增大．图线没有过坐标原点，是因为放入磁场前，磁敏电阻不为零．
（3）利用该磁敏电阻的R-B特性曲线可以测量上图磁场中各处的磁感应强度．
①将该磁敏电阻R放置在磁场中的位置1处．吴力设计了一个可以测量该磁敏电阻R的电路，所提供的实验器材如图2所示，其中磁敏电阻所处的磁场未画出．请你将该实验电路连接完整．
②正确接线后，测得的数据如表所示．该磁敏电阻的测量值为500Ω．
| 1 | 2 | 3 | |
| U/V | 1.50 | 3.00 | 4.50 |
| I/mA | 3.00 | 6.00 | 9.00 |
20．阅读《空气对球形物体的阻力》，回答题．
空气对球形物体的阻力
日常生活中存在这样的现象：飞机、轮船、汽车等交通工具运行时，受到空气阻力；人在水中游泳、船在水中行驶时，受到水的阻力；百米赛跑时，奔跑得越快，我们感到风的阻力越大，这是什么原因呢？
查阅相关资料得知：物体在流体中运动时，会受到阻力作用，该阻力叫做流体阻力．流体阻力大小跟相对运动速度大小有关，速度越大，阻力越大；跟物体的横截面积有关，横截面积越大，阻力越大；跟物体的形状有关，头圆尾尖（这种形状通常叫做流线型）的物体受到的阻力较小．物体从高空由静止下落，速度会越来越大，所受阻力也越来越大，下落一段距离后，当阻力增加到与重力相等时，将以某一速度作匀速直线运动，这个速度称为收尾速度．
某科学活动小组做了“球形物体在空气中下落时，受到的阻力大小与球的半径和速度关系”的实验，测量数据见下表．（g取10N/kg）
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）1号球受到空气阻力的最大值是20 N．
（2）分析半径相同的球，收尾速度的大小与球体质量有关．
（3）对于3号球，当速度为20m/s时，受到的空气阻力小于（填“大于”、“等于”或“小于”）重力．
（4）轿车的外形通常做成流线型，其目的是减小汽车行驶时受到的阻力．
空气对球形物体的阻力
日常生活中存在这样的现象：飞机、轮船、汽车等交通工具运行时，受到空气阻力；人在水中游泳、船在水中行驶时，受到水的阻力；百米赛跑时，奔跑得越快，我们感到风的阻力越大，这是什么原因呢？
查阅相关资料得知：物体在流体中运动时，会受到阻力作用，该阻力叫做流体阻力．流体阻力大小跟相对运动速度大小有关，速度越大，阻力越大；跟物体的横截面积有关，横截面积越大，阻力越大；跟物体的形状有关，头圆尾尖（这种形状通常叫做流线型）的物体受到的阻力较小．物体从高空由静止下落，速度会越来越大，所受阻力也越来越大，下落一段距离后，当阻力增加到与重力相等时，将以某一速度作匀速直线运动，这个速度称为收尾速度．
某科学活动小组做了“球形物体在空气中下落时，受到的阻力大小与球的半径和速度关系”的实验，测量数据见下表．（g取10N/kg）
| 球体编号 | 1 | 2 | 3 |
| 球体质量（kg） | 2 | 5 | 18 |
| 球体半径（×10-2m） | 5 | 5 | 15 |
| 球体收尾速度（m/s） | 16 | 40 | 40 |
（1）1号球受到空气阻力的最大值是20 N．
（2）分析半径相同的球，收尾速度的大小与球体质量有关．
（3）对于3号球，当速度为20m/s时，受到的空气阻力小于（填“大于”、“等于”或“小于”）重力．
（4）轿车的外形通常做成流线型，其目的是减小汽车行驶时受到的阻力．
4．如图甲所示，在一个塑料瓶的侧面扎3个大小相同的孔，用一条透明胶带把3个孔封住并加满水，然后把胶带撕开，观察到水从小孔喷出，且下方小孔水流喷出速度比上方的大．为了进一步探究水从小孔喷出的速度v与小孔到水面高度h之间的关系，实验小组进行了如下探究．
A．如图乙所示，在容器侧面开一个水平小孔并装上阀门，将容器固定在一个水平木板上，在木板上铺了一层吸水性强的材料；
B．向容器中注入水并测量阀门到水面的高度h，打开阀门让少量水喷到水平面上，迅速关上阀门，测出水斑到容器的水平距离L；
C．改变容器中水面的高度进行多次实验．
（1）用如图甲装置进行的实验，不能说明的问题是C
（2）分析甲图所示的实验，能（选填“能”或“不能”）根据水流射出的远近来比较小孔处的液体压强的大小．
（3）实验时，测得水斑到容器的水平距离L和阀门到水面高度h之间的对应关系如表所示：
分析表中的数据，在坐标系中用描点法作出能直观表达出L和h关系的图线．由图线可知，L（cm）和h（cm）之间的定量关系式是：L=$\sqrt{20h}$．
（4）老师告诉实验小组：水流射出的水平距离L与水流从小孔中喷出时的速度v成正比．由此可以推断出，水流从小孔喷出时的速度v与阀门到水面高度h之间的关系为：速度与高度的平方根成正比．
A．如图乙所示，在容器侧面开一个水平小孔并装上阀门，将容器固定在一个水平木板上，在木板上铺了一层吸水性强的材料；
B．向容器中注入水并测量阀门到水面的高度h，打开阀门让少量水喷到水平面上，迅速关上阀门，测出水斑到容器的水平距离L；
C．改变容器中水面的高度进行多次实验．
（1）用如图甲装置进行的实验，不能说明的问题是C
| A．液体对容器的侧壁有压强 | B．液体压强随深度增加而增大 |
| C．液体内部各个方向都有压强 | D．液体压强越大从小孔喷出的水流速度越大 |
（3）实验时，测得水斑到容器的水平距离L和阀门到水面高度h之间的对应关系如表所示：
| h/cm | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
| L/cm | 10.0 | 14.1 | 17.3 | 20.0 | 22.4 | 24.5 |
| L2/cm2 | 100 | 199 | 299 | 400 | 502 | 600 |
| $\sqrt{L}$/cm${\;}^{\frac{1}{2}}$ | 3.2 | 3.8 | 4.2 | 4.5 | 4.7 | 4.9 |
（4）老师告诉实验小组：水流射出的水平距离L与水流从小孔中喷出时的速度v成正比．由此可以推断出，水流从小孔喷出时的速度v与阀门到水面高度h之间的关系为：速度与高度的平方根成正比．