【消灭易错】实验题必刷36道-备战2025年中考物理考试易错题(广东专用)
2025-04-28
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内容正文:
消灭易错 实验题必刷36道
A组 中考真题
1.(2024·广东广州·中考真题)实验小组在探究弹簧伸长量(x)与弹簧受到拉力(F)关系的实验中,得到如图甲所示的关系图像(图线记为a)。
(1)分析图甲的数据,得到实验结论:,则比值k的单位是 ,这根弹簧k的大小为 ;
(2)把这根弹簧截去一部分,剩余部分弹簧的k是否会发生变化?实验小组的同学对此产生了兴趣并提出了各自的猜想:
甲同学:因为是同一根弹簧,所以k不变;
乙同学:因为弹簧变短了,所以k变小;
丙同学:因为弹簧变短了,所以k变大;
为验证猜想,他们对剩余部分弹簧进行如下探究:
①把弹簧悬挂在竖直的刻度尺旁,静止时如图乙,则此时弹簧长度为 cm;
②在弹簧下端挂上钩码,某次弹簧静止时如图丙所示,每个钩码的重力为,则弹簧下端受到钩码的拉力 N,此时弹簧的伸长量 cm;
③多次改变悬挂钩码的数量,实验数据记录如下表;
④根据表中的数据,请在甲图中描点,并画出图像(对应图线记为b);
弹簧受到的拉力F/N
0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
弹簧的伸长量x/cm
0
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
⑤比较图线a、b,可以判断 (选填“甲”、“乙”或“丙”)同学的猜想是正确的。
2.(2024·广东广州·中考真题)在学习“电与磁”后,某小组做了如下实验研究。
(1)如图甲,将指南针水平放置在木板上,指南针静止时a端指向北方,则a端是指南针的 (选填“N极”“S极”),这是因为地球周围存在 ;
(2)为研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系,请完成下列实验内容:
①如图乙,漆包线绕在铁钉上构成一个电磁铁,将它平行指南针放置在木板上;
②请用笔画线表示接线,按要求将图乙中的电源、开关、电流表、滑动变阻器和电磁铁连成串联电路(有部分导线已连接)。要求如下:
Ⅰ.合上开关K,指南针在电磁铁的作用下,静止时a端仍然指向北方;
Ⅱ.滑动变阻器滑片P由C端向D端移动时,电流表的示数减小;
③电磁铁磁性强弱可以通过电磁铁吸引大头针的数目来判断。为研究线圈匝数一定时,电磁铁磁性强弱与电流大小的关系,请设计记录实验数据的表格;
④某次实验,电流表示数如图丙,此时电流为 A。
3.(2024·广东·中考真题)(1)测量地图上A、B两点间的距离,如图所示,读数为 cm。
(2)如图所示,在水平面上,用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动,此时木块受到的滑动摩擦力为 N。
(3)自制液体温度计利用了液体 的性质。为提高温度计的精确度,应选择内径更 的玻璃管。
(4)探究平面镜成像特点的实验,如图所示。
①点燃蜡烛A,眼睛应在图中 (选填“a”或“b”)处观察A在玻璃板后的像;移动与A外形相同的蜡烛B,发现B与A的像重合,说明平面镜所成像与物的大小 ;
②得到平面镜成像规律后,若换用面积较大的玻璃板进行实验,蜡烛A的像的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
4.(2024·广东·中考真题)探究串联电路中电压的规律;
(1)根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整;
(2)连接电路时,开关应处于 状态,正确连接电路后,闭合开关,若灯断路,则两端 (选填“有”或“无”)电压;
(3)用电压表分别测出电压和。其中测时,电压表的示数如图丙所示,示数为 V。接着更换不同规格的灯泡并多次实验,数据记录见表;
实验次序
电压/V
电压/V
电压/V
1
1.7
2.9
2
1.3
1.6
2.9
3
1.1
1.8
2.9
①分析表中数据,得到初步结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压 ;
②为使结论更具普遍性,小明将灯泡换成其他类型用电器并多次实验。此外,还可以 。
5.(2024·广东·中考真题)小明摘来李子,用天平、量筒和水测量李子的密度。
(1)调节天平时,应先将游码移至标尺的 处,然后调节平衡螺母,使天平平衡。
(2)用天平测量李子的质量,当天平平衡时,右盘中的砝码和标尺上游码的位置如图所示,李子的质量为 g;用量筒和水测得李子的体积为,则李子的密度为 。
(3)完成上述实验后,在不用量筒的情况下,小明利用天平、烧杯和该李子测量凉茶的密度,实验步骤如下:
①在烧杯中加入适量的凉茶,如图甲所示,并在烧杯上标记此时液面的位置,测得凉茶和烧杯的总质量为240g。
②将李子放入凉茶中,李子沉底,如图乙所示,在烧杯上标记此时液面的位置。
③取出李子,然后向烧杯中加凉茶,使液面上升至位置 ,测得此时凉茶和烧杯的总质量为282g。根据实验数据,可得凉茶的密度为 。从烧杯中拿出李子时会带出一些凉茶,这对凉茶密度的测量结果 (选填“有”或“无”)影响,原因是 。
6.(2024·广东深圳·中考真题)乐佳乐同学在探究电流与电阻的实验中:
(1)乐佳乐同学连接电路如图所示,他检查电路时,发现存在错误。请把接错的那一根导线找出来并打上“×”,再画线把它改到正确的位置上 ;
(2)纠正错误后,保持定值电阻两端电压为2V不变,得到实验数据如下表所示。其中有一组数据是错误的,乐佳乐同学发现错误数据的序号是 ;
数据序号
1
2
3
4
5
6
电阻R/Ω
30
25
20
15
10
5
电流 I/A
0.07
0.08
0.10
0.70
0.20
0.40
(3)整理表中数据可得结论:导体两端电压一定时,导体中的电流与导体电阻成反比,请写出成反比的依据是什么?
(4)乐佳乐同学在做第五次实验时,调节滑动变阻器使电压表示数为2V,用时8s完成电流表读数,这8s内,定值电阻R消耗的电能是 J。
7.(2024·广东深圳·中考真题)学习“液体压强”时,老师展示了如图甲所示的实验,辉辉同学观察实验后,得出结论:深度越大,水的压强越大,水喷出的最远距离就越大。下课后,辉辉将自己的结论告诉老师,老师表扬了辉辉爱思考的好习惯,然后和辉辉一起到了思考乐实验室,另找一个矿泉水瓶,在侧边扎了两个小圆孔C和D(圆孔A、B、C、D的直径相同),并进行了以下实验:观察得sc小于sd。
(1)现已知hc<hd,求pc pd;
(2)其他条件不变,将木板向右移,最远的水流依然落在木板上,请用虚线在图中画出木板上表面平移后的位置 ;
(3)sc'和sd'分别为现在的最远距离,现在求sc' sd';
(4)辉辉同学的结论是否正确?请说出你的判断和理由 。
8.(2023·广东·中考真题)小明在学习了凸透镜成像的规律后,继续深入探究,选用题表中某一规格的凸透镜做实验,调整好器材后如题图甲所示,此时烛焰在光屏上成放大的像;
凸透镜编号
焦距/cm
直径/cm
①
5
3.5
②
5
4.5
③
10
4.5
④
15
4.5
(1)光屏上的像是实像还是虚像? ;
(2)一段时间后,小明发现烛焰的像如图乙所示,此时将蜡烛向 调节可以使烛焰的像移到光屏中央;
(3)小明选的凸透镜焦距为 cm;
(4)小明将蜡烛换成F字光源,调整了光源和光屏的位置,在光屏上仍可观察到清晰的像,如题图所示,则小明看到的像应是 (选填字母);
(5)小明认为凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关;若要验证其猜想,则可在题表中选取编号为 两个凸透镜进行实验验证。
9.(2023·广东·中考真题)在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中;
(1)观察弹簧测力计的零刻度线、 和分度值;调零时,弹簧测力计应在 (选填“竖直”或“水平”)方向上调零;
(2)如题图甲所示,在弹簧测力计下悬挂一个高为6cm的长方体物块(可塑),测出重力,将它缓慢浸入水中,记录悬停在A、B、C、D、E这五个位置弹簧测力计的示数和深度h,请根据实验数据,在图乙中画出物块所受浮力F浮随h变化的图像;
(3)分析图像可知:浸没前,h增加,F浮 ;浸没后,h增加,F浮 ;(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(4)若把此物块捏成高为6cm的圆锥体,重复上述实验。两次实验所得的F浮随h变化的图像 (选填“相同”或“不同”);
(5)若继续探究浮力的大小与液体密度的关系,还需添加一种材料: 。
10.(2023·广东深圳·中考真题)已知:电源电压为3V,小灯泡额定电压为2.5V,滑动变阻器(30Ω,1.2A)
(1)请帮助亮亮根据电路图,连接实物图;(要求:滑片在最右端时,电阻最大。)( )
(2)在闭合开关前,滑动变阻器滑片需要调到端 (选填“M”或“N”);
(3)亮亮同学检查电路连接正确,并且电路元件没有故障后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表偏转角度很小,请问故障原因是: ,接下来亮亮同学的操作方法是: ;
(4)实验数据如下图:
电压U/V
1
1.5
2
2.5
2.8
电流I/A
0.14
0.21
0.27
0.3
0.31
请问:正常发光时,小灯泡的电阻是: Ω;
(5)由实验数据说明:小灯泡的电阻随电压的增大而 ;(选填:“增大”,“变小”或“不变”)
(6)小白同学在电路连接正确后,闭合开关,小灯泡亮了一下之后就熄灭,电流表无示数,电压表有示数,请在图丙中,画出电压表指针指的位置。(用带箭头的线段表示)( )
11.(2023·广东深圳·中考真题)琴琴同学用同一个物体(图中白色物体)做‘探究压强与受力面积的关系’实验,请填写下面内容。
(1)谁的压力大 ,谁的受力面积大 ;(选填“海绵的大”“沙坑的大”“两个相等”)
(2)改进这两个实验的意见: ;
(3)对比甲图选择下面一个 对比探究压强和压力大小的关系。
12.(2023·广东深圳·中考真题)如图甲所示,琴琴同学探究“水的沸腾与加热时间的关系”,水的质量为100g,实验过程中温度随时间变化的关系如下表。
min
0
0.5
1
1.5
2
......
12
℃
94
?
96
97
98
......
98
(1)当加热0.5min时,温度计示数如图乙,读数为 ℃;
(2)根据示数研究得出水沸腾时的温度变化特征是:水沸腾时持续吸热,温度 ;(选填“升高”、“降低”或“不变”)
(3)琴琴同学实验过程中,水沸腾时温度小于100℃,原因是 ;
(4)如何减少加热时间,请给琴琴同学提个建议: ;
(5)水在1分钟内吸收的热量为 J;
(6)根据第(5)步进一步探究,水沸腾后继续加热了10分钟,水的质量少了4g,探究蒸发1克水吸收了多少热量?(忽略热量损失)( )
B组 中考模拟
1.(2025·广东·一模)小明在“探究影响滑动摩擦力大小的因素实验中”,猜想了下列可能影响滑动摩擦力大小的因素有:
①接触面所受的压力的大小;②接触面的粗糙程度;③接触面的面积。
接下来小明通过如图所示的实验操作验证他的猜想。
(1)实验中,小明应该用弹簧测力计沿 方向 拉动木块在长木板上滑动,根据 的原理,可知道摩擦力的大小等于拉力的大小,从而测出木块所受的摩擦力的大小;
(2)对比甲、丙两图,可以验证猜想 (选填“①”、“②”或“③”);
(3)如果小明要探究猜想①,他应该选择 两图所示的实验步骤来操作,根据所选图中弹簧测力计的示数可得出结论: ;
(4)小明为了探究猜想③,他将木块切去一半,重复甲的操作过程,如图丁所示。他比较甲和丁的实验结果,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论正确吗?如果正确,请写出分析过程;如果不正确,请重新设计实验方案: 。
2.(2025·四川绵阳·二模)在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示的位置,这也叫杠杆的平衡状态,但实验中应将平衡螺母向右调节,将杠杆调至水平位置平衡。
(2)调节钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡,读出实验数据并记录在表格中。如图乙所示,阻力臂l2为 cm。
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
0.5
16.0
1.0
—
2
1.0
15.0
1.0
15.0
3
2.0
15.0
1.5
20.0
(3)分析表中实验数据,得出杠杆的平衡条件为 (用F1、F2、l1、l2表示)。
(4)如图丙所示,F始终与杠杆垂直,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中,F的大小将( )(填序号)。
A.不变 B.变小
C.变大 D.先变大后变小
3.(2025·广东佛山·一模)小明收到的新年礼物是一个蛇年的小饰品,他用小饰品做了以下实验。
(1)如题1图和题2图,小饰品底座的长度是 cm,质量是 g;
(2)小明想测量小饰品的密度,发现小饰品放不进量筒,改用如题4图所示方法测体积。
①往烧杯中加入适量水浸没小饰品,在水面到达的位置上作标记,然后取出小饰品;
②往量筒装入80mL的水,然后将量筒的水倒入烧杯中,让水面到达标记处,量筒里剩余水的体积如题3图,为 mL;
③计算出小饰品的密度为 g/cm3(保留一位小数);
(3)小华不用量筒也完成了实验,步骤如下:
①把小饰品放入烧杯加水浸没,在水面做记号后测出总质量m1;
②取走小饰品,测出烧杯和水的质量m2;
③加水到标记,测出烧杯和水的总质量m3;
水的密度为,利用公式可测出小饰品的密度。小明分析:取出时小饰品会沾有水,导致测量的质量 ,体积偏大,这样测得的密度 。(均选填“偏大”“不变”或“偏小”)
4.(2025·湖北襄阳·二模)小明同学利用电子秤借助浮力测一拼图玩具中塑料块的密度。实验过程如下:
(1)将电子秤放在水平桌面上,并使用电子秤的归零功能。
(2)用电子秤测出塑料块的质量,如图A所示。
(3)将空烧杯放在电子秤上,再次使用电子秤的归零功能后,将适量水倒入烧杯中,测出的质量如图B所示。
(4)用细线系住塑料块,将其缓缓浸入水中时,发现电子秤的示数分别如图C、图D、图E所示,可以得出:浸在液体中的物体所受的浮力大小与 有关。
(5)松开细线,塑料块沉入水底,如图F所示,此时塑料块所受浮力为 N。(g取10N/kg)
(6)塑料块的体积为 ,塑料块的密度为 ,()
(7)小明思考后认为:在第(3)步中,若电子秤不归零,也可以计算出塑料块的密度。这样测得的塑料块密度值将是 (选填“偏大”“偏小”或“准确”)的。
5.(2025·北京大兴·一模)小兴想探究浸在液体中的物体所受浮力的大小与其排开液体的重力有什么关系。
(1)小兴所探究的问题的自变量是 ;
(2)他用调好的弹簧测力计、溢水杯、小桶、金属块、细线、水、酒精、煤油等器材进行了实验,实验步骤如下:
①按照图甲、乙所示,测出空桶所受的重力G桶后,将空桶置于装满水的溢水杯的溢水口下方;再用弹簧测力计测出金属块所受的重力G0,并将G桶、G0的值记入表格。
②按照图丙、丁所示,将金属块浸没在水中,静止时,读出弹簧测力计的示数F,再测出桶和溢出水的总重力G总,并将F、G总的值记入表格。
③ ,将对应的数据记入表格。
④仿照步骤③再多做几次,记录对应的数据。
⑤依据F浮= ,G排=G总-G桶,计算出F浮、G排的值记入表格。
⑥比较F浮与G排的大小,得出实验结论。
6.(2025·河北石家庄·一模)如图1是探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验,放置在水平桌面上的物体A是一个长木板,木板表面铺有材质相同的砂纸,但Ⅰ号砂纸和Ⅱ号砂纸的粗糙程度不同,物体B是一长方体木块,物体C是一个金属块。
(1)实验过程中,必须用弹簧测力计 拉动木块B。
(2)在探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关时,图1中的实验是通过 两图的过程来实现这一目的;分析甲,乙两图可知:滑动摩擦力的大小与 有关。
(3)本实验操作上可能会遇到若干困难,请你写出一种: 。
(4)小明设计了如图2中丁所示的装置来验证滑动摩擦力的大小是否与速度有关,定滑轮摩擦忽略不计,启动传送带,当弹簧测力计的示数稳定后,木块相对于地面静止;减小传送带的速度,当弹簧测力计的示数再次稳定后,小明发现弹簧测力计的示数 (选填“变小”、“不变”或“变大”)。
(5)【拓展】小明还想比较相同材料的新、旧两双运动鞋鞋底的粗糙程度(新鞋重力为4N,旧鞋重力为)。如图2中戊所示,他用弹簧测力计沿水平方向拉鞋子在同一水平面上做匀速直线运动,结合图中信息 (选填“能”或“不能”)判断出新鞋鞋底更粗糙。
7.(2025·吉林四平·一模)小红设计了如图1所示的实验来“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
(1)图1中实验的最佳顺序是 ;
(2)通过实验可得到结论:浸在液体中的物体,所受浮力的大小等于它 ;
(3)将图1乙中的水换成酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3),其他条件不变,则物体受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)善于思考的小红同学又利用家里的电子秤来测量泡沫块的密度,其实验步骤如下:
①在底部安装有定滑轮的圆柱形容器中加入适量的水,静止在水平电子秤上(如图2A所示),电子秤的示数 m1=2kg;
②把一块不吸水的泡沫块放入水中(如图2B所示),电子秤的示数 m2=2.2kg;
③用细线绕过定滑轮竖直向上拉动泡沫块,使泡沫块浸没在水中静止(如图2C所示),电子秤的示数为1.4kg;根据实验数据得出图2C 中泡沫块受到的浮力为 N,泡沫块的密度为 kg/m3。(g=10N/ kg)
8.(2025·广东珠海·一模)在“探究影响液体内部压强因素”实验中:
(1)实验中使用的压强计如图甲所示,使用前用手指按压橡皮膜,是为了检查压强计的 ;实验中,通过U形管两侧液面的 来反映液体内部压强的大小;
(2)通过比较乙、丙两图可以得出:同种液体, ,液体压强越大;
(3)小文还想研究液体内部压强与液体密度的关系,于是她向丙图烧杯中多次加盐水,发现U形管两侧液面高度差不断的增大,于是得出液体密度越大,压强越大的结论;她的结论是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 ;
(4)如图丁,是实验中金属盒放置在烧杯中的情形,请计算出金属盒受到水的压强是 Pa。(g取10N/kg,)
9.(2025·北京·模拟预测)在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,小雨用如图所示的滑轮组进行了三次实验,实验数据如下表所示。
实验序号
物重G/N
物体上升高度h/m
拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率
1
1
0.2
0.7
0.4
71.4%
2
2
0.2
1.3
0.4
76.9%
3
3
0.2
1.8
0.4
83.3%
(1)小雨是用图中的 (选填“甲”或“乙”)滑轮组完成实验的;
(2)实验中用到的测量工具有弹簧测力计和 ;
(3)分析数据可得结论:使用同一滑轮组,不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率与物重的关系可能是__________(选填字母);
A. B. C. D.
(4)小明同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数,你认为他的想法是 (选填“正确”或“错误”)的,如果这样做,测得的机械效率将 (选填“偏大”、“偏小”或“更准确”)。
10.(2025·湖南长沙·模拟预测)在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,小明进行了如下操作。
(1)将探头放入液体前,小明发现压强计U形管两侧液面存在高度差,接下来的操作是 ;
A.从管中倒出适量液体 B.取下软管重新组装
(2)观察甲、乙、丙三次实验发现U形管内液面高度差相同,说明液体内部向各个方向的压强 ;
(3)小明比较图丙、丁两次实验得出结论:液体压强和液体密度有关,他这样得出结论是不正确的,理由是: 。
11.(2025·江西上饶·二模)探究影响滑动摩擦力大小的因素
(1)【实验器材】:木块、弹簧测力计、钩码、长木板、毛巾、细线等,其中毛巾的作用:改变水平面的 。
(2)【实验装置组装图】
(3)【实验步骤】
A.用弹簧测力计 拉动木块,使它沿水长木板滑动,从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力。
B.往木块上放一个砝码,从而改变木块对长木板的压力测出此种情况下的滑动摩擦力。
C.在长木板上平铺毛巾,拿走木块上的砝码,测出此种陇下的滑动摩擦力。
(4)【实验表格】
次数
桌面上所垫材料
木块上有/无砝码
弹簧测力计的示数
1
长木板
无
2
长木板
有
3
毛巾
无
(5)【实验结论】
滑动摩擦力的大小只跟 和接触面的粗糙破度有关。
(6)【交流与讨论】
①实验还可以探究滑动摩擦力与 、 等因素的关系。
②原实验很难控制木块一直做匀速直线运动,弹簧测力计在运动中不方便读数,误差较大。同学们对实验装置进行了改进,图中可以解决原实验不足之处的是 。
12.(2025·山东济南·一模)小婷与兴趣小组的同学在“探究液体内部压强大小与哪些因素有关”的实验中,进行如下的实验操作和分析:
(1)如图甲所示是U形管压强计,实验前用手指轻压金属盒上的橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置 (选填“漏气”或“不漏气”)。为了使实验现象更明显,金属盒上应选择 的橡皮膜更好;
(2)通过比较 两次实验,可以探究液体压强与深度的关系;
(3)通过比较丙、丁两次实验,初步可以得到的结论是 ;
(4)同组的小明发现,在探究液体压强大小与深度的关系时,改变金属盒在液体中的深度h,金属盒上方液体的体积V也会发生改变,如图戊所示。那么液体压强是否与上方液体的体积有关?请你设计一个实验进行验证。 。
13.(2025·山西晋中·一模)小亮买药时,看到医生用如图甲所示的小杆秤称中药,小杆秤在水平位置平衡需要满足什么条件呢?
(1)实验思路:小杆秤实质是一个杠杆,提绳处是杠杆的 ;小亮利用图乙的实验装置及若干相同的钩码进行探究;
(2)实验过程:实验前,杠杆静止时如图乙所示,为使杠杆在水平位置 平衡,应当将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,目的是便于测量 ;
(3)在杠杆两边挂上钩码后出现了图丙所示的现象,要使杠杆恢复水平平衡,接下来进行的操作是: ;
(4)实验结论:小亮继续进行实验,数据记录在下表。
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
0.5
16
1
8
2
2
4
1
8
3
3
8
2
12
分析数据可知,杠杆平衡的条件是 。(填字母表达式)
14.(2025·四川泸州·一模)在实验探究中,经常可以用同样的实验装置完成不同的探究问题。如图所示,在两个相同的烧瓶内分别接入电阻丝,分别插入温度计;
(1)用该装置探究不同物质的吸热能力:
在甲、乙两瓶中分别装入质量和初温相同的水和煤油,为了能在通电一段时间内水和煤油吸收相等的热量,两烧瓶中电阻丝的电阻应该 (选填“相同”或“不相同”);通电相同时间后,通过比较 来比较水和煤油的吸热能力;(选填“加热时间”或“温度计升高的示数”)
(2)用该装置还可以探究电流产生的热量与哪些因素有关:
①实验中将R1和R2串联,目的是控制一定时间内经过两电阻的 相等;
②若烧瓶甲中煤油的质量为m,电阻丝的阻值为R,测出其电流为I,温度计的示数变化量为Δt,不计热量损失,则煤油的比热容为 (用所给出的物理量写出比热容的表达式);
③有同学提出:“为何不用可轻易获取的水代替煤油?”对于这个问题,下列四种说法你认为最合理的是 。
A.因为煤油有颜色便于观察 B.因为煤油热值比较大
C.因为煤油密度比较小 D.因为煤油比热容比较小
15.(2025·四川绵阳·二模)利用如图甲所示的器材和电路,探究“导体的电阻与导体长度的关系”。将固定在木板上长为15cm的铅笔芯作为研究对象,并标记为等长的五段,a、f为铅笔芯的两个端点,中间四个等分点分别标记为b、c、d、e。
(1)把线夹夹在f点,闭合开关,发现无论如何调节滑动变阻器,电压表和电流表始终无示数。用一根导线检测电路故障,将导线的两端分别接到开关两端的接线柱上时,电压表和电流表仍无示数;将导线两端分别接到滑动变阻器接入电路的两个接线柱上时,电压表和电流表均有示数。若电路中只有一处元件故障,则故障是 。
(2)排除故障后,闭合开关后快速记录电流表和电压表的示数,然后立即断开开关。调节滑动变阻器,多次测量并计算出电阻的平均值。
(3)将线夹分别夹在e、d、c、b点,重复步骤(2),得到铅笔芯接入长度l和对应的铅笔芯接入电阻的平均值R的数据,如表所示:
线夹位置
b
c
d
e
f
铅笔芯接入长度l/cm
3
6
9
12
15
铅笔芯接入电阻的平均值R/Ω
2.0
4.0
5.9
8.0
10.0
①请在如图乙所示的坐标纸上描点,并画出铅笔芯接入电阻的平均值R和铅笔芯接入长度l的关系图像。
②通过分析图像可得实验结论:在材料和横截面积一定的条件下, 。
(4)在实验评估环节,有的同学认为,只通过对铅笔芯电阻与其长度关系的探究得到的结论具有偶然性,为了使证据更充分,接下来还应该 。
16.(2025·四川泸州·一模)为了探究并联电路中的电流规律,小明同学设计了如图甲所示的电路进行实验。
(1)如图乙所示,闭合开关,电流表测量的是如图甲中 处电流(选填“A”、“B”或“C”);
(2)电流表测量C处电流的示数如图丙,则电流表的示数为 A;
(3)小明同学要测量通过L1的电流,只需将如图乙中导线 (选填“a”或“b”)的一端改接到电流表的正接线柱上;
(4)小明同学测出一组A、B、C三处的电流,IA=0.4A,IB=0.2A,IC=0.2A,由此得出结论:干路电流等于各支路电流之和;小组内交流讨论后,要得到并联电路中电流的规律,还应该选用规格 (选填“相同”或“不同”)的灯泡进行实验。
(5)他们按照上面的操作重复做了几次实验,得到了多组数据,其目的是 。
A.多次测量求平均值,减小误差;
B.寻找普遍规律,避免偶然性。
17.(2025·四川泸州·一模)小明在做“探究通过导体的电流跟导体电阻的关系”的实验,他设计了电路图,并按照电路图连接电路元件如图所示。
(1)他闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移动到 端(选填“A”或“B”);
(2)连接好最后一根导线,电流表的指针就立刻发生了偏转,由此可知,她忘了 ;连接好电路后,他检查电路时发现电压表、电流表位置互换了,若此时闭合开关, (选填“电流表”或“电压表”)的指针有明显的偏转;
(3)小明的实验方案主要步骤如下:
①闭合开关S,调节滑片位置,使电压表的示数为U,并将R、U、I的数据记录在表格中;
②调节滑动变阻器的滑片,改变R两端的电压,并将U、I的数据记录在表格中;
③仿照步骤②,再做四次实验,并将实验数据记录在表格中;
请你根据以上的实验步骤,回答下列问题:
Ⅰ小明的方案实际上探究的是: 的关系;
Ⅱ在上述步骤中存在的两个主要问题是: , ;
(4)在评估与反思的过程中,小龙提出“能否用小灯泡代替定值电阻”进行该探究?小明思考后觉得该方案不可行,你认为不可行的原因是 。
18.(2023·湖北恩施·模拟预测)小明做“探究电流和电阻的关系”的实验,所用电源电压为3V,三个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω和20Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω、2A”。
(1)图甲是小明连接的部分电路,请用笔画线代替导线将电路连接完整,要求:滑动变阻器滑片向右滑动阻值变大;
(2)先用5Ω的定值电阻进行实验,正确操作后闭合开关,调节滑片P到合适位置,记录电压表和电流表的示数,其中电流表示数如图乙所示,电流大小为 A;
(3)将5Ω的定值电阻依次更换为10Ω、20Ω继续探究,均应将滑片P向 移动,使电压表示数仍为 V,并记录数据;
(4)分析实验数据得出结论,图丙中能正确反映电流和电阻关系的图像是 ;
(5)小明利用电源(电压恒定)、电流表、阻值为R0的定值电阻、铭牌磨损的滑动变阻器、开关和单刀双掷开关各一个,设计了如图丁所示的电路,测量未知电阻心的阻值,请将实验步骤补充完整:
①开关S闭合,开关S1接a时,移动变阻器的滑片到某一位置,此时电流表的示数为I1;
②开关S闭合,开关S接b时,变阻器的滑片 (选填“移到最左端”、“移到最右端”或“保持不动”),此时电流表的示数为I2;
③电阻Rx= 。(用I1、I2和R0表示)
18.(2025·广西崇左·一模)在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡额定电压为2.5V(电阻约为10Ω),电源电压由三节新干电池串联组成。
(1)本实验的原理是 ,连接电路时开关应处于 状态;
(2)请你用笔画线代替导线将图甲中电路连接完整(要求:连线不得交叉);
(3)若有规格分别为A:“5Ω 1A”,B:“50Ω 0.2A”,C:“20Ω 0.5A”的三个滑动变阻器供选择,为了使实验能顺利进行,他应选 (选填A,B,C序号)滑动变阻器连入电路;
(4)连接好电路后,闭合开关,移动滑片P到某一位置,电压表的示数是1.8V,若要测量小灯泡的额定功率,应将实物电路中滑动变阻器滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,才能使电压表的示数为2.5V;
(5)当电压表示数为2.5V时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示为 A,则小灯泡的额定功率是 W。
19.(2025·广东佛山·一模)小明利用题图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。
(1)“伏安法”测电阻的实验原理是 ;
(2)图乙是他尚未连接完成的实验电路,请你根据图甲电路图,用笔画线代替导线完成实物电路连接 ;
(3)闭合开关试触,发现电压表示数接近电源电压,无论怎样移动滑片P,电流表的示数始终为零,则电路中存在的故障可能是Rx (选填“短路”或“断路”);排除故障后,移动滑片P,当电压表的示数为1.30V时,电流表的示数如图丙所示,可知定值电阻Rx的阻值为 Ω;
(4)小明在学习中了解到人体电阻大约是10kΩ,他想测量自己的电阻。他用双手分别抓住A、B两处导线替代图中的Rx接入电路中。经讨论分析认为使用该方案不能测出他的阻值,理由是 ;于是他找来了电阻箱R2(规格“0~100kΩ”),设计了如图丁所示的方案.测量步骤如下:
①闭合开关S1、S2,调节电阻箱的阻值,使电压表的读数适当,记为U1;
②记录电阻箱的阻值为R2;
③闭合开关 ,电压表读数为U2;
④人体电阻R1= (用已知和测出的物理量R2、U1、U2表示)。
20.(2025·广东韶关·一模)小赵同学设计了“探究电流与电阻的关系”的实验,器材如下:电源电压恒为4.5V,五个定值电阻R分别为:5Ω、10Ω、15Ω、20Ω及25Ω,标有“50Ω 1A”的滑动变阻器、电压表(可用量程:0~3V、0~15V)、电流表(0∼0.6A),导线若干。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P移到最 端(选填“左”或“右”),目的是 ;
(2)闭合开关后,在移动滑动变阻器滑片P的过程中发现:电流表示数变大时,电压表示数变小:经检查所用器材完好,出现这种现象的原因可能是 ;
(3)小赵再分别将定值电阻15Ω、20Ω、25Ω连入,根据实验所得的五组数据绘制出I﹣R图像如图乙所示,由图像可得出的结论是:在电压一定时,电流与电阻成 ;
(4)换用不同阻值的电阻多次实验的目的是 ;
(5)为了完成该实验探究,滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω。
21.(2025·广东韶关·一模)小明同学在进行“探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”实验时采用了如图所示的装置,请仔细观察图甲、乙。
(1)实验中通过观察两个U形管中 的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。生活中我们经常看到“电炉丝热得发红,而与它相连的导线却不热”这一现象,可用图 (选填“甲”或“乙”)的实验结论来解释;
(2)图甲实验在闭合开关后, (选填“A”或“B”)管中的液面上升得较慢;
(3)图乙实验在探究电阻产生的热量与通过它的电流的关系时, (选填“可以”或“不可以”)将右侧容器外的电阻换成10Ω。
22.(2025·广东茂名·模拟预测)如图甲是探究“磁场对通电导线的作用”实验装置。
(1)在实验时,是通过观察 来显示通电导体在磁场中受到磁场力的作用;
(2)移动滑动变阻器的滑片到适当位置,闭合开关,发现金属棒ab向右运动;在此基础上又进行了如下操作:
①保持磁场方向不变,只改变电路中的电流方向,闭合开关,发现金属棒ab向左运动;
②保持电流方向不变,只把磁铁的N、S极调换一下,闭合开关,发现金属棒ab向左运动;
③让磁场方向、电流方向同时改变,闭合开关,发现金属棒ab向右运动;
根据观察到的实验现象,进行分析,可以得到的结论是:磁场对通电导线 (填“有”或“没有”)力的作用,且力的方向与 和 有关;
(3)下列装置中用到该实验原理的是______(填字母序号)。
A.扬声器 B.动圈式话筒 C.发电机
23.(2025·辽宁沈阳·一模)小亮在探究“串联电路的电压特点”的实验中,连接了如图甲所示的电路,电源为两节新干电池。
(1)实验中最好选择规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(2)在连上最后一根导线时,灯泡不发光、发光,且电压表的示数为0,则小亮在连接电路时存在的错误是 ,此时电路中的故障可能是 ;
(3)排除故障并纠正错误后重新实验,用电压表测量AB间的电压时,电压表示数如图乙所示,为了使本次测量结果更精确,接下来应该: ;
(4)在测量完两端的电压后,小亮想移动一根导线来测量两个灯泡两端的总电压,请你在图甲中要移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线正确连接电路 ;
实验次序
U1/V
U2/V
U/V
1
2.3
0.7
3.0
2
2.0
1.0
3.0
3
1.7
1.3
3.0
(5)用电压表分别测出的和两端电压及串联总电压的值分别为U1、U2、U,经过多次实验,得到的数据记录在表中。分析实验数据,可得到串联电路的电压特点是 (用公式表示);
(6)小亮为了不反复拆接电压表,优化实验过程,设计了图丙所示的电路,他的思路是:只闭合开关S和,电压表测的电压;只闭合开关S和,电压表就可以测的电压。请你评估一下这种设计存在的问题是: 。
24.(2025·吉林长春·一模)物理学习小组设计了如图甲所示的电路探究“并联电路的电流规律”。
实验次数
A点电流IA/A
B点电流IB/A
C点电流IC/A
1
0.16
0.24
0.4
(1)小致根据图甲连接了图乙所示电路,电流表测量通过 (选填“A”、“B”或“C”)点的电流。当连完最后一根导线时,两灯泡立即发光,其原因是连接电路时 ;
(2)请你在图乙中只移动一根导线使电流表改为测量A点的电流,在移动的导线上画“×”,并用笔画代替导线连接电路;
(3)用不同规格的灯泡实验,将电流表分别接入电路中的A、B、C点,测出通过各点的电流,得到实验结论 (用文字表示),小致同学认为该结论不科学,依据是 。
25.(2025·江苏扬州·一模)2024年5月21日,联合国粮农组织举行了第五个“国际茶日”庆祝活动,中国展台的工作人员展示了煮茶茶艺。小明想知道煮茶时茶叶对水的沸点有没有影响,于是他使用烧杯、温度计、酒精灯等器材进行了探究,并每隔2min记录一次温度计的示数。
(1)将少量茶叶放入盛水的烧杯中后,小明按照自下而上的顺序组装图甲所示实验装置,一是为了使用酒精灯的 加热,二是为了让温度计的玻璃泡 。
(2)水沸腾时,温度计的示数如图乙所示,则水的沸点为 ℃;
(3)根据实验数据,小明描绘了如图丙所示的水的温度随加热时间变化的图像。分析图像,请给小明提一条优化该实验的建议: 。
(4)分析实验数据,小明并不能得出茶叶对水的沸点有没有影响。为了得出结论,他下面还要进行的操作是 。
26.(2025·河南郑州·一模)在“比较不同物质吸热情况”的实验中,实验装置如图所示:
加热时间/min
0
1
2
3
甲的温度/℃
20
27
34
41
乙的温度/℃
20
35
50
65
(1)该实验除了图中的实验器材外,还需要用到的测量工具有天平和 ;
(2)实验中应选用规格相同的电加热器,电加热器的规格相同是指的电学中的 这个物理量相同,然后分别给初温且质量相同的甲、乙两种液体加热,并记录实验数据;
(3)分析实验数据可知,此实验是通过比较 (选填“加热时间”或“温度变化”)来判断吸热能力强弱的, (选填“甲”或“乙”)液体吸热本领强。
27.(2025·江苏扬州·一模)在“探究固体熔化时温度变化规律”的实验中。
(1)按图甲所示的实验装置组装器材,最后应调整 (酒精灯/温度计)的位置;
(2)加热一段时间后,发现气泡如图乙所示,说明烧杯中水的温度在 (升高/不变)。同时发现试管中不断有液态物质出现,温度计示数保持不变,确定该物质是 (晶体/非晶体);
(3)该物质全部熔化后继续加热,绘制出熔化后温度计示数随时间变化的图像,如图丙所示。若实验在标准大气压下进行,分析图像可知,试管中的物质 (能/不能)沸腾;
(4)另一小组在利用相同的器材进行实验时,观察到该物质熔化时温度计示数缓慢上升,产生这一现象的原因可能是______。
A.烧杯中的水过多 B.对试管内物质不断搅拌 C.温度计的玻璃泡碰到了试管壁
28.(2025·江西上饶·三模)俊俊同学在实验室对热学中的相关实验进行探究。
(1)俊俊同学用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(如图甲所示),探究水和煤油的吸热能力。
①组装实验装置时,放置陶土网的铁圈位置和悬挂温度计的铁夹位置的调节非常重要。实验时他应当先调整固定 (填“铁圈”或“铁夹”)的位置;
②在两个相同的烧杯中应加入初温和 相同的水和煤油,实验中用相同的酒精灯加热的目的是:使水和煤油在相同时间内 ;
③水和煤油的温度随时间变化的图像如图乙所示。根据图乙可判断:a物质是 (填“水”或“煤油”),b物质吸热能力较 (填“强”或“弱”);
(2)如图丙所示,为比较酒精和碎纸片的热值,俊俊用两个相同规格的烧杯装相等质量的水,取质量 (填“相等”或“不相等”)的酒精和碎纸片,分别放入两个燃烧皿中,分别给烧杯加热,直到酒精和碎纸片完全燃尽,通过比较 (填“加热时间”或“水升高的温度”)来确定酒精和碎纸片热值的大小。
29.(2025·黑龙江哈尔滨·一模)聪明的小丽设计了如图甲所示装置来“探究水的沸腾特点及物质的吸热能力”。采用电源为220V的热得快,其中电阻R1阻值为484Ω,电阻与所接触的液体之间是绝缘的。
(1)小丽设计的电路中R2在220V电源下工作时的电功率应为 W;
(2)只闭合开关S1,持续加热,收集到的证据如下表,请将表中所空的现象补填完整:
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
温度/℃
80
84
88
92
96
100
100
100
100
100
现象
有气泡产生逐渐变多,上升变小
分析数据可得,水沸腾的特点是:水沸腾时, ;
(3)断开S1,待水冷却后,继续“探究水和食用油吸热能力”,选用质量相等水和食用油。同时闭合开关S1和S2,加热两种液体,将收集到的数据绘制成如图乙所示图像,分析图像可得实验结论为 。在不计热量损失的情况下,结合题中及图像的信息可算出,从开始加热到5分钟后,水吸收的热量为 J,食用油的比热容应为 J/(kg·℃)。[已知c水=4.2×103J/(kg·℃)]
30.(2025·江西南昌·一模)小明在家里烧开水时,发现水面上有雾,还有大量气泡,同时还能听到声音。小明想知道“水沸腾时温度有什么特点”,组装了如图甲所示的实验装置。
【证据】
(1)该实验装置中有一处明显的错误,请指出: 。接下来的操作应该是调整图中的 (选填“A”或“B”)到合适位置;
(2)纠正错误后进行实验,在水温升高到90以后,每隔1min记录1次温度计的读数,持续8min,得到下列实验数据。请在图乙的坐标系中作出水的温度—时间图像。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
98
(3)小明发现水沸腾前后气泡在上升过程中的变化情况不一样,图丙中的 图是表示水沸腾前的气泡在上升过程中的变化情况;
【解释】根据实验数据分析可得:①水的沸点是 ℃;②水沸腾过程中,温度 ;
【交流】本实验中,小明在装置中加硬纸板的主要作用是 。
31.(2025·安徽·二模)某小组探究平面镜和凸透镜成像的特点,将光源和光屏分别竖直放置在水平光具座上的A、C位置,B是AC的中点,如图1所示。在AB之间朝向A观察,看到的光源形状如图2中的甲所示。
(1)当在图1的B处竖直放置一块平面镜,镜面朝向光源,小丽在AB之间观察平面镜中的像,观察到的是图2中的乙;小明在BC之间观察光屏,观察到的是图中的丙;
(2)此后,小亮将平面镜更换为一个凸透镜,恰能在光屏上成等大的像,他在BC之间观察光屏上的像。小亮观察到的是图2中的 (选填“甲”“乙”“丙”“丁”或“戊”);
(3)小亮又在圆柱形的玻璃瓶里面装满水,把如图乙所示的一幅卡通图片放在玻璃瓶的一侧,透过玻璃瓶可以看到那幅卡通图片,如图甲所示。如果把卡通图片由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移动,通过玻璃瓶在选项中不能看到的像是图的 。
A. B. C. D.
32.(2025·陕西榆林·一模)用凸透镜、“F”字样的LED光源、光屏、蜡烛和光具座等器材探究凸透镜成像的规律。
(1)在光具座上调整LED光源、凸透镜和光屏的位置如图甲所示,此时光屏上成清晰等大的像(像未画出),由此可知该凸透镜焦距为 cm。
(2)保持图甲中透镜不动,将LED光源移至光具座25.0cm刻度线处,为使光屏上再次出现清晰的像,应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动适当距离,该成像规律在生活中的应用是 (选填“投影仪”“照相机”或“放大镜”)。
(3)实验过程中从光源一侧观察到凸透镜右上角有一个特殊的像,对此小张猜想:这是光源发出的光经凸透镜折射后成正立、缩小的虚像;小华猜想:这是光源在凸透镜的单侧玻璃(凸面镜)上反射形成的正立、缩小的虚像,你认为 同学的猜想合理。
(4)换用焦距为15cm的凸透镜进行实验,如图乙所示(用带箭头的线段表示物,、分别表示蜡烛在A、B处像的位置),当把蜡烛放在C位置时,在光具座上无论怎样移动光屏,都不能得到清晰的像,为了让蜡烛在C位置的像成在光具座上的光屏上,他们采用了两种做法:
做法一:保持蜡烛和透镜的位置不变,在蜡烛和透镜之间再放置一个凸透镜,在光具座上移动光屏,光屏上又出现了清晰的像,由此实验联系实际,类似于 (选填“远视眼”或“近视眼”)的成因和矫正;
做法二:保持蜡烛和透镜的位置不变,更换凸透镜,在光具座上移动光屏,光屏上又出现了清晰的像,这表明像距变 了,由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较强,此透镜焦距变 了。
33.(2025·广东佛山·一模)小明同学做“探究凸透镜成像的规律”实验。
(1)实验前,他先确定凸透镜的焦距。他用平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个光斑,可以 (选填“向左”、“向右”或“左右来回”)稍稍移动光屏,直到光屏上的光斑最小最亮,如题1图所示,该凸透镜的焦距为 ;
(2)实验中,当物体(箭头1)与凸透镜的距离如题2图位置时,恰好可以在光屏上成一个 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的 像(选填“虚”或“实”);保持物体与光屏的位置不变,将凸透镜移动至 cm刻度线处,光屏上又可以得到清晰的像,生活中的 (选填“照相机”或“投影仪”)就是利用此原理;
(3)小明从如题2图眼睛处朝向光屏观察,当箭头由“1”的位置转动90°到“2”的位置过程中,他在光屏上看到的箭头沿 (选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动。
34.(2025·江苏扬州·一模)小明利用如图甲所示的实验装置以及铅笔和刻度尺,进行“探究平面镜成像的特点”的实验。
(1)选用茶色的玻璃板代替平面镜,目的是便于确定 的位置,而且玻璃板应选择薄的;
(2)在玻璃板前放置棋子A,将棋子B放在玻璃板后并移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直至B与A的像完全重合,这是为了验证 ,所用的科学探究方法是 (等效替代/转换/控制变量)法;小明想借助光照使棋子A的像更清晰,那么光应该照在 (棋子A/棋子B/玻璃板)上。
(3)为了验证平面镜所成的像是虚像,用白纸代替棋子B,按照图乙中 (①/②)的方式进行观察,根据 的现象即可验证。
35.(2025·山东济南·一模)如图甲所示是小畅组“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)实验过程中,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,再拿另一支完全相同的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动。蜡烛B不需要被点燃,这样做的原因是 ;
(2)实验中,眼睛应在 (选填“A”或“B”)侧观察蜡烛A的像。当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合后,不仅确定了像的位置,还可以得到的结论是 ;
(3)分别用刻度尺测量蜡烛A和蜡烛B到玻璃板的距离和,如图乙所示。小畅发现和并不相等,这与平面镜成像特点不相符。多次改变蜡烛A到玻璃板的距离进行实验,发现结果仍然是相同的。造成这种结果的原因是 ;
(4)实验时,小畅观察到蜡烛A正立的像后,无法确定像相对于蜡烛A是否左右相反,为了进行验证,他可以采取的做法是 。
36.(2025·辽宁沈阳·一模)小亮在探究光的反射定律时,在平面镜的上方垂直放置一块光屏如图甲,光屏由可以绕 ON折转的E、F两块纸板组成。让一束光贴着光屏左侧的E板沿AO方向射到O点,在右侧F板上能看到反射光 OB。
(1)实验时,应在光线较 的环境中进行,更便于观察。
(2)某次实验,入射光线与平面镜的夹角如图甲所示,则反射角大小为 。若将纸板倾斜如图乙,让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,此时在纸板上 看到反射光线。
(3)多次实验在纸板上画出入射光线和对应的反射光线后,发现没有量角器,为了得出反射角等于入射角这一结论,你的操作是 。
(4)光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。如图丙为上午某时刻的光路图,根据上述实验结论推断,随着太阳的运动,中午前追日镜应沿 时针方向旋转,才可使反射光线射向吸热塔。
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消灭易错 实验题必刷36道
A组 中考真题
1.(2024·广东广州·中考真题)实验小组在探究弹簧伸长量(x)与弹簧受到拉力(F)关系的实验中,得到如图甲所示的关系图像(图线记为a)。
(1)分析图甲的数据,得到实验结论:,则比值k的单位是 ,这根弹簧k的大小为 ;
(2)把这根弹簧截去一部分,剩余部分弹簧的k是否会发生变化?实验小组的同学对此产生了兴趣并提出了各自的猜想:
甲同学:因为是同一根弹簧,所以k不变;
乙同学:因为弹簧变短了,所以k变小;
丙同学:因为弹簧变短了,所以k变大;
为验证猜想,他们对剩余部分弹簧进行如下探究:
①把弹簧悬挂在竖直的刻度尺旁,静止时如图乙,则此时弹簧长度为 cm;
②在弹簧下端挂上钩码,某次弹簧静止时如图丙所示,每个钩码的重力为,则弹簧下端受到钩码的拉力 N,此时弹簧的伸长量 cm;
③多次改变悬挂钩码的数量,实验数据记录如下表;
④根据表中的数据,请在甲图中描点,并画出图像(对应图线记为b);
弹簧受到的拉力F/N
0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
弹簧的伸长量x/cm
0
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
⑤比较图线a、b,可以判断 (选填“甲”、“乙”或“丙”)同学的猜想是正确的。
【答案】 N/cm 0.5N/cm 3.00 2.5 2.50 丙
【详解】(1)[1][2]拉力的单位是N,弹簧的伸长量单位是cm,则比值k的单位是N/cm;这根弹簧k的大小为
(2)①[3]如图乙,此时弹簧长度为
11.50cm-8.50cm=3.00cm
②[4][5]如图丙所示,每个钩码的重力为,5个钩码的总重力为2.5N,则弹簧下端受到钩码的拉力为2.5N,此时弹簧的伸长量
④[6]在图甲中依次找到并标出表格中数据对应的各点,然后连接起来,如图所示:
⑤[7]图线b的k值为
大于原来图线a的k值,可以判断丙同学的猜想是正确的。
2.(2024·广东广州·中考真题)在学习“电与磁”后,某小组做了如下实验研究。
(1)如图甲,将指南针水平放置在木板上,指南针静止时a端指向北方,则a端是指南针的 (选填“N极”“S极”),这是因为地球周围存在 ;
(2)为研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系,请完成下列实验内容:
①如图乙,漆包线绕在铁钉上构成一个电磁铁,将它平行指南针放置在木板上;
②请用笔画线表示接线,按要求将图乙中的电源、开关、电流表、滑动变阻器和电磁铁连成串联电路(有部分导线已连接)。要求如下:
Ⅰ.合上开关K,指南针在电磁铁的作用下,静止时a端仍然指向北方;
Ⅱ.滑动变阻器滑片P由C端向D端移动时,电流表的示数减小;
③电磁铁磁性强弱可以通过电磁铁吸引大头针的数目来判断。为研究线圈匝数一定时,电磁铁磁性强弱与电流大小的关系,请设计记录实验数据的表格;
④某次实验,电流表示数如图丙,此时电流为 A。
【答案】 N极 磁场 见解析 0.6
【详解】(1)[1][2]由于地球周围存在磁场,地理的北极是地磁的南极,地理的南极是地磁的北极,将指南针水平放置在木板上,指南针静止时a端指向北方,即a端指向地磁南极,根据磁极间的相互作用可知,a端是指南针的N极。
(2)②[3]合上开关K,指南针在电磁铁的作用下,静止时a端仍然指向北方,由于a端是指南针的N极,根据磁极间的相互作用可知,吸引大头针的那一端为电磁铁的N极,根据安培定则可知,电流是从吸引大头针的那一端流入,从另一端流出;滑动变阻器滑片P由C端向D端移动时,电流表的示数减小,根据欧姆定律可知,电路总电阻变大,滑动变阻器连入电路的电阻变大,根据“一上一下”的接法,变阻器的A接线柱连入电路中;由图丙可知,电流表选择大量程接入电路中,图乙实物图连接如图所示
③[4]为研究线圈匝数一定时,电磁铁磁性强弱与电流大小的关系,控制线圈匝数一定,改变电路电流进行多次实验,记录实验数据的表格如下表格所示(线圈匝数一定)
次数
电流大小I/A
吸引大头针数目
1
2
3
④[5]某次实验,电流表示数如图丙,电流表的分度值为0.1A,示数为0.6A。
3.(2024·广东·中考真题)(1)测量地图上A、B两点间的距离,如图所示,读数为 cm。
(2)如图所示,在水平面上,用弹簧测力计水平拉动木块做匀速直线运动,此时木块受到的滑动摩擦力为 N。
(3)自制液体温度计利用了液体 的性质。为提高温度计的精确度,应选择内径更 的玻璃管。
(4)探究平面镜成像特点的实验,如图所示。
①点燃蜡烛A,眼睛应在图中 (选填“a”或“b”)处观察A在玻璃板后的像;移动与A外形相同的蜡烛B,发现B与A的像重合,说明平面镜所成像与物的大小 ;
②得到平面镜成像规律后,若换用面积较大的玻璃板进行实验,蜡烛A的像的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 2.35 2.4 热胀冷缩 细 a 相等 不变
【详解】(1)[1]如图所示,分度值为0.1cm,刻度尺需要估读,故读数为2.35cm。
(2)[2]由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.4N,即弹簧测力计对木块的拉力为2.4N。用弹簧测力计水平拉动木块沿水平方向做匀速直线运动,木块受到的弹簧测力计的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等
f=F=2.4N
(3)[3]液体具有遇热体积膨胀、遇冷体积收缩的性质,液体温度计就是利用这一性质制成的。
[4]玻璃泡内的液体膨胀或收缩一定的体积时,玻璃管内径越细,液体升高或下降的高度越大,温度计的精确度就越高。
(4)①[5]平面镜成像原理是光的反射,所成的像是反射光线反向延长线会聚成的虚像,所以眼睛应在图中a处观察A在玻璃板后的像。
[6]选用两只等大的蜡烛,是为了研究像与物的大小关系。与A外形相同的蜡烛B与A的像重合,说明平面镜所成像与物的大小相等。
②[7]平面镜所成像的大小与物体大小有关,与物体到平面镜的距离无关、与平面镜的大小无关,所以换用面积较大的玻璃板进行实验,蜡烛A的像的大小不变。
4.(2024·广东·中考真题)探究串联电路中电压的规律;
(1)根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整;
(2)连接电路时,开关应处于 状态,正确连接电路后,闭合开关,若灯断路,则两端 (选填“有”或“无”)电压;
(3)用电压表分别测出电压和。其中测时,电压表的示数如图丙所示,示数为 V。接着更换不同规格的灯泡并多次实验,数据记录见表;
实验次序
电压/V
电压/V
电压/V
1
1.7
2.9
2
1.3
1.6
2.9
3
1.1
1.8
2.9
①分析表中数据,得到初步结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压 ;
②为使结论更具普遍性,小明将灯泡换成其他类型用电器并多次实验。此外,还可以 。
【答案】 断开 无 1.20 之和 更换电压不同的电源多次实验
【详解】(1)[1]如图所示,电流从电池的正极出发,经过开关、灯泡L1、灯泡L2、回到负极,故用一个导线将灯泡L2的右端接线柱和灯泡L1左端接线柱相连,故电路图如图所示:
(2)[2][3]为了保护电路,开关需要断开;闭合开关,若灯断路,则没有电流灯泡L1,则两端无电压。
(3)[4]电压表的示数如图丙所示,选择小量程,分度值为0.1V,故读数为1.20V。
①[5]分析表格中的数据可知,
故结论为串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
②[6]为使结论更具普遍性,小明将灯泡换成其他类型用电器并多次实验。此外,还可以更换电压不同的电源多次实验,避免偶然性。
5.(2024·广东·中考真题)小明摘来李子,用天平、量筒和水测量李子的密度。
(1)调节天平时,应先将游码移至标尺的 处,然后调节平衡螺母,使天平平衡。
(2)用天平测量李子的质量,当天平平衡时,右盘中的砝码和标尺上游码的位置如图所示,李子的质量为 g;用量筒和水测得李子的体积为,则李子的密度为 。
(3)完成上述实验后,在不用量筒的情况下,小明利用天平、烧杯和该李子测量凉茶的密度,实验步骤如下:
①在烧杯中加入适量的凉茶,如图甲所示,并在烧杯上标记此时液面的位置,测得凉茶和烧杯的总质量为240g。
②将李子放入凉茶中,李子沉底,如图乙所示,在烧杯上标记此时液面的位置。
③取出李子,然后向烧杯中加凉茶,使液面上升至位置 ,测得此时凉茶和烧杯的总质量为282g。根据实验数据,可得凉茶的密度为 。从烧杯中拿出李子时会带出一些凉茶,这对凉茶密度的测量结果 (选填“有”或“无”)影响,原因是 。
【答案】 零刻度线 44 1.1 M2 1.05 无 取出李子后向烧杯中加凉茶使液面上升至位置M2时已经将被带走的凉茶补齐了
【详解】(1)[1]在调节天平平衡时,应先将游码移至标尺的左端零刻度线处,这是天平使用前的必要步骤,以确保测量的准确性。然后,通过调节平衡螺母,使天平的横梁在水平位置平衡,为后续的测量做好准备。
(2)[2]根据图示的天平读数,我们可以知道右盘中的砝码总质量为
20g+20g=40g标尺上游码的示数为4g。因此,李子的质量m为砝码总质量与游码示数之和,即
m=40g+4g=44g[3]已知李子的体积V=40cm3,根据密度公式,我们可以计算出李子的密度为
(3)[4][5]在测量凉茶密度的实验中,我们需要确保在取出李子后加入的凉茶量能够使液面恢复到原来的标记位置M2。这样,我们就可以通过比较加入凉茶前后的质量差来计算出被李子排开的凉茶的质量,进而利用李子的体积(即被排开凉茶的体积)来求出凉茶的密度。
具体计算如下:首先,根据图示我们可以知道,加入凉茶后凉茶和烧杯的总质量为282g,而最初凉茶和烧杯的总质量为240g。因此,被李子排开的凉茶的质量为
m排=282g−240g=42g由于李子沉底,所以李子的体积就等于被排开凉茶的体积,即
V排=V李=40cm3因此,凉茶的密度ρ茶可以通过公式计算得出,即
[6][7]关于实验误差的分析,从烧杯中拿出李子时会带出一些凉茶,但这并不会影响凉茶密度的测量结果。因为我们在计算凉茶密度时,是通过比较加入凉茶前后的质量差来求出被排开凉茶的质量的,而这个质量差与是否带出少量凉茶无关。只要我们确保加入的凉茶量能够使液面恢复到原来的标记位置M2,就可以准确地求出凉茶的密度。
6.(2024·广东深圳·中考真题)乐佳乐同学在探究电流与电阻的实验中:
(1)乐佳乐同学连接电路如图所示,他检查电路时,发现存在错误。请把接错的那一根导线找出来并打上“×”,再画线把它改到正确的位置上 ;
(2)纠正错误后,保持定值电阻两端电压为2V不变,得到实验数据如下表所示。其中有一组数据是错误的,乐佳乐同学发现错误数据的序号是 ;
数据序号
1
2
3
4
5
6
电阻R/Ω
30
25
20
15
10
5
电流 I/A
0.07
0.08
0.10
0.70
0.20
0.40
(3)整理表中数据可得结论:导体两端电压一定时,导体中的电流与导体电阻成反比,请写出成反比的依据是什么?
(4)乐佳乐同学在做第五次实验时,调节滑动变阻器使电压表示数为2V,用时8s完成电流表读数,这8s内,定值电阻R消耗的电能是 J。
【答案】 4 见解析 3.2
【详解】(1)[1]图中电压表串联在电路中,电流表和电阻并联,是错误的,应该将电压表和电阻并联,电流表串联在电路中,如图所示:
(2)[2]由表中数据可知,第4次数据电压表的示数为
0.7A×15Ω=10.5V
其它各数据电压表的示数为
UV=0.08A×25Ω=2V
所以第4次数据错误。
(3)[3]由表中数据可知,电流和电阻的乘积不变,为2V,所以导体两端电压一定时,导体中的电流与导体电阻成反比。
(4)[4]定值电阻R消耗的电能
W=UIt=2V×0.2A×8s=3.2J
7.(2024·广东深圳·中考真题)学习“液体压强”时,老师展示了如图甲所示的实验,辉辉同学观察实验后,得出结论:深度越大,水的压强越大,水喷出的最远距离就越大。下课后,辉辉将自己的结论告诉老师,老师表扬了辉辉爱思考的好习惯,然后和辉辉一起到了思考乐实验室,另找一个矿泉水瓶,在侧边扎了两个小圆孔C和D(圆孔A、B、C、D的直径相同),并进行了以下实验:观察得sc小于sd。
(1)现已知hc<hd,求pc pd;
(2)其他条件不变,将木板向右移,最远的水流依然落在木板上,请用虚线在图中画出木板上表面平移后的位置 ;
(3)sc'和sd'分别为现在的最远距离,现在求sc' sd';
(4)辉辉同学的结论是否正确?请说出你的判断和理由 。
【答案】 < > 见解析
【详解】(1)[1]已知
由p=ρgh可知液体压强的关系为
(2)[2]其他条件不变,将木板向右移,最远的水流依然落在木板上,将木板的左侧和矿泉水瓶左侧对齐,木板静止,如图所示:
(3)[3]由(2)图可知,sc'和sd'分别为现在的最远距离,则有
(4)[4]由上述实验可知,保持其他条件不变,仅将木板向右移,只改变了小孔到地面的距离,发现对应小孔水喷出的最远距离发生了变化,由此可知:水喷出的最远距离不仅与小孔在水中的深度有关,还与小孔到地面的距离有关。辉辉同学实验过程中,没有控制小孔到地面的距离,小孔到地面的距离是变化的,故不能通过喷出的距离显示压强的大小,不能探究压强与深度关系,因此辉辉同学的结论是错误的。
8.(2023·广东·中考真题)小明在学习了凸透镜成像的规律后,继续深入探究,选用题表中某一规格的凸透镜做实验,调整好器材后如题图甲所示,此时烛焰在光屏上成放大的像;
凸透镜编号
焦距/cm
直径/cm
①
5
3.5
②
5
4.5
③
10
4.5
④
15
4.5
(1)光屏上的像是实像还是虚像? ;
(2)一段时间后,小明发现烛焰的像如图乙所示,此时将蜡烛向 调节可以使烛焰的像移到光屏中央;
(3)小明选的凸透镜焦距为 cm;
(4)小明将蜡烛换成F字光源,调整了光源和光屏的位置,在光屏上仍可观察到清晰的像,如题图所示,则小明看到的像应是 (选填字母);
(5)小明认为凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关;若要验证其猜想,则可在题表中选取编号为 两个凸透镜进行实验验证。
【答案】 实像 上 10 D ①、②
【详解】(1)[1]如图甲所示,物距小于像距,此时烛焰在光屏上成放大的像,为投影仪的成像原理,成倒立、放大的实像。
(2)[2]一段时间后,蜡烛越烧越短,此时烛焰的像在光屏上方呈现,为了使烛焰的像移到光屏中央可以将蜡烛上移,使得烛焰,透镜的光心和光屏中央在同一水平直线上。
(3)[3]由甲图可知,此时物距小于像距,为投影仪的成像原理,此时物距为15.0cm,在一倍到两倍焦距之间,像距为30.0cm,像距在两倍焦距之外,根据表格可知,小明选的凸透镜焦距为10cm。
(4)[4]将蜡烛换成F字光源,调整了光源和光屏的位置,在光屏上仍可观察到清晰的像,此时物距大于像距,为照相机的成像原理,成倒立、缩小的实像,从左侧向光屏看,会看到图B所示的像,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(5)[5]若要验证凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关,则需要控制凸透镜的焦距相等,故可在题表中选取编号为①、②两个凸透镜进行实验验证。
9.(2023·广东·中考真题)在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中;
(1)观察弹簧测力计的零刻度线、 和分度值;调零时,弹簧测力计应在 (选填“竖直”或“水平”)方向上调零;
(2)如题图甲所示,在弹簧测力计下悬挂一个高为6cm的长方体物块(可塑),测出重力,将它缓慢浸入水中,记录悬停在A、B、C、D、E这五个位置弹簧测力计的示数和深度h,请根据实验数据,在图乙中画出物块所受浮力F浮随h变化的图像;
(3)分析图像可知:浸没前,h增加,F浮 ;浸没后,h增加,F浮 ;(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(4)若把此物块捏成高为6cm的圆锥体,重复上述实验。两次实验所得的F浮随h变化的图像 (选填“相同”或“不同”);
(5)若继续探究浮力的大小与液体密度的关系,还需添加一种材料: 。
【答案】 量程 竖直 见详解 变大 不变 不同 酒精
【详解】(1)[1][2]使用弹簧测力计前,应该先观察弹簧测力计的零刻度线、量程和分度值;调零时,应该在竖直方向下拉动弹簧测力计,防止卡壳。
(2)[3]由甲图可得,物块重力G=1.0N,当物块慢慢浸入水中时,在竖直方向上只受竖直向上的拉力,浮力和竖直向下的重力作用,即
当浸入水中深度为2cm时,此时弹簧测力计的示数为0.8N,则浮力为
同理,当深度为4cm和6cm时,浮力分别为0.4N和0.6N;当物块完全浸入水中后,根据
随着浸入水中的深度增加,排开水的体积保持不变,所以浮力大小保持不变,如图所示
(3)[4]分析图像可知,物块浸没前,根据
深度h增加,物块排开水的体积增加,浮力变大。
[5]物块浸没后,根据
深度h增加,物块排开水的体积等于物块的体积,此时排开水的体积保持不变,浮力大小不变。
(4)[6]若把此物块捏成高为6cm的圆锥体,物块的高度和体积不变,但物块在浸入水中的过程中,排开水的体积增加的速率变小,最后浸没水中时浮力依然会保持不变,故两次实验所得的F浮随h变化的图像会不相同。
(5)[7]若继续探究浮力的大小与液体密度的关系,只需要增加密度不等于水的液体,重复上述实验,形成对比数据。
10.(2023·广东深圳·中考真题)已知:电源电压为3V,小灯泡额定电压为2.5V,滑动变阻器(30Ω,1.2A)
(1)请帮助亮亮根据电路图,连接实物图;(要求:滑片在最右端时,电阻最大。)( )
(2)在闭合开关前,滑动变阻器滑片需要调到端 (选填“M”或“N”);
(3)亮亮同学检查电路连接正确,并且电路元件没有故障后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表偏转角度很小,请问故障原因是: ,接下来亮亮同学的操作方法是: ;
(4)实验数据如下图:
电压U/V
1
1.5
2
2.5
2.8
电流I/A
0.14
0.21
0.27
0.3
0.31
请问:正常发光时,小灯泡的电阻是: Ω;
(5)由实验数据说明:小灯泡的电阻随电压的增大而 ;(选填:“增大”,“变小”或“不变”)
(6)小白同学在电路连接正确后,闭合开关,小灯泡亮了一下之后就熄灭,电流表无示数,电压表有示数,请在图丙中,画出电压表指针指的位置。(用带箭头的线段表示)( )
【答案】 N 灯泡的实际功率很小 移动滑动变阻器滑片 8.3 增大
【详解】(1)[1]滑动变阻器滑片在最右端时阻值最大,所以滑动变阻器应接左下接线柱,如图所示:
(2)[2]在闭合开关前,滑动变阻器滑片需要调到N端,使得滑动变阻器为最大阻值,保护电路。
(3)[3]闭合开关前,滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值,闭合开关,由于电路总电阻很大,电路电流较小,灯泡的实际功率很小,可能不足以引起灯泡发光。
[4]闭合开关后,如果灯泡不亮,应移动滑动变阻器滑片,减小电路的总电阻,使电灯泡发光。
(4)[5]由题意可知小灯泡的额定电压是2.5V,所以小灯泡正常发光时,电压为2.5V,而电流由表中数据得0.3A,所以小灯泡电阻为
(5)[6]由表中数据得电压为1V,电流为0.14A,小灯泡电阻为
由表中数据得电压为1.5V,电流为0.21A,小灯泡电阻为
由表中数据得电压为2V,电流为0.27A,小灯泡电阻为
由表中数据得电压为2.8V,电流为0.31A,小灯泡电阻为
所以小灯泡的电阻随电压的增大而增大。
(6)[7]闭合开关,小灯泡亮了一下之后就熄灭,电流表无示数,电压表有示数,说明小灯泡断路了,电压表测电源的电压示数接近电源电压3V,如图所示:
11.(2023·广东深圳·中考真题)琴琴同学用同一个物体(图中白色物体)做‘探究压强与受力面积的关系’实验,请填写下面内容。
(1)谁的压力大 ,谁的受力面积大 ;(选填“海绵的大”“沙坑的大”“两个相等”)
(2)改进这两个实验的意见: ;
(3)对比甲图选择下面一个 对比探究压强和压力大小的关系。
【答案】 两个相等 海绵的大 都用海绵(或沙坑)来进行实验 A
【详解】(1)[1]两个实验中都是同一个物体,对海绵或沙坑的压力一样大。
[2]海绵中物体横放,沙坑中物体竖放,由图可得,海绵的受力面积大。
(2)[3]实验为探究压强与受力面积,应只改变受力面积大小,下面的受力物体保持不变,故改进意见为:甲、乙都用海绵进行实验或甲、乙都用沙坑进行实验。
(3)[4] 要探究压强和压力大小的关系,应保持受力面积相同,受力物体相同,只改变压力大小,对比甲图,应该选择A。
12.(2023·广东深圳·中考真题)如图甲所示,琴琴同学探究“水的沸腾与加热时间的关系”,水的质量为100g,实验过程中温度随时间变化的关系如下表。
min
0
0.5
1
1.5
2
......
12
℃
94
?
96
97
98
......
98
(1)当加热0.5min时,温度计示数如图乙,读数为 ℃;
(2)根据示数研究得出水沸腾时的温度变化特征是:水沸腾时持续吸热,温度 ;(选填“升高”、“降低”或“不变”)
(3)琴琴同学实验过程中,水沸腾时温度小于100℃,原因是 ;
(4)如何减少加热时间,请给琴琴同学提个建议: ;
(5)水在1分钟内吸收的热量为 J;
(6)根据第(5)步进一步探究,水沸腾后继续加热了10分钟,水的质量少了4g,探究蒸发1克水吸收了多少热量?(忽略热量损失)( )
【答案】 95 不变 当地大气压小于1标准大气压 减少水的质量 840 2100J
【详解】(1)[1]由乙图可知,温度计的分度值为1℃,温度计示数为95℃。
(2)[2]由表中数据可知,从第2min开始,水温保持98℃不变,所以可得出水沸腾时的温度变化特征是:水沸腾时持续吸热,温度不变。
(3)[3]由于在1标准大气压下,水的沸点为100℃,水的沸点随气压的降低而降低,所以当气压小于1标准大气压时,水沸腾时温度小于100℃。
(4)[4]为了减少加热时间,可以用初温较高的热水,或者减小水的质量。
(5)[5]由表中数据可知,水在1min内,温度由94℃上升至96℃,则水在1分钟内吸收的热量
(6)[6]水沸腾后继续加热了10分钟,水的质量少了4g,则蒸发1克水吸收的热量
B组 中考模拟
1.(2025·广东·一模)小明在“探究影响滑动摩擦力大小的因素实验中”,猜想了下列可能影响滑动摩擦力大小的因素有:
①接触面所受的压力的大小;
②接触面的粗糙程度;
③接触面的面积。
接下来小明通过如图所示的实验操作验证他的猜想。
(1)实验中,小明应该用弹簧测力计沿 方向 拉动木块在长木板上滑动,根据 的原理,可知道摩擦力的大小等于拉力的大小,从而测出木块所受的摩擦力的大小;
(2)对比甲、丙两图,可以验证猜想 (选填“①”、“②”或“③”);
(3)如果小明要探究猜想①,他应该选择 两图所示的实验步骤来操作,根据所选图中弹簧测力计的示数可得出结论: ;
(4)小明为了探究猜想③,他将木块切去一半,重复甲的操作过程,如图丁所示。他比较甲和丁的实验结果,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论正确吗?如果正确,请写出分析过程;如果不正确,请重新设计实验方案: 。
【答案】(1) 水平 匀速 二力平衡
(2)②
(3) 甲、乙 见解析
(4)见解析
【详解】(1)[1][2][3]实验中,应用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块在长木板上滑动,则木块处于平衡状态,水平方向所受的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力。根据二力平衡可知,摩擦力的大小等于拉力的大小。
(2)图甲和丙中,压力相同,接触面的粗糙程度不同,丙接触面更粗糙,弹簧测力计的示数更大,说明木块所受的摩擦力更大,所以可以验证的是猜想②。
(3)[1]猜想①探究的是滑动摩擦力与接触面所受压力的大小的关系,应保持接触面的粗糙程度不变,改变压力的大小。图甲和乙可达到探究目的。
[2]图乙中,压力更大,测力计的示数更大,说明滑动摩擦力更大,所以可得:当接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(4)不正确,因为图丁将木块切去一半,接触面改变的同时,压力也改变了,应将切去的半块木块放在剩下的半块木块的上方,控制压力大小不变。
2.(2025·四川绵阳·二模)在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示的位置,这也叫杠杆的平衡状态,但实验中应将平衡螺母向右调节,将杠杆调至水平位置平衡。
(2)调节钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡,读出实验数据并记录在表格中。如图乙所示,阻力臂l2为 cm。
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
0.5
16.0
1.0
—
2
1.0
15.0
1.0
15.0
3
2.0
15.0
1.5
20.0
(3)分析表中实验数据,得出杠杆的平衡条件为 (用F1、F2、l1、l2表示)。
(4)如图丙所示,F始终与杠杆垂直,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中,F的大小将( )(填序号)。
A.不变 B.变小
C.变大 D.先变大后变小
【答案】 8.0 F1l1=F2l2 C
【详解】(2)[1]由图乙得,杠杆的分度值为1cm,阻力臂l2为8.0cm。
(3)[2]由表中数据可知,每次实验中,动力与动力臂的乘积和阻力与阻力臂的乘积均相等,所以得出杠杆的平衡条件为。
(4)[3]图丙,F始终与杠杆垂直,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中,阻力臂变长,阻力与动力臂不变,由杠杆平衡条件得,F的大小将变大,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3.(2025·广东佛山·一模)小明收到的新年礼物是一个蛇年的小饰品,他用小饰品做了以下实验。
(1)如题1图和题2图,小饰品底座的长度是 cm,质量是 g;
(2)小明想测量小饰品的密度,发现小饰品放不进量筒,改用如题4图所示方法测体积。
①往烧杯中加入适量水浸没小饰品,在水面到达的位置上作标记,然后取出小饰品;
②往量筒装入80mL的水,然后将量筒的水倒入烧杯中,让水面到达标记处,量筒里剩余水的体积如题3图,为 mL;
③计算出小饰品的密度为 g/cm3(保留一位小数);
(3)小华不用量筒也完成了实验,步骤如下:
①把小饰品放入烧杯加水浸没,在水面做记号后测出总质量m1;
②取走小饰品,测出烧杯和水的质量m2;
③加水到标记,测出烧杯和水的总质量m3;
水的密度为,利用公式可测出小饰品的密度。小明分析:取出时小饰品会沾有水,导致测量的质量 ,体积偏大,这样测得的密度 。(均选填“偏大”“不变”或“偏小”)
【答案】(1) 3.50 71.8
(2) 50 2.4
(3) 偏大 偏小
【详解】(1)[1]如1图,刻度尺分度值为0.1cm,则小饰品底座的长度是3.50cm。
[2]如2图,天平横梁标尺分度值为0.2g,则小饰品质量为
(2)[1]如题3图,量筒分度值为,量筒里剩余水的体积
[2]小饰品的体积为
则小饰品的密度
(3)[1][2]小饰品质量为
小饰品体积等于加水的体积,即小饰品体积
则小饰品密度为
因为取出时小饰品会沾有水,所测值偏小,则导致测量的小饰品质量偏大;设小饰品不沾水时,取走小饰品后烧杯和水的质量为,则实际密度为
因为,所以,即,即测得的密度偏小。
4.(2025·湖北襄阳·二模)小明同学利用电子秤借助浮力测一拼图玩具中塑料块的密度。实验过程如下:
(1)将电子秤放在水平桌面上,并使用电子秤的归零功能。
(2)用电子秤测出塑料块的质量,如图A所示。
(3)将空烧杯放在电子秤上,再次使用电子秤的归零功能后,将适量水倒入烧杯中,测出的质量如图B所示。
(4)用细线系住塑料块,将其缓缓浸入水中时,发现电子秤的示数分别如图C、图D、图E所示,可以得出:浸在液体中的物体所受的浮力大小与 有关。
(5)松开细线,塑料块沉入水底,如图F所示,此时塑料块所受浮力为 N。(g取10N/kg)
(6)塑料块的体积为 ,塑料块的密度为 ,()
(7)小明思考后认为:在第(3)步中,若电子秤不归零,也可以计算出塑料块的密度。这样测得的塑料块密度值将是 (选填“偏大”“偏小”或“准确”)的。
【答案】 物体排开液体的体积 0.4 40 准确
【详解】(4)[1]观察图C、D、E可知,塑料块浸入水中的体积逐渐增大,电子秤的示数也逐渐增大,当浸没后,物体浸没的深度增加,电子秤的示数不变。 根据力的相互作用,塑料块对水有向下的压力,压力大小等于浮力,电子秤示数变化量反映了这个压力的大小,所以电子秤示数的变化量等于塑料块受到的浮力,当塑料块全部浸没后排开水的体积不变,压力不变,则所受浮力不变。说明浸在液体中的物体所受的浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(5)[2]根据B、E图可知,塑料块浸没在水中时排开水的质量为m排=155.0g-115.0g=40.0g=0.04kg
塑料块浸没在水中时所受浮力为F浮=G排=m排g=0.04kg×10N/kg=0.4N
由图F可知,松开细线,塑料块沉入水底,塑料块排开水的体积不变,浮力不变,仍为0.4N。
(6)[3][4]由于浸没,塑料块体积为
塑料块密度为
(7)[5]由题意知,塑料块的质量是准确的,若电子秤不归零,根据B、E图可知,塑料块浸没在水中时排开水的质量为m排=m烧杯+155.0g-(m烧杯+115.0g)=40.0g=0.04kg
塑料块排开液体质量也是准确的,根据可知,排开液体体积即塑料块的体积是准确的,根据可知其密度是准确的。
5.(2025·北京大兴·一模)小兴想探究浸在液体中的物体所受浮力的大小与其排开液体的重力有什么关系。
(1)小兴所探究的问题的自变量是 ;
(2)他用调好的弹簧测力计、溢水杯、小桶、金属块、细线、水、酒精、煤油等器材进行了实验,实验步骤如下:
①按照图甲、乙所示,测出空桶所受的重力G桶后,将空桶置于装满水的溢水杯的溢水口下方;再用弹簧测力计测出金属块所受的重力G0,并将G桶、G0的值记入表格。
②按照图丙、丁所示,将金属块浸没在水中,静止时,读出弹簧测力计的示数F,再测出桶和溢出水的总重力G总,并将F、G总的值记入表格。
③ ,将对应的数据记入表格。
④仿照步骤③再多做几次,记录对应的数据。
⑤依据F浮= ,G排=G总-G桶,计算出F浮、G排的值记入表格。
⑥比较F浮与G排的大小,得出实验结论。
【答案】(1)排开液体的重力
(2) 见解析 G0-F
【详解】(1)实验探究浸在液体中的物体所受浮力的大小与其排开液体的重力的关系,自变量是排开液体的重力。
(2)③[1]将溢水杯中装满酒精,仿照步骤②,将金属块浸没在酒精中,金属块静止时, 读出弹簧测力计的示数F,再测出小桶和溢出酒精的总重力G总。
⑤[2]根据称重法测浮力,金属块浸没在水中时所受浮力F浮=G0-F
6.(2025·河北石家庄·一模)如图1是探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验,放置在水平桌面上的物体A是一个长木板,木板表面铺有材质相同的砂纸,但Ⅰ号砂纸和Ⅱ号砂纸的粗糙程度不同,物体B是一长方体木块,物体C是一个金属块。
(1)实验过程中,必须用弹簧测力计 拉动木块B。
(2)在探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关时,图1中的实验是通过 两图的过程来实现这一目的;分析甲,乙两图可知:滑动摩擦力的大小与 有关。
(3)本实验操作上可能会遇到若干困难,请你写出一种: 。
(4)小明设计了如图2中丁所示的装置来验证滑动摩擦力的大小是否与速度有关,定滑轮摩擦忽略不计,启动传送带,当弹簧测力计的示数稳定后,木块相对于地面静止;减小传送带的速度,当弹簧测力计的示数再次稳定后,小明发现弹簧测力计的示数 (选填“变小”、“不变”或“变大”)。
(5)【拓展】小明还想比较相同材料的新、旧两双运动鞋鞋底的粗糙程度(新鞋重力为4N,旧鞋重力为)。如图2中戊所示,他用弹簧测力计沿水平方向拉鞋子在同一水平面上做匀速直线运动,结合图中信息 (选填“能”或“不能”)判断出新鞋鞋底更粗糙。
【答案】(1)匀速直线
(2) 甲、丙 压力大小
(3)难于控制木块做匀速直线运动
(4)不变
(5)能
【详解】(1)实验中用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡条件可知,拉力大小等于滑动摩擦力的大小。
(2)[1]要探究摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关时,需使压力大小相同,改变接触面粗糙程度,甲、丙图符合题意。
[2]分析图中甲、乙两次实验知,接触面粗糙程度相同,而压力大小不同,故可以探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
(3)实验中他们发现很难保持弹簧测力计示数的稳定性,很难读数,原因是难于控制木块做匀速直线运动,手对弹簧测力计拉力大小变化导致的。
(4)启动传送带,当弹簧测力计的示数稳定后,木块相对于地面处于静止状态,此时弹簧测力计绳子对木块的拉力水平向右与木块所受滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,方向相反,减小传送带的速度,当弹簧测力计的示数稳定后,由于压力和接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,所以弹簧测力计示数不变。
(5)根据题意可知新鞋的压力比旧鞋小,但是测量的摩擦力却比旧鞋大,所以可得出新鞋鞋底较粗糙。
7.(2025·吉林四平·一模)小红设计了如图1所示的实验来“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
(1)图1中实验的最佳顺序是 ;
(2)通过实验可得到结论:浸在液体中的物体,所受浮力的大小等于它 ;
(3)将图1乙中的水换成酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3),其他条件不变,则物体受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)善于思考的小红同学又利用家里的电子秤来测量泡沫块的密度,其实验步骤如下:
①在底部安装有定滑轮的圆柱形容器中加入适量的水,静止在水平电子秤上(如图2A所示),电子秤的示数 m1=2kg;
②把一块不吸水的泡沫块放入水中(如图2B所示),电子秤的示数 m2=2.2kg;
③用细线绕过定滑轮竖直向上拉动泡沫块,使泡沫块浸没在水中静止(如图2C所示),电子秤的示数为1.4kg;根据实验数据得出图2C 中泡沫块受到的浮力为 N,泡沫块的密度为 kg/m3。(g=10N/ kg)
【答案】(1)丁、甲、乙、丙
(2)排开的液体受到的重力
(3)变小
(4) 2
【详解】(1)最合理的实验顺序是:丁:测出空桶的重力;甲:测出物体所受到的重力;乙:把物体浸在装满水的溢水杯中,测出测力计的示数;丙:测出桶和排开的水受到的重力;故正确顺序为丁、甲、乙、丙。
(2)空气中物体的重力为G=2N
水中弹簧测力计的示数为
物体在水中受到的浮力为
由图丁可知,空桶的重力G桶=0.5N
由图丙可知,水和桶的重力G总=1.5N
所以溢出水的重力为G排=G总﹣G桶=1.5N﹣0.5N=1N
根据计算结果,可见F浮=G排
说明浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开的液体受到的重力。
(3)将图乙中的水换成酒精,物体排开酒精的体积不变,密度变小,根据可知,物体受到的浮力变小。
(4)[1][2]由甲、乙两图可知,由甲图到乙图增加的质量即为泡沫块的质量,则泡沫的质量m=m2﹣m1=2.2kg﹣2kg=0.2kg
因为泡沫块漂浮在水面上,所以F浮=G=mg=0.2kg×10N/kg=2N
由乙、丙两图可知,丙图中容器比乙图中容器多受一个向上的拉力F的作用,在拉力F的作用下,丙图中电子秤的读数减小,即
对于丙图中泡沫块所受浮力
根据阿基米德原理,又因为泡沫块完全浸没,所以泡沫块的体积
泡沫块的密度
8.(2025·广东珠海·一模)在“探究影响液体内部压强因素”实验中:
(1)实验中使用的压强计如图甲所示,使用前用手指按压橡皮膜,是为了检查压强计的 ;实验中,通过U形管两侧液面的 来反映液体内部压强的大小;
(2)通过比较乙、丙两图可以得出:同种液体, ,液体压强越大;
(3)小文还想研究液体内部压强与液体密度的关系,于是她向丙图烧杯中多次加盐水,发现U形管两侧液面高度差不断的增大,于是得出液体密度越大,压强越大的结论;她的结论是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 ;
(4)如图丁,是实验中金属盒放置在烧杯中的情形,请计算出金属盒受到水的压强是 Pa。(g取10N/kg,)
【答案】(1) 气密性 高度差
(2)深度越深
(3) 错误 没有控制金属盒在液体中的深度相同
(4)1000
【详解】(1)[1]使用前用手指按压强计的橡皮膜,是为了检查实验装置的气密性。用手指按压橡皮膜发现U形管中的液面升降灵敏,说明该装置不漏气,假如装置漏气,挤压橡皮膜,U形管两边也不会出现高度差。
[2]根据转换法,实验中,通过U形管两侧液面的高度差来反映液体内部压强的大小。
(2)比较乙、丙两图,液体密度相同,丙中探头深度较大,U形管两侧液面的高度差较大,可得:同种液体,深度越深,液体压强越大。
(3)[1][2]向丙图烧杯中多次加盐水,液体密度改变,但由于没有控制金属盒在液体中的深度相同,得出的结论是错误的。
(4)金属盒受到水的压强为
9.(2025·北京·模拟预测)在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,小雨用如图所示的滑轮组进行了三次实验,实验数据如下表所示。
实验序号
物重G/N
物体上升高度h/m
拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率
1
1
0.2
0.7
0.4
71.4%
2
2
0.2
1.3
0.4
76.9%
3
3
0.2
1.8
0.4
83.3%
(1)小雨是用图中的 (选填“甲”或“乙”)滑轮组完成实验的;
(2)实验中用到的测量工具有弹簧测力计和 ;
(3)分析数据可得结论:使用同一滑轮组,不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率与物重的关系可能是__________(选填字母);
A. B. C. D.
(4)小明同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数,你认为他的想法是 (选填“正确”或“错误”)的,如果这样做,测得的机械效率将 (选填“偏大”、“偏小”或“更准确”)。
【答案】(1)乙
(2)刻度尺
(3)A
(4) 错误 偏大
【详解】(1)由表中数据可知,绳子的有效段数为
所以是利用图中的乙滑轮组完成实验的。
(2)因表中要测量长度和绳子自由端拉力,故实验中用到的测量工具有弹簧测力计和刻度尺。
(3)动滑轮的重力不可忽略,则克服动滑轮的重所做的功为额外功,物重增大,有用功逐渐增大,有用功占总功的比值在增大,所以机械效率逐渐增大,但机械效率不能大于1,故滑轮组的机械效率与物重的关系可能比较符合的图是A,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(4)[1][2]实验中应匀速缓慢竖直拉动测力计,此时系统处于平衡状态,测力计示数等于作用在绳子自由端的拉力大小。若静止读数,没有测量出机械之间的摩擦力,绳子自由端拉力测量值偏小,求出的总功偏小,测得的机械效率将偏大,因此他的想法是错误的。
10.(2025·湖南长沙·模拟预测)在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,小明进行了如下操作。
(1)将探头放入液体前,小明发现压强计U形管两侧液面存在高度差,接下来的操作是 ;
A.从管中倒出适量液体 B.取下软管重新组装
(2)观察甲、乙、丙三次实验发现U形管内液面高度差相同,说明液体内部向各个方向的压强 ;
(3)小明比较图丙、丁两次实验得出结论:液体压强和液体密度有关,他这样得出结论是不正确的,理由是: 。
【答案】(1)B
(2)相等
(3)没有控制探头所处的深度相同
【详解】(1)压强计U形管左右两侧的液面有一定的高度差说明U形管中两管上方的气体压强不相等,此时需要将软管取下并重新安装,使气体压强相等,这样在不测测量液体压强时压强计U形管左右两侧的液面是相平的,压强计才可以正常使用。
故选B。
(2)甲、乙、丙中只有探头的方向不同,U形管内液面高度差相同,则液体压强相同,说明液体内部向各个方向的压强相等。
(3)要探究液体压强与液体密度的关系,应使探头深度相同,液体密度不同。比较图丙、丁两次实验,没有控制探头所处的深度相同,所以不能得出正确结论。
11.(2025·江西上饶·二模)探究影响滑动摩擦力大小的因素
(1)【实验器材】:木块、弹簧测力计、钩码、长木板、毛巾、细线等,其中毛巾的作用:改变水平面的 。
(2)【实验装置组装图】
(3)【实验步骤】
A.用弹簧测力计 拉动木块,使它沿水长木板滑动,从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力。
B.往木块上放一个砝码,从而改变木块对长木板的压力测出此种情况下的滑动摩擦力。
C.在长木板上平铺毛巾,拿走木块上的砝码,测出此种陇下的滑动摩擦力。
(4)【实验表格】
次数
桌面上所垫材料
木块上有/无砝码
弹簧测力计的示数
1
长木板
无
2
长木板
有
3
毛巾
无
(5)【实验结论】
滑动摩擦力的大小只跟 和接触面的粗糙破度有关。
(6)【交流与讨论】
①实验还可以探究滑动摩擦力与 、 等因素的关系。
②原实验很难控制木块一直做匀速直线运动,弹簧测力计在运动中不方便读数,误差较大。同学们对实验装置进行了改进,图中可以解决原实验不足之处的是 。
【答案】 接触面粗糙程度 匀速 2.0 压力 接触面积 运动速度 不能匀速直线拉动木块
【详解】(1)[1]毛巾垫在木板上可以增大表面粗糙程度,从而改变摩擦力大小。
(3)[2]用弹簧测力计水平拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,拉力大小才等于摩擦力的大小。
(4)[3]丙组弹簧测力计示数为;
(5)[4]由表中1、3知:当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;由表中1、2知:当接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;综合分析滑动摩擦力大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关。
(6)[5][6]根据初中教材结论,滑动摩擦力只与压力和接触面的粗糙程度有关,不随接触面积和运动速度而改变,但该实验亦可设计去验证这些因素是否影响摩擦力。
[7]由图示实验装置可知,在B方案中:一方面不需要匀速拉动木板,方便实验操作,另一方面,弹簧测力计固定不动,弹簧测力计示数稳定,便于读数,可解决原实验不能匀速直线拉动木块的不足之处。
12.(2025·山东济南·一模)小婷与兴趣小组的同学在“探究液体内部压强大小与哪些因素有关”的实验中,进行如下的实验操作和分析:
(1)如图甲所示是U形管压强计,实验前用手指轻压金属盒上的橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置 (选填“漏气”或“不漏气”)。为了使实验现象更明显,金属盒上应选择 的橡皮膜更好;
(2)通过比较 两次实验,可以探究液体压强与深度的关系;
(3)通过比较丙、丁两次实验,初步可以得到的结论是 ;
(4)同组的小明发现,在探究液体压强大小与深度的关系时,改变金属盒在液体中的深度h,金属盒上方液体的体积V也会发生改变,如图戊所示。那么液体压强是否与上方液体的体积有关?请你设计一个实验进行验证。 。
【答案】(1) 不漏气 薄
(2)乙、丙
(3)在同一深度时,液体密度越大,液体压强越大
(4)见解析
【详解】(1)[1]使用压强计前,用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,发现U形管液面升降灵活,说明该装置不漏气。
[2]橡皮膜越薄,橡皮膜越容易发生形变,越能反映受到液体压强的变化,所以压强计的金属盒上的橡皮膜应该选用薄一些的。
(2)探究液体压强与深度的关系时,应控制液体密度不变,只改变液体深度,故选乙、丙两实验。
(3)分析图丙、丁两图,发现在同一深度,探头放入盐水中的U形管两侧的液面高度差较大,液体压强越大,可得出结论:在同一深度时,液体密度越大,液体压强越大。
(4)探究液体压强与上方液体体积的关系时,需要控制液体的密度、深度相同,改变上方液体的体积,选择多个横截面积不同的容器,控制金属盒所处的深度相同,此时金属盒上方液体的体积不同,观察U形管液面的高度差。
13.(2025·山西晋中·一模)小亮买药时,看到医生用如图甲所示的小杆秤称中药,小杆秤在水平位置平衡需要满足什么条件呢?
(1)实验思路:小杆秤实质是一个杠杆,提绳处是杠杆的 ;小亮利用图乙的实验装置及若干相同的钩码进行探究;
(2)实验过程:实验前,杠杆静止时如图乙所示,为使杠杆在水平位置 平衡,应当将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,目的是便于测量 ;
(3)在杠杆两边挂上钩码后出现了图丙所示的现象,要使杠杆恢复水平平衡,接下来进行的操作是: ;
(4)实验结论:小亮继续进行实验,数据记录在下表。
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
0.5
16
1
8
2
2
4
1
8
3
3
8
2
12
分析数据可知,杠杆平衡的条件是 。(填字母表达式)
【答案】(1)支点
(2) 右 力臂
(3)见解析
(4)F1l1=F2l2
【详解】(1)支点是指杠杆发生作用时起支撑作用固定不动的一点,图中提绳处是杠杆的支点。
(2)[1][2]实验时应把杠杆的平衡螺母向右调节,直至杠杆在水平位置平衡,此时支点到力的作用点的距离就是力臂,此时便于测量力臂大小。
(3)设1个钩码的重力为G,杠杆一格长为L,杠杆恢复水平平衡时,杠杆右端力和力臂的乘积为2G×2L=4GL
根据杠杆平衡条件得到G×nL=4GL
则n=4,所以将左侧钩码向左移动一个格,杠杆恢复水平平衡。
(4)由第1组数据得到0.5N×16cm=1N×8cm
由第2组数据得到2N×4cm=1N×8cm
由第3组数据得到3N×8cm=2N×12cm
可知杠杆的平衡条件为F1l1=F2l2
14.(2025·四川泸州·一模)在实验探究中,经常可以用同样的实验装置完成不同的探究问题。如图所示,在两个相同的烧瓶内分别接入电阻丝,分别插入温度计;
(1)用该装置探究不同物质的吸热能力:
在甲、乙两瓶中分别装入质量和初温相同的水和煤油,为了能在通电一段时间内水和煤油吸收相等的热量,两烧瓶中电阻丝的电阻应该 (选填“相同”或“不相同”);通电相同时间后,通过比较 来比较水和煤油的吸热能力;(选填“加热时间”或“温度计升高的示数”)
(2)用该装置还可以探究电流产生的热量与哪些因素有关:
①实验中将R1和R2串联,目的是控制一定时间内经过两电阻的 相等;
②若烧瓶甲中煤油的质量为m,电阻丝的阻值为R,测出其电流为I,温度计的示数变化量为Δt,不计热量损失,则煤油的比热容为 (用所给出的物理量写出比热容的表达式);
③有同学提出:“为何不用可轻易获取的水代替煤油?”对于这个问题,下列四种说法你认为最合理的是 。
A.因为煤油有颜色便于观察 B.因为煤油热值比较大
C.因为煤油密度比较小 D.因为煤油比热容比较小
【答案】(1) 相同 温度计升高的示数
(2) 电流 D
【详解】(1)[1]探究不同物质的吸热能力,需要改变物质的种类,电阻的阻值需要控制相同,保证相同的时间内放出的热量相同。
[2]通电相同时间后,吸收相同的热量,可以通过温度计升高的示数来比较水和煤油的吸热能力。
(2)[1]根据串联电路中电流处处相等,将R1和R2串联,目的是控制一定时间内经过两电阻的电流相等。
[2]不计热量损失,电阻丝放出的热量全部被煤油吸收,即
代入数据可知,
经整理可知,煤油的比热容为
[3]因为煤油比热容比较小,吸收相同的热量,温度变化明显,实验效果好,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
15.(2025·四川绵阳·二模)利用如图甲所示的器材和电路,探究“导体的电阻与导体长度的关系”。将固定在木板上长为15cm的铅笔芯作为研究对象,并标记为等长的五段,a、f为铅笔芯的两个端点,中间四个等分点分别标记为b、c、d、e。
(1)把线夹夹在f点,闭合开关,发现无论如何调节滑动变阻器,电压表和电流表始终无示数。用一根导线检测电路故障,将导线的两端分别接到开关两端的接线柱上时,电压表和电流表仍无示数;将导线两端分别接到滑动变阻器接入电路的两个接线柱上时,电压表和电流表均有示数。若电路中只有一处元件故障,则故障是 。
(2)排除故障后,闭合开关后快速记录电流表和电压表的示数,然后立即断开开关。调节滑动变阻器,多次测量并计算出电阻的平均值。
(3)将线夹分别夹在e、d、c、b点,重复步骤(2),得到铅笔芯接入长度l和对应的铅笔芯接入电阻的平均值R的数据,如表所示:
线夹位置
b
c
d
e
f
铅笔芯接入长度l/cm
3
6
9
12
15
铅笔芯接入电阻的平均值R/Ω
2.0
4.0
5.9
8.0
10.0
①请在如图乙所示的坐标纸上描点,并画出铅笔芯接入电阻的平均值R和铅笔芯接入长度l的关系图像。
②通过分析图像可得实验结论:在材料和横截面积一定的条件下, 。
(4)在实验评估环节,有的同学认为,只通过对铅笔芯电阻与其长度关系的探究得到的结论具有偶然性,为了使证据更充分,接下来还应该 。
【答案】 滑动变阻器断路 铅笔芯的电阻与长度成正比 见解析
【详解】(1)[1]将导线的两端分别接到开关两端的接线柱上时,电压表和电流表仍无示数,电路是断路,将导线的两端分别接到滑动变阻器接入电路的两接线柱上时,电压表和电流表均有示数,电路是通路,故与导线并联的部分断路,若电路中只有一处元件故障,则故障是滑动变阻器断路。
(3)[2]根据数据描点画图,如图所示:
[3]通过分析图象是过原点的直线,可得实验结论:在材料和横截面积一定的条件下,铅笔芯的电阻与长度成正比。
(4)[4]只通过对铅笔芯电阻与其长度的探究得到的结论具有偶然性,为了使证据更充分,接下来还应该选不同规格的铅笔芯和不同材料的导体进行实验,多次测量得到普遍规律。
16.(2025·四川泸州·一模)为了探究并联电路中的电流规律,小明同学设计了如图甲所示的电路进行实验。
(1)如图乙所示,闭合开关,电流表测量的是如图甲中 处电流(选填“A”、“B”或“C”);
(2)电流表测量C处电流的示数如图丙,则电流表的示数为 A;
(3)小明同学要测量通过L1的电流,只需将如图乙中导线 (选填“a”或“b”)的一端改接到电流表的正接线柱上;
(4)小明同学测出一组A、B、C三处的电流,IA=0.4A,IB=0.2A,IC=0.2A,由此得出结论:干路电流等于各支路电流之和;小组内交流讨论后,要得到并联电路中电流的规律,还应该选用规格 (选填“相同”或“不同”)的灯泡进行实验。
(5)他们按照上面的操作重复做了几次实验,得到了多组数据,其目的是 。
A.多次测量求平均值,减小误差;
B.寻找普遍规律,避免偶然性。
【答案】(1)A
(2)0.24
(3)b
(4)不同
(5)B
【详解】(1)如图乙所示,L1和L2两灯并联,电流表测干路电流,故电流表测量甲图中的A处电流。
(2)如图丙所示,电流表的量程是0~0.6A,分度值为0.02A,所以电流表的示数为0.24A。
(3)小明同学要测量通过L1的电流,则电流表要串联到灯L1的支路中,所以只要将导线b的一端接到电流表的正接线柱上。
(4)要得到并联电路中电流的规律,为了避免实验的偶然性,应选不同规格的灯泡进行多次试验。
(5)该实验多次实验是为了得到普遍规律,避免偶然性,故选B。
17.(2025·四川泸州·一模)小明在做“探究通过导体的电流跟导体电阻的关系”的实验,他设计了电路图,并按照电路图连接电路元件如图所示。
(1)他闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移动到 端(选填“A”或“B”);
(2)连接好最后一根导线,电流表的指针就立刻发生了偏转,由此可知,她忘了 ;连接好电路后,他检查电路时发现电压表、电流表位置互换了,若此时闭合开关, (选填“电流表”或“电压表”)的指针有明显的偏转;
(3)小明的实验方案主要步骤如下:
①闭合开关S,调节滑片位置,使电压表的示数为U,并将R、U、I的数据记录在表格中;
②调节滑动变阻器的滑片,改变R两端的电压,并将U、I的数据记录在表格中;
③仿照步骤②,再做四次实验,并将实验数据记录在表格中;
请你根据以上的实验步骤,回答下列问题:
Ⅰ小明的方案实际上探究的是: 的关系;
Ⅱ在上述步骤中存在的两个主要问题是: , ;
(4)在评估与反思的过程中,小龙提出“能否用小灯泡代替定值电阻”进行该探究?小明思考后觉得该方案不可行,你认为不可行的原因是 。
【答案】(1)A
(2) 断开开关 电压表
(3) 通过导体的电流与其两端电压 没有控制电阻两端电压不变 没有改变电阻阻值
(4)灯泡的电阻会受温度的影响
【详解】(1)闭合开关S前,为了保护电路,使电路中电流最小,滑动变阻器用最大值接入电路,故应将滑动变阻器的滑片P移动到A端。
(2)[1][2]连接好最后一根导线,电流表的指针就立刻发生了偏转,说明电路是通路,由此可知连接电路前,她忘了断开开关。连接好电路后,他检查电路时发现电压表、电流表位置互换了,此时电压表串联接入电路,若此时闭合开关,电压表的指针有明显的偏转,测量电源电压,电压表串联在电路中相当于断路,电流表无示数。
(3)[1]小明的方案调节滑动变阻器的滑片,定值电阻R不变,改变R两端的电压,根据控制变量法知,实际上探究的是通过导体的电流跟导体两端电压的关系。
[2][3]探究通过导体的电流跟导体电阻的关系时,应改变电阻大小,保持电阻两端电压不变,所以小明的实验方案主要步骤中没有控制电阻两端电压不变,没有改变电阻阻值。
(4)不能用小灯泡代替定值电阻进行该探究,原因是灯泡的电阻会受温度的影响。
18.(2023·湖北恩施·模拟预测)小明做“探究电流和电阻的关系”的实验,所用电源电压为3V,三个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω和20Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω、2A”。
(1)图甲是小明连接的部分电路,请用笔画线代替导线将电路连接完整,要求:滑动变阻器滑片向右滑动阻值变大;
(2)先用5Ω的定值电阻进行实验,正确操作后闭合开关,调节滑片P到合适位置,记录电压表和电流表的示数,其中电流表示数如图乙所示,电流大小为 A;
(3)将5Ω的定值电阻依次更换为10Ω、20Ω继续探究,均应将滑片P向 移动,使电压表示数仍为 V,并记录数据;
(4)分析实验数据得出结论,图丙中能正确反映电流和电阻关系的图像是 ;
(5)小明利用电源(电压恒定)、电流表、阻值为R0的定值电阻、铭牌磨损的滑动变阻器、开关和单刀双掷开关各一个,设计了如图丁所示的电路,测量未知电阻心的阻值,请将实验步骤补充完整:
①开关S闭合,开关S1接a时,移动变阻器的滑片到某一位置,此时电流表的示数为I1;
②开关S闭合,开关S接b时,变阻器的滑片 (选填“移到最左端”、“移到最右端”或“保持不动”),此时电流表的示数为I2;
③电阻Rx= 。(用I1、I2和R0表示)
【答案】(1)
(2)0.4
(3) 右 2
(4)B
(5) 保持不动
【详解】(1)根据实验,电路是串联的,电压表测定值电阻两端电压,要求滑动变阻器滑片向右滑动阻值变大,说明变阻器的左下接线柱接入电路,如图所示:
(2)乙图中电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,读数为0.4A。
(3)[1][2]探究电流与电阻关系的实验中,需要保持定值电阻两端电压不变,当定值电阻的阻值为5Ω时,电路中的电流为0.4A,则定值电阻两端电压为
将5Ω的定值电阻依次更换为10Ω、20Ω继续探究时,根据串联分压原理可知,定值电阻两端电压会变大,因此应使变阻器两端电压变大,变阻器的阻值变大,均应将滑片P向右移动至电压表的示数为2V。
(4)由于定值电阻两端电压不变,则当定值电阻阻值变大时,电流会变小,即当电压一定时,电流与电阻成反比,则电流与电阻的倒数成正比,故丙图中B图像能够正确反映电流和电阻关系。
(5)[1][2]开关S闭合,开关S1接a时,电路为Rx、R0并联,再与变阻器串联,电流表测Rx支路电流,即Rx支路电流为I1;开关S闭合,开关S接b时,此时电路连接方式不变,电流表测Rx、R0总电流,为了和上次开关闭合时得出R0支路电流,因此变阻器的滑片保持不动,可得R0支路电流为
由于并联电路中电压相等,则可得Rx、R0两端电压为
可得未知电阻的阻值为
18.(2025·广西崇左·一模)在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡额定电压为2.5V(电阻约为10Ω),电源电压由三节新干电池串联组成。
(1)本实验的原理是 ,连接电路时开关应处于 状态;
(2)请你用笔画线代替导线将图甲中电路连接完整(要求:连线不得交叉);
(3)若有规格分别为A:“5Ω 1A”,B:“50Ω 0.2A”,C:“20Ω 0.5A”的三个滑动变阻器供选择,为了使实验能顺利进行,他应选 (选填A,B,C序号)滑动变阻器连入电路;
(4)连接好电路后,闭合开关,移动滑片P到某一位置,电压表的示数是1.8V,若要测量小灯泡的额定功率,应将实物电路中滑动变阻器滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,才能使电压表的示数为2.5V;
(5)当电压表示数为2.5V时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示为 A,则小灯泡的额定功率是 W。
【答案】(1) P=UI 断开
(2)
(3)C
(4)B
(5) 0.24 0.6
【详解】(1)[1]测小灯泡额定电功率的实验原理为P=UI。
[2]为保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
(2)灯的额定电压为2.5V,故电压表选用小量程与灯并联,如图所示:
(3)小灯泡额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,由欧姆定律,灯的额定电流约为
电源由三节新干电池串联,电压为4.5V,由串联电路电压的规律及欧姆定律,灯正常发光时变阻器连入电路的电阻为
综合考虑电流和电阻因素,只能选用“20Ω 0.5A”的C滑动变阻器连入电路。
(4)灯在额定电压下正常发光,示数为1.8V小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压。根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由串联分压规律,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向B移动,直到使电压表的示数为2.5V。
(5)[1][2]当电压表示数为2.5V时,小灯泡正常发光。由图乙可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.24A。则小灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V×0.24A=0.6W
19.(2025·广东佛山·一模)小明利用题图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。
(1)“伏安法”测电阻的实验原理是 ;
(2)图乙是他尚未连接完成的实验电路,请你根据图甲电路图,用笔画线代替导线完成实物电路连接 ;
(3)闭合开关试触,发现电压表示数接近电源电压,无论怎样移动滑片P,电流表的示数始终为零,则电路中存在的故障可能是Rx (选填“短路”或“断路”);排除故障后,移动滑片P,当电压表的示数为1.30V时,电流表的示数如图丙所示,可知定值电阻Rx的阻值为 Ω;
(4)小明在学习中了解到人体电阻大约是10kΩ,他想测量自己的电阻。他用双手分别抓住A、B两处导线替代图中的Rx接入电路中。经讨论分析认为使用该方案不能测出他的阻值,理由是 ;于是他找来了电阻箱R2(规格“0~100kΩ”),设计了如图丁所示的方案.测量步骤如下:
①闭合开关S1、S2,调节电阻箱的阻值,使电压表的读数适当,记为U1;
②记录电阻箱的阻值为R2;
③闭合开关 ,电压表读数为U2;
④人体电阻R1= (用已知和测出的物理量R2、U1、U2表示)。
【答案】(1)
(2)
(3) 断路 5
(4) 见详解 S1、S3
【详解】(1)“伏安法”测电阻需要分别测出未知电阻的电压和电流,然后根据进行计算,所以“伏安法”测电阻的实验原理是。
(2)“伏安法”测电阻的电路中滑动变阻器与定值电阻串联,滑动变阻器按照一上一下连接,由图甲可知,滑片向右移时,滑动变阻器的阻值增大,所以滑动变阻器下方的接线柱接在左端,如图所示
(3)[1]闭合开关试触,无论怎样移动滑片P,电流表的示数始终为零,则电路中某处出现断路,电压表示数接近电源电压,则电压表与电源连接的部分电路没有断路,所以电路中存在的故障可能是Rx断路。
[2]由图丙可知,电流表选择0~0.6A量程,分度值为0.02A,电流表示数为0.26A,则通过未知电阻的阻值为0.26A;电压表的示数为1.30V,则未知电阻两端电压为1.30V,则定值电阻Rx的阻值为
(4)[1]由于人体阻值较大,电源电压较小,由可知,电路中电流太小,小于电流表的分度值,所以无法测量。
③[2]闭合开关S1、S2,两电阻串联,电压表测电阻R1两端电压,调节电阻箱的阻值,使电压表的读数适当,记为U1;为了测量电阻箱两端电压,应闭合开关S1、S3,两电阻串联,电压表测两电阻两端电压,电压表读数为U2;则电阻箱两端电压
④[3]由于串联电路电流相等,则通过R1的电流等于通过电阻箱的电流,则人体电阻
20.(2025·广东韶关·一模)小赵同学设计了“探究电流与电阻的关系”的实验,器材如下:电源电压恒为4.5V,五个定值电阻R分别为:5Ω、10Ω、15Ω、20Ω及25Ω,标有“50Ω 1A”的滑动变阻器、电压表(可用量程:0~3V、0~15V)、电流表(0∼0.6A),导线若干。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P移到最 端(选填“左”或“右”),目的是 ;
(2)闭合开关后,在移动滑动变阻器滑片P的过程中发现:电流表示数变大时,电压表示数变小:经检查所用器材完好,出现这种现象的原因可能是 ;
(3)小赵再分别将定值电阻15Ω、20Ω、25Ω连入,根据实验所得的五组数据绘制出I﹣R图像如图乙所示,由图像可得出的结论是:在电压一定时,电流与电阻成 ;
(4)换用不同阻值的电阻多次实验的目的是 ;
(5)为了完成该实验探究,滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω。
【答案】(1) 右 保护电路
(2)电压表并联在滑动变阻器两端
(3)反比
(4)得出普遍规律
(5)20
【详解】(1)[1][2]闭合开关前,为保护电路,应将滑动变阻器滑片P移到阻值最大处,即最右端。
(2)电流表示数变大时,根据欧姆定律可知电路的总电阻变小,滑动变阻器接入电路的阻值变小,根据串联分压原理可知,滑动变阻器两端的电压变小,定值电阻电压变大,电压表示数变小,说明电压表并联在滑动变阻器两端。
(3)由图像可知,电流与电阻的乘积为
电流与电阻的乘积为定值,可得:在电压一定时,电流与电阻成反比。
(4)为了更好地得出本实验探究的普遍规律,可换用不同阻值的电阻多次实验。
(5)将25Ω的电阻接入电路,变阻器阻值最大,根据串联分压原理则有
解得,则为了完成该实验探究,滑动变阻器的最大阻值至少为。
21.(2025·广东韶关·一模)小明同学在进行“探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”实验时采用了如图所示的装置,请仔细观察图甲、乙。
(1)实验中通过观察两个U形管中 的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。生活中我们经常看到“电炉丝热得发红,而与它相连的导线却不热”这一现象,可用图 (选填“甲”或“乙”)的实验结论来解释;
(2)图甲实验在闭合开关后, (选填“A”或“B”)管中的液面上升得较慢;
(3)图乙实验在探究电阻产生的热量与通过它的电流的关系时, (选填“可以”或“不可以”)将右侧容器外的电阻换成10Ω。
【答案】(1) 液面的高度差 甲
(2)A
(3)可以
【详解】(1)[1]由转换法,实验中通过观察两个U形管中液面的高度差的变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。
[2]电炉丝与电阻串联,通过的电流和通电时间相同,而电炉丝比导线电阻大得多,甲装置中,两电阻串联,通过的电流和通电时间相同,而电阻不同,故该装置用来探究电流热效应与电阻大小的关系;生活中我们经常看到“电炉丝热得发红,而与它相连的导线却不热”这一现象,可用图甲的实验结论来解释。
(2)根据知道,图甲实验在闭合开关后,通过的电流和通电时间相同,A管中电阻小,产生的热量较少,故A管中的液面上升得较慢。
(3)图乙实验在探究电阻产生的热量与通过它的电流的关系时,要控制电阻和通电时间相同,根据串并联电路电流的特点可知,可以将右侧容器外的电阻换成10Ω。
22.(2025·广东茂名·模拟预测)如图甲是探究“磁场对通电导线的作用”实验装置。
(1)在实验时,是通过观察 来显示通电导体在磁场中受到磁场力的作用;
(2)移动滑动变阻器的滑片到适当位置,闭合开关,发现金属棒ab向右运动;在此基础上又进行了如下操作:
①保持磁场方向不变,只改变电路中的电流方向,闭合开关,发现金属棒ab向左运动;
②保持电流方向不变,只把磁铁的N、S极调换一下,闭合开关,发现金属棒ab向左运动;
③让磁场方向、电流方向同时改变,闭合开关,发现金属棒ab向右运动;
根据观察到的实验现象,进行分析,可以得到的结论是:磁场对通电导线 (填“有”或“没有”)力的作用,且力的方向与 和 有关;
(3)下列装置中用到该实验原理的是______(填字母序号)。
A.扬声器
B.动圈式话筒
C.发电机
【答案】(1)金属棒ab的运动
(2) 有 电流方向 磁场方向
(3)A
【详解】(1)在实验时,通电导体受到磁场力的作用,会运动,通过观察金属棒ab的运动来显示通电导体在磁场中受到磁场力的作用。
(2)[1]根据观察到的实验现象,进行分析,金属棒由于受到了磁场力而运动,故可以得到的结论是:磁场对通电导线有力的作用。
[2][3]若只改变磁场的方向,金属棒运动的方向发生改变;若只改变电流的方向,金属棒运动的方向发生改变,故可以得出结论为力的方向与电流方向和磁场方向有关。
(3)A.扬声器的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用,将电能转化为机械能,故A符合题意;
BC.动圈式话筒、发电机是利用电磁感应现象工作的,是将机械能转化电能,故BC不符合题意。
故选A。
23.(2025·辽宁沈阳·一模)小亮在探究“串联电路的电压特点”的实验中,连接了如图甲所示的电路,电源为两节新干电池。
(1)实验中最好选择规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(2)在连上最后一根导线时,灯泡不发光、发光,且电压表的示数为0,则小亮在连接电路时存在的错误是 ,此时电路中的故障可能是 ;
(3)排除故障并纠正错误后重新实验,用电压表测量AB间的电压时,电压表示数如图乙所示,为了使本次测量结果更精确,接下来应该: ;
(4)在测量完两端的电压后,小亮想移动一根导线来测量两个灯泡两端的总电压,请你在图甲中要移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线正确连接电路 ;
实验次序
U1/V
U2/V
U/V
1
2.3
0.7
3.0
2
2.0
1.0
3.0
3
1.7
1.3
3.0
(5)用电压表分别测出的和两端电压及串联总电压的值分别为U1、U2、U,经过多次实验,得到的数据记录在表中。分析实验数据,可得到串联电路的电压特点是 (用公式表示);
(6)小亮为了不反复拆接电压表,优化实验过程,设计了图丙所示的电路,他的思路是:只闭合开关S和,电压表测的电压;只闭合开关S和,电压表就可以测的电压。请你评估一下这种设计存在的问题是: 。
【答案】(1)不同
(2) 连接电路时开关未断开 L1短路
(3)断开开关,电压表更换小量程
(4)
(5)
(6)其中某次测量,电压表指针会反向偏转
【详解】(1)为了使实验的结论更具有普遍性,减小实验的偶然性,实验中应选用规格不同的灯泡。
(2)[1]在连上最后一根导线时,灯泡就能发光,表明电路连接过程中,开关没有断开。则小亮在连接电路时存在的错误是连接电路时开关未断开。
[2]两灯串联,灯泡不发光、发光,则电路中不可能发生断路,即可能存在短路,电压表的示数为0,则电压表测量范围内存在短路,此时电路中的故障可能是L1短路或电压表短路。
(3)电压表示数如图乙所示,接入量程为0~15V,分度值为0.5V,读数为1V,小于3V,为了使本次测量结果更精确,接下来应该断开开关,电压表更换0~3V的小量程。
(4)电压表原来并联在L1两端,测量L1的电压,如果测量两灯总电压,应将电压表正接线柱从灯泡B端改接到D,如图所示:
(5)根据表格数据可知,当两灯串联时,总电压等于两灯两端电压之和,故可得结论为在串联电路中,总电压等于各部分电压之和,即。
(6)只闭合开关S和,电压表如果正确测的电压;只闭合开关S和,电压表下端接线柱相当于由电源正极改接到电源的负极,电压表指针会出现反偏,故不能正确完成两次测量。
24.(2025·吉林长春·一模)物理学习小组设计了如图甲所示的电路探究“并联电路的电流规律”。
实验次数
A点电流IA/A
B点电流IB/A
C点电流IC/A
1
0.16
0.24
0.4
(1)小致根据图甲连接了图乙所示电路,电流表测量通过 (选填“A”、“B”或“C”)点的电流。当连完最后一根导线时,两灯泡立即发光,其原因是连接电路时 ;
(2)请你在图乙中只移动一根导线使电流表改为测量A点的电流,在移动的导线上画“×”,并用笔画代替导线连接电路;
(3)用不同规格的灯泡实验,将电流表分别接入电路中的A、B、C点,测出通过各点的电流,得到实验结论 (用文字表示),小致同学认为该结论不科学,依据是 。
【答案】(1) C 忘记了断开开关
(2)
(3) 见解析 见解析
【详解】(1)[1]如图乙所示,电流从电池的正极出发,经过开关后分流,分别经过灯泡L1、L2后汇合经过电流表,流回负极,故电流表测量干路电流,测量C点位置的电流。
[2]当连完最后一根导线时,需要先闭合开关,两个灯泡才发光,现在当连完最后一根导线时,两灯泡立即发光,其原因是连接电路时忘记了断开开关。
(2)只移动一根导线使电流表改为测量A点的电流,则电流表需要在灯泡L1所在的支路,通过灯泡L2的电流不经过电流表,直接回到负极,故将电流表与灯泡L2之间的连线去掉,用一根导线将灯泡L2的左端与电池的负极相连,故如图所示:
(3)[1]分析表格中的数据,发现C点的电流等于A、B两点的电流之和,文字表述为并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
[2]该组只有一组实验数据,实验次数太小,不具有普遍性。
25.(2025·江苏扬州·一模)2024年5月21日,联合国粮农组织举行了第五个“国际茶日”庆祝活动,中国展台的工作人员展示了煮茶茶艺。小明想知道煮茶时茶叶对水的沸点有没有影响,于是他使用烧杯、温度计、酒精灯等器材进行了探究,并每隔2min记录一次温度计的示数。
(1)将少量茶叶放入盛水的烧杯中后,小明按照自下而上的顺序组装图甲所示实验装置,一是为了使用酒精灯的 加热,二是为了让温度计的玻璃泡 。
(2)水沸腾时,温度计的示数如图乙所示,则水的沸点为 ℃;
(3)根据实验数据,小明描绘了如图丙所示的水的温度随加热时间变化的图像。分析图像,请给小明提一条优化该实验的建议: 。
(4)分析实验数据,小明并不能得出茶叶对水的沸点有没有影响。为了得出结论,他下面还要进行的操作是 。
【答案】(1) 外焰 不要碰到容器壁和容器底部
(2)99
(3)提高水的初温/(减小水的质量)
(4)见解析
【详解】(1)[1][2]酒精灯外焰温度最高,按照自下而上的顺序组装装置,能保证用外焰加热,使加热效果更好。温度计测量液体温度时,玻璃泡要完全浸没在液体中且不能接触容器底和侧壁,这样测量的温度才准确,能真实反映水的温度。
(2)由图乙可知,温度计的分度值是 1℃,液面在 99℃处,所以水的沸点为 99℃。
(3)从图丙可以看出,水从加热到沸腾所用时间较长,为了缩短加热时间,可以采取减少水的质量的方法,因为水的质量越小,吸收相同热量时升温越快;也可以提高水的初温,来缩短加热时间。
(4)要探究茶叶对水的沸点有没有影响,需要进行对照实验。他下面还要进行的操作:在其他条件相同的情况下,不加入茶叶,只对水进行加热,测量水的沸点,通过对比两次实验结果,就能得出茶叶对水的沸点是否有影响的结论。
26.(2025·河南郑州·一模)在“比较不同物质吸热情况”的实验中,实验装置如图所示:
加热时间/min
0
1
2
3
甲的温度/℃
20
27
34
41
乙的温度/℃
20
35
50
65
(1)该实验除了图中的实验器材外,还需要用到的测量工具有天平和 ;
(2)实验中应选用规格相同的电加热器,电加热器的规格相同是指的电学中的 这个物理量相同,然后分别给初温且质量相同的甲、乙两种液体加热,并记录实验数据;
(3)分析实验数据可知,此实验是通过比较 (选填“加热时间”或“温度变化”)来判断吸热能力强弱的, (选填“甲”或“乙”)液体吸热本领强。
【答案】(1)秒表
(2)电功率
(3) 温度变化 甲
【详解】(1)该实验除了图中的实验器材外,还需要用到的测量工具有天平和测量时间的秒表。
(2)实验中应选用规格相同的电加热器,电加热器的规格相同是指的电学中的电功率相同,由得,同一时间,电加热器消耗的电能相同,
(3)[1]分析实验数据可知,此实验是通过比较温度变化来判断吸热能力强弱的,实验中采用相同的加热装置,加热相同时间,质量相同的液体吸收的热量相同,由得,液体升高的温度越大,液体的比热容越小,即液体的 越小。
[2]由表格中数据得,质量相同的甲、乙被加热相同时间,甲、乙吸收相同的热量后,甲升高的温度较小,则甲液体吸热本领强。
27.(2025·江苏扬州·一模)在“探究固体熔化时温度变化规律”的实验中。
(1)按图甲所示的实验装置组装器材,最后应调整 (酒精灯/温度计)的位置;
(2)加热一段时间后,发现气泡如图乙所示,说明烧杯中水的温度在 (升高/不变)。同时发现试管中不断有液态物质出现,温度计示数保持不变,确定该物质是 (晶体/非晶体);
(3)该物质全部熔化后继续加热,绘制出熔化后温度计示数随时间变化的图像,如图丙所示。若实验在标准大气压下进行,分析图像可知,试管中的物质 (能/不能)沸腾;
(4)另一小组在利用相同的器材进行实验时,观察到该物质熔化时温度计示数缓慢上升,产生这一现象的原因可能是______。
A.烧杯中的水过多
B.对试管内物质不断搅拌
C.温度计的玻璃泡碰到了试管壁
【答案】(1)温度计
(2) 升高 晶体
(3)不能
(4)C
【详解】(1)安装时,需要从下到上安装,最先安装酒精灯,保证外焰加热,最后调整温度计,保证温度计的玻璃泡浸没在待测液体中且不触碰到容器壁和容器底。
(2)[1]如图所示,气泡越变越小,说明汽化的水蒸气又液化了,此时水还没有沸腾,水的温度升高。
[2]试管中不断有液态物质出现,温度计示数保持不变,确定该物质是晶体,有固定的熔化温度。
(3)根据图像可知,该物质的沸点为100℃,该物质为水,而烧杯中的物质也为水,在标准大气压下,烧杯中的水和试管中的水都能够达到100℃,但是试管中的水无法吸收热量,故试管中的物质无法沸腾。
(4)A.若烧杯中的水过多,只会导致熔化前、熔化后,温度上升很慢,熔化时间比较长,但是熔化时温度保持不变,故A不符合题意;
B.若对试管内物质不断搅拌,物质受热均匀,熔化时,该物质温度保持不变,故B不符合题意;
C.若温度计的玻璃泡碰到了试管壁,试管壁的温度由于不断吸收热量,会慢慢升高,在试管中的物质熔化时,试管壁的温度仍然升高,故C符合题意。
故选C。
28.(2025·江西上饶·三模)俊俊同学在实验室对热学中的相关实验进行探究。
(1)俊俊同学用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(如图甲所示),探究水和煤油的吸热能力。
①组装实验装置时,放置陶土网的铁圈位置和悬挂温度计的铁夹位置的调节非常重要。实验时他应当先调整固定 (填“铁圈”或“铁夹”)的位置;
②在两个相同的烧杯中应加入初温和 相同的水和煤油,实验中用相同的酒精灯加热的目的是:使水和煤油在相同时间内 ;
③水和煤油的温度随时间变化的图像如图乙所示。根据图乙可判断:a物质是 (填“水”或“煤油”),b物质吸热能力较 (填“强”或“弱”);
(2)如图丙所示,为比较酒精和碎纸片的热值,俊俊用两个相同规格的烧杯装相等质量的水,取质量 (填“相等”或“不相等”)的酒精和碎纸片,分别放入两个燃烧皿中,分别给烧杯加热,直到酒精和碎纸片完全燃尽,通过比较 (填“加热时间”或“水升高的温度”)来确定酒精和碎纸片热值的大小。
【答案】(1) 铁圈 质量 吸收相等的热量 水 弱
(2) 相等 水升高的温度
【详解】(1)[1]由于需要用酒精灯的外焰加热,所以实验装置应按自下而上的顺序组装,应当先调整固定铁圈的位置。
[2][3]为了达到实验目的前提条件是:在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油,选取相同的酒精灯可以在相同的时间内提供的热量相同,使水和煤油在相同时间内吸收的热量相同。
[4][5]由图乙可知,a、b两物质加热相同时间后(吸热相同),b物质的温度变化的快,b物质的吸热本领弱,b物质是煤油,a物质是水。
(2)[1]燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量有关,又与燃料的热值大小有关,所以在设计实验时应控制燃料的质量相同。
[2]将酒精和碎纸片放入两个燃烧皿中,分别给烧杯加热,直到酒精和碎纸片完全燃烧,通过比较水升高的温度比较热值的大小,水升高的温度比较多,说明该燃料的热值较大。
29.(2025·黑龙江哈尔滨·一模)聪明的小丽设计了如图甲所示装置来“探究水的沸腾特点及物质的吸热能力”。采用电源为220V的热得快,其中电阻R1阻值为484Ω,电阻与所接触的液体之间是绝缘的。
(1)小丽设计的电路中R2在220V电源下工作时的电功率应为 W;
(2)只闭合开关S1,持续加热,收集到的证据如下表,请将表中所空的现象补填完整:
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
温度/℃
80
84
88
92
96
100
100
100
100
100
现象
有气泡产生逐渐变多,上升变小
分析数据可得,水沸腾的特点是:水沸腾时, ;
(3)断开S1,待水冷却后,继续“探究水和食用油吸热能力”,选用质量相等水和食用油。同时闭合开关S1和S2,加热两种液体,将收集到的数据绘制成如图乙所示图像,分析图像可得实验结论为 。在不计热量损失的情况下,结合题中及图像的信息可算出,从开始加热到5分钟后,水吸收的热量为 J,食用油的比热容应为 J/(kg·℃)。[已知c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】(1)100
(2) 大量气泡生成、上升变大到水面破裂开来 持续吸热,温度不度
(3) 水的吸热能力比食用油强 3×104 2.1×103
【详解】(1)探究不同物质的吸热能力,应选择规格相同的电加热器进行加热,即R2与R1阻值相同均为484Ω,则R2在220V电源下工作时的电功率应为
(2)[1]据表可知,液体温度为100℃保持不变,说明液体沸腾,液体沸腾时气泡的特点是,有气泡产生逐渐变多,上升逐渐变大到水面破裂开来。
[2]根据表格数据可知,水沸腾过程中,吸收热量,温度保持不变。
(3)[1]乙图中两种物质升高相同的温度,水需要加热的时间长,吸收的热量多,说明水的吸热能力强,因此可得结论为:水的吸热能力比食用油强。
[2]从开始加热到5分钟后,不计热量损失,消耗的电能与水吸收的热量是相等的,则水吸收的热量为
[3]乙图中加热5min,水和食用油吸收的热量相同,水的末温为40℃,食用油的末温为60℃,则可得,已知可得,
解得
30.(2025·江西南昌·一模)小明在家里烧开水时,发现水面上有雾,还有大量气泡,同时还能听到声音。小明想知道“水沸腾时温度有什么特点”,组装了如图甲所示的实验装置。
【证据】
(1)该实验装置中有一处明显的错误,请指出: 。接下来的操作应该是调整图中的 (选填“A”或“B”)到合适位置;
(2)纠正错误后进行实验,在水温升高到90以后,每隔1min记录1次温度计的读数,持续8min,得到下列实验数据。请在图乙的坐标系中作出水的温度—时间图像。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
98
(3)小明发现水沸腾前后气泡在上升过程中的变化情况不一样,图丙中的 图是表示水沸腾前的气泡在上升过程中的变化情况;
【解释】根据实验数据分析可得:①水的沸点是 ℃;②水沸腾过程中,温度 ;
【交流】本实验中,小明在装置中加硬纸板的主要作用是 。
【答案】(1) 见解析 A
(2)
(3) D 98 不变 见解析
【详解】(1)[1][2]使用温度计时,温度计的玻璃泡不能碰到容器底,图中温度计的玻璃泡接触到容器底部,是错误的;需要调整A的位置,使温度计的玻璃泡全部浸入液体中,不能碰到容器底。
(2)根据表中数据,在图乙的坐标系中描点,连线作出水的温度一时间图像,如图所示:
(3)[1]沸腾前,杯底的水温高于上层的水温,气泡在上升过程中,气泡中的水蒸气遇冷放出热量而液化成水,所以气泡体积变小,水在沸腾过程中,气泡周围的水不断汽化形成水蒸气进入气泡,则气泡内的气体压强增大,会导致气泡体积变大,图丙中的D图是表示水沸腾前的气泡在上升过程中的变化情况。
[2][3]由图像可知,第4min开始水的温度保持98℃不变,水沸腾过程中,吸收热量,温度不变。
[4]实验中,在装置中加硬纸板可以减小热量散失,缩短加热时间。
31.(2025·安徽·二模)某小组探究平面镜和凸透镜成像的特点,将光源和光屏分别竖直放置在水平光具座上的A、C位置,B是AC的中点,如图1所示。在AB之间朝向A观察,看到的光源形状如图2中的甲所示。
(1)当在图1的B处竖直放置一块平面镜,镜面朝向光源,小丽在AB之间观察平面镜中的像,观察到的是图2中的乙;小明在BC之间观察光屏,观察到的是图中的丙;
(2)此后,小亮将平面镜更换为一个凸透镜,恰能在光屏上成等大的像,他在BC之间观察光屏上的像。小亮观察到的是图2中的 (选填“甲”“乙”“丙”“丁”或“戊”);
(3)小亮又在圆柱形的玻璃瓶里面装满水,把如图乙所示的一幅卡通图片放在玻璃瓶的一侧,透过玻璃瓶可以看到那幅卡通图片,如图甲所示。如果把卡通图片由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移动,通过玻璃瓶在选项中不能看到的像是图的 。
A. B. C. D.
【答案】 丁 AC
【详解】(2)[1]将平面镜更换为一个凸透镜,恰能在光屏上成等大的像,当u=v=2f时,凸透镜成倒立等大的实像,所成的像上下左右都相反,他在BC之间观察光屏上的像,小亮看到的像是图丁。
(3)[2]由于玻璃杯的上下是一样粗细的,相当于一个柱面透镜,成像时,像始终是正立的。把卡通图片由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢的移动时,实际是物体逐渐远离凸透镜。由凸透镜成像的规律可知,物体在一倍焦距内靠近焦点时,像正立且会逐渐变大;当物体在一倍焦距到二倍焦距之间时,所成的像是正立的、变宽的实像,远离焦点时会逐渐变小;当物距为2f,成的是正立、等大的实像;大于二倍焦距时,成的是正立的、缩小的实像。故不可能看到A和C,故选AC。
32.(2025·陕西榆林·一模)用凸透镜、“F”字样的LED光源、光屏、蜡烛和光具座等器材探究凸透镜成像的规律。
(1)在光具座上调整LED光源、凸透镜和光屏的位置如图甲所示,此时光屏上成清晰等大的像(像未画出),由此可知该凸透镜焦距为 cm。
(2)保持图甲中透镜不动,将LED光源移至光具座25.0cm刻度线处,为使光屏上再次出现清晰的像,应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动适当距离,该成像规律在生活中的应用是 (选填“投影仪”“照相机”或“放大镜”)。
(3)实验过程中从光源一侧观察到凸透镜右上角有一个特殊的像,对此小张猜想:这是光源发出的光经凸透镜折射后成正立、缩小的虚像;小华猜想:这是光源在凸透镜的单侧玻璃(凸面镜)上反射形成的正立、缩小的虚像,你认为 同学的猜想合理。
(4)换用焦距为15cm的凸透镜进行实验,如图乙所示(用带箭头的线段表示物,、分别表示蜡烛在A、B处像的位置),当把蜡烛放在C位置时,在光具座上无论怎样移动光屏,都不能得到清晰的像,为了让蜡烛在C位置的像成在光具座上的光屏上,他们采用了两种做法:
做法一:保持蜡烛和透镜的位置不变,在蜡烛和透镜之间再放置一个凸透镜,在光具座上移动光屏,光屏上又出现了清晰的像,由此实验联系实际,类似于 (选填“远视眼”或“近视眼”)的成因和矫正;
做法二:保持蜡烛和透镜的位置不变,更换凸透镜,在光具座上移动光屏,光屏上又出现了清晰的像,这表明像距变 了,由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较强,此透镜焦距变 了。
【答案】(1)10.0
(2) 左 照相机
(3)小华
(4) 远视眼 小 小
【详解】(1)当时,成倒立、等大的实像;如图甲所示,此时光屏上成清晰等大的像,根据凸透镜成像规律则有
解得该凸透镜焦距为。
(2)[1][2]凸透镜成实像时,物近像远像变大,物远像近像变小,保持图甲中透镜不动,将LED光源移至光具座25.0cm刻度线处,物距变大,根据凸透镜成像规律可知像距变小,为使光屏上再次出现清晰的像,应将光屏向左移动适当距离,此时物距为
即,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立缩小的实像,是照相机成像的原理。
(3)小华的猜想合理;凸透镜面向光源一侧反射光时可看作凸面镜,成正立、缩小的虚像,类似于转弯处的“拐弯镜”,凸透镜不可能成正立、缩小的虚像,所以小张的猜想不合理。
(4)[1]保持蜡烛和透镜的位置不变,在蜡烛和透镜之间再放置一个凸透镜,在光具座上移动光屏,光屏上又出现了清晰的像,使光线提前会聚。远视眼成因:眼球晶状体的曲度过小,远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像,就会落在视网膜的后方。远视眼矫正方法,需配戴凸透镜。由此可知类似于远视眼的成因和矫正。
[2][3]保持蜡烛和透镜的位置不变,更换凸透镜后,在光具座上移动光屏,光屏上又出现了清晰的像,这表明像距变小了,由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较强,此透镜焦距变小了。
33.(2025·广东佛山·一模)小明同学做“探究凸透镜成像的规律”实验。
(1)实验前,他先确定凸透镜的焦距。他用平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个光斑,可以 (选填“向左”、“向右”或“左右来回”)稍稍移动光屏,直到光屏上的光斑最小最亮,如题1图所示,该凸透镜的焦距为 ;
(2)实验中,当物体(箭头1)与凸透镜的距离如题2图位置时,恰好可以在光屏上成一个 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的 像(选填“虚”或“实”);保持物体与光屏的位置不变,将凸透镜移动至 cm刻度线处,光屏上又可以得到清晰的像,生活中的 (选填“照相机”或“投影仪”)就是利用此原理;
(3)小明从如题2图眼睛处朝向光屏观察,当箭头由“1”的位置转动90°到“2”的位置过程中,他在光屏上看到的箭头沿 (选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动。
【答案】(1) 左右来回 10.0cm
(2) 缩小 实 35 投影仪
(3)逆时针
【详解】(1)[1][2]凸透镜可以将平行于主光轴的光线会聚到焦点。用平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个光斑,可以左右来回稍稍移动光屏,直到光屏上的光斑最小最亮,如1图所示,该凸透镜的焦距为
(2)[1][2]实验中,当物体(箭头1)与凸透镜的距离如2图位置时,物距为
根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像。
[3][4]根据光路可逆,保持物体与光屏的位置不变,将物距和像距对调,即将凸透镜移动至35cm刻度线处时,光屏上又可以得到清晰的像,此时物距小于像距,成倒立、放大的实像,应用是投影仪。
(3)如题2图,此时成倒立的实像,所以当箭头由“1”的位置转动90°到“2”的位置过程中,他在光屏上看到的箭头沿逆时针方向转动。
34.(2025·江苏扬州·一模)小明利用如图甲所示的实验装置以及铅笔和刻度尺,进行“探究平面镜成像的特点”的实验。
(1)选用茶色的玻璃板代替平面镜,目的是便于确定 的位置,而且玻璃板应选择薄的;
(2)在玻璃板前放置棋子A,将棋子B放在玻璃板后并移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直至B与A的像完全重合,这是为了验证 ,所用的科学探究方法是 (等效替代/转换/控制变量)法;小明想借助光照使棋子A的像更清晰,那么光应该照在 (棋子A/棋子B/玻璃板)上。
(3)为了验证平面镜所成的像是虚像,用白纸代替棋子B,按照图乙中 (①/②)的方式进行观察,根据 的现象即可验证。
【答案】(1)像
(2) 物和像的大小 等效替代 棋子A
(3) ② 白纸上没有出现棋子A的像
【详解】(1)因为玻璃板是透明的,能在观察到A棋子像的同时。还可以透过玻璃清楚的看到放在后面B棋子,便于确定像的位置。
(2)[1][2][3]在玻璃板前放置棋子A,将棋子B放在玻璃板后并移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直至棋子B与棋子A的像完全重合,可知B与A大小相等,又A、B完全相同,故这样做可以验证像与物大小相等,这里用到的科学探究方法是等效替代法。
(3)[1][2]为了判断平面镜成的是虚像还是实像,小明拿走棋子B,并在原棋子B的位置放置一张白纸,眼睛在棋子B这一侧观察,按照图乙中②的方式进行观察,根据白纸上没有出现棋子A的像,说明平面镜成的是虚像。
35.(2025·山东济南·一模)如图甲所示是小畅组“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)实验过程中,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,再拿另一支完全相同的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动。蜡烛B不需要被点燃,这样做的原因是 ;
(2)实验中,眼睛应在 (选填“A”或“B”)侧观察蜡烛A的像。当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合后,不仅确定了像的位置,还可以得到的结论是 ;
(3)分别用刻度尺测量蜡烛A和蜡烛B到玻璃板的距离和,如图乙所示。小畅发现和并不相等,这与平面镜成像特点不相符。多次改变蜡烛A到玻璃板的距离进行实验,发现结果仍然是相同的。造成这种结果的原因是 ;
(4)实验时,小畅观察到蜡烛A正立的像后,无法确定像相对于蜡烛A是否左右相反,为了进行验证,他可以采取的做法是 。
【答案】(1)便于确定像的位置
(2) A 平面镜成的像与物体大小相等
(3)像到平面镜的距离测量错误
(4)见解析
【详解】(1)如果点燃玻璃板后方的蜡烛B,会因为光太亮而几乎无法分清镜中的烛焰是像的烛焰还是对面B的烛焰,难以确定像的位置,从而对实验造成影响,所以实验过程中蜡烛B不需要点燃,这样可使得点燃的蜡烛在玻璃板中的像更加清晰,更容易确定像的位置。
(2)[1]平面镜成的像是光的反射形成的,A蜡烛发出的光线经玻璃板反射,被人眼接收,才能看到像,故眼睛在A蜡烛所在这一侧观察蜡烛A的像。
[2]当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合后,不仅确定了像的位置,还可以得到的结论是平面镜成的像与物体大小相等。
(3)分别用刻度尺测量蜡烛A和蜡烛B到玻璃板的距离和,如图乙所示。小畅发现和并不相等,这与平面镜成像特点不相符。多次改变蜡烛A到玻璃板的距离进行实验,发现结果仍然是相同的。造成这种结果的原因是图中蜡烛B到玻璃板后面的距离当成了像到平面镜的距离,像到平面镜的距离测量错误。
(4)为了研究像与物左右位置的关系,要用左右不对称的物体实验,可以将蜡烛A更换为左右结构不同的LED光源,如“F”字样的LED光源。
36.(2025·辽宁沈阳·一模)小亮在探究光的反射定律时,在平面镜的上方垂直放置一块光屏如图甲,光屏由可以绕 ON折转的E、F两块纸板组成。让一束光贴着光屏左侧的E板沿AO方向射到O点,在右侧F板上能看到反射光 OB。
(1)实验时,应在光线较 的环境中进行,更便于观察。
(2)某次实验,入射光线与平面镜的夹角如图甲所示,则反射角大小为 。若将纸板倾斜如图乙,让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,此时在纸板上 看到反射光线。
(3)多次实验在纸板上画出入射光线和对应的反射光线后,发现没有量角器,为了得出反射角等于入射角这一结论,你的操作是 。
(4)光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。如图丙为上午某时刻的光路图,根据上述实验结论推断,随着太阳的运动,中午前追日镜应沿 时针方向旋转,才可使反射光线射向吸热塔。
【答案】(1)暗
(2) 40° 不能
(3)将纸板沿ON 对折,观察反射光线与入射光线是否重合
(4)逆
【详解】(1)为了实验的现象更加明显,应该使光暗对比度比较明显,所以在较暗的环境中进行。
(2)[1]根据反射定律,反射角等于入射角,反射角是反射光线与法线的夹角,入射角是入射光线与法线的夹角,则反射角大小为90°-50°=40°
[2]因为入射光线、反射光线、法线是在同一个平面内,所以将F板向后折转一定的角度后,让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,反射面与反射光线不在同一平面内,所以在纸板上不能看到反射光线。
(3)为了得出反射角等于入射角这一结论,可进行的操作是:将白纸板沿法线对折,看反射光线与入射光线是否重合,若能重合,则可证明反射角等于入射角。
(4)根据图丙可知,此时上午某时刻的光路图,说明太阳要逆时针方向运动,入射角变小,反射角也要变小,为了保证使反射光线射向吸热塔,追日镜也要沿逆时针方向旋转。
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