2025学年中考物理满分冲刺【广东省最新中考模拟题】
专题14 实验题
一、实验探究题
1.(2025·深圳模拟)小深测量某种液体密度的主要实验步骤如下:
①用调节好的天平测量烧杯和液体的总质量为 199.6g
②将烧杯中的部分液体倒入量筒,如图甲所示,量筒中的液体的体积 cm3
③如图乙所示,用天平测出烧杯和杯内剩余液体的总质量为 g
④计算出液体的密度为 g/cm3。
2.(2025·中山模拟)某同学探究影响浮力大小的因素,其操作如图所示。
(1)图B中,物体受到的重力是 N,浮力是 N;
(2)由A、B、C图可得出浮力与 有关;
(3)由A、E、F图可得出结论:物体受到的浮力大小与液体的 有关; 由实验可知 (“水”或“液体b”)的密度大;
(4)A图中物体的密度是 。
3.(2025·潮安模拟)在用焦距为10cm的凸透镜来探究成像规律的实验中,小梅将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,如题图所示
(1)点燃蜡烛后在调整过程中,她发现光屏上显示的像偏下,则应调节光屏、凸透镜或烛焰,使三者的中心大致在 上.
(2)当烛焰移至距凸透镜15cm时,应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动,可在光屏上得到一个倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的 像
(3)若遮住凸透镜的下半部分,则烛焰在光屏上的成像情况是 (选填“完整的像”“一半的像”或“无法成像”)
(4)若把图中凸透镜看作是人眼睛的晶状体,光屏看作视网膜,给“眼晴”戴上近视眼镜,使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像.若取下近视眼镜,则清晰的像将会成在光屏 (选填“前面”或“后面”)
4.(2025·兴宁模拟)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”),
5.(2025·兴宁模拟)课外兴趣小组需要配制密度为1.15g/cm3的盐水。为检验配制的盐水是否合格,小组成员设计了实验方案并进行了如下操作:
(1)将天平放在 桌面上,将游码移至标尺左端的 处;
(2)测量前发现指针的位置如图甲所示,则需将平衡螺母向 (选填(左”或“右”调节:往烧杯中倒入适量盐水,如图乙所示,测出烧杯和盐水的总质量为 g;
(3)将烧杯中的部分盐水倒入量筒中,读出盐水的体积如图丙所示,测出烧杯和剩余盐水的总质量为15g,则盐水的密度为 kg/m3;
(4)另一兴趣小组的同学用一根粗细均匀两端开口的薄玻璃管、薄膜(质量不计)、刻度尺烧杯和水,来测量某种液体的密度(如图丁所示)。实验过程如下:
①将玻璃管的一端用细线把薄膜扎好;
②将玻璃管扎有薄膜的一端逐渐插入装有水的烧杯中;
③往玻璃管内缓慢加入待测液体直到薄膜 为止,测出薄膜到水面的距离为薄膜到待测液体的液面距离为;
④待测液体密度表达式:ρ液= (用ρ水 、h1、h2表示)。
6.(2025·深圳模拟)
(1)如图甲所示,在探究光反射时的规律实验中,让一束光沿 AO 方向射人,发现反射光沿着 OB 方向射出。将纸板F沿中间横向剪开,并将上半部分沿ON 向后翻折,在纸板F的上下两部分观察到的现象是 ,表明光在发生反射时,反射光线、人射光线和法线在同一平面内。
(2)如图乙所示,用频闪照相机(间隔相同时间自动拍照一次)拍下小车下滑过程中的运动状态,根据照片可知小车做的 (选填“是”或“不是”)匀速直线运动。
7.(2025·连州模拟)小明使用图甲装置来探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)实验中,应沿____方向拉动弹簧测力计,使木块在水平木板上做____运动。
(1)某次实验中,弹簧测力计的指针位置如图乙所示,木块受到的滑动摩擦力大小为 N,方向为 。
(2)小华利用图丙中场景①和②来探究滑动摩擦力与压力的关系,请指出她在实验中明显的不当之处: 。
(3)在某次实验中,小华拉动木块在木板上运动,木块运动的路程-时间图像如图丁所示。若用F1和F2分别表示0~ty和t~tg时间内弹簧测力计的示数,则可判断F1 F2(填">"、“<"或“=”)。
8.(2025·越秀模拟)滑动变阻器是电学实验中常用的仪器。
(1)如表是实验室里两种规格的滑动变阻器的一些信息。这两种滑动变阻器铭牌分别为“50Ω,1.5A”、“5Ω,3.5A”。根据表中的信息可知铭牌为“50Ω (选填“A”或“B”)。
变阻器编号 A B
照片
匝数 少 多
电阻丝材料 康铜 康铜
电阻丝粗细 粗 细
每匝电阻丝周长 短 长
(2)小敏用伏安法测量定值电阻Rx的阻值大小,电路图如图1所示。
①请在图2中以笔画线表示接线,画出相应的实物连接图(有部分导线已连接),电源两端电压为3V 。要求如下:滑动变阻器滑片P由C端向D端移动时,且作图时导线不得交叉;
②小敏按图示电路图正确连接电路。闭合开关,电流表A无示数,电压表V有示数 (选填对应的字母)。
A.Rx断路
B.滑动变阻器断路
C.电流表断路
(3)小敏在某滑动变阻器的绝缘管中插入铁芯,把它改装成类似电磁铁的装置,工作时具有电磁铁的特点。
①小敏设计了如图3所示的电路图,利用该装置探究“电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系”,通过该装置吸引大头钉的数量来比较其磁性的强弱。闭合开关,吸引大头钉的数量越来越多,小敏得出“线圈匝数越少,事实上这个结论是该实验不当之处导致的错误结论,不当之处是: 。
②如图4所示,在该装置旁放置一个小磁针。请根据图中电流方向判定小磁针静止时,a端是小磁针的 极(选填“N”或“S”)。
9.(2025·顺德模拟)小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,所用的器材有:带刻度尺的光具座、凸透镜、光屏、蜡烛和火柴等。
(1)实验前,小明调节蜡烛、凸透镜、光屏的中心在 ;
(2)如图甲所示,将一束平行光正对凸透镜照射,当光屏上出现一个最小最亮的光斑时停止移动光屏,可测出凸透镜的焦距是 cm此时小明不小心用手遮住了凸透镜的一部分,光屏上是否还会出现光斑。 ;(选填“是”、“否”)
(3)小明在某次实验中,将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置,光屏上呈现清晰的像,此像是倒立、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像此实验在生活中的应用是 ;(选填“照相机”、“投影仪”、“放大镜”)
(4)保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至如图丙所示位置,无论怎样移动光屏都无法光屏上看不到烛焰的像,则人眼在图中 (选填“A”或“B”)处能观察到烛焰的像;
(5)若将乙图中的凸透镜换成透明的玻璃板,则直接往光屏上 (填:能或不能)观察到蜡烛的像。
10.(2025·中山模拟)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电阻约为8Ω。
(1)在图甲中,有一根导线未连接,请用笔画线代替导线将电路连接完整 ;
(2)闭合开关后,小灯泡不亮,电流表没有示数,电压表示数超过量程,经检查,导线连接完好,则电路故障可能是小灯泡发生了 (选填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示,为 V;此时要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动;
(4)移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I-U图像,由图像可计算出小灯泡的额定功率是 W;
(5)细心的小红发现绘制的I-U图像不是直线,认为可能是自己实验中数据测量不准确,存在误差造成的,你认为对吗? 。(选填“对”、“不对”)
11.(2025·顺德模拟)小芳利用如图所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,阻值大约为5Ω。
(1)请你根据电路图,用笔画线代替导线,在如图中完成实验电路的连接 ;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于 端(选填“A”或“B”);
(3)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数。小芳利用另一只完好的电压表进行检测,要把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数;接在a、c之间,电压表无示数。如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是 ;
(4)排除故障后,调节滑动变阻器,记录多组数据,多次测量的目的是 ;
(5)小芳又设计了一种方案,也测出了Rx的阻值。电路如右图所示,R0为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下:
①当开关 时,电流表读数为I1;
②当开关S1、S2都闭合时,电流表读数为I2;
③待测电阻Rx= (用已知和测出的物理量符号表示)。
12.(2025·禅城模拟)小明为了测量灯泡电阻,设计如图甲所示的电路图并进行实验,实验中电源电压保持3V不变,灯泡额定电压为2.5V,滑动变阻器的规格为“20Ω0.5A”
(1)请你用笔画线代替导线将图乙实物图连接好 。
(2)闭合开关,观察到灯泡不亮,但电流表有示数,小明认为灯丝断了,小红认为他的说法 (选填“正确”或“错误”),为说服小明,小红向 (选填“左”或“右”)移动滑片,继续观察灯泡发光情况
(3)当电压表的示数为2.00V时,电流表如图丙所示,此时电流表示数为 A,灯泡电阻为 Ω.(计算结果保留一位小数)
(4)小明将阻值为5Ω的定值电阻代替小灯泡组成电路如图丁所示,探究电流与电压的关系,他预设好表格中的电压值并完成其中5次实验,将电流数据填入表格。
电压U/V 0.50 1.00 1.20 1.50 1.80 2.00 2.50 3.00
电流I/A 0.20 0.24 0.30 0.36 0.40
由以上数据可得到实验结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压 ,为了进一步验证该结论,在不改变电路连接且保证各用电器安全使用的情况下,表格里余下的3次实验中,还能完成 次
13.(2025·福田模拟)小福用图甲所示的电路探究电流与电压和电阻的关系。电源电压为3V,滑动变阻器标有“50Ω0.5A”,可供选择的定值电阻的阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。
(1)小福先用某个定值电阻探究电流与电压的关系。
①连接电路,闭合开关, 表的指针偏转明显。检查后发现有一根导线连接错误,请在这根导线上打“X”,并用笔画线代替导线画出正确的接法 。
②正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,记录数据如下表,请在图乙中画出电流与电压的关系图像 。
实验次数 1 2 3 4
电压U/V 1.0 1.4 2.0 2.6
电流I/A 0.10 0.14 0.20 0.26
③经分析可得:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 比。
(2)小福继续用该电路探究电流与电阻的关系。
①闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为1V。
②将(1)中的定值电阻换成15Ω后,使电压表示数仍为1V,电流表的示数会 ,此时滑动变阻器接入电路中的阻值 (以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
14.(2025·南山模拟)电动车在充电过程中,电池温度过高可能会自燃。为避免电池温度过高,某项目小组设计了如图甲所示的“自动制冷降温装置”。控制电路的电源电压 U1 恒为 6V,当控制电路中的电流 I≥20mA 时,衔铁被吸下。为使温度升高至设定温度时,制冷系统开始启动,需要在实验室中选择与电磁继电器匹配的定值电阻R 和热敏电阻 Rt 等器材。
(1)测定定值电阻的阻值。将四个待测电阻依次接在图乙所示电路的 a、b 之间进行测量。
①连接电路时,开关应处于断开状态;
②实验时,将滑片移动到某位置时,电压表示数如图丙所示,电流表示数为 0.2A,则定值电阻 R1 的阻值为 ;按同样的方法测得 R2、R3、R4 阻值分别为 90、195、230。
(2)选择符合条件的热敏电阻和定值电阻。
①热敏电阻的阻值随温度变化的关系如表所示,则应选用热敏电阻 (选填“Rt1”或“Rt2”),
这是因为 。
t/℃ 20 30 40 50 60 70 80 90
Rt1/ 200 125 90 75 70 62 60 59
Rt2/ 25 30 45 60 105 170 290 310
②充电过程中当电池温度达到 60℃时,衔铁被吸下,工作电路的制冷系统开始启动,则应选择的定值电阻是 (选填“R1”“R2”“R3”或“R4”)。
(3)成品测试:经检测,充电过程中当电池温度达到 60℃时,电流表示数未达到 20mA,衔铁未被吸下,工作电路的制冷系统不启动。从控制电路组成的元件分析产生这一现象可能的原因是 。
15.(2025·南山模拟)小满在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:弹簧测力计、实心圆柱体金属块、大烧杯若干、水、盐水、细线等。
(1)小满进行了如图(a)所示的实验:按 A 步骤所示测出金属块重为 4N。
用弹簧测力计挂着金属块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图(a)B、C、D、E、F 所示(液体均未溢出),并将其示数记录在下表中:
实验步骤 B C D E F
弹簧测力计示数/N 3.8 3.6 3.5 3.5 3.4
在实验步骤 D 中金属块所受浮力是 N。
(2)分析实验步骤 A、B、C、D,可以说明浮力大小跟 有关:分析实验步骤 可以说明浮力大小跟排开液体的密度有关。
(3)小满还想利用溢水杯、量筒、密度为ρ石的小石块(密度用ρ石 表示)以及常见生活材料,来测量盐水的密度,实验步骤如图(b)所示。
①把泡沫块轻轻放入装满盐水的溢水杯中使其漂浮,盐水溢出且全部流入量筒中,读出量筒中盐水的体积为V1;
②用细线系住小石块将其轻放入溢水杯底,读出此时量筒中盐水的体积为 V2;
③再将小石块轻放在泡沫块上方,使小石块和泡沫块共同漂浮在盐水表面,读出量筒中盐水的体积为 V3; ④盐水密度的表达式ρ盐水= (用 V1、V2、V3和ρ石表示),第③步骤时石头放在泡沫上会带有盐水,则测得的盐水密度 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
16.(2025·深圳模拟)物理兴趣小组为了探究水火箭射程与瓶内液体质量的关系,设计了两种改变瓶内液体质量的方案:方案一,相同体积只改变液体的密度;方案二,同种液体只改变液体的体积。
经查阅资料得知:水火箭射程还与瓶内液体占总体积的比例、瓶内气压和发射角度等因素有关。他们决定采用方案一,并用图甲装置和有关测量工具进行如下实验。
实验步骤:
①取一可乐瓶作为水火箭内胆,瓶内装入体积为V的水,将其放置在已固定角度的发射架上。
②用打气筒给水火箭打气,直至瓶内气压为 p。
③打开开关,可乐瓶内的高压气体推动水向后喷出,水火箭向前飞出。
④测出水火箭的射程,多次实验取平均值。
⑤用食盐和水配制 A、B、C三种密度不同的溶液,均量取体积为V的溶液替换水,重复上述步骤①②③.
实验结果如图乙所示。
(1)实验中用于测量水火箭射程的工具是 。
(2)下图汽油机冲程中与步骤③能量转化相同的是____。
A. B.
C. D.
(3) 本实验可得出的结论是 。
(4)请分析方案二是否合理并说明理由 。
17.(2025·罗湖模拟)某班同学利用图甲所示的电路测量约为5Ω的定值电阻 Rx的阻值电源为两节新干电池,滑动变阻器规格为“20Ω,1A”。
(1)请你根据电路图用笔画线代替导线,将图乙的实物电路连接完整 ;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应位于最 (选填“A”或“B”)端;
(3)完成电路连接后,闭合开关,发现电压表和电流表均无示数,小明利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在a、b之间和 b、c之间,电压表均有示数;接在a、c之间,电压表无示数。如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障可能为 。
(4)排除故障之后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,多次实验所测量的结果如下表所示,则 Rx的阻值为 Ω。
实验序号 电压表示数U/V 电流表示数I/A 电阻Rx/Ω
1 1.0 0.20 Rx=
2 1.5 0.30
3 2.0 0.40
(5)下列与本次实验中多次测量数据目的相同的是____。
A.测量物体的长度时,进行多次测量
B.探究串联电路电压特点的实验中,换用不同规格的小灯泡多次测量
C.探究光的反射定律时,多次测量入射角和对应的反射角的度数
(6)电流表发生故障,实验中小明挑选标有“R0,1A”字样的滑动变阻器进行实验,设计了如图丙所示的电路。接下来小明的实验操作是:(电源电压不变)
①闭合开关 S,调节滑片至最左端时,读出电压表的示数为U1
②闭合开关 S,调节滑片至最右端时,读出电压表的示数为 U2;
③未知电阻 Rx= (用题目给出的 R0、U1、U2表示)。
18.(2025·南山模拟)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小华猜想浮力的大小可能与以下因素有关:I液体的密度;Ⅱ物体受到的重力:Ш物体的形状;IV物体排开液体的体积。
(1)如图甲用手把空的易拉罐按入水中,易拉罐浸入水中越深,手会感觉越吃力。这个事实可以支持以上猜想 (选填“I’“II”“III”或“IV”)。
(2)为了研究猜想I和II,用体积相同的 A、B、C 三个圆柱体,测得重力分别为 4N、4.5N 和5N,然后进行如图乙所示的实验:
①序号a的实验中物体A所受的浮力为 N。进一步计算得出A、B、C所受浮力 (选填“相等”或“不相等”),可得出初步结论:浮力的大小与物体的重力 (选填“有关”或“无关”)。
②比较序号 的三次实验,可得出初步结论:浮力大小与液体密度有关。
(3)为了研究猜想Ш,将两块相同的橡皮泥(不吸水且不溶于水)分别做成不同形状,进行如图丙所示实验,此时两弹簧测力计的示数不同,得出浮力的大小与物体形状有关。同学小珍认为该结论不可靠,主要原因是 。
(4)小珍觉得用量筒就可以测出橡皮泥的密度,进行了如图丁所示操作:
①在量筒中加入适量的水,此时读数为;V1
②将橡皮泥捏成小碗形,轻放入量筒中,使其漂浮在水面上,此时读数为V2;
③将橡皮泥用细长针按入水中,此时读数为V3。
橡皮泥的密度为ρ= (用ρ水、V1、V2、V3表示)
19.(2025·花都模拟)小亮想利用如图1所示的密度计测量液体的密度,其测量单位为。
(1)如图2所示,小亮把密度计放进甲液体,密度计竖直 (选填“漂浮”或“悬浮”)在液体中,此时液面与密度计的A刻度刚好相平。若密度计的A刻度为0.7,则甲液体的密度为 ;
(2)若将该密度计放入密度比甲液体大的乙液体中,静止时,液面与密度计的刻度刚好相平,则应该在A的 (选填“上方”或“下方”),此时密度计受到的浮力 (选填“>”“<”或“=”)其在甲液体中受到的浮力;
(3)小亮觉得密度计非常有趣,于是他利用一根直径为、长的圆柱形吸管、小铁珠、热熔胶枪等,制成如图3所示的简易密度计(其质量为)。小亮把自制的密度计竖直放进某种液体中,密度计出现如图4所示的沉底现象。于是,小亮重新制作了规格如表所示的另外4支密度计,其中有可能可以测出这种液体密度的是 (填编号)。
密度计编号 直径 长度 质量
① 2 20 10
② 0.5 20 10
③ 1 20 20
④ 1 20 5
20.(2025·花都模拟)小王利用如图1所示的仪器进行实验。弹簧测力计的读数均为指针稳定后的示数。
(1)由图1可得,物块浸没在甲液体中所受到的浮力 (选填“大于”“等于”或“小于”)其浸没在乙液体中所受到的浮力;
(2)甲液体的密度 (选填“大于”“等于”或“小于”)乙液体的密度;
(3)若乙液体的密度为,则物块的体积为 ;(取)
(4)如图2所示的三幅图像中,能表示浮力大小与物块浸入液体深度的关系的是 ;能表示容器底部所受液体的压力大小与物块浸入液体深度的关系的是 。(均填字母)
21.(2025·花都模拟)如图1是小珠在测量“物块所受到的滑动摩擦力的大小”时采用的实验装置,轻质弹簧测力计一端固定在墙上,另一端拉着物块。木板在大小为的水平拉力的作用下向左移动。后,弹簧测力计的示数稳定为,此后木板在拉力的作用下继续向左移动,在此过程中物块相对于地面静止。
(1)木板是否一定要做匀速直线运动? ;
(2)弹簧测力计示数稳定后,以木板为参照物,物块是 (选填“向左运动”“向右运动”或“静止”)的;
(3)请在图2的方框内画出弹簧测力计示数稳定后物块(以黑点表示)在水平方向上所受到的力的示意图 ;此时物块所受到的摩擦力大小为 ;
(4)当弹簧测力计示数稳定为后,弹簧测力计对物块的拉力所做的功为 ;
(5)如果对木板的水平拉力增大到,则物块所受到的摩擦力将 (选填“变大”“不变”或“变小“)。
22.(2025·龙华模拟)在劳动中,同样重的物体,用手提起体积大的要更吃力一些,为了弄清其中的物理原理,同学们开展了“人体中的杠杆”跨学科实践活动。
(一)探索人体中的杠杆
(1)用手提起重物,桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动,如题30图甲所示。桡骨可以简化为杠杆,该杠杆的支点在 ,为 (选填“省力” “费力”或“等臂”)杠杆。同样重的物体,用手提起体积大的要更吃力一些,是因为物体体积越大,物体的重心离身体更远,相当于阻力臂变 ;
(2)如图乙所示,当人单脚踮起时,可以看成杠杆OAB,O为支点。人的重力作用在 B点,小腿肌肉群产生的动力F作用在A点,B是OA中点。若F的大小为300N,则人的质量为 kg。 (g=10N/ kg)
(3)如图丙所示,头颈部可以看成一个颈椎支撑的杠杆。为了更好地保护颈椎,请写出一条有效的办法: ;
(二)探讨人形机器人对杠杆的应用
2025年春晚,《秧BOT》舞蹈中,人形机器人与演员共舞秧歌,如图丁所示。人转手绢时速度是由慢到快,但人形机器人却能在短时间使手绢高速旋转,秘密就在于它的关节扭矩大。扭矩(T)等于力(F)与力臂(l)的乘积,即 。人形机器人单脚关节扭矩可达360N·m, 单只手臂关节扭矩可达75N·m。
(4)电动机是机器人各关节的核心动力装置,下列图中能说明其工作原理的是 ;
(5)不同关节的电动机之间是 联连接(选填“串”或“并”);
(6)人形机器人的前臂相当于一根杠杆 OA,简化图如图戊所示,测得 OA 长0.3m。人形机器人用单手运某货物,前臂OA 从水平位置。 绕O 点顺时针缓慢转动到竖直位置 转动过程中,阻力 的大小和方向不变,手臂关节扭矩大小与阻力扭矩大小保持相等,且其中某一位置关节扭矩达到最大值(忽略前臂的重力、关节处摩擦力和空气阻力)。前臂转动 至图戊位置时,阻力 的扭矩(T)为 。
23.(2025·龙华模拟)物理兴趣小组为了探究水火箭射程与瓶内液体质量的关系,设计了两种改变瓶内液体质量的方案:方案一,相同体积只改变液体的密度;方案二,同种液体只改变液体的体积。
经查阅资料得知:水火箭射程还与瓶内液体占总体积的比例、瓶内气压和发射角度等因素有关。他们决定采用方案一,并用图甲装置和有关测量工具进行如下实验。
实验步骤:
①取一可乐瓶作为水火箭内胆,瓶内装入体积为 V 的水,将其放置在已固定角度的发射架上;
②用打气筒给水火箭打气,直至瓶内气压为p;
③打开开关,可乐瓶内的高压气体推动水向后喷出,水火箭向前飞出;
④测出水火箭的射程,多次实验取平均值;
⑤用食盐和水配制A、B、C三种密度不同的溶液,均量取体积为V的溶液替换水,重复上述步骤①②③。
实验结果如图乙所示。
(1)实验中用于测量水火箭射程的工具是 ;
(2)下图汽油机冲程中与步骤③能量转化相同的是________;
A. B.
C. D.
(3)本实验可得出的结论是 ;
(4)请分析方案二是否合理并说明理由 。
24.(2025·龙华模拟)在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,小华将玻璃板和木板固定在水平桌面,分别用弹簧测力计水平拉动木块向右匀速运动,共进行了4 次操作,测力计示数如图甲所示,木块A、B完全一样,每次运动的速度大小相同。
(1)比较第1次和第2次操作,可说明滑动摩擦力大小可能与 有关;
(2)若探究滑动摩擦力大小与接触面积是否有关,可以比较 两次操作;
(3)实验改进:将木块叠放在木板上,用细线将木块与拉力传感器连接,如图乙所示。向右拉动木板,拉力传感器可显示细线拉力的大小;
①实验过程中, (填“需要”或“不需要”)匀速拉动木板;
②请在图乙中画出木块竖直方向上的受力情况;
③小华认为拉力传感器的示数反映的是木板与桌面间的滑动摩擦力大小,你认为是否正确,并说明理由: 。
25.(2025·东莞模拟)小明在做“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验时,连接了如题图甲所示部分电路。已知电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为3.8V。
(1)用笔画线代替导线,将实物电路图连接完整 (要求:导线不能交叉,滑动变阻器的滑片向左移动时,小灯泡变暗)。
(2)闭合开关后,小明发现小灯泡不亮,但电流表有示数。他接下来应进行的操作是( )
A.检查电路是否断路
B.移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光
(3)小明进行了多次测量,并将实验数据记录在表中。
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 2 2.5 3.0 3.8 4.0
电流I/A 0.33 0.34 0.35 0.41
电阻R/Ω 6.1 7.4 8.6 9.8
①小灯泡正常发光时电流表示数如图乙,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;
②分析表中数据,小灯泡的电阻变化规律最接近图丙U-I图像中哪一条: ;
③经过分析,小灯泡的电阻是变化的,主要是因为小灯泡灯丝的 (选填“温度”“长度”或“横截面积”)发生了变化;要通过多次测量总结小灯泡的电阻变化规律,下列物理学的研究方法与该方法相同的是 (选填字母代号)。
A.“测量物体的长度”时要多次测量求平均值
B.“研究并联电路电流规律”时换用不同灯泡多测几组数据
C.“研究凸透镜成像”时要多次改变物距找像
D.“伏安法测量定值电阻”时测量多组电压和电流值
26.(2025·龙岗模拟)做“探究电流与电阻的关系”实验时,可供选择的器材有:电压为6V 的电源,电流表(0~0.6A),电压表(0~3V),开关,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω 和20Ω的定值电阻各1个,最大阻值分别为10Ω和50Ω的滑动变阻器各1个,导线若干。
(1)如图所示的实验电路中,正确的是 ,应选用最大阻值为 Ω的滑动变阻器;
(2)若按图乙所示电路图连接好电路后,闭合开关,可观察到电流表的指针 (选填“向右”“反向”或“几乎不”偏转;
(3)按正确电路图连接电路,闭合开关,电流表和电压表均有示数,但移动滑动变阻器的滑片时,两表的示数均保持不变,经判断是接线有误,错误可能是 ;
(4)纠正错误后,依次更换定值电阻,并控制定值电阻两端电压为2.5V进行实验。请将记录实验数据的表格补充完整。
① V。
实验序号 1 2 3 4
② 20 15 10 5
③
27.(2025·深圳模拟)在“测量小灯泡的电功率”的实验中。
(1)如图1甲中的实线是小华已连好的导线,她正准备接入最后一根导线(图中的虚线),请指出小华在连接电路时存在的不妥之处是 ;
(2)小华改正后并进行正确操作,闭合开关,电流表示数如图1乙所示,再读出电压表示数并观察灯的发光情况,在表中记下第1组数据;移动滑动变阻器的滑片,当小灯泡正常发光时,在表中记下第2组数据;再移动滑片到端点时,灯泡闪了一下后熄灭,在表中记下第3组数据;根据三组数据可知:小灯泡的额定功率是 W,滑动变阻器最大阻值是 Ω;
序号 电压表示数 电流表示数 小灯亮暗程度
1 1.2V 暗
2 2.5V 0.3A 正常发光
3 6V 0A 不发光
(3)小华根据滑片P从阻值最大位置A移至阻值最小位置B的实验数据,描出灯泡的I﹣U图像如图丙,任取图像上一点C构成图1丙中阴影部分的矩形,则矩形的面积表示的物理含义是 ;
(4)小华打算增加一个电阻箱R0,只利用电压表,设计了如图2所示的电路来测量额定电压U额=2.5V的小灯泡的额定功率。主要步骤如下:
(a)按电路图连接电路;
(b)闭合开关S1,将开关S2接到b,移动滑动变阻器的滑片,直到电压表示数为2.5V;
(c)将S2接到a,保持滑动变阻器的滑片不动,调节电阻箱,直到电压表示数2.5V时,读出电阻箱接入电阻为R0.则:①小灯泡的额定功率P额= (用字母和已知量表示)。在步骤(c)中调节电阻箱时无法使电压表示数恰好是2.5V,小华将电阻箱阻值调到某一值后,将滑动变阻器的滑片向右移了一点电压表的示数恰为2.5V,然后用测得的数据求出小灯泡的额定功率。她这样测得的额定功率与实际值相比 (选填“偏大”或“偏小”);
(5)实验室中还存放着额定电压各不相同的多种小灯泡,你认为,决定这些小灯泡额定电压的因素是 。
A.加在小灯泡两端的实际电压
B.流过小灯泡的实际电流
C.制造小灯泡时选用的材料
D.小灯泡发光时的实际功率
28.(2025·金湾模拟)小明想测量某一未知定值电阻的阻值,他用到的器材有:电池组(电压未知)、待测电阻、电流表、电压表、规格为“,1A”的滑动变阻器、开关、导线若干。所连的电路如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整(要求:滑动变阻器滑片P向右移,电阻变小);
(2)闭合开关后,发现无论怎么调节滑动变阻器,电流表都无示数,电压表有示数,且接近于电源电压,其原因可能是 ;
(3)实验中,当电压表的示数如图乙所示时,电流表的示数为。则此时电压表的示数为 V,定值电阻 ;
(4)完成上述实验后,老师提出:如果没有电压表,用一个电流表和一个最大阻值的滑动变阻器仍可完成本实验。兴趣小组经过讨论后设计了如图丙所示的电路,并进行了如下操作:
①闭合开关S,将滑动变阻器滑片P移至最 端,记下电流表示数为;
②将滑动变阻器滑片P移至最 端,记下电流表示数为(),则被测电阻 。
29.(2025·深圳模拟)如下图是在巴黎奥运会上演“水花消失术”的全红婵跳水入水时的情景,她以巨大优势夺得女子单人10m跳台项目的金牌。如何才能减少跳水入水时产生的水花呢?实验小组进行了以下项目式学习:
【驱动问题】水花大小与什么因素有关?
【项目研究】实验小组提出以下因素会影响水花大小
猜想1:入水时身体与水面的夹角;猜想2:入水速度;猜想3:入水面积;猜想4:人体体积;
(1)根据全红婵选择的入水姿势可知,入水时身体与水面的夹角= 时,水花会较小;
(2)实验小组找来A、B、C三个矿泉水瓶进行实验,为模拟运动员的身体特征,他应在矿泉水瓶内灌满 (选填“酒精”、“水”或“沙子”);
(3)为探究猜想2,实验小组应将矿泉水瓶从水面上方 (选填“相同”或“不同”)高度由静止下落,比较水花大小;
(4)已知A、B、C三个瓶盖的横截面积关系为SA=SB30.(2025·深圳模拟)课外兴趣小组需要配制密度为1.15g/cm3的盐水。为检验配制的盐水是否合格,小组成员设计了实验方案并进行了如下操作:
(1)将天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端的 ;
(2)测量前发现指针的位置如图甲所示,则需将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节;往烧杯中倒入适量盐水,如图乙所示,测出烧杯和盐水的总质量为 g;
(3)将烧杯中的部分盐水倒入量筒中,读出盐水的体积如图丙所示,测出烧杯和剩余盐水的总质量为15g,则盐水的密度为 kg/m3;
(4)另一兴趣小组的同学用一根粗细均匀两端开口的薄玻璃管、薄膜(质量不计)、刻度尺、烧杯和水,来测量某种液体的密度(如图丁所示)。实验过程如下:
①将玻璃管的一端用细线把薄膜扎好;
②将玻璃管扎有薄膜的一端逐渐插入装有水的烧杯中;
③往玻璃管内缓慢加入待测液体直到薄膜 为止,测出薄膜到水面的距离为h1,薄膜到待测液体的液面的距离为h2;
④待测液体密度表达式:ρ液= (用ρ水、h1、h2表示)。
31.(2025·番禺模拟)某科技小组想研究导体电阻与长度的定量关系。现有一根长为20cm,横截面积为的铅笔芯,电路连接如图所示。
(1)请用笔划线代替导线,将电路连接完整 ;
(2)除了图中的实验器材外,还需要补充的测量工具是 ;
(3)移动鳄鱼夹,改变接入电路的铅笔芯长度,测量数据如下表,请补全实验表格。
序号 长度/cm 电压/V 电流/A 电阻测量/Ω
第1组 5.0 1.8 2.0
第2组 10.0 1.8 1.1 1.7
第3组 15.0 1.8 0.8 2.2
第4组 20.0 1.8 0.7 2.6
(4)请根据表中的数据,在坐标纸上描点,用平滑的曲线绘制铅笔芯的图像 。
(5)小组成员在网上查阅到,导体电阻公式为,其中为导体的电阻率,并了解到铅笔芯的主要成分是石墨,,请你利用该公式计算第1组数据中的电阻大小R= Ω,发现R R测(选填“”“”“”),这可能是由于以下哪一种原因造成的:
A.测量前未将滑动变阻器调到最大阻值
B.测量时改变了滑动变阻器接入电路的阻值
C.铅笔芯的实际电阻率大于石墨的电阻率
D.铅笔芯的实际电阻率小于石墨的电阻率
32.(2025·东莞模拟)小明用如图甲电路测量额定电压为2.5V小灯泡L1的额定功率,电源电压调节为4.5V不变(提示:电源电压可调),规格为“30Ω 1A”的滑动变阻器。
(1)检查电路,小明发现一根导线连接错误,请将图中连接错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确;
(2)小明改正电路连接后,用开关试触时,看到小灯泡发出明亮的光,则他在操作中存在的不当之处是 ;
(3)改正所有问题并正确完成了实验,他根据实验数据绘制了小灯泡的I﹣U图象(如图乙);小明发现图像是曲线,原因是小灯泡灯丝的电阻随 的变化而变化,小灯泡的额定功率是 W;
(4)小明将电路中小灯泡分别改接5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻,探究电流与电阻的关系;电源电压可调,实验时若控制定值电阻两端电压保持2V不变,为使三个电阻单独接入电路都能完成实验,电源电压应不高于 V;
(5)完成上述实验后,小明设计了如图丙所示电路,测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。方案如下(电源电压未知但保持不变,滑动变阻器R1的最大阻值为R0,滑动变阻器R2最大阻值未知);
①按电路图连接实物电路;
②只闭合开关S、S2,调节变阻器R1的滑片,使电流表的示数为 ,灯泡正常发光;
③只闭合开关S、S1,保持R1滑片的位置不变,调节变阻器R2的滑片,使电流表的示数为I额;
④保持R2滑片的位置不变,只闭合开关S、S1,将R1的滑片移到最右端,电流表的示数为I1,再将R1的滑片移到最左端,电流表的示数为I2;
⑤小灯泡额定功率的表达式为P额= (用I额、I1、I2、R0表示)。
33.(2025·东莞模拟)小明利用如图甲所示的实验装置观察水的沸腾:
(1)此实验加热过程是通过 (选填“做功”或“热传递”)方式来增大烧杯中水的内能。
(2)在水温升高到90℃后,小明每隔1min观察1次温度计的示数,记录在表一中,直至水沸腾,如此持续8min后停止读数。在第7min小明忘记记录数据,此时的水温应为 ℃,这样判断的理论依据是 。
表一
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
温度/℃ 90 92 94 96 98 99 99
99
(3)此时小明又想“研究液体沸点与气压关系”,于是他移走酒精灯,过一会儿,水停止沸腾。用连有注射器的塞子塞紧烧瓶口,如图乙所示,然后向外拉注射器活塞, (选填“会”或“不会”)看到水又重新沸腾,说明 。
(4)图 (选填“丙”或“丁”)能反映水沸腾时产生气泡的情形,气泡中的气体主要是 (选填“水蒸气”、“空气”或“小水珠”)。
34.(2025·河源模拟)小欧和小阳同学想用“伏安法”来测量定值电阻R1的阻值,于是他在学校实验室借了一些器材,连接了图甲所示的电路,电源电压恒定不变.
实验次数 1 2 3
电压/V 1.5 2.0 2.5
电流/A 0.20 0.25 0.28
(1)连接电路时、开关应处于 状态.
(2)用笔面线代替导线将图甲所示电路补充完整,要求滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数变大.
(3)团合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最 端(选填“左”或“右”).
(4)正确连接电路后,闭合开关前,看到电流表的指针指向零刻度线的左侧,造成这一现象的原因是
(5)闭合开关后,当电压表示数为2.6V时,电流表示数如图乙所示,则此时的电流值为 A,计算Rx的阻值为 Ω、接下来他移动滑片,又测出两次对应的电压和电流值,并求出电阻,多次实验的目的是 。
(6)另一组的小启和小宇同学测出了一个小灯泡的几组电流与电压值,如题表所示,由此可知,当电压为1V时,这个小灯泡的阻值可能为____。
A.5Ω B.6Ω C.7Ω D.7.5Ω
35.(2025·河源模拟)为预防流感,小明用密度为0.8g/cm3的纯酒精配制了浓度为75%的酒精进行消毒.他查阅资料得知浓度为75%的医用酒精的密度为 0.87g/cm3.为检验自己配制的酒精是否合格,他进行了如下实验和分析:
(1)将天平放在水平台上并将游码移至标尺左端的零刻度线上,横梁静止时指针如题17图甲所示,此时应将横梁右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使横梁在水平位置平衡.
(2)将适量配制的酒精倒入烧杯中,并用天平测量烧杯和酒精的总质量,通过加减砝码的一番操作,当小明将砝码盒中最小的砝码放入右盘后,横梁指针仍如题17图甲所示,接下来他应该____(选填序号)
A.向右调节平衡螺母
B.向右移动游码
C.取下最小的砝码后移动游码
(3)测出烧杯和酒精的总质量为98g后,将烧杯中的一部分酒精倒入量简中,如题17图乙所示,量简中酒精的体积为 cm3
(4)测量烧杯和剩余酒精的总质量,天平横梁平衡时如题17图丙所示,则烧杯和剩余酒精的总质量为 g
(5)小明配的酒精的密度为 g/cm3为符合要求,他应该在配制的酒精溶液中添加适量的 (选填“纯酒精”或“水”).
36.(2025·潮南模拟)在物理跨学科实践活动课上,小华和同学利用所学的电学知识,设计了电子秤的原理图,如图所示。它利用电压表的示数来表示物体的质量,托盘、轻弹簧上端和金属滑片固定在一起(托盘和弹簧的质量、电阻均不计),已知电源电压U=3V,电阻R0=10Ω,电阻R1=20Ω,电压表的量程为0~3V.
(1)电路设计:
要使电子秤能正常工作,应将触点1与 触点连接:
(2)故障排除:
小华在正确完成电路连接后闭合开关S,改变托盘中物体的质量,发现电压表有示数,但始终不变,发生故障的原因可能是____。
A.R0断路 B.R1短路
C.电压表短路 D.金属滑片P处断路
(3)刻度调试:
①调零,在托盘中无物体时使金属滑片P处于R1 端,此时电压表的示数为零:
②标度。每次向托盘中增加100g的磁码,在电压表指针所指位置的刻度盘上标出相应的质量值。当将1kg的物体放在托盘中,金属滑片P刚好指在距R1上端四分之一处,则“1kg”应标在电压表 V的位置上。该电子秤能测量的最大质量是 kg,应标在电压表V的 位置上:
(4)发现问题:
小华在标示电子秤刻度时,同组的同学发现电子秤的刻度 (选填“均匀”或“不均匀”)
37.(2025·高州模拟)在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中,某实验小组选用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个电阻,电压电源恒为6V,“40Ω1A”的滑动变阻器等器材,设计了如图甲所示的实验电路。
实验序号 1 2 3 4
电压/V 2.0 2.4 2.8 3.0
电流/A 0.2 1.2 0.3
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于最 端(选填“右”或“左”):
(2)小要接入一电阻探究“电流与电压的关系”:
①当电压表示数为2.8V时,电流表如图乙,所示为 A:小要记录的实验数据如上表所示,她分析数据发现有一组数据不符合实际,这组数据对应的实验序号是 .
②分析正确的数据,可得出结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
(3)接着小要继续按照图甲所示电路,分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω这五个电阻接入电路,探究电流与电阻的关系,实验中控制电阻两端的电压为2V不变。她用10Ω的电阻完成实验后,保持滑动变阻器的滑片位置不动,断开开关换上15Ω的电阻,闭合开关后,应将滑动变阻器滑片向 移动。当接入25Ω的电阻时,她发现无论怎样调节滑片,电压表的示数都大于2V,若想完成实验,应更换一个最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器:
38.(2025·天河模拟)小明设计实验测量实心小球A的密度,器材如图:
(1)完善以下实验步骤:
①将空烧杯放上电子秤,测出空烧杯的质量为;将空烧杯放在溢水口下;
②将盐水倒入溢水杯中,并刚好装满至不再溢出,将小球A轻放入溢水杯中;
③
A受到的浮力 (根据测量的物理量写表达式,重力与质量之比为g)
(2)已知,
①若将A完全浸没在盐水和酒精中,A受浮力依次分别为、,则 ;
②A分别轻放入盐水和酒精中静止,测得排开盐水的质量为,排开酒精的质量为,则A在盐水中静止时的状态为 (选填“漂浮”“悬浮”“沉在底部”)。
③用(2)中的字母写出A的密度表达式 ,写出推导过程。
答案解析部分
1.70;122.6;1.1
② 量筒的分度值为2mL,量筒中的液体的体积为70mL=70 cm3;
③ 标尺的分度值为0.2g,烧杯和杯内剩余液体的总质量为122.6g;
④ 量筒内液体的质量为:
m=199.6g-122.6g=77g,
液体的密度为:
。
故答案为: ②70;③122.6;④1.1。
②根据量筒的分度值读出体积;
③物体的质量等于砝码质量加游码质量,看清标尺分度值,求出质量;
④ 利用密度公式求出液体的密度。
2.(1)4;0.5
(2)排开液体的体积
(3)液体的密度;水
(4)
探究浮力大小的影响因素时,
(1)图A中,弹簧测力计的示数为4N,则物体的重力为4N。
图B中,测力计的示数为3.5N,物体所受的浮力:;
(2)根据图A、B和C,物体排开水的体积不同,测力计的示数不同,受浮力不同,可知,浮力与物体排开液体的体积有关;
(3)根据图A、E和F,物体完全浸没在不同液体中,测力计的示数不同,所受浮力不同,可知,物体受到的浮力大小与液体的密度有关;
浸没在水和液体b中,在水中测力计的示数更小,在水中受到的浮力更大,根据F浮=ρ液gV排,水的密度更大;
(4)根据图A、F,计算物体所受的浮力,
则物体的体积:,
物体的质量:,
物体的密度:。
(1)根据测力计对物体的拉力,测量重力;根据物体的重力和浸没时测力计的拉力差,计算浮力;
(2)当液体密度相同相同时,排开液体的体积越大,浮力越大;
(3)当排开液体的体积相同时,浮力大小和排开液体的密度有关,且液体密度越大,浮力越大;
(4)根据物体完全浸没时的浮力,利用,计算排开液体的体积,根据,计算物体的质量,利用,计算密度。
(1)[1]由图A知,弹簧测力计的示数为4N,则物体的重力为4N。
[2]图B中,物体浸入水中,测力计的示数为3.5N,据称重法知,物体所受的浮力
(2)由图A、B和C知,物体浸入水中排开水的体积不同,测力计的示数也不同,即所受的浮力不同,所以浮力与物体排开液体的体积有关。
(3)[1]图A、E和F中,物体浸没在水和密度与水不同的液体b的同一深度,测力计的示数不同,所受的浮力不同,所以物体受到的浮力大小与液体的密度有关。
[2]浸没水和液体b中,排开水和液体b的体积相同,在水中测力计的示数更小,据称重法知,在水中受到的浮力更大,据阿基米德原理知,水的密度更大。
(4)由图F知,物体浸没水中,所受的浮力
排开水的体积等于自身的体积,则物体的体积
物体的质量
物体的密度
3.(1)同一高度
(2)右;放大;实
(3)完整的像
(4)前面
(1)为使成像在光屏中央,需要 调节光屏、凸透镜或烛焰,使三者的中心大致在 同一高度;
(2) 烛焰移至距凸透镜15cm时 ,此时像距在二倍焦距之外,所以应该向右移动,成倒立的放大的实像;
(3) 遮住凸透镜的下半部分 ,透过凸透镜的光线较少,仍然成完整的像;
(4)取下近视镜,提前成像,所以 清晰的像将会成在光屏前面。
1、透镜成像试验:实验步骤:1)实验前,应调节凸透镜、蜡烛烛焰、光屏的中心大致在同一水平高度,环境越暗,物体反射光越明显,所以实验应在较暗的环境中进行;2) 点燃并蜡烛,在光屏上得到一个等大、清晰的烛焰的像,测量此时物到透镜的距离(焦距);3)移动蜡烛,观察像的变化
2、凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小;物距越小,像距越大,像越大;
透镜成像规律:物体距透镜小于一倍焦距,呈正立放大的虚像,应用为放大镜;
物距大于一倍焦距小于二倍焦距,呈倒立立放大的实像,应用为投影仪;
物体大于二倍焦距,呈现倒立缩小实像,应用为照相机,人眼睛。
4.(1)左
(2)定值电阻断路
(3)左;12.5
(4)c
(1)为了保护电路,闭合开关时,要将滑片移动到最大阻值处,即最左端;
(2) 电压表有示数,电流表无示数 ,说明电压表串联进电路,即定值电阻断路;
(3)探究 电流与电阻的关系 ,需要保持定值电阻两端电压不变, 当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,变阻器电阻也需要跟着增加,即向左移动,电压表示数为2V,根据串联电路电压规律可知,变阻器两端电压为1V,根据串联分压可知,变阻器电阻至少为定值电阻的一半,定值电阻最大阻值为25Ω,所以变阻器电阻至少为12.5Ω;
(4)电流和总电阻的乘积为电压,包含的面积最大,所以c 反映电流与总电阻关系 。
1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、电路的故障分析: 题目中电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外 ,表明电压表接入电路,所以和电压表并联的用电器断路;
3、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比,待测电阻的电压无法降低,表明电源电压过大或者变阻器电阻较小分压过少导致。
5.(1)水平;零刻度线
(2)左;59.8
(3)1.12×103
(4)变平;
(1)天平使用前,将天平放在水平桌面上, 将游码移至标尺左端的 零刻度线上。
(2)指针向右偏转,所以将平衡螺母向左调节,盐水和烧杯的质量为59.8g.
(3)倒入量筒的盐水质量为44.8g,体积为40cm3,根据密度公式计算可知盐水的密度为1.12×103 kg/m3 ;
(4) 往玻璃管内缓慢加入待测液体 ,高度为h1,则此时薄膜受到的压强p= ρ液 gh1, 薄膜到待测液体的液面距离为h2 ,此时薄膜变平,说明压强相等,则受到水的压强为P= ρ水 gh2,解得 ρ液=。
1、测量物体密度试验:原理为ρ=m/v,使用的仪器为天平和量筒;
天平的使用步骤:1、调零:天平置于水平台上,将游码归零,调节平衡螺母使得指针指向刻度中央,
称重:是用镊子夹取砝码,测量时为左物右码,不断调整砝码和游码重量,使得天平重新平衡;测量为左物右码,为了准确测量液体质量需要:先测水和烧杯总重m1,倒出一定体积的液体,测量剩余液体和烧杯的质量m2,所以水的质量为m1-m2,
量筒的使用:确定分度值,视线平行对准液面最低处,进行读数。
2、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同。
6.(1)上半部分没有反射光,下半部分有反射光
(2)不是
(1)将纸板F沿中间横向剪开,并将上半部分沿ON 向后翻折,在纸板F的上下两部分观察到的现象是上半部分没有反射光,下半部分有反射光,表明光在发生反射时,反射光线、人射光线和法线在同一平面内。
(2)如图乙所示,用频闪照相机(间隔相同时间自动拍照一次)拍下小车下滑过程中的运动状态,由于小车相同时间内运动的路程不同,所以根据照片可知小车做的不是匀速直线匀速。
(1)在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
(2)匀速直线运动的特点是相同时间内通过的路程相等。
7.(1)3.4;水平向左
(2)没有控制接触面粗糙程度相同
(3)=
8.(1)B
(2);A
(3)没有控制电流一定;N
(1)在材料相同的情况下,电阻丝越细、匝数越多、每匝周长越长,则电阻越大。B变阻器匝数多、电阻丝细、每匝电阻丝周长长,其电阻大,所以“50Ω,1.5A”对应的是编号B。
故答案为:B。
(2)①实物连接图:根据要求,滑动变阻器滑片P由C端向D端移动时接入电路中的电阻值变大,所以应将滑动变阻器的A接线柱接入电路(采用“一上一下”接法),电源、开关、电流表、定值电阻、滑动变阻器串联,电压表与定值电阻并联。实物连接图如下:
②电流表无示数,电压表有示数,说明电压表所测部分断路,其他部分通路。如果Rx断路,电压表通过滑动变阻器、电流表与电源相连,会有示数,而电路中无电流,电流表无示数,A符合题意;若滑动变阻器断路或电流表断路,整个电路断路,电压表和电流表都不会有示数,BC不符合题意。故答案为:A。
故答案为:;A。
(3)①不当之处:探究“电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系”时,应控制电流大小不变。而实验中滑片P移动,改变了接入电路的电阻,从而改变了电路中的电流,没有控制电流一定,所以得出了错误结论。
②根据安培定则,用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。由图可知,螺线管的左端是N极,根据异名磁极相互吸引,小磁针的a端是N极。
故答案为:没有控制电流一定;N。
(1)电阻与长度有关,其他条件相同的情况下,长度越长,则电阻越大。
(2)根据电路图连接实物图; 根据电表的示数判断故障位置和故障类型。
(3)根据控制变量法分析变量;根据安培定则判断极性。
9.(1)同一高度
(2)10.0;是
(3)放大;投影仪
(4)B
(5)不能
(1)实验前,小明应调节蜡烛、凸透镜、光屏的中心在同一高度,是为了使像成在光屏的中央;
(2)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚到焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,由图甲知,该凸透镜的焦距为:
f=
小明不小心用手遮住了凸透镜的一部分,此时光依然能够通过凸透镜未被遮住的其他部分,所以光屏上还会出现光斑,只是折射光线减少,光斑亮度会变暗;
(3)由图乙可知,物距:
物距大于1倍焦距小于二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、放大的实像, 此实验在生活中的应用是投影仪;
(4)由丙图可知,物距:
根据凸透镜成像规律可知,此时成正立、放大的虚像,此时物像同侧,则人眼在图中B处能观察到烛焰的像;
(5)若将乙图中的凸透镜换成透明的玻璃板,此时相当于平面镜成像,成的是虚像,光屏上不能承接到虚像,所以直接在光屏上不能观察到蜡烛的像。
(1) 为了使像成在光屏的中央,实验前,应调节蜡烛、凸透镜、光屏的中心在同一高度;
(2)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚到焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距;当光线能够通过凸透镜时,光屏上就会出现光斑;
(3)当物距2f>u>f时,v>2f(u(4)当物距u(5)平面镜成的是正立、等大的虚像,虚像不能用光屏承接。
(1)为了使像成在光屏的中央,实验前,小明应调节蜡烛、凸透镜、光屏的中心在同一高度。
(2) [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,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,由图甲知,该凸透镜的焦距
[2]用手遮住凸透镜的一部分,物体上任一点射向凸透镜的其他部分,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,只是折射光线减少,会聚成的像变暗,所以光屏上还会出现光斑。
(3) [1][2]由图乙可知,物距
满足物距大于1倍焦距小于二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、放大的实像;生活中投影仪的成像原理与此相同。
(4)由丙图可知,物距
根据凸透镜成像规律可知,此时成正立、放大的虚像,眼睛应在B处通过凸透镜才能看到像。
(5)若将乙图中的凸透镜换成透明的玻璃板,玻璃板相当于平面镜,平面镜成虚像,虚像不能呈现在光屏上,所以直接在光屏上不能观察到蜡烛的像。
10.(1)
(2)断路
(3)2.2;右
(4)0.75
(5)不对
测量灯泡电功率时,
(1)根据电压和电阻,计算灯泡正常发光时的电流约为:
电流表选用小量程与灯泡串联,作图为:
(2)闭合开关后,小灯泡不亮,电流表无示数,则有断路,电压表示数超过量程,则电压表与电源相通,是小灯泡发生了断路。
(3)图乙中,电压表选用小量程,分度值为0.1V,根据指针位置,示数为2.2V,小于灯泡的额定电压。要测量小灯泡的额定功率,应增大灯泡的电压,根据串联电压规律,应减小变阻器的电压,则将滑片P向右端移动,减小变阻器的阻值。
(4)图丙中,灯泡电压为2.5V时,电流为0.3A,则小灯泡的额定功率:;
(5)图丙中,灯泡的I-U图像不是直线,电流与电压不成正比,是灯泡电阻随温度变化而变化,小红的想法错误。
(1)测量灯泡电功率时,根据,计算灯泡电流,选择电流表合适的量程,串联接入电路;
(2)在串联电路中,电流表无示数,电压表接近电源电压,电压表测量的位置断路;
(3)根据电压表量程和指针位置,测量电压;若增大灯泡分压,需要减小滑动变阻器的分压,减小滑动变阻器的电阻;
(4)根据P=UI,计算灯泡的电功率;
(5)灯泡的电阻随温度升高而变大,电流-电压图像不是正比例图像。
(1)灯泡正常发光时的电流约为
所以电流表选用小量程与灯泡串联,作图如下:
(2)闭合开关后,小灯泡不亮,电流表没有示数,说明发生断路,电压表示数超过量程,则电压表的两端与电源相通,所以电路故障可能是小灯泡发生了断路。
(3)[1][2]如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.2V,小于灯泡的额定电压。所以,要测量小灯泡的额定功率,应增大灯泡的电压,根据串联电压规律,应减小变阻器的电压,根据串联分压原理,应将滑片P向右端移动,减小变阻器的阻值。
(4)由图丙可知,灯泡电压为2.5V时,电流为0.3A,则小灯泡的额定功率
(5)灯泡的I-U图像不是直线是因为灯泡电阻随温度变化而变化,其电流与电压不成正比,所以小红的想法错误。
11.;B;滑动变阻器断路;减小误差;S1闭合、S2断开;
(1)电压表遵循正进负出的原则与电阻并联接入电路,电源电压为3V,电阻的阻值约为5Ω,根据欧姆定律可知通过电路的最大电流为
,所以电流表遵循正进负出的原则选择小量程与电阻串联接入电路,如图:
;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处,即B端;
(3)把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数,说明a、电源、b之间是通路,a、电流表、待测电阻、c也是通路;根据接在a、c之间,电压表无示数,如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是滑动变阻器断路;
(4)排除故障后,调节滑动变阻器,记录多组数据,多次测量的目的是计算平均值减小误差;
(5)电路如图丙所示,R0为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下:
①当开关 S1闭合、S2 断开时,两电阻串联接入电路,电流表测通过电路的电流,电流表读数为I1;
由欧姆定律可得此时定值电阻两端的电压:U0=I1R0,
②当开关 S1、S2都闭合时 ,电路为定值电阻的简单电路,电流表测通过定值电阻的电流,电流表读数为I2;
由欧姆定律可得电源电压:U=I2R0,串联电路总电压等于各部分电压之和,则待测电阻两端的电压:Ux=U-U0=I2R0-I1R0,
③由欧姆定律可得待测电阻的阻值: 。
故答案为:(1)如上图;(2)B;(3)滑动变阻器断路;(4)计算平均值,减小误差;(5)①S1闭合、S2 断开;③。
(1)电压表遵循正进负出的原则与电阻并联接入电路,电源电压为3V,电阻的阻值约为5Ω,根据欧姆定律可知通过电路的最大电流为0.6A,所以电流表遵循正进负出的原则选择小量程与电阻串联接入电路;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处;
(3)把电压表接在电路中时,若电压表有示数,说明连接位置有断路;若无示数,则电压表之外有断路,据此分析;
(4)该实验测量多组数据的目的是计算平均值,减小误差;
(5)根据电源电压不变利用欧姆定律计算出Rx阻值。
12.(1)
(2)错误;右
(3)0.24;8.3
(4)成正比;1
(1)电流表测通过小灯泡的电流,电压表测小灯泡两端的电压,所以应将小灯泡与电流表串联在电路中,将电压表并联在小灯泡的两端,如图所示:
(2)若灯丝断了,电路处于断路状态,电流表无示数,故小明说法错误。闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即最左端,闭合开关后,需要增大电路中的电流,使小灯泡变亮,应逐渐减小滑动变阻器接入电路中的阻值,故应将滑片向右移动。
故答案为:错误;右。
(3)图乙中,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.24A,灯泡电阻为。
故答案为:0.24;8.3。
(4)由表中数据可知,电压一定时,通过导体的电流与导体两端的电压正比。定值电阻的阻值,当定值电阻两端的电压为0.5V时,由串联电路的分压规律可知,滑动变阻器两端的电压,由串联电路分压规律可知,,解得,故不能得出第一组数据。
当定值电阻两端的电压为2.5V时,此时通过定值电阻的电流,滑动变阻器此时接入电路中的阻值,故能得出第七组数据。
当定值电阻两端的电压为3V时,此时通过定值电阻的电流,故不能得出第八组数据。在不改变电路连接且保证各用电器安全使用的情况下,只能得出1组数据。
故答案为:正比;1。
(1)根据测小灯泡电阻的实验中设计的电路进行分析。
(2)灯丝断了,电路断路状态,电流表无示数;小灯泡不亮可能是电路中的电流过小。
(3)由计算小灯泡的电阻。
(4)根据串联电路的分压规律、欧姆定律和滑动变阻器的规格来分析。
13.(1)电压;;;正
(2)变小;变大
(1) ① 电压表应与被测电阻并联,图中电压表串联在电路中,闭合开关时,电压表测电源电压,故电压表的指针有明显偏转;正确电路图如图所示:
② 图乙中电流与电压的关系图像如图所示:
(2)② 根据欧姆定律可得,在探究电流与电阻的关系时,要控制电阻两端电压U不变。当把原来的定值电阻换成15Ω后,电阻R增大,电压U =1V不变,由可知,电流I会变小;
根据串联电路的分压原理,U定不变(始终为1V),R定增大,因为电源电压不变,要使U定不变,则U滑也要增大,又因为U滑=IR滑,I变小,U滑增大,所以滑动变阻器接入电路中的阻值R滑要变大。
③由表格中数据可知,电压与电流的比值为一定值,可得:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(1) ① 电流表应与被测电路串联,电压表应与被测电路并联;
② 根据表格中数据描点,再过原点将各点连成一条直线;
③ 当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(2) ② 当把原来的定值电阻换成15Ω后,电阻R增大,电压U =1V不变,由可知,电流I会变小;
根据串联电路的分压原理,U定不变,R定增大,因为电源电压不变,要使U定不变,则U滑也要增大,又因为U滑=IR滑,I变小,U滑增大,所以滑动变阻器接入电路中的阻值R滑要变大。
14.(1)45
(2)Rt1 ;电路中的温度较高时,电流较大,启动制冷系统;R4
(3)电磁继电器线圈有电阻
(1)②图丙中电压表是0-15V、电压表的分度值分别为0.5V,电压表示数是9V,电流表示数为0.2A,则定值电阻 R1 的阻值为:
(2)①从表中的数据可知当温度升高时,热敏电阻Rt1的电阻变小;当温度升高时Rt2的阻值变大;当控制电路中电流 I≥20mA 时,衔铁被吸下,闭合工作电路,制冷系统开始启动,此时电流较大,说明控制电路总电阻变小时,启动制冷系统,环境温度较高,由此可知,热敏电阻选用Rt1;
②由表格数据可知,温度60℃时热敏电阻的阻值Rt1=70Ω,衔铁被吸下的电流I=20mA=0.02A,可选用的电阻阻值为:
所以应该选择R4;
(3)由于电磁继电器线圈有较小电阻,所以到温度到达60°℃时,电流表示数达不到使衔铁吸下的电流20mA,衔铁不能吸下,工作电流不能启动制冷系统。
(1)②根据电压表的量程和分度值读数,根据欧姆定律计算出R1的阻值;
(2)①设计电路中,当控制电路中电流较大,大于等于20mA时,衔铁吸下,闭合工作电路,启动制冷系统,电流较大,说明控制路总电阻较小,启动制冷系统,环境温度较高;
②由表格数据可知,温度60°℃时热敏电阻的阻值,衔铁被吸下的电流已知,由欧姆定律求出电路中的总电阻,根据串联电路电阻规律可知选用的电阻箱接入的阻值;
(3)由于电磁继电器线圈有较小电阻,所以到温度到达60°℃时,电流表示数到不到使衔铁吸下的电流20mA,据此分析。
15.(1)0.5
(2)物体排开液体的体积;AEF
(3);不变
(1)根据称重法可知,在实验步骤D中金属块所受浮力是:
F浮D=G- FD=4N-3.5N=0.5N;
(2)分析实验步骤A、B、C、D,三次实验排开液体的密度相同,排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,根据称重法可知BCD实验中物体受到的浮力大小不同,可以说明浮力大小跟排开液体的体积有关;
分析实验步骤A、E、F,根据称重法可知两次实验受到的浮力大小不同,实验中排开液体的体积相同,而排开液体的密度不同,故可以说明浮力大小跟排开液体的密度有关;
(3)①把泡沫块轻轻放入装满盐水的溢水杯中使其漂浮,泡沫受到的浮力等于泡沫的重力,根据阿基米德原理可知泡沫受到的浮力等于泡沫排开液体的重力,有:
F浮泡=G泡沫=G排=ρ盐水gV1,
则泡沫的质量为:
m泡沫=ρ盐水V1
小石块浸入液体中排开液体的体积即为自身体积,由①②可知,石块体积为:
V石=V2-V1;
小石块的重力为:
G石=m石g=ρ石V石g=ρg(V2-V1);
使小石块和泡沫块共同漂浮在盐水表面时,根据阿基米德原理可知,石块受到的浮力为:
F浮=ρ盐水g(V3-V1);
又由于处于漂浮状态,浮力等于重力,即:
F浮=G石;
则:
ρ盐水g(V3-V1)=ρ石g(V2-V1);
可知盐水的密度为:
;
进行第③步骤时石头放在泡沫上会带有盐水,虽然石头上会沾一些水,导致“溢水杯”中水的体积减小,但“沾水”的石头放在泡沫块上方时会多排开一些水,且“溢水杯”中水的体积减小量正好等于由于石头“沾水”而多排开水的体积,即V排不变,则盐水密度不变。
(1)根据称重法F浮=G- F拉得出在实验步骤D中金属块所受浮力;
(2)分析实验步骤A、B、C、D,根据称重法测浮力,可知BCD实验受到的浮力大小不同,由图找出相同量和不同量,分析得出浮力大小跟变化量的关系;同理,可知A、E、F实验受到的浮力大小不同,由图找出相同量和不同量,分析得出浮力大小跟变化量的关系;
(3)①把泡沫块轻轻放入装满盐水的溢水杯中使其漂浮,F浮泡=G泡沫=G排=ρ盐水gV1,可求泡沫的质量,小石块浸入液体中排开液体的体积即为自身体积,由①②可知,石块体积为V石=V2-V1;由重力公式G=mg可求小石块的重力;
使小石块和泡沫块共同漂浮在盐水表面时,根据阿基米德原理可知,F浮=G石,即可求盐水密度;
进行第③步骤时石头放在泡沫上会带有盐水,虽然石头上会沾一些水,导致“溢水杯”中水的体积减小,但“沾水”的石头放在泡沫块上方时会多排开一些水,且“溢水杯”中水的体积减小量正好等于由于石头“沾水”而多排开水的体积,即V排不变,则盐水密度不变。
16.(1)卷尺
(2)B
(3)其他条件相同时,瓶内液体质量越大,水火箭射程越远。
(4)不合理,改变液体体积时无法控制瓶内液体占总体积的比例不变。
探究水火箭射程与瓶内液体质量的关系时,
(1)水火箭的射程是发射点到落地点的水平距离,卷尺可以方便地测量此距离。
(2)步骤③中,可乐瓶内的高压气体推动水向后喷出,水火箭向前飞出,将内能转化为机械能。在汽油机的四个冲程中,做功冲程中,高温高压的燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能,与步骤③能量转化相同的是汽油机的做功冲程,做功冲程的气门关闭,活塞向下运行,B符合题意;
故选B。
(3)从实验结果图乙中可以看出,当使用溶液的体积均为V,密度不同时,水火箭的射程不同,则液体密度是影响水火箭射程的因素之一;可得结论是:在瓶内液体体积、瓶内气压和发射角度相同的情况下,水火箭的射程与瓶内液体的密度有关;
(4)方案二不合理。理由是:根据材料内容,水火箭射程与瓶内液体占总体积的比例有关。方案二中只改变液体的体积,那么液体占总体积的比例就会发生变化,就无法控制瓶内液体占总体积的比例这一变量,会导致实验结果受到多个因素的影响,无法准确探究水火箭射程与瓶内液体质量的关系。而方案一通过改变液体密度来改变液体质量,在控制其他变量不变的情况下,能够更准确地研究液体质量对水火箭射程的影响。
(1)探究水火箭射程,利用卷尺测量距离;
(2)火箭射出时,内能转化为机械能;汽油机的做功冲程气门关闭,活塞下行,将内能转化为机械能;
(3)液体体积一定,改变液体密度时,水火箭射程改变,则射程和液体的质量有关;
(4)改变液体体积时,液体的体积在总体积中的比值发生变化,探究水火箭射程时,有多个变量,没有使用控制变量法。
17.(1)
(2)A
(3)滑动变阻器断路
(4)5.0
(5)A
(6)
(1) 连接实物电路要依据电路图,明确各元件连接方式和电表量程选择。电源电压决定电压表量程,通过估算电流确定电流表量程。连接时注意连线顺序和电表正负接线柱。
答案如下图:
(2) 闭合开关前,为保护电路元件,滑动变阻器需接入最大阻值。由图可知,滑片在A端时,接入电路的电阻丝长度最长,阻值最大。故填“A”。
(3) 两表无示数,故障大概率是断路。电压表在a、b和b、c间有示数,说明这两段到电源的线路是通的;在a、c间无示数,表明b、c间存在断路,而这部分元件是滑动变阻器,所以是滑动变阻器断路。 故填“滑动变阻器断路”
(4) 根据欧姆定律R=U/IIU ,分别算出三次实验的电阻值,再求平均值。三次计算结果均为5.0Ω,平均值也是5.0Ω 。故填“5.0”。
(5) 本次实验多次测量是为求平均值减小误差。A 选项测量物体长度多次测量目的与之相同;B 选项是为寻找串联电路电压普遍规律;C 选项是为探究光反射定律的普遍规律。故填“A”。
(6) 先确定滑片在不同位置时电路状态,得出电源电压U1和Rx和两端电压U2,算出R0两端电压,根据欧姆定律求出电路电流,再利用欧姆定律求出Rx阻值 。
故填:“”。
(1) 考查学生对电路连接的实际操作能力,以及对电表量程选择和电路连接原则的理解。学生易在电表量程选错、连线顺序混乱或接线柱接反等方面出错。
(2) 本题考查滑动变阻器在电路中的保护作用及正确使用方法。学生需理解保护电路的原理,明确如何通过滑片位置改变电阻大小,常见错误是对滑动变阻器原理理解不清,选错滑片位置。
(3) 考查学生利用电压表检测电路故障的能力,以及对电路断路故障的分析判断能力。学生要理解电压表在检测故障时示数情况所代表的电路状态,容易出现故障判断不准确的问题,需多通过实际例子加深理解。
(4) 考查学生对欧姆定律的应用及求平均值减小误差的方法。学生要准确运用公式计算电阻值,理解多次测量求平均值的意义,常见错误是计算错误或对求平均值目的不明确。
(5) 考查学生对不同实验中多次测量目的的理解和区分。学生需清楚各实验的探究目的和多次测量在其中的作用,易混淆不同实验多次测量的意图,可通过对比不同实验加深理解。
(6) 考查学生在特殊电路情况下(电流表故障),利用串联电路特点和欧姆定律求解未知电阻的能力。学生要清晰分析电路不同状态,灵活运用相关知识推导公式,常见问题是对电路状态分析不清,公式推导错误。
18.(1)IV
(2)1;相等;无关;abc
(3)没有保持橡皮泥排开液体体积相同
(4)
探究浮力的影响因素时,
(1)图甲中,易拉罐浸入的越深,浸入体积越大,即排开水的体积越大,手感觉越吃力,浮力变大,可知:浮力的大小与排开液体的体积有关,则猜想Ⅳ正确;
(2)①根据A的重力和浸没时的拉力,计算A受到的浮力:F浮A=GA-FA=4N-3N=1N,
B受到的浮力:F浮B=GB-FB=4.5N-3.5N=1N,C受到的浮力:F浮C=GC-FC=5N-4N=1N,
物体A、B、C受到的浮力相等,但它们的重力不相等,可知,浮力的大小与物体重力无关;
②根据a、d、e三次实验,物体A浸入的体积相同,液体密度不同,受到的浮力也不同,可得结论:浮力的大小与液体密度有关;
(3)探究浮力的大小与物体形状的关系,要控制浸入的体积和液体密度相同,只改变形状,比较浮力的大小,图丙实验中,没有控制排开液体的体积相同;
(4)图丁中,橡皮泥漂浮时,排开水的体积V排=V2-V1,
则橡皮泥重力:G=F浮=ρ水gV排=ρ水g(V2-V1),物体的质量:m=ρ水(V2-V1),
橡皮泥的体积:V=V3-V1,橡皮泥的密度为:。
(1)易拉罐浸入水中越深,排开水的体积越大,浮力越大,则浮力与排开液体的体积有关;
(2)①根据称重法,计算物体受到的浮力,判断浮力与物体重力是否有关;②探究浮力与液体密度的关系,要控制浸入液体体积相同:
(3)探究浮力的大小与物体形状的关系,要控制排开液体的体积和液体密度都相同,物体形状不同;
(4)橡皮泥漂浮在水面上,根据水的体积增加量,计算橡皮泥所受的浮力,由物体的沉浮条件,浮力等于重力,计算橡皮泥的质量,根据橡皮泥浸没时液体体积变化,计算橡皮泥的体积减,根据,计算密度。
19.(1)漂浮;
(2)下方;=
(3)①④
(1)据图可知密度计在液体中是竖直漂浮的。物体漂浮时的密度等于液体的密度,A刻度为0.7,其单位是,换算单位可得甲液体的密度为
(2)根据阿基米德原理,密度计在不同液体中都是漂浮状态,所以密度计在乙液体中受到的浮力;由可知,在浮力相等时,液体密度越大,排开液体的体积越小,乙液体密度比甲液体大,所以密度计在乙液体中浸入的深度较浅,B应该在A的下方。
(3)①号密度计直径变为原来的2倍,则体积变为原来的4倍,质量不变,其平均密度变为原来的,有可能可以测出这种液体密度。②号密度计直径变为原来的,体积变为原来的,根据密度公式计算可知质量不变,其平均密度变为原来的4倍。③号密度计质量变为原来的2倍,体积不变,根据密度公式计算可知平均密度变为原来的2倍,不能测出这种液体密度。④号密度计质量变为原来的,体积不变,根据密度公式计算可知其平均密度变为原来的,有可能可以测出这种液体密度。故有可能可以测出这种液体密度的是①④。
1、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大;
2、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度。
(1)[1][2]密度计在液体中是竖直漂浮的。因为密度计的刻度是按照液体密度与水的密度的比例来标注的,已知A刻度为0.7,其单位是,换算单位可得甲液体的密度为
(2)[1][2]根据阿基米德原理,密度计在不同液体中都是漂浮状态,浮力都等于重力,所以密度计在乙液体中受到的浮力
因为乙液体密度比甲液体大,由可知,在浮力相等时,液体密度越大,排开液体的体积越小,所以密度计在乙液体中浸入的深度较浅,B应该在A的下方。对于自制密度计,根据物体的浮沉条件,当密度计沉底时,说明液体密度小于密度计的平均密度。原密度计的体积
其质量m=10g,则原密度计的平均密度
要使密度计能漂浮在液体中从而测量液体密度,需要减小密度计的平均密度。根据减小质量;或在质量不变的情况下增加体积来实现。
(3)①号密度计直径变为原来的2倍,则体积变为原来的4倍,质量不变,其平均密度变为原来的,有可能可以测出这种液体密度。②号密度计直径变为原来的,则体积变为原来的,质量不变,其平均密度变为原来的4倍,不能测出这种液体密度。③号密度计质量变为原来的2倍,体积不变,其平均密度变为原来的2倍,不能测出这种液体密度。④号密度计质量变为原来的,体积不变,其平均密度变为原来的,有可能可以测出这种液体密度。故有可能可以测出这种液体密度的是①④。
20.(1)小于
(2)小于
(3)
(4)C;B
(1)由图可知物体的重力G=4N,根据称重法可知物体浸没在甲液体中时受到的浮力为;同理可得,物体浸没在乙液体中时受到的浮力为,所以浸没在甲液体中受到的浮力小于在乙液体中所受到的浮力。
(2)没在甲液体中受到的浮力小于在乙液体中所受到的浮力,排开液体的体积相同,根据可知,甲液体的密度小于乙液体的密度。
(3)根据可知得物体的体积
(4)物体完全浸没后,深度变大,物体排开液体的体积不变,浮力不变,故能表示浮力大小与物块浸入液体深度h的关系的是C;放入物体后,h变大,液体对容器底的压力变大,物体浸没后,物体排开液体的体积不变,液体对容器底的压力不再变化,故B符合题意。
称重法测量物体浮力:先测出物体的重力,然后将物体浸入水中,弹簧测力计的示数就会减小,减小的示数就是物体受到的浮力;
浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大;
压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同。
(1)由图可知物体的重力G=4N
由图甲可知物体浸没在甲液体中时弹簧测力计的示数为2N,则物体浸没在甲液体中时受到的浮力为
同理可得,物体浸没在乙液体中时受到的浮力为
故物块浸没在甲液体中所受到的浮力小于其浸没在乙液体中所受到的浮力。
(2)浸没时排开液体的体积等于物体的体积,根据可知,甲液体的密度小于乙液体的密度。
(3)根据可知得物体的体积
(4)[1][2]在同种液体中,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大,由此可知:当液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,所受浮力越大,物体完全浸没后,深度变大,物体排开液体的体积不变,浮力不变,故能表示浮力大小与物块浸入液体深度h的关系的是C;不放物体时,液体对容器底有一定的压力,放入物体后,h变大,物体排开液体的体积越大,液体对容器底的压力变大,物体浸没后,物体排开液体的体积不变,液体对容器底的压力不再变化,故B符合题意。
21.(1)否
(2)向右运动
(3);
(4)0
(5)不变
(1)木块A相对于地面静止,所以木块受到的滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力,所以不需要长木板做匀速直线运动。
(2)以木板为参照物,物块A相对于木板向右运动。
(3)弹簧测力计示数稳定后物块A水平方向受向左的摩擦力和向右弹簧测力计的拉力。如图所示:
根据二力平衡可知,故木块受到的滑动摩擦力和弹簧测力计的拉大小相等,所以摩擦力大小为3N。
(4)物块A相对于地面静止,所以没有位移,弹簧测力计对物块A的拉力所做的功为0J。
(5)拉动过程压力、接触面的粗糙程度不变,摩擦力大小不变。
1、滑动摩擦力影响因素:控制压力相等的情况下,接触面表面越粗糙,滑动摩擦力越大;控制接触面粗糙程度相等的情况下,压力越大,滑动摩擦力越大。
2、从实验操作方面考虑,图中用力水平拉动木块下面的长木板 不需要做匀速直线运动,原因为 滑动摩擦力大小与运动快慢 无关,且可以稳定读数。
3、做功的条件为物体受到力,且在力的方向上产生位移。
(1)如图所示的实验装置,木块A相对于地面静止,根据二力平衡可知,木块受到的滑动摩擦力和弹簧测力计的拉力为一对平衡力,弹簧测力计的示数不变。则该装置的优点是不需要长木板做匀速直线运动。
(2)弹簧测力计示数稳定后,以木板为参照物,物块A相对于木板向右运动。
(3)弹簧测力计示数稳定后物块A水平方向受向左的摩擦力和向右弹簧测力计的拉力。如图所示:
此时物块A受力平衡,故木块受到的滑动摩擦力和弹簧测力计的拉大小相等,故此时物块A所受到的摩擦力大小为3N。
(4)物块A相对于地面静止,故当弹簧测力计示数稳定为3N后,弹簧测力计对物块A的拉力所做的功为0J。
(5)拉动过程压力、接触面的粗糙程度不变,故滑动摩擦力大小不变,如果对木板的水平拉力F增大到10N,则物块A所受到的摩擦力将不变。
22.肘关节;费力;大;60;为了更好地保护颈椎,低头时间长了要抬头休息;B;并;3.75
(1)杠杆绕肘关节转动,所以肘关节是支点。用手提起重物时,动力臂小于阻力臂,动力大于重力,所以为费力杠杆。物体体积越大,重心离身体更远,阻力臂变大,根据杠杆平衡条件可知用手提起体积大的要更吃力一些。
(2)图中重力的力臂与动力F的力臂之比等于OB与OA之比,,解得,根据重力公式G=mg计算则人的质量为;
(3)头越低,阻力力臂越大,动力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,颈椎受到的压力越大,因此为了更好地保护颈椎,低头时间长了要抬头休息。
(4)电动机的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用,因此B符合题意。
(5)不同关节的电动机可以单独工作,互不影响,属于并联的。
(6)已知单只手臂关节扭矩可达75N·m,当前臂转动 时,阻力不变,阻力臂力变为原来的一半,的扭矩为。
1、杠杆原理的应用:杠杆的平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂天平的调平;
2、通电导线在磁场中受到力的作用,实例有:电动机;
3、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路。
23.(1)卷尺
(2)B
(3)瓶内液体质量越大,水火箭射程越远
(4)水火箭射程还与瓶内液体占总体积的比例有关。方案二,变量有液体的体积,瓶内液体占总体积的比例,不符合控制变量法思想,所以不合理。
(1)实验中用于测量水火箭射程的工具是卷尺。
(2)步骤③中,打开开关,可乐瓶内的高压气体推动水向后喷出,水火箭向前飞出,能量转化为气体内能转化为水火箭的机械能。和做功冲程的能量转化相同,做功冲程的特点为气门都关闭,活塞下行,B正确;
A图中进气门打开,排气门关闭,活塞下行,是吸气冲程。A错误;
C图中气门都关闭,活塞上行,是压缩冲程,机械能转化为内能;C错误;
D图中进气门关闭,排气门打开,活塞上行,是排气冲程,D错误。
故选B。
(3)体积相同时,密度越大,根据,质量越大。由图乙可知,液体的密度越大,射程越远。所以瓶内液体质量越大,水火箭射程越远。
(4)水火箭射程还与瓶内液体占总体积的比例有关。方案二,变量有液体的体积,瓶内液体占总体积的比例,不符合控制变量法思想,所以不合理。
1、吸气冲程特点:进气后打开,排气口关闭,活塞下移;压缩冲程:进气后关闭,排气口关闭,活塞上移,能量转化为机械能转化为内能,气缸内空气内能增加;做功冲程:进气后关闭,排气口关闭,火花塞点燃,高温高压的气体推动活塞下移,气体内能减小,能量转化为内能转化为机械能;排气冲程:进气后关闭,排气口打开,活塞上移,排除废气。
2、根据密度公式计算m=ρv分析可知,体积相同是质量和密度成正比;
3、控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,在研究单一变量对试验结果的影响时,要保持非研究因素的相同。
(1)水火箭射程比较远,实验中用于测量水火箭射程的工具是卷尺。
(2)步骤③中,打开开关,可乐瓶内的高压气体推动水向后喷出,水火箭向前飞出,内能转化为机械能。
A图中进气门打开,排气门关闭,活塞下行,是吸气冲程;B图中气门都关闭,活塞下行,是做功冲程,内能转化为机械能;C图中气门都关闭,活塞上行,是压缩冲程,机械能转化