2023年中考物理总复习实验专题06　数据分析及处理（北师大版、含答案）

实验专题(六)　数据分析及处理　　　　　　　　　　 　　　　　　　
类型一　表格类数据分析
1.正比例函数 [2022·怀柔一模]某同学在探究“滑动摩擦力大小与压力大小的关系”实验中,他测得的滑动摩擦力与压力的数据如下表所示。请根据表中的数据归纳出滑动摩擦力大小与压力大小的关系式:f=　　　　　。
F压/N 2 4 6 8 10 12
f/N 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4
2.反比例函数 [2022·门头沟二模]小新在用实验探究电功率跟电阻的关系时,记录了如下表所示的数据,请你分析表中的数据,归纳出电功率P与电阻R的关系式:P=　　　　　　。
R/Ω 2 4 6 8 10 12
P/W 18 9 6 4.5 3.6 3
3.一次函数 [2022·西城一模]小霞把一圆柱形物体挂在弹簧测力计的挂钩上,将其逐渐浸入某种液体中,观察并记录物体排开液体的体积V排和弹簧测力计的示数F拉,得到如下表所示的实验数据。分析表中数据可知:当V排=3×10-4 m3时,该物体受到的浮力F浮=　　　　N。
V排/m3 1×10-4 2×10-4 3×10-4 4×10-4 5×10-4 6×10-4
F拉/N 7.0 5.9 4.8 3.7 2.6 1.5
4.[2022·西城一模]小亮利用如图1所示的自制气压计探究大气压强与高度的关系。他将自制气压计从1楼带到5楼的过程中,观察气压计管内水柱的高度变化,记录数据如表所示。请根据表中数据,大致归纳出实验结论: 　　　　　　　　　　。
图1
楼层 1 2 3 4 5
管内与瓶内水面的高度差/cm 5.0 5.3 5.7 6.0 6.3
5.[2022·北京]在探究水沸腾过程中温度随加热时间变化的特点时,小宇应通过观察　　　　　　　 　　　　
来判断水是否沸腾。待水沸腾后,小宇测量并记录的实验数据如下表所示,请你根据表中的数据归纳出实验结论:　 　。
加热时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
温度/℃ 99 99 99 99 99 99 99
6.[2022·房山一模]某同学测量额定电压为2.5 V的小灯泡L在不同电压下的电功率。
(1)他连接了如图2甲所示的实验电路,其中滑动变阻器还没有接入电路,他想让滑动变阻器的滑片向右滑时小灯泡变亮,这根导线应该接在　　　　(选填“A”或“B”)接线柱上。
图2
(2)连接好电路后闭合开关,调节滑动变阻器进行多次测量,测量的数据如下表所示。
电压U/V 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5
电流I/A 0.18 0.22 0.24 0.26 0.28
请完成下列问题:
①小灯泡L的额定功率P=　　　　W。
②若将与上述小灯泡L规格完全相同的两个小灯泡并联接入电路,如图乙所示。闭合开关S,调节滑动变阻器使电流表的示数为0.44 A,则电压表的示数应为　　　　V。
7.[2022·北京]某同学测量额定电压为2.5 V的小灯泡L在不同电压下的电阻。
(1)他连接了如图3甲所示的实验电路,其中有一个元件与导线连接有误,这个元件是　 　 　　。
图3
(2)正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器,进行多次测量,测量的数据如下表所示。
电压表示数/V 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5
电流表示数/A 0.18 0.22 0.24 0.26 0.28
①小灯泡L正常发光时的电阻RL=　　　　Ω。(结果保留一位小数)
②若将与上述小灯泡L规格完全相同的两个小灯泡串联接入电路,如图乙所示。闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为1.8 V,则电流表的示数应为　　　　A。
类型二　图像类
8.[2018·北京]请阅读《物理实验中的图像法》并回答文后问题。
物理实验中的图像法
物理实验中的图像法是一种整理、分析数据的有效方法,图像中的图线可以直观、简洁地显示出因变量随着自变量变化的趋势或规律。如果想要将物理实验数据绘制成图像,可以按照下面的步骤来进行。
第一步,建立坐标轴、标注物理量和设定分度。首先建立坐标轴,通常用横轴代表自变量,纵轴代表因变量,在坐标轴上分别标注自变量和因变量的名称及单位;然后,设定坐标分度值。为了使绘制的图线比较均匀地分布在整幅坐标纸上,而不偏在一角或一边,坐标分度值可以不从零开始。在一组数据中,自变量与因变量均有最低值和最高值,标分度时,可用低于最低值的某一整数值作起点,高于最高值的某一整数值作终点。
第二步,根据数据描点。描点时根据数据在坐标纸上尽可能精准地画出对应的点。
第三步,绘制图线。绘制图线时不要把数据点逐点连接成折线,而应依据数据点的整体分布趋势,描绘出一条直线或光滑曲线,让尽可能多的点在图线上,或让数据点比较均匀地分布在图线两旁,这样绘制出的图线比图上的任何一个数据点更适合作为分析预测的依据。
例如,小宇记录了自己沿直线步行过程中的时间及所对应的路程,图4中的黑点是他根据记录的数据在坐标纸上描出的数据点,利用这些数据点绘制出了图中的直线。利用这条直线可以清楚地看出小宇步行的过程近似为匀速运动,还可以利用图线上的点计算出小宇步行过程中的速度,进而用速度预测出他在某一段时间内步行的路程。
图4
(1)根据图中所示的图像,预测小宇步行10 s的路程为　　　　m。
(2)下表是某同学记录的物体温度随时间变化的实验数据。
时间/min 0 5 10 15 20 25 30 35 40
温度/℃ 80 72 64 59 55 51 47 46 45
①若要绘制上述物体温度随时间变化的图像,应选择图5中图　　　　(选填“甲”或“乙”)更合理。
②请在你选择的图中描出第20 min时的温度数据点,并绘制出本次实验中物体温度随时间变化的图线。
图5
9.[2022·顺义一模]某同学想利用实验探究“通过导体的电流与该导体两端电压的关系”。
(1)请在图6所示的虚线框内画出此探究实验的电路图。
图6
(2)下表是该同学记录的实验数据,他根据表中数据在图7的坐标中描点。请你在图乙坐标中描出所缺少的数据点,并绘制出本次实验通过导体的电流与该导体两端电压关系的图线。
U/V 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8
I/A 0.08 0.16 0.23 0.32 0.40 0.48 0.56
图7
(3)分析实验图像,得到结论:
　。
10.[2022·东城一模]桔槔是利用杠杆原理工作的取水工具,如图8甲所示是我国古代劳动人民利用桔槔灌溉的场景。为了更好地研究该场景中的桔槔配重对需要搬动的重物的影响,小东将桔槔抽象成简单的杠杆模型,如图乙所示,轻质细杆AB代表桔槔,质量较大的物块M模拟重物,质量较小的物块m模拟搬动重物时的配重,支点O在AB的中点,M放置在水平地面上并用细绳悬挂在A点,m悬挂在杠杆上C点,C点可以在OB之间根据需要移动位置,l表示O、C两点间的距离。用FA表示细绳对A点的拉力,FC表示细绳对C点的拉力,F表示地面对M的支持力,p表示M对地面的压强。已知AB始终保持水平位置平衡,则图9中关于FA、FC、F、p随l大小变化关系的图像正确的是 (　　)
图8
图9
11.—个棱长为a的立方体铁块从图10甲所示的实线位置(此时该立方体的下表面恰好与水面齐平),下降至图中的虚线位置,则图乙中能正确反映铁块所受水的浮力F和铁块下表面在水中的深度h关系的是 (　　)
图10
12.小明和同学们一起探究“杠杆平衡,阻力和阻力臂的乘积不变时,动力跟动力臂的关系”,根据实验中测量的数据绘制出图像,如图11所示。由此可以推断:当动力臂L从20 cm变成30 cm时,动力F从　　 　　N变成
　　　　N。
图11
13.灯L1和灯L2的电压与电流的关系图像如图12所示,当把灯L1和灯L2串联接在电压为6 V的电源上时,则通过灯L1和灯L2的电流可能为　　　　A。
图12
答案
1.0.2F压
2.
3.3.3
[解析]由表中数据可知,当物体排开液体的体积V排均匀增大时,弹簧测力计的示数F拉均匀减小,即在此过程中物体逐渐浸入液体中,受到液体的浮力F浮、弹簧测力计的拉力F拉和自身的重力G。记录数据时物体处于平衡状态,则有G=F拉+F浮,由F浮=ρ液gV排可知,G=F拉+ρ液gV排。由表中数据可知,当V排1=2×10-4 m3时,F拉1=5.9 N,则G=5.9 N+ρ液g×2×10-4 m3①;当V排2=4×10-4 m3时,F拉2=3.7 N,则G=3.7 N+ρ液g×4×10-4 m3②;联立①②解得ρ液g=1.1×104 N/m3。当V排=3×10-4 m3时,该物体受到的浮力F浮=ρ液gV排=1.1×104 N/m3×3×10-4 m3=3.3 N。
4.大气压强随高度增加而减小
[解析]由表可知,楼层越高,管内与瓶内水面的高度差越大,说明外界大气压越小,即大气压强随高度的增加而减小。
5.水面是否有大量的气泡产生　
水沸腾时,继续吸热,温度不变
6.(1)B　(2)①0.7　②1.3
7.(1)滑动变阻器　(2)①8.9　②0.18
8.(1)10　
(2)①乙　
②如图所示
9.(1)如图所示
(2)如图所示
(3)电阻阻值一定时,通过电阻的电流与其两端电压成正比
[解析](3)由于(2)中所连的电流随电压变化的关系图像为一条过原点的直线,则可得出结论:在电阻阻值一定时,通过电阻的电流与其两端电压成正比。
10.D　[解析]由杠杠平衡条件可得,FC×l=FA×OA,则FA=×l,由于细绳对C点的拉力FC等于m的重力,保持不变,OA的长度也保持不变,则为一定值,可知FA与l成正比例关系,故A错误。FC为一定值,不随l的变化而变化,故B错误。对M进行受力分析可知,M受到竖直向下的重力、地面竖直向上的支持力和细绳竖直向上的拉力,处于平衡状态,则GM=F+F拉,细绳对M竖直向上的拉力F拉等于细绳对 A点的拉力FA,则F=GM-F拉=GM-FA=GM-×l,由此可知F与l成一次函数关系,且F随l的增大而减小,故C错误。M对地面的压强p=-×l,由于S为一定值,则由此可知p与l成一次函数关系,且p随l的增大而减小,故D正确。
11.A
12.0.15　0.1
13.0.2