期中实验探究专练（化学、机械能、内能、电功率） 2026-2027学年浙教版科学科学九年级上册

第1、 二章实验探究专练 考点一：物质的酸碱性 1．小科要在一块空地上种植作物，对这块空地的土壤酸碱度进行测定。 (1)在空地上确定5~6个位置进行取样测定土壤酸碱度。以下三种取样位置设定合理的是__________； A． B． C． (2)将采集到的土样进行处理后，取10g于烧杯中，加入适量__________，再用_______蘸取土壤浸出液，滴在pH试纸上，再将其呈现的颜色与标准比色卡比色； (3)经测定，该空地土壤呈明显碱性，则空地上最适合种植下列作物中的_______。 农作物 大蒜 丝瓜 茄子 沙枣 最适pH范围 5.6~6.06 6.0~6.5 6.8~7.3 8.0~8.7 (4)小科准备引入淡水冲洗以降低土壤碱性。请在图中画出冲洗过程中土壤溶液酸碱度变化的大致曲线。 考点二：酸的性质 2．科学兴趣小组同学利用数字化仪器对镁与盐酸反应进行研究，实验前先用砂纸将镁条打磨，将打磨后的镁条放入锥形瓶中，再将注射器中稀盐酸快速压入锥形瓶中，通过数字传感器测定实验过程中密闭容器内压强与时间的关系如图所示（装置气密性良好）。 (1)实验前需先将镁条打磨的原因是__________________________________________________________________。 (2)用pH试纸测出ab段溶液的pH__________7（选填“>”、“<”、“=”）。 (3)ac段容器内压强增大，而cd段容器内压强逐渐减小，观察发现，至图中c点镁条恰好完全溶解，说明镁与盐酸反应还会______________________（填“吸收”或“放出”）热量。 3．小科和同学们在做生锈的铁钉与稀硫酸反应的实验时，发现了如下的实验现象： ①先是溶液逐渐变成黄色，不久看到铁钉表面有少量气泡产生； ②放置一段时间后，不再有气泡产生，却发现黄色的溶液又逐渐变成了浅绿色。 回答下列问题： (1)实验中产生气泡的原因：_______________________________________________________________________。 (2)关于最终溶质的成分小科和同学有不同的观点：观点一：只有FeSO4，观点二：既有FeSO4也有Fe2（SO4）3，查阅资料发现：Fe3+与无色硫氰化钾溶液相遇出现血红色溶液。于是取少量溶液于另一洁净试管中，滴加几滴无色硫氰化钾溶液，观察到____________________________________________现象，则观点二不成立。 (3)关于溶液由黄色变成浅绿色的原因是什么？同学们有下列猜测： 猜想一：空气中某些物质与黄色溶液中的溶质发生某种反应的结果。 猜想二：铁与黄色溶液中的溶质发生某种反应的结果。 猜想三：产生的氢气与黄色溶液中的溶质发生反应的结果。 若想验证猜想二，则进行的实验是：________________________________________________________________。 4．小柯在往硫酸溶液中滴加酚酞时，发现溶液颜色呈现橙色，这与“酸性溶液无法使酚酞试剂变色”冲突，对此现象产生了好奇。小柯猜想“酚酞变色可能与酸性溶液以及酚酞溶液的浓度有关”，为此展开了相关探究。 【实验仪器及药品】试管6支，试管架1个、烧杯6个、浓度为98%硫酸溶液（500mL），5%、3%、0.3%、0.05%的酚酞溶液各一瓶， 足量蒸馏水等。 【实验步骤】①在6个烧杯中将硫酸与蒸馏水按照3：1、3：2、 1：1、1：2、1：3、 1：4体积比例混合备用；②取试管6支置于试管架上；③在试管中依次加入2mL步骤①中不同浓度的硫酸溶液；④向每支试管中滴入1滴5%的酚酞溶液；⑤充分振荡后，观察并记录颜色变化；⑥使用不同浓度的酚酞溶液，重复步骤②~⑤。 【实验记录】 硫酸与水体积比 酚酞浓度 3：1 3：2 1：1 1：2 1：3 1：4 5% 橙红色 橙色 橙色沉淀 浅粉色沉淀 浅粉色沉淀 白色沉淀 3% 橙红色 橙色 浅粉色沉淀 白色沉淀 白色沉淀 白色沉淀 0.3% 橙色 —— 橙色 无色 无色 无色 0.05% 橙色 橙色 无色 无色 无色 无色 (1)小柯漏记一处颜色，请分析表中信息，漏记溶液颜色应为______________。 (2)由实验结果可知，下列最有可能实现“酸性溶液无法使酚酞变色”的是（     ） A．硫酸浓度高，酚酞浓度高 B．硫酸浓度高，酚酞浓度低 C．硫酸浓度低，酚酞浓度高 D．硫酸浓度低，酚酞浓度低 (3)从实验试剂的选取上看，该实验存在的缺陷是___________________________________________________。 (4)在硫酸与水体积比1：1形成的溶液中，小柯先滴加0.3%的酚酞，再加入一定量的氢氧化钠溶液至溶液颜色由橙色变为无色，则此时溶液的溶质可能为________（多选）。 A．Na2SO4 B．NaOH和Na2SO4 C．H2SO4和Na2SO4 D．H2SO4和NaOH 考点三：碱的性质 ①氢氧化钠变质原因： ②Na2CO3检验： ③NaOH检验： ④加过量BaCl2的目的： 5．某研究小组以“无明显现象的化学反应能否发生”为主题展开探究。实验思路有两条：①验证反应物消失：②验证有新物质生成，从而将隐性反应转化为显性证据。如图是探究氢氧化钠与二氧化碳反应的实验。 (1)该实验是根据上述实验思路_________________（选填“①”或“②”）证明了反应的发生。 (2)将注射器中相同体积的氢氧化钠溶液和水同时注入试管中。 ①若观察到_______________________的现象，则说明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应。 ②用水作对照实验的目的是_____________________________________________________________________。 (3)有同学提出，如果两种物质混合后有明显的温度变化，即可认为这两种物质发生了化学反应，你是否同意该同学的观点？请说明理由：_______________________________________________________________________。 6．某科学小组在实验室发现一瓶氢氧化钠溶液，瓶口存在一些白色粉末，其成分是什么呢？小组成员对此展开探究。 (1)甲同学取部分白色粉末于试管中，向其中加入足量的稀盐酸，观察到____________________________________，判断氢氧化钠已经发生变质。 (2)乙同学提出可以利用酚酞试剂判断白色粉末中是否还有NaOH的存在，但此方案被其他同学否定了，理由是____________________________________________________________________________________________。 (3)小组同学想确定氢氧化钠是否完全变质，于是设计出以下方案 上述方案中★处所加的试剂为________________，并预计观察到的现象及判断结果______________________。 7．小明和他的同学在实验室发现上一次实验后忘记塞上瓶塞的氢氧化钠溶液的试剂瓶瓶口周围有一些白色固体。他们怀疑氢氧化钠溶液已经变质，于是进行了如下实验探究。 【提出问题】氢氧化钠溶液是否变质？ 【提出猜想】①该氢氧化钠溶液没有变质； ②该氢氧化钠溶液部分变质； ③该氢氧化钠溶液全部变质。 【实验验证】 操作 现象 结论 化学方程式 （1） 取少量溶液于试管中，滴加无色酚酞溶液 无色酚酞变红 （2） 取少量溶液于试管中，滴加稀盐酸 有气泡产生 【讨论】 (1)补充完成步骤（2）中的化学方程式________________________________________。小明同学认为，根据上述实验（1）（2）可推断，猜想②正确，小红认为③也正确，你认同谁的观点，并说明理由。______________________________________________________________________________________________。 于是小明又设计了如下补充实验： (2)取原溶液少量于试管中，逐滴加入BaCl2溶液至_______________，静置，分层。取上层清液，向其中加入CuSO4 溶液，若有蓝色沉淀产生，则说明氢氧化钠溶液部分变质，化学方程式：___________________________________，反之则说明氢氧化钠溶液已经全部变质。 8．实验室里有A、B两瓶氢氧化钠固体，久置未用。为确定两瓶固体是否完全变质，兴趣小组进行了探究： 【定性分析】甲同学取少量A瓶固体溶于水中，取适量该溶液于试管中，加入过量的氯化钡溶液，充分反应后过滤，测定滤液的pH值。 (1)甲同学得出瓶内氢氧化钠部分变质的结论，依据是测得滤液的pH________7（选填“＞”、“＜”或“=”）。 【定量实验】乙同学从B瓶中取出一定量干燥的固体样品，均分成四组进行实验，四组的实验数据如下： 第一组 第二组 第三组 第四组 取用样品的质量/g 2 2 2 2 加入氯化钙溶液的体积/mL 8 16 24 32 得到沉淀的质量/g 0.4 0.8 W 1 (2)表中的W=________（填数值）。 (3)生成的沉淀是________________________。 (4)根据实验数据分析，乙同学得出瓶内氢氧化钠部分变质的结论。请你结合计算加以说明。 9．某兴趣小组同学往20%的NaOH溶液中滴加无色酚酞溶液时，发现溶液变成红色，可是过了一会儿红色消失，重新恢复为无色。三位同学对这一现象提出了不同猜想。 甲：可能是NaOH与空气中的CO2发生了反应。 乙：可能是酚酞与空气中的氧气发生了反应。 丙：可能与溶液的浓度有关。 (1)经讨论，小组同学一致认为甲同学的猜想不成立，理由是______。 (2)为验证乙同学的猜想，小组同学将溶液加热煮沸，冷却后滴加酚酞试液并在液面上滴一层植物油。实验现象仍为溶液先变成红色，过一会儿红色消失，则可判断乙同学的猜想是______（填“正确”或“错误”）的。 (3)为验证丙同学的猜想，小组同学取不同浓度的NaOH溶液进行实验，结果如下表： 试管编号 溶液浓度 现象 1 15% 溶液变红，约0.5分钟后红色褪去 2 10% 溶液变红，约1分钟后红色褪去 3 2% 溶液变红，红色长时间不褪去 ①由表可知：溶液由红色褪去变成无色是因为_________________________________________________________。 ②某同学认为仅用试管1也可以验证丙同学的猜想，则可对试管1进行的操作是___________________________。 10．甲同学为了区别氢氧化钠和氢氧化钙溶液，设计了如图所示的四组实验方案。 (1)在以上4组实验中，能区别氢氧化钠和氢氧化钙溶液的实验有__________________（填字母）。 (2)实验结束后，甲同学将A、C组四支试管中的溶液倒入同一容器中，看到溶液变浑浊，该现象说明有__________（填化学式）物质生成，滴入酚酞后溶液呈红色。 (3)滴入酚酞后溶液呈红色，说明溶液呈碱性。使溶液呈碱性的物质是什么呢？甲同学进一步推测：溶液中呈碱性的物质可能是碳酸钠、氢氧化钙和______________三种物质中的一种，或是三种物质两两混合组成的混合物。 (4)为了验证推测，甲同学查阅资料，获悉BaCl2溶液呈中性，并设计如下实验加以验证。请根据要求完成下列空白： 实验内容 预测现象 结论 取少量容器中的上层溶液于试管中，加入过量的氯化钡溶液，静置 ①若有白色沉淀，溶液呈无色 物质是碳酸钠 ②若无沉淀生成，溶液呈红色 物质是氢氧化钙或氢氧化钠 ③若有白色沉淀，溶液呈红色 ____________ 考点四：盐的性质 11．松花蛋，又称皮蛋。加工时，将碳酸钠、食盐加入容器中，加沸水溶解，再慢慢加入石灰浆（氢氧化钙溶液）充分反应，冷却后得到料液，再加入鸭蛋浸渍。同学们对上层料液的成分产生了兴趣，请你一起参加他们的探究活动。 【提出问题】料液中含有哪些溶质？ (1)【交流讨论】①一定含有NaCl和________________________， ②可能还含有其它溶质：甲同学推断只有Ca（OH）2；乙同学推断只有Na2CO3；丙同学推断有Ca（OH）2也有Na2CO3； 通过进一步讨论，大家一致认为丙同学的推断是错误的，理由是____________________（用化学方程式表示）。 (2)【实验探究】 实验步骤 实验现象 取少量的上层料液，滴加无色酚酞试液 无色酚酞试液变为________________________色 取少量上层料液，滴加稀盐酸 无明显现象 另取少量上层料液，滴加碳酸钠溶液 产生白色沉淀 【探究结论】________________________同学的推断是正确的。 【知识应用】因为料液中所含的溶质，食用皮蛋会有涩感，可以加入少量________________________去除涩感。 A．白糖     B．食盐     C．食醋     D．柠檬汁 12．某研究性学习小组设计了测定纯碱（Na2CO3）样品（假设只含NaCl杂质）中Na2CO3质量分数的实验方案，请你参与他们的探究活动，请回答下列问题：（不考虑原装置内空气的影响）A组同学设计了如图1的实验装置。 (1)实验时，在装药品前需组装好如图仪器，并____________。 (2)装置乙的作用是__________； (3)装置丁的作用是　 　。（填字母） A．吸收Na2CO3与酸溶液反应产生CO2 B．防止空气中二氧化碳和水蒸气进入装置丙中 C．干燥二氧化碳 (4)实验中如果滴加酸溶液的速度过快，会导致测得样品中碳酸钠的质量分数_____（填“偏大”或“偏小”或“无影响”）。 (5)B组同学认为A组同学的方案存在问题，即使操作规范，测定结果也会偏低，理由是___________________，应该将装置甲中双孔橡胶塞换成三孔橡胶塞，并在甲的左边连接上图2装置，实验结束后缓缓通入一段时间空气，目的是____________________________________，其中NaOH溶液的作用是___________________________。若没有图2装置，直接通入空气，则会导致测得结果___________（填“偏大”或“偏小”或“无影响”）。 (6)你认为实验时加入的酸溶液最好是________________（填“稀盐酸”或“稀硫酸”）。 13．某知名品牌钙片钙含量不足的新闻引发热议。为研究钙片中碳酸钙的含量，小科进行了如下实验。 【实验设计】小科设计了如图所示的装置进行实验（部分夹持装置未画出）。 【实验步骤】 ①按图连接好仪器，并检查装置气密性。 ②在U形管B中放入若干钙片样品，样品总质量向A中通入氮气。 ③一段时间后，测得C装置质量为。 ④打开分液漏斗活塞，加入稀盐酸，至B装置不再产生气泡。 ⑤再次通入氮气，一段时间后，测得C装置质量。 【实验分析】 (1)装置B中发生反应的化学方程式为_____________________________________。 (2)D装置的作用是_____________________________________________________。 (3)该钙片中碳酸钙质量分数为_________________（用步骤中的字母表示）。 (4)本实验若使用浓盐酸进行反应，则会导致测得的碳酸钙质量分数_____________（选填“偏高”或“偏低”）。 考点五：动能大小的影响因素（质量、速度） 使小车从斜面的同一高度由静止滑下的目的： 14．小明探究“物体动能大小与物体的速度、质量关系”实验，先采用教材实验方案．将质量大的铜球和质量小的钢球从光滑斜面的高度处静止下滑，到达斜面底端撞击纸盒，纸盒在水平桌面上滑行一段距离停下来。实验结果如图，虚线纸盒为纸盒的停留位置。 (1)实验中将小球放置相同高度的目的是______________________________________________。 (2)甲、乙实验中，可通过比较______________________________来反映物体动能的大小。 (3)根据实验甲、乙的结果，得出的实验结论是______________________________________________。 (4)有同学设计了如图丙的实验方案，让质量不同的金属块从光滑斜面的高处静止滑下，然后在粗糙水平面上滑行一段距离停下，测量滑行距离，用“金属块滑行距离”来反映物体动能的大小。你是否支持该方案，请说明理由______________________________________________________________。 15．利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同，，球A、B的质量分别为mA、mB（mA<mB） (1)如图甲、乙所示，同时释放AB，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的任一时刻的速度大小与小球的_________________________无关。 (2)如图甲、乙所示，观察到B球能将木块C撞得更远，由此可得出结论：________________________________。 (3)通过该实验得出“质量相同时，物体动能大小与速度有关”的结论，所基于的现象是_________________________。 (4)如果换用图丁所示装置进行实验，每次将弹簧压缩至相同的位置，换用不同质量的小球去撞击木块，能否探究物体动能与质量的关系？请说明理由：____________________________________________________________。 16．利用如图甲、乙、丙所示实验装置探究动能大小的影响因素。 实验方法：让钢球从斜面某一高度由静止释放，每次实验时木块均放置在水平面同一位置。 (1)实验中应该观察___________________来比较动能大小，比较甲、乙两图可得出结论______________________。 (2)若水平面绝对光滑，不能达到探究目的，其原因是_______________________________________________。 (3)实验小组换用图丁装置进行实验，让质量不同的钢球从相同高度摆下，使钢球到达水平面的__________________________相同，从而探究动能与_______________________的关系。 (4)某同学将实验装置改成如图戊所示，该同学想探究“物体动能大小与质量的关系”，他用质量不同的小球将弹簧压缩相同程度，然后由静止释放，撞击水平面上在相同位置放置的同一木块，比木块滑行距离。该实验方案_______________（选填“可行”或“不可行”），理由是__________________________。 考点六：重力势能大小的影响因素（质量、高度） 17．为探究“重力势能的大小与什么因素有关”，小明利用带有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的重物设计并进行了如图所示的实验（小桌子放在沙箱内）。 (1)实验中通过观察_____________________来判断物体重力势能的大小。 (2)要探究重力势能的大小与高度的关系，应选择图___________和图___________进行分析比较。 (3)图乙和图丙探究的问题是___________________________________________________________。 18．小金探究重力势能大小与物体质量和高度的关系，实验装置如图甲所示（摩擦力忽略不计）。 (1)将铁球从斜面静止释放后，滚动到水平面压缩弹簧，记录相关数据。铁球重力势能的大小可以用_________________________________来反映。 (2)将同一铁球先后从同一斜面的不同高度 、 （）处静止释放，弹簧被压缩后的长度分别为 、 （），能得出的结论是________________________________________________________________________。 (3)结合本实验和所学知识，分析如图乙所示的水坝，在位置_______（填“C”或“D”）更适合打通管道安装发电机。 19．小柯利用图甲中的势能演示实验器（质量不同的钢球、直径略大于钢球的透明塑料管、泡沫板、长铁钉）等探究物体的重力势能大小与物体所处位置的高度是否有关。让质量为m的钢球，在塑料管中分别从高度为h1、h2、h3位置由静止释放，砸到泡沫板上的长铁钉上，如图乙，测量铁钉向下移动的距离为s1、s2、s3。 (1)钢球下落时，重力势能主要转化为____________能。 (2)测得s1、s2、s3大小顺序为___________________，可知钢球质量一定时，高度越高，重力势能越大。 (3)小妍将质量不同的钢球从同一高度下落，测量铁钉向下移动的距离，是为了探究物体重力势能大小与____________的关系。 (4)有同学认为钢球高度越高，撞击铁钉速度越大，因此该装置还可研究动能大小与速度大小的关系，你是否认同并说明理由_____________________________________________________________________________________。 考点七：弹性势能大小的影响因素 20．方方看到运动员拉弓射箭时，弓拉得越弯，箭射得越远。方方猜想：弹性势能的大小可能与物体的弹性形变程度有关。 (1)为验证其猜想是否正确，他设计了如下实验（弹簧被压缩后未超过其弹性限度）：如图所示，将同一个弹簧压缩________（选填“相同”或“不同”）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰撞处于同一位置的相同木块，分析比较木块________，从而比较弹性势能的大小。 (2)若水平面绝对光滑，本实验将________（选填“能”或“不能”）达到探究目的。 21．在探究“弹性势能的大小跟哪些因素有关”时，小科提出如下猜想：弹性势能的大小与弹性形变程度有关。选用了弹簧、小球、木块、长木板等器材，利用如图所示的实验装置进行实验。实验数据记录如表： (1)本实验主要运用的科学方法是___________________（选填“类比法”或“转换法”）。 (2)若木板是光滑的，该实验_____________（选填“能”或“不能”）达到探究目的。 (3)若s1_______s2（选填“>”或“<”），则说明弹性形变越大，弹性势能就越大。 (4)小科换用不同规格的弹簧实验时，发现木块被撞出木板，影响“木块移动距离s”的测量。在不改变木板长度的条件下，提一条改进建议___________________________________________________________________。 22．小科在“探究弹性势能大小与形变程度的关系”时，用如图所示的装置进行探究，他将轻质弹簧套在光滑竖直杆上且底端固定在水平桌面上，刻度尺与杆平行，进行了如下操作： ①弹簧处于自由状态时，读出其上端距水平桌面的高度； ②将中间有孔的小铁块（重为G）套在光滑杆上放于弹簧上端，竖直向下按压铁块，读出此时弹簧上端到水平桌面的高度； ③释放小铁块，当铁块上升到最大高度时，读出铁块下端到水平桌面的高度； ④________，重复步骤②和③，将测出的数据记录在下面的表格中。 (1)请补全④的实验步骤：_______________________________________________________________________。 (2)实验中，弹簧弹性势能的大小是通过____________________________________来反映的。 (3)实验中，若不计空气阻力，当弹簧压缩至最低点时，弹簧的弹性势能的大小为_____（用给出的字母符号表示）。 (4)根据表中数据，可得到的实验结论是：______________________________________________________________。 考点八：比热（相同热源，相同加热时间反映 、升温快的比热 ） 23．为了比较水和食用油的吸热能力，小楠用两个相同的装置做了如图所示的实验。用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值，并用钟表记录加热时间。实验数据记录如表。 (1)实验中水与食用油的_____________（选填“质量”或“体积”）相同。 (2)在实验过程中控制升高温度相同，通过比较____________________来研究水和食用油吸热能力的差异。 (3)在此实验中，如果要使水和食用油的加热时间相同，则水吸收的热量________（选填“大于”或“小于”或“等于”）食用油吸收的热量。 (4)图乙是小楠根据实验数据画出的图线，则____________（“A”或“B”）是反映油的吸热升温情况。 24．探究物质的吸热能力，通常有两种方案： 方案一：取相同质量的两种物质，吸收相等的热量，比较温度的变化 方案二：取相同质量的两种物质，升高相同的温度，比较吸收的热量。 (1)为便于开展实验探究，热源相同时，我们可以通过比较__________来反映物质吸收热量的多少。 (2)表中是小明探究甲、乙两种液体的吸热能力时记录的实验数据。 液体名称 液体质量 m（g） 液体初温 液体末温 加热时间 t（min） 液体吸热情况“多”或“少” 甲 10 30 40 6 多 乙 10 30 40 3 少 ①分析表中信息，小明采用的是__________（选填“方案一”或“方案二”）。 ②如果甲、乙两种液体都可作为发动机冷却液，从物质吸热能力角度考虑，应选_______液体作发动机冷却液。 ③如果甲的比热是4200J/(Kg·℃)，则乙的比热为____________________________。 25．某中学某实验小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验，他们使用了如图甲所示的装置。 (1)在设计实验方案时，需要确定以下控制的变量，你认为其中多余的是____________ A．采用完全相同的加热方式 B．酒精灯里所加酒精量相同 C．取相同质量的水和另一种液体 D．盛放水和另一种液体的容器相同 (2)实验中除了（1）涉及的物理方法，还运用了_________________________________________。 (3)根据实验数据，小明作出了水和另一液体的温度随加热时间变化的图像如图乙所示，另一液体的比热容是________________________________________J / (Kg·℃)。 [C水=4200 J / (Kg·℃)] (4)若在该实验中收集到以下数据：水的质量为m，初温为t0，末温为t1，加热水的酒精燃烧前的质量为m1，燃烧后的质量为m2，盛水的烧杯吸收的热量经测量为Q0，水的比热容为C水，则酒精的热值表达式q=__________（不计其他热损失，用题中给定的物理量符号表示）。 26．小柯利用如图装置探究水和煤油的吸热性质，并得到了一组实验数据如下表。 (1)除了图中显示的器材，完成此实验还需要天平和_____________________； (2)实验中水和煤油放在同一个烧杯进行水浴加热的目的是___________________________； (3)通过表格数据分析可知：质量相同的不同物质，吸收相同的热量时，升高的温度__________（填“相同”/“不同”）； (4)已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），则煤油的比热容为______________________________。 考点八：测小灯泡电功率（P额=U额×I额） ①灯泡U实偏大，则R滑需 ②电路故障分析：灯泡短路现象： 灯泡断路现象： 滑变断路现象： 滑变断路现象： 27．做“测定小灯泡的电功率”实验时，所用器材齐全且完好。待测小灯泡标有“”字样，电源电压，滑动变阻器有“”、“”两种规格。 (1)请用笔画线代替导线在图甲中补充连接成完整的实物电路图。 (2)当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，小灯泡的额定功率是______________，其所选滑动变阻器的规格是__________________________。 (3)继续滑动滑片，小灯泡突然熄灭。此时电流表示数为0，电压表有很大偏转。那么发生故障的原因是____________。 28．如图，在测定“小灯泡额定功率”的实验中，电源电压为4.5伏，小灯泡L1的额定电压为2.5伏。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。 (2)连好电路，闭合开关，发现电流表无示数，电压表指针出现较大偏转。则电路故障可能是________________。 (3)小科移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的I-U图像，根据图像信息，可得出小灯泡L1的额定功率是____________瓦。 (4)小科将（3）中刚测完小灯泡额定功率的电路开关断开，并用标有“2.5伏  1瓦”的小灯泡L2替换L1，然后直接闭合开关（未调节滑动变阻器滑片）。则此时L2的功率______________（填“>”“<”或“＝”）1瓦。 29．小建做测定“小灯泡额定功率”实验时，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，滑动变阻器、电表、开关和导线。 (1)小建通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成如图乙所示的U-I图像。根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率P额=_______________W。 (2)实验时，由于操作失误，在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取下，发现电压表的示数____________________（填“变大”、“变小”或“不变”）。 (3)为能顺利完成该实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用___________。 A．“10Ω、0.5A”的滑动变阻器 B．“20Ω、1A”的滑动变阻器 (4)测完小灯泡的电功率之后，他还想要绘制出该用电器的P-I2和P-U2图像，如图，则可能正确的是________。 A． B． C． D． 30．在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器的规格为“20Ω  1A”。 (1)小科连接好如图甲所示的电路后，闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应置于_______________端（选填“M”或“N”）。 (2)闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表示数为0A，电压表示数为3V，你认为产生该现象的原因是____________发生了断路。 (3)排除故障后小科移动滑动变阻器的滑片，测量出了4组实验数据，对应于如图乙图像中的A、B、C、D四点，其中I为通过滑动变阻器的电流，U为滑动变阻器两端电压。则小灯泡的额定功率为_______________W。 (4)小科通过计算指出曲线上E点并不是实验直接测得的数据，他的理由是____________________________。 31．探究小灯泡电功率——数字化实验的深度应用。 某小组利用“电流传感器+电压传感器”数字化系统测量标有“2.5 V”小灯泡的额定功率，并探究其电阻特性。实验装置如图所示（电源电压恒为4.5 V，滑动变阻器规格为“20 Ω  1 A”）。 实验步骤如下： [连接电路] (1)按如图所示连接电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片P应移至________端（选填“A”或“B”）。 [调试与故障排除] (2)闭合开关，发现电流表示数为0，电压表示数接近4.5 V。故障原因可能是________填字母）。 A．小灯泡断路 B．滑动变阻器断路 C．电压表短路 [数据采集]排除故障后，移动滑片P，记录多组电压U和电流I数据（如表所示）。 电压U（V） 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流I（A） 0.10 0.16 0.20 0.23 0.26 0.28 [额定功率计算] (3)①计算小灯泡的额定功率________W（保留两位小数）。 ②若先用公式计算小灯泡在两端电压为2.5 V时的电阻，再求功率，得到的结果是否相同并说明原因：______________________________________________________________________________________。 32．小滨进行“测量小灯泡的电功率”实验。现有器材：小灯泡L（，额定功率约为0.8W）、电压为3V且保持不变的电源、标有“20Ω  1A”字样的滑动变阻器、开关、电流表、电压表、导线若干。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接完整。（导线不允许交叉） (2)检查无误后，小滨闭合开关，移动滑动变阻器的滑片至某一位置，电压表示数为2.5V时，电流表表盘如图乙所示，计算可知，小灯泡L的额定功率为________W。 (3)完成实验后，小江设计了如图丙所示的电路，想要用原有的实验器材和定值电阻，在不使用电流表的情况下，测量该小灯泡L的额定功率。请你帮助他完成实验方案： ①检查电路无误后，闭合开关S，将开关接a，调节滑动变阻器的滑片直至电压表示数为0.5V； ②保持滑片不动，再将开关接b，读出电压表示数为； ③小灯泡L的额定功率________（用、、表示）。 (4)小江找来了阻值为20Ω的定值电阻，按照该方案进行测量。你认为小江能否测出该小灯泡L的额定功率并说明理由？________ 考点九：焦耳定律 33．小柯利用如图所示的电阻和三个封闭有等量空气的透明容器完成“焦耳定律”的探究实验（部分装置未画出）。 (1)容器内选用空气作为介质进行实验，优点是_________________________________________________________。 (2)比较____________两个装置可探究电流通过导体时产生的热量与电流的关系。 (3)比较甲乙装置可得到结论：相同时间内_____________________________________________________________。 (4)仅用R5=20欧替代R4，装置丙中U形管高度差会变____________________。 34．小明利用阻值不同的电阻丝若干、蓄电池、火柴、开关和导线若干，进行“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验探究，提出了下列猜想： A．与通电时间有关　　 B．与电阻大小有关    C．与电压大小有关　 　D．与电流大小有关 (1)将某一电阻丝接入电路，保证安全的情况下使火柴头紧贴电阻丝，闭合开关一段时间后火柴才燃烧，这验证了猜想___________； (2)探究猜想B时，如图所示，将10Ω和20Ω的电阻丝串联接入电路。闭合开关较长时间后，发现两电阻丝均发热，但火柴均未燃烧。为了得出实验结论，在不改变电源电压的情况下，选择下列哪组电阻丝进行实验更合理?___________（填字母序号） A．20Ω　 30Ω B．15Ω　15Ω C．5Ω　25Ω (3)小明想利用图1探究猜想C时，发现图1中电阻、电压都不相同，存在两个变量。因此小明又进行了如图2所示探究：将两个同型号的直流电动机串联在电路中，给电动机施加外力使其减慢转速，发现示数减小，示数增大。维持示数不变，每隔30秒用电子温度计测量电动机的温度，记录数据T1、T2如表所示。 表：t表示时间，T表示温度 时间t/s 0 30 60 90 120 150 温度T1/℃ 17.8 19 20 21.2 21.9 22.4 温度T2/℃ 17.8 19.1 20 21.2 22 22.6 ①在实验中，采用串联方式连接两个电动机的目的是________________________________________________。 ②通过对实验数据的分析，小明进一步理解了焦耳定律为何表述为，而不是。请结合实验情景，说说小明这样认为的理由_______________________________________________________________________。 考点十：能量转化与守恒 35．“能量守恒”是普遍认可的科学知识。小明同学设计了如图所示的电路，验证电阻消耗的电能与水吸收的热量是守恒的。为了寻找适合用于验证能量守恒的最佳电阻值，小明进行了如下探究。实验中电源电压不变，装置气密性良好。 【实验步骤】 ①将阻值为1Ω的电阻丝接入电路，如图连接并安装好装置； ②在内筒中加入初温为t0的适量水m克，并盖紧盖子； ③闭合开关，将滑动变阻器滑片移动至适当位置后，记录此时电流表示数为2A； ④加热过程中不断上下缓慢移动搅拌器，当温度升高了10℃时，记录 ? ； ⑤多次更换不同阻值的电热丝并控制电流不变，重复实验并记录相关数据。 【实验记录与处理】 实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 电流值（A） 2 2 2 2 2 2 2 2 电阻丝阻值（Ω） 1 2 3 4 5 6 7 8 加热时间（秒） 819 394 221 156 123 101 83 72 电热丝消耗电能与水吸收热量之比 1.56 1.50 1.26 1.19 1.17 1.15 1.11 1.10 根据上述信息请回答： (1)上下移动搅拌器的目的是__________________________________________________________________________； (2)请将步骤④中“?”处的内容补充完整：________________________________________________________________； (3)当电阻丝阻值从1Ω更换至2Ω重复实验时，滑动变阻器的滑片应向____________________（填“左”或“右”）移动； (4)分析表中数据发现，电阻丝阻值不断变大时，电热丝消耗的电能与水吸收热量之比逐渐接近1，原因是____________________________________________________________________________________________。 试卷第1页（共3页） 1 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．(1)B (2) 蒸馏水 玻璃棒 (3)沙枣 (4) 【详解】（1）测定土壤酸碱度取样时，为保证样本能代表整块空地的整体情况，需要在地块内分散、均匀分布取样点，避免取样区域过于集中导致结果偏差，因此合理的是B。 （2）由土壤pH测定的操作可知，取10g于烧杯中，加入适量蒸馏水，搅拌充分后得到土壤浸出液；再用玻璃棒蘸取土壤浸出液，滴在pH试纸上，后续完成比色操作。 （3）该空地土壤呈明显碱性，表格中只有沙枣的最适pH范围为8.0~8.7，适配碱性土壤环境，因此最适合种植的是沙枣。 （4）起点：初始土壤为明显碱性，初始pH大于7（数值大于7，比如在8~9区间）； 趋势：随着加水量增加，碱性被稀释，pH逐渐减小； 极限：无论加多少淡水稀释，溶液始终不会变为酸性，pH只会无限接近7，不会低于7。 曲线大致为：从pH>7的位置开始，随加水量增大缓慢下降，逐渐趋近于pH=7的虚线，最终无限贴近7但始终在7的上方，如下图所示： 2．(1)除去镁条表面的氧化膜，避免其干扰镁与盐酸的反应 (2)< (3)放出 【详解】（1）镁是活泼金属，在空气中表面会生成一层致密的氧化镁氧化膜，这层膜会阻碍镁和盐酸的接触反应，因此实验前用砂纸打磨去除这层氧化层，保证反应顺利进行。 （2）ab段反应还在进行中，此时盐酸尚未被完全消耗，体系中的溶液仍呈酸性，酸性溶液的pH小于7。 （3）c点时镁条已经恰好完全溶解，说明c点之后不再生成氢气，理论上气体物质的量不再增加，cd段压强却逐渐减小，是因为反应过程中放出了热量，使容器内气体受热膨胀压强偏大，反应结束后温度逐渐冷却恢复至室温，气体收缩导致压强回落，因此该反应放出热量。 3．(1)除去铁锈后，铁与硫酸反应生成氢气 (2)溶液不变血红色 (3)向硫酸铁溶液中加入铁，一段时间后，溶液由黄色变为浅绿色，则说明猜想二成立 【详解】（1）稀硫酸先与铁锈反应，铁锈除去后，铁继续与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，因此铁钉表面出现气泡。 （2）三价铁离子遇硫氰化钾会使溶液呈血红色。观点二不成立说明最终溶液中没有三价铁离子，滴加硫氰化钾后应无明显现象，溶液不呈血红色。 （3）另取黄色的硫酸铁溶液并加入铁，若一段时间后溶液由黄色变为浅绿色，说明铁能与黄色溶液中的溶质反应，可验证猜想二。 4．(1)橙色 (2)D (3)酸种类单一/只用硫酸做实验不具有普遍性/未用其他酸 (4)AC 【详解】（1）观察表格可知，在0.3%酚酞条件下，硫酸与水体积比为3∶1和1∶1时均呈橙色；在0.05%酚酞条件下，3∶2时也呈橙色。结合相邻浓度和相邻体积比对应的颜色变化，漏记处应为橙色。 （2）A．硫酸浓度高、酚酞浓度高时，表中出现橙红色或橙色等明显颜色变化，故A不符合题意； B．硫酸浓度高、酚酞浓度低时，表中仍可出现橙色，故B不符合题意； C．硫酸浓度低、酚酞浓度高时，表中会出现浅粉色沉淀或白色沉淀等现象，故C不符合题意； D．硫酸浓度低、酚酞浓度低时，表中多次出现无色，最接近“酸性溶液无法使酚酞变色”的常见现象，故D符合题意。 故选D。 （3）实验只选用了硫酸一种酸进行研究，酸的种类单一，所得结论缺乏普遍性；还应选用其他酸作对比实验。 （4）A．若氢氧化钠恰好与硫酸完全反应，溶液中可只含硫酸钠，故A符合题意； B．若氢氧化钠过量，溶液呈碱性，酚酞应显色，因此“氢氧化钠和硫酸钠”不符合当前无色现象，故B不符合题意； C．若硫酸尚有剩余，溶液中可同时含硫酸和硫酸钠，仍呈酸性并可保持无色，故C符合题意； D．硫酸与氢氧化钠会发生中和反应，二者不能在溶液中大量共存，故D不符合题意。 故选AC。 5．(1)① (2) U形管中的红墨水液面左高右低 排除二氧化碳溶于水、与水反应导致的气压变化的干扰 (3)不同意；比如氢氧化钠固体溶于水、浓硫酸溶于水都会放热，属于物理变化的温度变化，不能证明发生了化学反应 【详解】（1）该实验通过观察装置气压变化，证明作为反应物的二氧化碳被消耗、逐渐消失，符合思路①“验证反应物消失”的逻辑，没有通过检验新物质碳酸钠来完成实验，因此选①。 （2）①左侧试管中二氧化碳和氢氧化钠反应，消耗的CO₂远多于右侧试管中水溶解、反应消耗的CO₂，左侧试管气压下降幅度远大于右侧，因此U形管红墨水左侧液面明显高于右侧。 ②因为二氧化碳本身能溶于水、也能和水反应，也会造成气压减小，设置水的对照组，可以排除水对实验的干扰，证明气压差来自二氧化碳和氢氧化钠的反应。 （3） 物理变化也可以伴随温度变化，比如氢氧化钠固体、浓硫酸溶解放热、硝酸铵溶解吸热，都没有生成新物质、不属于化学反应，因此不能仅通过温度变化判断发生了化学反应。 6．(1)产生气泡 (2)氢氧化钠与空气中二氧化碳反应生成碳酸钠和水，而碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液都呈碱性，都能使酚酞溶液变红 (3) 酚酞试液 若加入酚酞后溶液变红，则溶液中仍存在氢氧化钠，说明未完全变质；若加入酚酞后溶液不变色，则溶液中无氢氧化钠，说明已经完全变质 【详解】（1）氢氧化钠变质是和空气中二氧化碳反应生成碳酸钠，碳酸钠和足量稀盐酸反应会生成二氧化碳气体，因此观察到冒气泡就能证明NaOH已经发生变质。 （2）NaOH变质生成的碳酸钠​的水溶液也显碱性，也可以使无色酚酞变红，因此仅用酚酞无法区分溶液中的碱性是来自未变质的NaOH，还是变质生成的碳酸钠，所以该方案不可行。 （3）步骤中加入过量氯化钙已经将溶液中所有的碳酸钠全部转化为碳酸钙沉淀和中性的NaCl，完全除去了碳酸根的碱性干扰，此时向滤液B中加入酚酞，就可以通过滤液是否显红色，判断原粉末中是否还残留有NaOH，以此确定NaOH是部分变质还是完全变质。 7．(1) 小红；因为碳酸钠溶液也呈碱性，也能使无色酚酞变红色 (2) 不再产生沉淀 【详解】（1）①方程式见答案。 ②酚酞变红，无法证明原溶液一定有，实验（2）只能证明有，所以溶液有可能是部分变质，也有可能全部变质，猜想②、③都有可能，因此小红说法正确。 （2）①想要区分部分变质还是全部变质，要先把全部除去，再检验是否还存在，逐滴加入溶液至不再产生沉淀。目的：把完全转化成碳酸钡，彻底除去碳酸根，防止干扰氢氧化钠检验。 ②方程式见答案。 8．(1)＞ (2)1 (3)碳酸钙/ (4)解：设2.00 g样品中碳酸钠的质量为 根据相对分子质量与实际质量的对应关系列比例式 解得 样品中未变质的氢氧化钠质量为 样品中既含有碳酸钠，又含有氢氧化钠，因此瓶内氢氧化钠部分变质。 【详解】（1）氢氧化钠变质后生成碳酸钠。加入过量氯化钡溶液可将碳酸根离子转化为碳酸钡沉淀并除去，过滤后若滤液的pH＞7，说明滤液中仍有氢氧根离子，即原样品中仍含氢氧化钠，同时又有碳酸钠生成，所以氢氧化钠部分变质。 （2）前两组中氯化钙溶液体积每增加8 mL，沉淀质量增加0.4 g；第四组加入32 mL氯化钙溶液时沉淀质量为1.0 g，说明样品中的碳酸钠已完全反应，沉淀质量最多为1.0 g，因此第三组中的 （3）氯化钙与碳酸钠反应生成难溶于水的碳酸钙，化学方程式为 因此生成的沉淀是碳酸钙。 （4）见答案。 9．(1)NaOH和CO₂反应生成的Na₂CO₃溶液也呈碱性，同样能使酚酞变红 (2)错误 (3) NaOH溶液浓度过高，导致变红后的酚酞褪色 向褪色后的溶液中加入适量水稀释，观察溶液是否重新变回红色 【详解】（1）NaOH和CO₂反应的产物是碳酸钠，碳酸钠属于盐但水溶液显碱性，依然可以让无色酚酞变红，因此不可能是NaOH和CO₂反应导致红色消失，甲的猜想不成立。 （2）将NaOH溶液加热煮沸可以除去水中溶解的氧气，液面上加植物油可以隔绝空气（阻止氧气再次进入溶液），排除了氧气的干扰后红色依然会消失，说明褪色和氧气无关，因此乙的猜想是错误的。 （3）①从表格数据能看出：NaOH溶液浓度越低，红色保持的时间越长，低浓度的2%NaOH溶液红色甚至不会褪去，说明红色褪去的原因是NaOH溶液的浓度过高。 ②仅用试管1验证和浓度有关，只需要降低它的NaOH浓度即可，加水稀释后如果溶液重新变红，就证明褪色确实是NaOH浓度过高导致的，符合丙的猜想。 10．(1)CD (2) (3)NaOH (4)物质是碳酸钠和氢氧化钠的混合物 【详解】（1）A．稀盐酸能分别与氢氧化钠、氢氧化钙反应，不能凭共同的中和现象区分，故A不符合题意； B．两种碱溶液均能使无色酚酞试液变红，故B不符合题意； C．碳酸钠溶液与氢氧化钙反应产生碳酸钙白色沉淀，与氢氧化钠混合无此现象，故C符合题意； D．通入二氧化碳后，氢氧化钙溶液出现碳酸钙白色沉淀，而氢氧化钠溶液无该沉淀，故D符合题意。 故选CD。 （2）将A、C组试管中的溶液混合后产生浑浊，说明混合液中存在钙离子和碳酸根离子，两者形成碳酸钙沉淀。相应的化学反应为 （3）由上述反应可知，碳酸钠与氢氧化钙生成碳酸钙沉淀的同时还生成氢氧化钠。因此，使混合后溶液呈碱性的另一种可能物质是NaOH。 （4）加入过量氯化钡溶液后出现白色沉淀，说明原溶液中存在碳酸钠。 碳酸钠与氯化钡的反应为 氯化钡溶液本身呈中性，加入过量试剂并静置后溶液仍使酚酞变红，说明除已被沉淀除去的碳酸钠外还有碱性物质。碳酸钠与氢氧化钙不能稳定共存，故另一种碱性物质为氢氧化钠，原溶液中含有碳酸钠和氢氧化钠。 11．(1) NaOH/氢氧化钠 (2) 红 甲 CD 【详解】（1）①加工时的核心反应是氢氧化钙和碳酸钠反应，生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，而食盐不参与任何反应，因此料液里一定存在不反应的NaCl，还有反应生成的NaOH。 ②丙同学的推断错误，是因为氢氧化钙和碳酸钠会发生化学反应，二者不能在溶液中共存，对应的化学方程式为：。 （2）料液里一定含有NaOH，碱性溶液能使无色酚酞试液变红，因此第一个现象是酚酞变为红色。 滴加稀盐酸无明显现象，说明料液中没有Na2​CO3​（如果有碳酸钠会和盐酸反应产生气泡）；滴加碳酸钠溶液产生白色沉淀，说明料液中存在Ca(OH)2​（氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀），因此甲同学的推断正确。 皮蛋的涩感来自料液中的碱性物质，需要用酸性物质中和来去除涩味：食醋、柠檬汁都含有酸性物质可以中和碱性，白糖、食盐都不显酸性无法除涩。 12．(1)检查装置的气密性 (2)吸收水蒸气/干燥CO2 (3)B (4)偏小 (5) 有CO2残留在烧瓶内 将残留的CO₂全部鼓入丙装置中，使其完全被碱石灰吸收 吸收空气中的CO2 偏大 (6)稀硫酸 【详解】（1）气体发生装置在装入药品前必须检查装置的气密性，防止实验过程中生成的二氧化碳从漏气处逸出而造成测定误差。 （2）装置乙中盛有浓硫酸，浓硫酸具有吸水性，可除去二氧化碳中夹带的水蒸气，使进入装置丙的气体保持干燥。 （3）A．装置丁位于称量吸收装置丙之后，不用于吸收样品与酸反应生成的二氧化碳，故A错误； B．装置丁中的碱石灰可阻止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置丙，避免装置丙质量增加受到外界空气干扰，故B正确； C．实验生成的二氧化碳在进入装置丙之前已经由装置乙中的浓硫酸干燥，装置丁不是用于干燥生成的二氧化碳，故C错误。 故选B。 （4）滴加酸溶液过快时，二氧化碳产生速度过快，可能不能被装置丙中的碱石灰充分吸收，使装置丙测得的质量增加量偏小，从而导致计算出的碳酸钠质量分数偏小。 （5）反应结束时，装置甲及连接导管中仍会残留一部分生成的二氧化碳，未全部进入装置丙被吸收，因此即使操作规范，直接结束称量也会使结果偏低。 实验结束后缓缓通入一段时间空气，可以把装置甲和导管中残留的二氧化碳全部赶入装置丙，使其被碱石灰充分吸收。图2中的氢氧化钠溶液用于吸收通入空气中原有的二氧化碳，防止外界二氧化碳进入装置丙。 若不经过图2装置而直接通入空气，空气中的二氧化碳也会被装置丙中的碱石灰吸收，使装置丙的质量增加量偏大，最终测得的碳酸钠质量分数偏大。 （6）盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢可能随二氧化碳进入后续装置并被吸收，造成测定干扰；稀硫酸不易挥发，因此选择稀硫酸更合适。 13．(1)‌‌ (2)防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入C装置，造成实验误差 (3) (4)偏高 【详解】（1）装置B中是钙片里的碳酸钙和稀盐酸发生复分解反应，生成氯化钙、水和二氧化碳，对应化学方程式为。 （2）D装置中装有生石灰，生石灰可以同时吸收水蒸气和二氧化碳，能够防止外界空气中的二氧化碳和水蒸气进入C装置，避免C装置吸收额外气体导致测得的CO₂质量偏大，保证实验数据准确。 （3）反应生成的二氧化碳总质量为，根据化学方程式的质量关系，每44份质量的CO₂对应100份质量的CaCO₃，因此碳酸钙的质量为​，则钙片中碳酸钙的质量分数为。 （4）若使用浓盐酸，浓盐酸具有强挥发性，挥发出的HCl气体会被C装置中的氢氧化钠溶液吸收，导致C装置增重的数值​偏大，计算得到的二氧化碳质量偏大，最终测得的碳酸钙质量分数偏高。 14．(1)使两球到达斜面底端时的速度相同 (2)纸盒被撞击后移动的距离 (3)速度相同时，物体的质量越大，动能越大 (4)不支持。不同质量的金属块受到的滑动摩擦力不同，不能根据滑行距离直接比较动能大小 【详解】（1）探究动能与质量的关系，需要控制两球撞击纸盒时的速度相同。质量不同的小球都从光滑斜面的同一高度由静止下滑，重力势能转化为动能，到达斜面底端时速度相同，从而排除速度对动能的影响。 （2）小球撞击纸盒后，纸盒会在水平桌面上移动一段距离。纸盒受到的阻力条件相同，移动距离越远，表明小球对纸盒做功越多，小球原有的动能越大，所以通过纸盒被撞击后移动的距离间接反映小球动能的大小，这里采用了转换法。 （3）甲、乙中两球从同一高度由静止下滑，撞击纸盒时的速度相同。由图可知，质量较大的铜球将纸盒推动得更远，说明铜球的动能较大。可得结论：速度相同时，物体的质量越大，动能越大。 （4）不支持。金属块在粗糙水平面上滑行时，受到的滑动摩擦力与其对水平面的压力有关。不同质量的金属块对水平面的压力不同，受到的滑动摩擦力也不同。金属块停止前克服摩擦力所做的功与其初始动能有关，但滑行距离同时受摩擦力大小影响，因此不能仅通过不同质量金属块的滑行距离来比较动能大小。 15．(1)质量 (2)速度相同时，物体的质量越大，动能越大 (3)图丙中B球将木块C撞得比图乙中B球更远 (4)不能。弹簧每次压缩程度相同，储存的弹性势能相同；不同质量小球获得的速度不同，无法控制速度相同，不能单独探究质量对动能的影响。 【详解】（1）图甲、乙中，两小球摆长相同、释放角度相同，同时释放后并排摆动且始终相对静止，说明在对应时刻两球的速度相同。两球质量不同，因此可知在该实验条件下，摆动速度大小与小球的质量无关。 （2）图甲、乙中，小球A、B从相同角度由静止释放，摆长也相同，到达最低点时速度大小相同。由于B球质量较大，且它碰撞后使相同木块C滑行得更远，说明B球碰撞前的动能较大。可得结论：速度相同时，物体的质量越大，动能越大。 （3）比较图乙和图丙，均使用B球，质量相同，但图丙中释放角度较大，B球下摆的高度差更大，到达最低点时速度更大。观察到图丙的B球将木块C撞得比图乙更远，说明质量相同时，物体速度越大，动能越大。 （4）不能。图丁中，每次把弹簧压缩至同一位置，弹簧起初具有相同的弹性势能。忽略能量损失时，这部分能量转化成小球的动能，使不同质量小球获得的动能基本相同，但它们获得的速度不同。研究动能与质量的关系需要控制速度相同，此方案未满足控制变量的条件。 16．(1) 木块被撞击后移动的距离 当物体的质量相同时，速度越大，物体具有的动能越大 (2)木块不受摩擦力，被撞击后将一直做匀速直线运动，无法通过木块滑行的距离比较钢球动能的大小 (3) 速度 质量 (4) 不可行 弹簧压缩程度相同时，弹性势能相同，转化得到的小球动能相同，但小球质量不同，撞击木块时的速度不相等，没有控制小球的速度相同，无法探究动能与质量的关系 【详解】（1）实验采用转换法，将钢球的动能大小转化为可观测的木块被撞击后移动的距离，通过木块滑行的远近来判断动能大小；甲、乙两图中钢球质量相同，从斜面不同高度释放，到达水平面时的速度不同，乙图钢球速度更大，木块滑行距离更远，因此可得出结论：当物体质量相同时，速度越大，物体具有的动能越大。 （2）根据牛顿第一定律，若水平面绝对光滑，木块不受阻力作用，被撞击后将一直保持匀速直线运动状态，无法通过木块的滑行距离比较钢球的动能大小，因此无法达到实验探究的目的。 （3）让质量不同的钢球从相同高度摆下，钢球下摆过程中重力势能转化为动能，到达水平面时的速度大小相等；该操作控制了速度相同、改变钢球质量，因此是探究动能与质量的关系。 （4）该实验方案不可行。将弹簧压缩相同程度时，弹簧的弹性势能相同，释放后转化得到的小球动能大小相同，但由于小球质量不同，小球到达水平面的速度并不相等，没有控制撞击木块时小球的速度相同，不符合探究动能与质量关系时“控制速度不变”的变量要求，因此无法得到正确的实验结论。 17．(1)小方桌陷入沙中的深度 (2) 甲 乙 (3)重力势能的大小与质量的关系 【详解】（1）重力势能的大小无法直接观察到，所以采用转换法，通过观察小方桌陷入沙中的深浅来判断重力势能的大小。 （2）如果探究重力势能与高度的关系，必须保证物体的质量相等，而图甲和图乙使用的是同一物体，从不同高度落下，通过探究可得质量相等时，物体越高，重力势能越大。 （3）由图可知，图乙和图丙中物体不同，即质量不同，但是从同一高度落下，所以探究的问题是高度相同时，重力势能的大小与质量的关系。 18．(1)弹簧被压缩的程度 (2)物体质量相同时，高度越高，重力势能越大 (3)D 【详解】（1）铁球从斜面静止释放，向下滚动时重力势能逐渐转化为动能，随后铁球压缩弹簧，将能量转化为弹簧的弹性势能。铁球初始重力势能越大，弹簧被压缩的程度越大，因此可以用弹簧的压缩程度间接反映铁球重力势能的大小。 （2）实验中使用同一铁球，控制质量不变，只改变铁球的释放高度。由图甲可知，从较高位置释放的铁球使弹簧压缩后的长度更短，说明弹簧被压缩得更多，铁球初始重力势能更大。可得出结论：物体质量相同时，高度越高，重力势能越大。 （3）图乙中D点比C点位置更低，D点与上游水面的高度差更大。水流到更低处时能够释放更多重力势能，可供发电机转化利用的能量更多，因此更适合在D处打通管道安装发电机。 19．(1)动 (2)/ (3)质量 (4)不同意。撞击后钢球的重力势能也在减少，影响实验结果 【详解】（1）钢球下落时，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能主要转化为动能。 （2）钢球的高度越高，撞击铁钉时的速度越大，对铁钉做的功越多，铁钉向下移动的距离越大，钢球所处的高度， 则测得s1、s2、s3大小顺序为 可知钢球质量一定时，高度越高，重力势能越大。 （3）将质量不同的钢球从同一高度下落，控制钢球的高度相同，改变钢球的质量，测量铁钉向下移动的距离，是为了探究物体重力势能大小与质量的关系。 （4）钢球撞击铁钉后，钢球仍随铁钉一起向下运动，重力势能仍在减少，铁钉向下移动的距离不同，钢球减小的重力势能不同，影响实验结果；因此不同意用该装置研究动能大小与速度大小的关系。 20．(1) 不同 被推动的距离的远近 (2)不能 【详解】（1）[1]实验是探究弹性势能的大小与物体的弹性形变的关系，根据可知变量法可知，应该改变弹簧的形变程度，而其他条件不变，所以应将同一个弹簧压缩不同的长度。 [2]实验中，无法直接测量弹性势能的大小，可以通过弹簧对外做的功的多少比较弹性势能的大小，如图所示，可以通过分析比较木块被推动的距离的远近来比较弹性势能的大小，若木块被推动的距离越远，则弹簧的弹性势能越大。 （2）若水平面绝对光滑，木块被推动后将做匀速直线运动，不能停下来，无法比较木块被推动的距离的远近，本实验将不能达到探究目的。 21．(1)转换法 (2)不能 (3)< (4)增大木块的质量 【详解】（1）本实验中，弹性势能的大小通过木块移动的距离来体现，这种将不易直接测量的弹性势能转换为容易测量的木块移动距离的方法是转换法。 （2）若木板是光滑的，木块在水平方向不受摩擦力，会一直做匀速直线运动，无法通过木块移动的距离来比较弹性势能的大小，所以该实验不能达到探究目的。 （3）根据猜想，弹性形变越大，弹性势能越大，转化为木块的动能越大，木块移动的距离越远。因为实验中②的弹簧被压缩长度更大（弹性形变更大），所以若，则说明弹性形变越大，弹性势能就越大。 （4）为避免木块被撞出木板，在不改变木板长度的条件下，可以换用质量更大的木块（或减小弹簧的压缩程度等），这样木块受到的摩擦力相对变化不大，但移动距离会减小，从而能在木板上完成测量。 22．(1)改变弹簧的压缩长度 (2)铁块上升的高度 (3) (4)在弹性限度内，同一弹簧的形变程度越大，弹性势能越大 【详解】（1）根据实验探究“弹性势能大小与形变程度的关系”的目的，需要改变弹簧的形变程度，因此步骤④应为：改变弹簧的压缩长度。 （2）实验中，弹簧弹性势能的大小是通过铁块上升的高度来反映的，这是转换法的应用，弹性势能越大，铁块获得的机械能越多，上升的高度越高。 （3）若不计空气阻力，弹簧的弹性势能全部转化为铁块的重力势能。铁块的重力为G，上升的高度为，因此弹性势能大小为 （4）在弹性限度内，当越小，弹簧形变程度越大，越大，铁块上升高度越高，可知弹簧的弹性势能越大。故可得结论：在弹性限度内，同一弹簧的形变程度越大，弹性势能越大。 23．(1)质量 (2)加热时间 (3)等于 (4)A 【详解】（1）比较不同物质吸热能力的实验，需要保证水和食用油的初温、质量完全相同，仅物质种类不同来进行探究。 （2）本实验使用完全相同的加热装置，单位时间内两种液体吸收的热量相等，因此可以将“吸收热量多少”转换为可直接测量的加热时间；当控制两种液体升高的温度相同时，就可以通过比较加热时间长短，来判断谁吸收的热量更多，进而比较吸热能力的差异。 （3）相同的加热装置，加热时间相同时，装置放出的热量相同，因此水和食用油吸收的热量是相等的。 （4）食用油的吸热能力（比热容）比水弱，在质量相同、吸收相同热量（加热时间相同）时，食用油升高的温度会比水更大；图线A的温度随时间上升得更快，升温更明显，因此A反映的是食用油的吸热升温情况。 24．(1)加热时间的长短 (2) 方案二 甲 2100J/(kg·℃) 【详解】（1）使用相同热源时，单位时间内物质吸收的热量是相等的，因此加热时间越长，物质吸收的总热量就越多，这是初中热学实验常用的转换法，通过容易测量的加热时间间接反映吸热多少。 （2）观察表格数据，甲、乙质量都是10g，初温都是30℃、末温都是40℃，也就是升高的温度相同，对比的是加热时间（即吸收的热量多少），完全符合题干里方案二的设定。 升高相同温度时甲吸收的热量更多，说明甲的吸热能力更强、比热容更大，相同条件下能带走更多热量，更适合做发动机冷却液。 根据吸热公式，甲和乙的质量m、升高的温度Δt都相等，因此比热容c和吸收的热量Q成正比；从表格可知甲的加热时间是6min、乙是3min，说明 代入甲的比热容4200J/(kg·℃)，可算出乙的比热容是甲的一半，即2100J/(kg·℃)。 25．(1)B (2)转换法 (3)2.1×103/2100 (4) 【分析】本实验通过控制变量法和转换法，利用相同加热装置保证相同时间内水和液体吸热相同，再结合和温度-时间图像，对比两者吸热升温的快慢，算出液体比热容，并推导酒精热值表达式。 【详解】（1）A . 为保证水和液体在相同时间内吸收的热量相同，采用完全相同的加热方式，故A不符合题意； B. 实验时为了减小误差，应尽量使酒精灯的火焰大小一样，但不一定要求酒精灯内的酒精相同，故B符合题意。 C. 为了便于比较水与液体升高的温度差，实验时应取相同质量的水和液体，故C不符合题意； D. 为防止热量散失对实验的影响，应让盛放水和液体的容器相同，故D不符合题意。 故选B。 （2）本实验中，通过加热时间的长短来反映物质吸收热量的多少，这种方法叫转换法；同时控制质量、加热方式等不变，只改变物质种类，这是控制变量法。题目问“除了（1）涉及的方法”，因此填转换法。 （3）水和液体的初温都是68℃，加热到98℃，水用了20min，液体用了10min。相同加热方式下，水吸收的热量是液体的2倍，即 又因为水和液体质量相同，升高的温度也相同    因为 约去mΔt，则另一液体的比热容是 （4）水吸收的热量，烧杯吸收的热量Q0​，酒精放出的热量，燃烧的酒精质量，根据，由此可得酒精的热值表达式 【点睛】 26．(1)秒表 (2)使水和煤油在相同时间内吸收相同热量 (3)不同 (4)2.6×10³J/（kg·℃） 【详解】（1）实验中需要测量加热时间，所以除了图中器材和天平，还需要秒表或停表。 （2）水和煤油放在同一个烧杯进行水浴加热，目的是使水和煤油在相同时间内吸收的热量相同。 （3）从表格数据看，水和煤油质量相同、加热时间相同以及初温相同，水的末温57℃，煤油的末温75℃，水和煤油升高的温度不同。所以，质量相同的不同物质，吸收相同的热量时，升高的温度不同。 （4）在加热6.2min内，水升高的温度为 煤油升高的温度为 水和煤油在6.2min内吸收的热量相同，即 所以，煤油的比热容为 27．(1) (2) 0.5W “” (3)小灯泡断路 【详解】（1）在该实验中，电流表应与小灯泡串联，而电压表则应与小灯泡并联，由小灯泡的额定电压为2.5V可知，电压表应选用的量程；故用导线连接小灯泡右端接线柱与电压表“3”接线柱，用导线连接小灯泡左端接线柱与电压表负极接线柱，完成连接即可使电压表并联在小灯泡两端且使小灯泡与电流表串联。 （2）如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流表示数为0.2A，即小灯泡正常发光时的额定电流为0.2A，而小灯泡的额定电压为2.5V，由此可知小灯泡的额定功率 小灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压 由于串联电路中，电流处处相等，所以此时滑动变阻器接入的电阻 因此选择规格为“”的滑动变阻器。 （3）若小灯泡突然熄灭，电流表也无示数，说明电路可能断路或近似断路；而电压表有很大偏转，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，由此可判断，故障可能是与电压表并联的小灯泡断路。 28．(1) (2)小灯泡断路 (3)0.5 (4)< 【详解】（1）由图乙可知，电路中的最大电流没有超过0.6A，所以电流表选择0~0.6A的量程，电流表串联在电路中。 （2）连好电路，闭合开关，发现电流表无示数，电路可能断路，电压表指针出现较大偏转，电压表与电源连通，则电路故障可能是小灯泡断路。 （3）根据绘制成的I-U图像可知，灯在额定电压下的电流为0.2A，根据图像信息，可得出小灯泡L1的额定功率是 （4）原来小灯泡L1的额定电压为2.5V，额定功率为0.5W，将（3）中刚测完小灯泡额定功率的电路开关断开，并用标有“2.5伏  1瓦”的小灯泡L2替换L1，根据故可知L2的电阻小，然后直接闭合开关（未调节滑动变阻器滑片），由分压原理可知，L2的电压小于2.5V，则此时L2的功率小于1瓦。 29．(1)0.5 (2)变大 (3)B (4)B 【详解】（1）根据绘制的如图乙所示的U-I图像可知，灯在额定电压下的电流为0.2A，可计算出小灯泡的额定功率 （2）原电路中，电压表测灯的电压，实验时，由于操作失误，在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取下，电路断路，电压表与电源连通测电源电压，故发现电压表的示数变大。 （3）所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V，灯在额定电压下的电流为0.2A，根据串联电阻的规律及欧姆定律可知，此时变阻器连入电路的电阻为 为能顺利完成该实验探究，滑动变阻器应选用B。 （4）AC．根据 ，若R不变，P与U2成正比，图像是一条经过原点的直线，因灯泡电阻R随温度的升高而增大，相同U2下的值比R不变时更小，图像相比正比例图像向下弯，故AC错误； BD．由知，若R不变，则P与I2成正比，图像是一条经过原点的直线，因灯泡电阻R随温度的升高而增大，所以P的取值会比R不变时P的取值大，图像相比正比例图像向上弯，故B正确，D错误。 故选B。 30．(1)N (2)滑动变阻器 (3)0.625 (4)由图中E点可知，滑动变阻器需接入电路的电阻为25Ω，大于滑动变阻器的最大阻值20Ω 【详解】（1）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于阻值最大处。由图甲可知，滑片置于N端时，滑动变阻器接入电路的电阻丝长度最长，阻值最大。 （2）闭合开关后，小灯泡不亮且电流表示数为0A，说明电路存在断路；电压表示数为3V，等于电源电压，说明电压表与电源连通。所以电路故障是与电压表并联的这部分电路断路，如图甲所示，滑动变阻器与电压表并联，所以故障可能是滑动变阻器发生断路。 （3）小灯泡正常发光时，滑动变阻器两端电压 如图乙所示，此时电路中的电流 此时通过小灯泡的电流 小灯泡的额定功率 （4）如图乙所示，E点时滑动变阻器两端电压为2.5V，通过的电流为0.1A，此时需滑动变阻器接入电路的阻值 因为题目中给出滑动变阻器的最大阻值为20Ω，无法达到该阻值，所以E点不是实验直接测得的数据。 31．(1)A (2)A (3) 0.65 数值结果相同，因为该电阻是灯泡在 2.5V 额定电压下灯丝的实际电阻; 和公式等价；灯丝电阻受温度影响，若用其他电压下的电阻计算则结果不同。 【详解】（1）闭合开关前，滑片要移到最大阻值处，保护电路，防止电流过大烧坏元件。常规电路图接法：滑动变阻器下端接哪一侧，另一侧就是最大阻值端。 （2）电流为0可推出电路断路；电压表接近电源电压即电压表两个接线柱能连通电源两极。 A．小灯泡断路：电路断开无电流；电压表串联进电路，测电源电压，符合现象； B．滑动变阻器断路：整个电路断开，电压表无法接到电源，示数为0，不符合； C．电压表短路：电压表示数为 0，灯泡通路，电流表有示数，不符合； （3）① ②结果数值相同；小灯泡灯丝电阻随温度升高而变大，此处是同一组电压、电流对应同一个电阻，代入两个公式本质等价；但不能用低温下的电阻去计算额定功率（会出错），本题是同一点数据所以数值一致。 32．(1) (2)0.75 (3) (4)不能；小灯泡正常发光时电路电流约0.3A，20Ω定值电阻在该电流下分得电压为6V，超过电源电压3V，无法调节使小灯泡两端电压达到额定电压2.5V。 【详解】（1）已知灯泡，额定功率约为0.8W，此时电流约为 故电流表应选小量程串联在电路中，见答案。 （2）灯泡两端电压为2.5V时，由乙图可知，电流为0.3A，正常发光，小灯泡L的额定功率 （3）步骤①中调节滑动变阻器的滑片直至电压表示数为0.5V，此时灯泡两端电压已经达到额定电压2.5V，此时电流可利用定值电阻求解，串联电路电流处处相等，步骤②中测量出定值电阻两端电压，因此，小灯泡额定功率为 （4）由上题可知灯泡正常电流I额=0.3A，电源电压为3V，总电阻最小值为 灯泡电阻 灯泡正常发光时，滑动变阻器需要分压为 灯泡正常工作电流0.3A，若串联定值电阻，定值电阻分压为 仅定值电阻电压就6V，已经大于电源总电压3V；电路中电流远达不到灯泡额定电流0.3A，灯泡永远无法达到2.5V额定电压，无法测额定功率。 33．(1)空气膨胀更明显 (2)乙、丙 (3)通过导体的电流一定时，导体电阻越大，电流产生的热量越多 (4)大 【详解】（1）相同热量下空气的体积变化更显著，能让U形管的液面高度差变化更快、更明显，便于实验观察。 （2）探究电热与电流的关系时，需要控制导体电阻、通电时间相同，改变电流大小。乙和丙的容器内电阻都是10Ω，且丙容器外并联了R4分流，使得通过R2、R3的电流不同，符合实验控制变量的要求。 （3）甲乙装置中R1=5Ω、R2=10Ω，二者串联，所以电流和通电时间完全相同，电阻更大的乙对应U形管液面差更大，可以得出相同时间内，通过导体的电流一定时，导体电阻越大，电流产生的热量越多。 （4）原本R3和R4都是10Ω，替换为20Ω的R5后，丙容器外并联支路的总电阻变大，整个电路的总电阻随之变大，干路电流变小；但并联部分的分压会变大，也就是R3两端的电压变大，由焦耳定律公式可知通过R3的电流会变大，相同时间内R3产生的热量变多，因此丙的U形管高度差变大。 34．(1)A (2)C (3) 保证通过两个电动机的电流相等，控制电流相同 根据表中数据，在误差允许的范围内，电阻产生热量与电压无关 【详解】（1）将某一电阻丝接入电路，闭合开关一段时间后火柴才燃烧，说明通电时间越长，产生热量越多，综上分析可知，A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 （2）探究“热量与电阻的关系”，需要电阻差别更大，现象才更明显。原来10Ω和20Ω差别不够大，应选阻值差距更大的一组，故选C。 （3）①两个电动机串联的目的：保证通过两个电动机的电流相等，控制电流相同； ②小明理解焦耳定律是而不是的理由：电动机不是纯电阻用电器，消耗的电能一部分转化为机械能，一部分转化为内能。电压大的电动机，电能更多转化为机械能，产生的热量并不与电压平方成正比。根据表中数据，在误差允许的范围内，电阻产生热量与电压无关。因此电热只能用计算，不能用。 35．(1)使水受热均匀 (2)加热时间 (3)左 (4)根据可知，在电流和时间相同的情况下，电阻越大，电阻丝产生的热量就越多；当电阻丝阻值较小时，电阻丝产生的热量有较多部分会散失到周围环境中，比如加热装置的散热等，导致水吸收的热量相对较少，所以电热丝消耗的电能与水吸收热量之比大于1；随着电阻丝阻值不断增大，电阻丝产生的热量增多，在相同的实验条件下，热量散失占总热量的比例相对减小，水吸收的热量相对更接近电阻丝产生的热量，即电阻丝消耗的电能，所以电热丝消耗的电能与水吸收热量之比逐渐接近1。 【详解】（1）在加热过程中，电阻丝周围的水会先受热，如果不搅拌，会导致水的温度不均匀，影响对水吸收热量的准确测量，因此上下移动搅拌器的目的是使水受热均匀。 （2）要验证电阻消耗的电能与水吸收的热量是否守恒，需要知道电阻丝消耗电能，根据可知，需要知道电阻丝消耗电能的时间t，才能计算出电阻丝消耗的电能，因此步骤④应该补充为：记录加热时间。 （3）要验证电阻消耗的电能与水吸收的热量是否守恒，需要控制电流不变，根据可知，总电阻应保持不变；当电阻丝电阻从1Ω更换至2Ω重复实验时，滑动变阻器接入电路的电阻应减小，所以滑动变阻器滑片要向左滑动。 （4）略 答案第1页（共2页） 1 学科网（北京）股份有限公司 $