内容正文:
中考冲刺(实验题30道)
1.物理社团活动时,小石同学利用下面的器材探究探究“电流与电阻的关系”。电源电压恒为3V。
(1)闭合开关前,将滑动变阻器的滑片P移动到最________(选填“左”或“右”)端,起保护电路的作用。
(2)闭合开关,发现电压表有示数,电流表无示数,则故障是________________________。
(3)排除故障后,小石同学先用一个定值电阻R进行实验,调节滑动变阻器,使电压表示数为2V,记录此时R和电流I的值;当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,滑动变阻器的滑片应向_______ (选填“左”或“右”)端滑动;若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,为了保证完成实验,则滑动变阻器的阻值至少是________Ω;
(4)小石同学研究并绘制了实验过程中“电流与定值电阻、电流与滑动变阻器,电流与总电阻”之间的图像,如图乙,其中反映电流与总电阻关系的是________(选填“a”、“b”或“c”),
【答案】(1)左
(2)定值电阻断路
(3) 左 12.5Ω
(4)c
【详解】(1)为了保护电路,在闭合开关前,应该将变阻器的阻值调节到最大,即最左端。
(2)电流表无示数,表明电路发生断路,电压表有示数,表明电压表串联进电路中,即和电压表并联的定值电阻断路。
(3)[1]探究“电流与电阻的关系”,要控制定值电阻两端电压不变,所以当增加定值电阻的阻值时,为了保证其两端电压不变,根据串联分压原理可知,需要增加变阻器的阻值,即向左端滑动。
[2]当定值电阻最大为25Ω时,需要的变阻器阻值最大,电源电压为3V,定值电阻的电压为2V,此时电路的电流
变阻器两端电压为U=3V-2V=1V
根据欧姆定律计算变阻器阻值
(4)总电阻和电流的乘积为电源电压,即阴影部分的面积最大,所以c符合题意,ab不符合题意。
故选c。
2.小明用一个焦距为8cm的凸透镜做“凸透镜成像规律”的实验,装置如图所示。他先将凸透镜固定在光具座标尺上50cm的位置,再将蜡烛放在30cm的位置,左右移动光屏,直到光屏上出现清晰的像。
(1)向左移动蜡烛,像变________(选填“大”或“小”);
(2)小明将自己的近视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间,若想得到清晰的像,应向________(选填“左”或“右”)移动光屏。
【答案】 小 右
【详解】(1)[1]凸透镜的焦距为8cm,蜡烛放在30cm的位置,则物距为
大于二倍焦距,此时成倒立、缩小的实像;向左移动蜡烛,物距变大,像距会变小,同时像变小。
(2)[2]近视眼镜为凹透镜,对光有发散作用,将近视眼镜放在凸透镜前,光线会延迟会聚,若想得到清晰的像,应向右移动光屏。
3.按要求完成下列填空;
(1)如图甲所示,电阻箱的示数为__________。
(2)如图乙所示,弹簧测力计的示数为__________N。
【答案】(1)80
(2)2.2
【详解】(1)要确定电阻箱的示数,需明确电阻箱每个旋钮对应的倍数及指针所指数字,然后将各旋钮对应的数值相加。
电阻箱的示数为
(2)由图可知,弹簧测力计的分度值是0.2N,弹簧测力计的示数是2.2N。
4.如图是“探究凸透镜成像的规律”的实验装置图。
(1)蜡烛、凸透镜(焦距10cm)和光屏位置如图所示,此时光屏上会出现烛焰清晰__________(选填“放大”“等大”或“缩小”)的像,此现象和生活中__________的原理相同;
(2)若保持凸透镜位置不变,移动蜡烛至适当位置,在透镜的__________(选填“左”或“右”)侧通过透镜可以观察到烛焰正立的虚像。
【答案】 缩小 照相机 右
【解析】【小题1】(1)[1] [2]如图所示,此时物距为30.0cm,即物距大于二倍焦距,凸透镜成倒立缩小的实像,应用这一原理可制成照相机。
(2)[3]根据凸透镜成像的特点,当物距小于一倍焦距时,成正立放大的虚像,此时像与物同侧,因此应保持凸透镜位置不变,移动蜡烛至适当位置,在透镜的右侧通过透镜可以观察到烛焰正立的虚像。
5.如图甲所示,大雪过后路面结冰,环卫工人会在公路上撒盐,使路面的冰及时熔化,确保了行人和车辆的出行安全。为了弄清其中缘由,小张做了一组关于冰熔化的实验。
(1)如图乙,在组装实验器材时,应按照_____,(选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序组装。实验中某时刻温度计的示数如图丙所示,则示数是_____℃;
(2)加热一段时间后,小张根据记录的实验数据在丁图中绘制了A图像,由此可知冰是晶体,判断的依据是_____。第7min该物质处于_____态(选填“固”、“液”或“固液共存”);
(3)完成上述实验后,小张又取了适量淡盐水制成的碎冰,用相同的热源再次加热,得到丁图中B图像,再次取适量浓度更大一些的盐水制成的碎冰,用相同的热源加热,得到丁图中C图像。由以上实验可知,加入盐后冰的熔点将会_____(选填“升高”、“降低”或“不变”);
(4)小青同学发现加热过程中烧杯壁上出现水珠,小组其他成员解释是由于水蒸气液化而形成的,水珠会出现在烧杯杯壁的_____(选填“内侧”或“外侧”)。
【答案】(1) 自下而上 -3
(2) 有固定的熔化温度 固液共存
(3)降低
(4)内侧
【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;而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,则应先放好烧杯后,再调节温度计的高度,所以组装实验器材时,应按照自下而上的顺序。
[2]图丙中温度计的分度值为1°C,则温度计的示数为-3°C。
(2)[1]冰从第6min到第8min是冰的熔化过程,其熔化过程的特点是不断吸热,但温度保持不变;由于冰有固定的熔化温度,故冰为晶体。
[2]冰从第6min到第8min是冰的熔化过程,因此第7分钟处于固液共存态。
(3)分析图丁,由B图像可知淡盐水制成的碎冰的熔点为-2°C,由C图像可知浓度更大一些的盐水制成的碎冰的熔点为-4°C,所以加入盐后冰的熔点将会降低。
(4)加热过程中烧杯内水蒸气上升过程中遇到较冷的烧杯液化变为小水珠附着在烧杯的内侧。
6.用如图甲所示装置探究平面镜成像的特点。
(1)本实验用玻璃板代替平面镜是为了______。光屏的作用是__________;
(2)将点燃的蜡烛A靠近玻璃板时,应将蜡烛B__________(选填“靠近”或“远离”)玻璃板;
(3)保持蜡烛A的位置不变,将玻璃板水平向右移动一小段距离,则蜡烛B应__________(选填“保持不动”“向右移动”或“向左移动”)。
【答案】 便于确定像的位置 检验像的虚实 靠近 保持不动
【详解】(1)[1]实验中为了便于确定像的位置,使用薄玻璃板来代替平面镜进行实验。
[2]实像可以呈现在光屏上而虚像不能,所以使用光屏可以检验平面镜所成的像是实像还是虚像。
(2)[3]平面镜所成的像与物体关于平面镜对称,所以将点燃的蜡烛A靠近玻璃板时,应将蜡烛B靠近玻璃板。
(3)[4]保持蜡烛A的位置不变,将玻璃板水平向右移动一小段距离,没有改变A与平面镜间的相对位置,所以蜡烛B应保持不动。
7.某实验小组的同学们在实验室做“探究水沸腾时温度的变化特点”实验:
液体种类
酒精
水银
熔点/℃
-117
-39
沸点/℃
78
357
(1)组装实验器材时,应按照________(选填“由上到下”或“由下到上”)的顺序。
(2)某同学在实验中记录的实验数据如表所示,其中第1min时温度计的示数如图2所示,此时水的温度是________℃;
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
90
___
94
96
98
98
98
98
(3)你认为完成本实验应选用________(选填“酒精”或“水银”)温度计;
(4)水沸腾后,还要继续加热一段时间的主要目的是________;
【答案】(1)由下到上
(2) 92 92
(3)水银
(4)观察水沸腾后的温度变化
【详解】(1)组装实验器材时应按照自下而上的顺序,酒精灯放置好后,根据外焰的高度确定石棉网的位置,然后放置烧杯,最后温度计的高度要确保温度计的液泡不碰到烧杯底部和侧壁,且液泡完全放入被测物质中。
(2)图2中温度计的分度值是1℃,根据温度计刻度规律,0℃刻度线在数字小的那端,液柱上表面超过0℃刻度线,故读数为92℃。
(3)据表格数据可知,酒精的沸点是78℃,低于水的沸点,因此该实验选用水银温度计。
(4)实验中为了观察水沸腾时温度变化的特点,水沸腾后,还需要继续加热一段时间。
8.小明同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像的规律:
(1)如图甲所示,小明将一束平行光正对凸透镜,移动光屏,该凸透镜的焦距为 _________cm;
(2)实验时,把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处,为使像成在光屏中央,应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到_________;
(3)小明将蜡烛移至光具座20cm刻度线处,如图乙所示,移动光屏,则该像是倒立、_______的实像。生活中的 ________(选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)就是利用这种成像规律工作的;
(4)接着,小明保持凸透镜在光具座上的位置不动,如果仅将图乙中蜡烛和光屏的位置互换,光路是 _______的;
(5)在如图乙所示实验情形下,如果保持凸透镜和光屏的位置不变,将蜡烛适当远离凸透镜,此现象可以体现 ________(选填“近视眼”或“远视眼”)的成像情况。
【答案】(1)10.0
(2)同一高度
(3) 缩小 照相机
(4)可逆
(5)近视眼
【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,即焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,由图甲可知,刻度尺的分度值为1mm,图中焦点的位置在30.0cm刻度处,则焦距
f=30.0cm-20.0cm=10.0cm
(2)该实验中,为了使像成在光屏的中央,所以应将烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心调到同一高度处,便于观察实验。
(3)[1]小明将蜡烛移至光具座20cm刻度线处,此时物距
u=50cm-20cm=30cm>2f
由凸透镜成像规律可知,成倒立、缩小的实像。
[2]由于生活中的照相机中所成的像是倒立、缩小的实像,所以照相机是利用这种成像规律工作的。
(4)小明保持凸透镜在光具座上的位置不动,如果仅将图乙中蜡烛和光屏的位置互换,光屛上仍有实像,说明在光的折射现象中,光路是可逆的。
(5)如果保持凸透镜和光屏的位置不变,将蜡烛适当远离凸透镜,物远像近像变小,则像成在光屛前面,此现象可以体现近视眼的成像情况。
9.小晶看到妈妈手上的手镯,想利用家里的电子秤、碗、水、细线测量手镯的密度。
(1)测量步骤如下:
①如图甲所示,电子秤调零后,在碗里加入适量水,测出碗和水的总质量m1;
②如图乙所示,用绳系着手镯,浸没在水中不碰容器,电子秤示数为m2;
③如图丙所示,慢慢将手镯沉入水底,松开绳子电子秤示数为m3;
实验中手镯的质量m=__________ ,依据公式ρ=__________ 计算出手镯密度。(用题目中所给符号表示,水的密度用ρ水表示)
(2)请修改上述实验方案,以便能测出形状规则的蜡块(如图丁所示)的密度(ρ蜡<ρ水);
要求:①只需写出主要修改的实验步骤;
②可画图辅助说明;
③可以添加所需物品,但不能是测量工具;
④写出所测量的蜡块密度的表达式:ρ蜡=__________ 。
【答案】(1) m3-m1
(2)见详解
【详解】(1)[1]由①③可知,手镯的质量m=m3-m1
[2]由①②可知,浸没时排开水的质量为m排=m2-m1
排开水的体积,即物体的体积为
则手镯密度
(2)将水更换为密度比蜡块小的酒精,设酒精密度为ρ酒。
①如左图所示,电子秤调零后,在碗里加入适量酒精,测出碗和酒精的总质量m4;
②如中图所示,将细线拉着蜡块慢慢放于酒精中,浸没在酒精中不碰容器,电子秤示数为m5;
③如右图所示,慢慢将蜡块沉入酒精中,松开细线,电子秤示数为m6,如下图所示:
由左右两幅图可得蜡块的质量
根据左中两幅图可得蜡块浸没时排开酒精的质量
排开酒精的体积,即蜡块的体积
则蜡块密度为
10.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”。小军利用弹簧测力计、木块、钩码、长木板、毛巾等物品进行探究。
(1)如图甲、乙、丙所示,小军在探究过程中,用弹簧测力计沿水平方向,向右拉动同一木块做匀速直线运动,甲图中木块受到的拉力大小为 ________ N。
(2)由甲、乙、丙三图中数据可知,滑动摩擦力大小与 _______ 、________ 有关。
(3)关于实验中的摩擦力问题,下列说法正确的是 (多选)。
A.甲图中,木块受到的滑动摩擦力方向水平向左
B.乙图中,钩码受到的摩擦力方向水平向右
C.甲、乙、丙三图中,木块受到的摩擦力最大的是丙图
D.丁图中木块加速运动时受到的摩擦力大小,可能等于甲图中受到的摩擦力大小
【答案】(1)2.8
(2) 压力 接触面的粗糙度
(3)AC
【详解】(1)由图甲可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.8N。
(2)[1][2]甲、乙两图中,接触面粗糙程度相同,乙图中木块对水平面的压力较大,乙图中弹簧测力计示数较大,则木块受到的滑动摩擦力也较大,比较图中甲、乙两次实验可知,当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。甲、丙两图中,压力相同,接触面粗糙程度不同,丙图中接触面粗糙程度较大,丙图中弹簧测力计示数较大,则木块受到的滑动摩擦力也较大,比较图中甲、丙两次实验可知,当压力相同时,接触面粗糙程度越大,压力越大,滑动摩擦力越大。故滑动摩擦力与压力、接触面的粗糙程度有关。
(3)A.甲图中,木块所受拉力水平向右,故木块受到的滑动摩擦力方向水平向左,故A正确;
B.乙图中,钩码相对木块没有发生相对运动,也没有相对运动的趋势,因此不受摩擦力,故B错误;
C.实验时,用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,此时木块受到的滑动摩擦力和弹簧测力计拉力是一对平衡力,通过弹簧测力计示数可测得滑动摩擦力大小。由弹簧测力计的示数可知,甲、乙、丙三图中,木块受到的摩擦力最大的是丙图,故C正确;
D.滑动摩擦力与速度无关,与压力、接触面的粗糙程度有关,丁图中木块加速运动时受到的摩擦力大小不变,小于甲图中受到的摩擦力大小,故D错误。
故选AC。
11.乐乐同学洗漱时感觉自己离镜子越近,镜子中的像越“大”,这与课本中描述的平面镜成像特点不相符。于是,他用带支架的玻璃板、两支完全相同的蜡烛、刻度尺、白纸等实验器材进行了如图甲所示的探究。
(1)点燃玻璃板前的蜡烛A,将蜡烛B放在玻璃板后并移动至适当位置,从不同角度透过玻璃板看,蜡烛B能与蜡烛A的像完全重合。多次改变蜡烛A到玻璃板的距离,相应移动蜡烛B后总能与A的像完全重合,这说明平面镜成像的大小与物体到平面镜的距离______(选填“有关”或“无关”);
(2)他将蜡烛A和B的位置记录在白纸上,如图乙所示。把白纸沿着玻璃板的位置对折,观察到像与物的对应点完全重合,说明像与物到平面镜的距离______(选填“相等”或“不相等”);
(3)为解释平面镜中的像看起来“近大远小”的原因,乐乐同学继续查阅资料,他在书上看到了如下内容:我们能不能看清楚物体,它与我们的眼睛所成“视角”的大小有关。物体对眼睛所成视角的大小,不仅和物体本身的大小有关,还和物体到眼睛的距离有关,示意图如图丙。通过阅读上述材料,乐乐分析:同一物体物距变小的过程中,镜中的像看起来逐渐变大是因为像对眼睛所成的视角______(选填“变大”或“变小”)的原因。
【答案】 无关 相等 变大
【详解】(1)[1]A与B大小完全相同,B与A的像完全重合,说明像与物的大小相同,不论物到镜的距离远还是近都得看到相同的现象,这说明像与物的大小相同,与距离无关。
(2)[2]把白纸沿着玻璃板的位置对折,观察到像与物的对应点完全重合,说明像与物关于平面镜对称,因此像与物到镜面的距离相等。
(3)[3]物体对眼睛所成视角的大小不仅和物体本身的大小有关,还和物体到眼睛的距离有关。同一个物体离人眼越远时, 视角越小,当人离不同大小的物体一样远时,视角也会不同,物体越大,则视角越大。同一物体物距变小的过程中,镜中的像会觉得变大了,原因是视角增大。
12.图甲是小万探究“海波熔化时温度的变化规律”的实验装置。
(1)组装实验装置时,应按照______(选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序进行安装;
(2)实验中,某时刻温度计示数如图乙所示,则此时海波的温度为______℃;
(3)如图丙所示,海波在第5min末处于______态(选填“固”“液”或“固液共存”)。
【答案】 自下而上 36 固液共存
【详解】(1)[1]此实验中,因需要利用酒精灯的外焰加热,故要先确定铁圈的位置,然后根据水浴加热和温度计的使用要求确定铁夹的位置,所以实验装置应按照自下而上的顺序安装。
(2)[2]如图甲温度计的分度值是1℃,所以温度计示数为36℃。
(3)[3]海波是晶体,在第5min末处于熔化过程中,所以为固液共存状态。
13.用如图所示装置探究平面镜成像的特点。
(1)在桌面上铺一张大白纸,这张大白纸的作用是_______;
(2)探究过程中至关重要的实验步骤是确定像的位置,具体做法是:拿一支外形相同但不点燃的蜡烛,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合。这里的“看上去”应该是_______(选填“从各个角度”“从右侧”或“从点燃的蜡烛与点燃的蜡烛的像的连线上”)看。
(3)探究平面镜中的像是否与物体到平面镜的距离有关,应该改变点燃的蜡烛在玻璃板前的_______(选填“前后”或“左右”)位置。
【答案】(1)记录平面镜(玻璃板)、物体和像的位置
(2)从各个角度
(3)前后
【详解】(1)白纸可以留下蜡烛、平面镜的痕迹,所以在桌面上铺一张大白纸,可以记录平面镜(玻璃板)、物体和像的位置。
(2)拿一支外形相同但不点燃的蜡烛,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合,应该是从各个角度看上去,不点燃的蜡烛与前面那支蜡烛的像完全重合,才能确定像的位置,因为一旦从任何角度看到不重合,而从其他角度看到重合,都不能说明不点燃的蜡烛与前面那支蜡烛的像完全重合。
(3)探究平面镜中的像是否与物体到平面镜的距离有关,应该改变物距,即蜡烛到平面镜的距离,所以需要改变点燃的蜡烛在玻璃板前的前后位置。
14.如图所示,做“探究水沸腾时温度变化的特点”实验时,实验小组发现水沸腾时温度计示数高于100℃。在评估阶段,经过分析,他们有四种猜想:
(1)可能是实验室中气压高于1个标准大气压导致的。
(2)可能是因为盖了硬纸板,增大了水面上方气压,提高了水的沸点。
(3)可能是温度计不准确导致的。
(4)可能是由于水蒸气温度高于100℃导致的。
其中,有一个猜想是错误的。对于其他三个猜想,你的验证方法分别是:
___________________________;
____________________________;
____________________________。
【答案】 用气压计测量实验室大气压的大小 去掉硬纸板,重新测量水沸腾时的温度 换一支温度计测量水沸腾时的温度
【详解】[1][2][3]如图所示,温度计玻璃泡完全浸没在水中,测量的是沸水的温度,所以温度计的示数大小不受到水蒸气温度的干扰,故猜想(4)是错误的,对于其他猜想,可以采取如下方法验证:
猜想(1):要验证是不是实验室中气压高于1个标准大气压导致的该实验现象,只需要知道实验室大气压的值,然后再与1个标准大气压进行比较即可,所以验证方法可以是:用气压计测量实验室大气压的大小;
猜想(2):要验证是不是因为盖了硬纸板,增大了水面上方气压,提高了水的沸点,导致的该实验现象,只需要改变水面上方大气压的大小,测量出此时沸水的温度,然后再与操作前的温度比较即可,所以验证方法可以是:去掉硬纸板,重新测量水沸腾时的温度;
猜想(3):要验证是不是温度计不准确导致的实验现象,只需用另外的温度计再次测量,然后再与操作前的温度比较即可,所以验证方法可以是:换一支温度计测量水沸腾时的温度。
15.如图甲所示是小明用“伏安法”测定值电阻阻值的实物图,电源电压为3V。
(1)在图甲中完成实物电路连接,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时电流表示数变小;
(2)闭合开关,电压表无示数,电流表有示数,则产生故障的原因可能是________;
(3)排除故障后,正确连接电路,移动滑动变阻器滑片到某一位置,电压表和电流表示数如图乙、丙所示,则测得的Rx阻值为_____ Ω;
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.5
1.8
2.1
电流I/A
0.3
0.24
0.18
电阻Rx/Ω
5
7.5
11.7
(4)小明仍用如图甲所示器材,用伏安法测另一未知定值电阻Rx′,得到多组数据如右表所示:
①若小明测得的电压和电流值是准确的,分析表格数据,小明实验电路连接存在的问题可能是____________________________________;
②实验记录表格设计缺少的一项是:________________________________;
(5)实验后小明发现滑动变阻器的最大阻值模糊不清,且电压表已损坏。于是他利用电流表和一个阻值已知的定值电阻R0设计了如图丁所示的电路来测量滑动变阻器的最大阻值,实验步骤如下:
①闭合开关,将滑片移至最左端,读出此时电流表的示数为I1;
②_______________________,读出此时电流表的示数为I2;
③则滑动变阻器的最大阻值Rx= _____________(用I1、I2和R0表示)。
【答案】(1)
(2)Rx短路
(3)8
(4) 电压表并联在滑动变阻器的两端 电阻Rx的平均值
(5) 闭合开关,将滑动变阻器的滑片移至最右端
【详解】(1)滑动变阻器的滑片向右滑动时电流表示数变小,即滑片右移时滑动变阻器接入电路的电阻变大,需接入左下接线柱,电流表串联在电路中,根据电源电压和电阻范围,选0~0.6A量程,如图所示:
(2)电流表有示数:说明电路是通路(无断路)。电压表无示数:可能是Rx两端无电压。若Rx短路,其两端电压为0,电压表无示数,但电流可通过短路部分流通,电流表有示数,符合现象。
(3)图乙电压表:量程0~3V,分度值0.1V,指针指向2.4V处,故电压U=2.4V。图丙电流表:量程0~0.6A,分度值0.02A,指针指向0.3A处,故电流I=0.3A。根据欧姆定律可得
(4)[1]表格数据显示:电压增大时,电流反而减小(如电压1.5V时电流0.3A,2.1V时电流 0.18A),不符合定值电阻“电压与电流成正比”的规律。若电压表并联在滑动变阻器两端,滑动变阻器与Rx串联,当滑动变阻器接入电阻增大时,其两端电压(电压表读数)增大,而电路电流减小,与表格数据一致。
[2]测定值电阻阻值时,为减小误差,需多次测量并计算平均值,但表格中缺少“电阻Rx的平均值”这一项。
(5)[1]利用电源电压恒定,通过开关通断和滑片移动,测量不同状态下的电流,推导滑动变阻器最大阻值。需测量滑动变阻器接入最大阻值时的电流:应将滑片移至最右端。
[2]滑片移至最左端:滑动变阻器接入电阻为0,电路中只有R0,电源电压。
将滑片移至最右端(接入最大电阻Rx),此时R0与Rx串联,总电阻R总= R0+Rx,电源电压U=I2(R0+Rx),所以有
解得
16.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。
17.我们知道,如果在力的三要素中有某一要素发生改变时,就会影响力的作用效果,请你按下面的要求,设计一个实验来验证力的作用效果与其中的某个要素有关。
(1)实验名称:验证力的作用效果与__________有关。
(2)需要控制不变的量是:_______________。
(3)简要的实验步骤:_______________。
【答案】(1)力的大小
(2)力的作用点和方向
(3)见详解
【详解】(1)实验名称: 验证力的作用效果与力的大小有关。
(2)需要控制不变的量是: 力的方向和作用点。
(3)简要的实验步骤:
1. 准备一个弹簧测力计和一个小车。
2. 将小车放在水平面上,用弹簧测力计水平拉动小车,记录小车的运动情况。
3. 改变弹簧测力计的拉力大小,保持拉力的方向和作用点不变,再次记录小车的运动情况。
4. 比较不同拉力大小下小车的运动情况,验证力的大小对力的作用效果的影响。
18.小明在海滨浴场游泳时,发现身子比在淡水里游泳更轻,在大海里游泳更容易。他想这种感觉可能与海水的密度有关,他想测出海水的密度。小明随身携带的工具和器材有:电子天平(附说明书)、购物用的弹簧秤、质量相近的一次性水杯若干、细线和一瓶饮用水(已知水的密度为ρ0)。他又从海边找到一块儿小石子,请你从中选用部分工具和器材,帮他设计一种精确测量海水密度的实验方案。要求:
(1)写出主要的实验步骤;
(2)写出海水密度的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
【答案】(1)见解析(2)
【详解】(1)所选器材有购物用的弹簧秤,质量相近的一次性水杯若干、细线和一瓶饮用水,小石块。
主要的实验步骤:
①用弹簧秤测出小石块的重力为G,然后将小石块完全浸没在装有饮用水的一次性水杯中,此时弹簧测力计的示数为F1,则受到水的浮力为
F浮1=G-F1
②将石块擦干净,完全完全浸没在装有海水的一次性水杯中,此时弹簧测力计的示数为F2,则受到海水的浮力为
F浮2=G-F2
(2)石块的体积为
海水密度为
19.小明和小华是同班同学,放学后也经常互相串门,他们计划粗略测量两家之间的距离,请你帮他们设计一个方案进行测量。
【答案】实验方案:小明沿操场跑道正常步行,并测出步行的时间,计算出正常步行的速度;然后小明从自己家出发,以正常步行的速度走向小华家,并同时记录所用的时间。
实验结论:根据计算就可以粗略得出两家之间的距离。
【详解】见答案。
20.为了验证“导体的电阻与导体的长度有关”,实验室提供了电压合适的电源、滑动变阻器、电流表、电压表和开关各一个,导线若干,还准备好了一根粗细均匀的合金丝(电路中用符号“□”表示),一把刻度尺。
(1)画出实验电路图;
(2)写出主要实验步骤;
(3)设计实验数据记录表格。
【答案】(1)
(2)见解析
(3)见解析
【详解】(1)实验中需要测出横截面积相同、长度不同的合金丝的电阻,实验中可以采用伏安法测量不同长度的合金丝的电阻,为了保护电路与调整合金丝的电压、电流,可以将变阻器与合金丝串联,如图所示:
(2)实验步骤如下:①将滑动变阻器阻值调至最大,将适当长度的合金丝接入电路,并用刻度尺测量接入电路的长度L。闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P到适当位置,用电压表测量合金丝两端的电压U,用电流表测量通过合金丝的电流I,将U、I的测量数据记录在闭合中。
②断开开关,改变合金丝接入电路的长度,仿照②再做依次实验。
③断开开关,改变合金丝接入电路的长度,仿照②再做依次实验。
④断开开关,依据计算两次合金丝接入电路的电阻R,并记录在表格中。
(3)实验中,要记录合金丝接入电路中的长度、对应合金丝的电压、电流,并计算其阻值,实验数据表格设计如下:
实验次数
合金丝流入电路的长度/m
电压表示数U/V
电流表示数I/A
电阻大小R/Ω
1
2
3
21.同学们在做教材上的电学实验时,发现2B、HB铅笔芯的软硬不同,其实验效果亦不同。他们猜想铅笔芯的电阻可能与其软硬程度有关,于是同学们做实验来检验其猜想是否正确。
(1)林清同学的设计思路如图所示,请指出她设计中的错误和不足。
(2)伟鹏同学说:“不如直接用伏安法测量它们的电阻进行比较”,请你写出他的实验方案。要求:
①画出电路图(铅笔芯用“”表示)
②写出实验步骤
③进行分析论证
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【详解】(1)错误:没控制两支铅笔芯的长度和横截面积相同;不足:先后两次观察比较灯的亮度不如同时观察比较灯的亮度更直观、更明显。且通过视觉判断灯的亮度不可靠,若阻值相近,灯的亮度变化不明显。
(2)①伏安法电路图设计,电压表并联在待测铅笔芯两端,电流表与待测铅笔芯、电源、开关串联,为了方便多次试验得到多组数据,还需串联滑动变阻器。如图所示
②实验步骤:
a.按照电路图连接实物电路,取长度和横截面积相同的2B、HB铅笔芯分别接入A、B间;
b.闭合开关S,读出电压表和电流表的示数分别为U和I,并把数据记录在表格中;
c.根据计算出2B、HB铅笔芯的电阻值,并进行比较。
③分析论证:若2B、HB铅笔芯的电阻值相等,则铅笔芯的电阻与其软硬程度无关;若2B、HB铅笔芯的电阻值不相等,则铅笔芯的电阻与其软硬程度有关。
22.猪肥肉放在锅里熬,就会熬制出猪油。猪油冷却后会变成固体,如图所示。猪油是晶体还是非晶体?请设计实验探究。
(1)实验器材:______;
(2)实验步骤:______;
(3)实验结论:______。
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【详解】(1)实验器材有:酒精灯、铁架台、石棉网、烧杯、试管、温度计和停表。
(2)将固体猪油取一整块弄碎,装入试管中,再将试管放到装有水的烧杯中,按熔化实验器材组装顺序组装好器材,用水浴法进行加热,观察插入猪油中的温度计的示数,并每隔1min记录一次温度值,等到猪油完全变成液态,停止记录。
(3)若猪油在熔化过程中,温度保持不变,猪油是晶体,温度不断升高,是非晶体。
23.每到冬天小伟家汽车前挡风玻璃外侧经常结霜,早晨起来用车时很不方便,小伟想给车买一个挡风玻璃罩,现有两种材质的,一种是含有水次棉的,另一种是含有无胶棉的。请你设计实验帮助小伟验证哪种玻璃罩保温效果好。
(1)实验器材:______。
(2)实验步骤:______。
(3)实验结论:______。
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【详解】(1)两个完全相同的容器、热水、外观完全相同的两个玻璃罩各一个(玻璃罩一种是含有水次棉的,另一种是含有无胶棉的)、温度计
(2)在两个完全相同的容器中同时倒入质量与初温相同的热水,用两个玻璃罩分别盖住容器,经过适当的时间,用温度计同时测出含有次棉的玻璃罩中水的温度t1、含有无胶棉的玻璃罩中水的温度t2。
(3)若
说明含有次棉的玻璃罩温性能好;
若
说明含有无胶棉的玻璃罩温性能好
24.如图所示,摆线长L相同,实心小铁球A、小铅球B的体积VA=VB,密度ρ铁<ρ铅,悬线与竖直方向的夹角θ1<θ2。
(1)图甲、乙中,同时由静止释放A、B两球,观察到它们并排摆动且始终相对静止,同时到达竖直位置,这表明两小球在摆动过程中,任一时刻速度的大小与小球的质量 _______ (选填“有关”或“无关”);
(2)若用如图乙、丙所示的装置,可通过改变悬线与竖直方向的夹角来改变小球撞击木块时的 _______ ,从而探究物体的动能大小与这个物理量的关系,请你根据这个方案设计实验步骤,记录3组以上的实验数据,并且根据实验数据,作出分析判断。
①实验步骤:_________ 。
②数据记录表格________;
③数据分析:___________ 。
【答案】(1)无关
(2) 速度 见解析 见解析 见解析
【详解】(1)实心小铁球A、小铅球B的体积VA=VB,密度ρ铁<ρ铅,由密度公式可知,两个小球的质量不同,图甲、乙中,同时由静止释放A、B两球,观察到它们并排摆动且始终相对静止,同时到达竖直位置,则小球的速度相同,这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的质量无关。
(2)[1]根据乙、丙所示的探究过程,当悬线与竖直方向的夹角越大,木块被撞的距离越大,说明小球到达最低点的速度越大,所以可通过改变悬线与竖直方向的夹角来改变小球撞击木块时的速度。
[2]由题意可知,探究物体的动能大小与速度的关系,根据控制变量法,控制质量不变,设计实验步骤:
①组装实验装置,保持悬线与竖直方向夹角为θ1,让B球从静止开始释放,撞击木块C,用刻度尺测量并记录C的移动的距离s1;
②增大悬线与竖直方向夹角θ,重复步骤1,测得距离为s2、s3。
[3]实验中需要记录悬线与竖直方向夹角θ和木块C被撞的距离s,根据实验需要测量的数据,可知设计的实验表格为:
θ/°
s/m
[4]数据分析:若θ1<θ2<θ3,但是s1=s2=s3,则物体的动能大小与物体运动速度无关;若θ1<θ2<θ3,且s1<s2<s3,则物体的动能大小与物体运动速度有关,质量相同时,物体运动速度越大,动能越大。
25.小源学习电阻知识后知道盐水是导体,且导体的电阻有大小之分,他猜想盐水的电阻可能与盐水的浓度有关,请你帮他设计实验,验证猜想。(该题可以画图解释)
实验器材:____________________________________________________;
实验步骤:____________________________________________________;
结论:____________________________________________________。
【答案】 见解析 见解析 见解析
【详解】[1]实验中探究盐水浓度与导电性的关系,需要控制其他条件不变,选择的实验器材有:电源、开关、电流表、导线、定值电阻、两种浓度不同的盐水、烧杯、两块完全相同的金属片。
[2]实验步骤为:将一定量盐水倒入烧杯中,再将两个金属片平行插入盐水一定深度中,用导线将电源、开关、定值电阻、电流表以及两个金属片依次串联在一起;
②闭合开关,记录电流表的示数为I1;
③将烧杯中的盐水换为另一种浓度的盐水,保持盐水体积相同,然后将金属片以相同距离插入到盐水的相同深度 重新实验,记录电流表示数为I2。
[3]若,则盐水的导电率与盐水的浓度无,关;若,则盐水的导电率与盐水的浓度有关。
26.超市里有三种容积相同但品牌不同的保温杯,小明想通过探究知道哪一种保温杯的保温性能更好。请你为小明设计实验完成实验探究。
(1)实验器材:_____________。
(2)实验步骤:____________。
(3)实验结论:___________。
【答案】 三支相同的温度计,热水 见详解 见详解
【详解】(1)[1]实验器材:三支相同的温度计,热水。
(2)[2]实验过程:①将三个保温杯放在相同环境中,同时向三个保温杯中加满初温相同的水,盖上杯盖;②经过相同时间后,同时测出三个保温杯中水的末温为t1、t2和t3,比较三个保温杯中水的末温t1、t2和t3。
(3)[3]实验结论:经过相同的时间,末温越高的保温杯散失热量越少,因此末温越高的保温杯保温性能越好。
27.小麒发现调节车灯亮度、音乐大小都需要改变电路中的电阻大小。于是,他和同学设计了“探究盐水电阻大小与哪些因素有关”的实验如图,提出了以下猜想:
A.可能与盐水浓度有关;
B.可能与盐水的液柱长度有关;
C.可能与盐水横截面积有关。
他们利用玻璃管(管中带有接线柱的金属活塞可以左右移动)、电源、开关、小灯泡、导线等器材,组装成如图所示的电路进行实验。
(1)实验中根据______可以判断盐水的电阻大小;
(2)探究猜想C时,向外调节活塞直至管内液柱的横截面积变为原来的一半,发现灯变暗,能否说明盐水的电阻大小与横截面积有关?__________(选填“能”或“不能”),为什么?______________;
(3)小组的同学在科普杂志中看到:矿泉水中含有多种矿物质,导电能力强,电阻小;纯净水是用自来水过滤得到的,矿物质含量少,导电能力差,电阻大。(两者导电性相差比较大)这时他们想到教室饮水机中的水是矿泉水还是纯净水呢?为了探究教室饮水机中的水是矿泉水还是纯净水。小组同学除了以上实验中的器材,还准备了足量的矿泉水和_______,请你设计一个实验验证写出实验步骤及判断方法。________________。
【答案】(1)灯泡亮度
(2) 不能 长度改变
(3) 纯净水 实验步骤:
1.将玻璃管内的金属活塞位置固定,保证液柱长度、横截面积相同;
2.向玻璃管中加入矿泉水,闭合开关,观察并记录灯泡的亮度;倒出矿泉水,将玻璃管清理干净后,加入纯净水,保证液柱长度、横截面积与矿泉水时相同,闭合开关,观察并记录灯泡的亮度。倒出纯净水,将玻璃管清理干净后,加入待测水,保证液柱长度、横截面积与矿泉水时相同,闭合开关,观察并记录灯泡的亮度。
判断方法:
如果待测水对应的亮度与矿泉水亮度相近,则说明饮水机中是矿泉水;如果与纯净水亮度相近,则说明是纯净水。
【详解】(1)由图可知,盐水与小灯泡串联接入电路,当盐水电阻变小时会使电路中电流变大,灯泡变亮,当盐水电阻变大时会使电路中电流变小,灯泡变暗,因此可以通过小灯泡的亮度判断盐水的电阻大小。
(2)[1][2]根据控制变量法可知,要探究盐水的电阻大小与横截面积的关系,需要控制盐水的浓度和液柱长度不变,向外调节活塞直至管内液柱的横截面积变为原来的一半的过程中,盐水的液柱长度也在改变,因此不能说明盐水的电阻大小与横截面积有关。
(3)[1]因为实验中要探究教室饮水机中的水是矿泉水还是纯净水,因此需要准备足量的矿泉水和纯净水。
[2]见答案。
28.实验桌上有如下器材:钟表,水,滴管各一个,两片玻璃片,利用这些器材设计一个实验证明:液体蒸发的快慢与液体的表面积大小有关。写出实验步骤、实验记录表格与判断依据。
(1)实验步骤:
(2)实验记录表格:
(3)判断依据:
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【详解】(1)根据控制变量法,把两块玻璃片放在相同的环境中,用滴管分别滴一滴质量(或体积)相同的水,把其中一滴水铺开增大表面积,同时开始计时,观察水的变化,用钟表分别记下两滴水蒸发完所用的时间为t1和t2。实验步骤如下:
①把两块玻璃片放在相同的环境中;
②用滴管分别滴一滴质量(或体积)相同的水,把其中一滴水摊开增大表面积,同时开始计时,同时观察水的变化;
③用钟表记下两滴水蒸发完所用的时间为t1和t2;
(2)设计实验记录表格如下:
项目
面积大的水滴
面积小的水滴
蒸发时间t/s
(3)用对比法比较蒸发时间t1和t2大小,若t1≠t2,则液体蒸发快慢与液体表面积大小有关;若t1=t2,则液体蒸发快慢与液体表面积大小无关。
29.在汽车车窗玻璃上粘贴一层很薄的膜(汽车膜),这种膜能够阻隔太阳光中的紫外线与红外线,给消费者提供更舒适的驾驶环境。小明查阅资料:紫外线可以使人民币上的荧光物质发光。请你根据以上信息,设计实验观察汽车膜阻隔紫外线的效果。
(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]紫外线灯、人民币一张、玻璃板、汽车膜。
(2)[2]①保持紫外线灯与人民币的距离一定,打开紫外线灯,观察荧光物质的发光情况;
②保持紫外线灯与人民币的距离一定,将玻璃板放置在紫外线与人民币之间,打开紫外线灯,观察荧光物质的发光情况;
③将玻璃板上粘贴玻璃膜,再次将贴膜的玻璃板放置在紫外线和人民币之间,观察荧光物质的发光情况。
(3)[3]若第三次实验与第二次实验比较,荧光物质发光明显减弱,说明汽车膜阻隔紫外线的效果较好;若第三次实验中荧光物质发光变化不明显,说明汽车膜阻隔紫外线的效果较差。
30.某天早上,小伟妈妈热的牛奶温度太高了,妈妈说将牛奶放在水中比放在空气中降温更快。小伟想知道妈妈的说法是否正确,请你选择合适的器材,帮助小伟设计实验方案。
(1)实验器材:___________。
(2)实验步骤:____________。
(3)实验结论:___________。
【答案】 两个相同的牛奶瓶、热牛奶、室温相同的水、水槽、温度计 见解析 空气的导热性比水的导热性差
【详解】(1)[1]实验是为了比较空气和水的导热性,所以需要的实验器材有:两个相同的牛奶瓶、热牛奶、室温相同的水、水槽、温度计。
(2)[2]实验需要遵循控制变量法,所以实验需要控制牛奶的质量、初温等因素相同,步骤依次为:①用两个相同的牛奶瓶,都装入热牛奶,一个放在与室温相同的水中,另一个就放在空气中;
②把两个瓶都用木块垫起来,放在同一个桌面上。如图所示:
时间/min
0
2
4
6
8
10
甲的示数/℃
乙的示数/℃
③实验时每隔一定的时间记录一次两温度计的示数,填入表格。
(3)[3]根据表格数据可知,在相同时间内,将牛奶放入水中降温更快,故可以得出的实验结论为:空气的导热性比水的导热性差。
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中考冲刺(实验题30道)
1.物理社团活动时,小石同学利用下面的器材探究探究“电流与电阻的关系”。电源电压恒为3V。
(1)闭合开关前,将滑动变阻器的滑片P移动到最________(选填“左”或“右”)端,起保护电路的作用。
(2)闭合开关,发现电压表有示数,电流表无示数,则故障是________________________。
(3)排除故障后,小石同学先用一个定值电阻R进行实验,调节滑动变阻器,使电压表示数为2V,记录此时R和电流I的值;当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,滑动变阻器的滑片应向_______ (选填“左”或“右”)端滑动;若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,为了保证完成实验,则滑动变阻器的阻值至少是________Ω;
(4)小石同学研究并绘制了实验过程中“电流与定值电阻、电流与滑动变阻器,电流与总电阻”之间的图像,如图乙,其中反映电流与总电阻关系的是________(选填“a”、“b”或“c”),
2.小明用一个焦距为8cm的凸透镜做“凸透镜成像规律”的实验,装置如图所示。他先将凸透镜固定在光具座标尺上50cm的位置,再将蜡烛放在30cm的位置,左右移动光屏,直到光屏上出现清晰的像。
(1)向左移动蜡烛,像变________(选填“大”或“小”);
(2)小明将自己的近视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间,若想得到清晰的像,应向________(选填“左”或“右”)移动光屏。
3.按要求完成下列填空;
(1)如图甲所示,电阻箱的示数为__________。
(2)如图乙所示,弹簧测力计的示数为__________N。
4.如图是“探究凸透镜成像的规律”的实验装置图。
(1)蜡烛、凸透镜(焦距10cm)和光屏位置如图所示,此时光屏上会出现烛焰清晰__________(选填“放大”“等大”或“缩小”)的像,此现象和生活中__________的原理相同;
(2)若保持凸透镜位置不变,移动蜡烛至适当位置,在透镜的__________(选填“左”或“右”)侧通过透镜可以观察到烛焰正立的虚像。
5.如图甲所示,大雪过后路面结冰,环卫工人会在公路上撒盐,使路面的冰及时熔化,确保了行人和车辆的出行安全。为了弄清其中缘由,小张做了一组关于冰熔化的实验。
(1)如图乙,在组装实验器材时,应按照_____,(选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序组装。实验中某时刻温度计的示数如图丙所示,则示数是_____℃;
(2)加热一段时间后,小张根据记录的实验数据在丁图中绘制了A图像,由此可知冰是晶体,判断的依据是_____。第7min该物质处于_____态(选填“固”、“液”或“固液共存”);
(3)完成上述实验后,小张又取了适量淡盐水制成的碎冰,用相同的热源再次加热,得到丁图中B图像,再次取适量浓度更大一些的盐水制成的碎冰,用相同的热源加热,得到丁图中C图像。由以上实验可知,加入盐后冰的熔点将会_____(选填“升高”、“降低”或“不变”);
(4)小青同学发现加热过程中烧杯壁上出现水珠,小组其他成员解释是由于水蒸气液化而形成的,水珠会出现在烧杯杯壁的_____(选填“内侧”或“外侧”)。
6.用如图甲所示装置探究平面镜成像的特点。
(1)本实验用玻璃板代替平面镜是为了______。光屏的作用是__________;
(2)将点燃的蜡烛A靠近玻璃板时,应将蜡烛B__________(选填“靠近”或“远离”)玻璃板;
(3)保持蜡烛A的位置不变,将玻璃板水平向右移动一小段距离,则蜡烛B应__________(选填“保持不动”“向右移动”或“向左移动”)。
7.某实验小组的同学们在实验室做“探究水沸腾时温度的变化特点”实验:
液体种类
酒精
水银
熔点/℃
-117
-39
沸点/℃
78
357
(1)组装实验器材时,应按照________(选填“由上到下”或“由下到上”)的顺序。
(2)某同学在实验中记录的实验数据如表所示,其中第1min时温度计的示数如图2所示,此时水的温度是________℃;
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
90
___
94
96
98
98
98
98
(3)你认为完成本实验应选用________(选填“酒精”或“水银”)温度计;
(4)水沸腾后,还要继续加热一段时间的主要目的是________;
8.小明同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像的规律:
(1)如图甲所示,小明将一束平行光正对凸透镜,移动光屏,该凸透镜的焦距为 _________cm;
(2)实验时,把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处,为使像成在光屏中央,应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到_________;
(3)小明将蜡烛移至光具座20cm刻度线处,如图乙所示,移动光屏,则该像是倒立、_______的实像。生活中的 ________(选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)就是利用这种成像规律工作的;
(4)接着,小明保持凸透镜在光具座上的位置不动,如果仅将图乙中蜡烛和光屏的位置互换,光路是 _______的;
(5)在如图乙所示实验情形下,如果保持凸透镜和光屏的位置不变,将蜡烛适当远离凸透镜,此现象可以体现 ________(选填“近视眼”或“远视眼”)的成像情况。
9.小晶看到妈妈手上的手镯,想利用家里的电子秤、碗、水、细线测量手镯的密度。
(1)测量步骤如下:
①如图甲所示,电子秤调零后,在碗里加入适量水,测出碗和水的总质量m1;
②如图乙所示,用绳系着手镯,浸没在水中不碰容器,电子秤示数为m2;
③如图丙所示,慢慢将手镯沉入水底,松开绳子电子秤示数为m3;
实验中手镯的质量m=__________ ,依据公式ρ=__________ 计算出手镯密度。(用题目中所给符号表示,水的密度用ρ水表示)
(2)请修改上述实验方案,以便能测出形状规则的蜡块(如图丁所示)的密度(ρ蜡<ρ水);
要求:①只需写出主要修改的实验步骤;
②可画图辅助说明;
③可以添加所需物品,但不能是测量工具;
④写出所测量的蜡块密度的表达式:ρ蜡=__________ 。
10.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”。小军利用弹簧测力计、木块、钩码、长木板、毛巾等物品进行探究。
(1)如图甲、乙、丙所示,小军在探究过程中,用弹簧测力计沿水平方向,向右拉动同一木块做匀速直线运动,甲图中木块受到的拉力大小为 ________ N。
(2)由甲、乙、丙三图中数据可知,滑动摩擦力大小与 _______ 、________ 有关。
(3)关于实验中的摩擦力问题,下列说法正确的是 (多选)。
A.甲图中,木块受到的滑动摩擦力方向水平向左
B.乙图中,钩码受到的摩擦力方向水平向右
C.甲、乙、丙三图中,木块受到的摩擦力最大的是丙图
D.丁图中木块加速运动时受到的摩擦力大小,可能等于甲图中受到的摩擦力大小
11.乐乐同学洗漱时感觉自己离镜子越近,镜子中的像越“大”,这与课本中描述的平面镜成像特点不相符。于是,他用带支架的玻璃板、两支完全相同的蜡烛、刻度尺、白纸等实验器材进行了如图甲所示的探究。
(1)点燃玻璃板前的蜡烛A,将蜡烛B放在玻璃板后并移动至适当位置,从不同角度透过玻璃板看,蜡烛B能与蜡烛A的像完全重合。多次改变蜡烛A到玻璃板的距离,相应移动蜡烛B后总能与A的像完全重合,这说明平面镜成像的大小与物体到平面镜的距离______(选填“有关”或“无关”);
(2)他将蜡烛A和B的位置记录在白纸上,如图乙所示。把白纸沿着玻璃板的位置对折,观察到像与物的对应点完全重合,说明像与物到平面镜的距离______(选填“相等”或“不相等”);
(3)为解释平面镜中的像看起来“近大远小”的原因,乐乐同学继续查阅资料,他在书上看到了如下内容:我们能不能看清楚物体,它与我们的眼睛所成“视角”的大小有关。物体对眼睛所成视角的大小,不仅和物体本身的大小有关,还和物体到眼睛的距离有关,示意图如图丙。通过阅读上述材料,乐乐分析:同一物体物距变小的过程中,镜中的像看起来逐渐变大是因为像对眼睛所成的视角______(选填“变大”或“变小”)的原因。
12.图甲是小万探究“海波熔化时温度的变化规律”的实验装置。
(1)组装实验装置时,应按照______(选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序进行安装;
(2)实验中,某时刻温度计示数如图乙所示,则此时海波的温度为______℃;
(3)如图丙所示,海波在第5min末处于______态(选填“固”“液”或“固液共存”)。
13.用如图所示装置探究平面镜成像的特点。
(1)在桌面上铺一张大白纸,这张大白纸的作用是_______;
(2)探究过程中至关重要的实验步骤是确定像的位置,具体做法是:拿一支外形相同但不点燃的蜡烛,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合。这里的“看上去”应该是_______(选填“从各个角度”“从右侧”或“从点燃的蜡烛与点燃的蜡烛的像的连线上”)看。
(3)探究平面镜中的像是否与物体到平面镜的距离有关,应该改变点燃的蜡烛在玻璃板前的_______(选填“前后”或“左右”)位置。
14.如图所示,做“探究水沸腾时温度变化的特点”实验时,实验小组发现水沸腾时温度计示数高于100℃。在评估阶段,经过分析,他们有四种猜想:
(1)可能是实验室中气压高于1个标准大气压导致的。
(2)可能是因为盖了硬纸板,增大了水面上方气压,提高了水的沸点。
(3)可能是温度计不准确导致的。
(4)可能是由于水蒸气温度高于100℃导致的。
其中,有一个猜想是错误的。对于其他三个猜想,你的验证方法分别是:
___________________________;
____________________________;
____________________________。
15.如图甲所示是小明用“伏安法”测定值电阻阻值的实物图,电源电压为3V。
(1)在图甲中完成实物电路连接,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时电流表示数变小;
(2)闭合开关,电压表无示数,电流表有示数,则产生故障的原因可能是________;
(3)排除故障后,正确连接电路,移动滑动变阻器滑片到某一位置,电压表和电流表示数如图乙、丙所示,则测得的Rx阻值为_____ Ω;
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.5
1.8
2.1
电流I/A
0.3
0.24
0.18
电阻Rx/Ω
5
7.5
11.7
(4)小明仍用如图甲所示器材,用伏安法测另一未知定值电阻Rx′,得到多组数据如右表所示:
①若小明测得的电压和电流值是准确的,分析表格数据,小明实验电路连接存在的问题可能是____________________________________;
②实验记录表格设计缺少的一项是:________________________________;
(5)实验后小明发现滑动变阻器的最大阻值模糊不清,且电压表已损坏。于是他利用电流表和一个阻值已知的定值电阻R0设计了如图丁所示的电路来测量滑动变阻器的最大阻值,实验步骤如下:
①闭合开关,将滑片移至最左端,读出此时电流表的示数为I1;
②_______________________,读出此时电流表的示数为I2;
③则滑动变阻器的最大阻值Rx= _____________(用I1、I2和R0表示)。
16.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”)。
17.我们知道,如果在力的三要素中有某一要素发生改变时,就会影响力的作用效果,请你按下面的要求,设计一个实验来验证力的作用效果与其中的某个要素有关。
(1)实验名称:验证力的作用效果与__________有关。
(2)需要控制不变的量是:_______________。
(3)简要的实验步骤:_______________。
18.小明在海滨浴场游泳时,发现身子比在淡水里游泳更轻,在大海里游泳更容易。他想这种感觉可能与海水的密度有关,他想测出海水的密度。小明随身携带的工具和器材有:电子天平(附说明书)、购物用的弹簧秤、质量相近的一次性水杯若干、细线和一瓶饮用水(已知水的密度为ρ0)。他又从海边找到一块儿小石子,请你从中选用部分工具和器材,帮他设计一种精确测量海水密度的实验方案。要求:
(1)写出主要的实验步骤;
(2)写出海水密度的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
19.小明和小华是同班同学,放学后也经常互相串门,他们计划粗略测量两家之间的距离,请你帮他们设计一个方案进行测量。
20.为了验证“导体的电阻与导体的长度有关”,实验室提供了电压合适的电源、滑动变阻器、电流表、电压表和开关各一个,导线若干,还准备好了一根粗细均匀的合金丝(电路中用符号“□”表示),一把刻度尺。
(1)画出实验电路图;
(2)写出主要实验步骤;
(3)设计实验数据记录表格。
21.同学们在做教材上的电学实验时,发现2B、HB铅笔芯的软硬不同,其实验效果亦不同。他们猜想铅笔芯的电阻可能与其软硬程度有关,于是同学们做实验来检验其猜想是否正确。
(1)林清同学的设计思路如图所示,请指出她设计中的错误和不足。
(2)伟鹏同学说:“不如直接用伏安法测量它们的电阻进行比较”,请你写出他的实验方案。要求:
①画出电路图(铅笔芯用“”表示)
②写出实验步骤
③进行分析论证
22.猪肥肉放在锅里熬,就会熬制出猪油。猪油冷却后会变成固体,如图所示。猪油是晶体还是非晶体?请设计实验探究。
(1)实验器材:______;
(2)实验步骤:______;
(3)实验结论:______。
23.每到冬天小伟家汽车前挡风玻璃外侧经常结霜,早晨起来用车时很不方便,小伟想给车买一个挡风玻璃罩,现有两种材质的,一种是含有水次棉的,另一种是含有无胶棉的。请你设计实验帮助小伟验证哪种玻璃罩保温效果好。
(1)实验器材:______。
(2)实验步骤:______。
(3)实验结论:______。
24.如图所示,摆线长L相同,实心小铁球A、小铅球B的体积VA=VB,密度ρ铁<ρ铅,悬线与竖直方向的夹角θ1<θ2。
(1)图甲、乙中,同时由静止释放A、B两球,观察到它们并排摆动且始终相对静止,同时到达竖直位置,这表明两小球在摆动过程中,任一时刻速度的大小与小球的质量 _______ (选填“有关”或“无关”);
(2)若用如图乙、丙所示的装置,可通过改变悬线与竖直方向的夹角来改变小球撞击木块时的 _______ ,从而探究物体的动能大小与这个物理量的关系,请你根据这个方案设计实验步骤,记录3组以上的实验数据,并且根据实验数据,作出分析判断。
①实验步骤:_________ 。
②数据记录表格________;
③数据分析:___________ 。
25.小源学习电阻知识后知道盐水是导体,且导体的电阻有大小之分,他猜想盐水的电阻可能与盐水的浓度有关,请你帮他设计实验,验证猜想。(该题可以画图解释)
实验器材:____________________________________________________;
实验步骤:____________________________________________________;
结论:____________________________________________________。
26.超市里有三种容积相同但品牌不同的保温杯,小明想通过探究知道哪一种保温杯的保温性能更好。请你为小明设计实验完成实验探究。
(1)实验器材:_____________。
(2)实验步骤:____________。
(3)实验结论:___________。
27.小麒发现调节车灯亮度、音乐大小都需要改变电路中的电阻大小。于是,他和同学设计了“探究盐水电阻大小与哪些因素有关”的实验如图,提出了以下猜想:
A.可能与盐水浓度有关;
B.可能与盐水的液柱长度有关;
C.可能与盐水横截面积有关。
他们利用玻璃管(管中带有接线柱的金属活塞可以左右移动)、电源、开关、小灯泡、导线等器材,组装成如图所示的电路进行实验。
(1)实验中根据______可以判断盐水的电阻大小;
(2)探究猜想C时,向外调节活塞直至管内液柱的横截面积变为原来的一半,发现灯变暗,能否说明盐水的电阻大小与横截面积有关?__________(选填“能”或“不能”),为什么?______________;
(3)小组的同学在科普杂志中看到:矿泉水中含有多种矿物质,导电能力强,电阻小;纯净水是用自来水过滤得到的,矿物质含量少,导电能力差,电阻大。(两者导电性相差比较大)这时他们想到教室饮水机中的水是矿泉水还是纯净水呢?为了探究教室饮水机中的水是矿泉水还是纯净水。小组同学除了以上实验中的器材,还准备了足量的矿泉水和_______,请你设计一个实验验证写出实验步骤及判断方法。________________。
28.实验桌上有如下器材:钟表,水,滴管各一个,两片玻璃片,利用这些器材设计一个实验证明:液体蒸发的快慢与液体的表面积大小有关。写出实验步骤、实验记录表格与判断依据。
(1)实验步骤:
(2)实验记录表格:
(3)判断依据:
29.在汽车车窗玻璃上粘贴一层很薄的膜(汽车膜),这种膜能够阻隔太阳光中的紫外线与红外线,给消费者提供更舒适的驾驶环境。小明查阅资料:紫外线可以使人民币上的荧光物质发光。请你根据以上信息,设计实验观察汽车膜阻隔紫外线的效果。
(1)实验器材:______;
(2)实验步骤:______;
(3)实验结论:______。
30.某天早上,小伟妈妈热的牛奶温度太高了,妈妈说将牛奶放在水中比放在空气中降温更快。小伟想知道妈妈的说法是否正确,请你选择合适的器材,帮助小伟设计实验方案。
(1)实验器材:___________。
(2)实验步骤:____________。
(3)实验结论:___________。
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