三、 实验与探究(本题共3个小题，15小题7分，16小题6分，17小题9分，共22分。)

15.(1)在利用光具座进行凸透镜成像规律的实验探究中。如图12甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为        cm。当蜡烛距凸透镜16cm时，在光屏上可得到一个倒立、        的实像。在图12 乙中只向右移动凸透镜，在光屏上         得到清晰的像(此空选填“能或不能”)。

图12

(2)如图12丙所示，是小明同学做的“观察水沸腾”的实验装置，在加热过程中某时温度计示数如图12丙，此时温度是      ℃，小明记录时间和温度的图表，如图12丁中可以得到水的沸点是       ℃。

图12

(3)在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中，小明的三次实验情况分别如图13中的甲、乙、丙所示。

图13

在图13甲中，用弹簧测力计拉木块在水平木板(或毛巾)上做匀速直线运动，根据二力平衡知识可知，这时滑动摩擦力的大小是          N。

从图13中甲、丙两组数据比较，你能得出的结论是在压力相同时，物体受到的摩擦力跟物体间的                有关。

16.(1)某实验小组测一合金块的密度，用调好的天平测合金块的质量，所用的砝码和游码的位置如图14甲所示，合金块的质量是       g，用装水的量筒测合金块的体积如图14乙所示，该合金的体积是       cm3，合金块的密度是             g/cm3。

图14                                       图15

(2)该实验小组的小芳在一端封闭的均匀圆玻璃管中装入适量的小铅丸，制成一支密度计。密度计能在液体中竖直漂浮，如图15所示，根据它在液体中浸没的深度得知这种液体的密度。小芳的设计和制作过程如下：

a.根据阿基米德原理及物体漂浮条件，推导出密度计在纯水中浸没的深度h的表达式。

b.根据h的表达式，测量这支密度计自身的某些物理量，算出密度计在水中浸没的深度，在管上画上纯水的密度值线A(如图15)。

c.把密度计放入纯水中，验证刻度线A的位置是否准确。

请你根据上述的内容完成下列问题：

①设纯水密度为ρ，装了铅丸的玻璃管总质量为m，测出玻璃管底面直径然后算出面积为S。请用本题的物理量符号表示步骤a中的表达式h=         ;

②若纯水密度已知，请你写出b步骤中所需用的测量仪器有             ;

③若把校准后的密度计放在密度 为0.8×103 kg/m3的酒精中，液面的位置在纯水密度值刻度线的         (选填“上方”或“下方”)。

17.小明做“测定小灯泡电功率”的实验时，连接的实物电路如图16甲所示，电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V.

图16

(1)用笔画线替代导线，将实物电 路连接完整。

(2)在连接电路的过程中，开关要处于      状态，滑动变阻器滑片应该处于      (选填“最右端或最左端”)。

(3)实验过程中，当小灯泡正常发光时，由图乙知此时电流表的示数为     A，小灯泡的额定功率为         W。

(4)实验后，小明同学想到另一种求解额定功率的方法，利用电压小于2.5V时的电压电流数据求出电阻，然后利用P=U2/R计算出小灯泡的电功率.根据你所学知识，小明的这种计算结果与真实值相比偏      (选填“大”或“小”)，原因是                         。

(5)小明受此实验启发，想测 定电动自行车上用作照明的LED(发光二极管)额定功率.在老师的帮助下通过实验得到该LED的电流电压图象如图丙所示，查阅资料知道该LED的额定电压为3V，结合图象可得该LED的额定功率为      W。小明进一步发现，在额定电压下工作时，LED比小灯泡亮。

四、论述计算题(本题共3个小题，18小题6分，19小题8分，20小题8分，共22分)

18.近年来随着重庆交通情况的好转，不少市民开始热衷于自行车健身。张明是一个自行车爱好者，他的爱车是一辆山地自行车，部分数据见下表：(g=10N/kg)

(1)自行车整车的重力是多少N?

(2)张明质量约70kg，某天他在南滨路匀速骑行6km，耗时10min，若该路段阻力为总重力的0.025倍，求他的骑行速度和功率?

车架材料 碳纤维

车架材料体积/cm3 2500

整车质量/kg 10

19.如图17所示电路中，电源电压保持不变，R2=30Ω，R3=10Ω，当S1，S2都断开时，电压表的示数为3V，当S1，S2都闭合时，电流表示数增加了0.5A，求：

(1)电源电压为多少;

(2)R1的阻值为多少;

(3)通过断开或闭合开关，电路能消耗的最大功率

和最小功率分别为多少.

20.如图18甲所示，将边长为10cm的密度均匀的正方体木块平放在圆柱形容器的底部，圆柱形容器的横截面积为300cm2，此时正方体木块对圆柱形容器的底部的压强是800 Pa。现缓慢地往容器中注水，当容器中的水面升至一定高度时，木块对容器底面的压力恰好为零，如图18乙所示。已知ρ水=1.0×103kg/m3。求：(g=10N/kg)

(1)木块的密度ρ木;

(2)水面上升的高度h;

(3)注入水的质量m。

图18