中考冲刺(实验题30道)-2025年中考物理复习热点题型专练
2025-06-14
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内容正文:
中考冲刺(实验题30道) 2025年中考物理复习热点题型专练
一、实验题
1.在探究“电流与电压、电阻关系”的实验中,小明选用器材有:学生电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻、开关、导线若干和滑动变阻器:
(1)设计实验时,小明制定了探究的总体思路:保持电阻不变,探究电流与电压的关系;保持电压不变,探究电流与电阻的关系;物理学上,把这种科学探究的方法叫做 ;
(2)如图甲所示,小明将滑动变阻器的阻值调到最大,闭合开关S,发现电压表有示数且接近电源电压,电流表无示数,其原因可能是定值电阻 (选填“断路”或“短路”);排除故障后,缓慢移动滑片P到某位置时,如图乙所示,电流表示数为 A;
(3)在“探究电流与电阻的关系”的过程中,小明将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,闭合开关,直接读出电流值,你认为这种做法是 (选填“正确”或“错误”),理由是 ;
(4)小明根据实验数据绘制了如图丙所示I—R的图像,由图像可知,小明控制定值电阻两端的电压为 V,使用滑动变阻器的规格可能是 。
A.10Ω 2A B.20Ω 1A C.50Ω 0.5A
2.小明利用如图甲装置探究水沸腾前后温度变化的特点。
(1)根据图甲安装实验装置时,应 (选填“自上而下”或“自下而上”)操作,正确安装完成后,点燃酒精灯加热,记录温度计示数;
(2)当水沸腾时,图乙所示中,图 (选填“”或“”)是水沸腾时气泡的情况;
(3)根据本次实验测得数据描绘图像,如图丙所示,水在沸腾前温度 ,在沸腾时温度 (以上两空选填“升高”“降低”或“不变”),沸点为 ℃;
(4)撤去酒精灯后,水很快停止沸腾,说明水在沸腾过程中需要持续 ;
(5)实验后小明进行深度思考:为什么水的沸点没有达到100℃?请帮他写出原因: 。
3.某物理兴趣小组在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)实验前杠杆平衡时的位置如图甲所示,为了方便测量力臂,要使杠杆在 位置平衡,应将杠杆左端的螺母向 (选填“左”或“右”)边旋一些。
(2)调好杠杆后,按照图乙进行实验,若每个钩码所受重力相同,均为0.5N,弹簧测力计沿竖直方向向下拉杠杆,则弹簧测力计的示数为 N;若弹簧测力计沿虚线方向向下拉杠杆,仍使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)如图丙是一个加宽的杠杆装置,此时杠杆处于平衡状态。若只将左侧的钩码改挂到A点正上方的B点(每个钩码所受重力相同),力臂是线段 (选填“OA”“OB”或“AB”),此时杠杆 (选填“仍能”或“不能”)保持平衡。
4.小明想比较水和空气的导热性能,于是设计了实验:用两个相同的牛奶瓶,分别装入热牛奶,将其中一瓶放在温度与室温相同的水中,并把两个瓶都用木块垫起来,如题图所示,实验时他每隔一定时间记录一次A、B两温度计的示数,得到的数据如表所示:
时间/min
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
A的示数/℃
70
60
53
47
42
39
37
35
34
33
B的示数/℃
70
66
61
58
55
52
50
48
46
44
(1)本实验还需要的测量工具是 ,目的是控制瓶中牛奶的 相同。
(2)小明通过实验数据得出牛奶冷却的速度是 (选填“先快后慢”、“先慢后快”或“均匀下降”),导致这种现象的主要原因是牛奶与水(空气)的 越大,热传递越 (选填“快”或“慢”)。
(3)分析实验得出结论:比较水和空气,导热性能更好的是 。
(4)请你写出一个生活中利用该实验结论的例子: 。
5.洛洛和阳阳利用图中的器材探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”。
(1)如图甲,洛洛分别让导体棒在磁场中沿不同方向运动,记录现象如表:分析现象,可初步得出结论:导体在磁场中做 运动时可产生感应电流。由此结论推测,若导体不动,磁体沿与导体平行的方向(如图乙中箭头所示)前后运动时灵敏电流计 (填“能”或“不能”)偏转;
实验次数
导体ab运动情况
电流计指针偏转情况
1
上下运动
不偏转
2
左右运动
偏转
3
前后运动
不偏转
(2)阳阳为了使实验现象更明显,将导体棒换成了线圈。你认为图丙中两种放置线圈的方法,更合理的是 (填“A”或“B”),理由是: 。
6.为进一步探究光的反射和折射现象,小海根据老师的要求认真完成了下列实验。
(1)为了证明在反射过程中反射光和入射光在同一平面内,小海做了如图甲所示实验。将平面镜水平放置,将一块白板倾斜地放在平面镜上,使白板底边恰好经过O点,让一束光紧贴白板斜射到平面镜上O点,绕O点缓慢翻折、转动白板,观察到当 时,反射光束也呈现在白板上,说明入射光和反射光在同一平面内。实验中为了显示光路,白板的表面应 (选填“光滑”或“粗糙”)些。
(2)如图乙所示,一束白光经三棱镜折射后,在光屏上形成自上而下为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带,分析实验现象可知:三棱镜对 色光的折射能力最强。
(3)在探究凸透镜成像规律时,记录的实验数据如表。
凸透镜的焦距f=10.0 cm
实验序号
物距u/cm
像距v/cm
像的性质
1
30.0
15.0
倒立、缩小、实像
2
20.0
20.0
倒立、等大、实像
3
15.0
a
倒立、放大、实像
4
10.0
不成像
5
5.0
正立、放大、虚像
①根据折射现象中光路是 ,表格中漏写的内容a为 。
②实验一段时间后,蜡烛变短,烛焰的像不在光屏中央,若要像重新回到光屏中央,应将凸透镜向 (选填“上”或“下”)移。
③当光屏上呈现清晰的像时,一只蚊子飞来落在凸透镜镜片中央,则蚊子在光屏 (选填“能”或“不能”)成像。
④分析表中数据可知,凸透镜成实像的条件是 。
7.许多实验器材在物理实验中被反复应用,斜面就是其中之一。请回答下列利用斜面进行实验的有关问题。
(1)用图甲所示的实验来探究影响物体动能大小的因素,对于同--小球A,要放在斜面的不同高度让其自由下滑,若本实验装置的水平面绝对光滑,还能得出实验结论吗?答: (选填“能”或“不能”)。
(2)图乙是测量斜面机械效率的实验,斜面倾斜角为30°,物体B重为4N,用弹簧测力计沿斜面匀速拉动B时,弹簧测力计的示数如图乙所示,则所测斜面的机械效率为
(3)由图丙所示的实验可以得出:小车到达水平面的初速度相同时,水平面越光滑,它的速度减小得就越慢。由此联想到,在雨雪天驾驶汽车时应适当 (选填“增大”或“减小”)与前车之间的距离。
8.小明在做“伏安法”测小灯泡的电阻和电功率的实验中,连接了图甲所示的实物电路,其中电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V,有三个滑动变阻器可供选择(A为“10Ω,2A”、B为“20Ω,1A”、C为“50Ω,1A”)。
(1)请用笔画线代替导线,帮小明将图甲实物电路连接完整;
(2)正确连好电路,移动滑片P到最大阻值处,闭合开关试触时,发现电流表示数为零,电压表指针迅速偏至最右侧刻度线之外,则故障原因可能是小灯泡 ;
(3)排除故障后,通过移动滑片P,记录了多组对应的电压和电流值,绘制出如图乙所示的I﹣U图像。分析图像可知,小灯泡的额定功率为 W。在计算小灯泡的电阻时,小明从图乙中取了三组数据来求小灯泡电阻的平均值,这种计算方法错误的原因是忽略了 对灯泡电阻的影响;
(4)实验结束后,小明仅将小灯泡换成定值电阻,来探究“电流与电阻的关系”,小明准备了5个定值电阻“5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω”,开始实验:
①闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为2V,此时电流表的示数如图丙所示,则定值电阻的阻值为 Ω;
②保持滑动变阻器的滑片位置不动,断开开关,将定值电阻更换为15Ω的电阻后闭合开关,此时应将滑片向 (选填“左”或“右”)端滑动,使电压表的示数为2V;
③为完成实验,应选用 (选填“A”“B”或“C”)滑动变阻器。
9.小聪利用下图所示的器材对“浮力大小与哪些因素有关”进行了以下探究。
(1)选择器材 探究浮力的大小是否与物体浸在液体中的体积有关。
(2)选择器材 探究浮力的大小是否与液体的密度有关。
(3)选择器材 探究浮力的大小是否与物体的密度有关。
(4)小聪在上述过程中采用的研究方法主要是( )
A.比值法 B.等效法 C.控制变量法 D.估算法
10.小明设计实验测量实心小球A的密度,器材如图:
(1)完善以下实验步骤:
①将空烧杯放上电子秤,测出空烧杯的质量为;将空烧杯放在溢水口下;
②将盐水倒入溢水杯中,并刚好装满至不再溢出,将小球A轻放入溢水杯中;
③
A受到的浮力 (根据测量的物理量写表达式,重力与质量之比为g)
(2)已知,
①若将A完全浸没在盐水和酒精中,A受浮力依次分别为、,则 ;
②A分别轻放入盐水和酒精中静止,测得排开盐水的质量为,排开酒精的质量为,则A在盐水中静止时的状态为 (选填“漂浮”“悬浮”“沉在底部”)。
③用(2)中的字母写出A的密度表达式 ,写出推导过程。
11.在“探究平面镜成像特点”的实验中,同学们通过小组讨论提出了三种测量像的大小的方案:
方案一:用刻度尺紧贴平面镜,测量像的高度,如图甲所示。
方案二:用刻度尺紧贴物体,通过平面镜中的“刻度尺”测量像的高度,如图乙所示。
方案三:将平面镜换成玻璃板,在玻璃板后移动刻度尺,直至刻度尺紧贴像,测量像的高度,如图丙所示。
(1)方案一中,像的高度测量值比真实值偏小,原因是 ;
(2)你认为方案二 (选填“合理”或“不合理”),请说明理由: ;
(3)方案三,换用玻璃板是为了确定虚像的 。此方案中 (选填“需要”或“不需要”)透过玻璃板读数;
(4)小明利用方案三测出了如表所示数据:
物体到玻璃板的距离/cm
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
像的高度/cm
4.03
4.00
4.00
4.01
4.00
像的宽度/cm
1.80
1.79
1.80
1.82
1.80
分析数据,可得出结论: 。
12.某同学为了探究“电流与电压、电阻的关系”,设计了如图甲的实验电路,她在实验室找到如下实验器材:电压恒为3V的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω、60Ω的定值电阻各一个,“10Ω 1A”“20Ω 1.5A”“30Ω 2A”三种规格的滑动变阻器,导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物连接完整。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片滑到最 端(选填“左”或“右);
(3)闭合开关,同学发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,原因可能是 ;
(4)故障排除后,同学首先“探究电流与电阻关系”,先把10Ω的电阻接入电路,移动滑变阻器滑片,使电压表示数为2V,读出电流表示数后,断开开关,她拆下10Ω的电阻,改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验,接下来她应将变阻器滑片向 端(选填“左”或“右”)移动。使用所有定值电阻完成这次探究实验,应选择滑动变阻器的规格为 ;
(5)实验结束后,某同学向老师提出可以用小灯泡来代替定值电阻,进行“电流与电压关系”的实验探究,老师指出这个实验操作是不可行的,原因是 ;
(6)同组同学利用上述实验电路,又完成了“测未知电阻Rx的阻值”实验
(A)将待测电阻Rx接入电路,移动滑动变阻器滑片。记录电流表、电压表的示数。
(B)把第三次测量时,图丙所示的电压表示数填入表中相应的位置。
实验次数
电压/V
电流/A
1
1.2
0.24
2
1.8
0.36
3
0.48
(C)处理表中记录的各次实验数据,得出未知电阻Rx的阻值为 Ω;
(D)另有同学设计了下列二种测量方案,方案中定值电阻的阻值为R0;
①方案一的电路中,闭合开关S,如果电压V1、V2的读数分别为U1、U2,则电Rx的阻值表达式Rx= ;
②方案二的电路中,闭合开关S,如果电流A1、A2的读数分别I1和I2,则电Rx的阻值表达式Rx= 。
13.在“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验中,实验装置如图甲所示。
(1)如图乙所示是冰在加热过程中温度随时间变化的图像。实验时,试管里装有适量的碎冰,将试管放入水中加热,这样做的目的是 ,而且温度上升较慢,便于记录。
(2)图乙是根据实验记录绘制的冰熔化时温度随时间变化的图像。由图像可知:BC段的物质处于 状态,冰熔化过程中在a点时的内能 (填“大于”、“小于”或“等于”)在b点时的内能。
(3)试管中的冰完全熔化后,若持续加热,得到图像中的DE段,由此判断可能是液面上方的气压 (填“高于”或“低于”) 1个标准大气压:这段时间内试管中的水 (填“能”或“不能”)沸腾,原因是 。
14.小明用如图所示的装置来探究凸透镜成像规律。
(1)实验前应将凸透镜、光屏和烛焰的中心调节到同一直线或同一高度上,这样做的目的是为了 ;
(2)小明用如图甲所示的方法测量凸透镜的焦距,则实验中所用凸透镜的焦距为 cm;
(3)当装置处于如图乙所示的位置时,光屏上出现了一个清晰的像,这个像是倒立、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像,人们根据这个成像特点制成了 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);若凸透镜位置不动,将蜡烛和光屏调换位置,在光屏上 (选填“能”或“不能”)看到清晰的像
(4)完成步骤(3)后,小明借来物理老师的眼镜,并将其放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上的像由清晰变模糊,向右移动光屏又发现清晰的像,说明老师的视力缺陷是 (选填“近视”或“远视”)眼;
(5)随着实验的进行,蜡烛在光屏上的像如图丙所示,要使成像继续在光屏中央,应将凸透镜向 (选填“上”或“下”)移动。
15.小明同学在学习液体压强时,为了探究液体压强的大小与哪些因素有关,进行了如图所示的实验探究。
(1)实验前,小明用手轻压如图甲所示的U形管压强计,橡皮膜,发现U形管中液面几乎不动,说明该装置 (选填“漏气”或“不漏气”)。若压强计漏气,则接下来的正确操作是 。
A.从U形管内倒出适量液体
B.向U 形管内添加适量液体
C.拆除软管重新安装
(2)比较图乙、丙实验可初步得出结论:在同种液体中,液体压强随着 的增加而增大;比较 两图的实验可初步得出结论:液体内部压强与液体密度有关。
【拓展】
(3)完成上述实验后,小明同学又设计了如图戊所示的装置,探究液体压强与液体密度的关系。实验时,将仪器放入水槽中,观察浸入液体中的容器侧面橡皮膜的变化,换用不同液体重复实验。
①实验中需要控制相同的变量为 。
②图戊b为图戊a的正视图,某次实验结果如图戊b所示,此时仪器更接近水面的一边是 (选填“AB”“BD”“AC”或“CD”)。
16.旭用如图甲所示的电路测量标有“2.5V”字样的小灯泡的额定功率,电源电压恒为4.5V,滑动变阻器的规格为“10Ω 1A”。
(1)在连接电路时,开关应当处于 状态。
(2)如图甲所示的电路中有一根导线接错了,请你在图甲中错误的那根导线上打一个“×”,然后用笔画线代替导线使电路正确 。
(3)纠正错误后闭合开关,电压表有示数,电流表无示数。原因可能是( )
A.电流表断路
B.灯座内部出现了短路
C.灯泡的灯丝断了
(4)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片到某处时,电压表的示数为2V,则应该向 (选填“左”或“右”)端调节滑片,直至小灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示,为 A,小灯泡的额定功率为 W。
(5)在实验过程中,调节滑动变阻器的滑片使其接入电路中的阻值减小,同时小灯泡的阻值变化了,则 (选填“>”“=”或“<”)。
(6)接着小蜀找来四个定值电阻替换小灯泡探究“电流与电阻关系”。
①接入5Ω的电阻,移动滑片使电压表的示数为2.5V,记录电流表的示数;
②接入10Ω的电阻,移动滑片使电压表的示数为2.5V,记录电流表的示数;
③接入20Ω的电阻,移动滑片时发现电压表的示数始终不能调到2.5V;
④接入25Ω的电阻,移动滑片时同样发现电压表的示数始终不能调到2.5V。
小旭稍加思考后,想到了③④中问题的解决方法:在修改正确后如图甲的电路中,在AB间接入20Ω或25Ω的定值电阻之后,在电路中(不在AB间)再串联一个定值电阻,即可完成实验。则小蜀串联入电路的定值电阻的阻值范围为 Ω。
17.小明用天平、烧杯、油性笔及足量的水测量一鹅卵石的密度,实验步骤如下:
(1)将天平放在水平桌面上,把游码拨至标尺左端 ,发现横梁稳定时指针偏向分度盘的右侧。要使横梁在水平位置平衡,应将平衡螺母往 (填“左”或“右”)调。用调好的天平测出鹅卵石的质量和空烧杯的质量分别是48.8g、60g。
(2)如图甲所示,把鹅卵石轻轻放入烧杯中,往烧杯倒入适量的水,用油性笔在烧杯壁上记下此时水面位置为M,然后放在天平左盘,测出质量如图丙所示为 g。
(3)将鹅卵石从水中取出后,再往烧杯中缓慢加水,使水面上升至 ,如图乙所示用天平测出烧杯和水的总质量为133g,此时杯中水的体积为 。
(4)根据所测数据计算出鹅卵石的密度为 。
(5)接着他用鹅卵石继续探究浮力的大小与哪些因素有关,用细线系好鹅卵石。
a.烧杯中倒入适量的水,用天平测出水和杯子的质量
b.将鹅卵石刚好一半的体积浸入水中,不接触烧杯(如图丁),天平的读数为;
c.将鹅卵石完全浸没在水中,不接触烧杯(如图戊),天平的读数为;
d.将烧杯中的水换成等质量的酱油,提着细线,按图戊的测量方式,将鹅卵石浸没在酱油中,不接触烧杯,天平的读数为;
①对比a、b、c可知,浸在液体中的物体受到的浮力与 体积有关;
②通过以上实验,酱油的密度 。(用、,以及表示)
18.如图所示,小明在“探究滑动摩擦力与哪些因素有关”的实验中:
(1)实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平桌面上做 运动;
(2)观察图甲、乙两次实验,发现测力计的示数,由此可得出的结论为 ;
(3)同组的小蔡对实验装置进行了改进,如图丙所示。两个传感器可分别显示拉力和压力的大小;实验过程中, (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动硬纸板;当沙桶中的沙子增加时,拉力和压力传感器的示数 ,这是探究滑动摩擦力的大小与 的关系。
19.如图甲所示,在铁桶内放少量的水,用火加热,水沸腾后把桶口堵住,然后浇上冷水,发现铁桶很快变扁了。
(1)铁桶变扁是因为桶内的气压变小,铁桶在 的作用下被压扁。
(2)关于气体的压强大小与哪些因素有关,探究小组进行了如下猜想:
猜想一:气体压强的大小可能与气体质量的大小有关;
猜想二:气体压强的大小可能与气体温度高低有关;
猜想三:气体压强的大小可能与气体体积的大小有关。
(3)为探究猜想一和猜想三,探究小组同学设计了如图乙的实验:注射器内先密封着8mL的气体(质量约10.32mg),然后缓慢匀速推动活塞,改变气体的体积,并通过与注射头处连接的压强传感器读出相应的压强记录在表格中,然后给注射器内密封4mL的气体(质量约5.16mg),再进行实验,得到数据如表一所示:
表一
实验次数
气体的质量m/mg
气体的体积V/mL
气体压强p/×105Pa
1
10.32
8
1.01
2
10.32
6
1.35
3
10.32
4
2.02
4
10.32
2
4.04
5
5.16
4
1.01
6
5.16
2
0.02
7
5.16
1
4.04
①实验中“缓慢”匀速推动活塞的目的是控制注射器内空气的 不变。
②要探究气体压强与质量的关系,应该分析 两次实验数据。
③通过分析1、2、3、4实验数据可得: 一定的空气,其压强与空气的体 (选填“有关”或“无关”)。
(4)为了探究气体压强与温度的关系,实验小组给一个烧瓶中封入一定质量的空气,然后分将温度传感器和压强传感器伸入烧瓶内并与计算机相连,再把烧瓶放入水中加热,适时记录温度相应的压强值,得到的实验数据如表二所示:
表二
温度t/℃
20
40
60
80
气体压强p/×105Pa
1.01
1.08
1.15
1.22
由表格数据可得:对一定质量的空气,体积不变时,压强变化量与温度变化量成 。
(5)如图丙所示,当用吹风机对着倒扣在水中的圆底烧瓶吹热风时,瓶内液面将 (选填“上升”“下降”或“不变”)。
20.在日常生活和工农业生产中,提高机械效率有着重要的意义。提高机械效率,要从研究影响机械效率的因素出发,寻求办法。
(1)为了探究影响机械效率的因素,小明选取了大小相同的滑轮,利用图甲和图乙装置进行实验,并把数据整理记录在表格中。
实验次数
滑轮材质
钩码重G/N
钩码提升的高度h/m
有用功W有/J
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
总功W总/J
机械效率η
1
铝
1
0.1
0.1
0.6
0.3
0.18
56%
2
铝
2
0.1
0.2
1.0
0.3
0.3
67%
3
铝
2
0.2
0.4
1.0
0.6
0.6
67%
4
塑料
2
0.2
0.4
0.8
0.6
0.48
83%
5
塑料
2
0.2
0.4
2.1
0.2
0.42
95%
①比较1和2两次实验发现∶在所用滑轮组一定时,提升的钩码 ,机械效率越高;
②比较 两次实验发现∶在所用滑轮组一定时,机械效率与提升钩码的高度无关;
③第5次实验是利用了图 的装置完成的,判断依据是 ;
④利用图甲的装置,把重6N的物体用2.5N的拉力匀速拉起,滑轮组的机械效率为 ;
(2)小明利用图丙装置进行实验发现∶斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关,与物重无关。保持斜面倾斜程度不变,可以采用 的方法减小摩擦,从而提高斜面的机械效率;
(3)实验表明∶额外功越小,总功越接近有用功。进一步推理得出∶假设没有额外功,总功等于有用功。可见使用任何机械都 (选填“省功”或“不省功”)。
21.小明所在的实验小组想探究“物体从斜面上滑下的速度大小与哪些因素有关”。通过观察,他们提出了如下的猜想:
猜想1:可能与物体的质量m有关。
猜想2:可能与斜面的倾角θ有关。
猜想3:可能与斜面的材料有关。
他们选择器材如下:一个右端固定有遮光片的滑块(质量为200g)、一个100g的砝码(可粘在滑块上表面)、两个长度相同材料不同的斜面A 和B(斜面底端装有速度传感器)。实验装置如图甲所示,实验操作是让滑块沿斜面直线下滑,利用速度传感器测得滑块到达斜面底端时的速度v。
(1)为了保证从实验数据得出结论的可靠性,滑块每次都由静止开始下滑,并且都从斜面的 处释放;
(2)本实验中,速度传感器的工作原理是当滑块上的遮光片通过传感器时,传感器发出的光被挡住开始计时,当遮光片离开传感器停止计时,由此计算出此时滑块的速度;
(3)小明他们改变相关条件,多次实验,得到了表中数据。
实验序号
θ
斜 面
滑块总质量m/g
v/(m·s⁻¹)
摩擦力f/N
1
20°
A
200
2.45
0.38
2
20°
A
300
2.45
0.56
3.
20°
B
200
1.53
0.47
4
20°
B
300
1.53
0.71
5
30°
A
200
3.58
0.34
6
40°
A
200
4.38
0.30
① 分析表中数据可得:猜想 是错误的;
②分析比较实验序号 ,可知猜想2的结论为 ;
(4)研究猜想2时,他们探究了“不同倾角下滑块受到的摩擦力”,数据如表,他们还设计了探究猜想2的另一个方案:让滑块从材料 (不同/相同),倾角θ不同的斜面上的C点由静止滑下,撞击D点的木块,控制CD 距离相同,方案中滑块推动木块移动的距离大 (能/不能)说明其速度大,分析表中数据,说明理由: 。
22.下表是小轩在探究“重力大小与质量的关系”中得到的实验数据。
实验次序
物体的质量m
物体的重力G
重力与质量的比值G/m
1
0.1
1
10
2
0.2
2
10
3
0.3
3
10
(1)实验中需要的测量工具是 和 。
(2)该实验表格设计有一个缺陷是 。
(3)根据表中的数据及所绘的图像可知:物体所受重力的大小与其质量成 。(填“正比”或“反比”)如果此实验拿到月球去做,该实验结论 (填“仍成立”或“不成立”)
(4)本实验中,多次测量的目的是 。
(5)为了让实验结论更具有普遍性,小轩同学应该( )
A.用相同质量的钩码,通过改变钩码个数,继续进行实验探究
B.选用质量各不相同的苹果、木块、铁球等不同物体继续进行实验探究
23.小明在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:弹簧测力计、实心圆柱体金属块、大烧杯若干、水、盐水、细线等。 (g取10N/kg)
(1)小明进行了如图(a)所示的实验:按A步骤所示测出金属块重为 N;
(2)用弹簧测力计挂着金属块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图(a)B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在下表中:
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
3.8
3.6
3.5
3.5
3.4
(3)在实验步骤D中金属块所受浮力是 N;
(4)分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟 有关:分析实验步骤 A、E、 (填字母),可以说明浮力大小跟排开液体的密度有关;
(5)小明还想利用溢水杯、量筒、密度为ρ石的小石块(密度用 表示)以及常见生活材料,来测量盐水的密度和不吸水泡沫的密度,实验步骤如图(b)所示。
①把泡沫块轻轻放入装满盐水的溢水杯中使其漂浮,盐水溢出且全部流入量筒中,读出量筒中盐水的体积为;
②用细线系住小石块将其轻放入溢水杯底,读出此时量筒中盐水的体积为;
③再将小石块轻放在泡沫块上方,使小石块和泡沫块共同漂浮在盐水表面,读出量筒中盐水的体积为;
④轻压小石块,使泡沫块恰好完全浸没盐水,读出量筒中盐水的体积为;
根据上述实验可知,泡沫密度ρ泡沫= (用字母ρ石表示);进行第③步骤时石头放在泡沫上会带有盐水,则测得的盐水密度= (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
24.小明在“探究二力平衡条件”的实验中,将系于轻质小卡片两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮,在细线的两端挂上等质量的钩码,如图甲所示,此时小卡片保持静止。
(1)该实验中,卡片处于 或者 状态时,表明二力平衡;
(2)小明将卡片旋转一定角度,如图乙所示,松手后发现卡片又恢复图甲原状,这说明两个力必须作用在 ,物体才能平衡;
(3)实验过程中,小明在右侧加挂了一个钩码,如图丙所示,由静止释放卡片发现卡片向右加速运动,由此可以得到二力平衡的一个条件是:相互平衡的两个力 。
25.在探究“弹簧长度与外力的变化关系”时,有一根弹簧以及几个相同质量的钩码,先用弹簧来做实验。并记录了相应的数据,如表。
钩码总重/N
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
指针位置/cm
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
5.5
5.8
5.8
弹簧的伸长量/cm
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.3
3.3
(1)根据实验数据作出“弹簧长度与外力的变化关系”图像是如图甲所示的 图。
(2)在秤钩下挂一个重为1N的容器,然后在测力计的某些刻度上标上密度值,就制成了简单而实用的液体密度秤。当在此容器中加满水,指针位置如图乙所示,则此容器的容积为 mL。
(3)此“密度秤”的最大测量值是 g/cm3,此“密度秤”的分度值是 g/cm3。
(4)改装完成后,小明利用此密度秤测量某液体密度时,发现小桶中的液体没有装满,则该密度秤所测得的液体密度与真实值相比 (选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
26.小伟探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:①接触面所受的压力大小;②接触面的粗糙程度;③接触面积的大小。
(1)实验中他须用弹簧测力计水平 直线拉动木块在木板上滑动,这是根据 ,得出拉力等于摩擦力,从而测出木块所受的摩擦力的大小;
(2)要探究猜想②,他应该选择 两幅图的实验步骤来操作,根据图中弹簧测力计的示数可得出结论:在其他因素相同的情况下, ,滑动摩擦力越大;
(3)要探究猜想③,他将木块切去一半,重复甲的操作过程,如图丁。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。这个实验存在的问题是 ;
(4)小伟在实验中发现,拉着木块运动时很难控制“匀速”,于是他设计了如图戊的装置,将弹簧测力计固定,改为拉动木板。当他水平向左拉动木板时,木块所受到的摩擦力的方向为水平 (选填“向左”或“向右”),该方案 (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动木板。
(5)实验中换用不同的接触面和多次实验是为了 。
27.在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验话动中,同学们提出了以下情想:
A.滑动摩擦力的大小可能与物体间接触面积大小有关
B.滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关
C.滑动摩擦力的大小可能与压力大小有关
(1)他们选择的器材有长方体木块,弹簧测力计,两个相同砝码、木板、毛巾等,实验中用弹簧测力计水平拉着木块在水平面做 运动,使摩擦力大小与弹簧测力计示数相等,收集实验数据如表:
接触面种类
木板
毛巾
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
压力
木块
木块+1个砝码
木块+2个砝码
木块
木块+1个砝码
木块+2砝码
接触面积
平放
平放
侧放
竖放
平放
平放
平放
平放
侧放
竖放
测力计示数/w
1.2
1.8
1.8
1.8
2.2
2.0
2.8
3.2
3.2
3.2
(2)分析表中1和 组实验数据,可以验证猜想B;
(3)分析2、3、4或8、9、10组实验数据,可得到的结论是:在压力和接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与接触面积大小 (选填“有关”或“无关”);
(4)综合分析表中数据可得出:滑动摩擦力大小与 有关。
28.在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验中,小聪在平底的矿泉水瓶中装水后,分别放在砖块和海绵上进行实验,实验过程如图A、B、C、D、E所示(已知B、C两图中瓶内的水是满的)。
(1)在图B、C、D、E实验过程中,可以通过观察 来比较矿泉水瓶对海绵压力作用效果;
(2)比较图中C、D、E三次实验,可得出结论: ;
(3)小聪想用一支铅笔来探究“压力作用效果与受力面积的关系”,于是他设计了如图(a)、(b)两种实验方案,你认为 (选填“a”或“b”)的方案更为合理一些,另一种方案不足的原因是 。
29.“秦代木牍”是我国最早的家信实物.小南周末参观博物馆,发现“秦代木牍”的展示柜中放置着凸透镜,以便观察木牍的细微之处,如图所示。为了弄清其原理,他回家后用凸透镜、F形光源、光屏和光具座等器材探究凸透镜成像的规律。
(1)如图甲,小南用平行光照射凸透镜,移动光屏直至光屏上出现一个很小很亮的光斑,则此凸透镜的焦距为 。
(2)如图乙,实验前调节F形光源、凸透镜和光屏,使它们的中心 相同。
(3)凸透镜不动,将F形光源逐渐靠近凸透镜,移动光屏,三次成倒立实像的相关数据记录如表.分析表中数据可知:凸透镜成实像时,物距变小,像距变 ,像变 。
物高
实验次数
1
2
3
物距
30.0
20.0
15.0
像距
15.0
20.0
30.0
像高
3.0
6.0
12.0
(4)移动F形光源至物距为时,发现无论如何移动光屏,均不能在光屏上成像;撤去光屏,人眼应从 (选填“光源”或“光屏”)一侧透过凸透镜观察像。
(5)实验中,小南不小心用手指尖触碰到了凸透镜,光屏上 (选填“会”或“不会”)出现手指尖的像。
(6)与蜡烛烛焰相比,选择F形光源进行实验的好处是: 。
30.学校“水培种植小屋”的蔬菜适宜生长的温度在10~30℃之间,某学习小组利用热敏电阻和电阻箱设计温度报警电路,电阻箱是可以调节并显示阻值的变阻器。
(1)利用图甲所示电路探究热敏电阻Rt阻值随环境温度t变化的规律;
①根据图甲,用笔画线表示导线,将图乙中的实物电路连接完整;
②连接电路的过程中,应将开关 ;将电阻箱的阻值调至最大,起到 的作用;
③将热敏电阻置于0℃的环境中,闭合S1,断开S2,记录电流表示数I0,然后 (描述开关状态),调节电阻箱R0直至电流表示数为I0,此时R1=R0;
④将热敏电阻R1置于不同温度的环境中,重复步骤③,测得的数据如表:
温度t/℃
0
10
20
30
40
阻值Rt/Ω
3800
2400
1300
800
600
分析数据可得:热敏电阻的阻值随温度的升高而 ;
(2)根据上述探究结果,设计报警电路。
实验器材:电源(恒为12V)、热敏电阻R1、电阻箱R0(0∼9999Ω)、数字电压表(U≥7.2V时报警)、数字电流表(I≥5mA时报警)、开关一个、导线若干。设计要求:小屋温度t≥30℃或t≤10℃时都有一个电表报警。
①虚线框中的电路图是学习小组设计的报警电路,但它不能完全满足要求,请你根据设计要求将电路图补画完整;
②设计的电路中,电阻箱R0应调为 Ω,当温度降低到10℃时电路报警,此时电流表的示数为 mA。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1)控制变量法
(2) 断路 0.4
(3) 错误 见解析
(4) 2 C
【详解】(1)在探究“电流与电压、电阻关系”的实验中,保持电阻不变,探究电流与电压的关系;保持电压不变,探究电流与电阻的关系;这种科学探究的方法叫做控制变量法。
(2)[1]闭合开关S,发现电压表有示数,且接近电源电压,则电压表与电源正负极连接完好,电流表无示数,则电路中某处断路,所以可能是定值电阻断路。
[2]由图乙可知,电流表选择0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.4A。
(3)[1][2]在“探究电流与电阻的关系”的过程中,由控制变量法可知,应控制电压不变,将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,闭合开关,由串联分压规律可知,10Ω电阻两端电压发生变化,即没有控制电压不变,所以不能直接读出电流值。
(4)[1]由图像可知,小明控制定值电阻两端的电压为
[2]使用20Ω的定值电阻实验时,定值电阻两端电压为2V,电源电压恒为6V,则滑动变阻器接入电路的阻值
则滑动变阻器的最大阻值至少需要40Ω,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
2.(1)自下而上
(2)a
(3) 升高 不变 98
(4)吸热
(5)当时气压低于标准大气压
【详解】(1)实验中为了确保使用酒精灯的外焰加热,组装实验器材时应按自下而上组装。
(2)水沸腾时,有大量的水蒸气产生,气泡由小到大上升到液体表面破裂开来,因此是水沸腾时气泡的情况。
(3)[1]据丙图可知,水沸腾前随吸收热量,温度逐渐升高。
[2][3]在沸腾时,温度保持不变,丙图中温度为98℃保持不变,说明水的沸点是98℃。
(4)撤去酒精灯后,水不满足吸收热量,水很快停止沸腾,说明水沸腾时需要吸收热量。
(5)液体的沸腾与气压有关,且气压越低液体的沸点越低,因此水的沸点没有达到100℃,说明当时气压低于标准大气压。
3.(1) 水平 右
(2) 1.2 变大
(3) OA 仍能
【详解】(1)[1]钩码重力的方向竖直向下,杠杆在水平位置平衡时,杠杆刚好与竖直方向垂直,即杠杆刚好与钩码重力的作用线垂直,所以杠杆支点到挂钩码的位置的长度等于钩码重力对应的力臂,方便直接读出。
[2]让杠杆在水平位置平衡的调节方法是“左高左调,右高右调”,甲图中杠杆右边较高,则平衡螺母需向右边调节。
(2)[1]假设每格的长度为l,根据平衡条件可知,,解得。
[2]弹簧测力计由竖直位置到虚线位置时,其对应的力臂变小,如图所示:
根据平衡条件可知,其它条件不变时,力臂变小,对应的力就会变大,即F弹簧变大。
(3)[1][2] 只将左侧的钩码挂到A点和B点时,力臂分别如图所示:
由图可知力臂的大小没有发生改变,都是OA,根据平衡条件可知,在所有条件不变时,仍能满足杠杆平衡。
4.(1) 天平 质量
(2) 先快后慢 温度差 快
(3)水
(4)汽车发动机用水来冷却
【详解】(1)[1]在这个实验中,要保证除了冷却介质(水和空气)不同外,其他可能影响冷却效果的因素都相同,牛奶的质量是一个重要因素,测量质量需要用到天平。
[2]使用天平的目的就是控制瓶中牛奶的质量相同,这样才能更准确地比较水和空气的导热性能。
(2)[1]观察表格中的数据,在开始的相同时间间隔内,牛奶温度下降的幅度较大,比如前 2 分钟从 70℃下降到 60℃(或 66℃),而随着时间推移,相同时间间隔内温度下降幅度变小,像最后 2 分钟从 34℃下降到 33℃(或 46℃下降到 44℃),所以牛奶冷却的速度是先快后慢。
[2][3]热传递的速度与温度差有关,牛奶与水(空气)的温度差越大,热传递就越快。开始时牛奶温度高,与周围环境(水或空气)温差大,热传递快,温度下降快;随着牛奶温度降低,温差变小,热传递变慢,温度下降变慢。所以导致这种现象的主要原因是牛奶与水(空气)的温度差越大。
(3)对比放在水中和空气中的牛奶温度下降情况,在相同时间内,放在水中的牛奶温度下降得更快,这表明水能够更快地将牛奶的热量传递出去,即水的导热性能更好。
(4)在生活中,汽车发动机用水来冷却就是利用了水导热性能好的特点,水能够快速地将发动机产生的热量传递出去,从而使发动机保持在合适的工作温度。
5.(1) 切割磁感线 不能
(2) A 见解析
【详解】(1)[1][2]由表可知,导体ab左右运动时,导体做切割磁感线运动,能产生感应电流,电流计指针偏转;上下或前后运动时,导体没有做切割磁感线运动,不能产生感应电流,电流计指针不偏转,这说明,闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中才会产生感应电流;由此结论推测,若导体不动,磁体沿与导体平行的方向(如图乙中箭头所示)前后运动时,因为导体没有做切割磁感线运动,不能产生感应电流,灵敏电流计不能偏转。
(2)[1][2]在图丙中,蹄形磁体内侧磁性较强,磁感线较为密集,外侧磁性较弱,磁感线较为稀疏,按照A方式放置线圈,相同时间内切割的磁感线较多,产生的感应电流较大,实验现象更明显,所以图丙中两种放置线圈的方法,更合理的是A。
6.(1) 白板和平面镜垂直 粗糙
(2)紫
(3) 可逆的 30.0 下 不能 u>f/物距大于焦距
【详解】(1)[1]当入射光束呈现在白板上时,反射光束也呈现在白板上,说明此时白板和平面镜是垂直的,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
[2]白板的表面应该粗糙一些,这是因为光照射在粗糙的表面上可以发生漫反射,使得光能够向各个方向反射,从而更容易被观察者看到。
(2)由图乙知,在光屏上彩色光带中紫色光的偏折程度最大,也就是说,三棱镜对紫色光的折射能力最强。
(3)[1][2]在折射现象中,光路是可逆的。由第1组数据可知,物距为30.0 cm,像距为15.0 cm,成倒立、缩小的实像,由光路的可逆性,当物距为15.0 cm,像距为30.0 cm,成倒立、放大的实像。表格中a处应该填30.0。
[3]实验一段时间后,蜡烛变短,光屏上的像“跑”到光屏上方,若要像重新回到光屏中央,根据过光心的光传播方向不变可知,应将凸透镜向下移。
[4]一只蚊子飞来落在凸透镜镜片中央,此时蚊子处于一倍焦距以内,成正立、放大的虚像,所以此时光屏上不能成蚊子的像。
[5]分析表中数据可知,凸透镜成实像的条件是u>f(或物距大于焦距)。
7.(1)不能
(2)80%
(3)增大
【详解】(1)若水平面光滑,物体不受摩擦力,物体将永远运动下去,物体通过的距离无法确定,做功的多少,也无法确定所以,动能的大小就无法比较。
(2)实验中弹簧测力计示数如图所示,弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为2.5N。设斜面高为h,由数学知识知,斜面长
则所测斜面的机械效率为
(3)木板表面最光滑,小车在上面运动时通过的距离最长,由实验现象可以得出结论:水平面越光滑,小车运动的距离越远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢;雨天路面阻力变小,雨天驾驶汽车时应该增大与前车之间的距离。
8.(1)
(2)断路
(3) 0.625 温度
(4) 10 左 C
【详解】(1)
小灯泡的额定电压为2.5V,故电压表选用小量程并联在灯泡两端;由图乙可知,电路中最大电流不超过0.3A,故电流表选用小量程与灯泡串联在电路中,如下图所示:
(2)
闭合开关试触时,发现电流表示数为零,说明电路可能断路,电压表指针迅速偏至最右侧刻度线之外,说明电压表与电源连通,电压表被串联在电路中,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即故障原因可能是小灯泡断路。
(3)
[1]由图乙可知,灯泡额定电压对应的额定电流为0.25A,则小灯泡额定功率
[2]灯丝的电阻随温度的变化而变化,因此求小灯泡电阻的平均值是错误的。
(4)
[1]闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为2V,此时电流表的示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.2A,则定值电阻的阻值
[2]实验中,当把定值电阻10Ω换成15Ω的电阻后,根据分压原理,电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,要增大滑动变阻器电阻阻值,故应把滑动变阻器滑片向左滑动。
[3]实验中使用的定值电阻阻值最大为25Ω,定值电阻两端的电压始终保持,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压
滑动变阻器分得的电压为电压表示数的,根据分压原理,当接入25Ω电阻时,滑动变阻器连入电路中的电阻
故为完成实验,应选用选C滑动变阻器。
9.(1)a、c、d、e
(2)a、d、e、f
(3)a、b、d、e
(4)C
【详解】(1)探究浮力的大小是否与物体浸在液体中的体积关系,应选择体积大小不同的同种物体,放在同种液体中测量比较,所以选择a、c、d、e
(2)探究浮力的大小与液体密度的关系,应该保持物体的体积和物体密度不变,所以应将物体放在不同液体中测量浮力大小,所以选择器材a、d、e、f
(3)探究浮力的大小与物体密度的关系,所以应将体积相同的不同物体放在同一液体中测量浮力大小,器材a、b体积相同而物体本身的密度不同,器材e保证了液体密度不变,所以由控制变量法可知选择a、b、d、e是探究浮力的大小是否与物体密度是否有关
(4)在(1)中,控制物体的密度和排开液体的密度不变,在(2)中,控制物体的体积和物体密度不变;在(3)中,控制排开液体的体积相同和排开液体的密度不变;所以运用了控制变量法,故C符合题意。
10.(1) 用天平测出烧杯和溢出水的总质量
(2) 1.5 漂浮
【详解】(1)③[1][2]由题意可知,第三步应该用天平测出烧杯和溢出水的总质量,用烧杯接住溢出来的水,小球受到的浮力等于排开液体的重力,由阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于排开液体的重力,故小球受到的浮力为
(2)①根据阿基米德原理可知,将A完全浸没在盐水和酒精中,A受浮力依次分别为
②小球A排开盐水的体积为
小球A排开酒精的体积为为
若小球A在两种液体中均浸没,则小球排开液体的体积均等于小球的体积,由上述计算可知不相等,故不是全部浸没在液体中,可知小球A漂浮在盐水中。若小球A悬浮在酒精中,则小球A在酒精中受到的浮力
小球A受到的浮力等于小球的重力,则漂浮在盐水中时,小球的浮力也等于自身重力,所受浮力为0.32N,然而小球在A盐水中受到的浮力
因此小球不可能悬浮在酒精中,而是沉在酒精底部。综上可知,小球漂浮在盐水中,在酒精中沉在底部。
③漂浮在盐水中则小球受到的浮力等于小球的重力,
由①可知,
此时球的体积等于排开酒精的体积,即为
根据密度公式可知,
11.(1)见解析
(2) 不合理 见解析
(3) 位置 需要
(4)平面镜所成像的大小与物体到平面镜的距离无关
【详解】(1)方案一中,刻度尺的刻度线没有紧贴像,且离像有一段距离,由于视角问题会造成像的高度测量值比真实值偏小。
(2)[1][2]方案二:用刻度尺紧贴物体,通过平面镜中的“刻度尺”测量像的高度,由于平面镜中的“刻度尺”是虚像,刻度尺测量的是物体的高度而不是像的高度,所以此方案不合理。
(3)[1][2]方案三,换用玻璃板是因为玻璃板既能成像,又能透光,便于确定像的位置;此方案中需要透过玻璃板读数,因为平面镜成的是虚像,只有透过玻璃板才能看到像。
(4)由表可知,在误差允许的范围内,随着物体到玻璃板的距离改变,像的高度和宽度均不变,可得:平面镜所成像的大小与物体到平面镜的距离无关。
12.(1)
(2)右
(3)R断路
(4) 右 30Ω 2A
(5)见解析
(6) 2.4 5
【详解】(1)因为电源电压为3V,所以电压表选用0~3V的量程并联在定值电阻R两端,滑动变阻器采用“一上一下”的原则串联在电路中,如图所示:
(2)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,由图可知,滑片左侧电阻丝接入电路,所以滑片应移到阻值最大的右端。
(3)闭合开关,同学发现电流表无示数,电路可能断路,电压表指针有明显偏转,则电压表与电源连通,原因可能是R断路。
(4)[1]根据串联电路的分压原理可知,将定值电阻由10Ω改接成20Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,根据串联电路电压的规律可知,为了保持定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器分得的电压,由串联分压的分压原理可知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数不变。
[2]定值电阻两端的电压始终保持UV=2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压U滑=U-UV=3V-2V=1V
变阻器分得的电压为电压表示数的
根据分压原理,当接入60Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
即所选择的变阻器的最大阻值不能小于30Ω,故应选择滑动变阻器的规格为“30Ω 2A”。
(5)探究电流与电压的关系,需要保持电阻不变,而灯丝的电阻随温度的变化而变化,所以不能用小灯泡做此实验。
(6)[1]由图丙可知,把第三次测量时,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压为2.4V。
[2]由欧姆定律,第1次测量的电阻
第2次测量的电阻
第3次测量的电阻
为减小误差,取平均值作为测量结果,故得出未知电阻Rx的阻值为
[3]方案一的电路中,闭合开关S,两电阻串联,V1、V2分别测已知电阻和待测电阻的电压,如果电压V1、V2的读数分别为U1、U2,由欧姆定律,电路中的电流为,电阻Rx的阻值表达式
[4]方案二的电路中,闭合开关S,两电阻并联,电流表A1测干路电流,A2测R0的电流,由欧姆定律和并联电路的电压特点可知,定值电阻的电压即电源电压为U=I2R0,由并联电路电流的规律,通过待电阻的电流为Ix=I1-I2
则电阻Rx的阻值表达式
13.(1)使冰受热均匀
(2) 固液共存 小于
(3) 低于 不能 不能继续吸热
【详解】(1)探究冰熔化时温度的变化规律时,试管里应装有适量的碎冰, 一般都采用水浴法,在加热过程中,碎冰受热均匀,并且变化比较慢,便于记录实验温度。
(2)[1][2]冰是晶体,由图像可知BC段表示冰处在熔化过程,所以是固液共存状态,物质吸收热量,内能变大,在a点时的内能小于在b点时的内能。
(3)[1]由图可知,此时水的沸点为98℃,小于标准气压下的沸点100℃,说明液面上方的气压低于1个标准大气压。
[2][3]烧杯中的水沸腾后,温度不再上升,试管内的水到达沸点后,不能继续吸热,不能沸腾。
14.(1)使成像在光屏中央
(2)10.0
(3) 缩小 照相机 能
(4)近视
(5)下
【详解】(1)实验前应将凸透镜、光屏和烛焰的中心调节到同一直线或同一高度上,这样做的目的是为了使像成在光屏的中央位置,便于观察和记录成像情况。
(2)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于一点,这个点就是凸透镜的焦点,焦点到凸透镜光心的距离叫焦距,图甲中刻度尺的分度值为1cm,则凸透镜的焦距为
(3)[1][2]图中蜡烛到凸透镜的距离为,像距,此时的物距大于像距,成倒立、缩小实像;人们根据这个成像特点制成了照相机。
[3]凸透镜位置不动,将蜡烛和光屏调换位置,物距和像距对调,根据光路可逆,此时在光屏上能看到倒立、放大、清晰的像。
(4)将老师的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间时向右移动光屏又发现清晰的像,像距变大,说明此眼镜对光线具有发散作用,因此该眼镜为凹透镜,用来矫正近视眼,说明老师的视力缺陷是近视眼。
(5)根据图丙可以看出此时像成在光屏的上方,为了使烛焰的像能呈现在光屏的中央,根据经过光心的光线传播方向不改变可知,应该将凸透镜向下移动。
15.(1) 漏气 C
(2) 液体深度 丙、丁
(3) 深度 AB
【详解】(1)[1]实验中通过观察U形管两侧液面的高度差反映液体内部压强的大小;用手指轻轻按压探头的橡皮膜,发现U形管两边的液面高度差变化都很小,这说明该压强计的气密性很差;若液面灵活升降,则装置不漏气,压强计的气密性好。所以,实验前,用手轻按橡皮膜,发现U形管内液面几乎不动,说明装置漏气。
[2]若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,只需要将软管取下,再重新安装,这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
(2)[1]液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;比较乙、丙两次实验,两容器中的液体密度相同、丙中金属盒所处的深度大,根据转换法可知,丙中液体产生压强大,由此可知:在同种液体中,液体内部压强随液体深度的增加而增大。
[2]研究液体的压强与液体的密度的关系,要控制液体的深度相同,比较丙、丁两次实验可以初步得出结论:液体的压强与液体的密度有关。
(3)[1]由于液体压强与液体的深度和密度有关,所以,将仪器放入水槽中,需要控制相同的变量为浸入的深度。
[2]由知道,没入的深度越大,压强越大,则橡皮膜形变越大,图中AB面形变最小,说明在接近水面的一边。
16.(1)断开
(2)
(3)C
(4) 左 0.3 0.75
(5)>
(6)10~16
【解析】【小题1】在连接电路时,将开关断开,可避免连接过程中出现短路等异常情况导致电路元件损坏。
【小题2】原电路图中,灯泡和滑动变阻器串联后与电流表并联,电压表串联在电路中是错误的,在测小灯泡的额定功率实验中,灯泡、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在灯泡两端,如下图所示
【小题3】纠正错误后,闭合开关,电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的。则与电压表并联的电路断路了,即原因可能是灯泡的灯丝断了,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
【小题4】[1]排除故障后,移动滑动变阻器的滑片到某处时,当电压表示数为2V,小于灯泡额定电压2.5V,要想使小灯泡正常发光,应增大灯泡的两端电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压。根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故应该向左端调节滑片,直至灯泡正常发光。
[2]]电流表的示数如图乙所示,由图甲可知,电流表选用小量程,由图乙可知,电流表分度值0.02A,其示数为0.3A。
[3]小灯泡额定功率为。
【小题5】在实际测量过程中,调节滑动变阻器接入电路中的电阻减小时,电路中的电流增大,电路中的总电阻减小。灯泡的电阻受温度增大而增大,电路的总电阻
只有当滑动变阻器接入电路中的电阻减小量ΔR1大于灯泡的阻值增加量ΔR2才会让总电阻变小,故ΔR1>ΔR2。
【小题6】实验中使用的定值电阻阻值最大为25Ω,定值电阻两端的电压始终保持,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压为
根据分压原理,当接入25Ω电阻时,滑动变阻器连入电路中的电阻为
解得
即所选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于20Ω,而滑动变阻器的最大电阻为10Ω,故串联接入电路的定值电阻R0的最小值为
根据分压原理,当接入20Ω电阻时,滑动变阻器连入电路中的电阻为
解得
根据串联电路分压规律,定值电阻R0的电阻不能大于16Ω,否则当滑动变阻器连入电路中的电阻为0时,20Ω电阻的两端也不能调整到2.5V,即串联接入电路的定值电阻R0的取值范围为10~16Ω。
17.(1) 零刻度线处 左
(2)161.8
(3) M 73
(4)2.44
(5) 排开液体
【详解】(1)[1][2]根据天平的使用方法,应将天平放在水平桌面上,把游码拨至标尺左端零刻度线处,发现横梁稳定时指针偏向分度盘的右侧,根据指针“左偏右调,右偏左调”,要使横梁在水平位置平衡,应将平衡螺母往左调。
(2)如图丙所示,标尺的分度值为0.2g,游码在标尺上对应的刻度值为1.8g,则所测物体质量为m=100g+50g+10g+1.8g=161.8g
(3)[1][2]将鹅卵石从水中取出后,再往烧杯中缓慢加水,使水面上升至 M处,如图乙所示,用天平测出烧杯和水的总质量为133g,此时杯中水的质量为m水=133g-60g=73g
由密度公式可知,杯中水的体积为
(4)鹅卵石排开水的质量为m"=133g+48.8g-161.8g=20g
鹅卵石的体积等于其排开水的体积为
鹅卵石的密度为
(5)[1]由戊和丁实验可知,排开水的重力分别为G1=(m1-m0)g,G2=(m2-m0)g
由题意知,m2大于m1,结合阿基米德原理可知,戊中受到的浮力大于丁实验,故对比a、b、c可知,浸在液体中的物体受到的浮力与排开液体的体积有关。
[2]戊中鹅卵石排开水的体积即鹅卵石的体积为
将烧杯中的水换成等质量的酱油,提着细线,按图戊的测量方式,将鹅卵石浸没在酱油中,不接触烧杯,天平的读数为m3;故排开酱油的质量为m3-m0
通过以上实验,酱油的密度
18.(1)匀速直线
(2)压力一定时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大
(3) 不需要 变小 压力大小
【详解】(1)测量滑动摩擦力是利用二力平衡的知识,用弹簧测力计拉动木块,使其在水平桌面上做匀速直线运动,则木块处于平衡状态,则弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小。
(2)由甲、乙两图可知,压力大小相同,棉布面的粗糙程度大于木板面的粗糙程度,发现测力计的示数F1<F2,则图甲中木块受到的摩擦力小于图乙中木块受到的摩擦力,所以可以得出结论:压力大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)[1]图丙装置中,铁块和硬纸板之间接触面的粗糙程度一定,当压力大小恒定时,滑动摩擦力的大小是固定不变的,因此只要让硬纸板和铁块发生相对滑动,不需要硬纸板做匀速直线运动就可以测出滑动摩擦力的大小。
[2]当沙桶中的沙子增加时,铁块与硬纸板之间的压力减小,则压力传感器的示数变小;由于接触面粗糙程度一定时,压力减小,则摩擦力减小,所以拉力变小。
[3]由于铁块与硬纸板之间的粗糙程度不变,当沙桶中的沙子增加时,铁块与硬纸板之间的压力减小,所以这是探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系。
19. 大气压 温度 3、5 质量 有关 正比 下降
【详解】(1)铁桶变扁是因为桶内的气压变小,铁桶在大气压的作用下被压扁。当铁桶内的水沸腾后把桶口堵住,再浇上冷水,桶内水蒸气遇冷液化,桶内气体压强减少,小于外界大气压,从而在大气压的作用下铁桶被压扁。
(3)①实验中“缓慢”匀速推动活塞的目的是控制注射器内空气的温度不变。因为快速推动活塞会使气体压缩或膨胀过快,外界对气体做功或气体对外界做功,气体内能会发生变化,从而导致温度变化,而缓慢推动活塞可以使气体有足够时间与外界进行热交换,保持温度不变。
②要探究气体压强与质量的关系,应该分析3、5两次实验数据。因为这两次实验中气体的体积都是4mL,只有质量不同,符合控制变量法探究压强与质量关系的要求。
③通过分析 1、2、3、4 实验数据可得:质量一定的空气,其压强与空气的体积有关。从数据可以看出,当气体质量一定时,随着体积的减小,压强逐渐增大。
(4)由表格数据可知,温度每增加20℃,气压压强增加0.07×105Pa,可得:对一定质量的空气,体积不变时,压强变化量与温度变化量成正比。
(5)当用吹风机对着倒扣在水中的圆底烧瓶吹热风时,瓶内液面将下降。因为烧瓶内空气温度升高,压强增大,大于外界大气压,会将水压出烧瓶,所以瓶内液面下降。
20.(1) 重力越大 2和3 乙 80%
(2)减小接触面的粗糙程度
(3)不省功
【详解】(1)[1]比较1和2两次实验发现:在所用滑轮组相同,提升钩码的重力越大,机械效率越高,即所用滑轮组一定时,提升的钩码重力越大,机械效率越高。
[2]比较2、3两次实验发现:在所用滑轮组一定时,改变提升钩码的高度,机械效率不变,说明机械效率与提升钩码的高度无关。
[3][4]第5次实验利用了图乙的装置完成的,判断依据是:
即提升钩码的高度和绳端移动的距离相等。
[5]利用图甲的装置,把重6N的物体用2.5N的拉力迅速拉起, 滑轮组的机械效率为
(2)小明利用图丙装置实验发现:斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关,与物重无关;因此可以保持斜面倾斜程度不变,通过减小接触面粗糙程度的方法减小摩擦力。
(3)实验表明:额外功越小,总功越接近有用功;假设没有额外功,总功等于有用功,可见使用任何机械可以省力,但不能省功。
21. (1)同一高度 1 1、5、6 见解析 相同 不能 木块受到的摩擦力不同
【详解】(1)[1]为了保证得出结论的可靠性,要使木块从斜面同一高度,静止滑下。
(3)①[2]分析实验1、2或实验3、4,斜面的材料倾角相同时,滑块的质量,滑块到达斜面底端时的速度v相同,说明v和质量无关,猜想1是错误的。
②[3][4]分析比较实验序号1、5、6可知,斜面材料相同,倾角越大,滑块到达斜面底端时的速度v越大。
(4)[5]由表中数据可知,滑块到达斜面底端时的速度v与斜面的材料有关,则实验中需让滑块从相同材料、倾角θ不同的斜面上C点由静止滑下,撞击D点的木块,控制CD距离相同,滑块的速度是通过改变斜面的倾斜程度实现的。
[6][7]实验方案中,通过改变斜面的倾斜程度来改变滑块的速度,忽略了小车撞击木块时,斜面的倾斜程度不同,木块受到的摩擦力不同,故滑块推动木块移动的距离大不能说明其速度大。
22.(1) 弹簧测力计 天平
(2)原表格中没有标注单位
(3) 正比 仍成立
(4)避免偶然性,使实验结论更具有普遍规律
(5)B
【详解】(1)[1][2]实验中,需要的测量物体的质量和重力,所以工具是弹簧测力计和天平。
(2)在物理实验数据记录表格中,物理量必须带有单位,原表格中没有标注单位,这是表格设计的缺陷。
(3)[1]由表格可知
重力和质量比值为定值,由图像可知:G—m图是一条过原点的直线,所以物体所受重力的大小与其质量成正比。
[2]若本实验转到月球上进行,在月球上,物体的质量不变,重力变为地球上的,则在月球上,物体的重力与质量的比值仍为定值,则实验得到的结论对于月球上的物体仍成立。
(4)本实验中,多次测量的目的是避免偶然性,使实验结论更具有普遍规律。
(5)A.用相同质量的钩码,通过改变钩码个数继续探究,本质上还是同种材质的物体,质量改变方式单一,不能充分体现不同物体的特性对重力与质量关系的影响,无法很好地使结论更具普遍性,故A不符合题意;
B.选用质量各不相同的苹果、木块、铁球等不同物体继续进行实验探究,这些物体材质不同,涵盖了多种类型,能更全面地探究重力与质量的关系,使实验结论更具普遍性,故B符合题意。
故选B。
23. 4 0.5 排开液体的体积 F 不变
【详解】(1)[1]A步骤中弹簧测力计的分度值是0.1N,读数为4N。
(3)[2]根据称重法可得,金属块所受浮力是
(4)[3]实验步骤A、B、C、D,物体排开液体的体积逐渐变大,弹簧测力计的示数变小,物体受到的浮力逐渐变大,说明浮力大小跟排开液体的体积有关。
[4]探究物体受到的浮力与液体密度的关系,需要控制物体排开液体的体积相同,改变液体的密度,因此选择实验步骤 A、E、F。
(5)[5]①中泡沫块漂浮,则泡沫块重力为
由①②可知,石块的体积
则石块的重力为
③中石块和泡沫块共同漂浮时,根据阿基米德可知石块受到的浮力为
又因为漂浮,浮力等于重力,即,则
解得盐水的密度为
则泡沫的质量为
泡沫的体积为,则泡沫的密度为
[6]进行第③步骤时石头放在泡沫上会带有盐水,虽然石头上会沾一些水,导致“溢水杯”中水的体积减小,但“沾水”的石头放在泡沫块上方时会多排开一些水,且“溢水杯”中水的体积减小量正好等于由于石头“沾水”而多排开水的体积,即V排不变,则盐水密度不变。
24.(1) 静止 匀速直线运动
(2)同一直线上
(3)大小相等
【详解】(1)[1][2]实验中卡片受到水平向左跟 水平向右的两个拉力,当二力平衡时,卡片处于平衡状态,即卡片处于静止或匀速直线运动。
(2)卡片旋转一定角度,小卡片上受到的两个拉力就不在一条直线上,松手后发现卡片又恢复图甲原状,说明两个力必须作用在同一直线上,物体才能平衡。
(3)右侧加挂了一个钩码,使卡片受到向右的力大于向左的力,两个力大小不同,故卡片没有平衡;由此可以得出二力平衡的一个条件是:相互平衡的两个力必须大小相等。
25.(1)B
(2)100
(3) 4 0.2
(4)偏小
【详解】(1)从表中数据知:不挂钩码时弹簧长度为2.5cm,钩码的拉力不大于3.5N(弹性限度)时,钩码的拉力每增加0.5N,弹簧的伸长量增加0.5cm,所以弹簧的伸长量与钩码的拉力成正比例关系,钩码的拉力超过3.5N后弹簧不再伸长。故选B图。
(2)由图乙可知,测力计的分度值为0.2N,得桶和水的总重力为2N,则装满水时,水的重力为,则水的质量为,水的体积,即桶的容积为。
(3)[1]容器中倒入100mL的待测液体,测力计示数为最大值5N时,液体的重力为,则液体的质量为,此“密度秤”的最大测量值是。
[2]由题意可知,容器挂在秤钩上,示数为1N,容器的重力为1N,没有放入液体,即1N位置为密度秤的零刻度。弹簧测力计1~5N刻线之间共有20格,表示密度0~4g/cm3,则一格表示0.2g/cm3,则此“密度秤”的分度值是0.2g/cm3。
(4)小桶中的液体没有装满,则重力偏小,弹簧测力计示数偏小,测量密度也会偏小。
26.(1) 匀速 二力平衡
(2) 甲丙 接触面越粗糙
(3)没有控制压力一定
(4) 向左 不需要
(5)使实验结论具有普遍性
【详解】(1)[1][2]掌握二力平衡条件,要正确测出摩擦力的大小,需拉动木块做匀速直线运动,实验中小伟应该用弹簧测力计水平匀速直线拉动木块在长木板上滑动,这时拉力和摩擦力是一对平衡力,摩擦力等于拉力。
(2)[1]要探究摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,需使压力大小和接触面积的大小相同,改变接触面的粗糙程度,故应该选择甲丙两图。
[2]根据图中弹簧测力计的示数可知,丙图的示数更大,故可得结论是在其他条件相同的情况下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)要探究摩擦力大小与接触面积的大小的关系,需使压力大小和接触面的粗糙程度相同,改变接触面积的大小,而小伟将木块切去一半,则在接触面积变化的同时,压力也发生了变化,所以得出错误结论;实验中要保持压力大小不变,可将切下的木块放在被拉木块上面。
(4)[1]将弹簧测力计固定,改为拉动木板,当水平向左拉动木板时,以木板为参照物,木块向右运动,所以木块所受到的摩擦力的方向为水平向左。
[2]由于麈擦力的大小与物体运动速度无关,所以改进后的装置,不需要匀速拉动长木板,弹簧测力计的示数也是稳定的。
(5)为了使得结论具有普遍性,应该换用不同的接触面和不同的物体进行多次实验。
27.(1)匀速直线
(2)见解析
(3)无关
(4)压力和接触面的粗糙程度
【详解】(1)实验中要用弹簧测力计水平匀速拉动木块,木块处于平衡状态,由二力平衡知识可知,此时木块所受的滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数。
(2)探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度关系的实验中,需要控制压力相同,改变接触面的粗糙程度,因此选择表1中的1、6或2、7,或5、8两次实验。
(3)分析2、3、4或8、9、10组实验数据可知,压力的大小相同,接触面的粗糙程度相同,改变接触面积大小,测力计的示数不变,即滑动摩擦力不变,因此可得结论为:在压力和接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与接触面积大小无关。
(4)综合分析表中数据可得出:滑动摩擦力大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关。
28.(1)海绵的凹陷程度
(2)见解析
(3) a 上下压力大小不同
【详解】(1)本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,海绵的凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显,采用了转换法。
(2)比较如图中C、D、E三次实验,受力面积相同,C图中压力最大,海绵的凹陷程度最大,可得的结论:当受力面积相等时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)[1][2]图(a)铅笔水平使用时,铅笔自身重力不影响实验,(b)竖直使用时铅笔自身重力影响实验,下方力大,这样上下压力大小不同,没有控制力的大小不变。
29.(1)10.0
(2)高度
(3) 大 大
(4)光屏
(5)不会
(6)像不晃动
【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,所以凸透镜的焦距是
(2)为了使像成在光屏中央,应调整烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度。
(3)[1][2]由表中数据知道,当凸透镜成实像时,物距变小,像距变大,像变大。
(4)继续移动光源至物距为6cm,此时u<f,成正立、放大的虚像,虚像与物同侧,因此人眼应从光屏一侧透过凸透镜观察光源的像。
(5)实验中,小南不小心用手指尖触碰到了凸透镜,因手指到凸透镜的距离小于焦距,成正立、放大的虚像,光屏上不成像。
(6)与蜡烛烛焰相比,F形光源进行实验的好处是所成像不晃动,便于观察。
30.(1) 或 断开 保护电路 断开S1、闭合S2 减小
(2) 1600 3
【详解】(1)[1]由图甲可知,热敏电阻和电阻箱并联,电流表测干路电流,故电路图如图所示:
或
[2][3]为了保护电路,连接电路的过程中,应将开关断开,且闭合开关前,应将电阻箱的阻值调至最大。
[4]由欧姆定律可知,电源电压一定时,两次电路中的电流相等时,两次电路中的电阻相等。因此闭合S1,断开S2,测出只让将热敏电阻置于0℃的环境中时通过热敏电阻的电流后,再只让电阻箱接入电路中,通过调节电阻箱的阻值,使此时通过电阻箱的电流与只让热敏电阻接入电路中时通过热敏电阻的电流相等都为I0,即断开S1、闭合S2,此时电阻箱接入电路的电阻与热敏电阻的阻值相等。
[5]由表中数据可知,温度升高,热敏电阻的阻值减小,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。
(2)[1]已知热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,故当温度t≥30℃时,热敏电阻的阻值减小,此时电路的电流增大,会引起数字电流表mA的报警,当t≤10℃时热敏电阻的阻值增大,由串联电路的分压原理可知,此时热敏电阻两端的电压变大,为了让另一个电表报警,应将电压表并联在热敏电阻两端,如图所示:
[2]由表中数据可知,温度t=30℃和t=10℃时热敏电阻的阻值分别为800Ω和2400Ω,由题意可知,当温度t=30℃时,数字电流表mA刚好报警时,电路中的电流为,由欧姆定律可知,此时电路中的总电阻为
由串联电路的电阻特点可知,电阻箱R0接入电路的阻值为
[3]当温度降低到10℃时,电路中的总电阻为
此时电路中的电流为
由欧姆定律可知,此时热敏电阻两端的电压为
数字电压表报警,符合题意,故当温度降低到10℃时电路报警,此时电流表的示数为3mA。
答案第1页,共2页
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