内容正文:
中考冲刺(实验题30道)
1.如图甲所示,小明在“探究平面镜成像特点”的实验中,实验器材有:带底座的玻璃板、带底座的平面镜、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺,两支外形相同的蜡烛A和B。
(1)为了保证实验效果应选择_________(选填“平面镜”或“玻璃板”),主要是为了便于确定虚像的位置。
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的_________(选填“前方”或“后方”)观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。此时将光屏放在蜡烛B的位置上,发现光屏上。_________(填“能”或“不能”)承接到蜡烛A的像。
(3)如图乙,为了让左侧的同学也能够看清蜡烛A的像,小明只将玻璃板向左平移,则蜡烛A的像的位置_________(填“向右移动”“向左移动”或“不变”)。
【答案】 玻璃板 前方 不能 不变
【详解】(1)[1]透明的玻璃板,可以观察到玻璃板的另一侧,即在观察到A蜡烛像的同时,也能观察到蜡烛B,便于确定像的位置。
(2)[3][4]平面镜所成的像是点燃的蜡烛发出的光经过平面镜反射而形成的虚像,人眼需要在反射光线的传播路径上,因此人眼需要在点燃蜡烛的同侧,即玻璃板前侧。虚像是光的反向延长线会聚而成,不能用光屏承接。
(3)[4] 为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像,小英只将玻璃板向右平移,在向右移动的过程中,物像到平面镜的距离相等,所以蜡烛像的位置不变。
2.在探究“平面镜成像特点”的实验中,小芳所在的实验小组的同学们选取一块薄平板玻璃、两根完全相同的蜡烛A和B、刻度尺、白纸、火柴等器材进行实验,如图甲所示。
(1)小芳同学将蜡烛A竖直放在水平桌面的白纸上,点燃蜡烛A,她惊奇的观察发现:平板玻璃中蜡烛A的像偏高且倾斜。你认为在图乙所示的1、2、3三幅图中,______图是产生以上实验现象的原因。
(2)器材调整正常后,若蜡烛A的像B距离平板玻璃的距离为12cm,则蜡烛A与蜡烛A的像B相距______ cm。
【答案】(1)2
(2)24
【详解】(1)在探究平面镜成像特点实验中,像与物关于平面镜对称。当蜡烛A竖直放置,若平板玻璃没有垂直于桌面,像就会偏高或偏低。在图乙的1、2、3三幅图中,2图中玻璃板倾斜,会导致蜡烛A的像偏高且倾斜,因为此时蜡烛A关于倾斜的玻璃板所成的像会在较高位置且倾斜,所以产生以上实验现象的原因是2图。
(2)平面镜成的像与物到镜面的距离相等,器材调整后,若蜡烛A的像B距离平板玻璃距离为12cm,则像与镜面的距离也为12cm,则蜡烛A与蜡烛A的像B相距 24cm。
3.利用图示装置“探究平面镜成像特点”。
(1)这两支蜡烛必须___________;
(2)在实验中用透明的玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃透明的特点,便于___________;
(3)小明经过三次实验,记录的像A'、B'、C'与物A、B、C对应的位置如图乙所示。为了得到更多的实验结论,接下来小明应该进行的操作是___________。
【答案】 等大 确定像的位置 连接三次像、物对应点,测量它们分别到玻璃板的距离
【详解】(1)[1]根据平面镜成像特点:物像等大,所选的两支蜡烛必须等大。
(2)[2]为了确定像的位置,让蜡烛M的像和蜡烛N重合,既能观察到M蜡烛像的同时,也能观察到N蜡烛,实验中要使用透明的玻璃板。
(3)[3]连接对应的像点和物点,判断连线是否和镜面垂直;测出像点和物点到玻璃板的距离进行比较。
4.利用图甲中的器材探究导体A、B中“电流与两端电压的关系”,其中电源电压可调。
(1)多次改变导体A两端的电压,并记录对应的电流值。换用导体B重复上述实验,根据实验数据绘制图像如图乙所示。分析图像发现同一导体两端的电压与通过电流的比值是__________的。因此将这个比值定义为导体的_______________。
(2)再用上述器材研究导体中“电流与电阻的关系” ,保持电源电压不变,为了精确控制导体两端的电压,于是串联接入滑动变阻器进行实验。
①电路中接入15Ω的电阻,使电阻两端电压达到某一固定值,测出电流;
②将15Ω的电阻替换为导体B,要使B两端电压达到固定值,变阻器接入的阻值应比前一次实验_______;
③将导体B替换为A再次进行实验。
三次实验数据如表所示,交流时小欣发现第③次实验数据有误,这是由于接入A后忘记调节变阻器,滑片仍在第②次实验的位置,此时变阻器接入的阻值是_______。
实验次数
1
2
3
R/Ω
15
B
A
I/A
0.2
0.3
0.4
【答案】(1) 不变 电阻
(2) 更小 10
【详解】(1)[1][2]由图乙可知,相同导体的U–I图线是一条过原点的直线,任取一个点,电压与电流的比值都是一个定值,说明恒为一常数,物理学中将之称为该导体的“电阻”。
(2)[1]研究导体中“电流与电阻的关系” ,需要控制导体两端电压一定,已知第一次用15Ω电阻时,电流0.2A,对应电阻两端电压
第二次换成B时仍需保持B两端电压3V,但B的阻值更小,由表中的电流为0.3A可知,导体B的阻值
因而电路中总电流增大,需要把串联的变阻器阻值调得更小才能仍保证B两端电压为3V。
[2]将电阻B替换为A再次进行实验时,电源电压不变,变阻器的阻值不变,由串联电路电压规律和表格数据可知,第2次实验时电源电压可表示为①
第3次实验时电源电压可表示为②
由①②式可得,电源电压U=6V,变阻器阻值R滑=10Ω。
5.在“测定铁块的密度”实验中,用已调平衡的天平测量铁块的质量时,砝码应该放置在天平的______盘(选填“左”或“右”),若加减砝码天平仍不能平衡,则应该移动______使天平平衡,判断天平平衡的依据是______。
【答案】 右 游码 见解析
【详解】[1][2][3]用天平称量铁块质量时,砝码放在天平的右盘,加减砝码时天平仍不平衡,移动游码,使指针指到分度盘的中央位置或指针左右等幅摆动,天平的横梁平衡。
6.如图是“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)实验时,固定支架能保证玻璃板__________于纸板放置;
(2)应在__________(选填“M”或“N”) 侧观察蜡烛A 经玻璃板所成的像;
(3)在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A, 拿另一支大小相同的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到它跟蜡烛A的像完全重合。由此可以得出结论:平面镜所成的像与物体大小__________。
【答案】 垂直 M 相等
【详解】(1)[1]实验时,固定支架能保证玻璃板与纸板垂直。这样可以确保蜡烛A在玻璃板前后移动时,蜡烛的像始终能与蜡烛B重合,便于观察和测量。
(2)[2]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。
(3)[3]在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,拿另一支大小相同的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到它跟蜡烛A的像完全重合,由此可以得出的结论是:平面镜所成的像与物体大小相等。
7.水平桌面上有压强计、刻度尺和装有适量水和酒精的两个烧杯。丙同学利用提供的实验器材探究“液体内部的压强与液体的密度是否有关”,为此他进行了如下实验探究(丙同学在每步完成之后都能发现并改正错误,再进行下一步):
①取一支压强计,发现U形管内水面已有高度差,从U形管内向外倒出适量水并向U形管内添加适量水进行调节,直至几乎无高度差;
②用手轻轻按压几下橡皮膜,U形管中的水面能灵活升降,装置不漏气,气密性检验完毕;
③将压强计的探头放入水中,使探头到烧杯底的距离为2cm,记录压强计U形管两侧的液面高度差,接着将压强计的探头放入酒精中,使探头到烧杯底的距离为2cm,记录压强计U形管两侧的液面高度差;
④多次实验,记录并分析实验数据,发现大于;
⑤得出结论“液体内部的压强与液体的密度有关”;
假定你是实验记录员,请简要评价本次实验:____________。
【答案】见解析
【详解】本次实验整体较好,如能够与同学合作共同完成实验、实验重复多次,较为科学严谨、有在实验开始前对实验器材进行检验;但同样,本实验仍有不足之处,如在检验气密性,发现U形管中的水面能灵活升降后,应及时将软管取下重新安装或更换压强计;将压强计探头放入不同实验对象时,没有控制液面到探头的深度相同。
8.如图所示,在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,改变钢球的质量,让不同的钢球从同一高度由静止滚下,到达水平面上的初速度_______(选填“相等”或“不相等”),可能的原因是______。有同学得到的结论是“高度一定,物体的动能与质量有关,质量越大,动能越大”。该结论是错误的,将错误的部分用下划线标记出来,并改正为___________
【答案】 相等 见解析 见解析
【详解】[1][2]可能的原因是不同物体从斜面由静止释放,到达水平面时的速度只与物体的高度有关。质量不同的小球从同一高度由静止下滑到斜面底端对速度没有影响,不同的钢球从同一高度由静止滚下,到达水平面上的初速度相等。
[3]有同学得到的结论是“高度一定,物体的动能与质量有关,质量越大,动能越大”。高度一定是错误的,动能的大小与高度无关,与速度有关,因此需要控制速度不变,下滑的高度决定速度,下滑的高度相同,则速度相同,因此改正为速度一定。
9.阅读下面短文,回答问题。
二极管又叫晶体二极管、半导体二极管,它是由半导体材料组成。它有两根引线,一根叫正极,一根叫负极,实物图、电学符号和有关特性见下表。
实物图
电学符号
特性
只允许电流由“+”流向“-”,不允许由“-”流向“+”
二极管的导电性很特殊,它只允许电流从它的正极流向负极,不允许由负极流向正极。
问题:现有一蓄电池,正负极不清,给你一个二极管、小灯泡、开关、导线等,请你利用上述器材画出判断电池的正负极的电路图并简述判断方法。(电源用“电源”符号表示)
【答案】见详解
【详解】电路图如图所示:
判断方法:将二极管、小灯泡、开关及未知蓄电池用导线依次连接好,闭合开关,若小灯泡亮,则与二极管正极相连接的一端是电池的正极,另一端是负极;若灯泡不亮,则与二极管正极相连的一端是电池的负极,另一端是正极。
10.在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中,请完成以下任务:
(1)如图是小明连接的部分电路,请你用笔画线代替导线将电路补充完整__________。
表1
导线连接点
a和b
a和c
电压表指针是否偏转
否
是
电流表指针是否偏转
否
是
(2)连接好电路后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,电压表和电流表的指针都不偏转。用一条导线的两端分别连接a和b、a和c进行检测,结果如表1所示。发生故障的元件是__________。
(3)排除故障后进行实验。某次实验时,电压表的示数如图所示,示数为__________V。移动滑动变阻器的滑片,记录多组数据填入表2。
(4)小明根据表2中的数据画出图像,如图所示。从图像可以看出,第__________(选填数据序号)组数据明显是错误的,分析时需要把它剔除掉。
表2
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
1.0
1.2
1.4
1.8
2.0
2.4
电流I/A
0.10
0.12
0.14
0.28
0.20
0.24
(5)小红按图连接电路,测量并记录几组电压和电流值,如表3所示,其中,,、、I分别表示电压表、和电流表A的示数。
表3
数据序号
1
2
3
4
5
电压/V
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
电压/V
1.5
3.0
4.5
6.0
7.5
电流I/A
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
小红利用表3中的数据在坐标系中画出了三条直线①②③如图,其中__________是由表3中的I和的数据画出的。
(6)某小灯泡L的额定电流是,但额定电压的标识不清,为测定L正常发光时的电阻,小明设计了下列电路,其中定值电阻R0和滑动变阻器的最大阻值R已知,但电源电压未知。为保证电路安全,滑动变阻器均不能调到最小阻值。实验时各电路中的小灯泡L都能调至正常发光。以下电路中,能够达到目的的有__________。
【答案】 见解析 滑动变阻器 1.2 4 ③ ACD
【详解】(1)[1]要探究电流与电压的关系,需要用电压表测量定值电阻两端的电压,电压表并联在定值电阻两端,作图如下所示:
(2)[2]实验所用电路是串联连接,闭合开关,调节滑片,电压表和电流表的指针都不偏转,则电路出现了断路,导线接在a和b 间,两电压表指针仍不偏转,则是a、b以外的电路出现了断路, 导线连接在a和c间,两电表指针都偏转,则出现断路的是滑动变阻器。
(3)[3]由图乙知,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.2V。
(4)[4]田图内知,电压为1.8V,电流为0.28A,这一组数据离所作出的图线较远,所以第4组数据有误。
(5)[5]由表格数据知,每组对应的U₂与I的比值是一定值,为 15,图戊中,图线①,当电压为2.5V时,电流为0.50A,比值 为5;图线②,当电压为5.0V时,电流为0.50A,比值为10; 图线③,当电压为7.5V时,电流为0.50A,比值为15,所以图线③是由表三中的I与U,数据画出的。
(6)[6]A.由图示知,只闭合开关S1,两个电阻及小灯泡串联连接,电 流表测电路中的电流,调节滑片,让电流表的示数为I,小灯泡正常发光,此时R0两端的电压为,保持滑片的位置不变,两个开关都闭合,小灯泡短路,两个电阻串联,此时电流表的示数为I1,变阻器接入电路的阻值为Rx,移动滑片,让变阻器接入电路的阻值最大,电流表的示数为I2,则电源电压
且
所以
,小灯泡正常发光时,变阻器两端的电压,此时小灯泡两端的电压
据可测得小灯泡正常发光 的电阻,A符合题意;
B.由图示知,电路为串联连接,小灯泡正常发光时,R0两端的电压为,调节滑片的位置,只闭合开关S1、S2,电压表 示数为U1,断开S₂,闭合S3,电压表测变阻器两端的电压,使,但无法测得电源电压,则小灯泡正常发光的电压无法测量,无法据求得小灯泡正常发光的电阻,B不符合题意;
C.只闭合S1,小灯泡与滑动变阻器串联连接,调节滑片位置, 让电流表的示数为I0,小灯泡正常发光,此时变阻器接入电路的阻值为Rx,其两端的电压为;只闭合 S₂,滑片位置不变,电流表的示数为I1,移动滑片,让变阻器接入电路的阻值最大,电流表的示数为I2,电源电压且,所以Rx的阻值可求,那么正常发光时,变阻器两端 的电压可求,小灯泡两端的电压可求,其电阻可求,C符合题意;
D.仅闭合开关S1,电路串联连接,电压表测R0两端的电压,调 节滑片,使电压表的示数,保持滑片的位置不变,同 时闭合两个开关,小灯泡短路,两个电阻串联连接,电压表测 R0两端的电压,此时电压表示数为U1,设变阻器接入电路的 阻值为Rx,据串联电路的分压特点有,调节滑片,让变阻器接入电路的阻值最大,电压表示数为 U₂,据串联电路的分压特点有,解以上 两式得电源电压及小灯泡正常发光时变阻器接入电路的阻值分别为
小灯泡正常发光时,变阻器两端的电压可U求,此时小灯泡两端的电压也可求,据可求小灯泡的电 阻,故D符合题意。
故选ACD。
11.中考之前小明想对电学实验进行综合复习。
(1)他利用如图所示的器材,对额定电压为5V的小灯泡两端电压和通过它的电流进行了多次测量,并绘制出如图甲所示的电流与电压关系的图像;
①请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整(导线不得交叉);( )
②滑动变阻器在实验中除保护电路外,还有______作用。同学们把电路元件接入电路,刚接好最后一根导线,灯泡就立即发光,发生这种现象的原因可能是______;
③分析图甲所示图像,你能得出哪些实验结论。(写出一条即可)( )
(2)小明又对另一只额定电压为6V的小灯泡L2两端电压及通过的电流进行了测量,得到的数据也在图甲的坐标系中绘制出了图像,得到了如图乙所示的两个灯泡的电流与电压关系图像。利用以上图像能否从理论上推出,在安全情况下将两灯泡串联在电路中,哪个灯泡会更亮?( )
【答案】 见详解 没有断开开关 见详解 L1
【详解】(1)[1]因为小灯泡额定电压为5V,所以电压表选用0~15V的量程并联在小灯泡的两端,滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中,如图所示:
[2]滑动变阻器在电路中一方面可以保护电路,另一方面可以改变灯泡两端的电压和通过的电流。
[3]连接好最后一根导线,灯泡立即发光,可能是连接电路时开关没有断开。
[4]分析图甲所示图像可知,小灯泡的额定功率为2.5W;灯丝的电阻随灯丝温度的升高而增大等。
(2)[5]由图像可知,通过两灯泡电流相同时,总有L2两端电压小于L1两端电压,两灯泡串联电流相同,根据P=UI可得L2实际功率小于L1实际功率,所以灯泡L1比L2灯泡亮。
12.用如图甲所示电路测量定值电阻R 的阻值,电源电压约为3V, 滑动变阻器R1规格为“10Ω 2A”。
(1)检查时发现电路中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确: _______;
(2)电路正确连接后,闭合开关前,将滑片P 移至_______(填“左”或“右”)端。闭合开关S,电流表有示数,电压表无示数,该电路存在的故障可能是_______ ;
(3)排除故障后,闭合开关S,调节滑片P,当电压表示数为2.4V时,电流表示数如图乙所示,电阻R的阻值为_______Ω;
(4)本实验要进行多次测量,“多次”的目的与下列实验相同的是_______(填字母);
A.探究串联电略电流特点时,多次改变小灯泡规格 B.探究杠杆平衡条件时,多次改变力与力臂
C. 测量物理课本的长度时,多次变换位置测长度 D.测量小灯泡实际功率时,多次改变小灯泡两端电压
(5)使用该电路能否测量阻值约为300Ω的未知电阻Rx的阻值,为什么? _______
【答案】 右 定值电阻R短路 10 C 见解析
【详解】(1)[1]测定值电阻实验中,电压表应与定值电阻并联,电流表与其串联,如图电压表与电流表的位置放反了,只需将定值电阻左端那根线改接到电压表的“3”接线柱即可,如图所示:
(2)[2]电路正确连接后,闭合开关前,将滑片P移至阻值最大处,由图可知,应移至右端。
[3]闭合开关S,电流表有示数,电路可能短路,电压表无示数,可能是与电压表并联的定值电阻短路,或者电压表短路,或者电压表断路。
(3)[4]由乙图可知,电流表选择0~0.6A的量程,分度值为0.02A,示数为0.24A,电阻R的阻值为
(4)[5]本实验中多次测量的目的是求平均值以减小误差;
A.探究串联电略电流特点时,多次改变小灯泡规格是为了使实验结论具有普遍性,避免偶然性,故A不符合题意;
B.探究杠杆平衡条件时,多次改变力与力臂是为了得出普遍规律,避免偶然性,故B不符合题意;
C.测量物理课本的长度时,多次变换位置测长度是为了求平均值以减小误差,故C符合题意;
D.测量小灯泡实际功率时,多次改变小灯泡两端电压,是为了探究在不同电压下,小灯泡的发光情况与实际电功率的关系,故D不符合题意。
故选C。
(5)[6]不能,若测量阻值约为300Ω的未知电阻Rx的阻值,当滑动变阻器接入电阻为0时,电路中的最大电流为
而电流表所能测量的最小值为0.02A,因此用该电路不能测量阻值约为300Ω的未知电阻Rx的阻值。
13.在“测量小灯泡电阻”的实验中,现有器材:额定电压为2.5V的小灯泡(电阻约为10Ω)、6V的电源、电流表、电压表、开关、滑动变阻器各1个、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将如图甲所示的实物电路连接完整(导线不得交叉);
(2)正确连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于___________(选填“A”或“B”)端;
(3)正确连接完电路,闭合开关后,发现无论怎样移动滑片P,小灯泡都不亮,电流表几乎无示数,但电压表示数明显。仔细检查,确认连接无误。那么出现的电路故障有可能是下列各种情况中的___________(选填代号);
A.电流表内部发生开路 B.灯泡的灯丝断了
C.灯座的内部出现短路 D.滑动变阻器电阻线断了
(4)排出故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,当小灯泡正常发光时,电流表表盘如图乙所示,则此时小灯泡的电阻为___________Ω。(若除不尽,请保留一位小数)
【答案】(1)
(2)A
(3)B
(4)9.6
【详解】(1)滑动变阻器必须保持“一上一下”的接法,所以开关右端和滑动变阻器的上面左端或者右端相连都可以;电压表接在灯泡两端,灯泡额定电压为2.5V,所以电压表选择小量程,故答案如下:
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片必须处于阻值最大处,所以滑动变阻器滑片要放在A端。
(3)正确连接完电路,闭合开关后,发现无论怎样移动滑片P,小灯泡都不亮,电流表几乎无示数,但电压表示数明显。确保连接也无误,那只能说明电压表串联进入电路中,电路中的电阻太大,导致电流太小,也就是灯泡发生断路故障,故ACD不符合题意,B符合题意。
故B。
(4)由图甲可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,由图乙读出灯泡正常发光时,电流表示数I=0.26A,所以根据公式可得小灯泡的电阻
14.如图甲为小红和小明在探究电流与电压的关系时连接的部分实物电路。
(1)用笔画线代替导线将实物电路连接完整,使闭合开关后滑片向右滑动时电流表的示数变大______。
(2)正确连接电路,闭合开关后,发现电流表几乎无示数,电压表有示数,则电路出现的故障可能是______。
(3)排除故障后进行多次实验,测量出的数据如下表,请在图乙的坐标纸中描点画出图像______。分析数据可知,他们所选用的定值电阻阻值为______Ω。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
电流I/A
0.08
0.16
0.24
0.32
0.40
0.48
(4)他们分析数据,得出的结论是:电阻一定时,______。
(5)为了使结论具有普遍性,小明提出换用不同阻值的定值电阻重复前面的实验,小红提出用小灯泡替代定值电阻重复前面的实验。你觉得______的方案更合理,另一种方案不合理的原因是______。
【答案】 定值电阻断路 5 电流与电压成正比 小明 小灯泡的电阻受温度变化的影响较大,不能保证电阻一定
【详解】(1)[1]滑片向右滑动时电流表的示数变大,说明滑动变阻器阻值变小,故滑动变阻器选用右下接线柱与开关串联在电路中,如图所示:
(2)[2]正确连接电路,闭合开关后,发现电流表无示数,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,即电路可能出现的故障是定值电阻R断路。
(3)[3]根据表格中的数据描点连线,如图所示:
[4]由可知,它们选择的定值电阻的阻值
(4)[5]由图可知,图线为一条过原点的斜线,故可得结论:在电阻一定时,电流与电压成正比。
(5)[6][7]实验中为了获得普遍的规律,应换用阻值不同的定值电阻多次测量,而灯泡电阻会随着温度的变化而变化,所以小明的方法是合理的。
15.辰辰要探究“浸在液体中的物体受到浮力的大小与哪些因素有关”,他提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
①物体浸入液体中的深度有关;
②与物体排开液体的体积有关;
③与液体的密度有关;
④可能与物体的形状有关;
⑤可能与物体的重力有关。
(1)如图甲实验现象可排除猜想________。
(2)请你写出能够支持猜想②的一个生活现象:________。
(3)探究猜想③,下表是记录的实验数据,在表格中横线处应补全的项目是________。
实验次数
液体种类
物体浸入液体中体积V
弹簧测力计示数F/N
物体受到的浮力F/N
1
酒精
浸没
4.8
3.0
1.8
2
水
浸没
4.8
2.8
2.0
3
盐水
浸没
4.8
2.4
2.4
(4)分析实验数据可得结论:液体的密度越大,浮力就________。实验所用盐水的密度为________kg/m³。已知
辰辰用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图乙的实验,由此得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关。老师告诉他该结论不可靠,主要原因是________。
【答案】(1)①
(2)人在水中越往深处走越觉得自己变轻了(答案不唯一)
(3)物体的重力G/N
(4) 越大 1.2×103 没有控制排开液体的体积相同
【详解】(1)根据图甲可知,增大物体浸没在水中的深度,发现测力计的示数始终不变,据此可得出浮力与物体浸入液体中的深度无关,可排除猜想①。
(2)猜想②是浮力大小可能与物体排开液体的体积有关,支持猜想②的一个生活现象是:人在水中越往深处走越觉得自己变轻了。
(3)浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,根据F=G-F浮可知,需测量物体的重力,表格中横线处应补全的项目是“物体的重力G/N”。
(4)[1]由表格数据可知,排开液体的体积相同时,液体密度越大,弹簧测力计示数越小,所受浮力越大。
[2]物体浸没在水中和盐水中受到的浮力为分别2.0N和2.4N,根据阿基米德原理,浸没在液体的物体受到的浮力F浮=ρ液gV排=ρ液gV物,可得,故有
解得ρ盐水=1.2×103kg/m3。
[3]根据控制变量法,要研究浮力的大小与物体形状的关系,必须保证排开液体的体积和液体的密度不变,辰辰实验中改变了形状,结论不可靠,不可靠的主要原因是没有控制排开液体的体积相同。
16.学习电压时,老师让同学们做水果电池,小安发现不同组的水果电池的电压不同。水果电池的电压与什么因素有关呢?他观察发现各组的水果的种类、水果的大小、金属片插入水果的深度、金属片间的距离各有不同,于是他决定先探究水果电池的电压与水果大小是否有关,请你帮小安完成实验设计。
(1)实验器材∶铜片、锌片、导线、开关、电压表、___;
(2)实验步骤∶_______;
(3)实验结论:_____。
【答案】 相同种类但大小不同的水果 见解析 如果电压大小相同,则无关;如果电压大小不同则与水果的大小有关
【详解】(1)[1]根据实验目的是探究水果电池的电压与水果大小的关系和控制变量法的思想,所以,实验器材,还需要选择相同种类但大小不同的水果。
(2)[2]①将一块铜片和一块锌片分别插入小桔子中,用电压表测出小桔子电池的电压为U₁;②将一块铜片和一块锌片,分别用与插入小桔子相同的方式插入大桔子中,用电压表测出大桔子电池的电压为U₂;③比较U₁、U₂的大小。
(3)[3]若U₁等于U₂,则水果电池电压的大小与水果大小无关;若U₁不等于U₂,则水果电池电压的大小与水果大小有关,即如果电压大小相同,则无关;如果电压大小不同则与水果的大小有关。
17.某实验小组探究凸透镜成像的实验,装置如图。
(1)当蜡烛A、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.5cm B.10cm C.15cm D.30cm
(2)小京同学把蜡烛A向右移动一小段距离,发现光屏上烛焰的像变模糊了。保持透镜位置不变,要在光屏上得到烛焰清晰的像,可以采取的方法是___________(写出一条就可以)。
(3)完成上述实验后,小京同学把光具座上凸透镜换成一块薄玻璃板,探究平面镜成像。请你添加必要的器材,帮助小京设计实验证明:物体在平面镜中所成像的大小与物距无关。写出实验步骤和实验现象。
【答案】(1)C
(2)向右移动光屏
(3)见解析
【详解】(1)由图可知,此时物距大于像距,根据凸透镜成像规律可知,此时光屏上成倒立、缩小的实像,此时物距为45cm,满足45cm>2f
像距为23cm,满足2f>23cm>f
解得22.5cm>f>11.5cm
故C符合题意。
(2)把蜡烛向右移动一小段距离,此时物距减小,根据凸透镜成实像时的动态规律:物近像远像变大可知,要在光屏上得到烛焰清晰的像,她可以向右移动光屏到某刻度处。
(3)实验步骤:
①在光具座刻度为5cm处放上蜡烛A,在玻璃板右侧的光具座上,放上与A完全相同的不点燃的蜡烛B,改变蜡烛B的位置,在蜡烛A一侧观察,使得从不同角度观察,直到蜡烛B与蜡烛A的像均完全重合。
②在光具座刻度为20cm处放上蜡烛A,在玻璃板右侧改变蜡烛B的位置,使得从不同角度观察,直到蜡烛B与蜡烛A的像均完全重合。
实验现象:
若蜡烛B和蜡烛A的像均能够完全重合,则证明物体在平面镜中所成像的大小与物距无关。
18.物理实践活动中,小亮用山西贡梨、铜片和锌片制作了水果电池,如图所示,小亮想知道铜片和锌片哪个是水果电池的正极。请你设计一个实验方案,帮助小亮确定水果电池的正极。
(1)实验器材:___________。
(2)实验步骤:___________。
(3)实验结论:___________。
【答案】(1)电压表和导线
(2)见解析
(3)见解析
【详解】(1)电流必须从电压表正接线柱流入,从负接线柱流出,故可把电压表接在水果电池两极,观察指针的偏转方向从而确定出电池的正负极;实验器材:电压表和导线。
(2)将电压表的正接线柱与铜片相连,再把与锌片相连的导线与电压表的负接线柱进行试触。
(3)若电压表指针正向偏转,说明与电压表正接线柱连接的铜片是水果电池的正极;若电压表反向偏转,锌片是电池的正极。
19.某种智能调光台灯会根据环境的明暗程度来调节自身的发光亮度。老师说:“这种台灯内有光敏电阻,这种电阻的特点是它的阻值会随光照强度的变化而变化。”接着,老师拿出两个电阻和,并告诉同学们其中一个为光敏电阻,另一个为定值电阻。请你设计实验,帮助同学们判断哪个电阻为光敏电阻。
(1)实验器材:____________;
(2)实验步骤:____________;
(3)实验结论:____________。
【答案】 见解析 见解析 见解析
【详解】(1)[1]实验器材:电源、导线、电流表、开关、电阻、黑纸。
(2)[2]①用导线依次将电源、电阻、电流表、开关串联接入电路中,闭合开关,记下电流表示数;
②用黑纸遮挡电阻,记下此时电流表示数。
(3)[3]若,则为光敏电阻;若,则为光敏电阻。
20.某工厂装配车间有一个阻值恒定的电阻元件,其上标有“1V 6W”字样,其中额定电压值不清,估计在10~19V之间,若要正确使用这个元件,需找出它的额定电压值,现在实验室中有以下实验器材:一个蓄电池(电压恒定约为6V),电流表A1(量程0~3A),电流表A2(量程0~0.6A),一个定值电阻R0(30Ω ),三个开关,导线若干。请你选择合适的器材,较精确地测量此元件的额定电压值。要求:
(1)画出实验电路图;
(2)写出实验步骤和需要测量的物理量;
(3)写出此元件额定电压的数学表达式(用已知量和测量量的字母表示)。
【答案】(1);(2)见解析;(3)
【详解】(1)电阻元件的额定功率为6W,假设额定电压最小为10V,额定电流最大为
所以电流表的量程选0~0.6A,应选电流表A2;将电阻元件与R0并联,各由一个开关控制,一个开关在干路上,电流表测量干路电流,如图所示:
(2)实验步骤:根据电路图连接电路;闭合S、S1,断开S2,记下电流表示数I1;闭合S、S2,断开S1,记下电流表示数I2。
(3)闭合S、S1,断开S2,电路只有R1,通过R1的电流为I1,闭合S、S2,断开S1,电路只有R0,因接在同一电源上,电阻两端的电压相同,则电源电压
I1R1=I2R0=UR1的阻值为
由可得额定电压
21.学校对操场破损的地砖进行更换,重新铺设透水砖,小华对透水砖(如图-1)取样,利用透水砖碎片测量透水砖密度。
(1)首先调节天平平衡,在调节过程中天平的横梁静止时,指针位置如图-2所示,则应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,直到指针指向______时,说明天平平衡。
(2)然后测出碎片的质量,右盘中砝码质量和游码位置如图-3所示,则碎片质量为______g。
(3)用细线吊着碎片将其放入盛水的量筒中,量筒前后液面如图-4所示,碎片体积为______。
(4)碎片的密度为______。
(5)实验后,小华发现透水砖具备很好的透水性和透气性,能让雨水快速渗入地下。测量体积时,有部分水被吸入到碎片内,由此得知测得的该碎片密度______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(6)为了更准确测出碎片的密度,小华不添加新的器材,改进了上述实验步骤:上述(3)结束操作后,将碎片从量筒中取出,擦去表面水珠后,______(简述操作步骤),再进行一些计算也能测出碎片的密度。
【答案】(1) 右 分度盘的中央刻度线
(2)27.4
(3)10
(4)
(5)偏大
(6)用天平测出碎片的质量,将碎片放入量筒,读出水面上升的体积
【详解】(1)[1]指针左偏,平衡螺母应向右调节;
[2]天平平衡的标志是指针指在分度盘的中央刻度线处。
(2)砝码质量为20g+5g=25g
标尺分度值0.2g,游码示数为2.4g,故碎片质量m=25g+2.4g=27.4g
(3)量筒中水的体积为50mL,放入碎片后总体积为60mL,故碎片体积
(4)碎片的密度
(5)部分水被吸入碎片内,导致测得的体积V偏小,实际体积应为“量筒示数差+吸入的水的体积”,由可知,V偏小则ρ偏大,故测得的该碎片密度偏大。
(6)透水砖吸水会导致体积测量偏小,改进后:先测吸水后碎片总质量,再将其放入量筒读液面刻度,此时碎片已吸饱水,液面变化能准确反映实际体积,结合总质量与吸入水的质量,可算出碎片干质量,进而得到准确密度。
22.在“测量牛奶的密度”的实验中:
(1)将托盘天平放置在水平台面上,为使指针指在分度盘中央,应向_______调节平衡螺母。
(2)用调节好的天平测量烧杯和牛奶的总质量为155g。
(3)将烧杯中的部分牛奶倒入量筒中,如图乙所示,量筒中牛奶的体积为_______。
(4)用天平测烧杯和杯内剩余牛奶的总质量,如图丙所示。
(5)请计算出牛奶的密度为_______g/cm3。
(6)若在测量量筒中牛奶的体积时,视线如图丁所示,则测得的牛奶密度将_______。
【答案】 左 40 1.05 偏小
【详解】[1]由甲图可知,将托盘天平放置在水平台面上,此时指针向右偏,说明右端重,平衡螺母应向左调;
[2]由图乙可知,量筒中牛奶的体积
[3]烧杯和剩余牛奶的总质量为
根据题意,量筒里牛奶的质量
则牛奶的密度
[4]量筒读数,视线应与凹液面底部相平,由丁图可知,因俯视读数,读数比实际值偏大,所以牛奶的体积V偏大,根据可知,则所测得牛奶的密度偏小。
23.小明在眼科医院配眼镜时发现,制作镜片的材料有玻璃、树脂、PG(聚碳酸酯)等可供选择,用不同材料制成相同度数的镜片,镜片的厚薄程度不同。小明认为这是由于不同材料对光的偏折能力不同所造成的,请你为他设计实验方案比较以上几种材料对光的偏折能力。
【答案】(1)取玻璃、树脂、PG(聚碳酸酯)三种材料制成的形状、大小完全相同的三个三棱镜;
(2)让一束平行的白光分别以相同的入射角射向三个三棱镜的一个侧面;
(3)在三棱镜的另一侧相同距离处放置一个白色光屏,观察并记录白光通过三棱镜后在光屏上形成的彩色光带的位置;
(4)比较三种材料制成的三棱镜所形成的光谱中同一色光(如红光)偏离原入射方向的角度大小,偏折角度越大,说明该材料对光的偏折能力越强。
【详解】见答案。
24.现有一个阻值为15Ω的定值电阻,一个电压约为6V的电源(电压保持不变),一个量程为0~0.6A的电流表,一个量程为0~3V的电压表,一个开关及导线若干。请你合理选择器材,设计实验测出一个铭牌模糊不清的滑动变阻器的最大阻值(约为20Ω)。要求:
(1)画出实验电路图;
(2)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量;
(3)写出待测电阻的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
【答案】(1)
(2)见解析
(3)
【解析】【小题1】将电源、开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表连接成串联电路,如图所示
【小题2】实验步骤:
①根据电路图连接实物图;
②将滑动变阻器的滑片移到最右端,此时滑动变阻器和定值电阻串联,读出电流表的示数;
③将滑动变阻器的滑片移到最左端,此时为定值电阻的简单电路,读出电流表的示数。
【小题3】根据欧姆定律,步骤②中电源电压为
根据欧姆定律,步骤③中电源电压为
则
解得
25.小明在研学活动中收集到一个矿石,想知道该矿石的密度,于是做了如下的实验:
(1)把天平放在水平桌面上,游码移到标尺的零刻度线处,发现指针偏转如图甲所示,小明应该向___________调节平衡螺母使天平水平平衡;
(2)用调好的天平测量矿石的质量,天平平衡时,右盘砝码和游码的位置如图乙所示,根据图丙的操作,测出矿石的体积。则矿石的密度是___________。
【答案】(1)左
(2)3.2
【详解】(1)使用天平时,将天平放在水平桌面上,将游码调至左端零刻度线处,若此时指针不在分度盘的中央时,按照左偏右调,右偏左调的方法,调节平衡螺母,直到天平平衡,图甲中指针右偏,故向左调节平衡螺母。
(2)天平标尺分度值为0.2g,矿石的质量
量筒的分度值是2mL,由排水法可知此时矿石的体积
石块的密度
26.小梦在网上查阅到:真空玻璃杯夹层内因抽去气体而形成真空层,即玻璃夹层中没有空气存在。小梦想比较一下容积、厚度相同的真空玻璃杯和玻璃杯哪个保温效果更好,请你帮助小梦设计一个可供选择的方案。
【答案】见解析
【详解】实验准备:两个厚度、容积相同的真空玻璃杯、玻璃杯,两支相同的温度计,适量热水等;
实验过程:同时向两个杯中加入质量、初温相同的适量热水,过一段时间后,用温度计同时测量玻璃杯和真空玻璃杯中水的温度,分别记为和;
实验结论:末温高的那个杯的保温效果更好。
27.某同学利用图示装置测量滑动摩擦力的大小。水平传送带由微型电动机控制其运转,连接滑块和压块的细绳自然拉直,事先用电子秤分别测出滑块和压块的重力和。
(1)此装置中定滑轮的作用是改变力的________
(2)本实验除了要保证压块在电子秤上保持静止外,还需控制的条件是________
①水平传送带必须匀速运转 ②定滑轮左侧连接滑块的细绳必须水平
(3)开启电源,应使皮带轮上方的传送带向________运动,此时滑块受到的滑动摩擦力方向为水平向________。读出电子秤的示数,此时滑块所受滑动摩擦力大小________(用测得的物理量表示)。
(4)画出压块对电子秤的压力示意图。________
【答案】(1)方向
(2)
(3) 左 左
(4)
【详解】(1)如图所示,定滑轮的实质是一个等臂杠杆,此装置中定滑轮的作用是改变力的方向。
(2)本实验要保证压块在电子秤上保持静止,滑块才能相对于压块保持静止,当传送带运转时滑块受到的摩擦力大小就等于压块对滑块的拉力,所以传送带不一定要匀速运转,但是滑块受到拉力的方向必须是水平向右的,否则滑块受到的拉力就不等于摩擦力。所以,实验除了要保证压块在电子秤上保持静止外,还需控制的条件是:定滑轮左侧连接滑块的细绳必须水平。
(3)[1]因为滑块右端和细绳相连,要受到细绳的拉力,所以开启电源后,应使皮带轮上方的传送带向左运动。
[2]当传送带向左运动时,滑块相对于传送带向右运动,由于滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,所以受到传送带的滑动摩擦力方向为水平向左。
[3]如图所示,当传送带运转时,分析压块的受力情况,因为压块通过细绳对滑块的拉力等于滑块受到的摩擦力f,故此时压块受到细绳对它向上的拉力大小也就是f,由题意可知,压块还受到竖直向下的重力G2和竖直向上的支持力,也就是电子秤的示数G3;因为压块静止,受平衡力作用,所以压块受到细绳对它向上的拉力等于其受到的重力和支持力之差,即此时压块受到细绳对它向上的拉力等于滑块所受摩擦力大小为。
(4)压块对电子秤的压力,作用点在电子秤上,方向与接触面垂直,垂直于受力面向下。如图所示:
28.跨学科实践:制作简易调光台灯
(1)实践小组要制作一盏简易调光台灯。
(2)选取实验用的灯泡作为光源,利用变阻器改变灯泡两端的______,实现调节灯泡的亮度。制作滑动变阻器时,根据下表中的参数选用______作为电阻丝更合适。
电阻丝
长度l/m
横截面积S/mm2
电阻R/Ω
熔点t/℃
材料特点
铁丝
0.5
0.02
2.5
1538
电阻随温度变化小,不易折断
镍铬合金丝
0.5
0.02
25
1400
电阻随温度变化小,不易折断
铅锑合金丝
0.5
0.02
5.5
246
电阻随温度变化大,过热易断
(3)按照设计方案安装各个器材,连接电路。
①请用笔画线表示导线把图乙的实物连接起来,使滑片向左移动灯泡变暗____。
②检查电路,______开关,进行调试:电源电压恒为3V,灯泡的规格为“2.5V 0.3A”。滑片移至某位置时,测得灯泡两端的电压为2V,若想让灯泡正常发光,应使滑动变阻器接入电路的电阻______,变化了______Ω。(忽略灯丝电阻随温度的变化)
(4)小组互相交流时,发现灯泡亮度的调节范围较小,请对自制的滑动变阻器提出一条可行的改进措施:______。
【答案】【小题1】 电压 镍铬合金丝 【小题2】 闭合 减小 【小题3】增加电阻丝长度
【解析】【小题1】[1]变阻器通过改变接入电阻改变电路电流,最终改变灯泡两端的电压,实现亮度调节;
[2]制作滑动变阻器需要长度、横截面积相同时电阻更大的电阻丝,保证足够的调节范围,表格中镍铬合金丝电阻最大、熔点高性能稳定,因此选镍铬合金丝。
【小题2】[1]滑片左移灯泡变暗,说明电路电流变小,滑动变阻器接入电阻变大,根据滑动变阻器接线规则,下接线柱接右端即可满足要求。据此作图。
[2]电路检查完成后,闭合开关进行调试;
[3]当前灯泡电压2V,要让灯泡电压升高到额定电压2.5V,根据串联分压规律,需要减小滑动变阻器的分压,因此减小滑动变阻器接入电阻。
[4] 灯丝电阻
灯泡电压2V时,滑动变阻器电压
电流
得
灯泡正常发光时:滑动变阻器电压
电流,得
电阻变化量
【小题3】亮度调节范围小,说明滑动变阻器最大阻值偏小,电阻变化范围不足,因此可以增加电阻丝长度,或换电阻率更大的电阻丝,增大滑动变阻器最大阻值,扩大调节范围。
29.小爱看到“纸飞机比赛”中,纸飞机大小、形状各异,通过对比取得优异成绩同学的纸飞机,将不同之处划分为机翅面积和机身夹角,如图所示,对飞机飞行距离的影响因素进行了实验:
①制作其他形状相同,机身夹角不同的纸飞机试飞;
②制作其他形状相同,机翅面积不同的纸飞机试飞。
(1)小爱将每个纸飞机用最大力气水平掷出,重复3次实验,记录纸飞机飞出的______(选填“最大”或“平均”)距离作为最终实验数据,得到多组实验记录数据如表所示:
实验序号
机翅面积S/cm2
机身夹角θ/°
飞行距离s/m
1
55
5
9.6
2
55
10
12.4
3
55
15
13.1
4
85
10
15.7
5
95
10
16.3
(2)通过分析1、2、3三次实验数据,可初步得出结论:纸飞机飞行的距离与机身夹角______(选填“有关”或“无关”)。根据______(填实验序号)三次实验数据可知,在适当范围内,其他条件一定,机翅面积越大,纸飞机飞行距离越______(选填“远”或“近”)。
【答案】(1)最大
(2) 有关 2、4、5 远
【详解】(1)折叠多组不同规格的纸飞机,将每个纸飞机用最大力气水平掷出,重复多次实验,记录纸飞机飞出的最大距离作为最终实验数据,因为比赛时就是比较最大距离。
(2)[1]由控制变量法可知,实验1、2、3,三次实验时,机翅面积相同,机身夹角不同,纸飞机飞行的最大距离不同,说明纸飞机飞行的最大距离与机身夹角有关。
[2][3]根据控制变量法可知,由实验2、4、5可知,机身夹角相同,机翅面积越大,纸飞机飞行的最大距离越远。
30.物理老师在课堂上做了一个神奇的实验,将一个气球在衣服上摩擦了几下,举过头顶时出现了如图所示的现象。老师解释到:气球因摩擦带了电,但无法确定带的是“正电”还是“负电”。
请你根据所学的物理知识选择合适的器材,设计一个实验进行判断。
(1)实验器材:______;
(2)实验步骤:______;
(3)实验现象与结论:______。
【答案】 见解析 见解析 见解析
【详解】(1)[1]需要的器材:气球、细线、丝绸、玻璃棒。
(2)[2]步骤:将摩擦过的气球用细线吊起,用丝绸摩擦的玻璃棒靠近气球的一端,观察是相互排斥还是相互吸引。
(3)[3]实验现象与结论:若相互排斥,则说明摩擦过的气球带正电;若相互吸引,则说明摩擦过的气球带负电。
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中考冲刺(实验题30道)
1.如图甲所示,小明在“探究平面镜成像特点”的实验中,实验器材有:带底座的玻璃板、带底座的平面镜、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺,两支外形相同的蜡烛A和B。
(1)为了保证实验效果应选择_________(选填“平面镜”或“玻璃板”),主要是为了便于确定虚像的位置。
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的_________(选填“前方”或“后方”)观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。此时将光屏放在蜡烛B的位置上,发现光屏上。_________(填“能”或“不能”)承接到蜡烛A的像。
(3)如图乙,为了让左侧的同学也能够看清蜡烛A的像,小明只将玻璃板向左平移,则蜡烛A的像的位置_________(填“向右移动”“向左移动”或“不变”)。
2.在探究“平面镜成像特点”的实验中,小芳所在的实验小组的同学们选取一块薄平板玻璃、两根完全相同的蜡烛A和B、刻度尺、白纸、火柴等器材进行实验,如图甲所示。
(1)小芳同学将蜡烛A竖直放在水平桌面的白纸上,点燃蜡烛A,她惊奇的观察发现:平板玻璃中蜡烛A的像偏高且倾斜。你认为在图乙所示的1、2、3三幅图中,______图是产生以上实验现象的原因。
(2)器材调整正常后,若蜡烛A的像B距离平板玻璃的距离为12cm,则蜡烛A与蜡烛A的像B相距______ cm。
3.利用图示装置“探究平面镜成像特点”。
(1)这两支蜡烛必须___________;
(2)在实验中用透明的玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃透明的特点,便于___________;
(3)小明经过三次实验,记录的像A'、B'、C'与物A、B、C对应的位置如图乙所示。为了得到更多的实验结论,接下来小明应该进行的操作是___________。
4.利用图甲中的器材探究导体A、B中“电流与两端电压的关系”,其中电源电压可调。
(1)多次改变导体A两端的电压,并记录对应的电流值。换用导体B重复上述实验,根据实验数据绘制图像如图乙所示。分析图像发现同一导体两端的电压与通过电流的比值是__________的。因此将这个比值定义为导体的_______________。
(2)再用上述器材研究导体中“电流与电阻的关系” ,保持电源电压不变,为了精确控制导体两端的电压,于是串联接入滑动变阻器进行实验。
①电路中接入15Ω的电阻,使电阻两端电压达到某一固定值,测出电流;
②将15Ω的电阻替换为导体B,要使B两端电压达到固定值,变阻器接入的阻值应比前一次实验_______;
③将导体B替换为A再次进行实验。
三次实验数据如表所示,交流时小欣发现第③次实验数据有误,这是由于接入A后忘记调节变阻器,滑片仍在第②次实验的位置,此时变阻器接入的阻值是_______。
实验次数
1
2
3
R/Ω
15
B
A
I/A
0.2
0.3
0.4
5.在“测定铁块的密度”实验中,用已调平衡的天平测量铁块的质量时,砝码应该放置在天平的______盘(选填“左”或“右”),若加减砝码天平仍不能平衡,则应该移动______使天平平衡,判断天平平衡的依据是______。
6.如图是“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)实验时,固定支架能保证玻璃板__________于纸板放置;
(2)应在__________(选填“M”或“N”) 侧观察蜡烛A 经玻璃板所成的像;
(3)在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A, 拿另一支大小相同的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到它跟蜡烛A的像完全重合。由此可以得出结论:平面镜所成的像与物体大小__________。
7.水平桌面上有压强计、刻度尺和装有适量水和酒精的两个烧杯。丙同学利用提供的实验器材探究“液体内部的压强与液体的密度是否有关”,为此他进行了如下实验探究(丙同学在每步完成之后都能发现并改正错误,再进行下一步):
①取一支压强计,发现U形管内水面已有高度差,从U形管内向外倒出适量水并向U形管内添加适量水进行调节,直至几乎无高度差;
②用手轻轻按压几下橡皮膜,U形管中的水面能灵活升降,装置不漏气,气密性检验完毕;
③将压强计的探头放入水中,使探头到烧杯底的距离为2cm,记录压强计U形管两侧的液面高度差,接着将压强计的探头放入酒精中,使探头到烧杯底的距离为2cm,记录压强计U形管两侧的液面高度差;
④多次实验,记录并分析实验数据,发现大于;
⑤得出结论“液体内部的压强与液体的密度有关”;
假定你是实验记录员,请简要评价本次实验:____________。
8.如图所示,在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,改变钢球的质量,让不同的钢球从同一高度由静止滚下,到达水平面上的初速度_______(选填“相等”或“不相等”),可能的原因是______。有同学得到的结论是“高度一定,物体的动能与质量有关,质量越大,动能越大”。该结论是错误的,将错误的部分用下划线标记出来,并改正为___________
9.阅读下面短文,回答问题。
二极管又叫晶体二极管、半导体二极管,它是由半导体材料组成。它有两根引线,一根叫正极,一根叫负极,实物图、电学符号和有关特性见下表。
实物图
电学符号
特性
只允许电流由“+”流向“-”,不允许由“-”流向“+”
二极管的导电性很特殊,它只允许电流从它的正极流向负极,不允许由负极流向正极。
问题:现有一蓄电池,正负极不清,给你一个二极管、小灯泡、开关、导线等,请你利用上述器材画出判断电池的正负极的电路图并简述判断方法。(电源用“电源”符号表示)
10.在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中,请完成以下任务:
(1)如图是小明连接的部分电路,请你用笔画线代替导线将电路补充完整__________。
表1
导线连接点
a和b
a和c
电压表指针是否偏转
否
是
电流表指针是否偏转
否
是
(2)连接好电路后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,电压表和电流表的指针都不偏转。用一条导线的两端分别连接a和b、a和c进行检测,结果如表1所示。发生故障的元件是__________。
(3)排除故障后进行实验。某次实验时,电压表的示数如图所示,示数为__________V。移动滑动变阻器的滑片,记录多组数据填入表2。
(4)小明根据表2中的数据画出图像,如图所示。从图像可以看出,第__________(选填数据序号)组数据明显是错误的,分析时需要把它剔除掉。
表2
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
1.0
1.2
1.4
1.8
2.0
2.4
电流I/A
0.10
0.12
0.14
0.28
0.20
0.24
(5)小红按图连接电路,测量并记录几组电压和电流值,如表3所示,其中,,、、I分别表示电压表、和电流表A的示数。
表3
数据序号
1
2
3
4
5
电压/V
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
电压/V
1.5
3.0
4.5
6.0
7.5
电流I/A
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
小红利用表3中的数据在坐标系中画出了三条直线①②③如图,其中__________是由表3中的I和的数据画出的。
(6)某小灯泡L的额定电流是,但额定电压的标识不清,为测定L正常发光时的电阻,小明设计了下列电路,其中定值电阻R0和滑动变阻器的最大阻值R已知,但电源电压未知。为保证电路安全,滑动变阻器均不能调到最小阻值。实验时各电路中的小灯泡L都能调至正常发光。以下电路中,能够达到目的的有__________。
11.中考之前小明想对电学实验进行综合复习。
(1)他利用如图所示的器材,对额定电压为5V的小灯泡两端电压和通过它的电流进行了多次测量,并绘制出如图甲所示的电流与电压关系的图像;
①请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整(导线不得交叉);( )
②滑动变阻器在实验中除保护电路外,还有______作用。同学们把电路元件接入电路,刚接好最后一根导线,灯泡就立即发光,发生这种现象的原因可能是______;
③分析图甲所示图像,你能得出哪些实验结论。(写出一条即可)( )
(2)小明又对另一只额定电压为6V的小灯泡L2两端电压及通过的电流进行了测量,得到的数据也在图甲的坐标系中绘制出了图像,得到了如图乙所示的两个灯泡的电流与电压关系图像。利用以上图像能否从理论上推出,在安全情况下将两灯泡串联在电路中,哪个灯泡会更亮?( )
12.用如图甲所示电路测量定值电阻R 的阻值,电源电压约为3V, 滑动变阻器R1规格为“10Ω 2A”。
(1)检查时发现电路中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确: _______;
(2)电路正确连接后,闭合开关前,将滑片P 移至_______(填“左”或“右”)端。闭合开关S,电流表有示数,电压表无示数,该电路存在的故障可能是_______ ;
(3)排除故障后,闭合开关S,调节滑片P,当电压表示数为2.4V时,电流表示数如图乙所示,电阻R的阻值为_______Ω;
(4)本实验要进行多次测量,“多次”的目的与下列实验相同的是_______(填字母);
A.探究串联电略电流特点时,多次改变小灯泡规格 B.探究杠杆平衡条件时,多次改变力与力臂
C. 测量物理课本的长度时,多次变换位置测长度 D.测量小灯泡实际功率时,多次改变小灯泡两端电压
(5)使用该电路能否测量阻值约为300Ω的未知电阻Rx的阻值,为什么? _______
13.在“测量小灯泡电阻”的实验中,现有器材:额定电压为2.5V的小灯泡(电阻约为10Ω)、6V的电源、电流表、电压表、开关、滑动变阻器各1个、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将如图甲所示的实物电路连接完整(导线不得交叉);
(2)正确连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于___________(选填“A”或“B”)端;
(3)正确连接完电路,闭合开关后,发现无论怎样移动滑片P,小灯泡都不亮,电流表几乎无示数,但电压表示数明显。仔细检查,确认连接无误。那么出现的电路故障有可能是下列各种情况中的___________(选填代号);
A.电流表内部发生开路 B.灯泡的灯丝断了
C.灯座的内部出现短路 D.滑动变阻器电阻线断了
(4)排出故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,当小灯泡正常发光时,电流表表盘如图乙所示,则此时小灯泡的电阻为___________Ω。(若除不尽,请保留一位小数)
14.如图甲为小红和小明在探究电流与电压的关系时连接的部分实物电路。
(1)用笔画线代替导线将实物电路连接完整,使闭合开关后滑片向右滑动时电流表的示数变大______。
(2)正确连接电路,闭合开关后,发现电流表几乎无示数,电压表有示数,则电路出现的故障可能是______。
(3)排除故障后进行多次实验,测量出的数据如下表,请在图乙的坐标纸中描点画出图像______。分析数据可知,他们所选用的定值电阻阻值为______Ω。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
电流I/A
0.08
0.16
0.24
0.32
0.40
0.48
(4)他们分析数据,得出的结论是:电阻一定时,______。
(5)为了使结论具有普遍性,小明提出换用不同阻值的定值电阻重复前面的实验,小红提出用小灯泡替代定值电阻重复前面的实验。你觉得______的方案更合理,另一种方案不合理的原因是______。
15.辰辰要探究“浸在液体中的物体受到浮力的大小与哪些因素有关”,他提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
①物体浸入液体中的深度有关;
②与物体排开液体的体积有关;
③与液体的密度有关;
④可能与物体的形状有关;
⑤可能与物体的重力有关。
(1)如图甲实验现象可排除猜想________。
(2)请你写出能够支持猜想②的一个生活现象:________。
(3)探究猜想③,下表是记录的实验数据,在表格中横线处应补全的项目是________。
实验次数
液体种类
物体浸入液体中体积V
弹簧测力计示数F/N
物体受到的浮力F/N
1
酒精
浸没
4.8
3.0
1.8
2
水
浸没
4.8
2.8
2.0
3
盐水
浸没
4.8
2.4
2.4
(4)分析实验数据可得结论:液体的密度越大,浮力就________。实验所用盐水的密度为________kg/m³。已知
辰辰用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图乙的实验,由此得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关。老师告诉他该结论不可靠,主要原因是________。
16.学习电压时,老师让同学们做水果电池,小安发现不同组的水果电池的电压不同。水果电池的电压与什么因素有关呢?他观察发现各组的水果的种类、水果的大小、金属片插入水果的深度、金属片间的距离各有不同,于是他决定先探究水果电池的电压与水果大小是否有关,请你帮小安完成实验设计。
(1)实验器材∶铜片、锌片、导线、开关、电压表、___;
(2)实验步骤∶_______;
(3)实验结论:_____。
17.某实验小组探究凸透镜成像的实验,装置如图。
(1)当蜡烛A、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.5cm B.10cm C.15cm D.30cm
(2)小京同学把蜡烛A向右移动一小段距离,发现光屏上烛焰的像变模糊了。保持透镜位置不变,要在光屏上得到烛焰清晰的像,可以采取的方法是___________(写出一条就可以)。
(3)完成上述实验后,小京同学把光具座上凸透镜换成一块薄玻璃板,探究平面镜成像。请你添加必要的器材,帮助小京设计实验证明:物体在平面镜中所成像的大小与物距无关。写出实验步骤和实验现象。
18.物理实践活动中,小亮用山西贡梨、铜片和锌片制作了水果电池,如图所示,小亮想知道铜片和锌片哪个是水果电池的正极。请你设计一个实验方案,帮助小亮确定水果电池的正极。
(1)实验器材:___________。
(2)实验步骤:___________。
(3)实验结论:___________。
19.某种智能调光台灯会根据环境的明暗程度来调节自身的发光亮度。老师说:“这种台灯内有光敏电阻,这种电阻的特点是它的阻值会随光照强度的变化而变化。”接着,老师拿出两个电阻和,并告诉同学们其中一个为光敏电阻,另一个为定值电阻。请你设计实验,帮助同学们判断哪个电阻为光敏电阻。
(1)实验器材:____________;
(2)实验步骤:____________;
(3)实验结论:____________。
20.某工厂装配车间有一个阻值恒定的电阻元件,其上标有“1V 6W”字样,其中额定电压值不清,估计在10~19V之间,若要正确使用这个元件,需找出它的额定电压值,现在实验室中有以下实验器材:一个蓄电池(电压恒定约为6V),电流表A1(量程0~3A),电流表A2(量程0~0.6A),一个定值电阻R0(30Ω ),三个开关,导线若干。请你选择合适的器材,较精确地测量此元件的额定电压值。要求:
(1)画出实验电路图;
(2)写出实验步骤和需要测量的物理量;
(3)写出此元件额定电压的数学表达式(用已知量和测量量的字母表示)。
21.学校对操场破损的地砖进行更换,重新铺设透水砖,小华对透水砖(如图-1)取样,利用透水砖碎片测量透水砖密度。
(1)首先调节天平平衡,在调节过程中天平的横梁静止时,指针位置如图-2所示,则应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,直到指针指向______时,说明天平平衡。
(2)然后测出碎片的质量,右盘中砝码质量和游码位置如图-3所示,则碎片质量为______g。
(3)用细线吊着碎片将其放入盛水的量筒中,量筒前后液面如图-4所示,碎片体积为______。
(4)碎片的密度为______。
(5)实验后,小华发现透水砖具备很好的透水性和透气性,能让雨水快速渗入地下。测量体积时,有部分水被吸入到碎片内,由此得知测得的该碎片密度______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(6)为了更准确测出碎片的密度,小华不添加新的器材,改进了上述实验步骤:上述(3)结束操作后,将碎片从量筒中取出,擦去表面水珠后,______(简述操作步骤),再进行一些计算也能测出碎片的密度。
22.在“测量牛奶的密度”的实验中:
(1)将托盘天平放置在水平台面上,为使指针指在分度盘中央,应向_______调节平衡螺母。
(2)用调节好的天平测量烧杯和牛奶的总质量为155g。
(3)将烧杯中的部分牛奶倒入量筒中,如图乙所示,量筒中牛奶的体积为_______。
(4)用天平测烧杯和杯内剩余牛奶的总质量,如图丙所示。
(5)请计算出牛奶的密度为_______g/cm3。
(6)若在测量量筒中牛奶的体积时,视线如图丁所示,则测得的牛奶密度将_______。
23.小明在眼科医院配眼镜时发现,制作镜片的材料有玻璃、树脂、PG(聚碳酸酯)等可供选择,用不同材料制成相同度数的镜片,镜片的厚薄程度不同。小明认为这是由于不同材料对光的偏折能力不同所造成的,请你为他设计实验方案比较以上几种材料对光的偏折能力。
24.现有一个阻值为15Ω的定值电阻,一个电压约为6V的电源(电压保持不变),一个量程为0~0.6A的电流表,一个量程为0~3V的电压表,一个开关及导线若干。请你合理选择器材,设计实验测出一个铭牌模糊不清的滑动变阻器的最大阻值(约为20Ω)。要求:
(1)画出实验电路图;
(2)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量;
(3)写出待测电阻的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
25.小明在研学活动中收集到一个矿石,想知道该矿石的密度,于是做了如下的实验:
(1)把天平放在水平桌面上,游码移到标尺的零刻度线处,发现指针偏转如图甲所示,小明应该向___________调节平衡螺母使天平水平平衡;
(2)用调好的天平测量矿石的质量,天平平衡时,右盘砝码和游码的位置如图乙所示,根据图丙的操作,测出矿石的体积。则矿石的密度是___________。
26.小梦在网上查阅到:真空玻璃杯夹层内因抽去气体而形成真空层,即玻璃夹层中没有空气存在。小梦想比较一下容积、厚度相同的真空玻璃杯和玻璃杯哪个保温效果更好,请你帮助小梦设计一个可供选择的方案。
27.某同学利用图示装置测量滑动摩擦力的大小。水平传送带由微型电动机控制其运转,连接滑块和压块的细绳自然拉直,事先用电子秤分别测出滑块和压块的重力和。
(1)此装置中定滑轮的作用是改变力的________
(2)本实验除了要保证压块在电子秤上保持静止外,还需控制的条件是________
①水平传送带必须匀速运转 ②定滑轮左侧连接滑块的细绳必须水平
(3)开启电源,应使皮带轮上方的传送带向________运动,此时滑块受到的滑动摩擦力方向为水平向________。读出电子秤的示数,此时滑块所受滑动摩擦力大小________(用测得的物理量表示)。
(4)画出压块对电子秤的压力示意图。________
28.跨学科实践:制作简易调光台灯
(1)实践小组要制作一盏简易调光台灯。
(2)选取实验用的灯泡作为光源,利用变阻器改变灯泡两端的______,实现调节灯泡的亮度。制作滑动变阻器时,根据下表中的参数选用______作为电阻丝更合适。
电阻丝
长度l/m
横截面积S/mm2
电阻R/Ω
熔点t/℃
材料特点
铁丝
0.5
0.02
2.5
1538
电阻随温度变化小,不易折断
镍铬合金丝
0.5
0.02
25
1400
电阻随温度变化小,不易折断
铅锑合金丝
0.5
0.02
5.5
246
电阻随温度变化大,过热易断
(3)按照设计方案安装各个器材,连接电路。
①请用笔画线表示导线把图乙的实物连接起来,使滑片向左移动灯泡变暗____。
②检查电路,______开关,进行调试:电源电压恒为3V,灯泡的规格为“2.5V 0.3A”。滑片移至某位置时,测得灯泡两端的电压为2V,若想让灯泡正常发光,应使滑动变阻器接入电路的电阻______,变化了______Ω。(忽略灯丝电阻随温度的变化)
(4)小组互相交流时,发现灯泡亮度的调节范围较小,请对自制的滑动变阻器提出一条可行的改进措施:______。
29.小爱看到“纸飞机比赛”中,纸飞机大小、形状各异,通过对比取得优异成绩同学的纸飞机,将不同之处划分为机翅面积和机身夹角,如图所示,对飞机飞行距离的影响因素进行了实验:
①制作其他形状相同,机身夹角不同的纸飞机试飞;
②制作其他形状相同,机翅面积不同的纸飞机试飞。
(1)小爱将每个纸飞机用最大力气水平掷出,重复3次实验,记录纸飞机飞出的______(选填“最大”或“平均”)距离作为最终实验数据,得到多组实验记录数据如表所示:
实验序号
机翅面积S/cm2
机身夹角θ/°
飞行距离s/m
1
55
5
9.6
2
55
10
12.4
3
55
15
13.1
4
85
10
15.7
5
95
10
16.3
(2)通过分析1、2、3三次实验数据,可初步得出结论:纸飞机飞行的距离与机身夹角______(选填“有关”或“无关”)。根据______(填实验序号)三次实验数据可知,在适当范围内,其他条件一定,机翅面积越大,纸飞机飞行距离越______(选填“远”或“近”)。
30.物理老师在课堂上做了一个神奇的实验,将一个气球在衣服上摩擦了几下,举过头顶时出现了如图所示的现象。老师解释到:气球因摩擦带了电,但无法确定带的是“正电”还是“负电”。
请你根据所学的物理知识选择合适的器材,设计一个实验进行判断。
(1)实验器材:______;
(2)实验步骤:______;
(3)实验现象与结论:______。
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