2025年中考物理考前冲刺复习:30道实验探究 押题练习题(含解析)

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2025年中考物理考前冲刺复习:30道实验探究 押题练习题(含解析)

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2025年中考物理考前冲刺复习:30道实验探究 押题练习题
一、实验题
1.测量小土豆的密度,小明的实验操作如下。
(1)将天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端的零刻度线处,发现指针位置如图甲所示,接下来应该调节 (选填“平衡螺母”或“游码”)使天平横梁水平平衡;
(2)用已调好的天平测量小土豆的质量,天平水平平衡时如图乙所示,土豆质量为 g;
(3)将小土豆浸没在盛有50mL水的量筒中,量筒中的水面升高到如图丙所示的位置,应按图示中 (填序号)的情况读取量筒的示数;
(4)小土豆的体积为 cm ,密度为 g/cm ;
(5)细心的小明发现浸在量筒中的土豆上有很多小气泡,则测得土豆的密度与真实值相比 (填“偏大”或“偏小”).
2.某实验小组利用如图甲所示的实验装置做“探究二力平衡的条件”实验时,请问:
(1)实验时应选择较 (选填“光滑”或“粗糙”)的实验桌面;
(2)在图甲实验的基础上,将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,观察小车的运动状态,这样做的目的是探究两个平衡的力是否作用在 ;
(3)为了探究两个平衡的力是否作用在同一个物体上,小明用轻质硬纸片代替小车做实验如图乙所示,他将要对硬纸片进行的操作是 ;
(4)小明同学完成以上的实验后,提出了一个问题后猜想:受一个力作用的物体也能保持平衡状态。为了验证猜想,他将一个小球用一根细线悬挂起来,如图丙所示;剪断细线后小球下落,如图丁所示。由实验可知,小明的猜想是 (选填“正确”或“错误”)的。
3.小马同学用下图所示电路测额定电压为2.5V小灯泡L1的电功率。
实验次数 电压/V 电流/A
1 2.0 0.22
2 2.5 0.25
3 3.0 0.28
(1)闭合开关前,滑动变阻器滑片应该移到 端;
(2)小马同学测得数据如表格所示,则小灯泡的额定功率为 W;
(3)在做完第三组实验之后,要求再测量一个标有“3V,0.5W”的小灯泡L2的额定功率。小马的操作步骤是:将开关断开,用L2换掉L1,闭合开关,调节滑动变阻器使电压表的读数为3V;小丽的操作步骤是:将开关断开,用L2换掉L1,将滑动变阻器的阻值调到最大,闭合开关,调节滑动变阻器使电压表的读数为3V。你认为谁的方案正确,并简要的说明理由 。
4.小明在做“探究杠杆的平衡条件”的实验,每个钩码重均为,杠杆每小格长。
(1)实验开始前,杠杆如图-1所示,要使横杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 调节;
(2)横杆水平平衡后,在A点处悬挂两个钩码,如图-2所示,弹簧测力计对杠杆施加向下的拉力,保持钩码的数量和弹簧测力计拉力作用线到支点的距离不变,改变钩码悬挂的位置,始终保持杠杆水平平衡,多次实验,测得的数据如表所示,下表设计不合理的地方是 ;分析数据可以得到的实验结论是 (用字母表示);
实验序号
1 0.5 20 1 10
2 1 20 1 20
3 1.5 20 1 30
(3)小明将弹簧测力计从右侧取下,在进行图-3的探究之前,需要对弹簧测力计进行的操作是 ,竖直向上拉动弹簧测力计,使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数为 ;
(4)如图-4所示是同一规格的三把内六角扳手,内六角扳手在使用时相当于一个 (选填“省力”或“费力”)杠杆,小明用扳手拆螺丝时拧不动,应该换用扳手 (选填“B”或“C”)才可能拧动螺丝。
5.在学习杠杆相关知识后,兴趣小组尝试了以下实践活动.
(1)实践活动一:制作简易杆秤
该兴趣小组制作的杆秤由秤杆、秤盘(放置待称量的物体)、提纽、秤砣组成,如题图甲;
①提纽相当于杠杆五要素中的 ,结合“秤砣虽小压千斤”这句话,此时杆秤相当于 (选填“省力”、“等臂”或“费力”)杠杆;
②A点为秤盘挂绳位置,B点为提纽位置,秤砣的质量为0.4kg,调节秤砣的位置到C点,此时秤杆恰好平衡(忽略秤杆自重对杆秤平衡的影响),则C点对应的刻度线数值应为 (选填“0”或“1”).若秤砣最远可移至D点,则此杆秤最大可称量 kg的物体。
(2)实践活动二:制作杠杆液体密度计
该小组制作的“杠杆液体密度计”如题图乙,将一轻质细硬杆用细线固定在O点并悬挂起来,物块固定悬挂在M点,把矿泉水瓶装满水,用细线悬挂在杆上,将悬挂点移至N点,使杆在水平位置平衡,则N点对应的刻度值为水的密度值.换用相同的矿泉水瓶装满不同液体,重复以上操作,在杆上可标出悬挂点、、……对应密度的刻度值;
①若点在N点的左侧,则点对应的液体密度与水的密度的关系是 ;(选填“<”、“=”或“>”)
②该小组想增大此“杠杆液体密度计”的最大测量值,在其他条件不变的情况下,可换用质量相同但容积更 (选填“小”或“大”)的矿泉水瓶。
6.吒儿同学学完《科学探究:物质的密度》后,在老师的帮助下,实际测量了一元硬币的密度。
(1)吒儿同学将天平放在水平桌面上,并将游码移至称量标尺左端的零刻度线上后,分度标尺的指针如图甲所示,此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使天平横局平衡;
(2)吒儿同学选用10枚相同的硬币,设计实验步骤如下,你认为以上操作的合理顺序应是______;
A.在量筒中倒入适量的水,记下水面对应的刻度值;
B.把10枚硬币浸没在量筒内的水中,记下水面对应的刻度值;
C.用天平测出的10枚硬币的质量m;
D.计算出硬币的密度。
(3)吒儿同学按照合理的顺序进行实验,当横梁重新平衡时,砝码及游码的位置如图乙所示,图丙是枚硬币放入量筒前、后的液面情况,在这次实验中所测一元硬币的密度是 ;
(4)图丁是吒儿同学在称量过程中的一部分操作,图中错误的操作是: ;
(5)若实验中有个别的硬币磨损,测得的密度将 (选填“偏大”、“偏小”或“不受影响”)。
7.如图甲所示是“测量小灯泡的电阻”的实验电路图。
(1)用笔画线代替导线完成图甲未连接好的实物电路(要求滑片P向右移动时小灯泡变亮)
(2)电路连接好后闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,小灯泡不亮,如果电路只有一个元件有故障,该故障可能是小灯泡 ;
(3)排除故障后,继续进行实验,小灯泡正常发光时的电压表示数如图乙所示,并根据实验数据绘制出小灯泡的关系图像,如图丙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为 ,
(4)小明组的同学认为要使测量出的小灯泡电阻更准确,应多次侧量求平均值,请你分析小明组的做法是 的(选填“正确”或“错误”)理由是 ;
(5)有个小组在测电阻的阻值时电流表损坏了,小龙选用阻值为的定值电阻设计了如图丁所示电路,完成实验,过程如下:
①闭合和,电压表的示数为;
② ,电压表的示数为;
③= (用字母、和表示)。
8.光让我们的世界变得色彩斑斓,下面是有关光的探究实验,请回答相关问题:
(1)利用甲图探究平面镜成像特点时,用透明玻璃板代替平面镜的目的是 ;
(2)实验时将点燃的蜡烛靠近玻璃板移动,观察到像的大小 (选填“变大”“变小”成“不变”),在像的位置放一张白纸,那么白纸上 (选填“能”或“不能”)承接到像;
(3)利用乙图探究凸透镜成像规律时,此时在光屏上恰好形成清晰的像,与图中成像规律相同的是 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”);
(4)若在乙图中蜡烛与透镜之间放入丙图的异形镜,想要在光屏上再次得到清晰的像,需要将光屏 (选填“靠近”或“远离”)透镜,这样的透镜可用于矫正 (选填“近视眼”或“远视眼”)。
9.小乐同学准备对串联电路的电压规律进行探究,主要步骤如下:
UAB/V UBC/V UAC/V
2.4 1.5 3.9
(1)按图所示的电路图连接电路;
(2)闭合开关,用电压表测出R1两端的电压;
(3)在测R2两端的电压时,小乐同学为了节省实验时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上。
①在连接、拆除电路时,开关必须 。
②小乐同学用上面的方法 (选填“能”或“不能”)准确测出R2两端的电压。原因是 。
③方法改正后,所测出AB、BC、AC间的电压记录在表格中;分析小乐同学的实验数据得出的结论是: 。
④这个实验在数据收集方面还存在的不足之处是: 。
10.如图所示是科技兴趣小组探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验装置(g取10N/kg)。
(1)物体完全浸没在水中时所受的浮力为 N。
(2)由图中A、C、D可知,浮力与物体浸入液体的深度 (选填“有关”或“无关”)。
(3)由图中A、D、E可知,浮力与液体的密度 (选填“有关”或“无关”)。
(4)圆柱体位置从B到C的过程中,容器底部受到水的压强逐渐 ,圆柱体底部受到水的压强逐渐 。(以上选填“变大”“变小”或“不变”)
(5)由实验数据可知,物体的密度为 kg/m3。
11.在学习了阿基米德原理后,同学们做了如下实验,如图所示。器材:弹簧测力计、细线、小烧杯、溢水杯、水、小石块和其它不同的物体(不吸液体,且物体的密度大于液体的密度):
(1)小惠换用不同的物体或液体按图中甲、乙、丙、丁的顺序进行了多次实验,图丙中溢水杯装满液体,由实验数据得出F浮 G排。从而验证了阿基米德原理的正确性。若某次实验时,物体没有全部浸没在液体中,则此时F浮 G排;
(2)图丙步骤中,小石块逐渐浸入液体过程中(未接触溢水杯),小石块下表面受到的液体压强将 ,溢水杯底部受到液体的压强 ;(选填“变大”“不变”“变小”)
(3)图中甲、乙、丙、丁步骤中弹簧测力计的示数分别是F1、F2、F3、F4,液体密度为ρ液,则小石块的密度表达式为 (用测得的物理量和已知量表示)。
12.小明同学利用图﹣1所示的压强计“探究液体压强与哪些因素有关”。
(1)实验前,用手指按压橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置 (选填“漏气”或“不漏气”),若未按压橡皮膜时U形管液面已经有高度差,这时需要进行的操作是 ;
(2)要改变探头在水中的方向时,小明的手应直接转动图﹣1装置中的 (选填“①”“②”或“③”)处;
(3)如图﹣2所示,小明将探头放入液体中进行实验(各容器中的液面相平);
①比较图A、B、D三次实验现象可得,液体内部同一深度向各个方向的压强 (选填“相等”或“不相等”);
②比较图D、E两次实验现象可得:深度相同时,液体的密度越大,液体内部的压强越 ;
(4)同学小华在探究液体压强与液体密度的关系时,她通过比较压强计在水和盐水中的深度来比较液体压强的大小,小华的实验操作是:将两个压强计探头朝同一个方向放入水和盐水中并上下调节当观察到 时,记录两探头所处深度;
(5)实验结束后,小明了解到采用新材料的“奋斗者”号载人深潜器比“蛟龙”号载人深潜器更抗压,结合实验结论可推测,“ ”号载人深潜器的可下潜深度更大。
13.实验小组在“探究电流与电压的关系”的实验中,连接了如图所示的实物电路,所用电源为两节新干电池,滑动变阻器上标有“10Ω,1A”字样。
(1)如图所示的实验电路,闭合开关后几乎没有示数的是 表;
(2)正确连接电路后,实验小组进行了多次实验,记录的实验数据如表所示;
实验序号 1 2 3 4 5
电压U/V 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8
电流I/A 0.12 0.16 0.20 0.24 0.28
①结合实验所用的器材分析,第 次的实验数据不是实际测量得出的;
②分析其余数据可得出结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压 ;
(3)完成实验后,为了使实验结论更具有普遍性,小组同学又利用小灯泡替换定值电阻再次进行实验,实验结果与上述实验结论不符,原因是 。
14.在测量一个阻值未知的定值电阻的实验中,电源电压保持不变,实验探究小组设计了如图甲所示的电路图,并进行了实验。
(1)闭合开关后,发现无论怎样移动滑片P,电流表都没有示数,电压表示数接近电源电压,则故障可能是 ;
(2)排除故障后继续实验,当电压表示数为时,电流表示数如图乙所示,则 ;
(3)接下来探究小组的同学继续移动滑动变阻器的滑片,又测出两次对应的电压和电流值,并求出电阻,两次测得的电阻值分别为,,则实验测得的阻值为 ;进行多次实验的目的是 ;
(4)利用此实验器材还能够完成的实验有: ;
(5)该小组的同学们进一步拓展,利用电源(电压未知但恒定不变)、阻值已知为的定值电阻、电流表、开关等器材测量的阻值,设计了如图丙所示实验电路图,测量步骤如下:
①闭合开关、断开,读出电流表的示数;
②同时闭合开关和,读出电流表的示数;
③根据实验数据,计算出待测电阻 。
15.小明和小华探究光的反射定律。
(1)图甲中,平面镜水平放置,将一束光斜射到平面镜上O点,调整白板,使白板上能同时呈现入射光和反射光,记录白板的位置。操作中发现,符合要求的白板位置有 个,此时白板与镜面 ;
(2)图乙中,保持入射点O不变,改变入射光的方向,调整白板,使白板上仍能同时呈现入射光和反射光,最终发现符合要求的白板上有一个共同的位置ON,如图丙所示,物理学中在研究光的反射时,将ON称为 ;
(3)若小明将激光笔紧贴并固定在白板上,使入射光始终沿白板射向平面镜上O点,仅将白板绕底边向后倾斜的过程中,一定保持不变的有______。
A.入射角的大小
B.法线的位置
C.反射光线的位置
D.反射光线与入射光线的位置关系
16.某实验小组利用图甲中的实验装置探究“通电螺线管外部磁场的特点”。
(1)在玻璃板面上均匀地撒满铁屑,闭合开关并轻敲板面,观察到铁屑分布情况如图甲所示。由此可知通电螺线管外部磁场分布与 磁体周围磁场的分布情况相似。
(2)为了研究磁场的方向,在螺线管周围放一些小磁针,小磁针静止后指向如图乙所示。断开开关,对调电源的正负极后,再重新闭合电路,最终小磁针静止时的指向如图丙所示,对比图乙和图丙可知通电螺线管周围的磁场方向与 有关。
(3)另一个小组的同学实验时发现闭合开关并轻敲玻璃板后,铁屑几乎没有什么变化,其可能原因是 (写一条即可)。
(4)另一同学提出:在学完通电直导线周围的磁场后,她把通电台灯(60W)的导线与小磁针平行放置,结果发现小磁针也未发生偏转。同学们对此有两种不同的观点:
A.台灯线内有两根导线,且电流方向相反,产生的磁性相互抵消。
B.台灯线内电流太小,产生的磁场太弱,不足以让小磁针偏转。
带着疑问,老师让同学们用两节干电池(3V)和一段电阻丝(15Ω)重新做这个实验,结果发现小磁针偏转了。由此说明 (选填“A”或“B”)观点是错误的。
17.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同:
(1)比较不同物质的吸热能力,应选择甲和 两个实验;
(2)根据记录的数据作出了如图丁所示的图像,由图像可知,液体 的比热容小;如果已知a的比热容为0.9×103J/(kg·℃),则b的比热容为 J/(kg·℃);
(3)比较不同燃料的热值,应选择 和 两个实验;
(4)实验前用天平测出了烧杯中液体的质量及燃料的质量,若a、b液体的比热容已知,并记录相应的实验数据,利用公式Q=cm(t-t0)计算出了液体吸收的热量,通过这些数据计算出某种燃料的热值 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”),理由是 。
18.小渝和同学们利用一长方体物块来探究影响浮力大小的因素。
(1)将物块竖放后挂在弹簧测力计上,测出物块的重力为2.7N,然后将物块部分浸入水中,发现测力计示数减小的同时水面升高了说明物块受到了竖直向 的浮力。当测力计示数如图甲所示时,浮力为 N.
(2)接下来小渝继续按图乙、丙、丁所示进行实验,由甲、乙、丙的数据可知:在同种液体中,物体排开液体的体积 ,浮力越大;由丙、丁的数据可知:物体浸没在同种液体中时所受浮力大小跟深度 。
(3)然后将物块浸没在盐水中如图戊所示,分析数据可知:浮力大小与液体的密度有关;并通过计算得出所用盐水密度为 ,若在实验前,弹簧测力计的指针在零刻度线以下,并未调零,则算出的盐水密度 (选填“变”或“不变”)。
(4)同组的小王同学还想进一步探究:物体在浸没前,浮力大小与物体浸在液体中的深度是否有关?于是他将物块横放后挂在弹簧测力计下,使其露出水面高度与图乙相同,测力计示数为2.3N,与乙图数据对比,小王得出结论:物体在浸没前,浮力大小与物体浸在液体中的深度有关。你认为该方案是否合理,并说明理由: 。
19.在“研究动能太小与物体速度关系”实验中,将同一钢球从斜面上某一高度h由静止开始滚下,推动同一木块在水平面向前移动一段距离s后停下。
(1)小钢球从斜面上不同高度处自由滚下到达水平面时的速度是 (选填“相等”或“不相等”)的;
(2)甲、乙两图实验中,钢球动能大小是通过 (选填“高度h”或“距离s”)的大小来反映的;由上述实验现象可以得出结论:物体质量相同时,速度越 ,动能越大;
(3)如图丙,将钢球从光滑轨道OAB的O点自由滚下,依次经过A、B两点到达C点(忽略空气阻力),小球在A、B点的机械能E的大小关系为EA EB,当小球离开轨道B点后斜向上运动到达最高点C时,假设小球所受的外力全部消失,则小球将沿 (选填“a”、“b”或“c”)轨迹运动。
20.小阳在观看滑雪比赛时,发现不同运动员从某平台滑出后落地点不同。这引发了小阳的思考:是什么因素造成运动员落地点到滑出点的水平距离不同呢?为探究该问题,他将运动员从平台滑出至落地的运动进行简化,用如图所示的装置进行实验探究。
他对小球运动的水平距离的影响因素提出了以下猜想:
猜想一:可能与小球滑出轨道时的速度有关;
猜想二:可能与支架的高度有关;
猜想三:可能与小球的质量有关;
他将光滑弧形轨道末端调节水平,让小球沿轨道自由滚下,小球离开轨道后落在地面上形成印记,用刻度尺测出印记与小球飞出点的水平距离s,实验数据记录如下表:
实验序号 小球质量m/g 小球释放位置距轨道末端 的高度h/m 支架高度H/m 小球运动的水平距离s/m
1 25 0.16 1.00 0.79
2 25 0.25 1.00 0.98
3 15 0.25 1.00 0.98
4 15 0.25 0.64 0.79
请回答下列问题:
(1)实验中,改变小球释放位置距轨道末端的高度,是为了使小球滑出轨道末端的 不同;
(2)比较实验序号1、2两次实验数据,可验证猜想一是 (选填“正确”或“错误”)的;
(3)比较实验序号为 两次实验数据,可以得到的结论是:在其他条件相同时,支架高度越 (选填“高”或“低”),小球运动的水平距离越大;
(4)比较实验序号为 两次实验数据,可知小球运动的水平距离与小球质量 (选填“有关”或“无关”);
(5)实验后,小阳对自己的实验探究进行了分析,他认为本次实验探究存在不足之处,请你帮助小阳指出其实验探究的不足之处: (写出一个即可)。
21.在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”实验时,小明使用的电源电压为3V保持不变,滑动变阻器规格为“20Ω,1A”,实验电路图如图甲所示。
(1)连接电路时,开关应处于 状态;
(2)正确连接电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该移动到最 (选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关后,调节滑动变阻器,测得多组电流、电压的数据,记录如下表:
实验次数 1 2 3 4 5
电压 0.8 1.2 1.8 2.4 2.8
电流 0.08 0.12 0.18 0.24 0.28
通过计算,第 次数据不是真实的。排除错误数据后,根据表格数据,可以得到结论;当导体电阻一定时,通过导体的电流和导体两端的电压成 ;
(4)增加的定值电阻,利用上述的实验器材和电路还可以探究“电流与电阻的关系”;
①先将5Ω的定值电阻接入电路中,调节滑动变阻器,当电压表示数为2V时,记录电流表的示数;
②不改变滑动变阻器滑片的位置,将5Ω的电阻换成10Ω的电阻,闭合开关,向 (选填“左”或“右”)移动滑动变阻器滑片,移动过程中眼睛注视 (选填“电压表”或“电流表”)的示数;
③换接不同的定值电阻,重复上述的实验步骤,绘出电流I与电阻倒数变化的图像如图乙,由图乙可知:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
22.冬天,小伟发现:同时将浸泡鱼片的水和浸泡鱼片的盐水放在室外的阳台上,浸泡鱼片的水结冰,而浸泡鱼片的盐水却未结冰。盐水未结冰与盐水的浓度有关吗?小伟学习小组的同学们将盛有盐水的烧杯放入冰箱的冷冻室内,并将温度计正确插入盐水中,每隔2min观察一次温度计数据和物质所处的状态,并将数据和物质状态记入下表中。
时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
温度/℃ 4 2 0 -2 -4 -6 -8 -8 -8 -8 -9.6
状态 液 液 液 液 液 液 液、固 液、固 液、固 固 固
(1)根据上表数据,请在图中绘制出整个过程中盐水温度随时间变化的图像。
(2)分析图像可知,该盐水的凝固点是 ℃。请你结合该实验结论,列举一种该结论在日常生活中的应用: 。
23.小明用电子秤、水、烧杯、紫砂壶盖、轻质细线等器材探究密度和浮力的相关内容。其中,烧杯的质量为100g、底面积为50cm2(厚度不计),实验操作如图所示。(g取10N/kg)
A.用电子秤称出紫砂壶盖的质量为m1,如图A所示;
B.在烧杯中加入适量的水,称出烧杯和水的质量为m2,如图B所示;
C.将用轻质细线系住壶盖,部分浸入烧杯的水中,电子秤示数为m3,如图C所示;
D.将壶盖全部浸入烧杯的水中,电子秤示数为m4,如图D所示。
(1)比较 两图可以探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系。
(2)根据实验数据可测出壶盖的密度为 g/cm3。
(3)如图D所示,此时烧杯中的水对烧杯底部的压强为 Pa。
(4)实验后小明发现壶盖略有吸水,这导致所测壶盖的密度 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(5)为了分析误差,小明将步骤D中取出的壶盖表面快速擦干后,放在电子秤上,示数如图E所示。由此可知,壶盖的密度可以修正为 g/cm3。
24.小明在观看冰壶比赛时猜想:如果水平冰面足够光滑,冰壶会永远运动下去吗?他用如图所示装置来探究他的猜想。
(1)分别选用毛巾、棉布和木板进行实验,目的是通过改变 从而改变小车在水平面运动时受到的摩擦阻力;实验过程中,应将毛巾、棉布平整地铺在 段(选填“AB”、“BC”或“AC”);
(2)如右图所示的是小车在不同水平面上运动时速度与时间的关系图像,其中表示小车在毛巾表面上运动的图线是 (选填“a”、“b”或“c”);
(3)根据实验结果可以得出:水平面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小得越 (选填“快”或“慢”);
(4)如果水平面绝对光滑,小车受到的阻力为零,请在图丁中画出此时小车的速度与时间图像;
(5)评估交流:小车在斜面同一位置处由静止释放还是以一定速度释放?请说明理由: 。
25.某小组的同学对“电与磁”非常感兴趣,他们共同完成了以下实验。
实验一:探究通电螺线管外部磁场的分布,如图所示。
(1)在闭合开关前,小磁针静止时,N极指向地理的 (选填“南极”或“北极”),因为地球周围存在 ;
(2)闭合开关后,小磁针发生偏转,说明通电螺线管周围存在磁场。本实验还可以用铁屑的分布来反映通电螺线管的磁场分布,与铁屑相比小磁针效果更好,因为摆放小磁针可以确定通电螺线管周围磁场的 ;
(3)实验时发现通电螺线管的磁场较弱,为增强螺线管的磁场,可行的措施: (写出一种方法即可)。
实验二:探究什么情况下磁可以生电,如图所示。
(4)C、D之间最好接入 (选填“电流表”、“电压表”或“灵敏电流计”);
(5)AB棒最好选用 (选填“铝”或“铁”)棒;
(6)正确接入仪表后,闭合开关,小明先后进行了如图所示的5次实验,其中能产生感应电流的有 (填序号)。
26.小明同学想知道盐水和水的沸点是否相同,于是进行了如下实验,实验装置如图甲。取质量相等的水和盐水分别放入两个相同的烧杯中,用相同的酒精灯同时加热,根据实验数据,绘制温度随时间变化的图像,如图乙。
(1)在调整铁圈高度时, (选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯;
(2)实验中除了图甲中的器材外,还需要的测量工具是天平和 ;
(3)分析图乙中图线可知:水在沸腾过程中,温度 ,水的沸点是 ℃,推断此地气压 (选填“大于”或“小于”)一个标准大气压;
(4)对比图乙中两条图线可知,选用 煮蛋可以更快地将蛋煮熟;
(5)对实验进行评估时,老师指出水加热至沸腾用时过长。为了节省时间,请你提出一条合理建议: ;
27.探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验中。小明同学让同一钢球分别从同一斜面由静止开始滚下,撞击相同木块,如图所示。
(1)甲、乙实验是通过观察木块被撞击后运动的距离,来研究 (选填“小球”或“木块”)动能的大小;
(2)质量相同的小球,从斜面上不同高度处自由滑下,小球到达水平面时的速度大小 (选填“相等”或“不相等”)的;
(3)对比实验中甲、乙,我们可以得出结论:质量相同的物体, 越大,具有的动能越大;
(4)若甲、乙两次实验中木块被撞击后,在同一平面上滑行过程中所受摩擦力分别为、,则 (选填“>”、“=”或“<”);
(5)为了探究动能的大小与质量的关系,当换用另一个钢球实验时,发现它将木块撞出了木板,要继续完成此实验,下列措施中可行的是________。
A.换质量更大的木块 B.降低第二次钢球的高度
C.木板上铺毛巾 D.换质量更小的钢球
28.小驿同学在外出游玩时捡到了一块漂亮的鹅卵石,他带到实验室测量该鹅卵石的密度。
(1)如图甲所示是小驿同学将天平放在水平桌面上,刚调节完天平平衡时的情形,请你指出他调节过程中遗漏的操作步骤 ;
(2)在测量鹅卵石质量时,小驿同学依次将砝码放在天平的右盘,当他在右盘内加入最小的砝码时,发现天平的指针静止在分度盘中线的右侧,则他接下来应进行的操作是 ,使天平重新平衡。天平平衡时如图乙所示,则鹅卵石的质量为 g;
(3)接着他在量筒中倒入的水,再将鹅卵石浸没在水中,水面位置如图丙所示,则鹅卵石的密度为 ;
(4)小驿同学发现用量筒和空瓶也可以测出该鹅卵石的密度,图丁是他测量的过程:
将空瓶放入盛有适量水的量筒内,稳定后记下水面位置;
将鹅卵石放入量筒内的空瓶中,稳定后记下水面位置;
将鹅卵石从瓶中取出放入量筒内水中,稳定后记下水面位置为;由此可知鹅卵石的质量 ,鹅卵石密度 (两空均用已知量的字母表示,已知)。
29.用图甲所示装置探究“水在沸腾前后温度变化的特点”。
(1)图乙是某一时刻温度计的示数为 ℃;
(2)根据实验数据,绘制温度随时间变化的图像如图丙。由此可知,水沸腾过程中,温度 ,水的沸点是 ℃,推断此时水面上方的气压 一个标准大气压;
(3)为缩短加热时间,将水壶中正在升温的水倒掉一部分后继续加热,直至沸腾。关于整个实验过程中水的温度随时间的变化情况,下列描述合理的是______。
A. B. C. D.
30.小科用如图所示装置做“探究杠杆的平衡条件”实验。
(1)安装好装置后,杠杆在图甲所示位置静止,是 (选填“平衡”或“非平衡”)状态;
(2)为便于后续实验,向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,至水平位置平衡,这样做的目的既是为了消除自重的影响,还可以 。
(3)如图乙所示,杠杆调节水平位置平衡后,在A处悬挂3个钩码,每个钩码重0.5N,如果在B处施加一个拉力使杠杆在水平位置再次平衡,施加的最小拉力为 N。
(4)得到结论后,小科制作了图丙装置,轻质杠杆可绕O转动,A点悬挂一重物M,B点受到电子测力计竖直向上的拉力F,杠杆水平静止。保持F方向不变,F的力臂记为L。改变B点位置,F与的关系图像为图丁中的①;将M从A移至P,再重复上述步骤,F与的关系图像为图丁中的 (填“①”“②”“③”或“④”)。
参考答案
1.(1)平衡螺母
(2)32.4
(3)②
(4) 24 1.35
(5)偏小
【详解】(1)还没有正式称量,属于天平调平阶段,游码归零后,指针左偏,应调节平衡螺母(向右调 )使横梁水平平衡。
(2)天平读数:砝码质量,游码对应刻度值为2.4g,则土豆质量为32.4g。
(3)量筒读数时,视线应与凹液面底部相平,图丙中②的视线正确 ,①俯视读数偏大,③仰视读数偏小。
(4)[1]体积:量筒初始50mL,放入土豆后假设液面到74mL,则土豆体积为 。
[2]密度为
(5)土豆带气泡,测得体积偏大,根据,质量准确,偏大,则密度偏小。
2.(1)光滑
(2)同一直线
(3)用剪刀将小卡片从中间剪开
(4)错误
【详解】(1)“探究二力平衡的条件”实验时,由于摩擦力大小与接触面粗糙程度有关,选光滑桌面时,能减小摩擦力对实验的影响,所以实验时应选择较光滑的实验桌面。
(2)扭转小车角度,是让两个力不在同一直线,所以这样做的目的是探究两个平衡的力是否作用在同一直线上。
(3)探究两个平衡的力是否作用在同一物体,那让两个力不作用在同一物体上后看是否能平衡,因此操作是用剪刀将硬纸片从中间剪开,将一个纸片变成两个纸片,观察剪开后纸片是否还能平衡。
(4)剪断细线后小球只受重力,加速下落,不是平衡状态,所以小明“受一个力作用的物体也能保持平衡状态”的猜想错误。
3.(1)左
(2)0.625
(3)见解析
【详解】(1)在闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片应该移到阻值最大处。观察可知,当滑片移到最左端时,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度最长,阻值最大。
(2)已知小灯泡的额定电压2.5V,从表格数据中可知,当电压为2.5V时,通过小灯泡的电流。小灯泡的额定功率
(3)小丽的方案正确。理由是:在更换灯泡后,电路中的总电阻会发生变化。如果不将滑动变阻器的阻值调到最大,直接闭合开关,电路中的电流可能会过大,从而损坏灯泡或其他电路元件。将滑动变阻器的阻值调到最大,再闭合开关调节滑动变阻器使电压表的读数为3V,这样可以保证电路的安全。
4.(1)左
(2) 物理量没有单位 F1l1=F2l2
(3) 在竖直方向上进行调零 2.5
(4) 省力 C
【详解】(1)图1中,杠杆的右端下沉,应向左调节平衡螺母,才能让杠杆在水平位置平衡。
(2)[1]表格中,每个对应物理量,都应有对应的单位,表格中力及力臂都没有对应的单位。
[2]由实验数据分析可知,动力乘动力臂等于阻力乘阻力臂,即F1l1=F2l2。
(3)[1]弹簧测力计先是向下拉,进行图3探究时,向上拉,则在探究之前,需要让弹簧测力计的拉钩向下,在竖直向方上进行调零。
[2]设杠杆每小格的长度为L,图3中,据杠杆的平衡条件有
解得,测力计的示数F=2.5N。
(4)[1]图示的内六角扳手,相当于轮轴,动力作用在轮上,阻力作用在轴上,则动力臂大于阻力臂,相当于省力杠杆。
[2]图4中,C扳手的最大动力臂比A长,B的比A的短,在其它条件相同时,C比A更省力,B比A更费力,用A拧不动时,应该换用扳手C才可能拧动。
5.(1) 支点 省力 0 10
(2) > 小
【详解】(1)[1]因为提纽是杠杆转动的固定点,故提纽相当于杠杆五要素中的支点。
[2]结合这句话“秤砣虽小压千斤”,此时杆秤相当于省力杠杆。因为动力臂(秤砣到提纽的距离)大于阻力臂(秤盘到提纽的距离)。
[3]因为当秤盘不放物体时,秤砣放在C点能使杠杆平衡,此时对应零刻度。
[4]当不放物体时,根据杠杆平衡条件可得,m盘g×AB=m砣g×BC,代入数据解得,秤盘的质量为
设最大可称量的物体质量为m,根据杠杆平衡条件可得,(m盘+m)g×AB=m砣g×BD,代入数据解得,称量的最大质量为
(2)[1]根据密度公式可知相同体积下密度更大的液体质量更大,根据杠杆平衡条件F1×L1=F2×L2,左侧的阻力与阻力臂不变,若N1点在N点的左侧,即动力臂变小,表明此时液体的质量更大,即密度更大,故N1点对应的液体密度ρ1>ρ水。
[2]该小组想增大此“杠杆液体密度计”的最大测量值,在其他条件不变的情况下,右侧的重力不变,根据知, 密度变大,则体积减小,故换用容积更小的水瓶。
6.(1)左
(2)CABD
(3)
(4)用手拿砝码
(5)不受影响
【详解】(1)由图甲知,指针偏右,说明天平的右端沉,应将平衡螺母向左调节,使横梁平衡。
(2)由分析可知,为了减小误差,测量硬币密度的实验步骤为
C.用天平测出的10枚硬币的质量m;
A.在量筒中倒入适量的水,记下水面对应的刻度值;
B.把10枚硬币浸没在量筒内的水中,记下水面对应的刻度值;
D.计算出硬币的密度,故合理顺序应是CABD。
(3)乙图中天平标尺的分度值是0.2g,则10枚硬币的质量为
丙图中量筒的分度值是2mL,则10枚硬币的体积为
硬币的密度为
(4)图丙中错误有二:①用手拿砝码,②将砝码放在左盘内、物体放在右盘内。应该用镊子夹取砝码,砝码放在右盘,物体放在左盘。
(5)密度是物质的一种特性,硬币磨损后,质量和体积减小,材料不变,密度是不变的。
7.(1)
(2)短路
(3)10Ω
(4) 错误 见解析
(5) 闭合、、
【详解】(1)要使滑片P向右移动时小灯泡变亮,根据,在电源电压不变时,电路中的电阻应减小,所以滑动变阻器应接右下接线柱与灯泡串联。连接实物图如下
(2)电路连接好后闭合开关,电流表有示数,说明电路是通路;电压表无示数,小灯泡不亮。因为电压表测小灯泡两端电压,所以故障可能是小灯泡短路。当小灯泡短路时,电压表被短路,示数为0,电流能通过电路,电流表有示数,小灯泡不发光。
(3)由图乙可知,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.5V,此时小灯泡正常发光。
由图丙可知,当电压为2.5V时,电流为0.25A。小灯泡正常发光时的电阻。
(4)[1][2]小明组的做法是错误的。因为小灯泡的电阻受温度影响较大,在不同电压下,温度不同,电阻也不同,所以不能通过多次测量求平均值来减小误差。
(5)[1][2]①闭合和,和的串联,电压表测量的电压,此时电压表的示数为。
②闭合、、,电路中只有,电压表测量电源电压,电压表的示数为,即电源电压为。
③闭合和时,根据串联电路电压规律,的电压为
根据欧姆定律,此时电路电流为
则。
8.(1)便于确定像的位置
(2) 不变 不能
(3)照相机
(4) 远离 近视眼
【详解】(1)玻璃板可以成像,还可以透光,利用甲图探究平面镜成像特点时,用透明玻璃板代替平面镜的目的是便于确定像的位置。
(2)[1]实验时将点燃的蜡烛靠近玻璃板移动,观察到像的大小始终与成像的蜡烛相等,像的大小不变。
[2]平面镜缩成的像是虚像,不能在光屏上呈现,则在像的位置放一张白纸,白纸上不能承接到像。
(3)利用乙图探究凸透镜成像规律时,此时在光屏上恰好形成清晰的像,此时物距大于像距,凸透镜成的是倒立、缩小的实像,与图中成像规律相同的是照相机。
(4)[1][2]若在乙图中蜡烛与透镜之间放入丙图的异形镜,此时透镜相当于两个凹透镜组合而成,对光线有发散作用,物距一定时,像距变大,则想要在光屏上再次得到清晰的像,需要将光屏远离透镜。凹透镜对光线有发散作用,可用于矫正近视眼。
9. 断开 不能 电压表正、负接线柱接反 见解析 仅一组数据,得出的结论具有偶然性
【详解】[1]连接电路时,为了不让各电学原件被损坏,电路要处于断开状态,所以开关要断开;
[2][3]测R1两端的电压时,电压表正接线柱接B点,电压表负接线柱接A接点,测R2两端的电压时,因为B接点不动,只将A接点改接到C接点上时,则电压表正接线柱接B点,电压表负接线柱接C接点,导致开关闭合后,电流从电压表负接线柱流入,正接线柱流出,电压表指针反偏,不能准确测出R2两端的电压。
[4]由表格数据得出3.9V =2.4V+1.5V,即UAC=UAB+UBC,即串联电路中,总电压等于各部分电路电压之和。
[5]上述结论只有一组数据,得出的数据可能只在上述这一种情况下成立,具有偶然性,为了能得出普遍规律,要更换不同规格的电阻或者电源进行多次试验。
10.(1)1
(2)无关
(3)有关
(4) 变大 变大
(5)2.4×103
【详解】(1)由图A得,测力计的分度值为0.2N,示数为2.4N,即物体的重力为2.4N;C图中物体完全浸没在水中,根据称重法可知,物体浸没在水中受到的浮力为
(2)由图中A、C、D可知,物体浸没在水中的深度不同,弹簧测力计的示数相同,物体的重力不变,由称重法可知,受到的浮力相同,因此可得物体受到的浮力与浸入液体中的深度无关。
(3)由图中A、D、E可知,物体排开液体的体积相同,液体的密度越大,弹簧测力计的示数越小,由称重法可知,物体受到的浮力越大,说明物体受到的浮力与液体的密度有关。
(4)[1]圆柱体位置从B到C的过程中,圆柱体排开的水的体积变大,水的深度变大,由得,容器底部受到水的压强逐渐变大。
[2]圆柱体底部在水中深度变大,由得,圆柱体底部受到水的压强逐渐变大。
(5)物体浸没在水中时,排开水的体积等于物体的体积,由得,物体的体积为
由得,物体的体积为
11.(1) = =
(2) 变大 不变
(3)/
【详解】(1)[1][2]弹簧测力计一个小格代表0.2N,由图可知,物体重力为3N;烧杯重力为1.6N;物体浸入液体中,此时弹簧测力计示数为2.6N,烧杯和水的总重力为2.0N;由甲丙的示数差可得;由乙丁的示数差可得;故;阿基米德原理适用于任何情况,若某次实验时,物体没有全都浸没在液体中,此时。
(2)[1][2]小石块逐渐浸入液体过程中,小石块深度发生了变化,小石块下表面受到的液体压强将变大;溢水杯原来是装满液体的,小石块逐渐浸入液体过程中,液体的深度没有变,液体对杯底的压强将不变。
(3)根据称重法和阿基米德原理可知F浮=F1-F3=F4-F2=ρ液V排g
弹簧测力计F1=ρ石V物g
物体浸没在液体中,;则石块密度为或
12.(1) 不漏气 将软管取下,再重新安装
(2)①
(3) 相等 大
(4)U形管高度差相同
(5)奋斗者
【详解】(1)[1]用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气。
[2]若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,只需要将软管取下,再重新安装,这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的。
(2)为了探究液体内部同一深度处向不同方向的压强大小是否相等,小明手应直接转动图1装置中的皮筋,使金属盒的橡皮膜朝向不同,故选①。
(3)[1]如图A、B、D所示,将压强计的探头放在水中的同一深度处,使橡皮膜朝向不同,会观察到U形管内液面高度差相同,这说明液体内部向各个方向都有压强,同种液体同一深度,液体向各个方向的压强大小相等。
[2]分析图D、E的实验知液体的深度相同,液体的密度不同,且密度越大,U形管液面的高度差越大,液体内部压强越大,得出结论:在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
(4)由丙图可知,当U形管两侧液面等高时,观察金属盒的深度,记录两探头所处深度。
(5)新材料的“奋斗者”号载人深潜器比“蛟龙”号载人深潜器更抗压,根据可得,同种液体中,抗压能力越大,下潜深度越深。
13.(1)电流
(2) 1 成正比
(3)灯丝的电阻随温度的变化而变化
【详解】(1)原电路图中,电流表和电阻R并联,电压表串联在电路中;闭合开关后,由于电压表内阻很大,电路中几乎没有电流通过,故电流表没有示数。
(2)①[1]由表中数据,根据欧姆定律,定值电阻
根据串联分压原理,当滑动变阻器的最大电阻连入电路中时,电压表示数最小,定值电阻两端的最小电压
所以第1组数据不是本实验中测得的。
②[2]由其余数据可知,电压与电流的比为一定值,故可得出结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)因灯丝的电阻随温度的变化而变化,不是一定值,因此实验结果与上述实验结论不符。
14.(1)断路
(2)5
(3) 5.2 减小误差
(4)探究电流与电压的关系
(5)
【详解】(1)闭合开关后,无论怎样移动滑片P,电流表都没有示数,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源两极相连,则与电压表并联的部分电路断路,即故障可能是 断路。
(2)由图乙可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数。根据欧姆定律,可得 的阻值为。
(3)[1][2]为了减小测量误差,通常采用多次测量求平均值的方法,则实验测得 的阻值为。
(4)通过调节滑动变阻器改变两端电压,记录电流变化,还可以探究电流与电压的关系。
(5)闭合开关 、断开 ,此时 与串联,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律可得电源电压。同时闭合开关S1 和S2 ,此时R被短路,电路中只有,电流表测通过 的电流 ,根据欧姆定律可得电源电压 。因为电源电压不变,所以,解得。
15.(1) 1 垂直
(2)法线
(3)B
【详解】(1)[1][2]实验中为了能够显示反射光线,应将白纸板垂直放置在平面镜上,光的反射现象中,反射光线与入射光线在同一平面内,入射光线确定,则符合要求的白板位置只有一个。
(2)ON是反射光线与入射光线的中间线且与镜面垂直,因此是法线。
(3)仅将白板绕底边向后倾斜的过程中,此时入射光线的位置发生改变,根据光的反射定律,反射光线的位置会发生改变,法线是过入射点与平面镜的垂线,入射点不变,则法线的位置不变,由于入射光线的位置改变,则入射角会变化,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
16.(1)条形
(2)电流方向
(3)产生的磁场太弱
(4)B
【详解】(1)条形磁体,磁感线从N极出发,环绕磁体外部,最终回到S极。磁感线的密集程度反映了磁场的强度,即磁感线越密集的地方,磁场越强。在条形磁体的两端,靠近磁极的位置,磁感线最为密集,而在远离磁极的地方,磁感线变得疏。观察铁屑的排列形状以及小磁针的指向,说明通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似。
(2)断开开关,对调电源的正负极后,再重新闭合电路,电流方向与原来相反,最终小磁针静止时的指向改变了,对比图乙和图丙可知通电螺线管周围的磁场方向与电流方向有关。
(3)闭合开关并轻敲玻璃板后,铁屑几乎没有什么变化,其可能原因是产生的磁场太弱。
(4)通电台灯电流大小为;
经过电阻丝(15Ω)电流大小为。
经过电阻丝的电流小于台灯的电流,同学们用两节干电池(3V)和一段电阻丝(15Ω)重新做这个实验,结果发现小磁针偏转了。说明B观点是错误的。
故选B。
17.(1)丙
(2) a 1.8×103
(3) 甲 乙
(4) 偏小 见解析
【详解】(1)比较不同物质的吸热能力,必须控制燃料的种类相同,改变液体的种类,控制液体的质量相同,根据温度计的示数高低得出吸热多少,从而判断物质的吸热能力的大小关系,因此应选择甲、丙两图进行实验。
(2)[1][2]由图示图象可知,a和b升高相同的温度,温度都升高40℃,a需要的时间是10min,b需要的时间是20min,b需要更长的加热时间,b吸收的热量为a吸收热量的2倍,这也就说明了b的吸热能力强一些,a的吸热能力弱,所以a液体的比较容较小,b液体的比热容较大;根据Q吸=cmΔt可知,在液体的质量相同,升高相同的温度时,比热容与吸收的热量成正比,b吸收的热量为a吸收热量的2倍,则b的比热容为a的比热容的2倍,即b的比热容cb=2×0.9×103J/(kg·℃)=1.8×103J/(kg·℃)
(3)[1][2]比较不同燃料的热值,应控制被加热液体的种类相同而燃料不同,故应选择甲、乙两图进行实验。
(4)[1][2]由于存在热损失,实验中液体吸收的热量比燃料完全燃烧时放出的热量少,而实验中将液体吸收的热量当作燃料燃烧放出的热量,则计算得到的放出的热量偏少,据Q放=mq求得的热值比实际值小。
18.(1) 上 0.3
(2) 越大 无关
(3) 1.1 不变
(4)见解析
【详解】(1)[1]将物块部分浸入水中时,物体受到竖直向下的重力、弹簧测力计对它向上的拉力、水对物体的作用力,由于物体放入水中时弹簧测力计的示数减小,则水对物体的作用力为竖直向上,即竖直向上的浮力。
[2]当测力计示数如图甲所示时,弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为2.4N,则浮力
(2)[1]由图甲、乙、丙所示实验可知,液体的密度相同,排开液体的体积越大,弹簧测力计的示数越小,则物体受到的浮力越大。由此可知,在同种液体中,物体排开液体的体积越大,浮力越大。
[2]观察丙、丁两图可知,物体完全浸没于液体中,排开液体的体积不变,物体在水中的深度增加,弹簧测力计示数不变,受到的浮力不变。说明浸没在液体中的物体所受浮力与浸没的深度无关。
(3)[1]物体的重力为2.7N,浸没在水中时弹簧测力计示数为1.7N,物体受到的浮力
排开水的体积
当物体完全浸没在盐水中时,受到的浮力
浸没时物体排开盐水的体积等于排开水的体积,盐水的密度
[2]在实验前,弹簧测力计并未调零,由于浮力是弹簧测力计的两次示数之差,所以计算得到的浮力是准确的,则算出的盐水密度大小不变。
(4)要探究物体在浸没前,浮力大小与物体浸在液体中的深度是否有关,需控制物体排开液体的体积、液体的密度相同。小王同学将物块横放后挂在弹簧测力计下,使其露出水面高度与图乙相同,则在改变深度的同时,物体排开液体的体积也改变了,故该方案不合理之处是没有控制物体排开液体的体积相同。
19.(1)不相等
(2) 距离s 大
(3) = a
【详解】(1)小球从斜面上不同高度处自由滚下,小球到达水平面时的速度是不同的,小球滚下的高度越高,小球到达水平面的速度越大。
(2)[1]实验中运用转换法,通过观察木块在水平面移动的距离反映动能大小。
[2]比较甲、乙两次实验,在实验乙被撞出的距离比实验甲的距离短,从实验结果可得物体的质量相同时,速度越大,动能越大。
(3)[1]将小球从一光滑斜槽轨道(OAB)O点自由滚下(图丙),依次经过A、B两点到达C点(忽略空气阻力),设A、B两点的机械能分别为EA和EB,实验过程不存在能的损耗,则EA=EB。
[2]当小球从B点做斜抛运动到达最高点C时,假设小球所受的外力全部消失,则小球将做匀速直线运动,故小球将沿a轨迹运动。
20.(1)速度
(2)正确
(3) 3、4 高
(4) 2、3 无关
(5)对比实验次数不足,结论不具有普遍性
【详解】(1)小球从斜面上不同高度处由静止自由滚下,是为了使小球到达斜面底端的运动速度不同。
(2)比较序号为1、2两次实验数据,小球的质量相同,小球在斜面上下落的高度不同,小球到水平面的速度不同,小球落地的水平距离不同,说明小球运动的水平距离s的大小与小球滑出轨道时的速度有关,可验证猜想一是正确的。
(3)[1][2]比较序号3、4两次实验数据可知,小球的质量和到达水平面的速度相同时,支架高度不同,小球的落地点到桌子的水平距离不同,说明在其他条件相同时,支架高度越高,小球运动的水平距离s越远。
(4)[1][2]比较序号2、3两次实验数据可知,小球到达水平面的速度相同,支架的高度相同,小球的质量不同,小球运动的水平距离相同,说明小球运动的水平距离s与小球的质量无关。
(5)探究性实验要注意对某一猜想进行多次实验对比,该对比实验次数不足,结论不具有普遍性。
21.(1)断开
(2)右
(3) 1 正比
(4) 右 电压表 反比
【详解】(1)为了用电安全,连接电路时,开关应断开。
(2)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处,即滑动变阻器的滑片应移到最右端。
(3)[1]由表格数据结合欧姆定律可知,定值电阻的阻值为
滑动变阻器的最大电阻为,由电阻的串联和欧姆定律,电路的最小电流为
故第1组数据存在问题。
[2]横向比较表中数据知,电压变为原来的几倍,电流也变为原来的几倍,可得:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)[1][2]将的电阻换成的电阻,闭合开关,根据串联电路分压原理可知,定值电阻两端电压变大,探究电流与电阻的关系的实验中需要控制定值电阻的电压不变,所以应增大变阻器的电压,则需向右移动滑片,增大变阻器的阻值,此过程中眼睛应注视电压表,直到电压表的示数为2V。
[3]由图丙可知,电流I与电阻倒数成正比,可得:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
22.(1)
(2) -8 撒盐除雪
【详解】(1)根据表格中数据在坐标轴中描点,再将各个点依次连接起来,如图所示:
(2)[1]盐水是晶体,凝固过程中保持凝固点不变,由图得,盐水的凝固点是-8℃。
[2]水的凝固点为0℃,盐水的凝固点低于冰的凝固点,晶体的熔点与凝固点相同,则盐水的熔点低于冰的熔点,则在雪中加盐可以加快雪的熔化。
23.(1)CD
(2)3
(3)440
(4)偏大
(5)2.5
【详解】(1)探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系,必须液体密度相同,排开液体的体积改变,故对比CD图。
(2)根据BD图知,物体排开水的质量为m排=320g-300g=20g=0.02kg
则浮力F浮=G排=m排g=0.02kg×10N/kg=0.2N
物体的重力G=mg=0.06kg×10N/kg=0.6N
绳子的拉力F=G-F浮=0.6N-0.2N=0.4N
由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得0.2N=ρ水gV排
物体的重力为0.6N,根据G=mg=ρVg
可得0.6N=ρ物gV
浸没时V排=V,解得ρ物=3ρ水=3.0g/cm3
(3)杯中水的质量m'=300g-100g=200g=0.2kg
水对杯底的压力F=G=m'g+F浮=0.2kg×10N/kg+0.2N=2.2N
水对烧杯底部的压强为
(4)实验后小明发现壶盖略有吸水,使得杯中水减少,电子秤的示数减小,因而计算的浮力减小,得出物体的体积减小,则计算所得的密度偏大。
(5)根据E图,吸水Δm=64g-60g=4g
则排开水的质量为m排=324g-300g=24g=0.024kg
浮力为0.24N,由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得0.24N=ρ水gV排
物体的重力为0.6N,根据G=mg=ρVg可得0.6N=ρ物gV
浸没时V排=V,解得ρ物=2.5ρ水=2.5g/cm3
24.(1) 水平面粗糙程度 BC
(2)c
(3)慢
(4)见详解
(5)静止,如果以一定的速度释放,这个速度不好控制
【详解】(1)[1][2]要探究的是阻力对物体运动的影响,因此,应控制小车在到达水平面时的初速度相同,通过改变接触面的粗糙程度来改变小车运动时所受阻力的大小,这就是分别选用毛巾、棉布和木板进行实验的目的;实验中,应让小车在不同的水平面上滑动,所以应将毛巾、棉布平整地铺在BC段。
(2)小车下滑到水平面时的速度相同,最终速度为0,因毛巾表面最粗糙,小车运动时受到的阻力最大,小车在毛巾表面运动的距离最短,速度减小得最快,如图2所示,其中表示小车毛巾面上运动的是图线c。
(3)由实验结果可知,水平面越光滑,小车运动的路程越长,这意味着小车受到的阻力越小,其速度减小得就越慢。
(4)在光滑水平面上滑行的小车,如果受到的阻力为零,根据牛顿第一定律,小车将做匀速直线运动,其速度大小和方向都不改变,所以速度-时间图像是一条平行于时间轴的直线,如图所示:
(5)要研究木块在水平面上滑行的距离,必须控制变量,即控制木块的初速度相同,即让木块从斜面的同一高度静止滑下,如果以一定的速度释放,这个速度不好控制。
25.(1) 北极 磁场
(2)方向
(3)见详解
(4)灵敏电流计
(5)铝
(6)①②⑤
【详解】(1)[1]2[]地球周围存在磁场,且地磁北极在地理南极附近,故在闭合开关前,小磁针静止时,N极指向地理的北极。
(2)规定小磁针北极所指方向为磁场方向,探究通电螺线管外部磁场的分布实验中,摆放小磁针可以确定通电螺线管周围磁场的方向。
(3)可以在螺线管中插入一根铁棒。因为铁芯被磁化后会产生磁场,与通电螺线管的磁场叠加,从而使螺线管的磁性大大增强。此外,还可以增加线圈匝数、增大电流等。
(4)探究“感应电流产生的条件”实验中,产生的感应电流较小,要通过观察灵敏电流计的指针是否偏转来反映是否有电流的产生,所以C、D之间最好接入应串联一只灵敏电流计。
(5)磁体可以吸引铁一类物质,使用铁棒会直接吸在磁体上,所以,应先用铝棒。AB应选用铝棒。
(6)正确接入仪表后,闭合开关,小蓝先后进行了如图乙所示的5次实验,AB向右、向左运动,磁体向左运动,导体在磁场中做切割磁感线的运动时,会产生感应电流,当导体AB向上或向后运动,导体AB没有切割磁感线电路中不会产 生感应电流,其中能产生感应电流的有①②⑤。
26.(1)需要
(2)秒表
(3) 不变 98 小于
(4)盐水
(5)减少水的质量;或提高水的初始温度;或增大加热功率等。
【详解】(1)调整铁圈高度时点燃酒精灯,是为了根据酒精灯火焰的外焰高度来确定铁圈的合适位置,保证使用外焰加热,外焰温度最高,能使加热效果更好。所以在调整铁圈高度时,需要”或“不需要点燃酒精灯。
(2)实验中需要测量加热时间,观察水和盐水在加热过程中的温度变化情况,从而绘制温度随时间变化的图像,所以还需要秒表。
(3)[1][2]由图像可知,水在沸腾过程中,温度不变,水的沸点是98℃。
[3]在标准大气压下,水的沸点是100℃,气压越低,水的沸点越低。此地水的沸点为98℃,所以推断此地气压小于一个标准大气压。
(4)对比图乙中两条图线可知,盐水的沸点高于水的沸点,在相同的气压下,沸点高的液体能达到更高的温度,所以选用盐水煮蛋可以更快地将蛋煮熟。
(5)为了节省时间,可以采取的合理建议有:减少水的质量,水的质量越小,加热至沸腾所需的时间越短;或提高水的初始温度,比如用热水进行实验;或增大加热功率,如换用火焰更大的酒精灯等。
27.(1)小球
(2)不相等
(3)速度
(4)=
(5)D
【详解】(1)实验中,是钢球从斜面释放,获得动能,钢球的动能大小不能直接判断,根据转换法,实验中通过比较木块被撞击后运动的距离来反映钢球的动能大小。
(2)质量相同的小球,从斜面上相同高度处自由滑下时,到达斜面底端的速度相同,从斜面上不同高度处自由滑下时,到达斜面底端的速度不同。
(3)比较甲、乙所示的两次实验,钢球质量相同,甲中钢球释放的高度更高,撞击木块的速度更大,木块被撞击后滑行的距离较远,所以可以得出结论是质量相同时,速度越大,物体的动能越大。
(4)木块被撞击后,在同一平面上滑行过程中,木块对平面的压力不变,同一平面的接触面粗糙程度不变,所以木块所受摩擦力大小不变,则。
(5)探究动能的大小与质量的关系时,由控制变量法可知,应控制钢球的速度相同,则钢球的高度不变;木块的质量不变,木板的接触面粗糙程度不变;改变钢球的质量,所以换用另一个钢球实验时,应换质量更小的钢球,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
28.(1)将游码移至标尺左端的零刻度线处
(2) 取下5g砝码,调节游码 33.4
(3)
(4)
【详解】(1)托盘天平使用方法,使用时应将天平放在水平工作台上,调节天平时,应先将游码移至标尺左端的零刻度线处,再调节横梁上的平衡螺母。
(2)[1]由题意知,当他在右盘内加入最小的5g砝码时,发现天平的指针静止在分度盘中线的右侧,说明砝码的质量放多了,需要先取下最小质量的砝码,再移动游码,天平重新平衡。
[2]天平左盘物体的质量等于右边砝码的质量加游码的示数,由图乙可知,标尺的分度值为0.2g,游码对应的刻度为3.4g,鹅卵石的质量为m=20g+10g+3.4g=33.4g
(3)鹅卵石浸没后,如图丙,量筒的分度值为1mL,则量筒的读数为40mL,可知鹅卵石的体积为
所以鹅卵石的密度为
(4)[1]根据小明的操作步骤,由第一、二可知,鹅卵石和空瓶漂浮在量筒内,根据物体的浮与沉可知,
根据阿基米德原理可得
则鹅卵石的重力
则鹅卵石的质量
[2]由第一、三步骤可知,鹅卵石浸没在量筒中,所以鹅卵石的体积为
由密度公式可得,鹅卵石的密度为
29.(1)96
(2) 保持不变 100 等于
(3)D
【详解】(1)由图乙可知,温度计的分度值是1℃,读数为96℃。
(2)[1][2][3]由图丙可知,水第6min开始沸腾,沸腾过程中,温度不变,且沸点为100℃,标准大气压下水的沸点也为100℃,说明此时水面上方的气压等于一个标准大气压。
(3)对水加热一段时间后,说明水没有沸腾了,为了缩短加热时间,将水壶中的水倒掉一部分后继续加热,直至水沸腾,这时水的温度升高的要快点,所以整个实验过程中描述水的温度随时间的变化情况合理的是D。
30.(1)平衡
(2) 右 从杠杆上直接读取力臂
(3)2
(4)④
【详解】(1)静止或做匀速直线运动的物体处于静止状态;装好装置后,杠杆在图甲所示位置静止,是平衡状态。
(2)[1][2]如图甲,杠杆左侧低,右侧高,应向右调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,这是为了消除杠杆自重对实验的影响,此时力臂在杠杆上,便于读出力臂。
(3)如图乙所示,A处悬挂的3个钩码,每个钩码的重力0.5N,则总重力为1.5N;设每个小格的长度为L,力臂,
要在B处施加一个最小拉力使杠杆在水平位置再次平衡,由杠杆平衡条件可知,只有力臂最大时拉力才最小,施加的最小拉力方向竖直向下,根据杠杆平衡条件,在B处施加的最小拉力为
(4)根据题意可知,改变B点位置,此过程中F方向保持不变,根据杠杆平衡条件可得
解得 ①
将M从A移至P,同理可得 ②
观察①②两式可知,拉力F与的关系图像都是正比例函数,由图丙可知,,则②式的斜率小于①式的斜率,因此将M从A移到P,F与一的关系图像是过原点且斜率比①更小的图像④。

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