内容正文:
题型三
实验与探究题
一、力学实验(近5年必考)
翠
实验1测量物体运动的速度(2023.20)
鴨
1.某同学自制了两个相同的“滴水计时器”(已知滴水器每秒滴下2滴
水)。他把滴水计时器分别固定在甲、乙两辆玩具车上,如图1所示。
并把玩具车放置在带有刻度线的水平木板上,用来测量玩具车运动
的速度。释放玩具车后,它们运动过程中的水滴在木板上的位置如
图2所示。则:
水
水
一甲车
-乙车
滴水针头L
滴水针头。
图1
甲车。
如
乙车4
木板
mi中mmi中mpmmihpmumppmpumppmpihpmp
0cml 2
3456
789101112
图2
帅
第1题图
(1)此过程,甲车相对于乙车是
(选填“运动”或“静止”)的,
理由是
0
(2)该同学根据图中的数据判断出乙车做
(选填“匀速”或
“变速”)直线运动。
(3)乙车在从A运动到C用时
s,此过程乙车平均速度大小
为
m/s。
实验2测量固体和液体的密度(2025.19;2021.19)
2.小明爸爸参加马拉松比赛获得了一枚奖牌,小明想知道该奖牌的密
度,进行了如下的测量。已知水的密度为1.0×103kg/m3。
拟
100g20g
标记
标记
55
394g
280g
①
乙
第2题图
(1)首先将天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端零刻度线处,
此时指针偏向分度盘中央刻度线的右侧,应向
(选填“左”
茶
或“右”)调节平衡螺母,使横梁在水平位置平衡。
(2)将奖牌放在左盘,再正确调节天平,使之再次平衡,此时砝码和游
码如图甲所示,则奖牌的质量为
(3)小明又进行了如图乙所示的①②步骤:
①将奖牌浸没在水中,测得杯子、水和奖牌总质量为394g。在水面
到达的位置做上标记,然后取出奖牌。
②向杯中缓慢加水,让水面上升至标记处,测得此时杯子和水的总质
量为280g。
根据上述实验数据可测得奖牌的密度p=
g/cm3。小明发现
在奖牌取出时带出了部分水,则以上步骤所测得的奖牌密度值
(选填“>”“=”或“<”)真实值。
实验3探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
3.为探究相互接触的两物体相对运
动时摩擦力大小的影响因素,小科
设计的装置示意图如图。木板左
端用细线与电动机(可调速)相
电动机
物块
(Q
连,物块右端用细线绕过定滑轮与
777777大7777
竖直悬挂的弹簧测力计相连。启
水平桌面
木板
动电动机拉动木板,测量物块受到
第3题图
的摩擦力大小。请回答:
(1)装置中定滑轮的作用:
(2)实验中观察到物块的两种状态见下表,要测量物块受到的摩擦
力,应在状态
(选填“1”或“2”)时读取并记录弹簧测力计
示数。
物块状态
物块相对木板
物块相对桌面
状态1
静止
运动
状态2
运动
静止
(3)保持接触面粗糙程度等条件不变,分别改变物块对木板的压力大
小和木板的速度大小,进行实验测量,物块受到的摩擦力大小列于下
表。分析下表,可得结论:
物块上钩码个数
摩擦力/N
实验序号
(钩码质量均相同)》
木板运动较慢
木板运动较快
1
0
0.5
0.5
2
2
0.8
0.8
3
4
1.1
1.1
(4)继续探究物块受到的摩擦力与接触面粗糙程度的关系,可在
(选填“木板上表面”或“水平桌面上”)铺上棉布等不
同材料来改变接触面粗糙程度。
实验4探究液体压强与哪些因素有关
4.小明在探究液体压强与哪些因素有关的实验中,在U形管接头处加
装了一个“三通接头”,如图甲所示。
第4题图
(1)U形管与探头连接时,阀门K应处于
(选填“打开”或
“关闭”)状态,以确保U形管内的水面相平;组装完成后,按压探头
的橡皮膜到一定程度,U形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说
明装置
(选填“漏气”或“不漏气”)。
(2)小明分别将探头放入水中h、h2深度处,如图乙、丙所示,比较U
形管中液面高度差,得出同种液体压强随
的增加而增大。
新疆物理题型三实验与探究题
(3)为测量图丁中的液体密度,设计了如图戊
△h
的实验装置。内外两个容器紧密黏合在一起,
液体
内部小容器的底部为一张弹性很好的橡皮膜。
橡皮膜
在内部容器内装入适量待测液体,在外部容器
清水
内装入水,直到橡皮膜变平,测出待测液体深度
第4题图戊
h以及清水与待测液体的液面高度差△h,请你写出液体的密度表达
式
(用含有h、△h和p水的式子表示)。
实验5探究浮力大小与哪些因素有关(2022.19)
5.小明利用如图甲所示的装置“探究浮力的大小跟哪些因素有关”。用
弹簧测力计提着体积为V的柱状物体将其缓慢浸入水中,观察并记
录物体浸入水中的体积和对应弹簧测力计的示数,将数据填入下表
(水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
实验次数
1
2
3
5
6
物体浸入水中的体积V漫浸
0
0.2V
0.4V
0.6V
0.8V
小
弹簧测力计的示数F/N
4.8
4.6
4.4
4.2
4.0
3.8
FN
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2出
A
0.2V0.4V0.6V0.8VV
V
乙
第5题图1
(1)物体浸没后,继续缓慢向下运动,观察到弹簧测力计的示数不变,
则说明浸没时物体所受浮力的大小与浸没的深度
(选填“有
关”或“无关”)。
(2)小明根据实验数据及图1乙图像,初步得出结论:物体所受浮力
的大小与它浸入水中的体积成
。由此可知,当弹簧测力计
的示数为4.3N时,物体浸入水中的体积为
cm3。
(3)请根据表格信息,计算小明在实验中使用的柱状物体的密度为
kg/m3。
(4)小明接着进行了如下操作:
①在圆柱形容器中装有适量的水,将另一平底烧杯放入圆柱形容器
的水中,烧杯静止时容器中水的深度H1为12cm,如图2甲所示。
第5题图2
②将待测金属块吊在烧杯底部(金属块未触底),测量出烧杯静止时露出
水面的高度h,为6cm,容器中水的深度H2为18cm,如图2乙所示。
③将金属块放在烧杯中,烧杯静止时露出水面的高度h2为2cm,如图
2丙所示。已知圆柱形容器底面积为烧杯底面积的3倍,则金属块的
密度为
kg/m3。
实验6探究杠杆的平衡条件(2024.20)
(3)排除故障后闭合开关,移动滑片P,小军同学进行多次实验,根据
6.(2024泸州)在某届泸州市青少年科技创新大赛中,小明制作的“杆
数据绘制了电阻R的I-U图像(乙图中的图线α),根据乙图中的图
秤液体密度计”如图甲所示,选取了一根质量不计的硬质轻杆,P为
线α可得出结论是:导体中电流与导体两端电压成
,本实验
提挂点,P点的左侧端点A处悬挂透明塑料杯,右侧悬挂秤砣,不计
中所用的电阻的阻值是
D
细线质量。将相同体积不同密度的待测液体加入杯中,根据杠杆平
(4)而另一组同学使用小灯泡代替R,多次正确实验后依据实验数据
衡条件可知,杠杆平衡时,秤砣悬挂点到P点的距离与待测液体的密
描绘出1-U图像如乙图中图线b,其原因是
度成一次函数关系,即可在杠杆上均匀标出刻度线来测量液体密度。
其制作与测量过程中进行了如下操作:
8.小明为了“探究电流与电阻的关系”,设计了如图甲所示的实验电路,
实验器材:电压恒为4.5V的电源,电流表、电压表各一只,一个开
TTTTTTTTTTTTTTT
关,阻值分别为52、102、152、202及252的定值电阻各一个、滑
自秤砣
0 g/cm
100m
动变阻器和导线若干。
甲
↑IIA
丙
0.5
第6题图
0.4
0.3
(1)距离左端点A处10cm的位置制作提挂点P;用天平称得空塑料
0.2
杯质量如图乙所示,则空塑料杯质量为
g;右侧秤砣采用
0.1
R/2
051015202530
50g钩码拴上细线制成。
甲
U
(2)将空塑料杯悬挂在A点,调节右侧秤砣细线位置,使杠杆在水平
位置平衡,此时细线位置处标记为“0g/cm3”,此刻度线到提挂点P
第8题图
(1)连接电路时,应让开关处于
状态。
距离为
cmo
(3)将100mL密度为1g/cm3的水倒入塑料杯中,在液面处作标记,
(2)小明将102的电阻接入电路,闭合开关,调节滑片P至适当位
调节秤砣细线位置使杠杆再次在水平位置平衡,并在此时秤砣细线
置。读出电压表示数为2.5V,此时变阻器连入电路的阻值为R,更
位置处标记为“1”,此刻度线到提挂点P的距离为
cm;将“0”到
换为20Ω的电阻。闭合开关后,在原来滑片位置基础上,接下来他
“1”刻度线之间均分10等份,则该密度计的分度值为
gcm3;按
应向
(选填“A”或“B”)端移动滑片P至适当位置,使电压仍为
该分度值在杠杆上均匀画出刻度线,即杆秤密度计制作完成。
2.5V,此时滑动变阻器连人电路的阻值为R2,则R:R2=
0
(4)用制作好的密度计测量某一液体密度时,将100mL的液体倒
(3)为了完成该实验探究,小明所选滑动变阻器的最大阻值应不小于
入空塑料杯中,秤砣细线位置如图丙所示,则待测液体密度为
g/cm。
(4)小明完成了多组实验,利用收集到的数据,作出了如图乙所示的
二、电学实验(5年4考)
电流1随电阻R变化的关系图像,分析图像得出结论:电压一定时,
电流与电阻
实验7探究电流与电压、电阻的关系
7.小军同学为了探究“导体中电流与导体两端电压的关系”,连接了如
实验8)用电流表和电压表测量电阻(5年4考)
图甲所示的电路(电源电压恒定为3V)。
9.宁宁准备用“伏安法”测量一个未知电阻R的阻值,他设计了如图甲
所示的电路图,并在实验室找到了以下器材:电压恒定不变的电源、
0.3
开关、滑动变阻器R、电压表和电流表各一个、导线若干。
0.2
0
3U/
第7题图
(1)在开关S闭合前,一定要把滑动变阻器的滑片P移到最
(选填“左”或“右”)端,然后观察电压表的示数,再把滑片P移到适
第9题图
当的位置。
(1)闭合开关前,宁宁发现有两根导线连接错误,请在图乙中错误的
(2)正确连接电路并闭合开关后,电流表无示数,电压表示数为3V,
导线上画“×”,并用笔画线代替导线把电路连接正确。
发生该现象的原因是
(选填“R断路”“R短路”或“滑动变
(2)正确连接电路后,宁宁根据测得的实验数据绘制未知电阻的U-1
阻器断路”)。
图像过图丙中的α、b、c三点,绘制完毕后,宁宁发现实验过程中没有
新疆物理题型三实验与探究题
将电压表调零,于是将电压表调零后重做试验,再次绘制的图像过图
丙中的A、B、C三点。分析图像可知,未知电阻R的阻值为
2;
断开开关,电压表未调零时指针所指的刻度值是
V。
↑U/V
3.0
2.5
2.0
1.0
a Rb
0.5
00.102030.4050.61/A
内
第9题图
学
(3)宁宁在电压表损坏的情况下,又设计了如图丁所示的电路;来测
量未知电阻R的阻值。请你将下列实验步骤补充完整。(滑动变阻
器的最大阻值为R。,电源电压未知且不变)
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到α端,记录电流表的示数
为I1;
②
,记录电流表的示数为12;
③待测电阻R的表达式:R=
0
10.小华在实验室中测量铅笔芯的电阻大小。测量电路如图甲所示,电
源电压为4.5V。
UN
④
铅笔芯
4.5V电源R
00.20.40.60.81.0I/A
②
丙
第10题图
(1)请按照图甲的电路图将图乙的实物图连接完整。
(2)将滑动变阻器滑片从初始位置移动到另一端,逐次记录电压表示数
U和电流表示数I,完成后作出U-I图像,如图丙所示。由图像可知,铅
笔芯的阻值为
2,滑动变阻器的最大阻值为
e
(3)小华想用实验室一只刻度线清晰,但所标数字模糊不清的电流
评
表A,,制作一个可直接测定值电阻的仪器,他设计的电路如图丁所
示,电路中电源电压U恒定且未知,操作如下:
①在α、b接线柱间接入导线,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,直到
电流表指针指到最大刻度;
②保持滑片位置不变,ab间改接入10Ω的定值
A
待
电阻,此时电流表指针偏转到最大刻度的处:
U
h测
电
阻
③取下ab间的定值电阻,接人待测电阻,电流
R
表指针偏转到最大刻度的处,可知待测电阻
第10题图丁
的大小为
2;
④在电流表表盘刻度线处标相应的电阻值,则电阻值分布是
(选填“均匀”或“不均匀”)的。9.如答图所示
10.如答图所示
第9题答图
第10题答图
11.如答图所示
第11题答图
12.如答图所示
第12题答图
13.如答图所示
14.如答图所示
(N)
N)
(+)电源
第13题答图
第14题答图
15.如答图所示
16.如答图所示
阶
分
卷
第15题答图
第16题答图
17.如答图所示
第17题答图
18.如答图所示
①
第18题答图
28
新疆物理
19.如答图所示
氖管发光
(中性)线
(相)线
第19题答图
20.如答图所示
相线
中性线
L2
第20题答图
21.如答图所示
0.4
0.3
0.2
0.1
00.050.10.150.2
R/Ω
第21题答图
题型三实验与探究题
1.(1)运动甲车与乙车之间的位置不断变化
(2)变速(3)1.50.04
2.(1)左(2)144(3)4.8=
3.(1)改变力的方向(2)2(3)在接触面粗糙程度
等条件不变时,在测定范围内,压力越大,摩擦力也
越大:摩擦力大小与相对运动速度大小无关
(4)木板上表面
4.(1)打开不漏气(2)液体深度
(3)(h+h)px
h
5.(1)无关(2)正比50(3)4.8×103
(4)③4.5×103
6.(1)25(2)5(3)250.1(4)0.8
7.(1)右(2)R断路(3)正比5(4)小灯泡电
阻随温度的变化而变化
8.(1)断开(2)A1:2(3)202(4)成反比
9.(1)如答图所示(2)50.5(3)②将滑动变阻
器的滑片P移到b端③,
第9题答图
参考答案
10.(1)如答图所示(2)510
(3)③15④不均匀
铅笔芯
✉
第10题答图
题型四压强、浮力综合分析与计算
类型一翻转、切割、叠加模型中的压强分析与计算
1.D
2.解:(1)由题知F甲=p甲S甲=1000Pa×0.2m2=200N
甲的重力G甲=F甲=200N
甲的质量m=
里=200N=20kg
g10 N/kg
(2)由p=pgh可知,
翻转前P甲=P甲gh1,Pz=Pzh2
翻转后P甲′=P甲gh1',Pz'=p2gh2'
由题意可知,甲的长、宽、高之比与乙的长、宽、高之
h,h2'
比相等,即=
则有卑=P2
有pmp2
因pm'=pz',结合表格中数据得0O0Pa=。P2'
P2'9000Pa
解得pz'=3000Pa,即翻转后乙物块对地面的压强
为3000Pa
(3)由题意可知,甲翻转后高度与乙翻转前的高度
之比为2:1,P甲'=Pz'=3000Pa,
则'_P甲8h,'-P甲2h-3000Pa
Pz Pz gh2 Pz.ghz 9000 Pa
解得p甲pz=1:6
3.A
2 kg
4.解:1)乙的密度:pz=V2=0.8x109m=2.58
103kg/m3
(2)甲对地面的压力:F甲=G甲=m甲g=2kg×
10N/kg=20N
_F里-20N
甲对地面的压强:P年-S号4x10m=500Pa
(3)在甲、乙的上部沿水平方向分别切去△m甲和
△mz,再将切去部分互叠在对方剩余部分的上方
后,甲、乙对水平地面的压强相等,即P甲'=Pz',所
以5'E2
S甲Sz
即(mp-△mm+△mz)8_(mz-△+△mp)80,
SZ.
把m甲=mz=2kg和S甲=1.5Sz代入①式可得:
2kg-△m+△mz_2kg-△mz+△m里,整理可得:
1.5Sz
新疆物理
△mz-△m甲=0.4kg,则△mz>△m甲
5.C
6.解:(1)因为p甲pz=3:5,甲的密度为0.6g/cm,
所以乙的密度:pz=1.0g/cm
由题意可得,乙的宽度bz=10cm,
乙的底面积:Sz=azbz=20cm×10cm=200cm
则乙的体积:Vz=Szhz=200cm2×12cm=2400cm
由p=g可得,乙的质量:m2=p2V2=1.0g/cm×
2400cm3=2400g=2.4kg
(2)甲的底面积:S甲=a甲b甲=10cm×10cm=100cm2
甲的体积:V年=S甲h甲=100cm2×15cm=1500cm
由p=罗可得,甲的质量:m单=p甲V=0.6g/cm×
1500cm3=900g=0.9kg
甲的重力:G甲=m甲g=0.9kg×10N/kg=9N
乙的重力:Gz=mzg=2.4kg×10N/kg=24N
现将甲物块叠放在乙物块上方,对地面的压力:
F=G总=G甲+Gz=9N+24N=33N
乙物块对水平地面的压强:p=
F
33N
2200×10+m=
1650Pa
(3)甲放在水平地面上,甲对地面的压强:
9N
Pw=100x10m=900 Pa
乙放在水平地面上,乙对地面的压强:
24N
进
p2三s2=3=200×10m2=1200pa
阶
如果从两长方体正中间水平或竖直方向打通一个
提
横截面积大小相同的圆柱形的小孔后,使其剩余部
分
分对水平面压强相等,由于甲对水平地面的压强小
卷
于乙对水平地面的压强,故甲竖直打通后甲对地面
的压强保持900Pa不变,乙水平打通,乙对水平地
面的压力减小,受力面积不变,乙对地面的压强减
小为900Pa,所以第二种方案是可行的。
甲的底面是正方形,边长是10cm,截取最大的圆的
半径是r=5cm,则截取最大圆的面积S=2=
3.14×(5cm)2=78.5cm2。
则乙水平打孔后乙对水平地面的压强为900Pa,受
力面积是Sz=200cm2=0.02m2,
根据压强公式得,乙对水平地面的压力:Fz'=pz
Sz=900Pa×0.02m2=18N
则乙剩余的重力:Gz'=Fz'=18N
则乙剩余的质量:mz'=
z=18N=1.8kg
g 10 N/kg
则乙打掉的质量:△m=mz-mz'=2.4kg-1.8kg=
0.6kg=600g
则乙打掉的体积:AV=Am=,600g=600cm
Pz 1.0 g/cm
参考答案
29