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【题型分类特训】实验探究题究题核心考点练习卷(三)-2025年中考物理复习
一、实验题
1.小李设计了探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验如图所示。
(1)图甲中,烧杯装有1kg的水,小李把长方体物块按图乙、丙方式,分别将一半的体积浸入水中。图乙中物块受到的浮力为 N,图丙中电子秤的示数应为 kg;
(2)比较图 ,可初步得出,浮力的大小与物体排开液体的体积有关;
(3)图丁中,烧杯装有1kg水,图戊中烧杯装有1kg的未知密度的液体,由图丁、戊可初步得出浮力大小还与 有关,图戊烧杯中液体的密度为 ;
(4)小李用细木棍,将如图己所示的气球往水里按,发现气球浸没后,继续往下按(气球未破裂未触底),电子秤的示数逐渐减小,原因是 。
2.物理实验小组在探究“液体内部压强与哪些因素有关”实验中:
(1)小明使用压强计进行实验,压强计是根据U形管两侧液面的 来反映橡皮膜所受压强大小。比较图甲、乙两个实验现象可初步得出:同种液体中,深度越深,压强越 。要探究液体密度对液体压强的影响,应比较 两图的实验现象。
(2)小华自己动手用橡皮筋把橡皮薄扎在两端开口玻璃管的一端,制成简易压强计。图甲所示,是简易压强计浸入水中某深度的情景,图乙、丙是该简易压强计浸入水中不同深度后的橡皮薄变化情况,其中浸入水中深度最深的是图 。根据结论分析,为什么潜水艇外壳要使用高强度抗压材料: 。
(3)小组进行拓展实验,器材如图甲所示,容器用隔板分成A、B两部分,隔板底部圆孔C用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时会变形。当A盛水深隔板度12cm,B盛某种液体深度15cm,此时C处橡皮膜形状与两边未盛入液体时相同,如图乙所示,则B中液体密度 。()
3.小宇在探究“二力平衡条件”的实验中,设计了如图所示的装置。
(1)图甲所示,小宇往一侧托盘放入一个砝码时,发现木块静止不动,其原因是 。
(2)经老师指导后,小宇仅将图甲中小木块更换成轻质小卡片,其他不变,发现卡片向左运动。当小宇往右托盘也放一个与左盘相同砝码后,小卡片能保持静止,如图乙所示,这说明二力平衡时,两个力大小 。
(3)小宇把图乙中的小卡片转动后如图丙所示,松手后观察到小卡片转动并恢复到原状,说明两个力必须作用在 才能平衡。
(4)若想探究二力平衡时,两个力是否要作用在同一物体上,可对图乙中小卡片的操作是 。
4.在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,小明利用多个相同的木块和海绵进行实验,如图所示。
(1)实验中通过观察海绵的 来比较压力作用效果;
(2)分析乙、丙两图实验现象可知:在压力一定时, 越小,压力的作用效果越明显;
(3)对比甲、乙两图实验现象,小明得出压力的作用效果与压力大小无关,这个观点是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 ;
(4)如图所示,质量分布均匀的三个相同长方体物块,分别沿虚线处切去一半,留下标有①②③序号的部分,其中对水平桌面压强最大的是 (选填“①”、“②”或“③”)部分。
5.小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,他用质量不同的两个钢球M和m(M的质量大于m),分别从不同的高度H和h(H>h)由静止开始滚下,实验过程如图所示,请完成以下问题。
(1)小明是通过观察木块移动的距离来判断小球动能的大小的,这种研究方法叫 。
(2)对比甲、乙两图可知:在 一定时,物体的 越大,其动能越大;乙、丙两图,不同质量的小球从斜面同一高度由静止滚下,到达斜面底端时速度 (选填“相同”或“不相同”)。
(3)该实验中研究物体的动能是指 (选填“小球”或“木块”)的动能。若水平面绝对光滑,本实验将 (选填“能”或“不能”)达到探究目的。
(4)在丙组实验中,若木块被撞后滑出木板,则需要重做本组实验。A同学建议换用同样材质较长的木板,B同学建议换一个较大的木块,C同学建议降低钢球下滑的高度。你认为应当采用 (选填“A”“B”或“C”)同学的建议。
6.题图是“探究平面镜成像的特点”的实验情景。
(1)用玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板 的特点,便于确定像的位置。实验中应选用 (选填“5mm”或“2mm”)的玻璃板。
(2)小明在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,透过玻璃板可以看到蜡烛A的像,再拿另一支外形相同但未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到看上去它的位置与像的位置重合,分别在白纸上记录蜡烛A和B的位置.实验中,从不同角度观察,还发现蜡烛B与A的像完全重合,上述操作的目的是为了研究物与像的 和 特点。
(3)移动蜡烛A,多次实验。在白纸上记录像与物对应点和、和的位置.小明通过观察得出结论:平面镜所成像的大小与物体的大小相等.其依据是改变蜡烛A的位置后,仍能观察到 。
(4)为了确定平面镜所成像的虚实情况,将光屏放在像的位置,按图丙中 (选填“①”、“②”或“③”)的方式观察光屏。光屏上没有蜡烛A的像,说明平面镜成的是 像。
7.跨学科实践中同学们制作了一个简易密度计(如图):取来一根粗细均匀的吸管,在吸管下端缠上一些铜丝作为配重,并用石蜡将吸管下端封起来,使其能竖直漂浮在液体中。
(1)使吸管竖直漂浮在密度为水中,在吸管上标出水面的位置,测出吸管浸入水中的深度为8cm。若吸管竖直漂浮在某种液体中,吸管浸入液体中的深度为10cm,则此种液体的密度为 。若吸管竖直漂浮在密度为的盐水中,则吸管浸入盐水中的深度为 cm。
(2)根据以上数据,将吸管上端刻度与下端刻度进行比较,得到刻度线的两个特点:上端刻度对应的密度值小,下端刻度对应的密度值大;上端刻度 (疏/密,下同),下端刻度 。
(3)要使简易密度计上相邻两条刻度线之间的距离大一些,使测量结果更精确,可适当 (增大/减小)配重。
8.在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中,重物A、B、C的质量关系为,木桩相同。木桩和重物位置如图甲所示。重物静止释放后,木桩被打击陷入沙中的情形如图乙所示,重物B、C将木桩打入沙中的深度相同。
(1)重物自由下落打击木桩,通过观察木桩陷入沙中的深度判断 (选填“重物”或“木桩”)的重力势能大小。这种研究方法是 (选填“控制变量法”或“转换法”);
(2)比较 两个重物将木桩打入沙中的深度,可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系,得出的结论是:质量相同的物体,被提升的高度越高,重力势能越大;
(3)结合(2)中的实验结论,通过比较B和C两个重物将木桩打入沙中的深度 (选填“能”或“不能”)得出物体的重力势能与其质量有关的结论;
(4)如图丙所示,是某一重物从某高度处由静止下落的过程中,下落高度与时间的关系图。在下面的四个选项中,描述重力对该重物做功大小与下落时间关系最接近的图线是______;
A. B.
C. D.
(5)结合本实验和所学知识,分析图丁所示的水坝,发电机安装在 位置较为合理(选填“C”或“D”)。
9.在学校冬季运动会上举行拔河比赛,体育委员组队时,和同学们有不同意见。为解决问题,同学们进行了分析和实验探究:
(1)理论分析:拔河比赛过程中,假如甲队获胜,则甲队受到地面的摩擦力 (选填“大于”、“等于”或“小于”下同)乙队受到地面的摩擦力;
(2)同学们用如图所示的实验器材进行实验探究,实验过程中,用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做 运动,根据 的知识可知,木块所受摩擦力的大小等于测力计对木块的拉力大小。图甲中木块与木板表面间滑动摩擦力大小为 N;
(3)比较甲、乙两图,可得出的初步结论是 ;为进一步研究滑动摩擦力和压力的关系,同学们进行了如丙图的实验。但是弹簧测力计示数达到最大值的时,木块依旧没有运动,为了使用现有器材顺利完成这个实验的探究,可采取的方法是 ,从而得出滑动摩擦力和压力的关系。
(4)成果应用:根据以上探究可知,在组队时,应选体重 (选填“大”或“小”)的同学参加比赛,同时在比赛时脚穿图中 (选填“A”、“B”或“C”)种鞋。
A轮滑鞋
B.鞋底花纹较浅的鞋
C.鞋底花纹较深的鞋
10.在探究电流与电压、电阻的关系的实验中,选用的器材有:电源(恒为4V)、电压表(0~3V)、电流表()、电阻R(5Ω、10Ω、20Ω)、滑动变阻器(20Ω、2A)、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲的实物电路连接完整 ;
(2)闭合开关,电流表示数为零,电压表示数接近电源电压,经检查电表完好,则电路故障可能是 ;
(3)排除故障后,在探究电流与电压的关系时,记录的实验数据如下表,其中第3次实验的电压表示数如图乙所示,为 V。实验中所选电阻的阻值为 Ω;
序号
电压U/V
电流I/A
1
1.0
0.20
2
1.5
0.30
3
0.40
(4)探究电流与电阻的关系时,将5Ω电阻接入电路,记录电流表示数为0.3A;将电阻更换为10Ω,移动滑片直至电压表示数为 V,记录电流表示数;再将电阻更换为20Ω,发现无法完成实验。从本实验可行性与安全性考虑,应控制电阻两端的电压范围为 ~3V。
11.学习小组利用图甲所示的电路探究通过导体的电流与电压的关系。器材有:干电池,1个规格为“30Ω 1A”的滑动变阻器,电流表、电压表、开关各一个,阻值为5Ω、10Ω、20Ω的电阻各一个,导线若干。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1
1.5
2
2.5
电流I/A
0.1
0.2
0.4
0.5
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的电路连接完整(要求:滑片P向A端移动时,电路中的电流变大);
(2)连接好电路后,闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,则电路故障原因可能是定值电阻 ;
(3)排除故障后,闭合开关进行实验。实验数据如表所示,其中第3次电流表示数如图乙,为 A;分析数据可知,电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 比;
(4)实验结束后,有同学向老师提出可以用小灯泡来代替定值电阻,通行“电流与电压关系”的实验探究,老师指出这样操作是不可行的,原因是 ;
(5)小聪指出该装置还可以探究“电流与电阻的张系”;小聪将电源电压换为6V,其余器材不变;实验步骤如下:
①将5Ω的定值电阻连入电路,将滑动变阻器的滑片移动到最大阻值处,再闭合开关,适当调节滑动变阻器的滑片,读出电流表的示数为I=0.4A,记录数据;
②断开开关,将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,拆下5Ω电阻,将10Ω电阻接入电路。正确操作后,读出电流表示数并记录数据,此时滑动变阻器接入电路中的电阻是 Ω;
③继续实验时,小聪发现当定值电阻为20Ω时,无法完成实验,为了顺利完成四次实验,且电压表示数保持不变,至少需要串联一个阻值为 Ω的定值电阻。
12.某班同学用以下器材探究凸透镜成像大小的规律:
(1)他们用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距为 cm;
(2)图乙是他们某次实验时观察到的现象,生活中的 (选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)是利用这一原理制成的。接着他们保持凸透镜不动,把蜡烛向左移动一段距离,要想在光屏上再次得到清晰的像,他们应该把光屏向 (选填“左”或“右”)移动一段距离,像 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)若把图中的凸透镜看作眼睛的晶状体,光屏看作视网膜,当“眼睛”戴上近视眼镜时,烛焰刚好在“视网膜”上成一清晰的像;若取下近视眼镜,则清晰的像会成在“视网膜”的 (“前面”或“后面”);
(4)当他们把蜡烛分别移动到离凸透镜9cm、7cm、5cm时,发现移动光屏观察不到像,他们由此得出“当物体距离凸透镜较近时,凸透镜不能成像”的结论,你认为这一结论是否正确? ,请你写出你的理由: 。
13.小田用如图的装置和同学们一起探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”的实验。已知电源电压恒为4.5V,R为定值电阻,滑动变阻器、电流表、电压表和开关各一个,导线若干。
实验次数
1
2
3
电压表示数U/V
1.0
2.0
3.0
电流表示数I/A
0.10
0.20
0.30
(1)连接电路时,开关应该处于 状态;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至 端(选填“A”或“B”);
(3)闭合开关后,发现电压表示数接近4.5V,电流表指针几乎不偏转,移动滑片P的过程中,两表示数均无变化,已知导线、仪表均完好,且接触良好,则电路中的故障可能是 ;
(4)排除故障后,正确连接电路进行实验,将滑动变阻器的滑片P逐渐向A端移动,发现电压表示数逐渐 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)通过调节滑动变阻器的滑片,多次改变定值电阻两端的电压,得到的实验数据记录如上表,分析数据可得:当导体电阻一定时, 。
14.小丽选用电源(两节新的干电池)、定值电阻、滑动变阻器(规格为“20Ω;2A”)、电流表、电压表、开关各一个,导线若干,探究电流与电压的关系。
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示电路连接完整 。(要求向左移动滑片电流表示数变大)
(2)连接好电路闭合开关后,移动滑片发现,电压表无示数,电流表有示数,则出现该故障的原因可能是
(3)排除故障后,改变滑片位置,记录实验数据如下表,空白处的电流如图乙所示为 A,根据表中数据可归纳得出结论:
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.1
0.2
0.4
0.5
0.6
(4)老师在分析数据时,发现有一组数据有拼凑嫌疑,是第 次。
(5)【拓展】为了进一步探究电流与电阻的关系,又找来10Ω、150、20Ω的定值电阻继续实验,得出实验数据并画出I-R图像如图丙所示。若在10Ω电阻换下后,更换15Ω的电阻重新实验,需要将滑动变阻器滑片向 (选填“左”或“右”)滑动,图中阴影面积表示的是 。
15.在探究海波熔化时温度随加热时间变化的特点时,小阳利用如图所示的装置进行实验。小阳发现海波在第4分钟时开始熔化,经过6分钟熔化结束,记录的数据如下表所示。
(1)该实验除了温度计,还需要的测量工具是 ;
(2)小阳判断海波开始熔化的依据是: ;
(3)根据实验记录的数据可以得出的结论是: 。
加热时间
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
海波的温度
40
42
44
46
48
48
48
48
48
48
50
53
16.为测定一只标有“”字样的小灯泡正常工作时的电阻,某同学准备了下列器材:待测小灯泡、干电池3节、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线若干。
(1)该实验的原理是 。
(2)请用笔画线代替导线将图中的电路补充完整。
(3)闭合开关后,滑片P位于某一位置时,电压表示数如图所示,为了让小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)移动。
(4)滑片P调整到适当位置,电压表示数为,此时电流表示数如图所示,则该小灯泡正常工作时的电阻为 ,此时滑动变阻器接入电路的电阻为 。
(5)小华认为不用电流表也能测出小灯泡正常工作时的电阻,他又找来一个电阻箱和一个单刀双掷开关,设计了如图所示的电路,两虚线框中一处接入电阻箱,另一处接入滑动变阻器,然后进行了下列操作:
①闭合开关S,将单刀双掷开关掷于位置1,调整b处电阻,使电压表示数为;
②将单刀双掷开关掷于位置2,保持b处电阻不变,调整a处电阻,使电压表示数为 V,此时电阻箱的示数即为小灯泡正常工作时的电阻。电阻箱应接在图中的 (选填“a”或“b”)处。
17.在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)将凸透镜安装在光具座上,用平行光正对着凸透镜,移动光屏直至光屏上得到一个最小最亮的光斑,如图甲所示,则凸透镜焦距为 cm;
(2)如图乙所示,在光屏上观察到清晰的像,则该像是倒立、 (选填“缩小”“等大”或“放大”)的实像;将蜡烛移到光具座35cm刻度线处,若想在光屏上得到清晰的像,应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动,且光屏上的像将会 (选填“变大”或“变小”);
(3)如图乙所示保持三个元件位置不动,更换另一凸透镜后,发现光屏上的像变模糊,此时成像在光屏后,图丙是①、②两个凸透镜成实像时的像距v与物距u的关系图像,则更换的凸透镜可能是 (选填“①”或“②”)凸透镜。
18.某小组同学利用实验室装置探究杠杆平衡条件。
(1)如图所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调节;
(2)经过一系列的探究实验,收集大量数据。整理数据后,选取其中部分记录如下表:
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
6.0
1
6.0
1
12.0
3
4.0
2
5.0
1
10.0
2
12.0
1
24.0
3
10.0
2
15.0
3
12.0
2
18.0
通过分析数据,寻找定量关系,归纳出杠杆的平衡条件是 (用表格中的字母表示);
(3)桔槔是我国古代汲水装置,如图甲所示。汲水时在井边竖一根树杈,架上一根横木,横木的一端绑上大石块,另一端系细杆和水桶,简图如图乙所示。若换用更大的水桶汲水,为减小人向上提水的拉力,可以 (选填“增大”或“减小”)石块的质量或向 (选填“左”或“右”)移动支点;
19.小明同学在学校复习了“测量盐水的密度”实验,步骤如下:
(1)将天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端零刻度线处,发现指针指在分度盘中线的右侧,向 调节平衡螺母,使天平横梁平衡;
(2)先用调好的天平测出烧杯和盐水的总质量为53.8g。然后将烧杯中部分盐水倒入空量筒中,如图甲所示,则倒出盐水的体积为 cm3。再用天平测量烧杯和剩余盐水的总质量,当天平横梁平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示读数为 g,则盐水的密度为 g/cm3;
(3)小明同学回家后经过思考,发现利用家中现有器材也能测出盐水的密度。已知空柱形容器外部底面积为10cm2,水的密度为1g/cm3,g取10N/ kg。步骤如下:
①将金属片固定在空柱形容器底部,测出金属片和柱形容器总质量为100g。将它们放入水中,稳定后处于竖直漂浮状态,如图丙所示,则此时金属片和柱形容器排开水的总体积为 cm3。测出此时柱形容器露出水面的高度为5cm;
②将金属片和柱形容器从水中取出并擦干,再将它们放入在家配制的盐水中,稳定后处于竖直漂浮状态,如图丁所示,测出此时柱形容器露出液面高度为5.8cm;
③根据以上信息,可以求出在家配制盐水的密度为 g/cm3.。
20.用如图所示的装置及完全相同的电子蜡烛A、B和光屏等器材,探究平面镜成像的特点;
(1)先将点亮的A放在玻璃板前适当位置,将未点亮的B放在玻璃板后,不断调整B的位置,直到从各个角度都能观察到B与A的像 ,分别测量A和B到玻璃板的距离u和v,经多次实验,记录的实验数据如下表所示,由此可得结论:平面镜成像时, 。
3.0
6.0
9.0
12.0
15.0
18.0
3.0
6.0
9.0
12.0
15.0
18.0
(2)将点亮的A放在玻璃板前15.0cm处,若要探究平面镜所成像是否为虚像,利用所给器材,应当进行的操作是:将 置于玻璃板后15.0cm处的适当位置,并 (选填“直接”或“透过玻璃板”)进行观察。
21.小强利用如图所示的实验装置探究影响滑动摩擦力大小的因素。在水平桌面边缘固定一个定滑轮,将弹簧测力计在竖直方向调零后如图固定。在桌面放置一块长木板,将一个长方体木块平放在长木板上,通过细线绕过定滑轮与测力计相连,并保持细线的AB段竖直、BC段水平。水平向左拉动长木板,木块相对于桌面保持静止,不计细线的重力和滑轮处的摩擦力。
(1)图中木块受到滑动摩擦力的方向为 ,根据 可知弹簧测力计的示数即为木块受到滑动摩擦力的大小;
(2)拉动长木板向左运动时 (选填“需要”或“不需要”)做匀速直线运动;
(3)在探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系时,小强换用一块质量更大的木块重复上述实验,发现测力计的示数变大了。由此得出压力越大,滑动摩擦力越大的结论。请你对他的实验做法进行评估: ;
(4)请你针对步骤(3)写出一种最简单的改进方案: 。
22.在学习了光的折射知识之后,小明想,井底青蛙的视野是不是会在井里灌满水时发生变化?于是他在课后对此进行了探究。实验过程如下:
(1)如图所示,他取了一个圆柱形 (选填“不锈钢”或“玻璃”)杯,在杯底放置了一个防水的点光源标志青蛙所在的位置,在杯口的上方的固定高度放置了一块半透明纸片,用笔描出光斑的大小;
(2)接下来小明的操作是: ;
(3)根据光路可逆的原理,若观察到光斑 ,则能得出的结论是:井里灌满水时会使井底青蛙的视野 。
23.幼儿园游乐室里有一种深受孩子们喜爱的设备—“跳跳乐”,如图甲所示。当小朋友们在上面跳跃时,小灯泡会一闪一闪地发光。小东想对“跳跳乐”发光的原理进行探究。于是找来说明书,并根据其原理图(如图乙所示),找来磁铁、导线和灵敏电流计等材料。
(1)小东组装了如图丙所示的实验装置,探究“跳跳乐”的电流从何而来:
①小东发现,闭合开关,磁铁不动,导体棒沿 (选填“上下”“左右”或“前后”)方向运动时,灵敏电流计指针会左右偏转;
②小东还发现,断开开关,无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动,灵敏电流计指针都 ;
③由此小东得出结论: 电路的一部分导体在磁场中做 运动时,电路中就会产生感应电流;
(2)小东根据探究结论,对“跳跳乐”的发光原理进行解释:当踩踏地板时, ,从而使小灯泡发光;
(3)爱思考的小东想:
①如果小朋友站住不动,原先有光的“跳跳乐”的灯光会 (选填“变亮”“变暗”或“熄灭”);
②小朋友蹦蹦跳跳,“跳跳乐”闪烁发光,此时发生的能量转化是 转化为电能;
③如果把灵敏电流计换成 ,就能继续利用图丙中的器材探究磁场对通电导线的作用。
24.学校科技社团的同学们买了一个水火箭,如图1,大家想知道影响水火箭上升高度的因素有哪些?他们拆开火箭画出火箭的结构示意图分别如图2所示,讨论后大家认为可能与动力仓内刚上升时气压的大小和动力仓内装有水的质量有关。
为验证上述猜想,他们根据设计制作水火箭。他们用橡皮塞塞紧动力仓,形成一个密闭的空间,将气体打入动力仓,使其内部气压增大,当气压达到预定值时,启动开关使仓口与橡皮塞脱离,动力仓内的水通过排气阀向下喷出,水火箭便快速飞出。如图。
实验一:使用相同的水火箭和相同的水量,改变测量动力仓内的气压,记录水火箭的最高飞行高度,测得数据如下表:
气压/(×105Pa)
2.4
2.6
2.8
3.0
3.2
高度/m
6
8
15
20
21
实验二:为验证猜想2,控制动力仓内气压为3.0个标准大气压,改变动力仓内装有水的质量,绘出最高飞行高度与水的质量的关系图像如图3所示。
分析实验原理和数据:
(1)原理分析:“向下喷水才能使水火箭向上飞”所包含的科学原理是物体间力的作用是 及力可以改变物体的 ;
(2)探究影响水火箭上升高度的因素,用到的实验方法是 ;
(3)根据实验一的操作并分析表中数据,可初步得到的结论是 ;
(4)有人提出分析实验二图中情况认为,当水量为225g时水火箭的飞行高度为最高。但有人认为的结论不一定准确,还需要补充实验,则需要的补充实验是 。
25.小华同学在探究凸透镜成像规律的实验中,将焦距为10cm的薄凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻度线处,移动光屏至65cm刻度线处,烛焰在光屏上成清晰的像,如下图所示。请回答下列问题:
(1)上述光屏上所成的像是倒立、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像。生活中常用的 是利用这一原理工作的(选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”)。
(2)保持蜡烛位置不变,将焦距为10cm的薄凸透镜换成焦距为5cm的薄凸透镜,同样固定在光具座50cm刻度线处,为了使烛焰在光屏上成清晰的像,应将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动;若不移动光屏仍要在光屏上成清晰的像,可以在凸透镜和蜡烛之间放置一个 透镜(选填“凸”或“凹”)。
26.在探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间是否有关的实验中,小阳首先想探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关,他连接了如图所示的电路进行实验,图中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量和初温都相同的煤油,以及阻值不等的电阻丝R1和R2。主要的实验步骤如下:
①如图所示,将装有R1的烧瓶连入电路,闭合开关,同时开始计时,通电时间为2min时,停止计时,断开开关,记录相关数据。
②用装有R2的烧瓶替换装有R1的烧瓶连入电路,闭合开关,同时开始计时,通电时间为2min时,停止计时,断开开关,记录相关数据。
(1)该实验中,通过 反映电流通过导体产生热量的多少;
(2)小阳实验步骤中存在的问题是 。
27.小美在“测量小灯泡的电功率”的实验中,设计的电路图如图甲所示,其中电源电压为6V,小灯泡额定电压为2.5V(灯丝电阻约为12Ω)。
(1)为能顺利完成该实验探究,滑动变阻器应选用 ((10Ω 1A);(15Ω 1A);(50Ω 2A))
(2)连好电路并检查无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某处时,电压表的示数如乙图所示,读数为 V,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑片P适当地向 (选填“左”或“右”)端移动;
(3)小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像如图丙所示,分析图像可知该小灯泡正常发光时的功率为 W。
28.小英同学在“探究杠杆平衡条件”的实验中,使用的钩码规格都相同,进行如下操作:
(1)实验开始时,杠杆的位置如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆的平衡螺母向右移动,在实验过程中让杠杆在水平位置平衡的目的是 。
(2)调节杠杆平衡后,小英同学在图乙所示的位置挂上两个钩码,可在位置挂上 个钩码,使杠杆在水平位置再次平衡。
(3)取下位置的钩码,改用弹簧测力计拉杠杆的点,当弹簧测力计由位置缓慢转至位置的过程中,使杠杆始终在水平位置保持平衡(如图丙),测力计示数将 (选填“变大”或“变小”),原因是测力计拉力的 。
29.积雪会给路面行驶的汽车带来潜在的危险,因为路面湿滑,汽车的制动距离不易控制,容易发生交通事故。汽车的制动距离与地面的粗糙程度有什么关系呢?创新小组设计了如图所示的实验,利用表面粗糙程度不同的毛巾、棉布、木板等器材对该问题进行探究。
(1)实验中,小组同学通过 来改变阻力的大小;每次实验时,让同一小车从斜面的同一高度由静止滑下,目的是使小车到达水平面的 相同;
(2)小车运动到斜面底端后能继续运动的原因是 ;
(3)由图可知,小车在 表面受到的阻力最小。进一步推理可得出结论:如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为0,它将做 ,说明物体的运动 (选填“需要”或“不需要”)力来维持;
(4)分析结论可知:路面积雪后,汽车受到的阻力 (选填“变大”或“变小”)。为了防止交通事故的发生,请你为汽车司机的安全出行提出一条合理建议: 。
30.小超同学探究“电流与电阻的关系”的实验。他使用如下器材:学生电源,、15、、的定值电阻,滑动变阻器,电压表,电流表,开关,导线。
(1)连接的电路如图甲所示,检查发现连接的电路中有一根导线连接错误,请在图中连接错误的那根导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)连接完电路后,闭合开关,小超移动滑动变阻器的滑片,发现电流表无示数,但电压表有示数,此故障的原因可能是 。
(3)排除故障后,小超先将电阻接入电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片记录电压表和电流表示数,接着断开开关,用的电阻替代的电阻接入电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数保持不变,记录电流表示数;再分别改接、的电阻,重复上述实验,得到了表中的实验数据:
电阻
25
20
15
10
5
电流
0.08
0.1
0.14
0.2
0.4
小超根据实验数据可得出结论: 。
(4)小超利用以上器材测量小灯泡(标有字样)的电阻大小,设计电路图如图乙所示。
①闭合开关,移动变阻器的滑片至某一位置,电压表的示数为,电流表示数如图丙所示,电流表示数为 A,她根据电流表和电压表示数计算出小灯泡正常发光的电阻 Ω。
②移动滑动变阻器滑片,在保证电路安全的前提下,继续进行多次测量,测得多组数据并求平均值,其做法是 (选填“正确”或者“错误”)的,理由是 。
(5)小超设计了如图所示的电路图测量未知电阻的阻值大小。
①只闭合开关、,调节滑动变阻器的滑片。使电压表示数为;
②保持滑动变阻器滑片位置不变,只闭合开关、,读出电压表示数为;
③再调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为:
④保持滑动变阻器滑片位置不变,断开开关,闭合开关,读出电压表示数为;
⑤未知电阻表达式为 (用已知物理量字母和表示)。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1) 0.1 1.01
(2)乙、丁
(3) 液体密度
(4)气球下按过程中,受到液体的压强增大,气球体积减小,受到水的浮力减小
【详解】(1)[1][2]小李将一个长方体物块分别按照图乙和丙的方式将物体一半的体积浸入水中,排开液体的体积不变,则两次电子秤的示数相同,说明浮力大小相等,改变的是深度,此时物块受到的浮力等于电子秤增大质量的重力,即F浮=ΔG=Δmg=(1.01kg-1.00kg)×10N/kg=0.1N
(2)较图乙、丁,物体浸在同种液体中,排开液体的体积不同,电子秤示数不同,可初步得出,浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
(3)[1]在戊中装有1kg的某种液体,小李将同一物体分别浸没在水和这种液体中,如图丁、戊所示电子秤增大是示数不同,浮力不等,改变的是液体的密度,说明浮力大小还与液体的密度有关。
[2]物体浸没在水中浮力F浮2=ΔG'=Δm'g=(1.02kg-1.00kg)×10N/kg=0.2N
由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得0.2N=ρ水gV排水
液体中的浮力F'浮液=ΔG''=Δm''g=(1.04kg-1.00kg)×10N/kg=0.4N
由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得0.4N=ρ液gV排液
因物体均浸没,所以V排水=V排液;解得该液体的密度为ρ液=2×ρ水=2×103kg/m3
(4)他将气球用细木棍往水里按,发现电子秤的示数增大,根据转换法知,排开液体的重力变大,浮力增大,把气球浸没后往下按(未触底),发现电子秤的示数在逐渐减小,因为压强增大使得气球的体积减小,根据阿基米德原理知,浮力减小。
2.(1) 高度差 大 乙、丙
(2) 丙 液体密度一定时,深度越深,压强越大
(3)
【详解】(1)[1]小明使用压强计进行实验,由转换法,压强计是根据U形管两侧液面的高度差来反映橡皮膜所受压强大小。
[2]图甲、乙两个实验中,图乙中的液体密度与图甲相同,液体的深度与图甲不同,压强也不同。可初步得出:同种液体中,深度越深,压强越大。
[3]要探究液体密度对液体压强的影响,要控制深度相同,应比较乙、丙两图的实验现象。
(2)[1][2]因丙中橡皮膜向上凸起程度大,产生的压强大,其中浸入水中深度最深的是图丙。得出的结论是同种液体压强随深度的增加而增大,故潜水艇外壳要使用高强度抗压材料。
(3)当橡皮膜放入某液体中,当A盛水深度12cm,B盛某种液体深度15cm,橡皮膜形状刚好不改变,则左右两侧压强相等,所以p液=p水,即ρ液gh液=ρ水gh水
可得
3.(1)木块受到桌面施加的摩擦力
(2)相等
(3)同一直线
(4)用剪刀将小卡片从中间剪开
【详解】(1)图甲中往一侧托盘放入一个砝码时,木块静止不动,原因是木块受到桌面的摩擦力。木块与桌面间存在摩擦,当一侧托盘加砝码产生拉力时,摩擦力与拉力平衡,使木块保持静止。
(2)当往右侧托盘也放入一个与左盘相同的砝码后,小卡片能保持静止,这说明二力平衡时,两个力大小相等。
(3)把图乙中的小卡片转动后松手,小卡片受到的两个力不在同一直线上,小卡片转动并恢复到原状,说明图乙中的小卡片处于非平衡状态,故两个力必须作用在同一条直线上才能平衡。
(4)若想探究二力平衡时两个力是否要作用在同一物体上,可对图乙中小卡片的操作是用剪刀将小卡片从中间剪开。观察剪开后的两个小卡片是否还能保持平衡状态,若不能平衡,则说明二力平衡时两个力必须作用在同一物体上。
4.(1)凹陷程度
(2)受力面积
(3) 错误 没有控制受力面积相同
(4)②
【详解】(1)实验中压力的作用效果不易直接观察,通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果,凹陷程度越大,说明压力作用效果越明显。运用了转换法。
(2)分析乙、丙两图可知,压力相同,但受力面积不同,海绵的凹陷程度不同。受力面积越小,凹陷程度越大,说明压力作用效果越明显。
(3)[1][2]对比甲、乙两图,压力和受力面积都不同,无法单独得出压力作用效果与压力大小的关系。故这个观点是错误的,要探究压力作用效果与压力大小的关系,必须控制受力面积相同。
(4)三个物块质量相同,切去一半后,重力均为原来一半,即压力相同,②部分的受力面积最小,根据压强公式,受力面积越小,压强越大,因此②部分对水平桌面的压强最大。
5.(1)转换法
(2) 质量 速度 相同
(3) 小球 不能
(4)A
【详解】(1)小球动能的大小不容易直接观察,通过观察木块被小球推动的距离来判断小球动能的大小的,这种研究方法叫转换法。
(2)[1][2]对比甲、乙两图可知,同一个小球从不同高度处滚下,在质量一定时,物体的速度越大,其动能越大;
[3]乙、丙两图,不同质量的小球从斜面同一高度由静止滚下,到达斜面底端时速度相同。
(3)[1]该实验中研究物体的动能是指小球动能,通过观察小球推动木块移动距离来判断小球动能的大小。
[2]若水平面绝对光滑,小球推动木块运动,木块永远不会停止,无法比较木块移动的距离,将不能达到探究目的。
(4)在丙组实验中,若木块被撞后滑出木板,需要重做本组实验。要知道丙实验应该与乙实验进行比较,必须使两个质量不同的小球从相同高度滚下,保证小球到达斜面底端时速度相同,故方案C不可行,还需要控制木块与木板间的摩擦力相同,也就是要控制木块与木板间压力和接触面粗糙程度相同,故方案B不可行,A同学建议换用同样材质较长的木板,这样可以满足以上控制变量的要求,故A方案可行,故选A。
6.(1) 既能反射光成像,又能透光 2mm
(2) 大小 位置
(3)未点燃的蜡烛 B 与蜡烛 A 的像完全重合
(4) ③ 虚
【详解】(1)[1]用玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板既能反射光成像,又能透光的特点,这样透过玻璃板可以看到玻璃板后面的蜡烛,便于确定像的位置。
[2]实验中应选用2mm的玻璃板。因为玻璃板越薄,两个反射面所成的像距离越近,对实验的影响越小,若选用5mm的玻璃板,两个反射面所成的像会相互干扰,影响实验效果。
(2)[1][2]拿另一支外形相同但未点燃的蜡烛 B 在玻璃板后面移动,直到看上去它的位置与像的位置重合,从不同角度观察,蜡烛B与 A 的像完全重合,上述操作的目的是为了研究物与像的大小和位置特点。通过蜡烛 B 与 A 的像重合可以得出物与像大小相等,同时也能确定像的位置。
(3)小明通过观察得出结论:平面镜所成像的大小与物体的大小相等。其依据是改变蜡烛A的位置后,仍能观察到未点燃的蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。这表明无论蜡烛A在什么位置,其像的大小始终与蜡烛A相等。
(4)[1][2]为了确定平面镜所成像的虚实情况,将光屏放在像的位置,应按图丙中③的方式直接观察光屏,看光屏上是否有像。光屏上若没有蜡烛A的像,说明平面镜成的是虚像。因为实像可以呈现在光屏上,虚像不能呈现在光屏上。
7.(1) 6.67
(2) 疏 密
(3)增大
【详解】(1)[1]使吸管竖直漂浮在密度为的水中,在吸管上标出水面的位置,测出吸管浸入水中的深度为8cm。若吸管竖直漂浮在某种液体中,吸管浸入液体中的深度为10cm,物体漂浮,物体受到的浮力始终等于重力,则吸管受到的浮力不变,由得
则此种液体的密度为
[2]若吸管竖直漂浮在密度为的盐水中,由得
则吸管浸入盐水中的深度为
(2)[1][2]根据以上数据,液体密度越大,吸管浸入水中的深度越小,且液体密度增大相同时,吸管浸入液体中的深度改变量变小,则将吸管上端刻度与下端刻度进行比较,得到刻度线的两个特点:上端刻度对应的密度值小,下端刻度对应的密度值大;上端刻度疏,下端刻度密。
(3)密度计始终漂浮在液体表面,密度计受到的浮力始终等于密度计的重力,由得
密度计相邻两条刻度线间的距离为
则要使简易密度计上相邻两条刻度线之间的距离大一些,使测量结果更精确,可适当增大配重,增大密度计的重力。
8.(1) 重物 转换法
(2)A、B
(3)能
(4)C
(5) D
【详解】(1)[1][2]物体重力势能的大小不能直接观察出来,可以通过重物撞击木桩陷入沙中的深度来比较重力势能的大小,陷入的深度越深,表明重力势能越大,这种研究物体的方法叫转换法。
(2)探究重力势能的大小和重物下落高度的关系时,根据控制变量法可知,应控制物体的质量一定,改变物体下落的高度;所以应该比较A、B两个重物将木桩打入沙中的深度。由题意和图甲可知,重物A、B质量相等,重物B的高度大于重物A的高度,由图乙可知,重物B将木桩打入沙中的深度大于重物A将木桩打入沙中的深度,所以可得出的结论是:物体的质量一定时,高度越高,重力势能越大。
(3)由(2)得出的实验结论为,物体的质量一定时,高度越高,重力势能越大。乙图中,重物B、C将木桩打入沙中的深度相同,由(2)得出的实验结论可知,若将C提高到与B相同高度,C下方木桩打入沙中的深度将更大,大于B下方木桩打入沙中的深度;结合B、C质量相等可得,当高度一定时,物体的质量越大,将木桩打入沙中的深度越大,物体的重力势能越大。
(4)结合图丙下落高度与时间的关系图像,及重力做功公式
可知,物体下落速度越来越大,重力做功增大的速度也越来越快,故ABD不符合题意,故C符合题意。故选C。
(5)与上游相同水位高度相比较,在C、D点中,上游相对于D点的高度更高,具有的重力势能更大,水下降到D点时可以转化为现多的动能,发电时可以产生更多的电能,故发电机安装在D位置较为合理。
9.(1)大于
(2) 匀速直线 二力平衡条件 3.6
(3) 压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 将棉布换成木板,和甲实验比较
(4) 大 C
【详解】(1)拔河比赛过程中,假如甲队获胜,说明甲队没有被拉过去,说明甲队受到的拉力等于甲队受到的摩擦力,乙队受到的拉力大于乙队受到的摩擦力,两队受到的拉力相等,则甲队受到地面的摩擦力大于乙队受到地面的摩擦力。
(2)[1][2]实验过程中,用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做匀速直线运动,此时木块处于平衡状态,根据二力平衡的知识可知,木块所受摩擦力的大小等于测力计对木块的拉力大小。
[3]图甲中测力计的分度值为0.2N,示数为3.6N,由二力平衡得,木块与木板表面间滑动摩擦力大小为
(3)[1]比较甲、乙两图,可得出:压力相同时,接触面越粗糙,测力计的示数越大,由此初步结论是压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
[2]依题意得,丙图实验时弹簧测力计示数达到最大值的时,木块依旧没有运动,说明丙图中木块受到的摩擦力大于测力计的最大测量值,为了使用现有器材顺利完成这个实验的探究,可采取的方法是将棉布换成木板,通过减小接触面的粗糙程度减小摩擦力,使木块受到的摩擦力小于测力计的最大测量值,然后再和甲实验比较,从而得出滑动摩擦力和压力的关系。
(4)[1]根据以上探究可知,在组队时,应选体重大的同学参加比赛,在接触面粗糙程度相同时,增大压力,增大摩擦力。
[2]相同情况下,滑动摩擦力大于滚动摩擦力,压力相同时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大,则穿鞋底花纹较深的鞋,运动员受到的摩擦力最大,故为了增大摩擦力,同时应在比赛时脚穿图中C种鞋,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
10.(1)
(2)电阻R断路
(3) 2.0 5
(4) 1.5 2
【详解】(1)滑动变阻器(一上一下)与电阻R 串联,确保滑动变阻器滑片移动时能改变电路电流。如图所示
(2)电流表示数为零,电压表示数接近电源电压(4V)。电流表无示数说明电路断路。电压表有示数说明电压表所测部分(电阻R)以外的电路正常。故电阻R断路(电压表直接测电源电压)。
(3)[1]图乙读数:电压表量程为0~3V,分度值0.1V,指针指向2.0V。
[2]数据验证如下,第1组数据
第2组数据
第3组数据
故电阻的平均值
(4)[1]更换电阻后的电压控制,步骤1:5Ω电阻时,电流0.3A,电压 U=IR=0.3A×5Ω=1.5V
换为10Ω电阻后,需保持电压1.5V不变(控制变量法),记录对应电流。
[2]将定值电阻更换为20Ω时,当滑动变阻器以最大阻值20Ω接入电路时,此时滑动变阻器和定值电阻的阻值相等,根据分压关系,电阻分得电压和滑动变阻器分得电压相等,都为2V,故电阻至少分电压2V,电压表的量程为0~3V,应控制电阻两端的电压范围为2V~3V。
11.(1)
(2)断路
(3) 0.3 正
(4)灯泡的电阻受温度影响
(5) 20 10
【详解】(1)探究通过导体的电流与电压的关系时,定值电阻与变阻器串联,电压表测量定值电阻两端的电压,图中两节干电池,电压为3V,电压表选择小量程,电流表测量电路电流。滑片P向A端移动时,电路中的电流变大,说明此时变阻器接入电路中电阻变小,说明变阻器的A端接入电路中,如下图所示:
(2)连接好电路后,闭合开关,电流表无示数,则可能是电路中某处断路,电路中电压表有示数,则电压表与电源两极连接部分电路是完好的,所以电路故障原因可能是与电压表并联的定值电阻R断路。
(3)[1]由图乙可知,电流表选择0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.3A。
[2]分析表中数据可知,电阻一定时,电流随电压增大而增大,电压与电流的比值为定值,所以可得结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)探究“电流与电压关系”时,要控制电阻的阻值不变,由于灯泡的电阻受温度影响,不是定值,所以不能用小灯泡来代替定值电阻。
(5)②[1]探究“电流与电阻的关系”时,定值电阻与变阻器串联,电压表测量定值电阻的电压,电流表测量电路电流,实验中控制定值电阻的电压不变,由欧姆定律可得,实验中控制定值电阻电压为
变阻器的电压为
当接入10Ω定值电阻时,定值电阻电压仍为2V,变阻器的电压仍为4V,则变阻器接入电路中电阻为
③[2]继续实验时,小聪发现当定值电阻为20Ω时,定值电阻电压仍为2V,变阻器的电压仍为4V,变阻器接入电路中电阻应为
由于变阻器的最大阻值为30Ω,所以至少需要串联一个定值电阻的阻值为
12.(1)10.0
(2) 照相机 左 变小
(3)前面
(4) 不正确 撤去光屏,在凸透镜的右侧透过凸透镜观察烛焰,看到烛焰正立、放大的虚像
【详解】(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距为
(2)[1]从图乙知,物距为30.0cm大于2倍焦距,根据凸透镜成像规律知,此时成倒立缩小的实像,生活中的照相机是利用这一原理制成的。
[2][3]根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,将蜡烛向左移动时,物距增大,则像距减小,要将光屏向靠近透镜方向移动,才能在光屏上再次得到清晰的像,像变小。
(3)近视眼的成因是因为晶状体对光线的会聚能力过强,导致所成的像成在视网膜的前方;近视眼镜是凹透镜、对光有发散作用。所以把图中的凸透镜看作眼睛的晶状体,光屏看作视网膜,当“眼睛”戴上近视眼镜时,烛焰刚好在“视网膜”上成一清晰的像;若取下近视眼镜,则清晰的像会成在“视网膜”的前面。
(4)[1][2]当蜡烛移动到距离凸透镜9cm、7cm、5cm时,即u<f时,根据凸透镜成像规律知,此时物像同侧,成正立放大的虚像,发现移动光屏观察不到像,是因为实像可以在光屏上承接,虚像不能;所以这一结论不正确,可撤去光屏,在凸透镜的右侧透过凸透镜观察烛焰,看到烛焰正立放大的虚像,由此验证结论不正确。
13.(1)断开
(2)B
(3)定值电阻断路
(4)变大
(5)电流与电压成正比
【详解】(1)为了电路中各元件安全,连接电路时,开关应该处于断开状态。
(2)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大端,由图可知,应将滑动变阻器的滑片移至B端
(3)已知电源电压恒为4.5V,闭合开关后,发现电压表示数接近4.5V,即电压表示数等于电源电压,则电压表与电源正负极连接部分电路是完好的,电流表指针几乎不偏转,已知导线、仪表均完好,且接触良好,则电路中的故障可能是定值电阻断路。
(4)正确连接电路进行实验,将滑动变阻器的滑片P逐渐向A端移动,则滑动变阻器接入电路的阻值逐渐减小,由串联分压可知,滑动变阻器两端电压变小,则定值电阻两端电压增大,电压表测量定值电阻两端电压,所以电压表示数逐渐变大。
(5)分析表中数据可知,定值电阻的阻值一定时,通过定值电阻的电流随定值电阻两端电压增大而增大,电压与电流的比值不变,所以可得结论是:当导体的电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
14.(1)见解析
(2)定值电阻短路
(3) 0.3 当导体电阻一定时,导体的电流与电压成正比。
(4)1
(5) 右 电压
【详解】(1)实验中,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻的电压,电流表测量电路电流;向左移动滑片电流表示数变大,说明此时变阻器接入电路中的电阻变小,则变阻器的左下端流入电路中,如图所示:
(2)连接好电路闭合开关后,移动滑片发现,电压表无示数,电流表有示数,则出现该故障的原因可能是与电压表并联的定值电阻短路。
(3)[1]由图乙得,电流表的的分度值为0.02A,示数为0.3A。
[2]由表格中数据得,定值电阻的电压与电流的比值为定值,说明当导体电阻一定时,导体的电流与电压成正比。
(4)依题意得,电源电压由2节干电池组成,为3V,当定值电阻的电压为0.5V时,变阻器的电压为
由欧姆定律得,变阻器的电阻为
即此时变阻器接入电路中的电阻大于变阻器的最大电阻,则第1组实验的数据有拼凑嫌疑。
(5)[1]探究电流与电阻的关系,要控制定值电阻的电压不变,电源电压不变,由串联电路电压特点得,变阻器的电压不变。由串联电路电流特点与欧姆定律得
则在10Ω电阻换下后,更换15Ω的电阻重新实验,为了控制定值电阻的电压不变,需要将滑动变阻器滑片向右滑动,增大变阻器接入电路中的电阻。
[2]图中阴影面积为该点定值电阻的电流与阻值的乘积,表示的是定值电阻的电压。
15.(1)秒表
(2)出现液态海波
(3)海波熔化过程中,吸收热量,温度不变
【详解】(1)该实验中测量温度随时间变化规律,测量温度变化需要用到温度计,故实验还需要用到秒表(或停表)测量时间。
(2)物质由固态变为液态的过程叫熔化,实验中判断海波熔化的依据是出现液体。
(3)根据实验数据可知,海波开始加热时吸热,温度不断上升,到达48℃开始熔化时,吸热,温度保持不变,故可得出结论为:海波熔化过程中,吸收热量,温度不变。
16.(1)
(2)
(3)左
(4) 6.25 5
(5) 2.5 a
【详解】(1)测量小灯泡正常工作时的电阻时,通过测量流过小灯泡的电流和两端的电压可算出其电阻值,所以该实验的原理是。
(2)实验中,灯泡与变阻器串联,电压表测量灯泡的电压,电流表测量电路电流。如图所示:
(3)电压表的分度值为,所选量程为量程,电压表示数为,小于小灯泡的额定电压,则为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片向左移动,减小变阻器接入电路中的电阻,使电压表示数为。
(4)[1]滑片P调整到适当位置,电压表示数为,电流表的分度值为,所选量程为量程,电流表示数为,则该小灯泡正常工作时的电阻为
[2]此时滑动变阻器接入电路的电阻为
(5)①闭合开关S,将单刀双掷开关掷于位置1,调整b处电阻,使电压表示数为,此时灯泡正常发光;
②[1][2]根据等效替代的思维,将单刀双掷开关掷于位置2,保持滑动变阻器电阻不变,调节电阻箱,使电压表示数再次为,此时电阻箱的示数即为小灯泡正常工作时的电阻,因此电阻箱应接在丁图中的a处。
17.(1)10.0
(2) 缩小 右 变大
(3)①
【详解】(1)由图甲知,刻度尺的分度值为1cm,光屏上得到最小最亮光斑时,凸透镜与光屏的距离,即凸透镜的焦距f=40.0cm-30.0cm=10.0cm。
(2)[1]图乙中,物距大于2倍焦距,所以在光屏上成倒立缩小的实像。
[2][3]将蜡烛移动到光具座35cm刻度线处,则物距变小,像距应变大,像也变大,应将光屏向右移动,光屏上的像变大。
(3)调节完后,保持三个元件位置不动,更换凸透镜后,发现光屏上的像变模糊,此时成像在光屏后,说明该凸透镜对光线会聚能力变弱,即凸透镜的焦距变大;根据u=v=2f,结合图丙可知,②的焦距为5cm,①的焦距为15cm,因此更换的凸透镜是丙图中的①凸透镜。
18.(1)右
(2)F1L1=F2L2
(3) 增大 左
【详解】(1)若图中杠杆左端下沉,说明重心应向右移动,故应将右端的平衡螺母向右端调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)分析表格中的数据∶第一次实验
第二次实验
第三次实验
以此类推,可归纳出杠杆的平衡条件是
(3)[1][2]根据杠杆平衡条件
换用更大的水桶汲水,阻力增大,阻力臂不变,要减小人向上提水的拉力可以增大石块的重力,即增大石块的质量,从而增大阻力的平衡力;也可以向左移动支点,即增大动力臂、减小,根据,在变小时, 增大, 会减小。
19.(1)左
(2) 20 31.8 1.1
(3) 100 1.09
【详解】(1)指针指在分度盘中线的右侧,说明天平右侧偏重,应将平衡螺母向左调节,使天平横梁平衡。
(2)[1]量筒分度值为1mL,盐水液面对准20mL刻度线,故倒出盐水的体积为V=20mL=20cm³
[2]标尺分度值为0.2g,读数为1.8g,烧杯和剩余盐水的总质量为m剩余=20g+10g+1.8g=31.8g
[3]倒出盐水的质量m=53.8g-31.8g=22g
盐水的密度
(3)[1]金属片和容器漂浮时,受到的浮力等于重力即F浮=G=mg=100×10-3kg×10N/kg=1N
根据阿基米德原理,排开液体体积为
[2]在盐水中漂浮时,排开盐水体积比之前少的体积为
即V排'=100cm3-8cm3=92cm3
由阿基米德原理可得盐水的密度为
20.(1) 完全重合 像到平面镜的距离v等于物到平面镜的距离u
(2) 光屏 直接
【详解】(1)[1]调整蜡烛B的位置时,需要从多个角度观察,直到B与A的像完全重合,此时B的位置就是A的像的位置。
[2]分析表格数据可知,六组实验中像距v与物距u始终相等,说明平面镜成像时,像到镜面的距离等于物体到镜面的距离。
(2)[1][2]要验证平面镜所成的像是否为虚像,应将光屏放在玻璃板后15.0cm处(即像的位置),直接观察光屏上是否能呈现蜡烛的像。若光屏上不能接收到像,说明平面镜成的是虚像。
21.(1) 水平向左 二力平衡
(2)不需要
(3)见解析
(4)在原木块上加重物进行实验
【详解】(1)[1]如图所示,当水平向左拉动长木板时,木块受到绳子对它水平向右的拉力,木块相对长木板向右运动,所以木块受到长木板的摩擦力方向是水平向左。
[2]木块此时相对于地面静止,木块处于平衡状态,它受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡原理可知,木块受到的摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)拉动长木板向左运动时不需要匀速直线运动,因为不管木板以什么速度被拉动,木块相对于地面始终是静止的,木块始终受平衡力作用。
(3)小强换用一块质量更大的木块重复上述实验,发现测力计的示数变大了。由此得出压力越大,滑动摩擦力越大的结论。题目中没有说明这个换用的木块和木板之间接触面的粗糙程度是否发生改变就直接得出了结论,所以这个结论是不正确的,因为实验中没有控制接触面粗糙程度相同。
(4)最简单的改进方案是在原木块上加重物进行实验,这样既增大了压力,又保证了接触面的粗糙程度不变。
22.(1)不锈钢
(2)在杯中倒满水,并再次在半透明纸片上描出光斑的大小
(3) 范围变大 扩大
【详解】(1)光从空气斜射入水中要发生折射,因为模拟的是井,井是不透明的,因此选择不锈钢杯做实验。
(2)实验中要探究井底青蛙的视野是不是会在井里灌满水时发生变化,因此接下来在杯中倒满水,并再次在半透明纸片上描出光斑的大小,观察光斑的范围。
(3)[1][2]若观察到光斑的范围变大,根据光路可逆可得,井里灌满水时会使井底青蛙的视野扩大。
23.(1) 左右 不偏转 闭合 切割磁感线
(2)磁铁往复振动使线圈做切割磁感线运动,使闭合电路中产生电流
(3) 熄灭 机械能 电源
【详解】(1)[1]根据电磁感应现象可知,当闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时,会产生感应电流,因此导体棒沿左右方向运动时,灵敏电流计指针会左右偏转。
[2]断开开关,此时电路断路,无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动,灵敏电流计指针都不会发生偏转。
[3][4]根据上述分析可知:当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流。
(2)当踩踏地板时,磁铁往复振动使线圈做切割磁感线运动,会产生感应电流,从而使小灯泡发光。
(3)[1]如果小朋友站住不动,不满足切割磁感线运动,因此不会产生感应电流,“跳跳乐”的灯光会熄灭。
[2]小朋友蹦蹦跳跳,“跳跳乐”闪烁发光,该过程中将机械能转化为电能。
[3]探究磁场对通电导线的作用,电路中需要有电源,因此需要把电流计换成电源可以探究磁场对通电导线的作用。
24.(1) 相互的 运动状态
(2)控制变量法
(3)相同的水火箭和相同的水量,气压越大,火箭上升的高度越大
(4)在225g附近改变水的质量大小,进行多次实验
【详解】(1)[1]水火箭向下喷水时,水受到向下的力,水火箭向上飞,水火箭受到向上的力,所以力的作用是相互的。
[2]水火箭受到力向上飞,由静止状态变为运动状态,所以力可以改变物体的运动状态。
(2)由实验一可知,使用相同的水火箭和相同的水量,改变测量动力仓内的气压,所以实验中运用了控制变量法。
(3)由实验一的操作可知,实验中使用相同的水火箭和相同的水量,改变测量动力仓内的气压,分析表中数据发现,气压越大,水火箭的最高飞行高度越高,所以可初步得到的结论是相同的水火箭和相同的水量,气压越大,火箭上升的高度越大。
(4)根据图像知,质量从185g到250g,水火箭的最高飞行高度的变化趋势先变大后变小,但不一定是在225g是最大值,所以需要在225g附近改变水的质量大小,进行多次实验,得出规律。
25.(1) 缩小 照相机
(2) 靠近 凹
【详解】(1)[1][2]由图可知,此时物距为30cm,由凸透镜成像规律可知,物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,应用为照相机。
(2)[1][2]将焦距为10cm的薄凸透镜换成焦距为5cm的薄凸透镜,相当于物距变大,则像距减小,所以应将光屏向靠近凸透镜的方向移动; 若不移动光屏仍要在光屏上成清晰的像,可以在凸透镜和蜡烛之间放置一个具有发散作用的凹透镜。
26.(1)温度计示数变化
(2)没有控制两次实验的电流相同
【详解】(1)实验中,电流通过导体产生热量不同,温度计的示数不同,所以通过温度计示数变化反映电流通过导体产生热量的多少。
(2)要探究电流通过导体产生的热量与电阻的有关系,需要保持通过阻值不同的电阻的电流及通电时间相同。小阳的实验中,通电时间相同,但将两个烧瓶分别接入电路,两个烧杯中电阻丝的阻值不同,电源电压相同,则通过两个电阻丝的电流不同,不能达到探究目的。
27.(1)R3
(2) 2.2 左
(3)0.625
【详解】(1)灯泡正常发光时电压为2.5V,电源电压为6V,根据串联电路电压规律可知此时变阻器电压为3.5V,灯丝电阻约为12Ω,根据串联分压原理则有
解得变阻器阻值,所以应选择“50Ω,2A”的滑动变阻器,故选R3。
(2)[1][2]如图乙所示,电压表选用小量程,分度值0.1V,其示数为2.2V,小于灯泡额定电压2.5V,为了测量小灯泡的额定功率,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压规律,应减小变阻器两端的电压,根据分压原理,应减小变阻器接入电路的阻值,故应将滑动变阻器的滑片向左端移动。
(3)由图丙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.25A,则该小灯泡正常发光时的功率为
28.(1)便于测量力臂
(2)3
(3) 变大 见解析
【详解】(1)当杠杆在水平位置平衡时,挂在杠杆上的钩码对杠杆的作用力是竖直向下的,此时作用力的力臂与杠杆重合在一起,便于测量力臂。
(2)根据杠杆平衡条件有,设每个钩码的重力为G,则有,可得,可在B位置挂上3个钩码。
(3)[1][2]原来杠杆平衡,当测力计转过一个角度时,它对杠杆的作用力的力臂变小了,如果依然让杠杆平衡,根据可以知道,需要增大测力计对杠杆的作用力。
29.(1) 改变水平面的粗糙程度 速度
(2)小车具有惯性
(3) 木板 匀速直线运动 不需要
(4) 变小 给汽车安装防滑链
【详解】(1)[1]图中在水平面上铺放粗糙程度不同的水平面,小车在水平面上受到的阻力不同,因此是通过改变水平面的粗糙程度来改变阻力的大小。
[2]实验中为了使小车到达斜面底端的速度相同,让同一小车从斜面的同一高度由静止滑下。
(2)由于小车具有惯性,因此到斜面底端后能继续运动。
(3)[1]据图可知,小车在木板上运动的距离最长,说明小车受到的阻力最小。
[2][3]根据实验可知,小车在水平面受到的阻力越小,小车运动的距离越远,速度减小的越慢,由此推理可得:如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为0,它将做匀速直线运动,该实验说明物体的运动不需要力来维持。
(4)[1][2]路面积雪后,接触面的粗糙程度变小,阻力会变小,因此为了防止交通事故的发生,可以给汽车安装防滑链,通过增大接触面的粗糙程度,增大摩擦力。
30.(1)
(2)定值电阻断路
(3)电压不变时,导体中的电流与导体的电阻成反比
(4) 0.2 12.5 错误 灯泡电阻随温度升高而增大,不是定值,求平均值没有意义
(5)
【详解】(1)在探究电流与电阻的关系实验中,电源、定值电阻、电流表、滑动变阻器、开关串联,电压表应并联在定值电阻两端,如图所示:
(2)电流表无示数说明电路存在断路,电压表有示数说明与电压表并联的定值电阻处发生断路,因此可能原因是定值电阻断路。
(3)分析数据可知,当电压一定时,电流与电阻成反比。电阻增大时电流减小,且乘积基本相等(2V),说明在电压不变时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
(4)[1]图丙中电流表使用0~0.6A量程,分度值0.02A,示数为0.2A。
[2]根据欧姆定律,灯泡正常发光时的电阻
[3][4]灯泡电阻随温度升高而增大,不是定值,求平均值没有意义,是错误的。
(5)根据实验步骤分析:步骤①中,只闭合开关、时,定值电阻、滑动变阻器、待测电阻串联,电压表测定值电阻两端电压,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为U1,此时电路电流,设电源电压为U, 从步骤①到从步骤②的过程中,滑片未动,电流不变,此时电流,综上......①
步骤③中,滑片移动位置后,调节后电路电流,步骤④中,电流和步骤③中相同,,综上......②
联立①②得
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
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