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题型三　实验探究题
探究一　测平均速度
1.(2024·东营期中)在“测量小车的平均速度”实验中,如图1显示的是小车在甲、乙、丙三个位置及其对应时间的情形,显示时间的格式是“时:分:秒”。
(1)某同学先练习了刻度尺和停表的读数,如图2物体的长度是　 　mm,图3停表的读数为　 　s;
(2)该实验的原理是
(3)实验中,应使斜面保持较　 　(选填“大”或“小”)的坡度,以减小测量　 　的误差;
(4)图1中从甲到丙运动的平均速度为　 m/s;实验中小车通过甲、乙段路程的平均速度　 　(选填“大于”“小于”或“等于”)通过乙、丙段路程的平均速度;
(5)图1中如小车还没到乙位置就停止计时,则所测甲、乙段的平均速度　 　(选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(6)物体运动的情况还可以通过另一种办法即时测定:位置传感器利用超声波测出不同时刻小车与它的距离,计算机就可以算出小车在不同位置的速度。屏幕图像如图4甲所示,通过图4乙可以看出小车在斜面上滑下时是　 　(选填“匀速”或“加速”)运动的;小车到达坡底时的速度为　 　m/s。
探究二　影响声音高低的因素
2.为了研究同一根钢制琴弦发出声音的音调与哪些因素有关,可利用图乙所示的实验装置进行实验。已知一块厚木板上有A、B两个楔支撑着琴,其中A楔固定,B楔可沿木板移动以改变琴弦振动部分的长度。将钢制琴弦的一端固定在木板O点,另一端通过定滑轮悬挂不同个数的相同重物,重物个数越多,琴弦绷得越紧。轻轻拨动AB间的琴弦,用仪器测出发声的频率。
(1)实验数据如表所示,分析实验数据可知,第　 次实验中琴弦发声的音调最高。
实验次序 AB长度/m 重物个数 频率f/Hz
1 0.4 2 375
2 0.8 2 170
3 4 265
(2)分析数据可以发现,该实验研究的是琴弦发声的音调与　 　和琴弦的松紧程度这两个因素的关系。
(3)当第3次实验时AB长度为　 　m时,可用2、3两次实验来研究琴弦的音调和琴弦松紧程度的关系。
(4)分析第1、2两次实验数据可以发现:在松紧程度相同时,琴弦　 　,发出声音的音调越低。
探究三　声音的响度
3.(2024·烟台期中)在探究“人耳是怎样听到声音的”过程中,小亮用肥皂膜代替人耳鼓膜进行了如下实验:
(1)当喇叭发声时,把肥皂膜靠近喇叭,观察到的现象是　 　;
(2)当喇叭与肥皂膜的距离不变时,喇叭发声的响度变大,肥皂膜振动幅度变大,这说明声音的响度与　 　有关;
(3)当喇叭发声的强弱不变时,肥皂膜与喇叭之间的距离越近,肥皂膜的振动幅度越大,直至破裂,这说明声音的响度跟　 　有关;
(4)在上面实验中,肥皂膜破裂,表明声波能传递　 　。
探究四　探究光的反射规律
4.【探究名称】探究光的反射定律。
【问题】夏天,某同学观察到河面波光粼粼,回家查阅资料发现,河面波光粼粼是光的反射现象,他想知道光反射时遵循怎样的规律呢 于是利用如图所示实验装置按照如下步骤进行了实验探究。
【证据】(1)将平面镜放在水平桌面上,在平面镜的上方竖直放置一块带有量角器的硬纸板(图中量角器未画出),它是由可以绕ON折转的E、F两块板组成的。
(2)让激光笔的入射光沿着纸板左侧的E板射到镜面的O点。
(3)转动纸板右侧的F板,找到反射光。
(4)多次改变入射角的大小,测量并记录反射角的大小,填入表格中。
实验次数 1 2 3 4
入射角/° 30 45 50 60
反射角/° 30 45 50 30
【解释】(5)硬纸板在E、F共面(不绕折)情况下,该同学先让一束光贴着纸板E板射到O点,可是在纸板F面上没有反射光线的径迹,可能是　 　。
(6)纠正错误之后,硬纸板的F板向后转动,F板上看不到反射光线,这现象说明反射光线、入射光线和法线在　 　。
(7)该同学发现表格的数据中有一个错误数据,其原因可能是将反射光线与　 的夹角当作了反射角;改正错误后,通过分析数据得出结论:光反射时,　 　。
(8)若让光沿BO射到O点,反射光线会沿着OA方向射出,这表明在反射现象中,光路是　 　的。
【交流】(9)实验中为了更好地显示光路,应选在　 　(选填“较暗”或“较亮”)的环境中进行。
(10)纸板上量角器的作用是为了方便测量　 　的大小。
5.(2024·泰安泰山区期中)小明利用如图甲所示的实验装置,探究光反射时的规律,其中ENF是两块纸板连接起来的一个平面且与平面镜垂直放置。
(1)保持入射光的位置不变,把纸板F向后折,观察到纸板F上的反射光“不见了”。改变入射光的位置,多次重复上述实验过程,发现相同的实验现象。其目的是探究　 　。
(2)在实验中小明还发现,随着入射光位置的不断改变,反射光的位置也在不断改变,但是它们始终位于ON两侧,这说明反射光线与入射光线　 　,多次改变入射光位置进行实验,然后归纳得出结论。多次实验的目的是　 　。
(3)如图乙所示,标有角度的半圆形硬纸板ENF竖直放置,平面镜紧贴硬纸板水平放置,用激光笔贴着硬纸板射出一束光沿着AO方向射向平面镜,经镜面反射后会沿着　 　(选填“OB”“OC”或“OD”)方向射出。
探究五　探究平面镜成像的规律
6.某学习小组探究平面镜成像的特点,如图1所示,A、B两蜡烛大小相等。
(1)实验时用镀膜玻璃代替平面镜,目的是便于确定　 　。
(2)实验时蜡烛B能够与蜡烛A的像完全重合,如图1所示,移去蜡烛B,在其位置上竖立光屏,在光屏上不能承接到蜡烛A的像,说明所成的像是　 　(选填“虚”或“实”)像。
(3)实验中发现像到平面镜的距离不等于物到平面镜的距离,于是继续进行实验探究,将铅笔的笔尖贴在玻璃板上,发现笔尖的像和笔尖不重合,如图2所示,说明笔尖是通过　 　(选填“AC”或“BD”)面反射成像的,测出笔尖与其像的距离是0.58 cm,由此可知,玻璃板的厚度是　 　cm。
7.某实验小组的同学们一起做“探究平面镜成像特点”的实验,用一块玻璃板代替平面镜竖直架在一直尺的上面,分别取两段蜡烛A和B,一前一后竖直放在直尺上,点燃玻璃板前的蜡烛A,用眼睛进行观察,如图甲所示,在此实验中:
(1)为了方便看清楚蜡烛所成的像,实验应在　 　(选填“较明亮”或“较黑暗”)的环境中进行。
(2)为了比较物与像的大小关系,所用的两段蜡烛应该是　 　(选填“一样”或“不一样”)的。
(3)如图乙所示,小明将蜡烛A向左偏转某一角度(转至图中虚线的位置),此时玻璃板后面的蜡烛B应向　 　(选填“左”或“右”)偏转,才可能与蜡烛A的像重新重合。
(4)为了探究平面镜成像时像与物体的位置关系,应采取下列哪一项操作 　 　。
A.保持A、B两支蜡烛的位置不变,多次改变玻璃板的位置进行观察;
B.保持玻璃板位置不变,多次改变蜡烛A的位置,观察并记录像的位置。
(5)如图丙所示是小敏做完实验后在白纸上留下的记录,其中MN表示实验中玻璃板的位置,A、B是两次实验中点燃的蜡烛所在的位置,A'、B'分别是她找到的蜡烛的像的位置。根据小敏在纸上留下的实验记录,她　 　(选填“能”或“不能”)得出“像和物体到镜面的距离相等”的结论。
(6)小红在玻璃板的同一侧,通过玻璃板惊奇地看到了同一个蜡烛A的两个像,产生这种现象的原因是　 。
探究六　探究光的折射规律
8.在验证“光的折射规律”的实验中,小英同学利用红光、蓝光激光笔各一支、水槽、清水和一个可绕ON折转的光屏进行了如下实验:
(1)为了光路更清晰,实验中最好选择　 　(选填“红光”或“蓝光”)激光笔作为光源。打开激光光源,当光从空气射入水中时,传播方向　 　(选填“一定”或“不一定”)发生改变。
(2)某次实验中,光屏上呈现的光路如图所示,小英在光屏上记录光路并标出了此时的入射角和折射角,据此她得出实验结论:光从空气斜射入水中时,折射角大于入射角。小花指出小英得出的结论错误,原因是　 　。
(3)纠正(2)中的错误后,保持入射光线不变,向水槽中缓慢加水,小英发现折射光线在水槽底部形成的光斑逐渐向　 　(选填“左”或“右”)移动,她认为折射角在逐渐变小。她的观点是否正确 　 　(选填“正确”或“不正确”)。
(4)多次改变入射光角度,小英测得如表所示的几组数据。由此,她可以得出结论:当光从空气斜射入水中时,折射角　 　入射角。
序号 1 2 3
入射角α/° 30 45 60
折射角γ/° 22 32 40
(5)如果小英想继续探究光从空气斜射入水中的折射规律,在第4次实验中入射角是40°,此时折射角可能是　 　(选填字母)。
A.20°　　B.28°　　C.35°　　D.60°
探究七　探究凸透镜成像的规律
9.实验小组在做“探究凸透镜成像规律”的实验:
(1)如图1甲所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑;
(2)点燃蜡烛后,调节烛焰中心、透镜中心和光屏中心大致在　 　;
(3)如图1乙所示,凸透镜在光具座上50 cm刻度线处,将蜡烛移至光具座上20 cm刻度线处,移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,则该像是　 　(选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像,生活中的　 　(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这个规律制成的;
(4)将蜡烛由20 cm刻度线移至光具座上35 cm刻度线处,在凸透镜位置不变时,要在光屏上成清晰的像,光屏应向　 　(选填“靠近”或“远离”)凸透镜方向移动,才能在光屏上再次成清晰的像;
(5)小明建议用由发光二极管做成的字母作发光体,你认为其好处是:　 　(答一点即可)。图2四个发光字母适合作为本实验光源的是　 (填选项字母)。
10.(2024·日照东港区一模)小明在“探究凸透镜成像的规律”实验中。
(1)如图甲所示,让平行光经过凸透镜后,在光屏上出现一个最小最亮的光斑,由此可读出凸透镜的焦距是　 　cm;
(2)为了调节烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度上,比较规范的是　 　(选填字母);
A.将三者分散排列,然后用目测的方法调节
B.将三者靠拢,然后用目测的方法调节
(3)如图乙所示,用该凸透镜做成像实验,把蜡烛放在距凸透镜18 cm的位置,移动光屏,在光屏上形成清晰的像,当给凸透镜戴上近视眼镜后,为使光屏上再次成清晰像,应将光屏向　 　(选填“左”或“右”)移动;
(4)若把蜡烛放在距凸透镜25 cm的位置,移动光屏,在光屏上形成清晰的像A;接着把蜡烛放在距凸透镜28 cm的位置,再移动光屏,在光屏上形成清晰的像B。由实验可知像A　 　(选填“大于”或“小于”)像B;
(5)将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上(如图丙)做成像实验,记录每次成实像的物距u,像距v,物像间距L(u+v),绘出图丁(以f为长度单位),由图可知,要想成实像,蜡烛与光屏的间距应满足　 　。经查阅资料发现,物理学中,有一个凸透镜成像的“新概念”:放大率n==,结合丙、丁两图,可知当物距u=3f时,n=　 　。
探究八　测量固体的密度
11.小浩同学用天平、量筒和水等器材测量小石块的密度。
(1)小浩把天平放在水平桌面上,把游码拨到　 　处,发现指针偏向分度盘的左侧(如图甲所示),这时他应该向　 　(选填“左”或“右”)移动平衡螺母,直到天平水平平衡。
(2)将石块放在托盘天平的左盘内,向右盘中加减砝码,并调节游码,当横梁重新平衡时,所用砝码和游码在标尺上的位置,如图乙所示,石块的质量是　 　g。
(3)把石块缓慢放入装有60 mL水的量筒内,使其浸没在水中,此时量筒内的水面如图丙所示,则石块的体积是　 　cm3。
(4)经过计算得小石块的密度为　 　g/cm3。
(5)若小浩先测出了小石块的体积,再将小石块从量筒中取出,用天平测出其质量,再求出小石块的密度。这样会导致测出的小石块密度　 　(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(6)实验中,由于同组的小英同学不小心把量筒打碎了,但实验室里已没有量筒,老师就给她增加了一个溢水杯和小烧杯来测量小石块的密度。其步骤如下:
A.用天平测出小石块的质量m0;
B.用天平测出空小烧杯的质量m1;
C.将溢水杯装满水后,将小石块放入溢水杯中,并用小烧杯承接溢出的水;
D.用天平测出小烧杯和溢出水的总质量m2。
则小石块的密度ρ石= 　(用所测物理量和ρ水表示)。
探究九　测量液体的密度
12.(2024·泰安期末)某实验小组的同学们想测量一款盒装牛奶的密度,他们的测量方法如下:
(1)小红同学直接读取牛奶盒上标识的净含量为250 mL,用天平测出一盒牛奶的总质量为275 g,于是计算出牛奶的密度为1.1 g/cm3。小明同学提出:小红这种方法是错误的,这样测出的牛奶密度比真实值偏 　 　(选填“大”或“小”);
(2)小明同学直接从牛奶盒上读出牛奶的净含量250 mL,接着用天平测出一盒牛奶的总质量275 g,喝完后再立即测出空盒的质量25 g。这样测量出的牛奶密度与真实值相比将　 　(选填“偏大”“偏小”或“相等”);
(3)小刚同学提出了如下新的测量方法:
A.将天平放在①　 　桌面上,游码拨至标尺左端的零刻度处,调节平衡螺母,使横梁平衡;
B.将盒中的牛奶倒入烧杯中,用天平测出总质量m1=189.8 g;
C.将烧杯中适量的牛奶倒入量筒中,读出其体积V=40 mL;
D.用天平测出剩余牛奶和烧杯的总质量m2,当天平再次平衡时,游码的位置和右盘中的砝码如图所示。
部分实验数据已填入表格中,请在空格中填上相应的数据:
牛奶和烧杯总质量m1/g 剩余牛奶和烧杯总质量m2/g 量筒中牛奶的质量m3/g 牛奶体积V/cm3 牛奶密度ρ/g·cm-3
189.8 ② ③ 40 ④
13.如图所示,小强利用天平、量筒等实验器材测量某酒精消毒液的密度。
(1)测量步骤如下:
①在烧杯中倒入适量消毒液,用天平测出烧杯和消毒液的总质量为78 g;
②将烧杯中部分消毒液倒入量筒,液面位置如图甲所示,量筒内消毒液的体积为
　 　cm3;
③用天平测出烧杯和剩余消毒液的质量如图乙所示,则其质量为　 　g;
④消毒液的密度为　 　g/cm3。
(2)小强用另一种方法测出了消毒液的密度,测量过程如下:
①往另一空烧杯中倒入适量的水,用调节好的天平称出烧杯和水的总质量为m;
②用刻度尺测出水面到烧杯底的深度为h1;
③将水全部倒出,擦干烧杯后,再缓慢倒入消毒液,直至烧杯和消毒液的总质量再次为m;
④用刻度尺测出　 　的深度为h2;
⑤请写出消毒液密度的表达式:ρ消毒液= 　(用所测的物理量和ρ水表示)。
答案
探究一　测平均速度
1.(2024·东营期中)在“测量小车的平均速度”实验中,如图1显示的是小车在甲、乙、丙三个位置及其对应时间的情形,显示时间的格式是“时:分:秒”。
(1)某同学先练习了刻度尺和停表的读数,如图2物体的长度是　22　mm,图3停表的读数为　338.5　s;
(2)该实验的原理是　v=　;
(3)实验中,应使斜面保持较　小　(选填“大”或“小”)的坡度,以减小测量　时间　的误差;
(4)图1中从甲到丙运动的平均速度为　0.15　m/s;实验中小车通过甲、乙段路程的平均速度　小于　(选填“大于”“小于”或“等于”)通过乙、丙段路程的平均速度;
(5)图1中如小车还没到乙位置就停止计时,则所测甲、乙段的平均速度　偏大　(选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(6)物体运动的情况还可以通过另一种办法即时测定:位置传感器利用超声波测出不同时刻小车与它的距离,计算机就可以算出小车在不同位置的速度。屏幕图像如图4甲所示,通过图4乙可以看出小车在斜面上滑下时是　加速　(选填“匀速”或“加速”)运动的;小车到达坡底时的速度为　0.8　m/s。
探究二　影响声音高低的因素
2.为了研究同一根钢制琴弦发出声音的音调与哪些因素有关,可利用图乙所示的实验装置进行实验。已知一块厚木板上有A、B两个楔支撑着琴,其中A楔固定,B楔可沿木板移动以改变琴弦振动部分的长度。将钢制琴弦的一端固定在木板O点,另一端通过定滑轮悬挂不同个数的相同重物,重物个数越多,琴弦绷得越紧。轻轻拨动AB间的琴弦,用仪器测出发声的频率。
(1)实验数据如表所示,分析实验数据可知,第　1　次实验中琴弦发声的音调最高。
实验次序 AB长度/m 重物个数 频率f/Hz
1 0.4 2 375
2 0.8 2 170
3 4 265
(2)分析数据可以发现,该实验研究的是琴弦发声的音调与　琴弦的长度　和琴弦的松紧程度这两个因素的关系。
(3)当第3次实验时AB长度为　0.8　m时,可用2、3两次实验来研究琴弦的音调和琴弦松紧程度的关系。
(4)分析第1、2两次实验数据可以发现:在松紧程度相同时,琴弦　越长　,发出声音的音调越低。
探究三　声音的响度
3.(2024·烟台期中)在探究“人耳是怎样听到声音的”过程中,小亮用肥皂膜代替人耳鼓膜进行了如下实验:
(1)当喇叭发声时,把肥皂膜靠近喇叭,观察到的现象是　肥皂膜左右振动　;
(2)当喇叭与肥皂膜的距离不变时,喇叭发声的响度变大,肥皂膜振动幅度变大,这说明声音的响度与　振幅　有关;
(3)当喇叭发声的强弱不变时,肥皂膜与喇叭之间的距离越近,肥皂膜的振动幅度越大,直至破裂,这说明声音的响度跟　与声源的距离　有关;
(4)在上面实验中,肥皂膜破裂,表明声波能传递　能量　。
探究四　探究光的反射规律
4.【探究名称】探究光的反射定律。
【问题】夏天,某同学观察到河面波光粼粼,回家查阅资料发现,河面波光粼粼是光的反射现象,他想知道光反射时遵循怎样的规律呢 于是利用如图所示实验装置按照如下步骤进行了实验探究。
【证据】(1)将平面镜放在水平桌面上,在平面镜的上方竖直放置一块带有量角器的硬纸板(图中量角器未画出),它是由可以绕ON折转的E、F两块板组成的。
(2)让激光笔的入射光沿着纸板左侧的E板射到镜面的O点。
(3)转动纸板右侧的F板,找到反射光。
(4)多次改变入射角的大小,测量并记录反射角的大小,填入表格中。
实验次数 1 2 3 4
入射角/° 30 45 50 60
反射角/° 30 45 50 30
【解释】(5)硬纸板在E、F共面(不绕折)情况下,该同学先让一束光贴着纸板E板射到O点,可是在纸板F面上没有反射光线的径迹,可能是　纸板与平面镜不垂直　。
(6)纠正错误之后,硬纸板的F板向后转动,F板上看不到反射光线,这现象说明反射光线、入射光线和法线在　同一平面内　。
(7)该同学发现表格的数据中有一个错误数据,其原因可能是将反射光线与　镜面　的夹角当作了反射角;改正错误后,通过分析数据得出结论:光反射时,　反射角等于入射角　。
(8)若让光沿BO射到O点,反射光线会沿着OA方向射出,这表明在反射现象中,光路是　可逆　的。
【交流】(9)实验中为了更好地显示光路,应选在　较暗　(选填“较暗”或“较亮”)的环境中进行。
(10)纸板上量角器的作用是为了方便测量　反射角和入射角　的大小。
5.(2024·泰安泰山区期中)小明利用如图甲所示的实验装置,探究光反射时的规律,其中ENF是两块纸板连接起来的一个平面且与平面镜垂直放置。
(1)保持入射光的位置不变,把纸板F向后折,观察到纸板F上的反射光“不见了”。改变入射光的位置,多次重复上述实验过程,发现相同的实验现象。其目的是探究　反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内　。
(2)在实验中小明还发现,随着入射光位置的不断改变,反射光的位置也在不断改变,但是它们始终位于ON两侧,这说明反射光线与入射光线　分居在法线的两侧　,多次改变入射光位置进行实验,然后归纳得出结论。多次实验的目的是　寻找普遍规律,使结论更具有普遍性　。
(3)如图乙所示,标有角度的半圆形硬纸板ENF竖直放置,平面镜紧贴硬纸板水平放置,用激光笔贴着硬纸板射出一束光沿着AO方向射向平面镜,经镜面反射后会沿着　OD　(选填“OB”“OC”或“OD”)方向射出。
探究五　探究平面镜成像的规律
6.某学习小组探究平面镜成像的特点,如图1所示,A、B两蜡烛大小相等。
(1)实验时用镀膜玻璃代替平面镜,目的是便于确定　像的位置　。
(2)实验时蜡烛B能够与蜡烛A的像完全重合,如图1所示,移去蜡烛B,在其位置上竖立光屏,在光屏上不能承接到蜡烛A的像,说明所成的像是　虚　(选填“虚”或“实”)像。
(3)实验中发现像到平面镜的距离不等于物到平面镜的距离,于是继续进行实验探究,将铅笔的笔尖贴在玻璃板上,发现笔尖的像和笔尖不重合,如图2所示,说明笔尖是通过　BD　(选填“AC”或“BD”)面反射成像的,测出笔尖与其像的距离是0.58 cm,由此可知,玻璃板的厚度是　0.29　cm。
7.某实验小组的同学们一起做“探究平面镜成像特点”的实验,用一块玻璃板代替平面镜竖直架在一直尺的上面,分别取两段蜡烛A和B,一前一后竖直放在直尺上,点燃玻璃板前的蜡烛A,用眼睛进行观察,如图甲所示,在此实验中:
(1)为了方便看清楚蜡烛所成的像,实验应在　较黑暗　(选填“较明亮”或“较黑暗”)的环境中进行。
(2)为了比较物与像的大小关系,所用的两段蜡烛应该是　一样　(选填“一样”或“不一样”)的。
(3)如图乙所示,小明将蜡烛A向左偏转某一角度(转至图中虚线的位置),此时玻璃板后面的蜡烛B应向　左　(选填“左”或“右”)偏转,才可能与蜡烛A的像重新重合。
(4)为了探究平面镜成像时像与物体的位置关系,应采取下列哪一项操作 　B　。
A.保持A、B两支蜡烛的位置不变,多次改变玻璃板的位置进行观察;
B.保持玻璃板位置不变,多次改变蜡烛A的位置,观察并记录像的位置。
(5)如图丙所示是小敏做完实验后在白纸上留下的记录,其中MN表示实验中玻璃板的位置,A、B是两次实验中点燃的蜡烛所在的位置,A'、B'分别是她找到的蜡烛的像的位置。根据小敏在纸上留下的实验记录,她　不能　(选填“能”或“不能”)得出“像和物体到镜面的距离相等”的结论。
(6)小红在玻璃板的同一侧,通过玻璃板惊奇地看到了同一个蜡烛A的两个像,产生这种现象的原因是　玻璃板太厚　。
探究六　探究光的折射规律
8.在验证“光的折射规律”的实验中,小英同学利用红光、蓝光激光笔各一支、水槽、清水和一个可绕ON折转的光屏进行了如下实验:
(1)为了光路更清晰,实验中最好选择　红光　(选填“红光”或“蓝光”)激光笔作为光源。打开激光光源,当光从空气射入水中时,传播方向　不一定　(选填“一定”或“不一定”)发生改变。
(2)某次实验中,光屏上呈现的光路如图所示,小英在光屏上记录光路并标出了此时的入射角和折射角,据此她得出实验结论:光从空气斜射入水中时,折射角大于入射角。小花指出小英得出的结论错误,原因是　把折射光线与界面之间的夹角当成了折射角　。
(3)纠正(2)中的错误后,保持入射光线不变,向水槽中缓慢加水,小英发现折射光线在水槽底部形成的光斑逐渐向　左　(选填“左”或“右”)移动,她认为折射角在逐渐变小。她的观点是否正确 　不正确　(选填“正确”或“不正确”)。
(4)多次改变入射光角度,小英测得如表所示的几组数据。由此,她可以得出结论:当光从空气斜射入水中时,折射角　小于　入射角。
序号 1 2 3
入射角α/° 30 45 60
折射角γ/° 22 32 40
(5)如果小英想继续探究光从空气斜射入水中的折射规律,在第4次实验中入射角是40°,此时折射角可能是　B　(选填字母)。
A.20°　　B.28°　　C.35°　　D.60°
探究七　探究凸透镜成像的规律
9.实验小组在做“探究凸透镜成像规律”的实验:
(1)如图1甲所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑;
(2)点燃蜡烛后,调节烛焰中心、透镜中心和光屏中心大致在　同一高度　;
(3)如图1乙所示,凸透镜在光具座上50 cm刻度线处,将蜡烛移至光具座上20 cm刻度线处,移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,则该像是　缩小　(选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像,生活中的　照相机　(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这个规律制成的;
(4)将蜡烛由20 cm刻度线移至光具座上35 cm刻度线处,在凸透镜位置不变时,要在光屏上成清晰的像,光屏应向　远离　(选填“靠近”或“远离”)凸透镜方向移动,才能在光屏上再次成清晰的像;
(5)小明建议用由发光二极管做成的字母作发光体,你认为其好处是:　光源稳定　(答一点即可)。图2四个发光字母适合作为本实验光源的是　A　(填选项字母)。
10.(2024·日照东港区一模)小明在“探究凸透镜成像的规律”实验中。
(1)如图甲所示,让平行光经过凸透镜后,在光屏上出现一个最小最亮的光斑,由此可读出凸透镜的焦距是　10.0　cm;
(2)为了调节烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度上,比较规范的是　B　(选填字母);
A.将三者分散排列,然后用目测的方法调节
B.将三者靠拢,然后用目测的方法调节
(3)如图乙所示,用该凸透镜做成像实验,把蜡烛放在距凸透镜18 cm的位置,移动光屏,在光屏上形成清晰的像,当给凸透镜戴上近视眼镜后,为使光屏上再次成清晰像,应将光屏向　右　(选填“左”或“右”)移动;
(4)若把蜡烛放在距凸透镜25 cm的位置,移动光屏,在光屏上形成清晰的像A;接着把蜡烛放在距凸透镜28 cm的位置,再移动光屏,在光屏上形成清晰的像B。由实验可知像A　大于　(选填“大于”或“小于”)像B;
(5)将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上(如图丙)做成像实验,记录每次成实像的物距u,像距v,物像间距L(u+v),绘出图丁(以f为长度单位),由图可知,要想成实像,蜡烛与光屏的间距应满足　L≥4f　。经查阅资料发现,物理学中,有一个凸透镜成像的“新概念”:放大率n==,结合丙、丁两图,可知当物距u=3f时,n=　0.5　。
探究八　测量固体的密度
11.小浩同学用天平、量筒和水等器材测量小石块的密度。
(1)小浩把天平放在水平桌面上,把游码拨到　零刻度线　处,发现指针偏向分度盘的左侧(如图甲所示),这时他应该向　右　(选填“左”或“右”)移动平衡螺母,直到天平水平平衡。
(2)将石块放在托盘天平的左盘内,向右盘中加减砝码,并调节游码,当横梁重新平衡时,所用砝码和游码在标尺上的位置,如图乙所示,石块的质量是　62　g。
(3)把石块缓慢放入装有60 mL水的量筒内,使其浸没在水中,此时量筒内的水面如图丙所示,则石块的体积是　20　cm3。
(4)经过计算得小石块的密度为　3.1　g/cm3。
(5)若小浩先测出了小石块的体积,再将小石块从量筒中取出,用天平测出其质量,再求出小石块的密度。这样会导致测出的小石块密度　偏大　(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(6)实验中,由于同组的小英同学不小心把量筒打碎了,但实验室里已没有量筒,老师就给她增加了一个溢水杯和小烧杯来测量小石块的密度。其步骤如下:
A.用天平测出小石块的质量m0;
B.用天平测出空小烧杯的质量m1;
C.将溢水杯装满水后,将小石块放入溢水杯中,并用小烧杯承接溢出的水;
D.用天平测出小烧杯和溢出水的总质量m2。
则小石块的密度ρ石= 　(用所测物理量和ρ水表示)。
探究九　测量液体的密度
12.(2024·泰安期末)某实验小组的同学们想测量一款盒装牛奶的密度,他们的测量方法如下:
(1)小红同学直接读取牛奶盒上标识的净含量为250 mL,用天平测出一盒牛奶的总质量为275 g,于是计算出牛奶的密度为1.1 g/cm3。小明同学提出:小红这种方法是错误的,这样测出的牛奶密度比真实值偏 　大　(选填“大”或“小”);
(2)小明同学直接从牛奶盒上读出牛奶的净含量250 mL,接着用天平测出一盒牛奶的总质量275 g,喝完后再立即测出空盒的质量25 g。这样测量出的牛奶密度与真实值相比将　偏小　(选填“偏大”“偏小”或“相等”);
(3)小刚同学提出了如下新的测量方法:
A.将天平放在①　水平　桌面上,游码拨至标尺左端的零刻度处,调节平衡螺母,使横梁平衡;
B.将盒中的牛奶倒入烧杯中,用天平测出总质量m1=189.8 g;
C.将烧杯中适量的牛奶倒入量筒中,读出其体积V=40 mL;
D.用天平测出剩余牛奶和烧杯的总质量m2,当天平再次平衡时,游码的位置和右盘中的砝码如图所示。
部分实验数据已填入表格中,请在空格中填上相应的数据:
牛奶和烧杯总质量m1/g 剩余牛奶和烧杯总质量m2/g 量筒中牛奶的质量m3/g 牛奶体积V/cm3 牛奶密度ρ/g·cm-3
189.8 ②147.8 ③42 40 ④1.05
13.如图所示,小强利用天平、量筒等实验器材测量某酒精消毒液的密度。
(1)测量步骤如下:
①在烧杯中倒入适量消毒液,用天平测出烧杯和消毒液的总质量为78 g;
②将烧杯中部分消毒液倒入量筒,液面位置如图甲所示,量筒内消毒液的体积为　42　cm3;
③用天平测出烧杯和剩余消毒液的质量如图乙所示,则其质量为　44　g;
④消毒液的密度为　0.81　g/cm3。
(2)小强用另一种方法测出了消毒液的密度,测量过程如下:
①往另一空烧杯中倒入适量的水,用调节好的天平称出烧杯和水的总质量为m;
②用刻度尺测出水面到烧杯底的深度为h1;
③将水全部倒出,擦干烧杯后,再缓慢倒入消毒液,直至烧杯和消毒液的总质量再次为m;
④用刻度尺测出　消毒液液面到烧杯底　的深度为h2;
⑤请写出消毒液密度的表达式:ρ消毒液= ρ水　(用所测的物理量和ρ水表示)。

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