29 题型十一 实验探究题-(Word试题版)2026年中考物理真题分类汇编分层练
2026-05-10
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 2.18 MB |
| 发布时间 | 2026-05-10 |
| 更新时间 | 2026-05-10 |
| 作者 | 江西宇恒文化发展有限公司 |
| 品牌系列 | 真题分类汇编分层练 |
| 审核时间 | 2026-05-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57755742.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
初中物理实验探究题汇编,精选2023-2025年多地中考真题,覆盖测量、探究、新情境三大类型,注重科学探究能力与真实问题解决。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|实验探究题|38道小题|测量(速度/密度/电阻/电功率)、探究(光现象/力学/电学)、新情境(材料热膨胀/冰块熔化)|真题改编,从基础操作(天平调平)到误差分析(石头吸水影响)分层设计,结合频闪拍摄、桥梁安全等真实情境|
内容正文:
题型十一 实验探究题
类型1 测量类实验
▶实验1 测量物体运动的速度
1.(2023宜宾)频闪拍摄是研究物体运动的方式之一。某科创小组用频闪拍摄的方法来测量小车运动的平均速度,如下图所示,他们用相机每隔0.5 s曝光一次,拍摄了小车在斜面上下滑的频闪照片。请根据照片信息回答下列问题。
(1)本实验中刻度尺是测量______的工具,刻度尺的分度值是______cm。
(2)小车从点到点运动的路程______cm,从点运动到点所用的时间______s,小车在段的平均速度______。
(3)根据照片信息可判断小车做______(选填“匀速”或“变速”)直线运动。
(4)小组同学经过进一步分析得出结论:小车在点的动能______(选填“大于”“小于”或“等于”)在点的动能。
▶实验2 测量固体的密度
2.(2025甘肃)小童外出游玩时捡到一颗白色的小石头,看着很像和田白玉,他想到可以用测密度的方法来鉴别该石头是不是和田白玉,具体方法如下。
(1)将托盘天平放在水平桌面上,取下两侧垫圈后,将游码移至标尺________________________处,然后调节平衡螺母,直至指针对准分度盘中央的刻度线。
(2)用调好的天平测量石头的质量。天平平衡后,右盘中砝码的质量和游码的位置如图甲所示,则石头的质量是______g。
(3)测石头的体积时,先往量筒内倒入40 mL的水,然后用细线拴住石头放入水中,石头沉底后,量筒中液面的高度如图乙所示,由此计算出石头的密度为____________。
(4)小童查阅资料发现,和田白玉的密度在至之间,通过对比可知此石头______
______(选填“是”或“不是”)和田白玉。
(5)小童在实验评估时,考虑到石头会吸水,请你说明这对密度测量结果会产生怎样的影响,需说明理由(石头体积变化不计):_______________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________。
▶实验3 测量液体的密度
3.(2024吉林)小明同学在学校复习了“测量盐水的密度”实验,步骤如下:
(1)将天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端零刻度线处,发现指针指在分度盘中央刻度线的右侧,向______调节平衡螺母,使天平横梁水平平衡。
(2)先用调好的天平测出烧杯和盐水的总质量为53.8 g,然后将烧杯中部分盐水倒入空量筒中,如图甲所示,则倒出盐水的体积为______。再用天平测量烧杯和剩余盐水的总质量,当天平横梁水平平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示,则盐水的密度为______。
(3)小明同学回家后经过思考,发现利用家中现有器材也能测出盐水的密度。已知空柱形容器外部底面积为,水的密度为,取。步骤如下:
①将金属片固定在空柱形容器底部,测出金属片和柱形容器的总质量为108 g。将它们放入水中,稳定后处于竖直漂浮状态,如图丙所示,则此时金属片和柱形容器排开水的总体积为______。测出此时柱形容器露出水面的高度为5 cm。
②将金属片和柱形容器从水中取出并擦干,再将它们放入在家配制的盐水中,稳定后它们处于竖直漂浮状态,如图丁所示,测出此时柱形容器露出液面的高度为5.8 cm。
③根据以上信息,可以求出在家配制的盐水的密度为______。
4.(2024无锡)制作简易的密度计,器材有:长度为20 cm的吸管一根、铁屑、石蜡、小瓶、记号笔、刻度尺、天平等。(取)
(1)如图甲所示,用刻度尺和记号笔在吸管上标出长度刻度,用石蜡将标“0 cm”的一端封闭,添加铁屑至管内,使其总质量为10 g,能竖直漂浮在液体中。
①将它放入密度为的水中时,浸入的深度为。若放入密度为的酒精中,密度计所受的浮力大小为______N,浸入的深度为______。
②将它放入密度为的不同液体中,浸入的深度与液体密度之间的关系应符合图乙中的______(选填“”“”或“”)。
③为使该简易密度计测量水和酒精的密度时,两条刻度线间的距离大一些,利用现有器材,合理的做法是:_______________________________。
(2)如图丙所示,在吸管下方安装一个小瓶,将铁屑装入瓶中,制成另一支简易密度计,使其总质量为30 g,放入液体中能竖直漂浮,小瓶完全浸没。将其放入水中,在密度计上标记出水面位置,密度计排开水的体积为______。将其从水中取出擦干后,放入待测盐水中,处比液面高2 cm。取出密度计擦干,倒出部分铁屑,使其总质量为27 g,再放入水中,液面距离处3 cm,则吸管的横截面积为______,盐水的密度为______(结果保留两位小数)。
▶实验4 测量定值电阻的阻值
5.(2025北京)某同学利用滑动变阻器、电阻箱、电压表、电压恒定的电源、开关等器材设计了测量电阻的实验电路,如下图所示。
(1)请补充主要实验步骤:
①按电路图连接电路,将滑动变阻器的阻值调到最大。
②闭合,_____________________________,记录电压表的示数。
③闭合,________________________________________________________________,使电压表的示数仍为。
④记录电阻箱的阻值。
(2)待测电阻的阻值____________。(用测量量表示)
6.(2025甘肃)小勤从废旧收音机上拆下一个完好的定值电阻,他想知道该电阻的阻值,采用“伏安法”进行测量,图甲实验中所用的电源电压为3 V。
(1)请用笔画线表示导线,补全图甲中实物电路的连接。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应位于______(选填“”或“”)端。
(3)闭合开关后,发现电压表有示数,电流表无示数,由此可判断存在的故障是______________________。
(4)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时,发现电流表示数为0.24 A,电压表示数如图乙所示,为______V,则定值电阻的阻值为______Ω。
(5)为了减小实验误差,小勤应采取的措施是______________________________。
(6)小勤不小心将电压表损坏,爸爸告诉小勤,仅利用电流表和已知阻值的定值电阻也可以测电阻。小勤设计了图丙所示的电路(电源电压未知)来测量另一个待测电阻的阻值,电流表选0~0.6 A的测量范围,定值电阻的阻值为10 Ω。
①具体操作如下:
a.闭合开关,断开开关,读出电流表示数为0.40 A。
b.________________________,读出电流表示数为0.50 A。(请将实验操作补充完整)
②由以上数据可得,待测电阻的阻值为______Ω。
③小勤研究发现,在电源电压和电流表测量范围不变的情况下,利用该电路能测出的最小阻值为______Ω,原因是______________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________。
▶实验5 测量小灯泡的阻值
7.(2025连云港)小明想测量标有“2.5 V”字样的小灯泡正常发光时的电阻,连接的部分电路如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线将电路连接完整。
(2)小明连接完电路后闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表和电流表均无示数,产生这一现象的原因可能是______。
A.小灯泡断路 B.滑动变阻器断路 C.小灯泡短路 D.滑动变阻器短路
(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为2.5 V时,电流表示数如图乙所示。此时小灯泡的电阻是______Ω。(结果保留一位小数)
(4)利用现有器材,能否探究通过导体的电流与导体两端电压的关系?答:______,理由是______________
_______________________________________________________________________________。
8.(2024贵州)为了测量灯泡的电阻,小明和小红设计了图甲所示的电路图并进行实验。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至其阻值最______处。
(2)闭合开关,观察不到灯泡发光,但电流表指针正常偏转,小明认为灯丝断了。小红说:“灯泡和电流表是______联的,若灯丝断了,电流表指针不会偏转。”
(3)移动滑片至灯泡发光,当电压表示数为1 V时,电流表示数如图乙所示,此时灯泡的电阻为______Ω。
(4)他们发现:通过多次正确实验得出的灯泡电阻差距较大。为找到灯泡电阻变化的原因,你认为实验中还需关注灯泡__________________的变化。
▶实验6 测量小灯泡的电功率
9.(2024自贡)在“测量小灯泡的额定功率”的实验中,小刚同学用电压表、电流表、开关、滑动变阻器、电压为4.5 V的电源、额定电压为2.5 V的小灯泡和若干导线,设计了图甲所示的电路。
(1)依据图甲所示的电路,请用笔画线代替导线,将图乙所示的实物电路连接完整。
(2)正确连接好电路后,闭合开关,当滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表示数______(选填“变大”“变小”或“不变”)。当电压表的示数为______V时小灯泡正常发光,此时电流表指针如图丙所示,其示数为______A,小灯泡的额定功率为______W。若小灯泡两端的实际电压为2.3 V,则小灯泡的实际功率______(选填“大于”“小于”或“等于”)额定功率。
(3)小王同学也按图甲所示的电路连接实物电路,当连接最后一根导线时,小灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。请你指出导致此现象的可能原因:______________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________。
10.(2025眉山)在测量小灯泡发光时的电阻实验中,小灯泡的额定电压为2.5 V,电源电压恒为3 V。
(1)图甲所示的电路中,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于______(选填“左”或“右”)端;闭合开关,移动滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,此时小灯泡两端的电压为______V。
(2)根据实验测得的数据,作出的小灯泡的图像如图丙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为______Ω;进一步分析发现,小灯泡的电阻在发生变化,原因是小灯泡的电阻随______的改变而改变。
(3)另一组同学在没有电流表的情况下,测量另一只额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率,设计了图丁所示的电路,电源电压恒为4 V,滑动变阻器的最大阻值为20 Ω。实验步骤如下:
①闭合开关和,断开,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为______V,这时小灯泡正常发光;
②闭合开关和,断开,保持①步骤中滑动变阻器滑片的位置不变,此时电压表示数为1 V;
③小灯泡的额定功率______W。
类型2 探究类实验
▶实验1 探究光的反射定律
11.(2025南通)在“探究光的反射定律”实验中,平面镜水平放置,一块白色纸板竖直地立在平面镜上,纸板由、两部分组成,可绕接缝翻折,如下图所示。
(1)一束激光紧贴纸板,沿射向镜面上的点,反射后沿射出,纸板能显示激光传播路径,是因为激光在其表面发生了____________反射;减小入射光与镜面的夹角,反射角变____________;用另一束光沿方向入射,反射光沿方向射出,这表明在反射现象中光路是____________的。
(2)将纸板向前或向后翻折,纸板上____________看到反射光线,这说明反射光线、入射光线和法线在__________________。
(3)多次实验,在纸板上画出光线,为比较反射角与入射角的大小关系,接下来的操作是________________
____________________________________________________________________________________________。
▶实验2 探究平面镜成像的特点
12.(2025扬州)小华和小明做“探究平面镜成像的特点”实验。
(1)实验应选用______(选填“薄”或“厚”)茶色玻璃板,并准备两个相同的棋子、。
(2)小华在玻璃板前放置棋子,再将棋子放到玻璃板后,调整棋子的位置,使它与棋子所成的像完全重合,说明像与物大小____________,在方格纸上标记棋子、的位置、。
(3)小明将棋子放在位置,调整棋子的位置,使它与棋子所成的像完全重合,在方格纸上标记棋子的位置,如上图所示,与不重合的具体原因是________________________________________
___________________。
13.(2023常德)图甲所示的是“探究平面镜成像特点”实验的装置,把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面,再拿另一支完全相同的蜡烛竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去跟蜡烛的像完全重合,在白纸上记下和的位置。移动蜡烛,重复做多次实验。
(1)选用玻璃板代替平面镜,主要是为了________________________________。
(2)实验中两支蜡烛要完全相同,是为了____________________________________________。
(3)当蜡烛远离玻璃板时,它的像的大小将____________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)将蜡烛竖直放在水平桌面上,点燃蜡烛观察发现:玻璃板中蜡烛的像偏低且倾斜。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。
▶实验3 探究凸透镜成像的规律
14.(2025云南)小明用下图所示的装置探究凸透镜成像的规律。
(1)实验中,点燃蜡烛,调整光屏、凸透镜和烛焰的高度,使三者的中心大致在__________________,目的是使烛焰的像呈现在______________________________。
(2)移动蜡烛、凸透镜和光屏至图中位置,此时光屏上呈现了烛焰清晰的像(像未画出),这个像是倒立、________________(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。将蜡烛向左移至某一位置,发现光屏上的像变模糊了,要使像变清晰,光屏应向______(选填“左”或“右”)移动。
15.(2025武汉)某小组利用焦距不同的凸透镜,模拟正常眼睛通过调节晶状体的形状看清远处和近处的物体。
(1)上图是同学们先用焦距为15 cm的凸透镜模拟看清远处物体的情景。点燃蜡烛后,光屏上恰能成清晰的像,这个像是____________、倒立的实像。
(2)为了接着模拟正常眼睛通过调节晶状体的形状看清近处的物体,同学们保持凸透镜和光屏的位置不变,选用焦距为____________(选填“10”“12”“16”或“20”)cm的凸透镜替换图中的凸透镜,移动蜡烛,直到光屏上再次成清晰的像。
(3)同学们由此联想到:通过远眺可以让睫状体放松,晶状体厚度____________(选填“变厚”“变薄”或“不变”),对光的偏折能力__________________,有助于缓解长时间用眼导致的疲劳和预防近视。
▶实验4 探究固体熔化时温度的变化规律
16.(2023武汉)某实验小组用两套图甲所示的实验装置分别研究海波和石蜡的熔化过程。
(1)如图乙所示,温度计显示的是石蜡在某时刻的温度,它的示数是____________。
(2)海波熔化过程中不断____________(选填“放出”或“吸收”)热量,温度____________(选填“升高”“降低”或“不变”)。
(3)两支试管中分别盛有海波和石蜡,当两者全部熔化后,该实验小组继续研究海波和石蜡的凝固过程。将两支试管从烧杯中取出,静置于空气中自然冷却,每隔2 min记录一次温度,根据记录数据在同一个图像中画出它们的温度随时间变化的曲线,如图丙所示。下列说法正确的是______(填字母)。
A.石蜡的凝固点为48 ℃
B.实验室内环境温度为20 ℃
C.0~15 min内的任一时刻,石蜡和海波的温度都不可能相同
▶实验5 探究水在沸腾前后温度变化的特点
17.(2025长春)在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中:
(1)除了图甲中提供的实验器材,还需要的测量工具是________________________。
(2)某时刻温度计的示数如图甲所示,为____________℃。
(3)计时4 min后,水开始沸腾,根据实验数据,描绘出水的温度随时间变化的图像如图乙所示。分析图像可知,水在沸腾过程中温度________________________。停止加热,水不能继续沸腾,说明水沸腾过程中需要_______________。
(4)已知标准大气压下水的沸点是100 ℃,但实验中水的沸点是97 ℃。请根据以上信息提出一个可探究的物理问题:___________________________________________________?
▶实验6 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关
18.(2025山东)小梅做“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验,所用的长方体木块如图甲所示,其中一个面粗糙程度较大,其他各面粗糙程度相同。
(1)实验前,小梅先将弹簧测力计在____________(选填“水平”或“竖直”)方向调零,使指针对准零刻度线;调好后,她用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平木板做__________________运动,此时弹簧测力计的示数等于木块与木板之间滑动摩擦力的大小。
(2)小梅对比图乙、丙两次实验得出结论:当接触面受到的压力大小和接触面积大小一定时,接触面越____________,滑动摩擦力越大。
(3)小梅对比图乙、丁两次实验,初步得出“滑动摩擦力大小与接触面积大小有关”的结论。你认为她得出这个结论的探究过程是____________(选填“合理”或“不合理”)的。理由是________________________
________________________。
接下来,小梅继续探究……
19.(2023陕西)下列图片所示的是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
(1)本次实验前,应在____________方向上对弹簧测力计进行调零。
(2)如图甲,沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动,木块受到的拉力大小____________(选填“大于”“小于”或“等于”)木块受到的滑动摩擦力大小。
(3)如图甲,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其做速度大小不同的匀速直线运动。发现弹簧测力计的示数不变,说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小____________(选填“有关”或“无关”)。
(4)如图乙,在木块上加放钩码,沿水平方向拉动木块,使其做匀速直线运动。改变钩码的数量,多次实验后得出结论:其他条件一定时,压力越大,滑动摩擦力越____________。
▶实验7 探究液体压强与哪些因素有关
20.(2025青海)“问天”兴趣小组在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,进行了下图所示的操作,实验记录如下表所示。
实验序号
探头浸入水中的深度h/cm
探头朝向
U形管两侧液面高度差H/cm
①
10
向上
8
②
15
向上
12
③
15
向下
12
④
15
向左
12
⑤
20
向上
16
结合以上信息,请思考:
(1)为了使实验现象更明显,压强计探头上的橡皮膜应选______(选填“薄”或“厚”)一些的较好。实验前用手指按压探头上的橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置的气密性______。
(2)实验中通过观察U形管__________________,显示液体内部压强大小。
(3)比较上表中的______(填序号)三次实验可知:在液体内部的同一深度,液体向各个方向的压强都相等。
(4)比较表中的①②⑤三次实验可知:探头浸入液体中的深度越大,液体的压强______。
(5)通过此实验,在图中装置的基础上再提供足量的盐水。请设计一个探究“液体压强与液体密度有关”的实验方案。答:_________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
21.(2024遂宁)夏季汛期来临,暴雨后洪水流入水库会导致水位急剧上升,此时需开闸泄洪,避免出现溃坝的危险。亮亮了解到液体压强是导致溃坝的主要原因,他想利用微小压强计来探究液体压强与哪些因素有关。他根据水位上涨及河水变得浑浊后密度变大的情况作出以下猜想:
A.液体压强大小可能与液体深度有关;
B.液体压强大小可能与液体密度有关。
为验证以上猜想,他利用相关器材完成了如下实验:
(1)用微小压强计(图甲)的U形管左右两侧液面的高度差来反映探头处液体压强的大小,这种研究物理问题的方法是______。
A.控制变量法 B.模型法 C.转换法
(2)为了验证猜想A,比较图乙中①②两次实验操作,可初步得出结论:液体的压强随深度的增加而____________。
(3)为了验证猜想B,应比较图乙中____________(填序号)两次实验操作,可初步得出结论:深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
(4)亮亮通过以上探究得出结论:液体压强与液体深度和液体密度有关,所以大坝应修成____________(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状。我们还应植树造林以减少水土流失。
▶实验8 探究浮力大小与哪些因素有关
22.(2024山西)小明发现木头在水中是漂浮的,而铁块在水中会下沉,他猜想浮力的大小与浸没在液体中的物体的密度有关。为此他进行了如下探究,请你帮助他完成实验。
【实验思路】
(1)选取体积相同、__________________不同的物体和分别浸没在水中,测出它们所受的浮力并进行比较。
【实验过程】
(2)按照实验思路依次进行图甲、乙所示的操作,由图甲可知物体所受的浮力为______N;观察图乙可知物体在水中受到的拉力为______N,并计算出物体所受的浮力。
【实验结论】
(3)分析实验数据,可得出初步结论:___________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________。
23.(2025长沙)下列图片所示的是探究浮力的大小是否跟物体浸没的深度有关的实验过程。
(1)实验时,应先将弹簧测力计在______方向上调零。
(2)图乙中物体所受浮力为______N。
(3)请你分析实验数据,判断物体所受浮力的大小是否跟物体浸没的深度有关,并说明理由:____________
_______________________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________。
▶实验9 探究杠杆的平衡条件
24.(2025广西)某实验小组做“探究杠杆的平衡条件”实验。
(1)实验前,若杠杆静止时的位置如图甲所示,则需要将杠杆左端的螺母向______调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)实验操作中,在杠杆两侧挂上不同数量的钩码(每个钩码所受重力均为0.5 N),移动钩码位置,使杠杆重新水平平衡。如图乙所示,施加在杠杆右侧的力为1.5N,读出其对应的力臂为10.0 cm,施加在杠杆左侧的力为______N,读出其对应的力臂为______cm。
(3)改变和,相应调节和,再做几次实验,分析记录的数据,得到杠杆的平衡条件是_________。
(4)用木棒撬动大石头时,固定支点位置后,如图丙所示,要想用较小的力撬动这块大石头,应将支点到手施加的力的作用线的距离______(选填“增大”或“减小”)。
▶实验10 探究串联电路和并联电路中电流的特点
25.(2025长春)在“探究串联电路中各处电流的关系”的实验中:
实验次序
点电流
点电流
点电流
1
0.30
0.30
2
0.28
0.28
0.28
3
0.22
0.22
0.22
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线表示导线将图乙所示的实物图连接完整,使电流表测量点的电流。
(2)连接电路时开关应______;正确连接电路后,闭合开关,电流表的示数如图丙所示,为______A,继续测量、两点的电流,填入上表中。
(3)换用不同规格的灯泡,再测出两组实验数据,并填在上表中。请指出表格设计的不足之处:_________
________________。
(4)完善表格后,分析实验数据,得出结论:在串联电路中,电流处处__________________。
▶实验11 探究串联电路和并联电路中电压的特点
26.(2024陕西)在“探究串联电路中电压的特点”实验中:
实验次序
1
1.6
1.0
2.6
2
1.3
1.3
2.6
3
1.4
1.2
2.6
(1)将电压表接入电路前,观察到指针位置如图1所示,为保证测量结果准确,接下来应进行的操作是_________________________________。
(2)实验电路如图2所示,请用笔画线代替导线将电路连接完整,使电压表测量小灯泡两端的电压。
(3)用电压表分别测出小灯泡两端的电压,两端的电压,和两端的总电压。换用不同规格的小灯泡多次实验,记录实验数据,如上表所示。分析数据可知,串联电路两端的总电压与各部分电路两端的电压的关系为__________________(用本题中给出的字母写出关系式)。换用不同规格的小灯泡多次实验的目的是__________________。
▶实验12 探究电流与电压的关系
27.(2025深圳)小虞同学利用下图所示的装置探究“电流与电压的关系”。
(1)在上图中的虚线框内,小虞同学应接入__________________(填一种元器件)。
(2)开关闭合前,俊俊同学指出应将滑动变阻器的滑片移到最______(选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关后,志诚同学发现电流表指针不偏转,电压表指针有较大幅度的偏转,若电路中只有一处故障,则可能是________________________。
(4)由下表中数据可知,电压与电流的比值____________,小虞由此得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
实验次序
1
2
3
4
电压U/V
1
1.6
2.4
2.8
电流I/A
0.2
0.32
0.48
0.56
(5)分析下面的坐标图,小虞同学发现导致甲组数据与乙组和丙组数据不同的原因是__________________。
28.(2025内蒙古)物理探究合作小组已经知道“加在导体两端的电压越大,电流就越大”。他们为了进一步探究电流与电压之间的定量关系,进行了如下实验。(电源电压保持不变,定值电阻的阻值为5 Ω)
(1)连接电路时,开关应处于______状态。
(2)连接的电路如图甲所示,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表示数有变化,电压表示数无变化。经检查有一根导线连接错误,请你在该导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线(导线不得交叉)。
(3)正确连接后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,记录的实验数据如下表所示,其中第5次测量时电压表示数如图乙所示,示数为______V。
实验次序
1
2
3
4
5
电压U/V
1.1
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.22
0.30
0.40
0.50
0.56
(4)①请你根据表中数据在图丙中描点并作出图像。②分析图像可初步得出结论:在电阻一定的情况下,______________________________。
(5)进一步分析,发现上述探究方案有不足的地方。请你提出科学合理的建议:______________________。(写出一条,合理即可)
▶实验13 探究电流与电阻的关系
29.(2025广西)用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。已知电源电压为9 V,滑动变阻器的最大阻值为20 Ω,四个定值电阻的阻值分别为16 Ω、20 Ω、40 Ω和80 Ω。
(1)在连接电路前,开关应处于______状态,滑动变阻器的滑片置于______(选填“”或“”)端。
(2)连接好电路后,闭合开关,发现电压表有示数、电流表无示数,则电路故障的原因可能是电流表______(选填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后,进行实验。每当更换定值电阻,就调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压保持不变,并记下电流表的示数。下表完整记录了前3组数据,第4组的电流表示数如图乙所示,则电流大小为______A。分析表中数据可知:导体两端电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成______。
实验序号
1
2
3
4
5
R/Ω
16
20
40
80
I/A
0.50
0.40
0.20
(4)为了得到第5组数据,进一步验证实验结论,现用一个8 Ω的定值电阻和上述器材进行实验,你认为是否可行?请作出判断并说明理由。
答:______(选填“可行”或“不可行”),理由:_________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________。
30.(2024广安)小华和同学们进行了“探究电流与电阻的关系”实验。实验器材有:三节干电池(每节干电池的电压恒为1.5 V)、一个电流表、一个电压表、两个滑动变阻器(分别标有“20 Ω 2 A”“40 Ω 1 A”字样)、四个定值电阻(阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω)、一个开关、若干导线。他们利用这些器材设计了图甲所示的电路。
(1)小华先将5 Ω的电阻接入电路,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,出现该故障的原因可能是______________________________________________。(写出一种即可)
(2)排除故障后,闭合开关,移动滑片至某一位置,观察并记录两个电表的示数。接着将5 Ω的电阻换成10 Ω的电阻,闭合开关,为控制定值电阻两端的电压不变,应将滑动变阻器的滑片向______(选填“”或“”)端移动。
(3)多次更换定值电阻进行实验,并根据实验数据画出电流随电阻变化的图像,如图乙所示。通过观察发现:在误差允许范围内,图像上的任意点和坐标轴围成的矩形面积大小都相等。因此可以得出的实验结论是:_______________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________。
(4)为了完成整个实验,他们选取的滑动变阻器的规格是__________________。
▶实验14 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
31.(2025南充)在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验中,某探究小组利用电流计、开关、U形磁铁、导线、导体棒组成了图甲所示的电路。
(1)探究小组将观察到的现象记录在下表中:
导体棒运动方向
电流计指针偏转情况
开关闭合
竖直上下(如图乙)
不偏转
垂直里外(如图丙)
不偏转
水平左右(如图丁)
偏转
开关断开
竖直上下
不偏转
垂直里外
不偏转
水平左右
不偏转
分析表中信息可知导体在磁场中运动时产生感应电流的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中做______
__________________运动。
(2)探究小组观察到磁铁不动时,导体棒向右运动时电流计指针向右偏转,向左运动时电流计指针向左偏转;若导体棒静止不动,磁铁向右运动时,观察到电流计指针向______偏转。
(3)探究小组发现实验中电流计的指针偏转角度较小,你有什么方法使指针偏转角度变大?答:______
____________________________________(写出一种即可)。
▶实验15 探究通电螺线管外部磁场的方向
32.(2025兰州)在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中:
(1)闭合开关S前,小磁针均指向南北方向,说明地球周围存在____________。
(2)闭合开关S后,小磁针静止时的指向如上图所示(涂黑的一端为N极),由此可知:通电螺线管的右端为____________极,电源的右端为____________极。
(3)对调电源两极的接线,小磁针的指向也随之改变,说明通电螺线管的磁场方向与____________方向有关。
(4)为了使通电螺线管的磁场增强,可采取的有效措施是__________________________________________(写出一条即可)。
33.(2023云南)某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”。
(1)将螺线管安装在一块有机玻璃板上,连入电路中。在玻璃板面上均匀地撒满铁屑,闭合开关并轻敲玻璃板面,观察到铁屑分布情况如图甲所示。铁屑的分布情况与__________磁体周围铁屑的分布情况相似,铁屑的作用是显示__________________。
(2)把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置,小磁针静止时N极所指方向如图乙所示,则通电螺线管的右端为____________极。对调电源正负极,闭合开关,小磁针静止时N极所指方向如图丙所示,说明通电螺线管磁极的极性与______的方向有关。
类型3 新情境实验
34.(2025广东)桥梁设计需考虑材料受热膨胀。小明设计实验,探究形状和大小相同、材料不同的圆柱体金属棒、受热伸长量与温度变化量的关系。
(1)初始时金属棒、的长度和横截面积均____________。
(2)下图所示装置可用来测量金属棒受热时微小的伸长量。激光笔固定在杠杆右端,杠杆可在竖直平面内转动;标尺竖直放置,通过激光点在标尺上移动的距离来反映金属棒的伸长量。
①开始时,将金属棒上端固定并使其保持竖直,下端轻触杠杆,杠杆和激光束在同一水平直线上,光点在标尺“0”刻度线处。
②加热金属棒,光点会在标尺上向______(选填“上”或“下”)移动。用金属棒、进行实验,实验数据见下表。其中,、分别表示金属棒、在不同温度时,光点在标尺上的刻度值。
实验序号
1
2
3
4
5
t/℃
25.0
40.0
55.0
70.0
85.0
0
1.10
2.15
3.26
4.31
0
1.73
3.44
5.18
6.89
③分析数据可知:同一根金属棒温度升高越多,伸长量越____________;升高相同温度时,金属棒______(选填“”或“”)的伸长量更大。
(3)金属棒伸长使杠杆转动的过程中,阻力臂____________(选填“变大”“变小”或“不变”);同一根金属棒伸长量一定时,为使光点移动距离更大,可采取的做法是__________________(写出一种,合理即可)。
35.(2025扬州)小明发现冰块在不同饮料中熔化快慢不同,决定探究影响冰块熔化快慢的因素。
(1)相同的0 ℃的冰块在某液体中熔化得快,说明相同时间内,冰块在该液体中吸收的热量______(选填“多”或“少”)。
(2)若将两块相同的0 ℃的冰块分别放入水和浓盐水中,所受浮力分别为、,与液体的接触面积分别为、,则______,______(均选填“”“”或“”)
(3)为探究冰块熔化快慢与接触面积的关系,下列两个方案,应选用方案______。
方案一:如图1、2,取两块相同的0 ℃的冰块,一块直接放入水中,另一块竖切成4小块放入相同的水中,记录冰块完全熔化的时间分别为、。
方案二:如图3、4,在装满相同温度的水和浓盐水的玻璃杯中,分别放入相同的0 ℃的冰块,盖上杯盖使冰块保持浸没,记录冰块完全熔化的时间分别为、。
(4)①采用方案一进行实验,发现,得出的结论是___________________________________________
_____________________________________________________________________________________________。
②采用方案二进行实验,发现,得出的结论是________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________。
(5)在用方案二进行实验前,小明根据“向积雪的公路上撒盐,能尽快地融雪”,预测冰块在浓盐水中熔化得更快。他的推理是否正确?
答:____________。请说明理由:_______________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________。36.(2025山西)电线杆是常见的市政设施,传统电线杆多为实心圆柱结构,而现代电线杆多采用空心圆柱结构。它们的抗弯强度一样吗?实践小组的同学们设计实验,探究杆的抗弯强度与杆的空心程度的关系。
次序
杆长
杆的质量
杆的空心程度
钩码的质量
杆的下弯距离
1
15
10
●
100
9
2
15
10
100
6
3
15
10
100
3
4
15
10
100
1
实验思路:选择材料、长度和质量相同但空心程度不同的杆,在杆的相同位置施加相同的拉力,通过测量杆的形变量,比较杆的抗弯强度。
实验过程:如上图所示,将杆的一端水平固定在铁架台上,在杆的另一端挂一定数量的钩码,用刻度尺测量杆的下弯距离,换用不同的空心杆,重复上述操作,记录数据如上表。
实验结论:(1)通过分析实验数据可初步得出:材料、长度和质量都相同的杆,空心程度越大,抗弯强度______(选填“越大”“越小”或“不变”)。
应用拓展:(2)结合以上信息,请你写出生产生活中采用空心结构的一个实例:______。杆的抗弯强度还可能与哪些因素有关呢?请你提出一个可探究的科学问题:________________________?
37.(2025贵州)一些容易倾倒的广告牌成为城市的安全隐患,如图甲所示。这一问题引发了小明、小羽的思考:这类广告牌之所以容易倾倒,是否与它们的结构特点有关?通过观察,他们绘制了这类广告牌的结构图(如图乙所示),并猜想:在广告牌展板相同、底座长度相同的情况下,底座宽度越窄的越容易倾倒。
为验证猜想,他们制定了如下探究方案:制作两个展板相同、底座长度相同但宽度不同的模型,底座质量不计,如图丙所示。用悬挂于铁架台上的铁球撞击展板,模拟外界对展板的作用,记录观察到的现象并进行分析。
接下来请参与他们的探究并回答以下问题:
(1)如图丁所示,他们让铁球静止时与展板接触但不挤压。拉起铁球,松手后铁球由静止向下摆动,铁球的重力势能转化为______能,使铁球具有撞击展板的能量。
(2)小明先后两次释放铁球,分别撞击两块展板最上端。为使两次的撞击作用相同,摆线被拉开的角度应该____________。撞击后发现:两块展板都未倾倒。由此,小明得出“广告牌是否容易倾倒与底座宽度无关”的结论。你认为他能否根据实验现象得到这一结论?______。(无需说明理由)
(3)小羽对小明的结论提出了疑问。她选用了一个质量更大的铁球,重复上述操作后发现:两块展板都被撞倒。这似乎证明了小明的结论是正确的。你认为当撞击作用相同时,需观察到什么现象,才可对比出哪块展板更容易倾倒?答:__________________。
(4)在不改变实验装置的前提下,如何验证“在广告牌展板相同、底座长度相同的情况下,底座宽度越窄的越容易倾倒”,请写出你的操作方法:____________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________。
38.(2025无锡)小红和小华设计一种能自动测定油箱内油面高度的装置。器材有:电源(电压可调)、电流表、电压表、阻值约为100 Ω的电阻片、定值电阻、细金属杆、浮子(体积为)、开关、导线、油箱、汽油等。(汽油为绝缘体,,取)
(1)她们首先要从电阻片上截取一段阻值为40 Ω的电阻,为此连接了图甲所示的电路。将鳄鱼夹置于电阻片的端,闭合开关S,电压表示数如图乙所示,示数为______V。向端缓慢移动鳄鱼夹,观察电流表示数,当示数为______A时,标记鳄鱼夹的位置,则该位置到端的阻值为40 Ω。
(2)她们重新调节了电源电压,连接了图丙所示的装置,电阻;它与金属杆接触良好(摩擦不计)、金属杆可以绕固定点自由转动,其重心在连线上。浮子可以绕轴自由转动。
①在油箱内倒入汽油,当浮子处于图丙所示的位置时,浮子浮在汽油中静止,恰好一半体积浸入汽油,此时浮子所受浮力大小为______N;继续倒油,油面上升,浮子再次静止时,浸在汽油中的体积______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
②为了在电流表的刻度盘上标出油箱内油面高度,闭合开关S,当处于端的位置,在电流表的刻度盘上标定油面高度为0 cm,此时电流表示数为0.12 A。继续向油箱内倒入汽油,记录油面高度和对应的电流表示数,当处于端的位置时,电流表示数为0.6 A,数据记录在下表中,则该装置中电源电压为______V,电阻的阻值为______Ω;当电流表示数为0.5 A时,油面高度为______cm。
油面高度h/cm
0
2.5
5
7.5
10
电流表示数I/A
0.12
0.15
0.2
0.3
0.6
题型十一 实验探究题
1.(1)长度 1 (2)40.0 1 40.0 (3)变速
(4)小于
2.(1)左端零刻度线 (2)47.6 (3)2.38 (4)不是
(5)石头吸水会导致体积的测量值偏小,由可知,密度测量值偏大
【解析】(1)天平使用前要调节平衡,首先将游码移至标尺左端的零刻度线处,然后调节平衡螺母,直至指针对准分度盘中央的刻度线。(2)由图甲可知,标尺的分度值为0.2 g,读数为2.6 g,石头的质量。(天平的示数右盘砝码的质量+游码的示数)(3)由图乙可知,量筒的分度值为2 mL,读数为60 mL,石头的体积,石头的密度。(4)和田白玉的密度在至之间,测得石头的密度为,此石头不是和田白玉。(5)如果石头会吸水,则测出的石头的体积偏小,由可知,测得的石头的密度值偏大。
3.(1)左 (2)20 1.1 (3)①108 ③1.08
【解析】(1)测量质量前调节天平平衡的步骤:将天平放在水平桌面上,将游码移到标尺左端零刻度线处,看分度盘上的指针,若指针左偏,需向右调节平衡螺母,若指针右偏,需向左调节平衡螺母。(2)由题图甲可知,倒出盐水的体积,当天平平衡时,由题图乙可知,剩余盐水和烧杯的总质量,则倒入量筒内盐水的质量,则盐水的密度。(3)①金属片和柱形容器在水中静止时处于漂浮状态,故,根据阿基米德原理可知,此时金属片和柱形容器排开水的总体积。③设柱形容器的长为,由图丙可知,,则金属片的体积①;当该金属片和柱形容器在盐水中漂浮时,由于金属片和柱形容器的总重力不变,故它们所受的浮力不变,即②,此时排开盐水的体积③;将①代入③解得④;把④代入②解得。
4.(1)①0.1 1.25 ② ③在管内适当增加铁屑 (2)30 1 1.07
【解析】(1)①由于密度计在水和酒精中都处于漂浮状态,因此,浮力大小;设吸管的横截面积为,当密度计在水中漂浮时,由阿基米德原理可得,则;同理可得当密度计在酒精中漂浮时,,则,所以该密度计在酒精中浸入的深度为1.25H。②密度计所受浮力,,密度计漂浮,浮力不变,所以与成反比关系,故选图乙中的。③适当增加铁屑,密度计处于漂浮状态,不变时,增大,则排开液体的体积增大,浸入液体的深度增大,不同对应的增大,即两条刻度线间的距离增大。(2)由于密度计处于漂浮状态,,浮力大小为0.3 N,排开水的体积为;密度计的总质量由30 g减小至27 g,排开液体的体积减小至,液面距离处3 cm,可计算出横截面积为;30 g的密度计放入盐水中漂浮时,排开盐水的质量为30 g,排开盐水的体积,盐水的密度。
5.(1)①掷到触点2 ③掷到触点1,调节电阻箱 (2)
【解析】
6.(1)如下图所示 (2) (3)电阻断路 (4)2.4 10 (5)多次测量求平均值 (6)①闭合开关、 ②40 ③20 当待测电阻的阻值为时,电流表中的电流已达到最大测量值0.6 A
【解析】(1)在“伏安法”测电阻的实验中,电压表接在电阻的两端,电源电压为3 V,电压表选用小的测量范围。(2)闭合开关前,为了电路安全,滑动变阻器接入电路的阻值应最大,即滑片应位于端。(3)闭合开关后,电流表无示数,电路可能断路,电压表有示数,说明电压表与电源接通,由此可判断存在的故障可能是与电压表并联的电阻断路。(4)电压表接入小的测量范围,分度值为0.1 V,示数为2.4 V,定值电阻的阻值。(5)为了减小实验误差,小勤应采取的措施是:改变电路中的电流,多次测量电阻两端的电压和通过电阻的电流,求出电阻的平均值。(6)①a.闭合开关,断开开关,电路为的简单电路,电流表测电路中的电流,读出电流表示数为0.40 A,则电源电压。b.闭合开关、,两个电阻并联,电流表测干路电流,读出电流表示数为0.50 A;电阻两端的电压不变,通过电阻的电流不变,则通过的电流。②待测电阻的阻值为。③在电源电压和电流表的测量范围不变的情况下,电路中电流为0.6 A时,电路中的电阻最小,通过待测电阻的最大电流,利用该电路能测出的最小阻值。
7.(1)如下图所示 (2)B (3)8.3 (4)不能 小灯泡灯丝的电阻会随温度的变化而变化
【解析】(1)滑动变阻器应选择“一上一下”两个接线柱与小灯泡串联。(2)连接完电路后闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表和电流表均无示数,说明电路发生断路且电压表的两端无法与电源连通,则产生这一现象的原因可能是滑动变阻器断路,故选B。(3)由图甲可知,电流表选用小的测量范围,分度值为0.02 A,示数为0.3 A,则此时小灯泡的电阻。(4)探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,要控制电阻不变。灯丝的电阻随温度的升高而增大,是变化的,所以不能利用现有器材探究通过导体的电流与导体两端电压的关系。
8.(1)大 (2)串 (3)5 (4)温度
9.(1)如下图所示 (2)变大 2.5 0.28 0.7 小于 (3)连接电路时开关没有断开,滑动变阻器的滑片也没有移到阻值最大处
【解析】(1)小灯泡的额定电压为2.5V,故电压表选用小的测量范围并联在小灯泡两端;由题图甲可知,滑片向右移动时,滑动变阻器连入电路的阻值变大,故滑动变阻器选用左下接线柱与小灯泡串联在电路中。(2)闭合开关,当滑动变阻器的滑片向左移动时,滑动变阻器连入电路的阻值变小,电路总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中电流变大,即电流表示数变大。当小灯泡两端电压为额定电压,即电压表示数为2.5 V时,小灯泡正常发光,电流表选用小的测量范围,分度值为0.02 A,其示数为0.28 A,则小灯泡的额定功率。若小灯泡两端的实际电压为2.3 V,小于小灯泡的额定电压2.5 V,则小灯泡的实际功率小于额定功率。(3)当连接最后一根导线时,小灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭,说明连接电路时开关没有断开,滑动变阻器的滑片也没有移到阻值最大处。
10.(1)右 2 (2)10 温度 (3)①1.5 ③0.75
【解析】(1)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处(常考)。由图甲可知,滑动变阻器接的是左下接线柱,所以闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于最右端。由图乙可知,电压表选用的是的测量范围,分度值为0.1 V,其示数为2 V,即此时小灯泡两端的电压为2 V。(2)小灯泡的额定电压为2.5 V,由图丙可知,当小灯泡两端的电压为2.5 V时,通过小灯泡的电流为0.25 A。根据欧姆定律可得小灯泡正常发光时的电阻。影响电阻大小的因素有材料、长度、横截面积和温度。小灯泡的电阻在发生变化,是因为小灯泡的电阻随温度的改变而改变。当小灯泡两端的电压和通过的电流发生变化时,小灯泡的功率发生变化,温度也会发生变化,从而导致电阻发生变化。(3)要使小灯泡正常发光,则小灯泡两端的电压应等于其额定电压2.5 V。闭合开关和,断开,与L串联,电压表测滑动变阻器两端的电压。由串联电路电压规律可知,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为时,小灯泡正常发光。闭合开关和,断开,小灯泡L短路,电路中只有接入电路中,电压表测滑动变阻器滑片左侧部分电阻丝两端的电压,示数为1 V。保持①步骤中滑动变阻器滑片的位置不变,由串联分压规律可得,代入数据解得,小灯泡正常工作时电路中的电流,小灯泡的额定功率。
11.(1)漫 大 可逆 (2)不能 同一平面内 (3)利用量角器测出入射角和对应反射角的大小,比较反射角与入射角的大小关系
【解析】(1)只有在纸板上发生漫反射,才能从各个角度看清光的传播路径。减小入射光与镜面的夹角,入射角增大,由于反射角等于入射角,因此反射角变大。如果让光沿方向入射,反射光将沿方向射出,可知将反射光线改为入射光线,光路图照样成立,这表明:在光的反射现象中,光路是可逆的。(2)将纸板向前或向后翻折,此时、不在同一平面内,则在纸板上不能看到反射光线,这说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。(3)为比较反射角与入射角的大小关系,可以利用量角器测出入射角和对应反射角的大小,比较反射角与入射角的大小关系。
12.(1)薄 (2)相等 (3)玻璃板的位置改变了,导致像的位置改变了
13.(1)确定像的位置 (2)比较像与物的大小关系 (3)不变 (4)③
【解析】(1)因为玻璃板既能让光透过也能反射光,容易确定像的位置,而平面镜是不透明的,无法确定像的位置,所以选用玻璃板代替平面镜。(2)选取两支完全相同的蜡烛进行实验,是为了比较像与物的大小关系。(3)由于平面镜成像时,物体与像始终大小相等,当蜡烛远离玻璃板时,它的像仍与大小相等,即像的大小将不变。(4)实验时平面镜必须要竖直放置,如果不竖直放置,无论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合,由图可知,图①平面镜竖直放置,不会出现像偏低的情况,图②、③平面镜没有竖直放置,分别作出蜡烛的关于平面镜的对称点可知,图③玻璃板中蜡烛的像偏低且倾斜,如下列图片所示。
由图可知,图③符合题意。
14.(1)同一高度 光屏中央 (2)放大 左
【解析】(1)实验中,为使像成在光屏的中央,应调整光屏、凸透镜和烛焰的中心大致在同一高度。(2)由图可知,物距小于像距,在光屏上得到一个清晰的倒立、放大的实像。凸透镜成实像时“物远像近像变小”,将蜡烛向左移至某一位置,物距增大,像距减小,要使像变清晰,光屏应向左移动。
15.(1)缩小 (2)12 (3)变薄 变弱
【解析】(1)由图可知,此时物距大于像距,在光屏上得到一个倒立、缩小的实像。(2)要看清近处(物距减小)的物体,根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”可知,此时像成在光屏的后方;若保持凸透镜和光屏的位置不变,即像距不变,应选用对光的会聚能力更强的凸透镜;同学们先用焦距为15 cm的凸透镜模拟看清远处物体的情景,因此选用的凸透镜的焦距应小于15 cm;若选用焦距为10 cm的凸透镜,此时像距等于2倍焦距,成倒立、等大的实像,与正常眼睛成像情况不符,故选用焦距为12 cm的凸透镜替换图中的凸透镜。(3)睫状体放松,晶状体厚度变薄,即晶状体凸度变小,对光的偏折能力变弱,有助于缓解长时间用眼导致的疲劳和预防近视。
16.(1)36 ℃ (2)吸收 不变 (3)B
【解析】(1)温度计的分度值为1 ℃,因此此时读数为36 ℃。(2)海波是晶体,根据晶体熔化特点,晶体在熔化过程中吸热,温度保持不变。(3)由图可知,室内温度为20 ℃,海波和石蜡温度逐渐下降;5 min的时候海波和石蜡温度同为48 ℃,由于石蜡是非晶体,没有固定熔点。
17.(1)秒表(或停表) (2)94 (3)保持不变 吸热
(4)水的沸点与大气压是否有关
18.(1)水平 匀速直线 (2)粗糙 (3)不合理 没有控制接触面粗糙程度相同
【解析】(1)因为实验时要在水平方向拉动木块,所以应在水平方向对弹簧测力计进行调零。根据二力平衡知识可知,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平木板做匀速直线运动时,木块处于平衡状态,此时弹簧测力计的示数等于木块与木板之间滑动摩擦力的大小。(2)对比图乙、丙两次实验可知,压力和接触面积一定时,接触面越粗糙,弹簧测力计的示数越大,即摩擦力越大,因此可得结论:当接触面受到的压力大小和接触面积大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。(3)对比图乙、丁两次实验,木块对接触面的压力一定,接触面的粗糙程度和接触面积都不同,根据控制变量法的思想可知,小梅得出这个结论的探究过程是不合理的。
19.(1)水平 (2)等于 (3)无关 (4)大
20.(1)薄 好 (2)两侧液面高度差 (3)②③④ (4)越大 (5)探究“液体压强与液体密度有关”,应保持深度相同,改变液体的密度,故将探头放在水和盐水的同一深度处,观察U形管两侧液面的高度差
21.(1)C (2)增大 (3)②③ (4)上窄下宽
【解析】(1)实验中液体内部压强不易直接得到,通过U形管左右两侧液面的高度差来反映液体压强的大小,U形管左右两侧液面的高度差越大,探头处液体压强越大,使用了转换法,故A、B不符合题意,C符合题意。(2)①②两次实验操作中,液体的密度相同,②中探头处液体的深度较深,U形管左右两侧液面的高度差较大,因此②中探头处液体的压强较大。可初步得出结论:液体的压强随深度的增加而增大。(3)为了验证猜想B,即液体压强大小可能与液体密度有关,应控制探头处液体的深度相同,液体的密度不同,因此应比较②③两次实验操作。(4)液体的压强随深度的增加而增大,河水的深度越深,压强越大,为了使拦河坝能承受更大的水压,应把拦河坝设计成上窄下宽的形状。
22.(1)密度 (2)1.2 2.8 (3)浮力的大小与浸没在液体中的物体的密度无关
【解析】(1)根据控制变量法的思想可知,要想探究浮力的大小与浸没在液体中的物体的密度是否有关,应当选取体积相同、密度不同的物体和分别浸没在水中,测出它们所受的浮力并进行比较。(2)根据称重法测浮力,由图甲可知物体所受的浮力为,由图乙可知,弹簧测力计的分度值为0.2 N,示数为2.8 N,因此物体在水中受到的拉力为2.8 N。(3)由图乙可知物体所受的浮力为。因,可知体积相同而密度不同的物体和,浸没在水中时受到的浮力相同,可得出结论:浮力的大小与浸没在液体中的物体的密度无关。
23.(1)竖直 (2)0.4 (3)无关。由图丙和图丁可知,物体浸没在不同深度时,弹簧测力计示数不变,由称重法可知浮力不变,说明物体所受浮力的大小跟物体浸没的深度无关
【解析】(1)本实验中弹簧测力计测量的是竖直方向上的力,故实验前需要将弹簧测力计沿竖直方向调零。(2)由称重法可知图乙中物体所受浮力为。(3)由图丙和图丁可知,物体浸没在不同深度时,弹簧测力计示数不变,由称重法可知浮力不变,说明物体所受浮力的大小跟物体浸没的深度无关。
24.(1)左 (2)1 15.0 (3) (4)增大
【解析】(1)由图甲可知,杠杆左高右低,需要将平衡螺母向左移动。(2)由图乙可知,左侧的钩码数量为2,所以拉力。钩码悬挂在15.0 cm刻度线处,所以力臂为15.0 cm。(3)杠杆的平衡条件为动力×动力臂阻力×阻力臂,即。(4)在阻力和阻力臂不变的条件下,要使得动力减小,则需要增加动力臂,所以增大支点到手施加的力的作用线的距离。
25.(1)如下图所示 (2)断开 0.3 (3)电流的测量值没有单位 (4)相等
26.(1)对电压表进行调零 (2)如下图所示 (3) 寻找普遍规律
【解析】(1)将电压表接入电路前,观察到指针偏向零刻度线的左侧,为保证测量结果准确,接下来应进行的操作是对电压表进行调零。(2)由实物图可知电源电压不超过3 V,因此电压表的测量范围选择“”。(3)由表中数据可知,,,则。换用不同规格的小灯泡多次实验的目的是寻找普遍规律,避免实验的偶然性。
27.(1)定值电阻 (2)右 (3)定值电阻断路 (4)不变 (5)选用的定值电阻不同
【解析】(1)探究电流与电压的关系时,应控制电阻不变,所以电路中需要接入定值电阻。(2)闭合开关前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。由图可知,滑片在最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻丝最长,阻值最大。(3)电流表指针不偏转,说明电路中有断路故障;电压表指针有较大幅度的偏转,说明电压表与电源连通,所以故障可能是与电压表并联的定值电阻断路。(4)根据表中数据,计算出电压与电流的比值为,可知电压与电流的比值不变。(5)导致甲组数据与乙组和丙组数据不同的原因是选用的定值电阻的阻值不同。根据欧姆定律可知,当定值电阻的阻值不同时,在相同电压下,通过导体的电流不同,所以会导致图像不同。
28.(1)断开 (2)如图1所示 (3)2.8 (4)①如图2所示 ②电流与电压成正比 (5)更换阻值不同的定值电阻重复实验
【解析】(1)为保护电路,在连接电路时,开关必须断开。(常考)(2)分析题图甲,电压表测量定值电阻和滑动变阻器两端的总电压(关键信息),即电压表测量电源电压,在探究电流与电压之间的定量关系的实验中,电压表应该测量定值电阻两端的电压(解题关键),所以应将连接电压表“3”接线柱和滑动变阻器右上接线柱的那根导线改接到电压表“3”接线柱和定值电阻右接线柱上。(3)分析题图乙,电压表的测量范围是,分度值是0.1 V,电压表的示数是2.8 V。(4)①将表格中电压与电流的数据在图像中描点,然后连线。②图像是一条过原点的倾斜直线,故可得出结论:在电阻一定的情况下,电流与电压成正比。(5)实验中只用了一个定值电阻,实验结论存在一定的偶然性,需要更换不同阻值的定值电阻重复实验。
29.(1)断开 (2)短路 (3)0.1 反比 (4)可行 电流没有超过电流表的大的测量范围,但必须换用大的测量范围
【解析】(1)在连接电路前,为保护电路,开关应处于断开状态。电路连接完整后,闭合开关前,为保护电路,应将滑动变阻器的阻值调到最大,即滑动变阻器的滑片置于端。(2)连接好电路后,闭合开关,发现电压表有示数,说明电压表两端与电源是连通的,电流表无示数,电流表不可能断路,则电路故障的原因可能是电流表短路。(3)由图乙可知,电流表选择的是小的测量范围,分度值为0.02 A,示数是0.1 A。分析表中数据可知,导体两端电压一定时,电流随电阻的变大而变小,电流与电阻的乘积。可以得出结论:导体两端电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。(4)为了得到第5组数据,进一步验证实验结论,现用一个的定值电阻和上述器材进行实验,方法可行。理由如下:为保持,当时,通过的电流,定值电阻和滑动变阻器串联,则滑动变阻器连入电路的阻值,说明滑动变阻器能够通过调节滑片使定值电阻两端的电压保持设定值不变,满足实验要求。
30.(1)定值电阻短路(合理即可) (2) (3)导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 (4)“ ”
【解析】(1)电流表有示数,说明电路不是断路,电压表无示数,说明可能是与电压表并联的电路短路,因此故障可能是与电压表并联的定值电阻短路。(2)研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端的电压相同。将的电阻换成的电阻,根据串联电路的分压规律可知,闭合开关后,电压表示数会变大,为控制定值电阻两端的电压不变,应增大变阻器两端的电压,所以应增大变阻器接入电路的阻值,即将滑动变阻器的滑片向端移动。(3)图像上的任意点和坐标轴围成的矩形面积大小是电流与电阻的乘积,矩形面积大小都相等,说明通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,故可得出结论:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。(4)的定值电阻接入电路时,电流为0.1 A,电源电压为4.5 V,则此时电路总电阻为,变阻器连入电路的阻值为,所以选用的是规格为“ ”的滑动变阻器。
31.(1)切割磁感线 (2)左 (3)增大导体切割磁感线的速度(或换用磁场更强的U形磁铁等)
【解析】(1)由表中数据可知,当导体棒竖直向下、垂直里外运动时,导体棒没有切割磁感线,电流表指针不偏转,没有产生感应电流;当导体棒水平左右运动时,切割磁感线,电流表指针偏转,说明此时产生了感应电流,因此可知,开关闭合,电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流。(2)导体棒向右运动指针向右偏转,向左运动指针向左偏转,若导体棒静止不动,磁体向右运动时,相当于导体向左切割磁感线,电流表指针向左偏转。(3)感应电流的大小与磁场的强弱和导体切割磁感线的速度有关,灵敏电流计指针偏转角度较小,要偏转更明显,可以增大导体切割磁感线的速度或换用磁场更强的U形磁铁。
32.(1)地磁场 (2)N(北) 正 (3)电流 (4)增大电流(或增加线圈匝数,或插入铁芯等)
【解析】(1)闭合开关S前,小磁针均指向南北方向,这是因为地球本身是一个巨大的磁体,地球周围存在地磁场,小磁针在地磁场的作用下会指向南北方向。(2)根据磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。由图可知,小磁针的N极指向通电螺线管的左端,说明通电螺线管的左端为S极,那么右端为N极。根据安培定则:用右手握住通电螺线管,让四指弯曲的方向与螺线管中电流的方向一致,那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极。已知通电螺线管的右端为N极,用右手握住螺线管,大拇指指向右端,则四指弯曲的方向为电流的方向,由此可判断出电流从螺线管的右端流入,左端流出,所以电源的左端为负极,右端为正极。(3)对调电源两极,电流方向改变,小磁针的指向也随之改变,说明通电螺线管的磁场方向发生了改变,由此可知通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。(4)影响通电螺线管磁场强弱的因素有:电流大小、线圈匝数、有无铁芯。为了使通电螺线管的磁场增强,可采取的有效措施有:增大电流、增加线圈匝数、插入铁芯等。
33.(1)条形 磁场的分布情况 (2)N(北) 电流
【解析】(1)由图甲可知,铁屑的分布情况与条形磁体周围铁屑的分布情况相似,铁屑的作用是显示磁场的分布情况。(2)根据小磁针的指向和磁极间的相互作用规律可知,通电螺线管的右端为N极。对调电源正负极,闭合开关,小磁针静止时N极所指的方向与原来相反,说明通电螺线管磁极的极性与电流的方向有关。
34.(1)相同 (2)②上 ③大 (3)变小 将支点向左移动
【解析】(1)由控制变量法可知,探究形状和大小相同、材料不同的圆柱体金属棒、受热伸长量与温度变化量的关系,初始时应控制金属棒、的长度和横截面积均相同。(2)由图可知,加热金属棒,金属棒伸长,杠杆逆时针转动,光点会在标尺上向上移动。分析数据可知,对于同一根金属棒,例如金属棒,从实验1到实验5,温度逐渐升高,的值越来越大,由此可知,同一根金属棒温度升高越多,伸长量越大。当升高相同温度时,比如从25.0 ℃升高到70.0 ℃,金属棒的伸长量,金属棒的伸长量,因此金属棒的伸长量更大。(3)由力臂的定义可知,金属棒伸长使杠杆转动过程中,阻力的方向始终不变,阻力臂变小。同一根金属棒伸长量一定时,为使光点移动距离更大,由数学知识,可采取的做法是将支点向左移动。
35.(1)多 (2) (3)一 (4)①其他条件相同时,冰块与液体的接触面积越大,冰块熔化得越快 ②其他条件相同时,冰块熔化的快慢与液体种类有关 (5)正确 撒盐融雪时,盐溶解在雪表面熔化的水中,形成浓盐水,使冰的熔点降低,可以加速融雪,说明冰块在浓盐水中熔化得更快(合理即可)
【解析】(1)冰块熔化需要吸收热量,相同的冰块熔化得越快,说明单位时间内吸收的热量越多。(2)由于,因此冰块在水中和盐水中都漂浮,根据受力平衡可得,,所以;因为,,由浮力的计算公式可得,又因为两块冰的形状相同,所以与液体的接触面积的关系是。(3)方案一中,冰块均放在水中,与水的接触面积不同;方案二中,冰块放在不同液体中,与水和盐水的接触面积相同。根据控制变量法可知,要探究冰块熔化快慢与接触面积的关系,应选方案一。(4)①方案一中,冰块与两杯水的接触面积的关系是,其他条件相同,结果,可得结论:其他条件相同时,冰块与液体的接触面积越大,熔化得越快。②方案二中,冰块接触的液体种类不同,其他条件相同,结果,可得结论:其他条件相同时,冰块熔化的快慢与液体种类有关。(5)向积雪撒盐后,积雪的熔点降低,使得积雪在低于0 ℃的环境中也能熔化;同理,当冰块放入浓盐水中时,浓盐水会降低冰的熔点,使冰块在相同温度下更易达到熔化条件,因此熔化速度更快。这与“撒盐融雪”的原理一致,即通过降低熔点来加速冰的熔化过程。
36.(1)越大 (2)旗杆(合理即可) 杆的抗弯强度与杆的长度有什么关系(合理即可)
37.(1)动 (2)相同 不能 (3)两块展板中的一块被撞倒(合理即可) (4)用质量适中的同一铁球拉开相同角度撞击两块展板的同一位置,不断增大角度,直至观察到一块倾倒而另一块未倾倒(合理即可)
【解析】(1)铁球从静止开始下摆,高度降低,重力势能减小,速度增大,动能增大,重力势能转化为动能。(2)拉开的角度相同可保证铁球初始高度相同,重力势能相等,转化的动能相同;两块展板均未倾倒说明实验未产生可观测差异,无法验证底座宽度对稳定性的影响。(3)撞击作用相同时,可通过观察哪块展板倾斜的最大角度更大或一个倾倒一个未倾倒来对比得出哪块展板更容易倾倒。(4)使用同一铁球可保证质量相同,拉开的角度相同可保证初始动能相同,撞击同一位置可排除接触点差异,不断增大拉开的角度,直至观察到一块倾倒而另一块未倾倒。
38.(1)12 0.3 (2)①0.075 不变 ②6 10 9.5
【解析】(1)由图可知,电压表的测量范围为,分度值为0.5 V,电压表示数为12 V。电阻两端的电压为12V,当连入电路中的电阻为时,电路中的电流为。(2)①浮子体积为,浮子浮在汽油中静止,恰好一半体积浸入汽油,排开液体的体积为,此时浮子所受浮力大小为。继续倒油,油面上升,浮子再次静止时,仍是漂浮,浮力等于重力,因为重力不变,所以浮力不变,则浸入汽油中的体积不变。(2)闭合开关S,当处于端的位置,与串联,在电流表的刻度盘上标定油面高度为0 cm,此时电流表示数为0.12 A,根据串联电路的特点和欧姆定律知,电源电压为。当处于端的位置时,只有连入电路,电流表示数为0.6 A,电源电压为。解得,。当电流表示数为0.5A时,根据串联电路的特点和欧姆定律知,解得。根据表中数据,当时,电流表示数为0.15 A,根据串联电路的特点和欧姆定律知,解得。当时,电流为0.2 A,根据串联电路的特点和欧姆定律知,解得。当时,电流为0.3 A,根据串联电路的特点和欧姆定律知,解得。根据电阻和高度变化规律可知,高度增大2.5 cm,电阻减小,故高度增大0.5 cm,电阻减小,电阻的表达式。因此当电阻时,有,解得。
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