【解析】 【详解】
先作出发光点S关于水面的对称点S′,连接S′A,交平面镜于点O,OA为反射光线,SO为入射光线;过O点垂直水面作出法线,在水中法线的右侧画出折射光线OB,注意折射角小于入射角;如图所示:
六、实验探究题(本大题共3小题,共15分)
24.小明同学利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功率,设计并连接了如题图甲所示的实物电路.
(1)请你添加一条导线,将图甲所示的实物图补充完整,并使滑动变阻器的滑片P右移时接入电路的阻值变大. (________)
(2)闭合开关S1,将单刀双掷开关S2扳向“1”,调节滑动变阻器的阻值使电流表的示数为I1,如图乙所示,I1=_____A;
(3)将开关S2扳向“2”,保持滑动变阻器的阻值不变,调节电阻箱的阻值R,使电流表的示数仍为I1,此时R=5Ω;则步骤(2)中小灯泡的电阻R1=_____Ω,测量小灯泡电阻的方法是______(选填“控制变量法”或“等效替代法”);
(4)步骤(2)小灯泡的实际功率P1=_____W;
(5)若小灯泡的额定电流为I0=2I1,以下关于灯泡额定功率P0与实际功率P1的数值关系,你认为最有可能的是_____.
A.P0=2P1 B.P0=3P1 C.P0=4P1 D.P0=5P1
0.25等效替代法0.2D
【解析】 【分析】 【详解】
(1)滑动变阻器要按“一上一下”的方式串联接入电路,使滑动变阻器的滑片P向右移时接入电路的阻值变大,
则应将变阻器滑片左边的电阻连入电路,即将A接线柱与开关右接线柱连接,如图所示:
(2)闭合开关S1,将开关S2扳向“1”,滑动变阻器与灯泡串联,
如图所示,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则电流表的示数为I1=0.2A;
(3)将开关S2扳向“2”,保待滑动变阻器的阻值不变,调节滑动变阻箱的阻值R,使电流表的示数仍为I1,此时R=5Ω;则步骤(2)中小灯泡的电阻R1=5Ω,测量小灯泡电阻的方法是等效替代法; (4)步骤(2)小灯泡的实际功率P1=I21RL=(0.2A)2×5Ω=0.2W; (5)若小灯泡的额定电流为I0=2I1,假设灯泡的阻值不变, 则P额=I20R=(2I1)2R=4I21R=4P1.
由于灯泡的阻值不是定值,且灯泡的阻值会随温度的升高而变大, 所以,当灯泡在正常工作时,灯泡的阻值变大,
则额定功率P0>P额=4P1,所以最有可能的额定功率值为P0=5P1. 故D正确.
25.如图甲所示,小明在两只相同的烧杯里装入初温和质量均相同的水和食用油,用规格相同的电加热器给它们加热,比较它们吸热的情况.
(1)在此实验中,由于水和食用油吸收热量的多少不便用仪器测量,可通过测量_____来反应吸收热量的多少.除了图甲中所示的器材外,还需要增加的器材是_____. (2)经过思考,小明想到了比较不同物质吸热本领的两种方法:
①质量相同的不同物质,升高相同的温度,吸收热量多的,吸热能力_____;
②质量相同的不同物质,吸收相同的热量,温度变化小的,吸热能力_____.(以上两空均选填“强或弱”)在物理学中,用_____表示不同物质的这种性质的差别.
(3)由图乙可知,食用油的比热容与水的比热容相比较,_____的比热容大. 加热时间的长短 秒表 强 强 比热容 水 【解析】 【分析】 【详解】
(1)由于水和食用油吸收热量的多少不便用仪器测量,可根据加热时间的长短来反应吸收热量的多少;根据表中物理量可知,除了图甲中所示的器材外,还需要测量时间的工具:秒表, (2)依据c=
Q可知:判断两种物质吸热本领的大小,有两种方法:①可判断两种物质在升高相同温度mt的情况下,所用时间的多少,用时较多的,说明吸收的热量多,则吸热能力强;②可判断两种物质在吸收相同热量的情况下,升高温度的多少,温度升高较小的,则吸热能力强.在物理学中,用比热容表示不同物质的这种性质的差别.
(3)水与食用油的质量相等,设为m,由图可知,水在12min内吸收的热量:Q水吸=c水m?t水,食用油在6min内吸收的热量Q油吸=c油m?t油,由图可知:?t水=?t油,由于用规格相同的电加热器给它们加热,则Q水吸=2Q油吸,所以水的比热容大.
26.小明在探究电流与电阻关系的实验中,使用的电源为两节新干电池.
(1)如图所示,甲图为实验电路,请在接错的一根导线上打“×”,再用笔画线代替导线将电路改正(导线不允许交叉); (________)
(2)电路改正后闭合开关,发现电流表示数几乎为零,电压表有示数,出现这种现象的原因可能是______. (3)小明进行了三次实验,记录数据如下表所示: 实验序号 电阻R/? 电流I/A 1 2 3 5 10 20 0.40 0.20 0.10 通过表中的数据,可以得出结论______________.
(4)根据上表数据及相关的已知条件计算,三次实验中,滑动变阻器连入电路的最大阻值为_______?. (5)小明在桌子上发现一个未知的定值电阻,为了测量电阻阻值的大小,小明用这个定值电阻换掉原电路中的R,调节滑动变阻器,两电表的示数如图乙所示,此定值电阻的阻值为_______?.同组的小刚说小明所测得电阻误差较大,原因是__________.
(6)实验中,如果电流表突然损坏,已知滑动变阻器的最大阻值为R,被测电阻的阻值为Rx,电源电压未知且保持不变,请你利用剩下的器材测出Rx,在方框内画出此时的实验电路图. (_________)
电阻R断路 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成
反比 10 4 没有多次测量取平均值,减小误差
【解析】 【分析】 【详解】
(1)由图知,电压表在电阻R与滑动变阻器两端,应将电压表与电阻R并联,电路如图:

