专题四 综合能力题 问题探究类 1．(2025常州改编)小组同学探究“声音能否在液体中传播”。 【问题产生】(1)为证明声音能在水中传播，小华做了如图1甲所示的实验，用绳子悬挂装有发声手机的塑料袋并浸没于水中。同学们认为该实验不完美，不能完全证明听到的声音经过了水的传播，理由：_____。 如何设计实验，使得声音从声源到人耳必需经过水的传播呢？ 图1 【设计装置】(2)小明自制“悬浮式发声潜艇”，过程如图乙所示：(ρ水＝1×103 kg/m3，g取10 N/kg) ①将底面积为300 cm2的薄壁圆柱形容器置于水平地面，容器内装有深度为_____cm的水； ②将装有手机的密闭玻璃罐放入水中，呈漂浮状态，手机和玻璃罐的总质量为_____g； ③用手借助细铁丝按压装有手机的密闭玻璃罐，使其浸没在水中，细铁丝体积忽略不计； ④在玻璃罐内放入_____g沙子，再放入发声手机，盖紧盖子后放入水中，呈现悬浮状态。 【实验现象】(3)如图乙④所示，“发声潜艇”悬浮于水中，小明听到了手机铃声。 【形成结论】(4)实验现象_____(选填“能”或“不能”)证明声音能在水中传播，理由是_____。 【拓展延伸】(5)为证明声音能在液体中传播，有必要换用其他液体开展如图乙④所示的实验，若将水更换为密度更大的盐水做实验，应_____(选择“适度减少”“保持不变”或“适度增加”)罐内沙子的量。 2．过量的紫外线会给人体带来伤害。人们穿的衣服能不能防紫外线呢？某科技小组设计实验探究棉布和涤纶防护紫外线的能力，用紫外线强度计在正午阳光下测得的数据如下表。其中，未遮挡时紫外线强度为10 W/m2，紫外线防护系数(UPF值)是衡量织物对紫外线辐射防护能力的核心指标，其数值等于未遮挡时紫外线的强度与遮挡后紫外线强度的比值。 序号 织物材料 织物颜色 纤维密度(根/cm2) 遮挡后紫外线强度(W/m2) UPF值 1 棉布 白色 150 0.80 12.5 2 棉布 黑色 150 0.40 25 3 棉布 黑色 200 0.25 40 4 涤纶 白色 150 0.40 25 5 涤纶 黑色 150 0.20 _____ 6 涤纶 黑色 200 0.75 13.3 (1)织物对紫外线的防护能力越强，UPF值越_____。(选填“大”或“小”) (2)实验中，除表格中的变量外，还需要控制的变量有_____(写出1个即可)。 (3)记录第6次实验中“遮挡后紫外线强度”时，发现数据异常，下列操作正确的是_____(多选，选填字母)。 A．检查数据记录与操作流程 B．分析可能的原因 C．删去此数据，重新实验 D．详细记录处理过程 (4)①分析表格数据：第5次实验中的UPF值为_____。 ②初步得出结论：A.相同颜色和纤维密度下，材料不同，防护能力不同； B．相同材料和纤维密度下，颜色越深，防护能力越_____(选填“强”或“弱”)； C．_____。 (5)若为户外工作者设计紫外线防护服，除材料外，选择的织物应具备的特性是_____ _____。 3．小明想探究哪种方法可以让热牛奶更快地冷却，他设计了如图2所示的实验：在两个相同的牛奶瓶甲、乙中装入初温相同的热牛奶并插入相同的温度计，垫上木块后分别放在常温的水中和空气中冷却，记录甲、乙两瓶中温度计的示数变化，得到的数据如下表所示。 图2 时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 甲瓶中的温度/℃ 70 60 53 47 42 38 35 33 32 31 乙瓶中的温度/℃ 70 65 61 58 55 52 50 48 46 44 (1)实验中除秒表、温度计外，还应增加的测量工具是_____，以控制甲、乙两瓶中牛奶的_____相同。 (2)分析表中数据，可以得出： ①热牛奶放在_____(选填“水”或“空气”)中冷却的效果较好。 ②小明用比值定义法作出了“冷却速度”的定义：物体下降的温度与降温时间之比是物体的冷却速度，则“冷却速度”的单位应该是_____(选填字母)。 A．kg/℃ B．℃/kg C．℃/min D．min/℃ ③甲瓶中热牛奶的“冷却速度”随时间_____(选填 ... ...
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