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浙教版中考科学真题专项集训18-物理-实验探究题(2)-重点突破-解析
参考答案与试题解析
1.(2019?淮安)小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验前调节平衡蜾母使杠杆在水平位置平衡,目的之一是方便测量 力臂 ;
(2)如图甲所示。在杠杆左边A处挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,在杠杆B处挂 3 个钩码(实验中所用的钩码均相同);
(3)小明又用弹簧测力计。在C处竖直向上拉。如图乙所示。当弹簧测力计逐渐向右倾时,使杠杆仍然在水平位置平衡。则弹簧测力计的示数将逐渐 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
解:(1)实验前调节平衡蜾母使杠杆在水平位置平衡,当杠杆在不挂钩码时处于水平平衡状态时,从支点到挂钩码处杠杆的长度即为力臂长度,目的之一是方便测量力臂;
(2)设一个钩码的重力为G,杠杆一个小格代表L,
图中,杠杆的左端:4G×3L=12GL,
B处的力臂为4L,杠杆的右端:F2×4L=12GL,解得F2=3G,即在B处挂3个同样的钩码;
(3)弹簧测力计竖直向上拉杠杆时,拉力力臂为OC,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,拉力的力臂小于OC,拉力力臂变小,拉力变大,弹簧测力计示数变大。
故答案为:(1)力臂;(2)3;(3)变大。
2.(2019?南京)用图甲所示的实验装置做“观察水的沸腾”实验。
(1)按规范要求,调节铁圈2的高度时, 需要 (选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯。
(2)当水温升到92℃时,每隔0.5min记录一次温度计的示数,部分数据记录如下表。分析数据可知:水的沸点是 98 ℃。
时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 …
水的温度/℃ 92 93 94 95 96 97 98 98 98 98 …
(3)在其他条件不变的情况下,仅将水的质量减少,重复(2)的实验步骤,在图乙中大致画出“温度一时间”的关系图象。
解:(1)按规范要求,要使酒精灯的外焰加热,调节铁圈2的高度时,需要点燃酒精灯。
(2)由表格数据知,水在第3min开始,水不断吸收热量,温度保持98℃不变,所以此时水的沸点是98℃。
(3)根据表格中数据,在时间和温度图象上描点,用光滑的曲线连接各点,在其他条件不变的情况下,仅将水的质量减少,重复(2)的实验步骤,相同时间水的温度变化更快,如下图:
故答案为:(1)需要;(2)98;(3)如上图。
3.(2019?无锡)小明和小红做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)利用太阳光测量凸透镜的焦距时,小明将一把木质刻度尺的一端支于水平地面上,观察尺在地面上形成的影子,不断调节刻度尺,使其在地面上的影子 最短 ,这时尺的方向就与太阳光的方向平行。小明保持尺不动,小红将光屏A和凸透镜L按照图甲所示的方式均垂直于刻度尺摆放,光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。则该凸透镜的焦距为 10.0 cm。
(2)将此凸透镜、点燃的蜡烛、光屏置于光具座上如图乙所示的位置时,光屏上呈现烛焰的倒立、 缩小 的实像;保持图乙中蜡烛和光屏的位置不变,将凸透镜移到光具座上 35 cm刻度线处,光屏上能再次呈现烛焰清晰的像。
解:(1)根据光的直线传播可知,光与物体的影子最短时,刻度尺与光线平行;
小明保持尺不动,小红将光屏A和凸透镜L按照图甲所示的方式均垂直于刻度尺摆放,光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。则该凸透镜的焦距为:f=10.0cm﹣0=10.0cm;
(2)由图知,光屏上得到一个清晰的像,蜡烛到凸透镜距离大于光屏到凸透镜距离,即物体距大于像距,所以此时所成的像是倒立、缩小的实像,照相机就是根据这个原理制成的;
由图乙知,当蜡烛在刻度尺的20cm处,v=15cm,u=50cm﹣20cm=30cm,根据折射中光路可逆可知,保持蜡烛和光屏位置不变,当u=15cm时,即凸透镜移动至35cm刻度线处,在屏上能再次呈现清晰的像;
故答案为:(1)最短;10.0;(2)缩小;35。
4.(2019?连云港)某实验小组利用如图所示电路探究“导体中电流和电压的关系”,提供的实验器材有:电源(6V)、电流表、电压表定值电阻(10Ω)、滑动变阻器(40Ω 0.5A)、开关和导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图中实物电路连接完整;
(2)闭合开关前,应该将滑片P置于 A 端(选填“A”或“B);
(3)小明同学进行了正确的实验操作,某次电流表的示数为0.2A,此时定值电阻消耗的功率为 0.4 W,变阻器接入电路的阻值为 20 Ω。
(4)同组的小红同学想要探究“导体中电流和电阻的关系”,她又找来了两个阻值分别为5Ω和20Ω的电阻,用图示电路,为完成三次实验,则定值电阻两端电压的最小预设值是 2 V。
解:(1)电源电压为6V,定值电阻为10Ω,由欧姆定律,电路的最大电流为:
I===0.6A,故电流表选用小量程与灯串联,如下所示:
(2)闭合开关前,应该将滑片P置于阻值最大处的A端;
(3)小明同学进行了正确的实验操作,某次电流表的示数为0.2A,此时定值电阻消耗的功率为:
P=I12R1=(0.2A)2×10Ω=0.4W;
根据串联电路的规律及欧姆定律,变阻器接入电路的阻值为:
R滑=﹣R1=﹣10Ω=20Ω。
(4)研究电流与电阻关系时,要控制电阻的电压不变,当用20Ω的最大电阻时,变阻器连入电路的电阻也最大(电压表示数最小),
根据串联电路的规律和分原理有:
=,
即=,
则定值电阻两端电压的最小预设值是:
UV=2V。
故答案为:(1)如上所示;(2)A;(3)0.4;20;(4)2。
5.(2019?南京)在综合实践活动中,科技小组设计了一个由压敏电阻控制的报警电路如图所示,电源电压恒为18V,电阻箱最大阻值为999.9Ω.报警器(电阻不计)通过的电流达到或超过10mA会报警,超过20mA会损坏。压敏电阻Rx在压力不超过800N的前提下,其阻值随压力F的变化规律如下表所示。
压力F/N 0 50 100 150 200 250 300 …
电阻Rx/Ω 580 560 540 520 500 480 460 …
(1)为不损坏元件,报警电路允许消耗的最大功率是多少?
(2)在压敏电阻Rx所受压力不超过800N的前提下,报警电路所选滑动变阻器的最大阻值不得小于多少?
(3)现要求压敏电阻受到的压力达到或超过200N时,电路报警按照下列步骤调试此报警电路:
①电路接通前,滑动变阻器滑片P置于b端;根据实验要求,应将电阻箱调到一定的阻值,这一阻值为 500 Ω;
②将开关向 2 端(填数字)闭合,调节 滑动变阻器的滑片P ,直至 报警器报警 ;
③保持 滑动变阻器的滑片P位置不变 ,将开关向另一端闭合,报警电路即可正常使用。
(4)对(3)中已调试好的报警电路,现要求压敏电阻受到的压力达到或超过700N时,电路报警,若电源电压可调,其它条件不变,则将电源电压调为 16 V即可。
解:(1)由题知,电源电压为18V,电路中最大电流为20mA=0.02A,
则报警电路允许消耗的最大功率:P最大=UI最大=18V×0.02A=0.36W;
(2)报警时电路中的最小电流是10mA=0.01A,由欧姆定律可得,此时报警电路的总电阻为:
R总===1800Ω,
由表格数据可知,压敏电阻受到的压力每增加50N,其电阻会减小20Ω,
则压敏电阻受到的压力为800N时,其阻值为:RX=580Ω﹣×20Ω=260Ω,
所以,滑动变阻器的最大阻值至少为:R滑=R﹣RX=1800Ω﹣260Ω=1540Ω;
(3)①由表格数据可知,压敏电阻受到的压力达到200N时,其对应的电阻值RX'=500Ω。
②为使报警电路可正常使用,应先让电阻箱调到压敏电阻达到设定压力时的电阻值500Ω,再将开关向2端闭合(电阻箱与滑动变阻器串联),调节滑动变阻器的滑片,使电路中的电流为报警电流0.01A,报警器报警。
此时滑动变阻器的阻值:R滑'=R总﹣RX'=1800Ω﹣500Ω=1300Ω;
③保持滑动变阻器的滑片P位置不变,将开关向1端闭合,压敏电阻和滑动变阻器串联,电路即可正常报警。
(4)对(3)中已调试好的报警电路,滑动变阻器的电阻不变,即R滑'=1300Ω,
因压敏电阻受到的压力每增加50N,其电阻会减小20Ω,
则压敏电阻受到的压力为700N时,其阻值为:RX″=580Ω﹣×20Ω=300Ω,
此时电路的总电阻:R总′=R滑'+RX″=1300Ω+300Ω=1600Ω,
此时电源电压应为:U′=IR总′=0.01A×1600Ω=16V。
故答案为:
(1)为不损坏元件,报警电路允许消耗的最大功率是0.36W;
(2)在压敏电阻Rx所受压力不超过800N的前提下,报警电路所选滑动变阻器的最大阻值不得小于1540Ω;(3)①500;②2;滑动变阻器的滑片P;报警器报警;③滑动变阻器的滑片P位置不变;(4)16。
6.(2019?连云港)小明学习了《电磁感应 发电机》一节内容后,他查阅了有关资料,知道在电磁感应现象中闭合电路之所以能产生电流,是因为在电路中产生了电压,为了研究这个电压,他买了一套如图甲所示的装置。图中有机玻璃管长度为1.5m,当圆柱形强磁体(直径略小于有机玻璃管内径)从有机玻璃管中下落穿过线圈时,与线圈相连的电压显示器可以显示此时的电压大小。小明想利用此装置探究电磁感应现象中产生的电压大小与线圈匝数及强磁体运动快慢的关系。他进行了如下实验(忽略强磁体下落过程中所受阻力的影响):
(1)小明将三个匝数相同的线圈和电压显示器的组件固定在有机玻璃管A、B、C处,如图乙所示。他想探究的是电压与 强磁体运动快慢 之间的关系。为了使实验效果对比明显,三个线圈之间的距离应该 远一点 (选填“近一些”或“远一点”);
(2)小明分三次在距管口90cm处分别固定匝数为300匝、600匝、900匝的三个线圈和电压显示器的组件,每次都是从管口处由静止开始释放强磁体,记录的实验数据如下表:
线圈匝数N 实验次数 电压显示器示数U/N 电压测量值U/V
300 1 2.62 2.51
2 2.50
3 2.41
600 1 5.03 5.00
2 4.84
3 5.14
900 1 7.68 7.50
2 7.38
3 7.45
请根据上表电压测量值和对应的线圈匝数在图丙坐标纸上描点作图,分析图象可知: 强磁体速度一定时,电磁感应现象中产生的电压与线圈匝数成正比 。
解:(1)由题知,电磁感应现象中产生的电压大小与线圈匝数及强磁体运动快慢的有关,
三个线圈匝数相同,分别固定在有机玻璃管A、B、C处,忽略强磁体下落过程中所受阻力的影响,圆柱形强磁体下落的高度越大,经过线圈时的速度大,所以这是为了探究电磁感应现象中产生的电压与强磁体运动快慢之间的关系。
若电压与强磁体运动快慢有关,则强磁体经过三个线圈的速度相差越大,产生电压差越大,实验效果越明显,所以应将三个线圈之间的距离应该 远一点。
(2)分三次在距管口90cm处分别固定匝数为300匝、600匝、900匝的三个线圈和电压显示器的组件,每次都是从管口处由静止开始释放强磁体,则强磁体经过三个线圈时的速度相同,这是探究电磁感应现象中产生的电压与线圈匝数的关系,由表格数据描点连线画出图象如图所示:
由图象可知,强磁体速度一定时,电磁感应现象中产生的电压与线圈匝数成正比。
故答案为:(1)强磁体运动快慢;远一点;(2)图象见上图;强磁体速度一定时,电磁感应现象中产生的电压与线圈匝数成正比。
7.(2019?南京)用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。图甲中一束平行光射向凸透镜,光屏上得到一个最小、最亮的光斑(未画出)。
(1)图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像(未画出),则该像是倒立、 放大 的实像。
(2)若在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处,则将光屏移动到 75 cm刻度线处,可以再次看到清晰的像。
(3)若在图乙中烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜的镜片,则将光屏向 右 (选填“左”或“右”,下同)移动才能再次看到清晰的像。
(4)若在图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气,发现光屏上“烛焰尖部”变模糊,则将光屏向 左 移动,“烛焰尖部”又会变清晰。
解:(1)由图知,光斑即焦点处,所以焦距f=60cm﹣50cm=10cm;当蜡烛、凸透镜位于图乙中刻度对应的位置时,物距为50cm﹣35cm=15cm,大于1倍焦距小于2倍焦距,凸透镜能成倒立放大的实像;
(2)在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处,物距为u=55cm﹣35cm=20cm,u=2f,成倒立、等大的实像。像成在二倍焦距的位置,v=75cm﹣55cm=20cm,光屏在75cm的位置,所以光屏向左移动。
(3)凹透镜对光线有发散作用,放在凸透镜前时,使光线发散,像呈现在光屏的后方,像距增大,在光屏上要得到清晰的像,光屏要远离凸透镜,即要将光屏向右移动才能在光屏上成清晰的像;
(4)在图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气,A点气体流速大,流体大的位置压强小,火焰向左移动,物距增大,像距减小,将光屏向左移动,“烛焰尖部”又会变清晰。
故答案为:(1)放大;(2)75;(3)右;(4)左。
8.(2019?盐城)小刚做“测量蜡块密度”的实验。
(1)将天平放在水平桌面上,移动游码至标尺的 零刻线 处,若此时指针的位置如图甲所示,应将平衡螺母向 左 移动,使天平平衡。
(2)将蜡块放在天平 左 盘中,另一盘所加砝码和游码位置如图乙所示时,天平瓶衡,蜡块的质量为 8.4 g。
(3)将蜡块放入盛有50mL水的量筒中,用铁丝将其压入水中,读得量筒的示数为60.0mL,则该蜡块的体
积为 10.0 cm3。
(4)计算得出蜡块的密度为 0.84×103 kg/m3。
解:(1)将天平放在水平台上,并将游码拨到标尺左端零刻度线处,指针向右偏,平衡螺母应该向左调节;
(2)将蜡块放在天平左盘中,乙图中蜡块的质量m=5g+3.4g=8.4g;
(3)蜡块的体积V=60.0ml﹣50.0ml=10.0ml=10.0cm3;
(4)蜡块的密度ρ蜡块===0.84g/cm3=0.84×103kg/m3。
故答案为:(1)零刻线;左;(2)左;8.4;(3)10.0;(4)0.84×103。
9.(2019?连云港)船只停泊在岸边时,常常将缆绳缠绕在码头的立柱上,为什么缆绳要缠绕多圈呢?某校课外兴趣小组展开了研讨,他们猜想:绕绳的圈数越多,绳和立柱间的摩擦力越大,且摩擦力与绕绳的圈数成正比。为了验证猜想,该兴趣小组的同学设计了如下的实验进行探究:
(1)如图甲所示,将弹簧测力计挂在铁架台上,用棉线将重物挂在弹簧测力计下方,测出其重力为7.6N,将数据记录在表格中;
(2)如图乙所示,将铁棒固定在铁架台上,将棉线在铁棒上绕1圈,读出弹簧测力计的示数为2.9N,老师告诉同学们,用重力减去弹簧测力计的示数,就可以算出棉线和铁棒之间的摩擦力,随后同学们算出此时的摩擦力为4.7N;
(3)逐渐增加棉线绕在铁棒上的圈数重复实验,直至弹簧测力计的示数接近于0,并将有关数据记录在表格中;
(4)棉线绕3圈时,弹簧测力计示数如图丙所示,此时示数为 0.5 N,棉线与铁棒之间的摩擦是 静摩擦 (选填“静摩擦”或“滑动摩擦”),该摩擦力的大小为 7.1 N;
(5)分析实验数据,在弹簧测力计的示数接近0之前,关于摩擦力与绳子缠绕圈数之间关系的探究结论是: 绕绳的圈数越多,绳和铁棒间的摩擦力越大,但摩擦力和绕绳的圈数不成正比 。
棉线绕的圈数 弹簧测力计的示数F/N 摩擦力的大小f/N
0 7.6 0
1 2.9 4.7
2 1.1 6.5
3
4 0.2 7.4
5 0.1 7.4
解:(4)①弹簧测力计的一个大格代表1N,一个小格代表0.1N,弹簧测力计示数是0.5N。
②棉线与铁棒之间相对静止,它们之间的摩擦力是静摩擦力。
③因为用重力减去弹簧测力计的示数,就可以算出棉线和铁棒之间的摩擦力,所以摩擦力为:f=7.6N﹣0.5N=7.1N。
(5)一圈时摩擦力是4.7N,二圈时摩擦力是6.5N,三圈时摩擦力是7.1N,四圈时摩擦力是7.4N,五圈时摩擦力是7.4N,可见圈数越多摩擦力越大,摩擦力和圈数的比值不是定值,所以摩擦力和圈数不是成正比的关系。
故答案为:(4)0.5;静摩擦;7.1;(5)绕绳的圈数越多,绳和铁棒间的摩擦力越大,但摩擦力和绕绳的圈数不成正比。
10.(2019?盐城)小明做“探究平面镜成像特点”的实验时,将玻璃板竖直立在水平桌面上,在白纸上画出表示玻璃板前后两表面的位置MM′和NN′。
(1)如图所示,用刻度尺测量玻璃板的厚度,其读数为 0.30 cm。
(2)在玻璃板前放棋子A,观察到棋子在玻璃板中有两个像,一个较亮、另一个较暗,较亮的像是光线经 MM′ (MM′/NN′)面反射形成的。
(3)为验证“像是虚像”的猜想,小明将一张白卡片放在 像 的位置, 直接 (直接/透过玻璃板)观察卡片上有无棋子A的像。
(4)将棋子B(图中未画出)放到玻璃板后,使它与较亮的像重合,并测量棋子A的右端到MM′的距离lA和棋子B的左端到NN′的距离lB,实验数据记录在下表中。
次数 1 2 3 4
lA/cm 5.40 7.15 9.80 12.50
lB/cm 5.20 6.96 9.61 12.32
分析数据可得:像到反射面的距离 小于 (小于/大于)物到反射面的距离。
(5)实验中,像与物到反射面的距离存在差值。小明对此很感兴趣,他想探究影响这一差值大小的因素。请帮小明提出一条有价值且可探究的问题: 像与物到反射面的距离存在差值与玻璃板的厚度有什么关系? 。
解:(1)由图知:1cm之间有10个小格,所以1个小格代表的是0.1cm=1mm,即此剩尺的分度值为1mm;
玻璃板左端与0.00cm刻度线对齐,右端与0..30cm对齐,所以玻璃板的厚度为L=0.30cm﹣0.00cm=0.30cm。
(2)由于像是由光的反射形成的,而玻璃的两面都能反射光,能成两个像,前面的玻璃MM′表面反射的光较多成的像较亮,后面的玻璃NN′表面由于光的反射后,物体反射的光减弱,故成的像较暗。
(3)为验证“像是虚像”的猜想,小明将一张白卡片放在棋子A像的位置,可以直接观察光屏上是否有蜡烛的像,如果有,则为实像,否则,为虚像。
(4)根据上述实验数据可知lB<lA,即像到反射面的距离小于物到反射面的距离;
(5)实验中,像与物到反射面的距离存在差值,原因是玻璃板有一定的厚度,则提出有价值且可探究的问题为:像与物到反射面的距离存在差值与玻璃板的厚度有什么关系?
故答案为:(1)0.30;(2)MM′;(3)像;直接;(4)小于;(5)像与物到反射面的距离存在差值与玻璃板的厚度有什么关系?
11.(2019?扬州)在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
(1)使发光体F和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,最简便的操作是: 使发光体“F”、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度 。
(2)如图所示,发光体F在光屏上成倒立、 缩小 的清晰实像, 照相机 就是这一原理的应用。
(3)接着给凸透镜戴上近视眼镜,发现光屏上的像变模糊了,在不移动发光体F和凸透镜位置的情况下,为使光屏上再次呈清晰的像,应将光屏向 远离 (靠近/远离)凸透镜方向移动。
解:(1)使发光体F和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,最简便的操作是:使发光体“F”、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,
(2)如图所示,物距大于像距,发光体F在光屏上成倒立、缩小的清晰实像,照相机就是这一原理的应用。
(3)近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,当给凸透镜戴上近视眼镜后,由于对光线的发散作用,延迟了光线的会聚,像将远离凸透镜,应将光屏向远离移动;
故答案为:(1)使发光体“F”、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度;(2)缩小;照相机;(3)远离。
12.(2019?扬州)在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中。
(1)如图所示,为测出滑动摩擦力大小,三次实验中均用弹簧测力计沿水平方向 匀速直线 拉动木块A,弹簧测力计的示数F1<F2<F3,图中F3为 2.4 N。
(2)丙图中,若增大弹簧测力计的拉力,此时木块A所受滑动摩擦力 不变 (变大/变小/不变),木块A上面的砝码 受 (受/不受)摩擦力。
(3)比较 甲乙 两幅图,可得出:压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大。
解:(1)在此实验操作中必须让弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块A,这样做的目的是使拉力和摩擦力成为一对平衡力,大小相等,即弹簧测力计的示数就等于摩擦力;
图中弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.4N;
(2)若增大弹簧测力计的拉力,但压力和接触面的粗糙程度不变,此时木块A所受滑动摩擦力不变,此时拉力大于摩擦力,木块A上面的砝码有相对运动或相对运动的趋势,受摩擦力;
(3)要探究压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大,需要控制压力相同,改变接触面的粗糙程度,图甲乙符合题意。
故答案为:(1)匀速直线;2.4;(2)不变;受;(3)甲乙。
13.(2019?盐城)小华做“测量小灯泡的功率”的实验,并探究小灯泡亮度与功率的关系,电源电压为4V,保持不变,小灯泡额定电压为2.5V,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。
(1)图甲所示是小华正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的不妥之处: 开关是闭合的 。
(2)下表是记录与处理实验数据的表格(部分),表中A和B处内容是 灯的功率 和 灯的亮度 。
小灯泡的规格 电压表的示数U/V 电流表的示数I/A A B
U额=2.5V 1.0 0.1 / /
(3)实验中测出在U=2.0V时的功率后,要测量其额定功率,滑动变阻器的滑片应向 右 移动:当电压表的示数达到额定电压时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 0.8 W。
(4)小明认为(2)中表格内数据不是真实的。你 同意 (同意/不同意)小明的观点,写出你判的依据。答: 变阻器连入电路的电阻30Ω大于变阻器的最大电阻 。
解:(1)图甲所示是小华正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路,在器材操作上存在的不妥之处:开关是闭合的;
(2)探究小灯泡亮度与功率的关系,故表中A和B处内容是灯的功率和灯的亮度;
(3)灯在额定电压下正常发光,图中电压选用小量程,示数为2V小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向右移动,当电压表的示数达到额定电压时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.32A,则小灯泡的额定功率为:
P=UI=2.5V×0.32A=0.8W;
(4)由表中数据,根据串联电路的规律和欧姆定律,变阻器连入电路的电阻:
R滑大===30Ω>20Ω,即大于变阻器的最大电阻,所以(2)中表格内数据不是真实的,同意小明的观点。
故答案为:(1)开关是闭合的;(2)灯的功率;灯的亮度;(3)右;0.8;(4)同意;变阻器连入电路的电阻30Ω大于变阻器的最大电阻。
14.(2019?扬州)在“测量小灯泡电功率”的实验中(小灯泡标有“2.5V”字样)。
(1)如图甲所示,正确连接电路后,闭合开关,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,灯泡都不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路故障可能是 灯泡断路 。
(2)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,为了继续完成实验,应将滑片P向 A (A/B)端移动。小明根据实验所测的数据,作出如图丙所示的图象,则小灯泡的额定功率为 0.5 W。
(3)测量结束后,小明应先 断开开关 ,然后拆除 电源 上的导线,再拆除其它导线。
(4)小明对本实验进行了拓展思考,以下探究活动用该实验装置中的器材不能完成的是 D
A.测量小灯泡的电阻
B.探究串联电路电流的特点
C.探究串联电路电压的特点
D.探究电流与电压的关系
解:(1)如图甲所示,正确连接电路后,闭合开关,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,灯泡都不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路故障可能是灯泡断路。
(2)灯在额定电压下正常发光,图中电压选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.2V,小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向A端移动,直到电压表示数为额定电压;
由如图丙所示的图象知,灯在额定电压下的电流为0.2A,则小灯泡的额定功率为:
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
(3)为保护电路,测量结束后,小明应先断开开关,然后拆除电源上的导线,再拆除其它导线;
(4)A.由R=,可测量小灯泡的电阻;
B.将电流分别串联在电路不同处,可探究串联电路电流的特点;
C.分别将电压表串联在用电器两端,可探究电流与电压的关系;
D、探究电流与电压的关系要控制电阻不变,灯的电阻随温度的变化而变化,不可行。
故选D。
故答案为:(1)灯泡断路;(2)A;0.5;(3)断开开关;电源;(4)D。
15.(2019?南京)在科技节活动中,有一项挑战项目:如图所示,A、B、C、D是装满了某一种材料(细盐铁粉、米粉中的一种)的四个不透明的轻质密闭容器要求在不打开容器的前提下,将其中装有相同材料的两个容器挑选出来提供的器材有:
①与密闭容器同样的空容器各一个;
②天平和水按下列步骤在空白处填上适当的内容。
(1)用天平分别测出图中四个密闭容器的质量mA、mB、mC、mD;
(2) 用天平分别测量出四个装满水后容器的质量m′A、m′B、m′C、m′D ;
(3)若满足关系式: = (用测量的物理量表示),则A、C两容器中所装材料相同。
解:轻质密闭容器,即质量可不计,用天平分别测量出四个装满水后容器的质量m′A、m′B、m′C、m′D
即与四个容器容积相同的水的质量,根据密度是物质的一种特性和密度公式的变形公式m=ρV,若满足=,则A、C两容器中所装材料相同。
故答案为:(2)用天平分别测量出四个装满水后容器的质量m′A、m′B、m′C、m′D;
(3)=。
16.(2019?南京)用橡皮做以下几个小实验。
(1)用刻度尺测量图中橡皮的长度为 3.60 cm。
(2)手用力压住橡皮,更易擦去写错的字应用的物理知识是 压力 越大, 摩擦力 越大。
(3)用细线吊住橡皮,将一本《物理》课本 垂直 放在课桌面上,若发现 细线与书边平行(重合) 现象,则可以判断课桌面是水平的。
解:(1)由图知:1cm之间有10个小格,所以1个小格代表的是0.1cm=1mm,即此刻度尺的分度值为1mm;橡皮左端与1.00cm对齐,右端与4.60cm对齐,所以橡皮的长度为L=4.60cm﹣1.00cm=3.60cm;
(2)用力压住橡皮,擦去写错的字,是在接触面粗糙程度相同时,增大压力来增大摩擦力;
(3)根据重垂线的原理,用细线吊住橡皮,将一本《物理》课本垂直放在课桌面上,若发现细线与书边平行(重合),说明课桌面是水平的。
故答案为:(1)3.60;(2)压力;摩擦力;(3)垂直;细线与书边平行(重合)。
17.(2019?泰州)在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中:
(1)如图甲,小明将一束激光射至P点,形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,水槽底部光斑的位置将 向左移动 (向左移动/向右移动/不动),这说明光从空气斜射入水中时,传播方向 会 (会/不会)发生偏折。实验中光在空气中的传播路径并不清晰,为解决此问题,他在水面上方喷了一些 烟雾 。
(2)如图乙,小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”,他使用可折转的光屏,是为了研究折射光线、入射光线和法线是否 在同一平面内 。如图丙,他将光沿着AO方向射向水面上的O点,光在水中沿着OB方向射出,调整激光笔使入射光逐步偏向法线,折射光也逐步偏向法线,说明光从空气斜射入水中时,入射角减小,折射角随之 减小 (增大/减小/不变)。当光沿着NO方向射入时会沿ON′方向射出,此时折射角为 0 度。
解:(1)①光从空气斜射入水或其它透明介质时,折射角小于入射角;小明将一束激光射至P点,形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,光线在水面处发生折射,水槽底部光斑的位置将向左移动,说明光从空气斜射入水中时,传播方向会发生改变。
②实验中光在空气中的传播路径并不清晰,为解决此问题,他可以在水面上方喷一些烟雾。
(2)①小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”,他使用可折转的光屏,是为了研究折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
②入射光线和法线的夹角是入射角,折射光线和法线夹角是折射角,入射光线靠拢法线,说明入射角减小,折射光线靠拢法线,说明折射角也减小。
③当光沿着NO方向射入时会沿ON′方向射出,此时光线垂直入射不改变传播方向,则此时入射角和折射角都等于0度。
故答案为:(1)向左移动;会;烟雾;(2)在同一平面内;减小;0。
18.(2019?泰州)小明用2mL的注射器、量程为0~10N的弹簧测力计和刻度尺粗略测量大气压的值,本实验的原理是二力平衡和p= 。
步骤一:把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔。
步骤二:如图所示安装好器材,水平向右缓慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞 刚被拉动 时,记下弹簧测力计的示数为5.2N。
步骤三:用刻度尺测出注射器 有刻度部分的 长度为4.00cm
步骤四:算出大气压强值为 1.04×105 Pa。
同组的小华分析了影响实验结果的可能因素后,对实验进行了如下改进:
①将步骤一改为:先将注射器内抽满水,再竖直向上推动活塞至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,这样便于 排空注射器内的空气 。
②取下橡皮帽,重复步骤二的操作,读得弹簧测力计的示数为0.3N由此可知,此时活塞所受到的 摩擦力 (摩擦力/大气压力)为0.3N。
小华根据改进后测得的数据,重新计算大气压的值。
解:本实验的原理是二力平衡和p=;
由于注射器活塞颈部,用绳与弹簧测力计的挂钩相连,应水平向右慢慢拉动注射器筒,这样相当于水平向右拉动弹簧测力计的挂钩;当注射器中的活塞开始运动时,说明此时拉力等于大气对活塞的压力。故记下的弹簧测力计示数,就是大气对活塞的压力F=5.2N;
注射器全部刻度的长度为L=4.00cm,有刻度部分的容积为V=2ml,注射器活塞的横截面积为S=,
此时大气压的数值p====1.04×105Pa;
①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体,产生的力会和外部大气压力抵消一部分,这样使得弹簧测力计受到的拉力减小,在面积不变的情况下,测得的大气压会偏小;先让注射器吸入少量水,然后将活塞推至注射器底端,使水充满在注射器小孔中,这样可排尽注射器小孔中残余气体,减小实验过程中的测量的误差;
②如果活塞与注射器内壁间存在摩擦力,注射器在拉力F作用下平衡时,拉力F大于大气对活塞的压力,从而使测量值偏大。所以小华取下橡皮帽,重复步骤二的操作,读得弹簧测力计的示数为0.3N,此时活塞所受到的摩擦力为0.3N。
故答案为:;刚被拉动;有刻度部分的;1.04×105Pa;①排空注射器内的空气;②摩擦力。
19.(2019?南京)如图所示为一拉杆旅行箱的示意图将其视为杠杆,O为支点,B为重心,BC为竖直方向,A为拉杆端点已知箱重为250N,OA为120cm,OC为24cm。
(1)图中在A点沿图示方向施加动力F,箱子静止则动力F的力臂为 60 cm,大小为 100 N。
(2)使拉杆箱在图示位置静止的最小动力为 50 N。
(3)生活中,常把箱内较重物品靠近O点摆放,这样使拉杆箱在图示位置静止的最小动力将 变小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
解:(1)如图,延长F画出力的作用线AM,然后过支点作力的作用线的垂线段ON,则F的力臂就是ON,
在Rt△ANO中,∠NAO=30°,
所以ON=AO=×120cm=60cm;
B为重心,BC为竖直方向,则图中OC为阻力臂,
由杠杆平衡条件可得:F×ON=G×OC,
即F×60cm=250N×24cm,
解得F=100N。
(2)F如红色方向时,动力臂最长为OA,动力最小,
由杠杆平衡条件可得:F'×OA=G×OC,
即F'×120cm=250N×24cm,
解得F'=50N;
(3)常把箱内较重物品靠近O点摆放,这样阻力臂减小,阻力不变,动力臂不变,根据杠杆平衡条件可以判断,最小动力将变小。
故答案为:(1)60;100;(2)50;(3)变小。
20.(2019?宿迁)实验空常用蜡烛完成以图光学实验:
(1)图甲为小孔成像示意图,该现象可以用 光的直线传播 来解释。
(2)图乙为探究平面镜成像特点的实验装置,若蜡烛A到玻璃板距离为10cm,则蜡烛的像B与蜡烛A之间的距离为 20 cm;若在像和玻璃板之间放置一个不透明的挡板,从蜡烛A一侧观察玻璃板, 能 (填“能”或“不能”)看到蜡烛所成的像。
(3)图丙为探究凸透镜成像规律的实验装置。当蜡烛、凸透镜和光屏处于图示位置时,可在光屏上得到清晰的像。保持凸透镜位置不变,将蜡烛向右移动到35cm刻度线处,此时可将光屏向 右 (选填“左”或“右”)移动适当距离能再次得到清晰的倒立、 放大 的实像;若不移动光屏,可在烛焰和透镜之间放置一个适当的 凸 透镜(选填“凸”或“凹”)也能在光屏上得到一个清晰的像。
解:(1)图甲为小孔成像示意图,该现象可以用光的直线传播来解释;
(2)图乙为探究平面镜成像特点的实验装置,若蜡烛A到玻璃板距离为10m,根据平面镜物像到平面镜的距离相等,蜡烛A的像到玻璃板的距离也是10cm,则蜡烛的像B与蜡烛A之间的距离为10cm+10cm=20cm;
平面镜所成的像是虚像,虚像是不能成在光屏上的,故用不透明的挡板在玻璃板后面挡住蜡烛B,在蜡烛A一侧观察,玻璃板后将仍能观察到蜡烛A的像。
(3)蜡烛到凸透镜的距离为20cm时,光屏上呈现一个倒立等大的像,则2f=20cm,所以f=10cm;
因焦距为10cm,当蜡烛位于35cm刻度线处,物距为50cm﹣35cm=15cm,大于一倍焦距小于二倍焦距,可以在光屏上得到一个清晰的倒立、放大的实像;
使烛焰将蜡烛和光屏互换位置,根据光路可逆,此时物距在一倍焦距与二倍焦距之间,像距大于二倍焦距,故此时可将光屏向右移动适当距离能再次得到清晰的倒立、放大实像;
不移动光屏,可在烛焰和透镜之间放置一个适当的凸透镜,提前会聚,也能在光屏上得到一个清晰的像,故应放置一个凸透镜;
故答案为:(1)光的直线传播;(2)20;能;(3)右;放大;凸。
21.(2019?泰州)小华在“探究电流与电阻关系”的实验中:
(1)按要求将实物图连接完整(要求:滑片P向右滑时变阻器接入电路的电阻变大)。
(2)在连接电路的过程中,开关必须处于 断开 (闭合/断开)状态,滑动变阻器的滑片P应放在最 右 (左/右)端。
(3)小华用三只阻值分别为15Ω、10Ω和5Ω的电阻探究“电流与电阻关系”的过程中,将15Ω电阻换成10Ω时,应将滑片向 左 (左/右)移动,其目的是 控制电阻的电压不变 。
解:(1)要求滑片P向右滑时变阻器接入电路的电阻变大,故变阻器左下接线柱连入电路中,如下所示:
(2)在连接电路的过程中,开关必须处于断开状态,滑动变阻器的滑片P应放在阻值最大处,即最右端。
(3)根据串联分压原理可知,将定值电阻由15Ω改接成10Ω的电阻,电阻减小,其分得的电压减小;
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应减小滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,控制电阻的电压不变。
故答案为:(1)如上;(2)断开;右;(3)左;控制电阻的电压不变。
22.(2019?宿迁)如图是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置。
(1)三次实验中,每次都用弹簧测力计沿水平方向拉着木板做 匀速直线 运动。
(2)比较 甲乙 两次实验,可以探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
(3)根据乙、丙两次实验的探究结论,请说出一条你在生活中应用的例子: 自行车刹车时,要用力捏紧车闸 。
解:(1)只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡,拉力大小才等于摩擦力的大小;
(2)探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系要控制压力大小相同,故比较甲乙两次实验,可以探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
(3)根据乙、丙两次实验中,接触面粗糙程度相同,丙中压力大,滑动摩擦力也大,即通过增大压力可增大滑动摩擦力;在生活中应用的例子:自行车刹车时,要用力捏紧车闸。
故答案为:(1)匀速直线;(2)甲乙;(3)自行车刹车时,要用力捏紧车闸。
23.(2019?宿迁)图甲为测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率的实验电路,电源电压恒为3V不变。
(1)请用笔划线代替导线,将图甲中的实物图连接完整。
(2)闭合开关前,滑片应移到滑动变阻器的最 左 端(选填“左”或“右”)。
(3)正确连接好电路,闭合开关,发现灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数;移动滑片,发现除了电流表示数改变外,其余均无变化。经检查,电压表完好,则故障可能是小灯泡 短路 (选填“短路”或“断路”)。
(4)排除故障后,移动滑片,实验小组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图象,由图象可计算出小灯泡的额定功率为 0.75 W。
(5)实验过程中,当电压表示数为1V时,滑动变阻器连入电路的阻值为 10 Ω。
解:(1)灯的额定电压为2.5V,故电压表选用小量程与灯并联,变阻器按一上一下接入电路中,如下所示:
(2)闭合开关前,滑片应移到滑动变阻器的阻值最大处,即最左端;
(3)正确连接好电路,闭合开关,发电流表有示数,则电路为通路,灯泡不亮,电压表无示数,因电压表完好,故障可能是小灯泡短路;
(4)根据绘制成的图乙所示的I﹣U图象,灯在额定电压下的电流为0.3A,由小灯泡的额定功率为:
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(5)实验过程中,当电压表示数为1V时,电流为0.2A,根据串联电路的规律及欧姆定律,滑动变阻器连入电路的阻值为:
R滑===10Ω。
故答案为:(1)如上;(2)左;(3)短路;(4)0.75;(5)10。
24.(2019?南京)有两只阻值未知的定值电阻R1、R2。
(1)图甲是用伏安法测R1阻值的实物电路,电源电压恒为3V,滑动变阻器最大阻值为10Ω。
①甲图中有一根导线连接错误,请在该导线上画“×”并在图上改正(所画的导线用实线且不能交叉)。
②改正电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,两电表均无示数,其原因可能是 A (填字母)。
A.滑动变阻器断路 B.R1断路 C.R1短路
③故障排除后,正确操作实验器材,移动滑片,当电压表示数为1.2V时,电流表示数如图乙所示,则待测电阻R1= 4 Ω。
④现有以下三组数据,分析可知,不可能通过以上实验获得的数据有 1、3 (填序号)。
实验序号 U/V I/A R1/Ω
1 0.8 0.2
2 1.6 0.4
3 1.9 0.475
(2)图丙是能巧测R2阻值的实验电路图。图中R为电阻箱,R0为定值电阻(阻值未知)。要求仅利用电阻箱读数表达R2的阻值请在空白处填上适当内容。
①将开关接a,调节电阻箱和滑动变阻器滑片P至适当位置,记下 电流表的示数I和电阻箱的阻值RA ;
②将开关接b,调节 电阻箱 ,保持 电流表示数I 不变,记下 电阻箱R的阻值RB ;
③则R2= RA﹣RB 。
解:(1)①电阻与变阻器并联,电压表串联在电路是错误的,电阻与电流串联,电压表与电阻并联,如下所示:
②A.若滑动变阻器断路,整个电路断路,两表都没有示数,符合题意;
B.若R1断路,电压表串联在电路中测电源电压,有示数,不符合题意;
C.若R1短路,电流表有示数,不符合题意;
故选A;
③故障排除后,正确操作实验器材,移动滑片,当电压表示数为1.2V时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.3A,由欧姆定律,则待测电阻:
R1===4Ω;
④根据电阻的串联和欧姆定律,电路的最小电流为:
I小==≈0.21A>0.2A,
电流表分度值为0.02A,故不能得到0.475A,
即不可能通过以上实验获得的数据有1、3;
(2)①将开关接a,调节电阻箱和滑动变阻器滑片P至适当位置,记下电流表的示数I和电阻箱的阻值RA
;
②将开关接b,调节电阻箱,保持电流表示数I不变,记下电阻箱R的阻值RB;
③根据等效替代法,则RA=R2+RB,
故R2=RA﹣RB。
故答案为:(1)①如上所示;
②A;③4;④1、3;
(2)①电流表的示数I和电阻箱的阻值RA
②电阻箱;电流表示数I;电阻箱R的阻值RB;
③RA﹣RB。
25.(2019?宿迁)以下为“探究杠杆平衡条件”实验:
(1)如图甲,把杠杆放在支架上并置于水平桌面,静止时发现杠杆左低右高,为了使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向 右 调节。
(2)如图乙,在已经调节好的杠杆左A处挂4个钩码,要使杠杆仍在水平位置平衡,应在杠杆右边离支点4格的B处挂 2 个相同的砝码。
(3)如图丙,在杠杆左边离支点4格的C处,用弹簧测力计与水平方向成30°角斜向上拉,也可使杠杆在水平位置平衡,则弹簧测力计示数为 2 N(每个钩码重0.5N)。
解:(1)把杠杆放在支架上并置于水平桌面后,发现杠杆左低右高,为了使杠杆在水平位置平衡,应将右端平衡螺母向右调节;
(2)设杠杆的一个小格为L,一个钩码的重为G,
乙图,设在B处悬挂钩码的个数为n,由杠杆平衡条件得:4G×2L=nG×4L,
解得:n=2,
即应在杠杆右边B处挂2个钩码;
26.(2019?泰州)如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置,小华用两个相同的容器(图中用虚线框表示)分别装入质量相等的A、B两种液体,用相同的装置加热:
(1)以从实验效果考虑,本实验选择 易拉罐 (烧杯/易拉罐)作为盛放液体的容器较好,实验中使用玻璃棒的目的是 使液体受热均匀 。
(2)两种液体吸收热量的多少可通过 加热时间 (液体升高的温度/加热时间)比较。
(3)根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示,分析图象可知:质量相等的A和B两种液体,在升高相同温度时, A (A/B)吸收的热量较多;质量相等的A和B两种液体,在吸收相同热量时, B (A/B)升温较高。
(4)冬天,小华想自制一个暖手袋,若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质,则应选择 A (A/B)
解:(1)因金属导热性能好,故以从实验效果考虑,本实验选择易拉罐作为盛放液体的容器较好,实验中使用玻璃棒的目的是使液体受热均匀。
(2)根据转换法,两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较。
(3)根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示可知:质量相等的A和B两种液体,在升高相同温度时,A加热时间长,故A吸收的热量较多;
质量相等的A和B两种液体,在吸收相同热量时,即加热时间相同,B升温较高;
(4)因质量相等的A和B两种液体,在升高相同温度时,A吸热多,A的吸热能力,比热容大,根据Q=cm△t,质量相同的AB液体降低相同的温度,A放热多效果好;故从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质,则应选择A。
故答案为:(1)易拉罐;使液体受热均匀;(2)加热时间;(3)A、B;(4)A。
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浙教版中考科学真题专项集训18-物理-实验探究题(2)-重点突破
1.(2019?淮安)小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验前调节平衡蜾母使杠杆在水平位置平衡,目的之一是方便测量 ;
(2)如图甲所示。在杠杆左边A处挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,在杠杆B处挂 个钩码(实验中所用的钩码均相同);
(3)小明又用弹簧测力计。在C处竖直向上拉。如图乙所示。当弹簧测力计逐渐向右倾时,使杠杆仍然在水平位置平衡。则弹簧测力计的示数将逐渐 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
2.(2019?南京)用图甲所示的实验装置做“观察水的沸腾”实验。
(1)按规范要求,调节铁圈2的高度时, (选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯。
(2)当水温升到92℃时,每隔0.5min记录一次温度计的示数,部分数据记录如下表。分析数据可知:水的沸点是 ℃。
时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 …
水的温度/℃ 92 93 94 95 96 97 98 98 98 98 …
(3)在其他条件不变的情况下,仅将水的质量减少,重复(2)的实验步骤,在图乙中大致画出“温度一时间”的关系图象。
3.(2019?无锡)小明和小红做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)利用太阳光测量凸透镜的焦距时,小明将一把木质刻度尺的一端支于水平地面上,观察尺在地面上形成的影子,不断调节刻度尺,使其在地面上的影子 ,这时尺的方向就与太阳光的方向平行。小明保持尺不动,小红将光屏A和凸透镜L按照图甲所示的方式均垂直于刻度尺摆放,光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。则该凸透镜的焦距为 cm。
(2)将此凸透镜、点燃的蜡烛、光屏置于光具座上如图乙所示的位置时,光屏上呈现烛焰的倒立、 的实像;保持图乙中蜡烛和光屏的位置不变,将凸透镜移到光具座上 cm刻度线处,光屏上能再次呈现烛焰清晰的像。
4.(2019?连云港)某实验小组利用如图所示电路探究“导体中电流和电压的关系”,提供的实验器材有:电源(6V)、电流表、电压表定值电阻(10Ω)、滑动变阻器(40Ω 0.5A)、开关和导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图中实物电路连接完整;
(2)闭合开关前,应该将滑片P置于 端(选填“A”或“B);
(3)小明同学进行了正确的实验操作,某次电流表的示数为0.2A,此时定值电阻消耗的功率为 W,变阻器接入电路的阻值为 Ω。
(4)同组的小红同学想要探究“导体中电流和电阻的关系”,她又找来了两个阻值分别为5Ω和20Ω的电阻,用图示电路,为完成三次实验,则定值电阻两端电压的最小预设值是 V。
5.(2019?南京)在综合实践活动中,科技小组设计了一个由压敏电阻控制的报警电路如图所示,电源电压恒为18V,电阻箱最大阻值为999.9Ω.报警器(电阻不计)通过的电流达到或超过10mA会报警,超过20mA会损坏。压敏电阻Rx在压力不超过800N的前提下,其阻值随压力F的变化规律如下表所示。
压力F/N 0 50 100 150 200 250 300 …
电阻Rx/Ω 580 560 540 520 500 480 460 …
(1)为不损坏元件,报警电路允许消耗的最大功率是多少?
(2)在压敏电阻Rx所受压力不超过800N的前提下,报警电路所选滑动变阻器的最大阻值不得小于多少?
(3)现要求压敏电阻受到的压力达到或超过200N时,电路报警按照下列步骤调试此报警电路:
①电路接通前,滑动变阻器滑片P置于b端;根据实验要求,应将电阻箱调到一定的阻值,这一阻值为 Ω;
②将开关向 端(填数字)闭合,调节 ,直至 ;
③保持 ,将开关向另一端闭合,报警电路即可正常使用。
(4)对(3)中已调试好的报警电路,现要求压敏电阻受到的压力达到或超过700N时,电路报警,若电源电压可调,其它条件不变,则将电源电压调为 V即可。
6.(2019?连云港)小明学习了《电磁感应 发电机》一节内容后,他查阅了有关资料,知道在电磁感应现象中闭合电路之所以能产生电流,是因为在电路中产生了电压,为了研究这个电压,他买了一套如图甲所示的装置。图中有机玻璃管长度为1.5m,当圆柱形强磁体(直径略小于有机玻璃管内径)从有机玻璃管中下落穿过线圈时,与线圈相连的电压显示器可以显示此时的电压大小。小明想利用此装置探究电磁感应现象中产生的电压大小与线圈匝数及强磁体运动快慢的关系。他进行了如下实验(忽略强磁体下落过程中所受阻力的影响):
(1)小明将三个匝数相同的线圈和电压显示器的组件固定在有机玻璃管A、B、C处,如图乙所示。他想探究的是电压与 之间的关系。为了使实验效果对比明显,三个线圈之间的距离应该 (选填“近一些”或“远一点”);
(2)小明分三次在距管口90cm处分别固定匝数为300匝、600匝、900匝的三个线圈和电压显示器的组件,每次都是从管口处由静止开始释放强磁体,记录的实验数据如下表:
线圈匝数N 实验次数 电压显示器示数U/N 电压测量值U/V
300 1 2.62 2.51
2 2.50
3 2.41
600 1 5.03 5.00
2 4.84
3 5.14
900 1 7.68 7.50
2 7.38
3 7.45
请根据上表电压测量值和对应的线圈匝数在图丙坐标纸上描点作图,分析图象可知: 。
7.(2019?南京)用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。图甲中一束平行光射向凸透镜,光屏上得到一个最小、最亮的光斑(未画出)。
(1)图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像(未画出),则该像是倒立、 的实像。
(2)若在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处,则将光屏移动到 cm刻度线处,可以再次看到清晰的像。
(3)若在图乙中烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜的镜片,则将光屏向 (选填“左”或“右”,下同)移动才能再次看到清晰的像。
(4)若在图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气,发现光屏上“烛焰尖部”变模糊,则将光屏向 移动,“烛焰尖部”又会变清晰。
8.(2019?盐城)小刚做“测量蜡块密度”的实验。
(1)将天平放在水平桌面上,移动游码至标尺的 处,若此时指针的位置如图甲所示,应将平衡螺母向 移动,使天平平衡。
(2)将蜡块放在天平 盘中,另一盘所加砝码和游码位置如图乙所示时,天平瓶衡,蜡块的质量为 g。
(3)将蜡块放入盛有50mL水的量筒中,用铁丝将其压入水中,读得量筒的示数为60.0mL,则该蜡块的体
积为 cm3。
(4)计算得出蜡块的密度为 kg/m3。
9.(2019?连云港)船只停泊在岸边时,常常将缆绳缠绕在码头的立柱上,为什么缆绳要缠绕多圈呢?某校课外兴趣小组展开了研讨,他们猜想:绕绳的圈数越多,绳和立柱间的摩擦力越大,且摩擦力与绕绳的圈数成正比。为了验证猜想,该兴趣小组的同学设计了如下的实验进行探究:
(1)如图甲所示,将弹簧测力计挂在铁架台上,用棉线将重物挂在弹簧测力计下方,测出其重力为7.6N,将数据记录在表格中;
(2)如图乙所示,将铁棒固定在铁架台上,将棉线在铁棒上绕1圈,读出弹簧测力计的示数为2.9N,老师告诉同学们,用重力减去弹簧测力计的示数,就可以算出棉线和铁棒之间的摩擦力,随后同学们算出此时的摩擦力为4.7N;
(3)逐渐增加棉线绕在铁棒上的圈数重复实验,直至弹簧测力计的示数接近于0,并将有关数据记录在表格中;
(4)棉线绕3圈时,弹簧测力计示数如图丙所示,此时示数为 N,棉线与铁棒之间的摩擦是 (选填“静摩擦”或“滑动摩擦”),该摩擦力的大小为 N;
(5)分析实验数据,在弹簧测力计的示数接近0之前,关于摩擦力与绳子缠绕圈数之间关系的探究结论是: 。
棉线绕的圈数 弹簧测力计的示数F/N 摩擦力的大小f/N
0 7.6 0
1 2.9 4.7
2 1.1 6.5
3
4 0.2 7.4
5 0.1 7.4
10.(2019?盐城)小明做“探究平面镜成像特点”的实验时,将玻璃板竖直立在水平桌面上,在白纸上画出表示玻璃板前后两表面的位置MM′和NN′。
(1)如图所示,用刻度尺测量玻璃板的厚度,其读数为 cm。
(2)在玻璃板前放棋子A,观察到棋子在玻璃板中有两个像,一个较亮、另一个较暗,较亮的像是光线经 (MM′/NN′)面反射形成的。
(3)为验证“像是虚像”的猜想,小明将一张白卡片放在 的位置, (直接/透过玻璃板)观察卡片上有无棋子A的像。
(4)将棋子B(图中未画出)放到玻璃板后,使它与较亮的像重合,并测量棋子A的右端到MM′的距离lA和棋子B的左端到NN′的距离lB,实验数据记录在下表中。
次数 1 2 3 4
lA/cm 5.40 7.15 9.80 12.50
lB/cm 5.20 6.96 9.61 12.32
分析数据可得:像到反射面的距离 (小于/大于)物到反射面的距离。
(5)实验中,像与物到反射面的距离存在差值。小明对此很感兴趣,他想探究影响这一差值大小的因素。请帮小明提出一条有价值且可探究的问题: 。
11.(2019?扬州)在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
(1)使发光体F和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,最简便的操作是: 。
(2)如图所示,发光体F在光屏上成倒立、 的清晰实像, 就是这一原理的应用。
(3)接着给凸透镜戴上近视眼镜,发现光屏上的像变模糊了,在不移动发光体F和凸透镜位置的情况下,为使光屏上再次呈清晰的像,应将光屏向 (靠近/远离)凸透镜方向移动。
12.(2019?扬州)在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中。
(1)如图所示,为测出滑动摩擦力大小,三次实验中均用弹簧测力计沿水平方向 拉动木块A,弹簧测力计的示数F1<F2<F3,图中F3为 N。
(2)丙图中,若增大弹簧测力计的拉力,此时木块A所受滑动摩擦力 (变大/变小/不变),木块A上面的砝码 (受/不受)摩擦力。
(3)比较 两幅图,可得出:压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大。
13.(2019?盐城)小华做“测量小灯泡的功率”的实验,并探究小灯泡亮度与功率的关系,电源电压为4V,保持不变,小灯泡额定电压为2.5V,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。
(1)图甲所示是小华正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的不妥之处: 。
(2)下表是记录与处理实验数据的表格(部分),表中A和B处内容是 和 。
小灯泡的规格 电压表的示数U/V 电流表的示数I/A A B
U额=2.5V 1.0 0.1 / /
(3)实验中测出在U=2.0V时的功率后,要测量其额定功率,滑动变阻器的滑片应向 移动:当电压表的示数达到额定电压时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W。
(4)小明认为(2)中表格内数据不是真实的。你 (同意/不同意)小明的观点,写出你判的依据。答: 。
14.(2019?扬州)在“测量小灯泡电功率”的实验中(小灯泡标有“2.5V”字样)。
(1)如图甲所示,正确连接电路后,闭合开关,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,灯泡都不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路故障可能是 。
(2)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,为了继续完成实验,应将滑片P向 (A/B)端移动。小明根据实验所测的数据,作出如图丙所示的图象,则小灯泡的额定功率为 W。
(3)测量结束后,小明应先 ,然后拆除 上的导线,再拆除其它导线。
(4)小明对本实验进行了拓展思考,以下探究活动用该实验装置中的器材不能完成的是
A.测量小灯泡的电阻
B.探究串联电路电流的特点
C.探究串联电路电压的特点
D.探究电流与电压的关系
15.(2019?南京)在科技节活动中,有一项挑战项目:如图所示,A、B、C、D是装满了某一种材料(细盐铁粉、米粉中的一种)的四个不透明的轻质密闭容器要求在不打开容器的前提下,将其中装有相同材料的两个容器挑选出来提供的器材有:
①与密闭容器同样的空容器各一个;
②天平和水按下列步骤在空白处填上适当的内容。
(1)用天平分别测出图中四个密闭容器的质量mA、mB、mC、mD;
(2) ;
(3)若满足关系式: (用测量的物理量表示),则A、C两容器中所装材料相同。
16.(2019?南京)用橡皮做以下几个小实验。
(1)用刻度尺测量图中橡皮的长度为 cm。
(2)手用力压住橡皮,更易擦去写错的字应用的物理知识是 越大, 越大。
(3)用细线吊住橡皮,将一本《物理》课本 放在课桌面上,若发现 现象,则可以判断课桌面是水平的。
17.(2019?泰州)在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中:
(1)如图甲,小明将一束激光射至P点,形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,水槽底部光斑的位置将 (向左移动/向右移动/不动),这说明光从空气斜射入水中时,传播方向 (会/不会)发生偏折。实验中光在空气中的传播路径并不清晰,为解决此问题,他在水面上方喷了一些 。
(2)如图乙,小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”,他使用可折转的光屏,是为了研究折射光线、入射光线和法线是否 。如图丙,他将光沿着AO方向射向水面上的O点,光在水中沿着OB方向射出,调整激光笔使入射光逐步偏向法线,折射光也逐步偏向法线,说明光从空气斜射入水中时,入射角减小,折射角随之 (增大/减小/不变)。当光沿着NO方向射入时会沿ON′方向射出,此时折射角为 度。
18.(2019?泰州)小明用2mL的注射器、量程为0~10N的弹簧测力计和刻度尺粗略测量大气压的值,本实验的原理是二力平衡和p= 。
步骤一:把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔。
步骤二:如图所示安装好器材,水平向右缓慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞 时,记下弹簧测力计的示数为5.2N。
步骤三:用刻度尺测出注射器 长度为4.00cm
步骤四:算出大气压强值为 Pa。
同组的小华分析了影响实验结果的可能因素后,对实验进行了如下改进:
①将步骤一改为:先将注射器内抽满水,再竖直向上推动活塞至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,这样便于 。
②取下橡皮帽,重复步骤二的操作,读得弹簧测力计的示数为0.3N由此可知,此时活塞所受到的 (摩擦力/大气压力)为0.3N。
小华根据改进后测得的数据,重新计算大气压的值。
19.(2019?南京)如图所示为一拉杆旅行箱的示意图将其视为杠杆,O为支点,B为重心,BC为竖直方向,A为拉杆端点已知箱重为250N,OA为120cm,OC为24cm。
(1)图中在A点沿图示方向施加动力F,箱子静止则动力F的力臂为 cm,大小为 N。
(2)使拉杆箱在图示位置静止的最小动力为 N。
(3)生活中,常把箱内较重物品靠近O点摆放,这样使拉杆箱在图示位置静止的最小动力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
20.(2019?宿迁)实验空常用蜡烛完成以图光学实验:
(1)图甲为小孔成像示意图,该现象可以用 来解释。
(2)图乙为探究平面镜成像特点的实验装置,若蜡烛A到玻璃板距离为10cm,则蜡烛的像B与蜡烛A之间的距离为 cm;若在像和玻璃板之间放置一个不透明的挡板,从蜡烛A一侧观察玻璃板, (填“能”或“不能”)看到蜡烛所成的像。
(3)图丙为探究凸透镜成像规律的实验装置。当蜡烛、凸透镜和光屏处于图示位置时,可在光屏上得到清晰的像。保持凸透镜位置不变,将蜡烛向右移动到35cm刻度线处,此时可将光屏向 (选填“左”或“右”)移动适当距离能再次得到清晰的倒立、 的实像;若不移动光屏,可在烛焰和透镜之间放置一个适当的 透镜(选填“凸”或“凹”)也能在光屏上得到一个清晰的像。
21.(2019?泰州)小华在“探究电流与电阻关系”的实验中:
(1)按要求将实物图连接完整(要求:滑片P向右滑时变阻器接入电路的电阻变大)。
(2)在连接电路的过程中,开关必须处于 (闭合/断开)状态,滑动变阻器的滑片P应放在最 (左/右)端。
(3)小华用三只阻值分别为15Ω、10Ω和5Ω的电阻探究“电流与电阻关系”的过程中,将15Ω电阻换成10Ω时,应将滑片向 (左/右)移动,其目的是 。
22.(2019?宿迁)如图是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置。
(1)三次实验中,每次都用弹簧测力计沿水平方向拉着木板做 运动。
(2)比较 两次实验,可以探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
(3)根据乙、丙两次实验的探究结论,请说出一条你在生活中应用的例子: 。
23.(2019?宿迁)图甲为测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率的实验电路,电源电压恒为3V不变。
(1)请用笔划线代替导线,将图甲中的实物图连接完整。
(2)闭合开关前,滑片应移到滑动变阻器的最 端(选填“左”或“右”)。
(3)正确连接好电路,闭合开关,发现灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数;移动滑片,发现除了电流表示数改变外,其余均无变化。经检查,电压表完好,则故障可能是小灯泡 (选填“短路”或“断路”)。
(4)排除故障后,移动滑片,实验小组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图象,由图象可计算出小灯泡的额定功率为 W。
(5)实验过程中,当电压表示数为1V时,滑动变阻器连入电路的阻值为 Ω。
24.(2019?南京)有两只阻值未知的定值电阻R1、R2。
(1)图甲是用伏安法测R1阻值的实物电路,电源电压恒为3V,滑动变阻器最大阻值为10Ω。
①甲图中有一根导线连接错误,请在该导线上画“×”并在图上改正(所画的导线用实线且不能交叉)。
②改正电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,两电表均无示数,其原因可能是 (填字母)。
A.滑动变阻器断路 B.R1断路 C.R1短路
③故障排除后,正确操作实验器材,移动滑片,当电压表示数为1.2V时,电流表示数如图乙所示,则待测电阻R1= Ω。
④现有以下三组数据,分析可知,不可能通过以上实验获得的数据有 (填序号)。
实验序号 U/V I/A R1/Ω
1 0.8 0.2
2 1.6 0.4
3 1.9 0.475
(2)图丙是能巧测R2阻值的实验电路图。图中R为电阻箱,R0为定值电阻(阻值未知)。要求仅利用电阻箱读数表达R2的阻值请在空白处填上适当内容。
①将开关接a,调节电阻箱和滑动变阻器滑片P至适当位置,记下 ;
②将开关接b,调节 ,保持 不变,记下 ;
③则R2= 。
25.(2019?宿迁)以下为“探究杠杆平衡条件”实验:
(1)如图甲,把杠杆放在支架上并置于水平桌面,静止时发现杠杆左低右高,为了使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向 调节。
(2)如图乙,在已经调节好的杠杆左A处挂4个钩码,要使杠杆仍在水平位置平衡,应在杠杆右边离支点4格的B处挂 个相同的砝码。
(3)如图丙,在杠杆左边离支点4格的C处,用弹簧测力计与水平方向成30°角斜向上拉,也可使杠杆在水平位置平衡,则弹簧测力计示数为 N(每个钩码重0.5N)。
26.(2019?泰州)如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置,小华用两个相同的容器(图中用虚线框表示)分别装入质量相等的A、B两种液体,用相同的装置加热:
(1)以从实验效果考虑,本实验选择 (烧杯/易拉罐)作为盛放液体的容器较好,实验中使用玻璃棒的目的是 。
(2)两种液体吸收热量的多少可通过 (液体升高的温度/加热时间)比较。
(3)根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示,分析图象可知:质量相等的A和B两种液体,在升高相同温度时, (A/B)吸收的热量较多;质量相等的A和B两种液体,在吸收相同热量时, (A/B)升温较高。
(4)冬天,小华想自制一个暖手袋,若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质,
则应选择 (A/B)
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