2020年中考物理总复习尖子生必刷题特训05实验题20题含解析

2020年中考物理总复习尖子生必刷题特训05实验题20题含解析

专题05 实验题20题 ‎1．小王在“测量小车的平均速度”的实验中，他已经从实验室借到的实验器材有：小车一辆、秒表一块、长木板一块、小木块一块。‎ ‎（1）他为了完成该实验，还需要的实验器材有________。‎ ‎（2）为了方便计时，应该使斜面的坡度________（选填“较大”或“较小”）。‎ ‎（3）经测量，s1＝0.9m，s2＝0.4m，小车从斜面顶端由静止下滑的过程中，秒表记录如图所示，则小车在s3上的平均速度是________m/s。‎ ‎【答案】（1）刻度尺；（2）较小；（3）0.5。‎ ‎【解析】（1）根据v＝可知，测量小车的平均速度需要用秒表测出时间，用刻度尺测出小车通过的距离，题目中已经给出了秒表，因此还需要的实验器材是刻度尺；‎ ‎（2）若要计时方便，应使斜面的坡度较小一些，使小车在斜面上通过的时间更长。‎ ‎（3）s1＝0.9m，s2＝0.4m，则s1＝0.9m﹣0.4m＝0.5m，‎ 由图知，t3＝1s，‎ 所以小车在s3上的平均速度v3＝＝＝0.5m/s。‎ ‎2．张老师制作了一个声音炮（如图）。将塑料膜绷紧扎在圆桶的桶口，在桶底开一圆孔，在距离圆孔大约2m的地方叠放一些空纸杯子。用手迅速拍打塑料膜，发现纸杯被振落。此实验表明：声音能在________中传播；声波能传递________。‎ ‎【答案】空气；能量。‎ ‎【解析】（1）声音的传播需要介质，塑料膜振动发出的声音是通过空气传播的；‎ ‎（2）纸杯被击落，是声波对纸杯做了功，说明声波可以传递能量；‎ 22‎ ‎3．如图甲所示，小雪用该实验装置在室温下探究晶体熔化时温度的变化规律。‎ ‎（1）将浓盐水冻成的冰块打碎后放入小烧杯中，温度计插入碎冰中（图甲），其示数为________℃。‎ ‎（2）观察现象，每隔1min记录一次温度值。根据实验数据绘制成图象（图乙），由图象可知盐冰的熔点为________℃．在熔化过程中，盐冰水混合物的内能________（填“增加”、“减少”或“不变”）。‎ ‎（3）实验过程中，发现烧杯外壁出现水珠，水珠是空气中的水蒸气________（填物态变化名称）形成的。‎ ‎（4）将装有0℃的冰水混合物的试管放在正在熔化过程中的盐冰水混合物中，试管中冰的质量将________（填“增加”、“减少”或“不变”）。‎ ‎【答案】（1）﹣8；（2）﹣2；增加；（3）液化；（4）增加。‎ ‎【解析】（1）由图可知温度计的最小刻度值是1℃，且液柱在零刻度线下方，因此该温度计的示数是﹣8℃；‎ ‎（2）从图中可知，盐冰在熔化过程中温度保持﹣2℃不变，所以熔点是﹣2℃；‎ 盐冰熔化过程吸收热量，内能增大；‎ ‎（3）熔化吸热，使烧杯的温度降低，空气中的水蒸气遇到温度较低的烧杯外壁液化形成液态小水滴，即出现的水珠；‎ ‎（4）冰水混合物的温度是0℃，而盐冰水混合物的温度是﹣2℃，所以冰水混合物会向盐冰水混合物放热，冰水混合物中的水会达到凝固结冰的条件，故冰水混合物中的冰会变多。‎ ‎4．利用如图甲所示的实验装置探究“冰熔化时温度变化的规律”。‎ 22‎ ‎（1）在组装图甲中的实验器材时，需要按照________（填“自上而下”或“自下而上”）的顺序组装。‎ ‎（2）由图乙可知，冰是________（填“晶体”或“非晶体”）。‎ ‎（3）B点的内能________（填“大于”、“等于”或“小于”）C点的内能。‎ ‎（4）当加热至第8min时，试管内的物质处于________（填“固”、“液”或“固液共存”）态。‎ ‎（5）由图乙可知，在加热相同时间的情况下，AB段温度变化比CD段温度变化大，说明冰的比热容比水的比热容________（填“大”或“小”）。‎ ‎【答案】（1）自下而上；（2）晶体；（3）小于；（4）固液共存；（5）小。‎ ‎【解析】（1）组装实验器材时，应按照自下而上，酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈的高度；‎ ‎（2）冰在熔化过程中，吸收热量，但温度不变，所以说冰是晶体；‎ ‎（3）由图乙可知，随着时间的增长，物体吸热越多，内能越大，故C点时具有的内能大于于B点时的内能；‎ ‎（4）加热至第8min时，冰处于熔化过程中，为固液共存态；‎ ‎（5）从图象上来看，AB段比CD段温度升高的要快些，由于该晶体在固态和液态时质量不变，加热方式不变，可知在固态时的比热容小。‎ ‎5．“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示平面镜放在水平桌面上，标有刻度（图中未画出）的白色纸板ABCD，能绕垂直于CD的ON轴翻转，在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。‎ 22‎ ‎（1）实验前，应将纸板________放置于平面镜上移动激光笔，使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动，可观察到反射光束沿________时针方向转动；‎ ‎（2）移动激光笔，使入射角为45°，测得反射角也为45°．由此就得出“光反射时，反射角等于入射角”的结论你认为有何不妥之处？________；‎ ‎（3）如图乙所示，将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度，发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明了：________；‎ ‎（4）在图甲中，若将纸板（连同激光笔）绕CD向后倾斜，此时反射光束________。‎ A．仍在纸板上呈现 B．被纸板挡住 C．在纸板前方 ‎【答案】（1）垂直；顺；（2）一次实验得到的结论具有偶然性；（3）反射光线、入射光线和法线在同一平面内；（4）C。‎ ‎【解析】（1）白色纸板ABCD应垂直放置于平面镜上，这样反射光线才可以在硬纸板上呈现；‎ 如图甲，移动激光笔，使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动，则入射角增大，反射角也增大，则反射光线会远离法线，即反射光线将会顺时针转动；‎ ‎（2）因为一次实验具有有很大的偶然性，所以不能只由一组数据就得出结论，应改变入射角的度数进行多次实验。‎ ‎（3）如图乙所示，将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度，发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明了反射光线、入射光线和法线在同一平面内；‎ ‎（4）在图甲中，若将纸板（连同激光笔）绕CD向后倾斜，而法线始终垂直于平面镜，则反射光线、入射光线、法线所在的平面也垂直于平面镜，所以可知反射光束在纸板前方，故应选C。‎ ‎6．同学们探究“平面镜成像特点”。‎ ‎（1）小华在竖直的玻璃板前A位置放置点燃的蜡烛，看到玻璃板后出现蜡烛的像，如图甲所示，用一张不透明纸挡在玻璃板与像之间，她在图甲所示位置观察________（选填 22‎ ‎“仍然”或“不能”）看到蜡烛的像。这说明像是由于光的________（选填“缩小”“反射”或“折射”）形成的。‎ ‎（2）撤去不透明纸，小华又拿另一支大小相同的蜡烛放到玻璃板后像的位置，发现它跟像完全重合，由此可知平面镜成________（选填“等大”或“放大”）的像。记录物像的位置A、A′。‎ ‎（3）经过三次实验得到三组物、像位置点，如图乙所示，由此可知________。‎ ‎（4）小明自备器材做该实验，在玻璃板前放置一支点燃的蜡烛，看到玻璃板后出现蜡烛的两个像，这是因为________。‎ ‎【答案】（1）仍然；反射；（2）等大；（3）像和物体到平面镜的距离相等；（4）玻璃板太厚导致玻璃板前后两个面都发生了反射，两个表面都成虚像。‎ ‎【解析】（1）平面镜成的像是虚像，是由光的反射形成的，故用一张不透明纸挡在玻璃板与像之间，她在图甲所示位置观察仍然看到蜡烛的像。‎ ‎（2）另外一支相同的蜡烛B与前面的蜡烛A的像完全重合，则说明平面镜所成的像与物体是等大的；‎ ‎（3）根据图乙可知，A和A′、B和B′、C和C′都是关于玻璃板所在位置对称的，则可得到：像和物体到平面镜的距离相等；‎ ‎（4）太厚的玻璃板有两个反射面，两个反射面都成虚像，前面一个反射面成的虚像较后面一个反射面而成的虚像清晰。‎ ‎7．为了探究“光折射时的特点”，如图所示：‎ ‎（1）让光束沿AO射入杯中时，光束进入水中后折射光线会向________方向偏折；当入射角增大时，折射角________。‎ ‎（2）当一束光射入杯中时，会在杯底形成光斑。保持入射光束的方向不变，逐渐往杯中加水，观察到杯底的光斑向________（选填“左”或“右”）移动。‎ ‎（3）把一枚硬币放入杯底，看到硬币的位置比它实际的位置要偏________（选填“高”‎ 22‎ 或“低”）。‎ ‎【答案】（1）法线；增大；（2）左；（3）高。‎ ‎【解析】（1）由光的折射定律可知，光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射角小于入射角，折射光线将向靠近法线方向偏折；当入射角增大时，折射角随之增大。‎ ‎（2）若杯中的水增多，如图所示：‎ 可见，当水增多时，液面升高，入射角不变，折射角也不变，光斑向左移动。‎ ‎（3）从硬币反射的光经水面折射，折射光线远离法线向下偏折，当光线射入人眼，人凭光直线传播的感觉，认为硬币在折射光线的反向延长线上，其实人看到的是硬币的虚像，比实际的位置要高。‎ ‎8．如图所示为“探究凸透镜成像规律”的实验装置。‎ ‎（1）实验前老师为同学们准备了焦距分别为10cm和30cm两个凸透镜，为了顺利完成实验，你应该选择焦距为________cm的凸透镜；‎ ‎（2）将点燃的蜡烛和光屏分别放在如图所示的位置，此时光屏上呈现了烛焰清晰的像，像的性质是倒立的________（选填“放大”或“缩小”）的实像，________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是根据这一原理工作的；如果此时将蜡烛和光屏对调，光屏上________（选填“能”或“不能”）呈现烛焰清晰的像；‎ 22‎ ‎（3）若小华在做实验时，不小心让凸透镜和自己的衣服发生了摩擦带了静电，将一小片碎纸片吸附到了凸透镜上面，将凸透镜的镜面遮挡住了一部分，此时光屏上________（选填“烛焰的像不完整”、“会有纸片的像”或“烛焰的像变暗了些”）。‎ ‎【答案】（1）10；（2）放大；投影仪；能；（3）烛焰的像变暗了些。‎ ‎【解析】（1）若选择焦距为30cm的凸透镜，则凸透镜的2倍焦距为60cm，光具座刻度尺的量程为100cm，将凸透镜放在光具座50cm处会无法完成实验，故应选焦距为10cm的凸透镜；‎ ‎（2）如题图所示，此时蜡烛到凸透镜的距离是15cm，像到凸透镜的距离为30cm，物距小于像距，此时凸透镜成倒立放大的实像，应用这一原理可制成投影仪；在折射现象中光路是可逆的，如果此时将蜡烛和光屏对调，光屏上会出现倒立缩小的实像；‎ ‎（3）凸透镜被遮住一部分，光屏上仍然会出现完整的像，但是通过凸透镜的光线减少，所成的像会变暗一些；‎ ‎9．小刚妈妈从银座超市买了一桶花生油，小刚想利用在学校学到的“测量物质的密度”知识来测量花生油的密度，于是他从学校借来了有关器材，进行了如下操作：‎ ‎（1）将天平放在水平桌面上，将游码拨在标尺左端零刻线处，此时指针指在如图甲所示位置，小刚接下来的操作应该是________，使指针指在分度盘中央；‎ ‎（2）将空烧杯放在左盘，向右盘加减砝码，当加入最后一个最小砝码时，指针的指向仍然如甲图所示。小刚接下来应该进行的操作是________，使指针指在分度盘中央，最后测出了空烧杯的质量为m1＝45g；‎ ‎（3）将花生油倒在量筒里，如图乙所示。花生油的体积为V＝________cm3；‎ ‎（4）将量筒中的花生油倒在空烧杯中，将烧杯放在已调平的天平的左盘，向右盘中加（减）砝码，并调节游码，使横梁在水平位置平衡，此时右盘中砝码和游码的刻度值如图丙所示，则花生油和烧杯的总质量为m2＝________g；‎ ‎（5）小刚根据测量的数据算出花生油的密度为ρ油＝________kg/m3；‎ 22‎ ‎（6）已知该花生油的密度在0.911×103kg/m3～0.918×103kg/m3之间，请你根据小刚的测量结果分析，小刚的测量过程中存在的不足之处是________。‎ ‎【答案】（1）将平衡螺母向左调；（2）取下最小砝码，向右调节游码；（3）20；‎ ‎（4）62；（5）0.85×103；将花生油向烧杯倒时，有部分残留在量筒壁，导致测量质量偏小，计算出的密度偏小。‎ ‎【解析】（1）调节天平在水平面上平衡时要将平衡螺母向指针偏转的相反方向调节，图甲中指针偏向分度盘的右侧，所以应向左调节平衡螺母。‎ ‎（2）天平平衡后，把物体放在左盘，用镊子向右盘加减砝码，当把砝码盒中最小的砝码放入右盘后，发现指针偏向分度盘的右侧，天平的右端下沉，要取下最小砝码，向右移动游码。‎ ‎（3）量筒的分度值为1mL，量筒中花生油的体积V＝20mL＝20cm3。‎ ‎（4）花生油和烧杯的总质量为m2＝50g+10g+2g＝62g。‎ ‎（5）花生油的质量m＝m2﹣m1＝62g﹣45g＝17g，‎ 花生油的密度ρ＝＝＝0.85g/cm3＝0.85×103kg/m3。‎ ‎（6）在将花生油向烧杯倒时，有部分残留在量筒壁，导致测量质量偏小，计算出的密度偏小。‎ ‎10．用一把刻度尺和一支弹簧测力计探究弹性细绳的伸长量与所受拉力的定量关系。‎ 如图甲所示，A、B分别为处于原长的一根弹性细绳的左右两端，R1和R2是固定在细绳上的两个标识。现将A端固定，用弹簧测力计将B端沿着细绳所在直线向右拉，R1、R2和B三点位置及弹簧测力计的读数如图乙、丙、丁所示。已知细绳始终处于弹性限度内。‎ ‎（1）据甲图可知弹性细绳原长为________cm；乙图中测力计读数为________N。‎ ‎（2）分析实验数据可知，在弹性限度内，弹性细绳是　均匀　（填“均匀”或“不均匀”）伸长的；伸长量与所受拉力________（填“成正比”或“不成正比”）。‎ ‎（3）当标识R2刚好位于刻度尺上7.00cm位置时，R1位于刻度尺上________cm位置。现手持细绳两端，A端向左B端向右使它们沿绳所在直线同时匀速运动，若发现标识R2不动，则A、B两端的速度之比为________。‎ 22‎ ‎【答案】（1）3.00；1.6；（2）均匀；成正比；（3）3.50；2：1。‎ ‎【解析】（1）由图可知，刻度尺的分度值为1mm，由甲图可知，弹性细绳原长为3.00cm；‎ 由图可知，弹簧测力计的分度值0.2N，由乙图可知，测力计的读数为1.6N；‎ ‎（2）图乙中，弹性细绳长度为6.00cm，伸长了3.00cm，测力计的示数为1.6N，‎ 图丙中，弹性细绳长度为9.00cm，伸长了6.00cm，测力计的示数为3.2N，‎ 图丁中，弹性细绳长度为12.00cm，伸长了9.00cm，测力计的示数为4.8N，‎ 由以上实验数据可知，在弹性限度内，弹性细绳是均匀伸长的，且伸长量与所受拉力成正比；‎ ‎（3）由图甲可知，R2位于2.00cm时，R1位于1.00cm；‎ 由图乙可知，R2位于4.00cm时，R1位于2.00cm；‎ 由图丙可知，R2位于6.00cm时，R1位于3.00cm；‎ 由图丁可知，R2位于8.00cm时，R1位于4.00cm；‎ 综上可知，R1的长度是R2长度的一半，则当标识R2刚好位于刻度尺上7.00cm位置时，R1位于刻度尺上3.50cm位置 由图甲可知，R2左侧弹性细绳长度为2.00cm，右侧弹性细绳的长度为1.00cm；‎ 由图乙可知，R2左侧弹性细绳长度为4.00cm，右侧弹性细绳的长度为2.00cm；‎ 由图丙可知，R2左侧弹性细绳长度为6.00cm，右侧弹性细绳的长度为3.00cm；‎ 由图丁可知，R2左侧弹性细绳长度为8.00cm，右侧弹性细绳的长度为4.00cm；‎ 综上可知，R2左侧弹性细绳长度是右侧弹性细绳长度的2倍，‎ 则A端向左B端向右使它们沿绳所在直线同时匀速运动，若发现标识R2不动，由v＝可知，A、B两端的速度之比为2：1。‎ ‎11．红红用质量相等的木块和小车进行了以下力学实验。‎ 22‎ ‎（1）红红在探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验中，每次她都应用弹簧测力计沿水平方向拉物体做________运动，测力计的示数分别如图甲所示，分析A、B两次实验数据可知，________（填“木块”或“小车”）的表面更粗糙。根据A、C两次实验得出：接触面粗糙程度一定时，压力越________，滑动摩擦力越大。‎ ‎（2）在C实验中，若红红将拉力增加到3N（小车仍随木块一起运动），此时木块受到地面的摩擦力为________N，小车________（填“不受”或“受”）摩擦力的作用。‎ ‎（3）如图乙所示，红红又进行了D、E、F三次实验。将小车在同一斜面同一高度由静止释放，分别在毛巾、棉布和木板三个表面水平运动，发现小车在木板表面运动的最远，说明阻力越________，速度减小的越慢。由此推论出：如果运动的物体不受力，它将________。‎ ‎【答案】（1）匀速直线；小车；大；（2）2.8；受；（3）小；做匀速直线运动。‎ ‎【解析】（1）红红在探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验中，每次她都应用弹簧测力计沿水平方向拉物体做匀速运动，使拉力与物体所受摩擦力二力平衡；测力计的示数分别如图甲所示，分析A、B两次实验数据可知，压力相同，B的拉力大，即滑动摩擦力大，小车的表面更粗糙。根据A、C两次实验得出：接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。‎ ‎（2）如果突然将拉力增加到3N，因压力大小和接触面粗糙程度不变，故则此时木块受到桌面的摩擦力大小不变，为2.8N，因拉力大于滑动摩擦力，故木块必做加速运动，小车仍随木块一起运动，所以受摩擦力作用。‎ ‎（3）摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，摩擦力越大；反之接触面越 22‎ 光滑，则摩擦力越小。当摩擦力越小时，小车运动的距离越远；‎ 推理：如果运动物体不受力，它将做匀速直线运动。‎ ‎12．如图1所示，用微小压强计探究液体内部压强的特点。（ρ盐水＞ρ水）‎ ‎（1）实验中，将液体内部的压强大小转换为用U型管两侧液面的________来表示。‎ ‎（2）为了使实验现象更明显，U形管中的液体最好用________（选填“有色”或“无色”）。‎ ‎（3）将探头放在图2所示液体内部的A、B位置，观察到U型管两侧液面的高度差hB＞hA，经过多次实验观察到同样的现象，这说明同种液体內部的压强随________的增加而增大。‎ ‎（4）将探头放在图2中所示液体内部等深的B、C位置，观察到U型管两侧液面的高度差hC________hB（选填“＜”、“＝”或“＞”），这是为了研究液体压强与液体________关系。‎ ‎（5）由以上实验可知图2所示液体内部A、B、C、D四个位置压强最大的是位置________。‎ ‎【答案】（1）高度差；（2）有色；（3）深度；（4）＞；密度；（5）D。‎ ‎【解析】（1）压强计的工作原理是；橡皮膜受到压强时，U形管内两边液面出现高度差，两侧液面高度差反映了探头受到的压强大小，采用的是转换法；液体压强越大，两侧液面高度差也越大；‎ ‎（2）为了使实验现象更明显，U形管中的液体最好用有色液体；‎ ‎（3）将探头放在图2所示液体内部的A、B位置，观察到U型管两侧液面的高度差hB＞hA，探头慢慢下移，深度变大，发现U型管两边液面的高度差逐渐增大，故结论为：深度越深液体压强越大；‎ ‎（4）将探头放在图2中所示液体内部等深的B、C位置，观察到U型管两侧液面的高度差hC＞hB，在相同的深度时，探头在浓盐水时U型管两边液面的高度差增大了，即压强变大了，故结论为：在深度相同中，液体密度越大，压强越大。这是为了研究液体压强与液体密度关系；‎ 22‎ ‎（5）D点位于密度大，深度大的位置，故该点液体压强最大。‎ ‎13．在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中，主要实验步骤如下：‎ a．将一个金属圆柱体悬挂在弹簧测力计下，按如图甲所示组装器材。‎ b．向空烧杯中缓慢注入清水，直到没过金属体一段距离（烧杯未加满水），如图乙中①～⑤所示，待示数稳定后分别读取弹簧测力计的示数F1～F5。‎ c．如图乙中⑥所示，再向烧杯中加入适量盐，并轻轻搅拌，直至弹簧测力计示数稳定后读数为F6。‎ ‎（1）图乙中________（选填①～⑥序号）可以得出浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。在图⑤中，金属体所受到的浮力F浮＝________（用测量量的字母来表示）。‎ ‎（2）图乙中________（选填①～⑥序号）可以得出浮力的大小跟物体浸没的深度无关。金属体的体积V＝________（用已知量ρ水、g和测量量的字母来表示）。‎ ‎（3）因为浮力的大小跟液体的密度有关，可知图⑤、⑥中，F5________F6（选填“＞、＝、＜”），图⑥中盐水密度：ρ盐水＝________（用已知量ρ水和测量量的字母来表示）。‎ ‎【答案】（1）①②③④；F1﹣F5；（2）①④⑤；；（3）＞；•ρ水。‎ ‎【解析】（1）根据控制变量法知，要探究浮力的大小跟物体排开液体的体积的关系，需要控制液体的密度不变，改变排开液体的探究，图①②③④符合题意；根据称量法知，在图⑤中，金属体所受到的浮力F浮＝F1﹣F5；‎ ‎（2）要探究浮力的大小跟物体浸没的深度的关系需要控制液体的密度和排开液体的体积相同，改变深度，图①④⑤符合题意；‎ 根据阿基米德原理F浮＝F1﹣F5＝ρ水gV排，‎ 22‎ 则金属体的体积V＝V排＝；‎ ‎（3）浮力的大小跟液体的密度有关，液体的密度越大，浮力越大，因为盐水的密度大于水的密度，物体在盐水中的浮力大，根据称量法F浮＝G﹣F知盐水中的弹簧测力计的拉力小，即F5＞F6；‎ 图⑥中物体受到的浮力为：F盐水＝F1﹣F6，‎ 根据阿基米德原理知F盐水＝ρ盐水V排g＝F1﹣F6，‎ 盐水密度：ρ盐水＝＝•ρ水。‎ ‎14．小明同学在探究重力势能的大小与什么因素有关时，提出了如下猜想：‎ 猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关 猜想二：物体的重力势能与物体所在高度有关 为了验证上述猜想，他计划利用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行实验：如图所示，将小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把铁块从距桌面某一高度由静止释放，撞击在桌面的中心部位，记录桌腿进入沙子的深度。‎ 按上述方案进行实验，其实验数据如下表所示。‎ 实验 序号 铁块质量 m/g 铁块距桌面高度 H/cm 桌腿进入沙子 的深度h/cm ‎①‎ ‎20‎ ‎20‎ ‎1.9‎ ‎②‎ ‎20‎ ‎30‎ ‎2.9‎ ‎③‎ ‎20‎ ‎40‎ ‎3.8‎ ‎④‎ ‎30‎ ‎20‎ ‎2.9‎ ‎⑤‎ ‎40‎ ‎20‎ ‎4.1‎ ‎（1）实验中通过比较________来判断物体重力势能的大小；‎ ‎（2）为了验证猜想一，需选择表中________（填实验序号）三组数据进行分析；‎ ‎（3）分析表中①②③的实验数据，可得出的结论是：________。‎ 22‎ ‎【答案】（1）桌腿进入沙子的深度；（2）①④⑤；（3）质量相同的物体，高度越大，重力势能越大。‎ ‎【解析】（1）通过小明设计的实验可以知道，他是通过比较桌腿进入沙子的深浅来比较重力势能的大小的。桌腿进入沙堆越深说明物体做的功越多，它原来具有的重力势能越大；‎ ‎（2）根据控制变量法，要验证物体的重力势能与物体的质量有关，应控制物体的高度相同，改变物体质量的大小，故小明要完成探究，需要找数个质量不同的物体进行实验；‎ 故①④⑤三组数据符合，所以应利用①④⑤三组数据分析得出结论。‎ ‎（3）比较表中①②③的实验数据，可以发现，高度相同，③中桌腿进入沙子的深度更深，所以，③中的物体具有重力势能大，即可以得出的初步结论是：质量相同的物体，高度越大，重力势能越大。‎ ‎15．如图是“利用杠杆测量石块密度”的实验。（ρ水＝1.0×103kg/m3）‎ ‎（1）在实验前，杠杆静止在图甲所示的位置，此时杠杆处于________（选填“平衡”或“不平衡”）状态；要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向________调节，这样做的目的是________，并消除杠杆自重对实验的影响。‎ ‎（2）在溢水杯中装满水，如图乙所示，将石块缓慢浸没在水中，让溢出的水流入小桶A中，此时小桶A中水的体积________石块的体积。‎ ‎（3）将石块从溢水杯中取出，擦干后放入另一相同小桶B中，将装有水和石块的A、B 22‎ 两个小桶分别挂在调好的杠杆两端，移动小桶在杠杆上的位置，直到杠杆在水平位置回复平衡，如图丙所示。此时小桶A、B的悬挂点距支点O分别为13cm和5cm，若不考虑小桶重力，则石块密度的测量值为________kg/m3；若考虑小桶重力，石块的实际密度将比上述测量值________。‎ ‎【答案】（1）平衡；右；便于从杠杆上测量力臂；（2）等于；（3）2.6×103；偏大。‎ ‎【解析】（1）杠杆静止在如图甲所示位置，杠杆处于静止状态，所以此时杠杆处于平衡状态；‎ 调节杠杆在水平位置平衡，目的是便于从杠杆上测量力臂，同时是为了让杠杆的重心在支点上，可避免杠杆自重的影响；杠杆的右端上翘，平衡螺母向上翘的右端移动；‎ ‎（2）在溢水杯中装满水，如图乙所示，将石块缓慢浸没在水中，让溢出的水流入小桶A中，此时小桶A中水的体积等于石块的体积；‎ ‎（3）将装有水和石块的A、B两个小桶分别挂在调好的杠杆两端，移动小桶在杠杆上的位置，直到杠杆在水平位置回复平衡，如图丙所示。此时小桶A、B的悬挂点距支点O分别为13cm和5cm，若不考虑小桶重力，根据杠杆平衡条件可知，‎ G石L1＝G水L2，‎ 即m石gL1＝m水gL2，‎ ρ石V石gL1＝ρ水V水gL2，‎ ρ石V石L1＝ρ水V水L2，‎ 因为倒出的水的体积就是石块的体积，即V石＝V水，‎ 则石块的密度ρ石＝•ρ水＝×1×103kg/m3＝2.6×103kg/m3；‎ 若考虑小桶重力，测得石块质量偏大。由ρ＝可知，石块的实际密度将比上述测量值偏大。‎ ‎16．在“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验中，小林选用碎纸片和酒精为燃料进行了实验。‎ 22‎ ‎（1）小林将天平放在水平桌面上并将游码归零后，若指针静止时位置如图1所示，则他应将平衡螺母向________端调节；图2是正确测量所用碎纸片质量时的场景，此时游码所处位置如图3所示，则他还应称量________g的酒精；‎ ‎（2）小林组装的实验装置如图4所示，他在器材安装中的一处错误是________；‎ ‎（3）本实验中，燃料完全燃烧放出热量的多少是通过　温度计的示数变化　来反映的。‎ ‎（4）正确组装实验装置后，小林用（1）中所称量的碎纸片和酒精分别进行实验，正确采集的数据如表所示，根据实验数据，小林却得出了与事实相反的实验结论：质量相同的碎纸片和酒精完全燃烧后，碎纸片放出的热量较多。你认为他在实验中最有可能遗漏的操作是________。‎ 温度 燃料 加热前的水温/℃‎ 燃料燃尽时的水温/℃‎ 水温的变化/℃‎ 酒精 ‎20‎ ‎65‎ ‎45‎ 碎纸片 ‎20‎ ‎80‎ ‎60‎ ‎【答案】（1）左；6.5；（2）温度计的玻璃泡接触到了容器底；（3）温度计的示数变化；（4）控制被加热水的质量相等。‎ ‎【解析】（1）把天平放在水平桌面上，将游码调到标尺左端的零刻线处；此时指针偏向右侧，说明天平的左侧上翘，平衡螺母应向左移动；‎ 如图2和3所示，碎纸片的质量m＝5g+1.5g＝6.5g；‎ 为了比较热值大小，要用相同质量的不同的燃料，所以则他还应称量6.5g的酒精；‎ ‎（2）由图4知，实验中温度计的玻璃泡碰到了容器底；‎ ‎（3）为了比较热值大小，要用相同质量的不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小；‎ ‎（4）实验中要用相同质量的不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，而小林却得出了与事实相反的实验结论：质量相同的碎纸片和酒精完全燃烧后，碎纸片放出的 22‎ 热量较多，可能是没有控制被加热水的质量相等。‎ ‎17．在“探究并联电路中的电流关系”实验中 ‎（1）小明想测量干路电流，连接的电路如图甲所示，检查电路发现只有一根导线接错了，请在这根导线上打上“×”，并改正。‎ ‎（2）连接正确的电路后，闭合开关，电流表的示数为0.46A，请在图乙中画出指针的位置（O为指针转轴）。‎ ‎（3）小明换用不同规格的灯泡，多次改变电表位置，将测量数据记录在下表中。‎ 实验次数 支路电流I1/A 支路电流I2/A 干路电流I总/A ‎1‎ ‎0.30‎ ‎0.16‎ ‎0.46‎ ‎2‎ ‎0.20‎ ‎0.20‎ ‎0.40‎ ‎3‎ ‎0.24‎ ‎0.34‎ ‎0.58‎ 分析数据得出结论：在并联电路中，________。‎ ‎（4）第1次实验发现，灯泡L1比L2亮，则灯泡L1的电阻________灯泡L2的电阻；若两灯泡灯丝长度相同，________的灯丝更细。‎ ‎【答案】（1）如上左所示；（2）如上右所示；（3）干路电流等于各支路电流之和；（4）小于；L2。‎ ‎【解析】（1）原电路中，两灯短路了，改正后如下左所示：‎ ‎（2）电流表分度值为0.02A，连接正确的电路后，闭合开关，电流表的示数为0.46A，‎ 22‎ 指针的位置如上右所示；‎ ‎（3）分析数据得出结论：在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。‎ ‎（4）第1次实验发现，灯泡L1比L2亮，根据并联电路各支路电压相等和P＝，则灯泡L1的电阻小于灯泡L2的电阻；由影响电阻大小的因素，若两灯泡灯丝长度相同，L2的灯丝更细。‎ ‎18．在“探究影响电阻大小的因素”的实验中，某实验小组同学利用如图所示的电路分别对“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验验证。实验中使用4根电阻丝，其规格、材料如表所示。‎ 编号 材料 长度/m 横截面积/mm2‎ 电流大小/A A 锰铜合金 ‎0.5‎ ‎0.8‎ ‎0.40‎ B 镍铬合金 ‎0.5‎ ‎0.8‎ ‎0.32‎ C 镍铬合金 ‎0.5‎ ‎0.4‎ ‎0.16‎ D 镍铬合金 ‎1.0‎ ‎0.4‎ ‎0.08‎ ‎（1）实验中通过观察________来比较电阻的大小，此过程用到的研究方法是________。‎ ‎（2）分别将C、D两根合金丝接入电路，可初步探究出的结论是________。‎ ‎（3）分别将________（填编号）两根合金丝接入电路，可初步探究出的结论是：导体的材料、长度相同时，横截面积越小，电阻越大。‎ ‎【答案】（1）电流表的示数大小；转换法；‎ ‎（2）导体的材料、横截面积相同时，长度越长，电阻越大；‎ ‎（3）B、C。‎ ‎【解析】（1）在该实验中，电阻的大小是通过电流的大小来体现的，电流越小说明电阻越大。这种方法是转换法。‎ ‎（2）由表中数据可知，将C、D两根合金丝接入电路，C、D合金线的材料、横截面积相 22‎ 同，而长度不同，并且D合金丝的长度大于C的长度，发现接入D合金丝时，电流表的示数比接入C合金丝时更小，说明D合金丝的电阻比C合金丝的电阻大，由此初步得出结论：导体的材料、横截面积相同时，长度越长，电阻越大；‎ ‎（3）由表中数据可知，将B、C两根合金丝接入电路，B、C合金线的材料、长度相同，而横截面积不同，并且C合金丝的横截面积小于B的横截面积，发现接入C合金丝时，电流表的示数比接入B合金丝时更小，说明C合金丝的电阻比B合金丝的电阻大，由此初步得出结论：导体的材料、长度相同时，横截面积越小，电阻越大；‎ ‎19．在“探究电流与电压的关系”的实验中，小明设计了如图甲所示的电路图。‎ ‎（1）小明探究通过定值电阻的电流与其两端电压的关系。①在连接实验电路时，开关应________；‎ ‎②实验过程中，小明调节滑动变阻器使电压表的示数为1V，记录此时电流表的示数；接着他向________（选填“A”或“B”）端移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数增大为2V，记录此时电流表的示数；继续移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3V，记录此时电流表的示数。小明分析所测数据，得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比：‎ ‎③此实验中多次测量的目的与下面的________（选填“A”或“B”）实验中多次测量的目的相同。‎ A．探究串联电路的电压规律 B．测量定值电阻的阻值 ‎（2）如图乙所示，小明将定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡，探究通过小灯泡的电流与其两端电压的关系。‎ ‎①小明闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡发光，但是电压表的示数始终为0V．经检查后发现是电路中一根导线断路，则发生断路的导线是a、b、c、d中的________（填字母）；‎ 22‎ ‎②更换导线后，小明完成了三次实验测量，并把数据填写在表格中。其中第一次测量时，电流表的示数如图丙所示，此时的电流为________A；‎ 次数 电压U/V 电流I/A ‎1‎ ‎1.5‎ ‎2‎ ‎2.0‎ ‎0.28‎ ‎3‎ ‎2.5‎ ‎0.30‎ ‎③又进行了几次实验后，小明根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的I﹣U图象应与图丁中图象________（选填“a”或“b”）相似。‎ ‎【答案】（1）①断开；②B；③A；（2）①c；②0.24；③b。‎ ‎【解析】（1）①在连接电路时，开关必须断开；‎ ‎②实验过程中，小明调节滑动变阻器使电压表的示数为1V，记录此时电流表的示数，要使电压表的示数为2V，需要将滑动变阻器的电阻减小，滑动变阻器分压减少，他应向B端移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数增大为2V；‎ ‎③此题是探究电流与电压的关系，多次测量是为了找出普遍规律；‎ A、探究串联电路的电压规律，多次测量找普遍规律，故A符合题意；‎ B．测量定值电阻的阻值，多次测量是为了减小误差，故B不符合题意；‎ 故选：A。‎ ‎（2）①小明闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡发光，说明电路为通路，电压表的示数始终为0V．说明与灯泡并联的电压表出有断路，故可能是c导线断路了；‎ ‎②图丙中电流表的量程为0﹣0.6A，分度值为0.02A，示数为0.24A；‎ ‎③因为灯的电阻随温度的变化而变化，通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，其图象不是直线，故b符合题意。‎ ‎20．在“测量小灯泡的额定功率”实验中，提供如下实验器材：电源（输出电压恒为6V）、小灯泡（额定电压2.5V电阻约为10Ω）、滑动变阻器（50Ω 1A）、电压表（量程0～3V，0～15V）、电流表（量程0～0.6A，0～3A）、开关、导线若干。‎ ‎（1）请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接；‎ 22‎ ‎（2）正确连接后闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表和电流表均无示数。小宁利用另一只完好的电压表进行检测，把电压表分别接在A、E之间和A、F之间，电压表均有示数；接在C、F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________（选填“小灯泡断路”“、“小灯泡短路”或“滑动变阻器断路”）；‎ ‎（3）排除故障后，小宁看到电压表示数为2V，此时小灯泡的功率________（选填“大于、“小于”或“等于”）额定功率，要使灯泡L正常发光，滑动变阻器的滑片P应向________（选填“A”或“B”）端移动，当灯正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是________W。‎ ‎（4）测出小灯泡额定功率后，该同学又把灯泡两端的电压调为额定电压的0.6倍，发现测得的实际功率并不等于其额定功率的0.36倍，请你帮他分析出现这种现象的主要原因是________；‎ ‎（5）把上面电路中的小灯泡换成定值电阻，用这一电路还可以完成的实验有________（写出一个即可）。‎ ‎【答案】（1）如下所示；（2）滑动变阻器断路；（3）小于；A；0.65；（4）因灯的电阻随温度的变化而变化；（5）研究电流与电压的关系。‎ ‎【解析】（1）灯的额定电压2.5V，电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的电流约为：‎ I＝＝＝0.25A，故电流表选用小量程与灯串联，变阻器按一上一下接入电路中，如下所示：‎ 22‎ ‎（2）把电压表分别接在A、E之间电压表有示数，则A﹣电源﹣开关﹣电压表组成的电路是连通的，同理，接在A、F之间，电压表均有示数；A﹣电源﹣开关﹣灯﹣电压表组成的电路为通路；而连接在C、F之间，电压表无示数，则可确定滑动变阻器断路；‎ ‎（3）排除故障后，小宁看到电压表示数为2V，小于灯的额定电压，此时小灯泡的功率小于灯的额定功率，‎ 灯在额定电压下正常发光，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移动，直到电压表示数为额定电压；‎ 当灯正常发光时，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0.26A，则小灯泡的额定功率：‎ P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.65W；‎ ‎（4）根据P＝，在电阻不变时，电功率与电压的平方成正比，测出小灯泡额定功率后，该同学又把灯泡两端的电压调为额定电压的0.6倍，通过灯的电流也变小了，根据P＝UI灯的功率变小，灯的温度降低，灯丝的电阻变小，故发现测得的实际功率并不等于其额定功率的0.36倍；‎ ‎（5）把上面电路中的小灯泡换成定值电阻，通过移动变阻器的滑片可多次测量，用这一电路还可以完成的实验有研究电流与电压的关系。‎ 22‎