四．实验解答题（共30分，30、33~35题各2分，31、32、36~39题各3分，40题4分） 30．如图21所示，一束太阳光通过三棱镜折射后，在白色光屏上形成一条彩色光带，这个现象说明白光是由_______组成的。
图21
31．在探究某种物质的熔化规律时，小刚记录的实验数据如下表所示，请回答下列问题。
加热时间/min 0 1 42 2 44 3 46 4 48 5 48 6 48 7 48 8 48 9 50 10 53 11 56 物质的温度/℃ 40 （1）根据表中的实验数据可以判断该物质是 ；（选填“晶体”或“非晶体”） 该物
质的熔点是 ℃。
（2）该物质的温度达到42℃时，其状态是 。（选填“固态”或“液态”）
32. 为了测量某种液体的密度，小亮取适量这种液体的样品进行了如下实验：
（1）将天平放在水平台面上，把游码移到标尺的零刻线处。横梁静止时，指针指在分度盘中央刻度线的左侧，如图22甲所示。为使横梁在水平位置平衡，应将横梁上的平衡螺母 向 端移动。（选填“左”或“右”）
(2)将盛有适量液体的烧杯放在调节好的天平左盘内，改变右盘中砝码的个数和游码的位置，使天平横梁在水平位置重新平衡，此时砝码质量和游码在标尺上的位置如图22乙所示，烧杯和液体的总质量为 g。
（3）将烧杯中的一部分液体倒入量筒中，液体的体积如图22丙所示；再用天平测出烧杯和剩余液体的总质量为104g。
（4）根据上述实验数据计算此种液体的密度为 kg/m3。
图22
图23
33．图23所示，在2017年中央电视台春节联欢晚会上，11位执行过载人航天任务的航天英雄欢聚在一起，他们在一座星云雕塑上留下了每个人宝贵的手掌印，这一雕塑取名为“掌中苍穹”由中国国家博物馆收藏。细心的同学发现航天英雄们都在用力下按使手掌印迹更清晰。请根据这个现象，提出一个可探究的科学问题：_____________________。
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34．中国科技馆有一展品如图24所示，将一条长导线的两端分别与电压表相连，小远同学用该实验装置进行如下探究：先绕几圈，电压表有示数；再多绕几圈，电压表示数增大一点。这样反复几次实验后发现：绕圈数越多，电压表的示数越大。请你写出小远所探究的问题是 。
图24
35．选择一双合适的运动鞋对于体育锻炼十分重要。如何正确测量你需要的尺码，如图25图表所示，是国家标准鞋码对应数据表。请根据表中数据归纳出脚围C与脚长L的关系： C = 。
鞋码 34 35 36 37 38 39 40 脚长L/mm 220 225 230 235 240 245 250 脚围C/mm 205 210 215 220 225 230 235 图25
36．小明在实验室选择了符合实验要求的器材探究“通过电阻的电流与电阻两端电压的关系”，并画出了如图26所示实验电路图。他的实验步骤如下： ①按照电路图连接电路，滑动变阻器阻值调至最大；
②调节电阻箱的阻值为R1，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，用电压表测量R1两端的电压U1、用电流表测量通过R1的电流I1，将R1、U1、I1的测量数据记录在表格中；
图26 ③断开开关S，调节电阻箱的阻值为R2，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片到另一位置，用电压表测量R2两端的电压U2、用电流表测量通过R2的电流I2，将R2、U2、I2的测量数据记录在表格中；
④仿照步骤③改变4次电阻箱的阻值R，用电压表测量R两端的电压U、用电流表分别测量通过R的电流I，将R、U、I的测量数据记录在表格中。 根据以上叙述，回答下列问题：
（1）小明在探究过程中存在的问题是： 。
（2）请你针对小明探究过程中存在的问题，写出改进措施： 。
37．图27甲所示，材料向下弯曲偏离水平位置的距离h叫下垂量。为了探究材料的下垂量h与所受拉力F的关系，小军选取了粗细均匀、横截面积、长度均相同的甲、乙两种材料进行实验，同时控制两支撑柱间距离s一定，忽略材料自重的影响。多次实验并根据实验数据绘制的图像如图27乙所示
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甲 图27 乙 根据以上信息，回答下列问题：
（1）小军所探究的问题中，自变量是________。
（2）甲、乙两种材料下垂量较大的是 。（选填“甲”或“乙”） （3）材料的下垂量h与所受拉力F成_______。（选填“正比”或“反比”）
38.小亮利用阻值为R0的定值电阻和一块电流表测量未知电阻Rx的阻值。他选择了满足实验要求的器材，并连接了部分实验电路，如图28所示。
（1）为了测出电阻Rx的阻值，请添加一根导线完成图．．．．．．28所示实验电路的连接。
（2）开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为I1；只闭合开关S2时，电流表的示数为I2。请用I1、I2和R0表示Rx。
图28
R x= 。
39.水平实验桌面上有微小压强计、刻度尺和两个大小不同的烧杯及足量的水。小华学习了液体内部压强跟哪些因素有关的知识后又提出了新的猜想：“液体对容器底部的压强与液体的质量有关”，为此他利用提供的实验器材进行了如下实验。
甲
图29
乙
①小烧杯中倒入100g的水，将微小压强计的探头放入容器底部，如图29甲所示，记录微小压强计U形管两侧的液面高度差h1；
②小烧杯中再倒入200g的水，将微小压强计的探头放入容器底部，如图29乙所示，记录微小压强计U形管两侧的液面高度差h2；
小华发现h1小于h2，于是小华得出结论“液体对容器底部的压强与液体的质量有关”。请利用上述器材证明小华的结论是错误的。写出实验过程及实验现象。
40.实验桌上有电源、开关、导线、电阻箱、滑动变阻器、已调零的电流表、电压表各一块。请利用这些器材探究“串联电路中，当电流一定时，电阻越大，电阻两端的电压越大。” （1）画出实验电路图； （2）写出实验步骤； （3）画出实验数据记录表格。
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五、科普阅读题（共6分，每小题3分） （一）阅读《长征五号》回答41题。 长征五号
2016年11月3日，伴随着一声长啸，我国新一代大型运载火箭长征五号腾空而起，燃料燃烧产生的巨大火焰推动火箭上升，火光映红了天空。约30分钟后，载荷组合体与火箭成功分离，进入预定轨道，长征五号首飞圆满成功。 长征五号作为我国运载火箭升级换代的里程碑工程，火箭在大直径、大结构、大推力的同时，还能保持最轻的自重。
除了智能减载、优化结构外，我国科研人员还通过更换材料、优化工艺等措施在制造环节减重。例如，一开始火箭大量使用钢螺母，结构强度大、质量大。经过试验，科研人员将大量螺母替换成钛合金材料，减轻了几百千克。
长征火箭助推器的斜头锥有着优异的气动外形，对减小空气阻力发挥了重要作用。斜头锥不仅圆润，而且还很强悍。头锥不足0.1m2的前捆绑点处，能够承受约3×106N压力。所以在发射瞬间，每个助推器需要将底部支撑点的推力最高效地传送到头锥内侧的那个前捆绑点上，带动火箭起飞。
41．请根据上述材料，回答下列问题：
（1）火箭升空时是将内能转化为____________能。
（2）用钛合金替代钢螺母是因为钛合金的密度比钢的密度 。（选填“大”或“小”） （3）头锥处受到的压强约为 Pa。
（二）阅读《二十四节气》回答42题。 二十四节气
2016年11月30日，批准中国申报的“二十四节气”列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。节气是反应天气气候和物候变化、掌握农事节气的工具。二十四节气是根据太阳在黄道（即地球绕太阳公转的轨道）上的位置来划分的。视太阳从春分点出发，每前进15度为一个节气：运行一周又回到春分点，为一回归年，合360度，因此分为24个节气。
那节气在古代是如何确定的呢？据记载，三千年前，西周丞
相周公旦在河南登封县设置过一种以测定日影长度来确定时间的仪器，称为圭表。这为世界上最早的计时器。经过长期的观测，中国古人不仅知道一天中表影在正午时最短，而且还知道一年内夏至日的正午，太阳正当头，表影最短；冬至日的正午，太阳斜射，表影最长。于是，人们就以连续两次夏至日或冬至日正午时的表影长度来确定一年的长度。例如，连续两次测得表影的最长值，这两次最长值之间相隔的天数，就是一年的时间长度。难怪我国古人早就知道一年约有365天了。
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随着不断的观察、分析和总结，节气的划分逐渐丰富和科学，到了距今2000多年的秦汉时期，已经形成了完整的二十四节气的概念。二十四节气可以根据“节气歌”：“春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连。秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。”进行记忆。 42．请根据上述材料，回答下列问题：
（1）二十四节气是根据__________________________________________来划分的。 （2）圭表的影子是_____________现象。（选填“光沿直线传播”或“光的反射”）
（3）霜降是指温度降至零摄氏度以下水蒸气遇冷凝结变为霜，这种物态变化是 。
六、计算题（共6分，每小题3分）
43．图30所示电路，电源电压12V保持不变，R1的阻值10Ω。只闭合开关S1，电流表示数为0.4A。
求：（1）电阻R2的阻值；
（2）只闭合开关S1时，10s电流经过电阻 R1做的功； （3）开关S1、S2都闭合时，电路的总功率。
44．用图31所示的装置提升重为800N的物体，加在绳自由端的拉力大小为500N时恰好可以使物体以0.1m/s的速度匀速上升，若不计绳重和轮与轴间的摩擦。 求：（1）滑轮组的机械效率； （2）拉力的功率。
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G 图31
F R1 A R2 S2 S1 图30