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第15课 物理实验与探究
1.[金华模拟]在实验的基础上进行科学推理是科学研究中的一种重要方法，下列结论的得出没有采用这一方法的是(　D　)
A.机械能守恒 B.真空不能传播声音
C.牛顿第一定律 D.重力与质量成正比
2.[台州中考]如图所示，小舟利用平面镜研究光的反射定律，下列说法错误的是(　B　)
第2题图
A.AO是入射光线
B.反射角等于30°
C.将激光笔靠近N时，光线OB会靠近ON
D.绕ON前后转动F板，F板上观察不到光线OB
【解析】 根据光的反射定律，反射角等于入射角，反射角为反射光线与法线的夹角，入射光线、反射光线、法线在同一平面内。由图可知AO为入射光线，OB为反射光线，反射角为60°。
3.[苏州改编]如图所示，大小适中的实心木球，球面有两个小孔位于某条直径的两端，两孔在球内以一定的路径相通。用一根比孔细的绳子穿过两孔，在竖直方向上用手拉绳的两端，球会静止在绳上，减小拉力球会向下运动。对此现象下列说法正确的是(　B　)
第3题图
A.球静止时，绳两端的拉力是平衡力
B.通过拉力的调节，球可以匀速下滑
C.绳子下端突然松手，球就匀速下滑
D.通过手的运动和拉力调节，球不可能从绳的下端移到上端
4.如图所示，已知鸡蛋的质量为55g，体积为50cm3。将鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯里，鸡蛋沉入杯底如图甲所示；逐渐将食盐溶解在水中，鸡蛋恰好悬浮如图乙所示；继续溶解食盐，最终鸡蛋漂浮如图丙所示。下列说法正确的是(g取10N/kg)(　B　)
　第4题图
A.图甲中鸡蛋所受浮力为0.55N
B.图乙中盐水的密度是1.1×103kg/m3
C.图丙中鸡蛋所受浮力大于鸡蛋自身重力
D.图中三种状态下浮力的大小关系是F甲＜F乙＜F丙
【解析】 根据阿基米德原理可得，鸡蛋在图甲中受到的浮力为0.5N。鸡蛋密度ρ＝＝1.1×103kg/m3。图甲中鸡蛋沉入杯底，浮力小于重力；图乙中鸡蛋悬浮，浮力与重力相等，盐水密度与鸡蛋密度相等，所以ρ乙盐水＝ρ＝1.1×103kg/m3；图丙中鸡蛋漂浮，浮力与重力相等；三种状态下浮力的大小为F甲＜F乙＝F丙。
5.实践小组查阅资料知道蜡柱在水中由静止释放，很快就做匀速直线运动。他们猜想蜡柱做匀速直线运动时速度的大小可能与蜡柱的形状有关，探究如下：
第5题图
(1)取底面积1cm2、高10cm的蜡柱，用天平测出蜡柱的质量，如图甲所示，则其质量为　9.0　g，计算出蜡柱的密度为　0.9　g/cm3。
(2)如图乙所示，在蜡柱上截取一段，将其头部做成流线型，测量其质量为3.6g。为得到等质量的圆柱型蜡柱，需在余下蜡柱上再截取一段长度为　4　cm的蜡柱。
(3)将做好的蜡柱分别放入装满水的透明管中，从底部由静止释放，蜡柱的底端经过适当高度的A点时开始计时，每隔5s在管壁刻度尺上标记其位置。某次标记如图丙所示，读数为　26.55　cm。
(4)根据实验数据绘制出S－t图像，如图所示，由图像可知：其他条件相同时，流线型蜡柱上升的速度　大于(或＞)　圆柱型蜡柱上升的速度。
第5(4)题图
6.[宁波鄞州区模拟]宁波大力推动家庭实验室，鼓励学生在家就地取材，利用常见生活用品进行科学实验。小宁利用家中的衣架、矿泉水瓶、小卡片、细线、水等物品进行如下探究。
第6题图
(1)探究二力平衡的条件。如图甲所示，小宁将原来处于静止状态的小卡片扭转一个角度，目的是　探究不在同一直线上的两个力能否平衡　。
(2)探究滑轮组的省力情况。如图乙所示，小宁利用衣架组装的机械装置可以将矿泉水瓶平稳搬运到高处。A衣架在该实验的作用是　改变拉力方向　，当水瓶上升0.5m时，细线自由端被拉下　2.5　m。
【解析】 (1)将静止的小卡片扭转一个角度后，小卡片所受的两个拉力不再作用在同一直线上，观察此时小卡片是否还能保持静止，可确定两个平衡力是否需要作用在同一直线上。(2)由图乙可知，A衣架固定不动，相当于定滑轮，在该实验的作用是改变拉力方向。作用在B衣架(动滑轮)的绳子股数n＝5，当水瓶上升0.5m时，细线自由端被拉下的距离为s＝nh＝5×0.5m＝2.5m。
7.小华和同学们进行了“探究电流与电阻的关系”实验。实验器材有：三节干电池(每节电压恒为1.5V)、电流表一只、电压表一只、滑动变阻器两个(分别标有“20Ω　2A”“40Ω　1A”字样)、定值电阻4个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、开关一个、导线若干。他们利用这些器材设计了如图甲所示的电路。
第7题图
(1)小华先将5Ω的电阻接入电路，闭合开关，发现电流表有示数、电压表无示数，出现该故障的原因可能是　定值电阻短路(或电压表损坏，合理即可)　(写出一种即可)。
(2)排除故障后，闭合开关，移动滑片至某一位置，观察并记录两电表示数。接着将5Ω的电阻换成10Ω，闭合开关，为控制定值电阻两端电压不变，应将滑动变阻器的滑片向　B　(选填“A”或“B”)端移动。
(3)多次更换定值电阻进行实验，并根据实验数据画出电流随电阻变化的I－R图像，如图乙所示。通过观察发现：在误差范围内，图像上的任意点和坐标轴围成的矩形面积大小都相等，因此可以得出的实验结论是　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　。
(4)为了完成整个实验，他们选取的滑动变阻器规格是　“40Ω　1A”　。
8.[杭州中考]如图甲所示为家用扫地机器人，其底部安装有滚刷，内置集尘器。机器人在除尘时先“脱灰”(滚刷将灰尘从地面上脱离附着)，后“吸灰”(将脱附的灰尘转移进集尘器)。
甲
乙
第8题图
小金对影响滚刷在地毯上“脱灰”效果的因素开展探究。
小金认为：在“吸灰”效果一定时，“脱灰”效果可以用“除尘能力C”来表示，其测量和表达如下：
第一步：选取长、宽一定的干净地毯，均匀撒上质量为m的灰；
第二步：测出干净集尘器的质量m1，将被测机器人放在地毯上做直线运行清扫10次，完成后测出集尘器质量m2。
用C＝×100%表示除尘能力。
小金提出：滚刷在地毯上的“脱灰”效果与滚刷的滚速、刷毛的粗细和刷毛与地毯的间距三个因素有关。
小金在保持“吸灰”效果一定的情况下，对滚刷的滚速这个因素进行了实验，得到如图乙所示的结果。
(1)除尘能力C的数值越大，表示除尘能力越　强　(选填“强”或“弱”)。
(2)在研究滚刷“脱灰”效果与滚刷的滚速关系时，实验中需要控制刷毛的粗细和　刷毛与地毯的间距　保持不变，改变滚刷的滚速，测定除尘能力C。
(3)根据图乙得出的结论是　在“吸灰”效果一定时，在刷毛的粗细和刷毛与地毯的间距不变的情况下，滚刷的滚速在1200r·min－1~1500r·min－1之内时，滚刷的滚速越大，除尘能力越强　。
【解析】 (1)m2－m1表示机器人除去的灰尘质量，除尘能力C表示机器人除去的灰尘质量与地毯上的灰尘质量的比，则比值越大，表示除尘能力越强。
9.[宁波模拟]伽利略理想斜面实验是为了研究斜面上物体受到重力和摩擦力的作用。初中阶段我们可以从整体上进行研究，即研究无摩擦和有摩擦两种情况。
第9题图
(1)当斜面光滑时，小球的机械能　不变　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)该装置在初中力学研究中应用较广，可用于牛顿第一定律的研究，图中装置丙所示，当右斜面水平，且又光滑时，小球将做　匀速直线运动　。
(3)该装置还可用于研究影响动能大小的相关因素，图中装置丙所示，若水平面光滑，该实验　不能　(选填“能”或“不能”)完成。
(4)该装置也可用于研究影响滑动摩擦力大小的相关因素，让不同质量的小球从同一斜面同一高度静止滚下，然后撞击放置在水平面的同一木块，观察木块在相同粗糙程度的水平面移动的距离，从而得出滑动摩擦力与压力大小的关系。请你判断此方案是否合理，并说明理由：　不合理。当小球撞击木块后，在水平面运动的物体是木块，而同一木块对水平面的压力是相同的，并未针对滑动摩擦力设计人为变量　。
10.[山海联盟联考]电梯在超重时会发出报警声，这是如何做到的呢 某兴趣小组设计了超重警报装置，电路示意图如图甲所示。图甲中，OA＝1cm，OB＝100cm，电源电压U＝3V，报警器阻值忽略不计。其中R为压敏电阻，其阻值与所受压力的关系如图乙所示。
第10题图
(1)乘客乘电梯时，与乘客对地板的压力是一对相互作用力的是　地板对乘客的支持力　。
(2)当电流表示数为0.6A时，报警器将发出报警声，此电梯最大承载质量为　700　kg。
(3)当电梯承载总质量为300kg的乘客时，电流表的示数为　0.3　A。
(4)电梯使用一段时间后，承载能力下降，需要降低最大载重。下列方法可行的是　BD　(填字母)。
A.减小电源电压
B.将A点向左移动
C.串联一个定值电阻
D.在压敏电阻处并联一个定值电阻第15课 物理实验与探究
1.[金华模拟]在实验的基础上进行科学推理是科学研究中的一种重要方法，下列结论的得出没有采用这一方法的是(　 　)
A.机械能守恒 B.真空不能传播声音
C.牛顿第一定律 D.重力与质量成正比
2.[台州中考]如图所示，小舟利用平面镜研究光的反射定律，下列说法错误的是(　 　)
第2题图
A.AO是入射光线
B.反射角等于30°
C.将激光笔靠近N时，光线OB会靠近ON
D.绕ON前后转动F板，F板上观察不到光线OB
3.[苏州改编]如图所示，大小适中的实心木球，球面有两个小孔位于某条直径的两端，两孔在球内以一定的路径相通。用一根比孔细的绳子穿过两孔，在竖直方向上用手拉绳的两端，球会静止在绳上，减小拉力球会向下运动。对此现象下列说法正确的是(　 　)
第3题图
A.球静止时，绳两端的拉力是平衡力
B.通过拉力的调节，球可以匀速下滑
C.绳子下端突然松手，球就匀速下滑
D.通过手的运动和拉力调节，球不可能从绳的下端移到上端
4.如图所示，已知鸡蛋的质量为55g，体积为50cm3。将鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯里，鸡蛋沉入杯底如图甲所示；逐渐将食盐溶解在水中，鸡蛋恰好悬浮如图乙所示；继续溶解食盐，最终鸡蛋漂浮如图丙所示。下列说法正确的是(g取10N/kg)(　 　)
　第4题图
A.图甲中鸡蛋所受浮力为0.55N
B.图乙中盐水的密度是1.1×103kg/m3
C.图丙中鸡蛋所受浮力大于鸡蛋自身重力
D.图中三种状态下浮力的大小关系是F甲＜F乙＜F丙
5.实践小组查阅资料知道蜡柱在水中由静止释放，很快就做匀速直线运动。他们猜想蜡柱做匀速直线运动时速度的大小可能与蜡柱的形状有关，探究如下：
第5题图
(1)取底面积1cm2、高10cm的蜡柱，用天平测出蜡柱的质量，如图甲所示，则其质量为 g，计算出蜡柱的密度为 g/cm3。
(2)如图乙所示，在蜡柱上截取一段，将其头部做成流线型，测量其质量为3.6g。为得到等质量的圆柱型蜡柱，需在余下蜡柱上再截取一段长度为 cm的蜡柱。
(3)将做好的蜡柱分别放入装满水的透明管中，从底部由静止释放，蜡柱的底端经过适当高度的A点时开始计时，每隔5s在管壁刻度尺上标记其位置。某次标记如图丙所示，读数为 cm。
(4)根据实验数据绘制出S－t图像，如图所示，由图像可知：其他条件相同时，流线型蜡柱上升的速度 圆柱型蜡柱上升的速度。
第5(4)题图
6.[宁波鄞州区模拟]宁波大力推动家庭实验室，鼓励学生在家就地取材，利用常见生活用品进行科学实验。小宁利用家中的衣架、矿泉水瓶、小卡片、细线、水等物品进行如下探究。
第6题图
(1)探究二力平衡的条件。如图甲所示，小宁将原来处于静止状态的小卡片扭转一个角度，目的是 。
(2)探究滑轮组的省力情况。如图乙所示，小宁利用衣架组装的机械装置可以将矿泉水瓶平稳搬运到高处。A衣架在该实验的作用是 ，当水瓶上升0.5m时，细线自由端被拉下 m。
7.小华和同学们进行了“探究电流与电阻的关系”实验。实验器材有：三节干电池(每节电压恒为1.5V)、电流表一只、电压表一只、滑动变阻器两个(分别标有“20Ω　2A”“40Ω　1A”字样)、定值电阻4个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、开关一个、导线若干。他们利用这些器材设计了如图甲所示的电路。
第7题图
(1)小华先将5Ω的电阻接入电路，闭合开关，发现电流表有示数、电压表无示数，出现该故障的原因可能是 (写出一种即可)。
(2)排除故障后，闭合开关，移动滑片至某一位置，观察并记录两电表示数。接着将5Ω的电阻换成10Ω，闭合开关，为控制定值电阻两端电压不变，应将滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端移动。
(3)多次更换定值电阻进行实验，并根据实验数据画出电流随电阻变化的I－R图像，如图乙所示。通过观察发现：在误差范围内，图像上的任意点和坐标轴围成的矩形面积大小都相等，因此可以得出的实验结论是 。
(4)为了完成整个实验，他们选取的滑动变阻器规格是 。
8.[杭州中考]如图甲所示为家用扫地机器人，其底部安装有滚刷，内置集尘器。机器人在除尘时先“脱灰”(滚刷将灰尘从地面上脱离附着)，后“吸灰”(将脱附的灰尘转移进集尘器)。
甲
乙
第8题图
小金对影响滚刷在地毯上“脱灰”效果的因素开展探究。
小金认为：在“吸灰”效果一定时，“脱灰”效果可以用“除尘能力C”来表示，其测量和表达如下：
第一步：选取长、宽一定的干净地毯，均匀撒上质量为m的灰；
第二步：测出干净集尘器的质量m1，将被测机器人放在地毯上做直线运行清扫10次，完成后测出集尘器质量m2。
用C＝×100%表示除尘能力。
小金提出：滚刷在地毯上的“脱灰”效果与滚刷的滚速、刷毛的粗细和刷毛与地毯的间距三个因素有关。
小金在保持“吸灰”效果一定的情况下，对滚刷的滚速这个因素进行了实验，得到如图乙所示的结果。
(1)除尘能力C的数值越大，表示除尘能力越 (选填“强”或“弱”)。
(2)在研究滚刷“脱灰”效果与滚刷的滚速关系时，实验中需要控制刷毛的粗细和 保持不变，改变滚刷的滚速，测定除尘能力C。
(3)根据图乙得出的结论是 。
9.[宁波模拟]伽利略理想斜面实验是为了研究斜面上物体受到重力和摩擦力的作用。初中阶段我们可以从整体上进行研究，即研究无摩擦和有摩擦两种情况。
第9题图
(1)当斜面光滑时，小球的机械能 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)该装置在初中力学研究中应用较广，可用于牛顿第一定律的研究，图中装置丙所示，当右斜面水平，且又光滑时，小球将做 。
(3)该装置还可用于研究影响动能大小的相关因素，图中装置丙所示，若水平面光滑，该实验 (选填“能”或“不能”)完成。
(4)该装置也可用于研究影响滑动摩擦力大小的相关因素，让不同质量的小球从同一斜面同一高度静止滚下，然后撞击放置在水平面的同一木块，观察木块在相同粗糙程度的水平面移动的距离，从而得出滑动摩擦力与压力大小的关系。请你判断此方案是否合理，并说明理由： 。
10.[山海联盟联考]电梯在超重时会发出报警声，这是如何做到的呢 某兴趣小组设计了超重警报装置，电路示意图如图甲所示。图甲中，OA＝1cm，OB＝100cm，电源电压U＝3V，报警器阻值忽略不计。其中R为压敏电阻，其阻值与所受压力的关系如图乙所示。
第10题图
(1)乘客乘电梯时，与乘客对地板的压力是一对相互作用力的是 。
(2)当电流表示数为0.6A时，报警器将发出报警声，此电梯最大承载质量为 kg。
(3)当电梯承载总质量为300kg的乘客时，电流表的示数为 A。
(4)电梯使用一段时间后，承载能力下降，需要降低最大载重。下列方法可行的是 (填字母)。
A.减小电源电压
B.将A点向左移动
C.串联一个定值电阻
D.在压敏电阻处并联一个定值电阻

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