(实验题30道)-【专项练习】2025-2026学年中考物理二轮复习热点题型专练(2024北师大版北京)
2026-01-08
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2份
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51页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理北师大版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 11.94 MB |
| 发布时间 | 2026-01-08 |
| 更新时间 | 2026-01-09 |
| 作者 | 安信教研 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-01-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55852707.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
中考物理复习(实验题30道)
1.如图所示,小南同学在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,将同一木块依次放在水平木板、毛巾表面上,分别完成了如下实验。
(1)实验中,必须水平拉动木块做 运动;图乙中摩擦力的大小为 N。
(2)比较分析 两次实验,说明滑动摩擦力的大小与作用在物体表面的压力有关。
(3)在进行乙图所示的实验时,改变放在木块上的砝码,通过多次实验得到摩擦力f与作用在物体表面的压力F压的关系图像如图丁所示。由图丁可知,当木块与砝码的总重力为2N时,滑动摩擦力的大小为 N。若当木块与砝码的总重力为4N时,弹簧测力计的读数为2N,此时木块做 (选填“变速”或“匀速”)运动。
【答案】 匀速直线 2.2 甲乙 0.8 变速
【详解】(1)[1]实验中,必须水平拉动木块做匀速直线运动,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。
[2]图乙中测力计,1N之间有10个小格,1小格代表0.2N,分度值为0.2N,弹簧测力计示数为2.2N,故摩擦力的大小为2.2N。
(2)[3]研究滑动摩擦力的大小与作用在物体表面的压力有关,要控制接触面粗糙程度相同,故比较甲、乙两幅图,说明滑动摩擦力的大小与作用在物体表面的压力有关。
(3)[4]根据得到的如图丁的摩擦力f与作用在物体表面的压力F压的关系图像可知,当木块与砝码的总重力为2N时,滑动摩擦力的大小为0.8N。
[5]由图可知,当木块与砝码的总重力为4N时,受到的滑动摩擦力大小为1.6N,若此时弹簧测力计的读数为2N,即拉力大小为2N,因拉力大于物体受到的滑动摩擦力,则木块将做加速运动,也是变速运动。
2.如图所示,将一只通电的小电铃放在连通于抽气机的玻璃罩内,请回答下列问题:
(1)实验现象:玻璃罩中的小电铃随着玻璃罩内空气的减少,听到的声音逐渐 ;
(2)假设与推理:如果玻璃罩内的空气完全抽出来,将 (选填“能”或“不能”)听到小电铃发出的音乐声;得出结论:声音的传播需要 。
【答案】 减弱 不能 介质
【详解】(1)[1]由于真空不能传声,所以玻璃罩中的小电铃随着玻璃罩内空气的减少,听到的声音会逐渐减弱。
(2)[2][3]推理得出:如果玻璃罩内的空气完全抽出来,将不能听到小电铃发出的音乐声。由此得出结论:声音的传播需要介质。
3.如图所示为以O为支点的杠杆,杠杆上相邻刻线间的距离相等,另有钩码若干且每个钩码所受重力均为0.5N。
(1)杠杆在图甲所示的位置保持静止时,杠杆处于 (选填“平衡”或“不平衡”)状态;为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调节;
(2)杠杆水平平衡后,在杠杆上的A点悬挂了4个钩码,如图乙所示,为使杠杆保持水平平衡,可在B点下方挂 个钩码;或在C点竖直 (选填“向上”或“向下”)施力,其大小为 N。
【答案】 平衡 左 3 向上 3
【详解】(1)[1]杠杆平衡指杠杆静止或匀速转动,杠杆在图甲所示的位置保持静止,故杠杆平衡。
[2]如图甲所示,杠杆右偏,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向左端调节。
(2)[3]设杠杆每一格的长度为L,一个钩码重为G,根据杠杆平衡条件可得
解得
[4]A所挂重物使杠杆逆时针方向旋转,为了让杠杆在水平方向平衡,C点应施加一个竖直向上的力作用。
[5]根据杠杆平衡条件可得
解得
4.如图是“探究物质熔化规律”的实验装置。实验时先将固体物质和温度计分别放入试管内,再将试管放入大烧杯的水中,用酒精灯加热,观察固体的熔化过程。
(1)实验时,组装器材要 (填“自下而上”或“自上而下”),将固体物质和温度计分别放入试管内,再将试管放入大烧杯的水中进行加热固体的好处是 。
(2)如图乙所示为读取温度计示数的方法,正确的是 (填“A”、“B”或“C”)。
(3)该固体熔化的图象如图丙,由图象可知该物质是 (填“晶体”或“非晶体”),BC段该物质处于 态(填“固”或“液”或“固液共存”)。
【答案】(1) 自下而上 受热更均匀,温度上升更缓慢,便于记录数据
(2)B
(3) 晶体 固液共存
【详解】(1)[1]由于要用酒精灯的外焰加热,所以需先根据酒精灯固定石棉网的高度,即实验装置的组装顺序应为自下而上。
[2]通过水来给试管加热的方式叫水浴加热法,其好处在于使受热更均匀,温度上升更缓慢,便于记录数据。
(2)读数时,视线要与温度计液柱的上表面相平,不能俯视或仰视,所以B方法正确。
(3)[1]不管是晶体还是非晶体,在熔化过程中都要吸收热量,从图像上看,BC段是温度不变的,所以该物质有一定的熔点,是晶体。
[2]该物质的熔化从第7min开始,一直到第15min结束,其熔化过程用了8min; BC段是熔化过程,处于固液共存状态。
5.如图所示,在测量小车运动的平均速度实验中,让小车从斜面的A点由静止开始下滑并开始计时,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可算出小车在各段的平均速度。
(1)实验器材:斜面、小车、金属片、刻度尺,还需要的测量工具 ;实验的原理是 (用公式表示)。
(2)图中AB段的距离sAB= cm;测得时间tAB=1.6s则AB段的平均速度vAB= m/s。
(3)实验中斜面坡度较小是为了便于测量 (选填“路程”或“时间);如果小车过了B点才停止计时,则测得的平均速度vAB会偏 (“大”或“小”)。
(4)实验中vAB vBC(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1) 秒表
(2) 40.0 0.25
(3) 时间 小
(4)<
【详解】(1)[1][2]实验的原理是,实验中要利用公式计算小车平均速度;实验中要用刻度尺测量小车运动的路程,用秒表测量小车运动的时间。
(2)[1]AB段的路程
s=80.0cm-40.0cm=40.0cm[2]测得时间t=1.6s,则AB段的平均速度
(3)[1]坡度越小,则小车运动的时间越长,便于测量时间。
[2]如果让小车过了B点才停止计时,会导致时间的测量结果偏大,由公式知,平均速度会偏小。
(4)小车从A到C的过程中做加速运动,速度越来越大,所以vAB<vBC。
6.小明想通过下列实验测量小石块的密度,请帮助他完成实验。
(1)将天平放在水平工作台上,游码移到标尺左端的零刻度线处,观察到指针指在分度盘上的位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使指针对准中央刻度线;
(2)用调好的天平测小石块的质量,天平平衡时,右盘中砝码和游码的位置如图乙所示,则小石块的质量为 g;
(3)如图丙所示,用量筒测出小石块的体积为 cm3;
(4)通过计算,小石块的密度为 g/cm3。
【答案】(1)左
(2)72
(3)30
(4)2.4
【详解】(1)在调节天平平衡时,应先将天平放在水平台上,并将游码拨到标尺左端的零刻线处,如图甲,此时指针右偏,应当向左移动平衡螺母。
(2)将小石块放在天平的左盘里,砝码放在右盘里,由图乙知小石块的质量
m=50g+20g+2g=72g
(3)由图丙知,量筒分度值2mL,所以石块的体积
V=50mL-20mL=30mL=30cm3
(4)小石块的密度为
7.在“探究影响浮力大小的因素”实验中,同学们根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:①与物体排开液体的体积有关;②与液体的密度有关:③与物体浸入液体中的深度有关。
(1)为了读数准确,弹簧测力计使用前需要先在竖直方向进行 ;
(2)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。则物体P的重力为 N,其中序号b中物体P所受浮力大小为 N;
(3)分析以a、c、d三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关);
(4)分析 三次实验,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关,当液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力 ;
(5)分析a、d、e三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体密度 ,物体受到的浮力越大;
(6)请你写出能够支持猜想①的一个生活现象: 。
【答案】 调零 4.8
1.4
无关 a、b、c 越大 越大 见解析
【详解】(1)[1]弹簧测力计测重力前,由于重力的方向总是竖直向下的,故应先在竖直方向对弹簧测力计进行调零。
(2)[2][3]由图可知,弹簧测力计分度值为0.1N,所以该物体在空气中时弹簧测力计示数4.8N,图b在水中时弹簧测力计的示数为3.4N,则物体在水中所受浮力为
F浮=G-F=4.8N-3.4N=1.4N
(3)[4]图a、c、d三次实验中,浸没的深度不同,弹簧测力计的示数相同,说明物体受到的浮力也相同,因此结论是浸没在液体中的物体所受的浮力大小与深度无关。
(4)[5][6]分析图a、b、c三次实验,液体密度相同,物体排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数变小,可知物体排开液体的体积越大,物体所受浮力越大。
(5)[7]由图可知,a、d、e三次实验,物体排开液体的体积相等,液体的密度不同,弹簧测力计示数不同,则受到的浮力不同,即物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越大。
(4)[8]游泳时人往水深处走时,会感觉身体越来越轻,由此说明浮力大小与物体排开液体的体积有关。
8.为制作弹簧测力计,某物理实验小组对弹簧的伸长与拉力的关系作了探究。下表是他们利用甲、乙两根不同的弹簧做实验时所记录的数据。
弹簧受到的拉力/N
0
1
2
3
4
5
6
甲弹簧的长度/cm
6.0
7.5
9.0
10.5
12.0
13.5
15.0
乙弹簧的长度/cm
6.0
9.0
12.0
15.0
18.0
21.0
24.0
(1)分析表中数据可得:
①在一定条件下,弹簧的伸长与所受的拉力成 比。
②在拉力相同的情况下,甲弹簧的伸长比乙弹簧 (填“大”或“小”)。
(2)如图的A、B两弹簧测力计分别使用了甲、乙两弹簧,它们的外壳相同,刻度线分布情况相同。则量程较大的是 测力计;(填“A”或“B”)
(3)根据表中数据计算,在弹簧的弹性限度内,当拉力为8N时,甲弹簧的长度为 cm。
【答案】 正 小 A 18.0
【详解】(1)①[1]分析表格数据知道,无论是甲弹簧还是乙弹簧,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长的长度越长,且弹簧伸长的长度与弹簧受到的拉力之比是定值(甲弹簧的比值为1.5cm/N,乙弹簧的比值为3cm/N),即在一定条件下,弹簧伸长的长度与它所受的拉力成正比。
②[2]计算出甲乙弹簧在拉力相同时伸长的长度,会发现甲弹簧伸长的长度总小于乙弹簧伸长的长度。
(2)[3]分析表格数据知道,甲乙弹簧在拉力相同时甲弹簧伸长的长度小于乙弹簧伸长的长度,即在弹簧的伸长相同时,甲弹簧所受拉力大于乙弹簧所受拉力,根据题意知道,A、B两弹簧测力计分别使用了甲、乙两弹簧,它们的外壳相同,刻度线分布情况相同即两弹簧的伸长相同,则甲弹簧所受拉力大于乙弹簧所受拉力即甲弹簧测力计的量程大于乙,即量程较大的是A测力计。
(3)[4]由表中的数据知道,甲弹簧受到1N的拉力时,伸长1.5cm,所以在弹簧的弹性限度内,当拉力为8N时,甲弹簧伸长的长度为
8N×1.5cm/N=12.0cm
故此时甲弹簧的长度为
6.0cm+12.0cm=18.0cm
9.如图所示是“探究影响重力势能大小因素”的实验,装置:由沙子,铁块,铁钉组成(mA=mC<mB,hA=hB<hC),下面是猜想:
猜想一:重力势能大小与物体质量有关
猜想二:重力势能大小与物体所处高度有关
猜想三:重力势能大小与物体密度有关
(1)物体重力势能大小通过 反映;
(2)验证猜想二可选择 两幅图,得出的结论是 ;
(3)实验室还提供了与A,C质量相同的铜块和铝块:通过实验得出的结论是 。
【答案】 铁钉陷入沙子深度 ①③ 见解析 见解析
【详解】(1)[1]根据转换法,通过铁钉陷入沙面的深度来反映重力势能的大小。
(2)[2][3]研究物体的重力势能大小与物体所处的高度有关,要控制物体质量相同,而高度不同,可选择①③两幅图,因hA<hC,且C铁钉陷入沙面的深度更大,故得出的结论是:当物体质量相同时,物体所处的高度越高,重力势能越大。
(3)[4]实验室还提供了与A,C质量相同的铜块和铝块,从相同高度静止释放,观察到铁钉陷入沙子深度相同,通过实验得出的结论是:当物体所处高度和质量相同时,重力势能与物体密度无关。
10.用天平测量小石块质量的过程中,操作方法如题图甲所示,其操作不当之处是 。改正错误后,测量的小石块质量如图乙所示,小石块的质量是 g;
【答案】 用手拿砝码 27
【详解】[1]使用天平测量物体质量时,取放砝码要用镊子,由图甲可知,测量物体质量时出现的错误:用手拿砝码,会腐蚀砝码。
[2]由图乙可知,游码在标尺上的刻度值为2g,小石块的质量为
m=20g+5g+2g=27g
11.某小组在“探究并联电路中电压的特点”实验中。
(1)如图甲所示,根据电路图,用笔画线表示导线,将实物连接起来 。
(2)正确连接好电路后,闭合开关,电压表的示数如图乙所示,为 V。
(3)测得灯泡两端电压后,再测得灯泡两端电压和A、B之间的电压,记录数据。接下来的操作应该是 ,其目的是 。
【答案】(1)
(2)2.8
(3) 换用不同规格灯泡多次实验 多次测量,以得到普遍的规律
【详解】(1)根据电路图,先将电源、开关、灯泡、并联起来;再将电压表并联在两端,注意电压表正负接线柱的连接,电流从正接线柱流入、负接线柱流出。如图所示:
(2)图乙中电压表选用的是0~3V量程,分度值为0.1V,指针指向2.8V位置,因此读数为2.8V。
(3)[1][2]因为仅用一组规格的灯泡实验,结论可能具有局限性,所以接下来的操作应该是换用不同规格灯泡多次实验,目的是通过多次测量,以得到普遍的规律,避免实验偶然性,使实验结论更具普遍性。
12.在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小刚利用两个相同的木块和一块海绵,进行了如图所示的实验。
(1)实验中小刚是通过观察 来比较压力作用效果的,这种科学探究方法是 。
(2)比较甲、乙两图所示实验,能够得到的结论是:当压力一定时, 越小,压力的作用效果越明显。
(3)若要探究“压力的作用效果与压力大小的关系”,应通过比较图 所示实验。
(4)通过甲、丁两图,小刚得出压力的作用效果与受力面积无关,小刚的结论是错误的,这是因为 。
(5)若将图丙中的海绵换成木板,木块对支持面的压强 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【项目拓展】
(6)公共汽车上都配有逃生锤,遇到紧急情况时,乘客可以用逃生锤打破玻璃逃生,为了更容易打破玻璃,逃生锤外形应选图中的( )(填字母)。
A. B.
C. D.
【答案】(1) 海绵的凹陷程度 转换法
(2)受力面积
(3)甲、丙
(4)没有控制压力相同
(5)不变
(6)D
【详解】(1)[1][2]实验中小刚是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的。物理学中把不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识,这种研究问题的方法叫转换法。
(2)由甲、乙图可知,木块对海绵的压力相同,但甲图中的木块和海绵的受力面积小,海绵的凹陷程度明显,所以通过比较图甲、乙得到结论为:当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)要探究“压力的作用效果与压力大小的关系”,则要保持木块和海绵的接触面积相同,压力不同,看图可知,通过比较图甲、丙所示实验。
(4)由甲、丁两图可知,存在两个变量,压力大小和受力面积大小,故得到压力的作用效果与受力面积无关的结论是错误的,是因为没有控制压力相同。
(5)压力的作用效果与压力大小和受力面积有关,与其他因素无关,所以将图丙中的海绵换成木板,木块对支持面的压强不变。
(6)由实验可知,在压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显,由图可知,这四种逃生锤在对玻璃的压力一定的情况下,逃生锤对玻璃的作用面积越小,压强就越大,玻璃就越容易被打破,图中D的受力面积最小,所以在相同压力作用下,它对玻璃的压强是最大的,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
13.利用图甲的装置探究水沸腾时温度变化的特点。
(1)除温度计外,还需要的测量工具是
(2)实验中某时刻温度计的示数如图甲所示,此时水温是 ℃。
(3)图乙为某小组绘制的温度一时间图像,分析图像可知水沸腾时温度变化的特点是: 。
(4)实验结束后,同学们在交流时,发现各自测出的水的沸点大部分都小于100℃,可能的原因是当地气压 (选填大于、小于或等于)1标准大气压。
【答案】(1)秒表
(2)93
(3)持续吸热,温度不变
(4)小于
【详解】(1)实验过程中需要记录不同时刻的温度,因此除了温度计外,还需要秒表。
(2)由图甲知道,温度计的分度值是1℃,因此此时水温是93℃。
(3)由图知道,当水的温度达到99℃时,温度不再变化,说明此时是水的沸腾过程,沸点是99℃。由图像知道,水沸腾过程中,持续吸热,温度不变。
(4)液体沸点随气压降低而降低,一标准大气压下水的沸点是100℃,同学们在实验中测得的水的沸点低于100℃,可知当地大气压强小于一个标准大气压。
14.某实验小组探究凸透镜成像的实验,装置如图:
(1)当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示时,光屏上出现一个清晰的烛焰的像,这个凸透镜的焦距可能是 (填选项字母);
A. B. C. D.
(2)小庆同学把蜡烛向右移动一小段距离,发现光屏上烛焰的像变模糊了。要在光屏上得到烛焰清晰的像,他可以将光屏向 (填“左”或“右”)移动;
(3)完成上述探究后,小庆同学把凸透镜换成一块薄玻璃板,透过玻璃板能看到烛焰正立、 (填“放大”“缩小”或“等大”)的像,把光屏移到像所在的位置,直接观察光屏,光屏上 (填“有”或“没有”)烛焰的像。
【答案】 B 右 等大 没有
【详解】(1)[1]由图知道,此时物距为
40cm-10cm=30cm
由凸透镜成像规律知道,此时
u>2f
即
30cm>2f ①
像距
v=55cm-40cm=15cm
此时
2f>v>f
即
2f>15cm>f ②
综合①②解得
7.5cm<f<15cm
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(2)[2]把蜡烛向右移动一小段距离,物距减小,像距增大,故应调整光屏向右移动。
(3)[3][4]平面镜成正立、等大的虚像,虚像不能在光屏上呈现,所以光屏上没有这个像。
15.学习小组在学习凸透镜成像规律时发现,照相机的成像原理(图甲)和眼睛的视物原理(图乙)十分相似,于是学习小组用光具座进行了探究实践。
(1)如图丙所示,点燃蜡烛后光屏上成清晰的像,学习小组将蜡烛向左移动适当距离,光屏上的像变模糊。学习小组发现,向右移动凸透镜或向左移动光屏一段距离,都可以在光屏上再次看到清晰的像,这一特点符合 (选填“照相机”或“眼睛”)的成像特点;
(2)学习小组还发现,当光屏上恰能成清晰的像时,将蜡烛向左移动一段距离,光屏上的像变模糊后,换用焦距合适的凸透镜,也可以在光屏上再次成清晰的像。或在凸透镜前加上合适的 透镜,也可以在光屏上成清晰的像。
【答案】(1)照相机
(2)凹
【详解】(1)如图丙所示,将蜡烛向左移动适当距离,光屏上的像变模糊,向右移动凸透镜或向左移动光屏一段距离,都可以在光屏上再次看到清晰的像,此时物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,应用于照相机。
(2)当光屏上恰能成清晰的像时,将蜡烛向左移动一段距离,光屏上的像变模糊后,换用焦距合适的凸透镜,也可以在光屏上再次成清晰的像。根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,在凸透镜前加上合适的凹透镜,使光线延迟会聚,也可以在光屏上成清晰的像。
16.某兴趣小组在探究“影响物体重力大小的因素”和“判断重力方向”的实验中,进行了如下的实验探究。
(1)在探究物体所受重力大小与物体质量关系时,实验记录如表:
被测物体
物体质量m(kg)
重力G(N)
G与m的比值(N/kg)
物体1
0.1
0.98
9.8
物体2
0.2
1.96
9.8
物体3
0.3
2.94
9.8
(1)①在探究过程中,需要的测量工具有弹簧测力计、 ;
②根据上表中测量的实验数据分析图,其中能正确描述物体所受的重力G与质量m关系的图像是 ;
A. BCD
(2)甲同学在探究重力方向时,实验装置如图所示,操作如下:
将该装置放在水平桌面上后,缓慢改变木板M与桌面的夹角α,会观察到悬线OA的方向 (选填“变化”或“不变”);接下来的操作 ,观察小球下落的方向,从而说明重力的方向总是 ;
(3)小明同学取了质量不同的苹果、小木块、小铁球各一个,并分别测出它们的质量和重力,来探究物体所受重力大小与质量的关系,你认为小明同学的做法 。
A.不合理,因为他没有用同种物质的物体做实验
B.不合理,因为他没有使物体的质量成整数倍变化
C.合理,因为他同样可以得到的物体所受重力大小与质量的关系
D.合理,因为他的操作比甲同学更简便
【答案】 天平 B 不变 剪断悬线OA 竖直向下 C
【详解】(1)①[1]根据表中数据,要测量质量和重力,故实验所需要的测量工具是:天平和弹簧测力计。
②[2]因物体所受的重力跟它的质量成正比,故重力随质量的变化关系图像为过原点的直线。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(2)[3]因为重力的方向总是竖直向下的,所以逐渐改变木板M与桌面的夹角α,会观察到悬线OA由于受重力的作用方向保持竖直方向不变。
[4][5]剪断悬线OA,小球受到重力的作用会竖直下落,从而说明重力的方向总是竖直向下。
(3)[6]要探究物体所受重力的大小与质量的关系,必须改变物体的质量,苹果、小木块、小铁球的材料不同,不影响探究结果,所以小明同学的做法合理。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
17.图甲是“测量水平运动物体所受滑动摩擦力”的实验装置图,小宇用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,弹簧测力计的示数如图乙,木块在0~1s做加速运动,在1~3s以速度0.2m/s做匀速直线运动。
(1)在0~1s内木块受到的滑动摩擦力为 N;
(2)在1~3s内,拉力的功率为 W;
(3)3s钟后,物体不受拉力,也不会立即停止运动,是因为物体具有 。
【答案】 0.5 0.1 惯性
【详解】(1)[1]木块在1~3s以速度0.2m/s做匀速直线运动时,木块在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,由图可知,在1~3s内,弹簧测力计对木块的拉力等于0.5N,则木块受到的滑动摩擦力大小为0.5N。木块运动过程中,对水平面的压力大小不变,接触面粗糙程度不变,所以木块受到的滑动摩擦力不变,在0~1s内做加速运动,木块受到的滑动摩擦力也为0.5N。
(2)[2]由图乙得,在1~3s内,木块以速度0.2m/s做匀速直线运动,拉力为0.5N,拉力功率
(3)[3]3s钟后,物体不受拉力,也不会立即停止运动,是因为物体具有惯性,会保持原来的运动状态。
18.如果高压输电线掉落在地上,当人经过这个区域时,两脚之间存在相当高的电压,称做“跨步电压”。这时电流从一条腿流入,另一条腿流出,会发生触电事故,如图甲所示。
为了粗略地探究“跨步电压的大小如何变化”,小明设计了如图乙所示的模拟电路装置进行实验。实验主要步骤如下:
①闭合开关后,小明将连接电压表的两个导线竖直插入沙盘。
②保持DE之间的距离不变,改变EF之间的距离,分别记录对应的电压表示数。
③保持EF之间的距离不变,改变DE之间的距离,分别记录对应的电压表示数。
实验数据如下表所示:
实验序号
DE之间的距离/cm
EF之间的距离/cm
电压表示数/V
1
6
3.5
0.5
2
6
4.5
0.7
3
6
7
1.3
4
7
7
1.2
5
8
7
1.1
(1)实验时,小刚对实验装置提出了疑问:现实生活中的地面大部分情况下是干燥的,为什么这里要用潮湿细沙代替呢?请你帮忙解答小刚的疑问: 。
(2)图乙的实验中,EF模拟的是图甲中 (选填“AB”或“BC”)之间的距离。
(3)分析实验数据可知,两脚间的距离一定时,人一只脚与高压线落地点的距离 (选填“越小”或“越大”),跨步电压越大。
(4)实验结束后,同学们进行交流:如果某天发现周围有高压线掉落在了地面上,为了安全撤离,小明认为应快速跑步远离掉落的高压线,小刚认为应该并拢双脚跳着远离掉落的高压线。结合上表中的实验数据,你认为 的说法正确,理由是 。
【答案】(1)减小沙子的电阻,增大电流
(2)BC
(3)越小
(4) 小刚 跨步时步幅越大,人体两脚间的电压越大,越容易触电;双脚并拢时,两脚之间的距离为0,能避免高压跨步触电
【详解】(1)现实生活中的地面大部分情况下是干燥的,电阻较大,但高压线电压过大,也能使大地中的电流很大,从而形成跨步高压触电;小明设计的实验电压较小,为了是实验现象明显,用潮湿细沙代替干燥的沙子,可以减小沙子的电阻,增大电流,从而使电压表的示数更大。
(2)图乙的实验中,EF模拟的是图甲中两脚之间的距离,即BC之间的距离。
(3)分析3、4、5组实验数可知,保持EF之间的距离不变,改变DE之间的距离,E点距离D点越近,EF间的电压越大;由此可知:两脚间的距离一定时,人一只脚与高压线落地点的距离越小,跨步电压越大。
(4)[1][2]小刚的说法是正确的,由表中1、2、3组数据可知,跨步时步幅越大,人体两脚间的电压越大,越容易触电;双脚并拢时,两脚之间的距离为0,能避免高压跨步触电。
19.在学习了有关分子的知识后,小明提出了一个问题:分子这么多又这么小,分子之间有没有间隙呢?于是,他做了如图所示的实验。
(1)观察实验过程及实验现象,可得出的结论是 ;
(2)在此基础上,小明又进一步思考:分子间的距离与温度有什么关系呢?于是,他又做了下面的实验。用水、食用油、熔化的蜡烛、洗发精分别装满四个相同的小玻璃杯并放进冰箱的冷冻室,待它们全部凝固后取出,观察体积的变化。结果发现,只有水结冰后表面向外鼓出来,其余液体降温后,表面都向内凹。
由此可知,水结冰后体积变 ,说明降温后分子间的距离变 ;其余液体降温后体积变 ,说明降温后分子间的距离变 ;
(3)在物理学中,有时需要研究看不见的或不明显的物质现象,这时就必须将研究方向转移到该物质产生的各种可见的效应上,这种研究方法叫作转换法。在前面的物理学习中,我们已经用过该方法,请举一例: 。
【答案】(1)分子间有间隙
(2) 大 大 小 小
(3)利用扩散现象来研究分子的运动
【详解】(1)图示实验,水和酒精充分混合后,其总体积比水和酒精总体积之和小,说明水和酒精分子分别进入对方,可得出:分子间有间隙。
(2)[1][2]水结冰后,表面向外鼓出,说明结冰后体积变大了。即降温后,分子间的距离变大了。
[3][4]其余液体降温后,表面都向内凹,说明降温后,体积变小了,即降温后,分子间的距离变小。
(3)分子的运动无法直接观察,通过两种物体相互进入对方的扩散现象来说明分子的运动,这是利用了转换法。
20.丹麦科学家奥斯特发现电流的周围存在磁场(如图甲所示),法国科学家安培发现两根平行导线通电后有图乙所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况)。
(1)如图甲所示,通电前静止的小磁针指南北方向。在小磁针上方拉一根直导线,通电时小磁针会发生明显偏转,直导线所在的方向应为 (选填“东西方向”“南北方向”或“任意方向”)。
(2)图乙所示的实验表明平行通电导线之间有力的作用,且两根导线相互 (选填“吸引”或“排斥”)。
(3)如图丙所示,把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来,使它的下端刚好跟杯里的水银(水银能导电)面相接触。开关S闭合后,将看到的现象是( )(填字母)。
A.弹簧向上收缩 B.弹簧被拉长
C.弹簧上下跳动 D.弹簧仍静止不动
【答案】(1)南北方向
(2)吸引
(3)C
【详解】(1)由于小磁针受到地磁场的作用,要指南北方向,因此为了观察到明显的偏转现象,应使电流产生的磁场方向为东西方向,故直导线应沿南北方向放置。
(2)根据图乙可知,电流方向相同时,两根导线相互吸引。
(3)当有电流通过弹簧时,构成弹簧的每一圈导线周围都产生了磁场,根据安培定则可知,各圈导线之间都产生了相互吸引的作用,弹簧缩短;当弹簧的下端离开水银面后,电路断开,弹簧中没有了电流,各圈导线之间的相互吸引力消失,弹簧恢复原长,使得弹簧下端又与水银面接触,弹簧中又有了电流,开始重复上述过程,故弹簧上下跳动,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
21.实验小组的同学在实验室探究“通电螺线管外部磁场的方向”。
(1)首先探究“通电螺线管外部的磁场与哪种磁体的磁场相似”,在螺线管的两端各放一个小磁针,并在硬纸板上均匀地撒满细铁屑,闭合开关通电后,观察小磁针的指向,然后 (填实验操作),观察铁屑的排列情况,如图甲所示。
(2)在螺线管的两端放上小磁针用来显示 的方向,其中小磁针N极的方向就是该点的 方向。
(3)去掉铁屑,增加小磁针的数量,接通电源后,小磁针的指向如图乙所示,再将电源的正、负极对调,小磁针的指向如图丙所示,说明通电螺线管周围的磁场方向与 方向有关。
(4)要探究“通电螺线管的磁场强弱与电流大小是否有关”,应在图甲装置所在的电路中串联一个 (填电学实验仪器名称)。
(5)在制造精密仪器时,所用的电阻常常采用如图丁所示的双线绕法。把电阻丝从螺线管一端绕到另一端,再从另一端绕回来。请你从电磁学的角度分析,这样缠绕电阻丝的目的是 。
【答案】(1)轻敲硬纸板
(2) 磁场 磁场
(3)电流
(4)滑动变阻器
(5)使螺线管两端产生的磁场相互抵消
【详解】(1)实验中通过观察细铁屑的分布可以知道磁感线的分布,观察小磁针的指向可以知道磁极的分布,因此在螺线管的两端各放一个小磁针,并在硬纸板上均匀地撒满细铁屑,闭合开关通电后,观察小磁针的指向,然后轻敲硬纸板,目的是减小铁屑与硬纸板之间的摩擦,使铁屑在磁场力的作用下动起来。
(2)[1][2]该实验在螺线管的两端放上小磁针用来显示磁场的方向,小磁针N极的方向就是该点的磁场方向。
(3)由图可知,对换电源正负极即改变电流方向,小磁针N极的指向同时也发生了变化,则说明通电螺线管周围的磁场方向与电流方向有关。
(4)为了探究通电螺线管的磁场强弱与电流大小是否有关,应改变电路中的电流,因此应在图甲装置所在的电路中串联一个滑动变阻器。
(5)把电阻丝从螺线管一端绕到另一端,再从另一端绕回来,并排两根导线中的电流方向相反,产生的磁场方向相反,螺线管两端的磁场相互抵消,所以在制造精密仪器所用的电阻时,常常采用如图乙所示的双线绕法。
22.如图所示,是探究“浮力的大小跟哪些因素有关”实验和实验过程中弹簧测力计的示数。则:
(1)如图乙、丙、丁、戊四种情况,图 中金属块所受到的浮力最小;
(2)分析 两图可知,浮力大小跟液体密度有关;
(3)分析丙、丁两图实验数据可得: ;
(4)为了研究“浮力的大小可能与物体的形状有关”,小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图己所示的实验,由此小明得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,小宁认为这结论不可靠,主要原因是 ;
(5)如图庚所示ABCD四图中能正确反映弹簧测力计示数F和金属块下表面在水中的深度h关系的图像是 (金属块未接触容器底)。
【答案】 乙 丁、戊 见解析
橡皮泥排开的液体的体积不同 D
【详解】(1)[1]由图甲可知,物体的重力4.8N,则乙、丙、丁、戊四种情况中,物体所受的浮力分别为:
乙图
丙图
丁图
戊图
比较可得,在乙图中,物体所受的浮力最小。
(2)[2]要浮力大小跟液体密度有关,则对比实验中,只有液体的密度不同,而其他条件相同。图丁、戊中,液体的密度不同,但是物体均浸没在液体中且浸没的深度相同,所以我们可以通过比较这两个图来得出浮力大小与液体密度的关系。
(3)[3]图丙、丁两图中,物体均浸没在水中,则物体排开液体的密度、体积相同,只有所处的深度不同。由(1)可知,F丙=F浮丁,所以我们得出结论:浸没在同种液体中的同一物体,其所受的浮力与其所处的深度无关。
(4)[4]要探究“浮力的大小与物体的形状是否有关”,应控制物体的排开的液体的密度、体积相同,只有物体的形状不同。如图己所示的实验中,左图中橡皮泥完全浸在水中,而右图中橡皮泥有一部分露出了水面,则两次实验中橡皮泥排开的液体的体积不同,所以我们无法得出“浮力的大小与物体的形状是关”的结论。
(5)[5]物体从接触水面至完全浸没于水中的过程中,因排开水的体积越来越大,所以其所受的浮力越来越大,则弹簧测力计的示数将越来越小;待物体完全浸没后,物体排开液体的体积不再变化,即物体所受的浮力不再变化,所以弹簧测力计的示数也不再变化。由以上分析可知,弹簧测力计的示数会先变小,然后保持不变。如图庚所示的A、B、C、D四个图中,图D符合分析。
23.如图是探究“水的沸腾”的实验装置。
(1)要完成这个实验,安装实验器材时(图甲),应按照 顺序进行(选填“自下而上”或“自上而下),调整铁圈确定高度时 (选填“需要”、“不需要”)点燃酒精灯;
(2)安装好器材开始实验后,小红的读数如图乙所示,其错误之处是:视线没有与温度计中液柱的上表面 。而按丙图改进后可以顺利读数;
(3)小明按照老师要求在烧杯中注入适量的水,用酒精灯加热,直到水烧开。在水沸腾前观察到的是图丁中的 (选填“a”或“b”)图;
(4)有一组同学安装好实验器材后,在烧杯中倒入热水,目的是___________;
A.缩短加热时间 B.减少热量散失 C.提高水的沸点
(5)另外两组同学选用相同的实验装置完成实验,他们分别绘制的温度随时间变化的图像如图戊中a、b所示,由图像可以判断水的沸点为 ℃。由此可知当地的大气压 标准大气压(选填“高于”“低于”或“等于”);
(6)如果操作及实验器材均无问题,两个小组得到图戊a、b两种不同图像的原因可能是水的 不同(选填“初温”或“质量”)。
【答案】(1) 自下而上 需要
(2)上表面相平,读出的温度比真实值偏大
(3)b
(4)A
(5) 97 低于
(6)质量
【详解】(1)[1]酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度,安装实验器材应按照自下而上顺序进行。
[2]按规范要求,调节酒精灯上方摆放着石棉网和烧杯的铁圈的高度时,需要点燃酒精灯。
(2)安装好器材开始实验后,小红的读数如图乙所示,其错误之处是:读数时,视线没有与温度计中液柱的上表面相平,读出的温度比真实值偏大。
(3)水沸腾之前,水下层的温度高于上层的水温,气泡上升过程中,气泡中的水蒸气遇冷液化成水,气泡变小,b符合水沸腾前的现象;水沸腾时,整个容器中水温相同,水内部不停地汽化,产生大量的水蒸气进入气泡,气泡变大,a符合水沸腾时的现象;则在此过程中,下列现象先观察到的是图丁中的b图。
(4)为了节约实验时间,采取的措施有提高水的初温,减少水的质量,用酒精灯的外焰加热等都是可以的,所以,在烧杯中倒入热水,目的是缩短加热时间。故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(5)[1]由图像戊可知,在97℃成为直线,温度不再随时间增加而上升,所以分析图像可知:水的沸点是97℃。
[2]水的沸点与大气压有关,大气压越高水的沸点越高,一个标准大气压下水的沸点是100℃,而实验中水的沸点是97℃,小于100℃,所以,由此可知当地的大气压低于标准大气压。
(6)读图丙可以看出,在相同装置同样加热的情况下,b的升温较慢,其原因应该是b实验所用水的质量多于a实验所用水的质量缘故,即原因可能是水的质量不同。
24.镇江焦山碑林全国闻名,小林为测量其中一块碑石的密度,他找来一块与其材料相同的石块,进行了如下实验。
(1)把天平放在 桌面上,将游码移至标尺左端零刻度线处,发现指针在分度盘上的位置如图乙所示,为使横梁平衡应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节;
(2)如图甲是小林测量时的一个场景,他操作上的错误是: ;
(3)小林将砝码加入托盘后,发现还需添加砝码,便又将的砝码加入托盘,指针静止时位置如图乙,他发现砝码盒中最小砝码只有,小林接下来的操作是:先 ,然后 ,直到天平平衡,小林最终测得石块质量为;
(4)图丙是小林测量石块体积的场景,石块的体积为 ,密度为 ;
(5)[误差分析]以下操作会导致石块密度的测量值偏大的有: (多选,选填字母序号)。
A.测量石块质量时使用的砝码上沾有油污
B.先测石块的体积后测石块的质量
C.石块放入量筒时有部分水溅起附在筒壁上
【答案】(1) 水平 左
(2)用手拿砝码
(3) 取出5g砝码 移动游码
(4) 20 2.7
(5)BC
【详解】(1)[1][2]将天平放在水平桌面上,首先应将游码归零,即把游码放到标尺左端的零刻度线处,横梁静止时,指针位置如图乙,指针偏右,表明右边要重一些,则应将平衡螺母向左端调节。
(2)为了防止砝码受潮后生锈,选取砝码时应使用镊子,图甲的错误是用手直接拿砝码。
(3)[1][2]针静止时位置如图乙,指针偏右,表明右边要重一些,即砝码总质量略大于物体的质量,则应取下最小5g砝码,然后移动游码,直到天平平衡。
(4)[1][2]如图丙,量筒的分度值为2mL,石块的体积为
则石块的密度为
(5)A.测量石块质量时使用的砝码上沾有油污,则测得的质量偏小,根据可知会导致石块密度的测量值偏小,故A不符合题意;
B.先测石块的体积后测石块的质量,石块拿出时附有水,则测得的质量偏大,根据可知会导致石块密度的测量值偏大,故B符合题意;
C.石块放入量筒时有部分水溅起附在筒壁上,测得的体积偏小,根据可知会导致石块密度的测量值偏大,故C符合题意。
故选BC。
25.小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验,实验所用凸透镜的焦距为f=10cm,他把凸透镜固定在光具座上50cm处,调节蜡烛的烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度。
(1)如图甲所示,若此时他们想在实验中能用光屏承接到烛焰的实像,光屏应在 (选填“50cm~60cm”、“60cm~70cm”)范围内移动;
(2)保持凸透镜位置不变,把蜡烛放在30cm刻度线处,调整光屏到透镜的距离,则会在光屏上看到烛焰 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)倒立的像。
(3)为了使光源更加比较稳定,用发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色方格板上替代蜡烛作为光源进行实验。当“F”形光源在35cm刻度处,在光屏上得到清晰的像,应该是图丙中的 (填序号)。
【答案】(1)60cm~70cm
(2)等大
(3)B
【详解】(1)由图可知,物距,则成倒立、缩小的实像。像距满足,即,则光屏的位置应在60cm~70cm处。
(2)保持凸透镜位置不变,把蜡烛放在30cm刻度处,此时物距,所以凸透镜成倒立、等大的实像,像距v=20cm。
(3)当“F”形光源在35cm刻度处,此时物距
即,所以成倒立、放大的实像,成像时左右颠倒,上下相反。
故选B。
26.如图甲所示是小明在探究电流与电阻的关系时所连接的实验电路。
(1)电路中有一根导线连接错误,请你在接错的导线上打上“×”,再用笔画线代替导线,把它改接到正确的位置上。
(2)电路连接检查无误后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,此时实验电路出现的故障可能是定值电阻 (选填“断路”或“短路”)。
(3)将5Ω的定值电阻更换为10Ω时,应向 (选填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变。调节滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应观察 表示数。
(4)小明通过多次实验测得多组数据,并利用这些数据得到如图乙所示的电流I随电阻的倒数变化的图像,由图像可以得到的结论是 。
(5)在实验过程中需要多次更换电阻,操作起来比较麻烦,请你写出一条改进措施: 。
【答案】(1)
(2)短路
(3) 左 电压
(4)当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比
(5)用电阻箱代替定值电阻进行实验
【详解】(1)原电路图中,电流表与电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,电流表应与电阻串联,电压表应并联在电阻两端,如下图所示:
(2)电路连接正确后闭合开关,发现电流表有示数,表明电路为通路,没有断路,可能存在短路,电压表无示数,表明电压表测量范围内可能存在短路,故此时电路中的故障可能是定值电阻短路。
(3)[1][2]实验中,当把5Ω的电阻换成10Ω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,要增大变阻器两端的电压,由分压原理,要增大变阻器的阻值,故应将变阻器滑片向左滑动,使电压表的示数保持不变,眼睛应该观察电压表。
(4)根据如图乙所示的电流I随电阻的倒数变化的图像知,电流与电阻的倒数成正比,即电流与电阻成反比,故可以得到的结论是:电压不变时,通过导体电流与导体的电阻成反比。
(5)由于电阻箱既可以改变电阻的大小,又可以读出接入电路的电阻,故为了减少拆装电路麻烦,可将定值电阻换为电阻箱。
27.【实验名称】探究影响重力势能大小的因素。
【猜想】在探究影响重力势能大小的因素时,某同学提出了如下猜想:
猜想一:重力势能的大小可能与物体的质量有关。
猜想二:重力势能的大小可能与物体所在的高度有关。
猜想三:重力势能的大小可能与物体的运动路径有关。
【证据】他为了验证猜想,准备了如下实验器材:花泥(易产生塑性形变)若干块,刻度尺一把,体积相同、质量为m的小球三个和质量为2m的小球一个。所用实验装置如图甲、乙所示:
为验证猜想,他首先让质量分别为m、2m的小球A、B从距花泥表面高H处由静止下落,测得A、B小球陷入花泥的深度分别为和,如图甲所示;然后让质量为m的小球C从距花泥表面高3H处由静止下落,质量为m的小球D从距花泥表面高3H的光滑弯曲管道上端由静止滑入,最后从管道下端竖直落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计),测得C、D小球陷入花泥的深度均为,且。
【解释】
(1)本实验是通过观察 来判断重力势能大小的;
(2)分析图甲所示的实验现象,可得出结论:当物体的运动路径、 相同时, 越大,重力势能越大;
(3)分析图乙所示的实验现象,发现两个球运动的路径不同,但陷入花泥的深度相同,由此可知物体的重力势能与物体运动的路径 (选填“有关”或“无关”);
(4)比较 两个球,可得出结论:当物体质量相同时,高度越高,物体具有的重力势能越大;
【交流】
(5)本实验中主要采用的实验方法有转换法和 法;
(6)由B、C两个球不能探究重力势能的大小与质量的关系,理由是没有控制 。
【答案】(1)小球陷入花泥中的深度
(2) 高度 质量
(3)无关
(4)A、C
(5)控制变量
(6)下落高度相同
【详解】(1)小球的重力势能难以直接观察,可以观察小球陷入花泥中深度来间接反映,利用了转换法。
(2)[1][2]分析图甲所示的实验现象,两球高度相同,质量不同,质量大的陷入花泥中更深,根据控制变量法,可得出结论:当物体的运动路径、高度相同时,质量越大,重力势能越大。
(3)分析图乙所示的实验现象,质量和高度相同,两个球运动的路径不同,陷入花泥的深度相同,由此可知物体的重力势能与物体运动的路径无关。
(4)根据控制变量法,探究重力势能大小与高度的关系时,应保持质量相同,高度不同,故应选择A、C两球进行实验。
(5)小球的重力势能难以直接观察,可以观察小球陷入花泥中深度来间接反映,利用了转换法,重力势能的大小与质量和高度有关,每次只探究其中一个,另一个保持相同,应用了控制变量法,故本实验中主要采用的实验方法有转换法和控制变量法。
(6)探究重力势能的大小与质量的关系,根据控制变量法,应保持高度相同,质量不同,B、C两个球质量不同,下落高度也不相同,故不能完成探究重力势能的大小与质量的关系实验。
28.如图所示,在“研究气泡的运动速度”实验中。
(1)在长约120cm的玻璃管中注水,注水量为( )
A.满 B.近满
C.大半管 D.半管
(2)气泡开始运动后,记录气泡从O点开始到各段的时间如表格所示。根据表中的数据在图中画出气泡运动的s-t图像;
路程s/cm
0
20
40
60
80
时间t/s
0
4
8
12
16
(3)气泡在运动到30cm处的速度为 m/s;
(4)在测量的这段路程中,气泡的运动可以看成 运动。
【答案】(1)B
(2)
(3)0.05
(4)匀速直线
【详解】(1)为了研究气泡的运动速度,要让气泡能稳定存在,需要将玻璃管注满水,故选A。
(2)根据表中实验数据,在坐标系中描出相应的点,然后连接各点即为气泡运动的s-t图象,如图所示:
(3)由图像可知,气泡在运动到30cm处所用的时间是6s,速度为
(4)由图像可知,路程和时间成正比,所以气泡的运动可以看成是匀速直线运动。
29.某小组同学试图探究物体从斜面顶端由静止下滑到底端时速度的大小v与哪些因素有关。他们猜想v可能与斜面的倾角θ、斜面材料、物体的质量m三个因素有关,于是选用:一长方体木块、100克砝码片(可粘在木块上表面)、两个长度相同材料不同的斜面A和B进行实验。按图所示,将木块平放在斜面顶端,木块由静止下滑,用传感器测得其到达底端时的v。改变相关条件,多次实验,并将实验数据记录在下表中:
实验序号
θ
斜面
m/(克)
v/(厘米/秒)
1
20°
A
200
245
2
20°
A
300
245
3
20°
B
200
153
4
20°
B
300
153
5
25°
A
200
307
6
30°
A
200
358
7
35°
A
200
400
8
40°
A
200
v8
9
45°
A
200
470
① 分析比较表中的数据可得:v与 无关;
② 分析比较实验序号1、5、6、8与9的数据及相关条件,可得出的初步结论是:同一木块,平放在长度相同的斜面顶端由静止下滑, ;
③ 在实验序号8中:v8 cm/s。(选填“大于”、“等于”或“小于”);
④ 完成上述实验后,有同学提出新的猜想:v可能还与物体跟斜面的接触面积有关。为了验证猜想,应选择图中 与(a)进行对比实验 [选填“(b)”、“(c)”或“(d)”],即可得出初步结论。
【答案】 质量 斜面材料相同,θ越大,v越大 大于 (d)
【详解】①[1]比较1、2两次实验数据,其特点为斜面倾角相同,材料相同,物体质量不同,但物体滑到底端时的速度相同,比较3、4两次实验数据也是同样的特点,所以物体滑到斜面底端时的速度与物体质量无关。
②[2]1、5、6、8与9的数据的共同特点为:物体质量相同,斜面材料相同,斜面倾角不同,物体速度不同,而且斜面的倾角越大,物体滑到斜面底端时的速度越大,可得出的初步结论是:同一木块,平放在长度相同的斜面顶端由静止下滑,斜面的倾角越大,物体滑到斜面底端时的速度越大;即斜面材料相同,θ越大,v越大。
③[3]比较1、5、6、8与9的速度值发现,斜面倾角每增加5°时,速度的增加量不是定值,而是越来越小;即
根据这个规律可知
化简得
即在实验序号8中
④[4]要探究速度与接触面积的关系,应使用同一物体,控制斜面材料、斜面倾角一定,改变物体与斜面的接触面积,所以对比(a)、(d)可以完成实验。
30.某同学自制了一个水滴显微镜,探究显微镜的工作原理。实验用品:焦距较大的凸透镜一个,滴管一个,透明塑料盒一个,清水。
(1)小水滴可看作一个焦距很小的 镜,本实验以小水滴作为显微镜的 镜。
(2)若透过小水滴看到一个与原来方向相同的、放大的箭头,在不调整小水滴与箭头的距离的情况下,把小水滴变 (选填“厚”或“薄”),才能观察到与原来方向相反的、放大的箭头。如果透明塑料盒上、下两表面间的距离是12mm,那么最终小水滴的焦距f的范围是 。
(3)如图所示,透过凸透镜去观察小水滴,应使箭头、小水滴、凸透镜在 。要看到箭头更大的像,应将凸透镜向 (选填“上”或“下”)移动。
【答案】(1) 凸透 物
(2) 厚
(3) 同一竖直线上 上
【详解】(1)[1]小水滴可看作凸透镜;
[2]小水滴靠近物体作为显微镜的物镜。
(2)[1]透过小水滴看到一个与原来方向相同的、放大的箭头,说明物距小于一倍焦距,成正立放大虚像,不调整距离,可以使水滴变厚,焦距变小,物距变为一倍到二倍焦距之间,才能成倒立放大实像;
[2]透明塑料盒上、下两表面间的距离是12mm,说明12mm物距在一倍到二倍焦距之间,故焦距。
(3)[1]透过凸透镜去观察小水滴,应使箭头、小水滴、凸透镜在同一竖直线上;
[2]凸透镜成的是虚像,要放大像,就要远离,所以应将凸透镜向上移动。
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中考物理复习(实验题30道)
1.如图所示,小南同学在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,将同一木块依次放在水平木板、毛巾表面上,分别完成了如下实验。
(1)实验中,必须水平拉动木块做 运动;图乙中摩擦力的大小为 N。
(2)比较分析 两次实验,说明滑动摩擦力的大小与作用在物体表面的压力有关。
(3)在进行乙图所示的实验时,改变放在木块上的砝码,通过多次实验得到摩擦力f与作用在物体表面的压力F压的关系图像如图丁所示。由图丁可知,当木块与砝码的总重力为2N时,滑动摩擦力的大小为 N。若当木块与砝码的总重力为4N时,弹簧测力计的读数为2N,此时木块做 (选填“变速”或“匀速”)运动。
2.如图所示,将一只通电的小电铃放在连通于抽气机的玻璃罩内,请回答下列问题:
(1)实验现象:玻璃罩中的小电铃随着玻璃罩内空气的减少,听到的声音逐渐 ;
(2)假设与推理:如果玻璃罩内的空气完全抽出来,将 (选填“能”或“不能”)听到小电铃发出的音乐声;得出结论:声音的传播需要 。
3.如图所示为以O为支点的杠杆,杠杆上相邻刻线间的距离相等,另有钩码若干且每个钩码所受重力均为0.5N。
(1)杠杆在图甲所示的位置保持静止时,杠杆处于 (选填“平衡”或“不平衡”)状态;为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调节;
(2)杠杆水平平衡后,在杠杆上的A点悬挂了4个钩码,如图乙所示,为使杠杆保持水平平衡,可在B点下方挂 个钩码;或在C点竖直 (选填“向上”或“向下”)施力,其大小为 N。
4.如图是“探究物质熔化规律”的实验装置。实验时先将固体物质和温度计分别放入试管内,再将试管放入大烧杯的水中,用酒精灯加热,观察固体的熔化过程。
(1)实验时,组装器材要 (填“自下而上”或“自上而下”),将固体物质和温度计分别放入试管内,再将试管放入大烧杯的水中进行加热固体的好处是 。
(2)如图乙所示为读取温度计示数的方法,正确的是 (填“A”、“B”或“C”)。
(3)该固体熔化的图象如图丙,由图象可知该物质是 (填“晶体”或“非晶体”),BC段该物质处于 态(填“固”或“液”或“固液共存”)。
5.如图所示,在测量小车运动的平均速度实验中,让小车从斜面的A点由静止开始下滑并开始计时,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可算出小车在各段的平均速度。
(1)实验器材:斜面、小车、金属片、刻度尺,还需要的测量工具 ;实验的原理是 (用公式表示)。
(2)图中AB段的距离sAB= cm;测得时间tAB=1.6s则AB段的平均速度vAB= m/s。
(3)实验中斜面坡度较小是为了便于测量 (选填“路程”或“时间);如果小车过了B点才停止计时,则测得的平均速度vAB会偏 (“大”或“小”)。
(4)实验中vAB vBC(选填“>”“<”或“=”)。
6.小明想通过下列实验测量小石块的密度,请帮助他完成实验。
(1)将天平放在水平工作台上,游码移到标尺左端的零刻度线处,观察到指针指在分度盘上的位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使指针对准中央刻度线;
(2)用调好的天平测小石块的质量,天平平衡时,右盘中砝码和游码的位置如图乙所示,则小石块的质量为 g;
(3)如图丙所示,用量筒测出小石块的体积为 cm3;
(4)通过计算,小石块的密度为 g/cm3。
7.在“探究影响浮力大小的因素”实验中,同学们根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:①与物体排开液体的体积有关;②与液体的密度有关:③与物体浸入液体中的深度有关。
(1)为了读数准确,弹簧测力计使用前需要先在竖直方向进行 ;
(2)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。则物体P的重力为 N,其中序号b中物体P所受浮力大小为 N;
(3)分析以a、c、d三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关);
(4)分析 三次实验,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关,当液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力 ;
(5)分析a、d、e三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体密度 ,物体受到的浮力越大;
(6)请你写出能够支持猜想①的一个生活现象: 。
8.为制作弹簧测力计,某物理实验小组对弹簧的伸长与拉力的关系作了探究。下表是他们利用甲、乙两根不同的弹簧做实验时所记录的数据。
弹簧受到的拉力/N
0
1
2
3
4
5
6
甲弹簧的长度/cm
6.0
7.5
9.0
10.5
12.0
13.5
15.0
乙弹簧的长度/cm
6.0
9.0
12.0
15.0
18.0
21.0
24.0
(1)分析表中数据可得:
①在一定条件下,弹簧的伸长与所受的拉力成 比。
②在拉力相同的情况下,甲弹簧的伸长比乙弹簧 (填“大”或“小”)。
(2)如图的A、B两弹簧测力计分别使用了甲、乙两弹簧,它们的外壳相同,刻度线分布情况相同。则量程较大的是 测力计;(填“A”或“B”)
(3)根据表中数据计算,在弹簧的弹性限度内,当拉力为8N时,甲弹簧的长度为 cm。
9.如图所示是“探究影响重力势能大小因素”的实验,装置:由沙子,铁块,铁钉组成(mA=mC<mB,hA=hB<hC),下面是猜想:
猜想一:重力势能大小与物体质量有关
猜想二:重力势能大小与物体所处高度有关
猜想三:重力势能大小与物体密度有关
(1)物体重力势能大小通过 反映;
(2)验证猜想二可选择 两幅图,得出的结论是 ;
(3)实验室还提供了与A,C质量相同的铜块和铝块:通过实验得出的结论是 。
10.用天平测量小石块质量的过程中,操作方法如题图甲所示,其操作不当之处是 。改正错误后,测量的小石块质量如图乙所示,小石块的质量是 g;
11.某小组在“探究并联电路中电压的特点”实验中。
(1)如图甲所示,根据电路图,用笔画线表示导线,将实物连接起来 。
(2)正确连接好电路后,闭合开关,电压表的示数如图乙所示,为 V。
(3)测得灯泡两端电压后,再测得灯泡两端电压和A、B之间的电压,记录数据。接下来的操作应该是 ,其目的是 。
12.在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小刚利用两个相同的木块和一块海绵,进行了如图所示的实验。
(1)实验中小刚是通过观察 来比较压力作用效果的,这种科学探究方法是 。
(2)比较甲、乙两图所示实验,能够得到的结论是:当压力一定时, 越小,压力的作用效果越明显。
(3)若要探究“压力的作用效果与压力大小的关系”,应通过比较图 所示实验。
(4)通过甲、丁两图,小刚得出压力的作用效果与受力面积无关,小刚的结论是错误的,这是因为 。
(5)若将图丙中的海绵换成木板,木块对支持面的压强 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【项目拓展】
(6)公共汽车上都配有逃生锤,遇到紧急情况时,乘客可以用逃生锤打破玻璃逃生,为了更容易打破玻璃,逃生锤外形应选图中的( )(填字母)。
A. B.
C. D.
13.利用图甲的装置探究水沸腾时温度变化的特点。
(1)除温度计外,还需要的测量工具是
(2)实验中某时刻温度计的示数如图甲所示,此时水温是 ℃。
(3)图乙为某小组绘制的温度一时间图像,分析图像可知水沸腾时温度变化的特点是: 。
(4)实验结束后,同学们在交流时,发现各自测出的水的沸点大部分都小于100℃,可能的原因是当地气压 (选填大于、小于或等于)1标准大气压。
14.某实验小组探究凸透镜成像的实验,装置如图:
(1)当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示时,光屏上出现一个清晰的烛焰的像,这个凸透镜的焦距可能是 (填选项字母);
A. B. C. D.
(2)小庆同学把蜡烛向右移动一小段距离,发现光屏上烛焰的像变模糊了。要在光屏上得到烛焰清晰的像,他可以将光屏向 (填“左”或“右”)移动;
(3)完成上述探究后,小庆同学把凸透镜换成一块薄玻璃板,透过玻璃板能看到烛焰正立、 (填“放大”“缩小”或“等大”)的像,把光屏移到像所在的位置,直接观察光屏,光屏上 (填“有”或“没有”)烛焰的像。
15.学习小组在学习凸透镜成像规律时发现,照相机的成像原理(图甲)和眼睛的视物原理(图乙)十分相似,于是学习小组用光具座进行了探究实践。
(1)如图丙所示,点燃蜡烛后光屏上成清晰的像,学习小组将蜡烛向左移动适当距离,光屏上的像变模糊。学习小组发现,向右移动凸透镜或向左移动光屏一段距离,都可以在光屏上再次看到清晰的像,这一特点符合 (选填“照相机”或“眼睛”)的成像特点;
(2)学习小组还发现,当光屏上恰能成清晰的像时,将蜡烛向左移动一段距离,光屏上的像变模糊后,换用焦距合适的凸透镜,也可以在光屏上再次成清晰的像。或在凸透镜前加上合适的 透镜,也可以在光屏上成清晰的像。
16.某兴趣小组在探究“影响物体重力大小的因素”和“判断重力方向”的实验中,进行了如下的实验探究。
(1)在探究物体所受重力大小与物体质量关系时,实验记录如表:
被测物体
物体质量m(kg)
重力G(N)
G与m的比值(N/kg)
物体1
0.1
0.98
9.8
物体2
0.2
1.96
9.8
物体3
0.3
2.94
9.8
(1)①在探究过程中,需要的测量工具有弹簧测力计、 ;
②根据上表中测量的实验数据分析图,其中能正确描述物体所受的重力G与质量m关系的图像是 ;
A. BCD
(2)甲同学在探究重力方向时,实验装置如图所示,操作如下:
将该装置放在水平桌面上后,缓慢改变木板M与桌面的夹角α,会观察到悬线OA的方向 (选填“变化”或“不变”);接下来的操作 ,观察小球下落的方向,从而说明重力的方向总是 ;
(3)小明同学取了质量不同的苹果、小木块、小铁球各一个,并分别测出它们的质量和重力,来探究物体所受重力大小与质量的关系,你认为小明同学的做法 。
A.不合理,因为他没有用同种物质的物体做实验
B.不合理,因为他没有使物体的质量成整数倍变化
C.合理,因为他同样可以得到的物体所受重力大小与质量的关系
D.合理,因为他的操作比甲同学更简便
17.图甲是“测量水平运动物体所受滑动摩擦力”的实验装置图,小宇用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,弹簧测力计的示数如图乙,木块在0~1s做加速运动,在1~3s以速度0.2m/s做匀速直线运动。
(1)在0~1s内木块受到的滑动摩擦力为 N;
(2)在1~3s内,拉力的功率为 W;
(3)3s钟后,物体不受拉力,也不会立即停止运动,是因为物体具有 。
18.如果高压输电线掉落在地上,当人经过这个区域时,两脚之间存在相当高的电压,称做“跨步电压”。这时电流从一条腿流入,另一条腿流出,会发生触电事故,如图甲所示。
为了粗略地探究“跨步电压的大小如何变化”,小明设计了如图乙所示的模拟电路装置进行实验。实验主要步骤如下:
①闭合开关后,小明将连接电压表的两个导线竖直插入沙盘。
②保持DE之间的距离不变,改变EF之间的距离,分别记录对应的电压表示数。
③保持EF之间的距离不变,改变DE之间的距离,分别记录对应的电压表示数。
实验数据如下表所示:
实验序号
DE之间的距离/cm
EF之间的距离/cm
电压表示数/V
1
6
3.5
0.5
2
6
4.5
0.7
3
6
7
1.3
4
7
7
1.2
5
8
7
1.1
(1)实验时,小刚对实验装置提出了疑问:现实生活中的地面大部分情况下是干燥的,为什么这里要用潮湿细沙代替呢?请你帮忙解答小刚的疑问: 。
(2)图乙的实验中,EF模拟的是图甲中 (选填“AB”或“BC”)之间的距离。
(3)分析实验数据可知,两脚间的距离一定时,人一只脚与高压线落地点的距离 (选填“越小”或“越大”),跨步电压越大。
(4)实验结束后,同学们进行交流:如果某天发现周围有高压线掉落在了地面上,为了安全撤离,小明认为应快速跑步远离掉落的高压线,小刚认为应该并拢双脚跳着远离掉落的高压线。结合上表中的实验数据,你认为 的说法正确,理由是 。
19.在学习了有关分子的知识后,小明提出了一个问题:分子这么多又这么小,分子之间有没有间隙呢?于是,他做了如图所示的实验。
(1)观察实验过程及实验现象,可得出的结论是 ;
(2)在此基础上,小明又进一步思考:分子间的距离与温度有什么关系呢?于是,他又做了下面的实验。用水、食用油、熔化的蜡烛、洗发精分别装满四个相同的小玻璃杯并放进冰箱的冷冻室,待它们全部凝固后取出,观察体积的变化。结果发现,只有水结冰后表面向外鼓出来,其余液体降温后,表面都向内凹。
由此可知,水结冰后体积变 ,说明降温后分子间的距离变 ;其余液体降温后体积变 ,说明降温后分子间的距离变 ;
(3)在物理学中,有时需要研究看不见的或不明显的物质现象,这时就必须将研究方向转移到该物质产生的各种可见的效应上,这种研究方法叫作转换法。在前面的物理学习中,我们已经用过该方法,请举一例: 。
20.丹麦科学家奥斯特发现电流的周围存在磁场(如图甲所示),法国科学家安培发现两根平行导线通电后有图乙所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况)。
(1)如图甲所示,通电前静止的小磁针指南北方向。在小磁针上方拉一根直导线,通电时小磁针会发生明显偏转,直导线所在的方向应为 (选填“东西方向”“南北方向”或“任意方向”)。
(2)图乙所示的实验表明平行通电导线之间有力的作用,且两根导线相互 (选填“吸引”或“排斥”)。
(3)如图丙所示,把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来,使它的下端刚好跟杯里的水银(水银能导电)面相接触。开关S闭合后,将看到的现象是( )(填字母)。
A.弹簧向上收缩 B.弹簧被拉长
C.弹簧上下跳动 D.弹簧仍静止不动
21.实验小组的同学在实验室探究“通电螺线管外部磁场的方向”。
(1)首先探究“通电螺线管外部的磁场与哪种磁体的磁场相似”,在螺线管的两端各放一个小磁针,并在硬纸板上均匀地撒满细铁屑,闭合开关通电后,观察小磁针的指向,然后 (填实验操作),观察铁屑的排列情况,如图甲所示。
(2)在螺线管的两端放上小磁针用来显示 的方向,其中小磁针N极的方向就是该点的 方向。
(3)去掉铁屑,增加小磁针的数量,接通电源后,小磁针的指向如图乙所示,再将电源的正、负极对调,小磁针的指向如图丙所示,说明通电螺线管周围的磁场方向与 方向有关。
(4)要探究“通电螺线管的磁场强弱与电流大小是否有关”,应在图甲装置所在的电路中串联一个 (填电学实验仪器名称)。
(5)在制造精密仪器时,所用的电阻常常采用如图丁所示的双线绕法。把电阻丝从螺线管一端绕到另一端,再从另一端绕回来。请你从电磁学的角度分析,这样缠绕电阻丝的目的是 。
22.如图所示,是探究“浮力的大小跟哪些因素有关”实验和实验过程中弹簧测力计的示数。则:
(1)如图乙、丙、丁、戊四种情况,图 中金属块所受到的浮力最小;
(2)分析 两图可知,浮力大小跟液体密度有关;
(3)分析丙、丁两图实验数据可得: ;
(4)为了研究“浮力的大小可能与物体的形状有关”,小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图己所示的实验,由此小明得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,小宁认为这结论不可靠,主要原因是 ;
(5)如图庚所示ABCD四图中能正确反映弹簧测力计示数F和金属块下表面在水中的深度h关系的图像是 (金属块未接触容器底)。
23.如图是探究“水的沸腾”的实验装置。
(1)要完成这个实验,安装实验器材时(图甲),应按照 顺序进行(选填“自下而上”或“自上而下),调整铁圈确定高度时 (选填“需要”、“不需要”)点燃酒精灯;
(2)安装好器材开始实验后,小红的读数如图乙所示,其错误之处是:视线没有与温度计中液柱的上表面 。而按丙图改进后可以顺利读数;
(3)小明按照老师要求在烧杯中注入适量的水,用酒精灯加热,直到水烧开。在水沸腾前观察到的是图丁中的 (选填“a”或“b”)图;
(4)有一组同学安装好实验器材后,在烧杯中倒入热水,目的是___________;
A.缩短加热时间 B.减少热量散失 C.提高水的沸点
(5)另外两组同学选用相同的实验装置完成实验,他们分别绘制的温度随时间变化的图像如图戊中a、b所示,由图像可以判断水的沸点为 ℃。由此可知当地的大气压 标准大气压(选填“高于”“低于”或“等于”);
(6)如果操作及实验器材均无问题,两个小组得到图戊a、b两种不同图像的原因可能是水的 不同(选填“初温”或“质量”)。
24.镇江焦山碑林全国闻名,小林为测量其中一块碑石的密度,他找来一块与其材料相同的石块,进行了如下实验。
(1)把天平放在 桌面上,将游码移至标尺左端零刻度线处,发现指针在分度盘上的位置如图乙所示,为使横梁平衡应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节;
(2)如图甲是小林测量时的一个场景,他操作上的错误是: ;
(3)小林将砝码加入托盘后,发现还需添加砝码,便又将的砝码加入托盘,指针静止时位置如图乙,他发现砝码盒中最小砝码只有,小林接下来的操作是:先 ,然后 ,直到天平平衡,小林最终测得石块质量为;
(4)图丙是小林测量石块体积的场景,石块的体积为 ,密度为 ;
(5)[误差分析]以下操作会导致石块密度的测量值偏大的有: (多选,选填字母序号)。
A.测量石块质量时使用的砝码上沾有油污
B.先测石块的体积后测石块的质量
C.石块放入量筒时有部分水溅起附在筒壁上
25.小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验,实验所用凸透镜的焦距为f=10cm,他把凸透镜固定在光具座上50cm处,调节蜡烛的烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度。
(1)如图甲所示,若此时他们想在实验中能用光屏承接到烛焰的实像,光屏应在 (选填“50cm~60cm”、“60cm~70cm”)范围内移动;
(2)保持凸透镜位置不变,把蜡烛放在30cm刻度线处,调整光屏到透镜的距离,则会在光屏上看到烛焰 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)倒立的像。
(3)为了使光源更加比较稳定,用发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色方格板上替代蜡烛作为光源进行实验。当“F”形光源在35cm刻度处,在光屏上得到清晰的像,应该是图丙中的 (填序号)。
26.如图甲所示是小明在探究电流与电阻的关系时所连接的实验电路。
(1)电路中有一根导线连接错误,请你在接错的导线上打上“×”,再用笔画线代替导线,把它改接到正确的位置上。
(2)电路连接检查无误后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,此时实验电路出现的故障可能是定值电阻 (选填“断路”或“短路”)。
(3)将5Ω的定值电阻更换为10Ω时,应向 (选填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变。调节滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应观察 表示数。
(4)小明通过多次实验测得多组数据,并利用这些数据得到如图乙所示的电流I随电阻的倒数变化的图像,由图像可以得到的结论是 。
(5)在实验过程中需要多次更换电阻,操作起来比较麻烦,请你写出一条改进措施: 。
27.【实验名称】探究影响重力势能大小的因素。
【猜想】在探究影响重力势能大小的因素时,某同学提出了如下猜想:
猜想一:重力势能的大小可能与物体的质量有关。
猜想二:重力势能的大小可能与物体所在的高度有关。
猜想三:重力势能的大小可能与物体的运动路径有关。
【证据】他为了验证猜想,准备了如下实验器材:花泥(易产生塑性形变)若干块,刻度尺一把,体积相同、质量为m的小球三个和质量为2m的小球一个。所用实验装置如图甲、乙所示:
为验证猜想,他首先让质量分别为m、2m的小球A、B从距花泥表面高H处由静止下落,测得A、B小球陷入花泥的深度分别为和,如图甲所示;然后让质量为m的小球C从距花泥表面高3H处由静止下落,质量为m的小球D从距花泥表面高3H的光滑弯曲管道上端由静止滑入,最后从管道下端竖直落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计),测得C、D小球陷入花泥的深度均为,且。
【解释】
(1)本实验是通过观察 来判断重力势能大小的;
(2)分析图甲所示的实验现象,可得出结论:当物体的运动路径、 相同时, 越大,重力势能越大;
(3)分析图乙所示的实验现象,发现两个球运动的路径不同,但陷入花泥的深度相同,由此可知物体的重力势能与物体运动的路径 (选填“有关”或“无关”);
(4)比较 两个球,可得出结论:当物体质量相同时,高度越高,物体具有的重力势能越大;
【交流】
(5)本实验中主要采用的实验方法有转换法和 法;
(6)由B、C两个球不能探究重力势能的大小与质量的关系,理由是没有控制 。
28.如图所示,在“研究气泡的运动速度”实验中。
(1)在长约120cm的玻璃管中注水,注水量为( )
A.满 B.近满
C.大半管 D.半管
(2)气泡开始运动后,记录气泡从O点开始到各段的时间如表格所示。根据表中的数据在图中画出气泡运动的s-t图像;
路程s/cm
0
20
40
60
80
时间t/s
0
4
8
12
16
(3)气泡在运动到30cm处的速度为 m/s;
(4)在测量的这段路程中,气泡的运动可以看成 运动。
29.某小组同学试图探究物体从斜面顶端由静止下滑到底端时速度的大小v与哪些因素有关。他们猜想v可能与斜面的倾角θ、斜面材料、物体的质量m三个因素有关,于是选用:一长方体木块、100克砝码片(可粘在木块上表面)、两个长度相同材料不同的斜面A和B进行实验。按图所示,将木块平放在斜面顶端,木块由静止下滑,用传感器测得其到达底端时的v。改变相关条件,多次实验,并将实验数据记录在下表中:
实验序号
θ
斜面
m/(克)
v/(厘米/秒)
1
20°
A
200
245
2
20°
A
300
245
3
20°
B
200
153
4
20°
B
300
153
5
25°
A
200
307
6
30°
A
200
358
7
35°
A
200
400
8
40°
A
200
v8
9
45°
A
200
470
① 分析比较表中的数据可得:v与 无关;
② 分析比较实验序号1、5、6、8与9的数据及相关条件,可得出的初步结论是:同一木块,平放在长度相同的斜面顶端由静止下滑, ;
③ 在实验序号8中:v8 cm/s。(选填“大于”、“等于”或“小于”);
④ 完成上述实验后,有同学提出新的猜想:v可能还与物体跟斜面的接触面积有关。为了验证猜想,应选择图中 与(a)进行对比实验 [选填“(b)”、“(c)”或“(d)”],即可得出初步结论。
30.某同学自制了一个水滴显微镜,探究显微镜的工作原理。实验用品:焦距较大的凸透镜一个,滴管一个,透明塑料盒一个,清水。
(1)小水滴可看作一个焦距很小的 镜,本实验以小水滴作为显微镜的 镜。
(2)若透过小水滴看到一个与原来方向相同的、放大的箭头,在不调整小水滴与箭头的距离的情况下,把小水滴变 (选填“厚”或“薄”),才能观察到与原来方向相反的、放大的箭头。如果透明塑料盒上、下两表面间的距离是12mm,那么最终小水滴的焦距f的范围是 。
(3)如图所示,透过凸透镜去观察小水滴,应使箭头、小水滴、凸透镜在 。要看到箭头更大的像,应将凸透镜向 (选填“上”或“下”)移动。
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