上海徐汇区三年（2022-2020)年中考物理一模试题-04实验题

上海徐汇区三年（2022-2020）中考物理一模试题-04实验题

一、实验题

1．（2022·上海徐汇·统考一模）某小组同学利用家中现有实验器材测定大米的密度。实验器材有电子天平、米、水、食用油和已知瓶内体积为的空饮料瓶。小李和小王同学分别设计了实验方案，实验步骤如下所示。

（1）在“测定物质的密度”实验中：实验原理是______，测质量的实验工具是______；

（2）小李测出大米的密度为915千克/米，小于水的密度，与实际生活中米总是沉于水底不相符，测量结果偏小的原因是______；

（3）小王同学实验方案中，米的体积______（用字母表示，已知水的密度为）；

（4）小吴发现小王实验中的米粒颜色变白，用手一捏就碎了，她认为米粒吸水后膨胀，所以小王的测量结果也不准确。她用食用油替代水，按照小王的方案重新测定大米的密度，发现米粒颜色未变白，但需要知道食用油的密度。请帮助小吴同学运用现有器材，简要说明测定食用油密度的主要实验步骤和计算方法。______

2．（2022·上海徐汇·统考一模）某同学做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为2伏的整数倍且保持不变）、一个待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。他连接电路，使变阻器接入电路中的电阻最大，闭合开关后，在移动变阻器滑片的过程中，发现电流表示数的变化范围为0.20~0.58安，电压表示数相应的变化范围为4.0~0伏，当移动变阻器滑片到某个位置时，电压表、电流表的示数分别如图 （a）、（b）所示。

①他连接电路时，开关应处于______状态，电流表串联在电路中时应使电流从电流表的______接线柱流入，图（b）所示电流表的示数为______安。

②求变阻器的最大阻值______

③计算说明实验中的电源电压______

④计算待测电阻的阻值（精确到0.1欧）______

3．（2021·上海徐汇·统考一模）小汇做“用电流表、电压表测电阻”的实验，元件均完好，电源电压保持不变，滑动变阻器上标有“50Ω 2A”字样。

①他将电学元件串联后，将电压表并联在电路中，再将滑片移至变阻器的一端。闭合开关，移动变阻器滑片，发现无论怎么移动滑片，电压表和电流表的指针始终如图（a）、（b）所示，产生这种现象的原因可能是 ______ ；

②他重新正确连接电路，操作步骤正确。闭合开关时，观察到电压表、电流表示数仍如图（a）、（b）所示，继续移动变阻器的滑片，电压表选择合适的量程，当电压表示数为3.5伏时，电流表示数为0.34安；再次移动变阻器的滑片，使电压表示数达到最大值时，电流表示数变为0.58安。请将下表填写完整（计算电阻时，精确到0.1欧）。

4．（2021·上海徐汇·统考一模）小徐和小汇在学习“浮力”时，根据生活经验，对物体受到浮力的大小与哪些因素有关提出猜想并进行了研究。

(1)根据鸡蛋在水中沉底、在盐水中漂浮的现象，他们猜想浮力的大小可能与 ______ 有关；根据游泳时的感觉，他们猜想浮力的大小可能与物体浸入液体的深度，以及物体浸入液体的体积有关。

(2)为了验证猜想，他们用力传感器将一长方体金属块悬挂在空量筒中，如图所示，然后逐次向容器中注入液体A，测出金属块下表面到液面的距离即金属块浸入液体的深度h，计算出金属块浸入液体的体积V和金属块受到的浮力F，把实验数据记录在表一中。

为了进一步探究，他们还换用了液体B重复实验，并把实验数据记录在表二中。（液体A、B密度分别为、， ）

表一：将金属块浸入液体A中

表二：将金属块浸入液体B中

（a）小汇分析比较实验序号1、2、3的F和V、h的数据后，得出初步结论：同一物体浸入同一液体中，F与V成正比，而且F与h成正比；小徐分析比较实验序号 ______ 的数据，认为小汇的结论存在问题，请写出小徐观点的依据 ______ ；

（b）请补全实验序号8中的数据； ______ 、 ______ ；

（c）他们分析比较表一和表二中的数据，得出结论：同一物体浸入不同液体中： ______ ；

(3)他们交流后，认为上述得出的结论还不够完善，需要增加一次实验进行论证，下列为案中你建议采用方案 ______ 。

A．仍用上述金属块，浸入密度不同的液体C中，重复实验

B．仍用上述金属块，增加金属块浸入液体A或B中的深度进行实验

C．换用其他物质（如其他材质的金属块），仍在液体A或B中进行实验

5．（2020·上海徐汇·统考一模）某物理兴趣小组查阅资料得知：在污水或污泥中插入不同金属制成的极板，就可以制成一个“微生物电池”。于是，他们选用不同金属作为极板插入污泥中进行微生物电池实验，如图所示，始终保持两块极板之间的距离不变，用电压表直接测量两块极板之间的电压。然后仅改变两极板插入污泥深度，记录两块极板之间的电压，数据如表格中所示。

请根据上述信息回答：

①若其它条件不变，将图中的锌片换成铜片，电压表将_____（选填“有”、“无”）示数。

②分析比较实验序号1、2或3、4，可得出的初步结论是：当两块极板之间的距离不变时，____________________________。

③分析比较实验序号1、3或2、4，可得出的初步结论是：当两块极板之间的距离不变时，___________________________。

6．（2020·上海徐汇·统考一模）测定物质的密度的实验原理是______，通常测量质量的仪器是______，测量非规则物体体积的仪器是_____。

7．（2020·上海徐汇·统考一模）在“探究物质质量与体积的关系”实验中，为了得出普遍规律，要多次测量不同体积同种物质的质量，并选择______物质进行多次实验。

8．（2020·上海徐汇·统考一模）图所示的是“验证阿基米德原理”实验，其中 步骤D测量的是：桶和________的重力；为实现实验目的，图中弹簧测力计的四个示数值F1、F2、F3、F4应满足关系式是______。

9．（2020·上海徐汇·统考一模）如图所示的装置叫做__________。若用手按压金属盒上的橡皮膜，两管中液面将_____（选填相平或不相平）。

10．（2020·上海徐汇·统考一模）某小组同学为了“探究并联电路电流和电阻的规律”，他们进行了如下实验。

 (1)探究并联电路中电流的规律时，设计了如图（a）所示电路图，闭合开关后，测出实验数据记录在表中。

该小组同学分析实验数据，得出的初步结论是：在并联电路中，干路中的电流等于_________。为了使实验结论更具有科学性，你认为他们下一步骤应该做的是：____________。

A．改变电源电压，再测量几组数据

B．改变电流表的量程，再测量一组数据

C．用不同阻值的定值电阻替换原定值电阻，再测量几组数据

(2)探究并联电路中电阻的规律时，他选用定值电阻R1为10欧，R2为15欧接入如图（a）所示电路图中，闭合开关S，记录相应电流表的示数。然后他们把阻值不相同的若干定值电阻R0先后接入如图（b）所示电路__________图中（选填“A”、“B”或“C”），当电源____________保持不变时，观察到电流表_____________的示数保持不变（选填“A1”、“A2”或“A”），说明这个起替代作用的定值电阻R0就是这个并联电路的总电阻。

(3)接下来该小组同学“用电流表、电压表测电阻”的方法测定值电阻R0的阻值，现有电源（电压为1.5伏的整数倍且保持不变）、电流表、电压表、滑动变阻器R、电键及导线若干，所有元件均完好。连接电路进行实验，闭合开关后，将变阻器滑片从一端移动到另一端的过程中，发现电流表示数的变化范围为0.24安~1.2安，电压表示数相应的变化范围为6.0伏~0伏。当变阻器滑片移动到中点附近位置时，电流表示数0.42安，电压表的示数如图（c）所示。

I、该实验的原理是___________。

II、实验中使用的滑动变阻器的最大电阻为___________欧，电源电压为______________伏。

III、请将表格填写完整。（计算电阻时，精确到0.1欧）。

(         )

参考答案：

1．          托盘天平     见解析

          见解析

【详解】（1）[1]测量密度的实验原理为。求出物体的质量和体积根据就可以求出物体的密度。

[2]托盘天平是实验室测量质量的常用工具。

（2）[3]由题意可知小李同学直接将米在瓶子中装满，但由于米粒之间有间隙，测量体积大于米的实际体积，根据可得，测量米的密度偏小。

（3）[4]由题可得米的体积等于溢出水的体积

（4）[5]实验步骤：①测出空饮料瓶的质量；

②测出瓶中装满油后总质量；

③根据实验原理求出食用油的密度；故油的密度。

2．     断开     正     0.4     20Ω     6V     10.1Ω

【详解】①[1]他连接电路时，为保护电路，开关应处于断开状态。

[2]用电流表测量电流时，必须让电流从“+”接线柱流进，从“-”接线柱流出，否则，电流表指针反向偏转。即电流表串联在电路中时应使电流从电流表的正接线柱流入。

[3]闭合开关后，在移动变阻器滑片的过程中，发现电流表示数的变化范围为0.20~0.58安，图（b）所示电流表，若选用大量程，分度值为0.1A，电流表示数为2A，大于0.58A，不符合题意，故电流表只能选用小量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.4A。

②[4]电压表可能并联在电源两端或变阻器的两端或待测电阻的两端，已知在移动变阻器滑片的过程中，电压表示数相应的变化范围为4.0~0伏，即电压表示数为0，故可确定电压表只能并联在滑动变阻器的两端（此时变阻器连入电路的电阻为0），在第一次操作中，他连接电路，使变阻器接入电路中的电阻最大，这时电路的电流应最小，为0.20安，电压表示数为最大，即变阻器的电压为4V，根据串联电路电流的规律及欧姆定律，变阻器的最大阻值

③[5]当变阻器连入电路的电阻为0时，电流表示数最大为0.58A（为第二次操作），因在第一、二次操作中，待测电阻大小相等，根据串联电路电压的规律及欧姆定律有

代入已知量

解之

因电压为2伏的整数倍且保持不变，故电源电压为6V。

④[6]在第一次操作中，根据串联电路的规律及欧姆定律，待测电阻为

在第二次操作中，根据欧姆定律，待测电阻为

在最后一次操作中，电流表示数为0.40A，图（b）中，若电压表选用大量程，分度值为0.5V，电压表示数为10V，大于电源电压，不符合题意，故电压表只能选用小量程，分度值为0.1V，电压表示数为2V，根据串联电路的规律及欧姆定律，待测电阻为

为减小误差，取平均值作为待测电阻的阻值

3．     滑动变阻器全部阻值接入电路中     平均值（Ω）     1.0     0.10     10.0     10.2     10.3     6.0     10.3

【详解】(1)[1]电流表和电压表示数不变，说明滑动变阻器不能起到改变电阻的作用；电流表示数很小，说明连入电路的电阻很大，所以是将滑动变阻器全部阻值接入电路了。

(2)[2]为减小误差，需进行多次测量求平均值，因此这一栏为平均值。

[3][4][5]由表盘可以读出示数，电压为1.0V，电流为0.1A，计算电阻为10Ω。

此时滑动变阻器连入电路阻值为最大50Ω，可计算电源电压为

[6][7][8][9]由第二组数据可计算出电阻值为10.3Ω；第三组数据中电压为最大值，即电源电压6V，对应计算出电阻为10.3欧；因此三次电阻的平均值可以计算得出为10.2Ω。

4．     液体密度     3和4     V相同，F不随h变化而变化     60     0.50     F与V的比值不同，且密度越大，比值越大     A

【详解】(1)[1]根据鸡蛋在水中沉底、在盐水中漂浮的现象，盐水和水的密度不同，他们猜想浮力的大小可能与液体密度有关。

(2)[2]表中3和4的数据，h变大，F不变。

[3]在表中3和4的数据，V相同，F不随h变化而变化。

[4]对比表一中数据，当深度超过10cm时，V相同，浸入体积为60cm3。

[5]对比表一中数据，当深度超过10cm时，V相同，F不随h变化而变化，为0.50N。

[6]分析比较表一和表二中的数据，得出结论：同一物体浸入不同液体中F与V的比值不同，且密度越大，比值越大。

(3)[7]根据控制变量实验中单一变量多次实验的原则，本组实验中只改液体密度，其他因素不变，所以要仍用上述金属块，浸入密度不同的液体C中，重复实验。

故选A。

5．     无     两块极板材料不变，两极板插入污泥深度越深，微生物电池的电压越大     两极板插入污泥深度相同，两块极板材料变化，微生物电池的电压不同，“铜片—锌片”作为极板产生的电压大

【分析】①在金属活动性中，这三种金属的活泼性从大到小的排列为锌、铁、铜，根据化学原电池的原理作答。

②③题目中给出影响微生物电池电压大小的三个因素：极板材料、极板之间的距离和插入污泥深度，根据控制变量法的原则结合表中数据分析作答。

【详解】[1]①根据化学原电池的原理可知，其两极所用的导体材料必须不同，若其它条件不变，将图中的锌片换成铜片，就不会形成电压，故电压表将无示数。

[2]②分析比较实验序号1、2或3、4可知，两块极板之间的距离和材料均相同，插入污泥深度大的，电压表示数大，故可得出的初步结论是：当两块极板之间的距离不变时，两块极板材料不变，两极板插入污泥深度越深，微生物电池的电压越大。

[3]③分析比较实验序号1、3或2、4可知，两块极板之间的距离和插入污泥深度相同，两块极板材料不同，电压表示数不同，故可得出的初步结论是：当两块极板之间的距离不变时，两极板插入污泥深度相同，两块极板材料变化，微生物电池的电压不同，“铜片—锌片”作为极板产生的电压大。

6．          天平     量筒或量杯

【详解】[1]在测定物质密度实验中，需要测出物体的质量和体积，利用密度公式计算物质的密度，所以实验原理是。

[2][3]测量物体质量的仪器是天平；测量非规则物体体积的仪器是量筒或量杯。

7．不同种

【详解】在“探究物质质量与体积的关系”实验中，要控制物质种类相同进行探究；同时为了探究其规律性，应进行多次实验，所以同时应选用不同种物质进行多次实验。

8．     物块排开液体    

【详解】[1]图A测出被测物块的重力，图B是测出空桶的重力，图C是测出物块浸在液体中时受到的拉力，则要验证阿基米德原理，图D应该测出桶和物块排开液体的重力。

[2]由图A、C可得F1－F3为物块浸入液体时受到的浮力，由图B、D可得F4－F2为物块排开液体的重力，如果

等式成立，物块浸入液体受到的浮力大小等于物块排开液体的重力，则阿基米德原理就成立。

9．     U形管压强计     不相平

【详解】[1]图中所给的装置叫做U形管压强计。

[2]若用手按压金属盒上的橡皮膜，两管中液面将会出现高度差，即液面将不相平。

10．     各支路电流之和     C     C     电压     A          25     75    

【详解】(1)[1]由表中实验数据知

0.20A+0.30A=0.50A

故得出的初步结论是：在并联电路中，干路中的电流等于各支路电流之和。

[2]为使实验结论更具有科学性，用不同阻值的定值电阻替换原定值电阻，再测量几组数据，故选C。

(2)[3]总电阻为几个电阻的等效电阻，即一个电阻连入电阻时和几个电阻并联入电路时电路中总电流表示数相同，即可认为两种情况等效，所以阻值不相同的若干定值电阻R0先后接入图C中。

[4]两种情况下需要电源电压恒定不变。

[5]当电源电压保持不变时，观察到电流表A的示数保持不变，说明这个起替代作用的定值电阻R0就是这个并联电路的总电阻

(3)[6]该实验的实验原理为；

[7]将变阻器滑片从一端移动到另一端的过程中，发现电流表示数的变化范围为0.24A～1.2A，电压表示数相应的变化范围为6.0V～0V，因电压表示数可为0，故电压表只能并联在变阻器的两端（变阻器连入电路的电阻为0时，电压表示数为0）。

当变阻器连入电路的电阻最大时，电压表示数最大

U1=6V

这时电路的电流最小为

I1=0.24A；

由欧姆定律，变阻器的最大电阻

[8]当变阻器滑片移动到中点附近位置时，电流表示数I2=0.42A，电压表的示数如图c所示，电流表选用大量程，分度值为0.5V，电压表示数为U2=5V。

当变阻器连入电路的电阻为0时，电路的电流最大，由已知条件，这时电流为I3=1.2A；

由欧姆定律，待测电阻

由串联电路的规律及欧姆定律，待测电阻

因待测电阻不变

故电源电压：

U=7.5V。

[9]在第1次实验中，由串联电路的的规律及欧姆定律，电阻的电压为

待测电阻：

在第2次实验中，由串联电路的的规律及欧姆定律，电阻的电压为：

U2X=7.5V-5V=2.5V

由欧姆定律

第3次实验的电阻大小

为减小误差，取平均值作为测量结果：

如下表所示：