湖南省各地市2022年中考物理真题分项汇编-24经典实验题(提升题)
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一、实验题
1.(2022·湖南岳阳·统考中考真题)在“伏安法测电阻”的实验中:
实验次数
1
2
3
电压/V
1.5
2.1
2.8
电流/A
0.1
0.14
(1)如图甲,闭合开关前,滑片P应置于滑动变阻器的________(填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关后,发现电压表无示数,而电流表有示数。经检查,导线连接完好,则可能是待测电阻R_______(填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,测得几组数据如上表,第三次实验时电流表示数如图乙,为________A;
(4)三次所测电阻的平均值为_______Ω;(结果保留一位小数)
(5)若要测一个额定电压为U0的小灯泡正常工作时的电阻,电源电压U不变,定值电阻R的阻值已知。在不改变电路连接的情况下,下列电路能实现的是_______(仅一项正确)。
A. B.
C. D.
2.(2022·湖南湘潭·统考中考真题)用如图所示的电路测量小灯泡的电阻,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)用笔画线代替导线,将图1中的器材连接成完整电路_______;
(2)连接电路后,闭合开关,灯泡不亮,电流表和电压表都有较小的示数,无论怎样移动滑片,灯泡都不发光,两表示数均无变化,其原因可能是:_______;
A.灯泡短路
B.灯泡断路
C.滑动变阻器接的是下端两接线柱
(3)故障排除后,移动滑片到某一位置,电压表的示数如图2所示,此时灯泡两端的电压为_______V。要测量灯泡的额定电流,应将图1中滑动变阻器的滑片向_______(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为_______V;
(4)移动滑片,记下多组数据,并绘制成图3所示图像,则灯泡正常发光时电阻为_______Ω(结果保留一位小数)。
(5)用该灯泡和电压表,测未知电阻Rx的阻值,电路图如图4。步骤如下:
①只闭合S0、S1,移动滑片,使电压表示数为1V,由图3可知灯泡的电流为_______A,即为Rx的电流;
②保持滑片位置不变,只闭合S0、S2,电压表示数为2.6V,则此时Rx的两端的电压为_______V;
③Rx的阻值为_______Ω。
3.(2022·湖南张家界·统考中考真题)探究“电流与电阻的关系”时,可供实验器材有:三节新的干电池(电压为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω 2A”字样)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω),开关一个,导线若干。小静等同学设计了如图甲所示的电路图:
(1)请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整,要求:滑片向右移动时电阻变大;___________
(2)闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,并接近电源电压,则故障原因是:___________;
(3)排除故障后,将定值电阻由5Ω更换为10Ω时,应向___________(选填“左”或“右”)适当调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变;
(4)图丙是根据实验数据画出的定值电阻的I-R图像,其中阴影部分面积表示的物理量是 ___________,其数值为___________;
(5)实验中,在接入50Ω的定值电阻后,小静同学无论怎样移动滑片,都不能使电压表示数达到原来的数值,为了能完成这次实验,小静采取的措施可行的是___________;
A.调高电源电压
B.更换一个最大阻值为30Ω的滑动变阻器
C.再串联一个10Ω的电阻
D.将电压表改接到滑动变阻器两端
(6)如图图像中能大致反映本实验中各物理量之间关系的是___________。
A.电流表示数I与R阻值的关系 B.电压表示数U与R阻值的关系
C.变阻器接入电路阻值RP与R阻值的关系 D.电阻的功率PR与R阻值的关系
4.(2022·湖南张家界·统考中考真题)物理课上,同学们利用压强计“研究液体内部压强”,进行了如下的操作。
(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”)。小明没有按压橡皮膜时,U形管两侧液面就存在高度差(如图①所示),接下来的操作是___________(选填字母);
A.从U形管内向外倒出适量水
B.拆除软管重新安装
C.向U形管内添加适量水
(2)实验时,小王将探头放入水下,U形管两侧水面高度差为8cm,此时U形管内外的气压差为___________Pa;(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(3)正确操作后,分析图②、图③的实验现象,得出结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而___________;
(4)分析图③、图④的实验现象,得出结论:在深度相同时,液体的___________越大,压强越大;
(5)小王用图⑤所示的装置测量未知液体的密度:在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜刚好变平,她测量了以下物理量:
A.右侧待测液体到容器底的深度h1
B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2
C.左侧水到容器底的深度h3
D.左侧水到橡皮膜中心的深度h4
请你推导出待测液体密度的表达式为ρ=___________(选择题中合适的字母和ρ水表示)。
5.(2022·湖南益阳·统考中考真题)在探究“杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)没有挂钩码时,杠杆静止时的状态如图所示,为了使杠杆在水平位置平衡,平衡螺母应向___________移动;
(2)杠杆在水平位置平衡后,在杠杆两侧挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡。然后改变动力和动力臂,相应调节阻力和阻力臂,再做几次实验。再做几次实验的目的是___________(填序号);
A.多次测量求平均值,减小误差
B.寻找规律的普遍性
(3)当货车所载货物重心太靠后时,货车会翘起来,如图所示,这样容易造成交通安全事故。若以后轮为支点,货物对货车压力F的力臂用表示,货车重力G的力臂用表示,货车之所以会翘起来,是因为___________(选填“>”、“=”或“<”)。
6.(2022·湖南益阳·统考中考真题)在“探究凸透镜成像的规律”实验时:
(1)若发现凸透镜表面沾满了灰尘,下面去除灰尘的方法中最合理的是:___________(选填序号);
A.直接用手将灰尘擦去
B.先用水冲洗,再用柔软纸巾轻轻擦干
C.用毛巾将灰尘擦去
(2)要能在光屏上成像,必须将蜡烛和光屏安放在凸透镜的___________(选填“同侧”或“异侧”),并且烛焰、光心和光屏的中心在同一水平直线上;
(3)做完实验后,将凸透镜平放在物理课本封面上,通过透镜看到书名《物理》的“物”字形状是下图中的___________。
A. B.
C. D.
7.(2022·湖南益阳·统考中考真题)小明用如图所示实验装置探究“水沸腾时温度变化的特点”:
(1)该装置的错误之处是___________;
(2)将烧杯盖住的目的是___________;
(3)小明做完实验后又进一步探究了沸水自然冷却过程中温度随时间变化的情况,得到变化的图像如图所示:
如果要喝一杯奶茶(牛奶与茶水的质量之比约为),有A、B两种方案可选择:
A.先将滚烫的热茶冷却,然后加冷牛奶
B.先将冷牛奶加进滚烫的热茶中,然后冷却
结合图,你认为方案___________的冷却效果较好。
8.(2022·湖南常德·中考真题)在“测定小灯泡的电阻”实验中,有如下器材:电压表、电流表、开关、电压为6V的电源,“3.8V 0.4A”的小灯泡、标有“20Ω 1.5A”的滑动变阻器、导线若干。
(1)甲组同学接好最后一根导线,灯泡立即发出耀眼的光并很快熄灭,则他一定是将导线接在了如图中滑动变阻器的______(选填“A”或“B”)接线柱上了,此外他们还存在一个不当的实验操作:______;
(2)为了保证实验安全,滑动变阻器的调节范围为______Ω~20Ω;
(3)下表是乙组同学将如图连接完整后并按正确的操作测得的数据。当他们做完第1次实验后做第2次,应将滑动变阻器的滑片向______(选填“A”或“B”)端移动;
实验次数
1
2
3
电压/V
2.0
3.0
3.8
电流/A
0.33
0.34
0.40
(4)在乙组中小洋是负责数据分析的,他认为用表格中的数据求出小灯泡电阻的平均值为8.1Ω,即为小灯泡电阻的测量值。请你对此做出简要的评估:______。
9.(2022·湖南娄底·统考中考真题)小明准备测定小灯泡的功率,被测小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,实验室有如下器材:电源(电压为6V),电流表(0~0.6A、0~3A),电压表(0~3V、0~15V),开关,导线若干,滑动变阻器两只:R1(10Ω 0.5A),R2(20Ω 0.5A)。
(1)如图甲所示是小明连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打"×"并补画出正确的连线;______
(2)正确连接电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,则电路的故障可能是______;
A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路
(3)电路故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表指针如图乙所示,则此时通过小灯泡的电流是______A;
(4)为了满足测量要求,实验电路应该选用滑动变阻器______;(选填“R1”或“R2”)
(5)小明根据记录的多组I-U数据,画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像(如图丙),则小灯泡的额定功率为______W。
10.(2022·湖南常德·中考真题)小明所在的实验小组想探究物体从斜面上滑下的速度大小与哪些因素有关。通过观察,他们猜想:物体到达斜面底端时速度v的大小可能与物体的质量m、斜面的倾角θ、斜面的材料这三个因素有关。于是他们选择以下器材进行探究:一个右端固定有遮光片的长方体木块质量为200g、一个100g的砝码(可粘在木块上表面)、两个长度相同材料不同的斜面A和B(斜面底端安有光电门)。实验装置如图所示,他们的实验操作是让木块沿斜面直线下滑,利用光电门速度传感器测得木块到达斜面底端时的速度v。
(1)为了保证从实验数据得出结论的可靠性,下列说法正确的是______;
A.斜面越长越好
B.斜面越宽越好
C.木块每次都由静止开始下滑
D.木块每次都从斜面上相同的位置下滑
(2)在本实验中,光电门速度传感器的工作原理是当木块上的遮光片通过光电门时光被挡住,计时器开始计时,当遮光片离开光电门时计时器停止计时,这样就可以根据遮光片的宽度与运动时间计算出此时木块的速度。已知遮光片的宽度为1.2cm,如果计时器某次显示的时间为0.005s,则此次测得的木块速度为 ______m/s;
(3)小明他们改变相关条件,多次实验,得到了下列数据:
实验序号
θ
斜面
m/g
v/(cm/s)
1
20°
A
200
245
2
20°
A
300
245
3
20°
B
200
153
4
20°
B
300
153
5
30°
A
200
358
6
40°
A
200
438
①分析比较表中数据可得:v与前面猜想的三个因素中的______无关;
②分析比较实验序号1和3,2和4可得出v与______有关;
③分析比较实验序号1、5、6,可得出木块到达斜面底端时的速度与斜面倾角的关系是:当斜面材料相同时,______。
11.(2022·湖南郴州·统考中考真题)如图甲所示为测量小灯泡L功率的电路图,小灯泡L的额定电压为2.5V,电源电压恒为3V。实验中:
(1)在连接电路时,开关S应处于________状态;
(2)连接完电路后,闭合开关S,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表示数始终为零,电压表示数始终为3V。假定电路中只有一处故障,则产生这一现象的原因可能是( );
A.灯泡短路 B.灯泡断路
C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路
(3)排除故障后,继续实验,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,则此时流过灯泡的电流是________A,小灯泡的额定功率为________W;
(4)如果要使灯泡两端电压由2.5V调到2V,应该把滑动变阻器的滑片向________滑动(选填“左”、“右”);
(5)根据实验数据绘制出小灯泡的电流I与电压U的关系图像,如图丙所示。当电压表示数增大时,灯丝温度会发生变化,灯丝电阻将( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法确定
12.(2022·湖南长沙·统考中考真题)某实验小组用如图所示的电路探究电流与电阻的关系。
实验序号
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
0.6
2
10
3
20
…
(1)连接电路时应___________开关;
(2)小庆将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至恰当位置,并将数据记录在上表中。换用10Ω电阻后,应该使定值电阻两端的电压保持___________V不变;
(3)将5Ω的定值电阻换为10Ω后,小庆和小丽对接下来的操作有不同看法:
小庆认为应先闭合开关,再将滑片向左移动,使电压表示数为;小丽认为应先将滑片移到最左端,再闭合开关,然后将滑片向右移动,使电压表示数为。
请问你赞成谁的观点?___________。简要说明理由:___________。
13.(2022·湖南邵阳·统考中考真题)小芳和同学们一起做“探究电流与电阻的关系”的实验,她们准备了电压为3V的电源,规格为“30Ω 1A”的滑动变阻器,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四个定值电阻,电流表,电压表、开关各一个,导线若干。她们利用这些器材设计了如图甲所示的电路。实验中控制定值电阻两端电压为2V不变,请帮助小芳和同学们完成以下问题:
(1)小芳和同学们先将5Ω的电阻接人电路中,滑动变阻器阻值调至最大,检查连接无误之后闭合开关,发现电流表示数接近零,电压表示数接近于电源电压,经分析可能是定值电阻处发生了______(选填“短路”或“断路”);
(2)电路故障排除后,继续进行实验,调节滑动变阻器滑片,使电压表的示数为2V,电流表的示数如图乙所示,为______A,填入表格;
(3)接下来,小芳和同学们将5Ω的电阻更换成10Ω的电阻接入电路,要使电压表的示数保持2V不变,应向______(选填“左”或“右”)移动滑片;
(4)小芳和同学们通过实验得到了以下实验数据:
电阻/Ω
5
10
15
20
电流/A
0.2
0.13
0.1
分析表中数据,可以得出结论:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成______比。
14.(2022·湖南怀化·统考中考真题)为响应习近平总书记提出的乡村振兴战略,怀化市某乡积极发展本地特色,养蜂产业。该乡的小张同学学习了密度知识后,了解到蜂蜜品质与密度有关,他和同学想在实验室测量自家蜂蜜的密度。
(1)他首先应该把天平放在___________上。
(2)小张调节平衡螺母使指针指在分度盘中央,如图甲所示,其做法错误之处是没有把___________放在正确的位置。
(3)测量实验步骤如下:
①用天平测出蜂蜜和烧杯的总质量如图乙所示,则___________g。
②将部分蜂蜜倒入量筒中,其体积如图丙所示,再用天平测出剩余蜂蜜和烧杯总质量为32.4g,则所测蜂蜜的密度为___________。
(4)细心的同学发现量筒的侧壁上粘有蜂蜜,他们认真分析得出蜂蜜密度的测量值比真实值___________(选填“偏大”或“偏小”)
15.(2022·湖南衡阳·统考中考真题)在“探究平面镜成像的特点”实验中,桌面上铺张一张大纸,纸上竖立一块玻璃板作为平面镜子。沿着玻璃板在纸上画一条直线表示平面镜的位置。把一直点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一支外形相同但是不点燃的蜡烛B,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它与前面那支蜡烛的像完全重合。这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置。在纸上记下这两个位置,实验时注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同。移动点燃的蜡烛,重做实验。
(1)为便于观察,该实验最好在___________环境中进行(选填“较亮”或“较暗”);
(2)除了图中提供的器材外,实验中还需要一种测量工具是___________;
(3)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合,这样做既确定了像的位置,又验证了像与物的___________关系;
(4)将蜡烛A逐渐靠近玻璃板时,它的像的大小___________(选填“变大”或“不变”或“变小”);
(5)移去蜡烛B,在其位置竖立光屏,在光屏上不能承接到A的像,说明平面镜所成的像是___________像(选填“虚”或“实”)。
16.(2022·湖南郴州·统考中考真题)小明探究影响滑动摩擦力大小的因素时选取的实验器材有:弹簧测力计一个、木块一个、砝码若干、毛巾、棉布各一条。实验装置如图甲所示,改变实验条件用弹簧测力计多次拉着木块在水平面上运动,实验数据记录如下:
实验次数
桌面上所垫材料
木块上所放砝码质量(g)
弹簧测力计示数(N)
1
毛巾
50g
1.8
2
毛巾
100g
3
棉布
100g
2.0
(1)实验过程中,为了使弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小,根据_______的原理,应该沿水平方向_______拉动木块;
(2)第二次实验时,弹簧测力计示数如图乙所示,则此时木块受到滑动摩擦力的大小为________N;
(3)对比第1、2两次实验数据,可以得出结论:滑动摩擦力的大小跟_______有关;
(4)对比第________两次实验数据,可以得出结论:滑动摩擦力的大小跟接触面粗糙程度有关。
17.(2022·湖南长沙·统考中考真题)为了探究光反射时的规律,小丽把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可以绕ON翻折的纸板ABCD竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面。她将一束光贴着纸板沿EO方向射向O点,在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。
(1)如图甲所示,反射角的大小为______°;
(2)实验过程中,进行下列哪项操作后,在纸板上仍可以看到反射光?______
A.如图乙所示,将纸板的右半部分向后翻折
B.如图丙所示,将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转
C.如图丁所示,将纸板与入射光束一起以CD为轴向后倾倒
参考答案:
1. 右 短路 0.18 15.2 C
【详解】(1)[1]为保证电路安全,闭合开关前,滑片P应位于阻值最大处,滑动变阻器接左下方接线柱,则闭合开关前,滑片P应置于滑动变阻器的右端。
(2)[2]闭合开关后,而电流表有示数,则电路中没有出现断路,而电压表无示数,电压表并联在待测电阻R两端,则故障原因可能是待测电阻R短路。
(3)[3]如图甲所示,电流表接的是小量程,在图乙中,电流表每一小格表示0.02A,即分度值为0.02A,故电流表示数为0.18A。
(4)[4]在这三次实验中,所测电阻分别为
为减小误差,取三次测量的平均值作为测量结果,待测电阻值为
(5)[5] A.S2闭合、S3断开时,电流表把灯泡短路,灯泡不发光;S2断开、S3闭合时,电流表把电阻短路;两个开关都闭合或断开时,电流表均无示数,测不出灯泡的正常工作时电流,故A不符合题意;
B.S2闭合、S3断开,电压表测电灯两端的电压,其上端为正极、下端为负极;S3闭合、S2断开,电压表测定值电阻R两端的电压,其上端为负极,下端为正极;电压表的两次接线方法相反,在不改变电路连接方式的情况下,无法进行测量,故B不符合题意;
C.通过调节滑动变阻器滑片位置,开关处于2的位置时,电压表测量的是灯泡正常发光时两端电压U0;保持滑动变阻器滑片位置不变,开关处于1的位置时,电压表测量的是灯泡和电阻串联后的两端电压U;则小灯泡的电流为
则小灯泡正常工作时的电阻为
故C符合题意;
D.开关处于1的位置,电流表把灯泡和电阻短路,电流表测量滑动电阻的电流;开关处于2的位置,电流表把小灯泡短路,测量的是通过电阻和滑动变阻器的电流,测不出灯泡正常发光时的电流,故D不符合题意。
故选C。
2. C 1.8 B 2.5 8.3 0.2 1.6 8
【详解】(1)[1]伏安法测小灯泡电阻时,需要调节小灯泡两端的电压,应将滑动变阻器采用一上一下的连接方式,与灯泡串联在电路中,所以将滑动变阻器上端任意一个接线柱与小灯泡的右端接线柱相连,如下图所示:
(2)[2]连接电路后,闭合开关,小灯泡不亮,电流表、电压表都有示数,电路为通路,电路的电流较小,电路的电阻较大,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,灯泡都不发光,两电表示数均无变化,则变阻器不能起到变阻的作用,产生这一现象的原因是连接变阻器时,同上同下连入了电路中,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(3)[3][4][5]灯在额定电压下的电流等于额定电流,图2中电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.8V,小于灯泡的额定电压2.5V,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压的规律,应减小滑动变阻器两端的电压,由分压原理可知,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向B移动,直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V。
(4)[6]根据图丙所示的小灯泡电流随电压变化的关系图象知,灯在额定电压2.5V时的电流为0.3A,此时灯泡的电阻
(5)①[7]只闭合S0、S1,小灯泡与未知电阻Rx串联,电压表测小灯泡两端的电压,移动滑片,使电压表示数为1V,由图3可知灯泡的电流为0.2A,由串联电路的电流特点可知,此时通过Rx的电流
②[8]保持滑片位置不变,只闭合S0、S2,小灯泡与未知电阻Rx串联,电压表测小灯泡和未知电阻Rx两端的总电压,电压表示数为2.6V,由串联电路的电压特点可知,此时Rx的两端的电压为
③[9]因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小不变,通过未知电阻Rx的电流也不变,由欧姆定律可知Rx的阻值
3. 定值电阻断路 右 电阻两端的电压 3V BC C
【详解】(1)[1]滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱串联在电路中,滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大,所以滑动变阻器要接左下接线柱,如图所示:
(2)[2]若电流表没有示数,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表、电流表、滑动变阻器、开关与电源相连,所以故障为与电压表并联的定值电阻断路。
(3)[3]根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表示数恢复到原来的值。
(4)[4][5]根据画出I-R图像(如图乙)知,图中阴影面积为长方形,其面积等于IR,由欧姆定律得,U=IR,阴影面积表示的物理量是电阻两端的电压,其数值为
U电=IR=0.6A×5Ω=3V
(5)[6]A.设电源电压为U,定值电阻两端的电压为UV,当接入50Ω的定值电阻时,则
代入数据得
解得电源电压为
U=4.2V
所以降低电源电压可以完成这次实验,故A不符合题意;
BC.为了能完成这次实验,滑动变阻器的最小电阻为
代入数据得
解得滑动变阻器的最大电阻为R滑最大=25Ω,所以更换一个最大阻值为30Ω的滑动变阻器可以完成这次实验,故B符合题意;
再串联一个10Ω的电阻,测滑动变阻器与串联的电阻的总阻值为
故C符合题意;
D.将电压表改接到滑动变阻器两端,不能改变电阻的分压作用,无论怎样移动滑片,都不能使电压表示数达到原来的数值,所以不能完成这次实验,故D不符合题意。
故选BC。
(6)[7]A.因电压表示数不变,即电流与R乘积为一定值,故电流随R的变化关系为反比例函数,故A不符合题意;
B.换用不同的电阻时,电压表示数不变,故B不符合题意;
C.定值电阻的电压为2V,变阻器的电压为1V,由分压原理,变阻器与R的比值为1∶2,故变阻器连入电路的电阻与R的关系为一过原点的直线,故C符合题意;
D.根据
定值电阻的功率为
即电阻的电功率与R乘积为一定值,电阻的电功率随R变化关系为反比例函数,故D不符合题意。
故选C。
4. 不漏气 B 800 增加 密度
【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,则说明橡皮管里的空气对U形管内左端液面有压力,空气没有漏掉,所以装置不漏气。
[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(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的;从U形管内向外倒出适量水和向U形管内添加适量水都不能使U形管中两管上方的气体压强相等,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(2)[3]U形管左右两侧水面的高度差为
h=8cm=0.08m
则橡皮管内气体的压强与大气压之差等于U形管左右两侧水产生的压强差,约为
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa
(3)[4]分析图②、图③的实验知液体的密度相同,深度不同,深度越深,U形管液面的高度差越大,液体内部压强越大,得出结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增加。
(4)[5]分析图③、图④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。
(5)实验时,橡皮膜两侧受到的压强容易观察,所以需要利用水和液体在橡皮膜处的压强相等来计算液体压强,因此需要测量待测液体和水到橡皮膜中心的深度,如图⑤,橡皮膜相平,所以橡皮膜左侧和右侧的压强相等,即p左=p右,根据液体压强公式可得
ρ水gh4=ρgh2
解得待测液体密度的表达式为。
5. 右 B >
【详解】(1)[1]杠杆的右端上翘,左端下沉,说明重心偏左,要使杠杆在水平位置平衡,平衡螺母应向上翘的右端移动。
(2)[2]通过实验总结归纳出物理规律时,一般要进行多次实验,获取多组实验数据,避免实验结论的偶然性,归纳出的物理规律才具有普遍性,所以在探究杠杆平衡的条件时,多次改变力和力臂的大小主要是为了寻找规律的普遍性。
(3)[3]货车可以看成杠杆,若以后轮为支点,当时,货车便不能平衡,货车车头会翘起来。
6. B 异侧 A
【详解】(1)[1]AC.凸透镜表面沾满了灰尘,因为灰尘是颗粒,用手擦拭或用毛巾擦,可能会划伤显凸透镜,故AC不符合题意;
B.先用水冲洗,再用柔软纸巾轻轻沿着一个方向擦可减少对凸透镜的划伤,故B符合题意。
故选B。
(2)[2]在光屏上成像,即成的是实像,是来自烛焰的光通过凸透镜折射后会聚在光屏上形成的,所以必须将蜡烛和光屏安放在凸透镜的异侧,并且烛焰、光心和光屏的中心在同一水平直线上。
(3)[3]做完实验后,将凸透镜平放在物理课本封面上,课本与凸透镜的距离很近,小于一倍焦距,根据凸透镜成像的规律,此时通过透镜看到书名《物理》的“物”成正立、放大的虚像。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7. 温度计的感温泡碰到了烧杯壁 减少热量散失,节省加热时间 A
【详解】(1)[1]实验装置中,温度计的感温泡碰到了烧杯壁,这会造成测得温度不准确。
(2)[2]实验中为了减少热量散失,节省加热时间,可以将烧杯盖住。
(3)[3]由图看出水冷却过程温度变化特点是先快后慢,即水在高温时散热快,温度降低得快,低温时散热慢,温度降低得慢。根据水的温度降低的规律,如果要使一杯热的奶茶达到更好的冷却效果,最好的办法是先将滚烫的热茶自然冷却一会,然后加冷牛奶,对比AB两个方案,方案A效果更好。
8. A 连接电路时没有断开开关 5.5 B 见解析
【详解】(1)[1][2]甲组同学接好最后一根导线,灯泡立即发出耀眼的光并很快熄灭,说明电流超过了小灯泡额定电流,滑动变阻器接入阻值很小,当滑动变阻器接在A处时,电阻为0,符合要求,此外电路中有电流,说明连接电路时,没有断开开关。
(2)[3]当电流I=0.4A时,滑动变阻器接入阻值为最小。此时小灯泡两端电压为3.8V,滑动变阻器两端电压
UP=U-UL=6V-3.8V=2.2V
此时滑动变阻器接入电路的阻值为
(3)[4]当他们做完第1次实验后做第2次,电压表示数变大,即小灯泡两端电压变大,则滑动变阻器两端电压变小,由于滑动变阻器下接线柱接B端,所以滑动变阻器的滑片向B端移动,电阻变小,电压变小。
(4)[5]小灯泡的电阻和温度有关,温度越高,电阻越大,小灯泡的电阻不是定值。所以用表格中的数据求出小灯泡电阻的平均值为8.1Ω不恰当。
9. 见详解 B 0.14 R2 0.625
【详解】(1)[1]伏安法测量小灯泡的电功率电路图中,电源、开关、小灯泡、电流表、滑动变阻器应该串联,电压表应并联在小灯泡的两端,而图中电流表并联在了电路中,电压表串联在了电路中,修改如图:
(2)[2]正确连接电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,说明电路中发生断路故障;电压表有示数,说明电压表与电源的两端形成通路,则可能的故障为灯泡断路。
(3)[3]电流表指针如图乙所示,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.14A。
(4)[4]小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,电源电压为6V;当小灯泡正常发光时,串联电路中滑动变阻器两端的电压约为
U滑=6V-2.5V=3.5V
电路中的电流约为
则滑动变阻器的电阻为
故滑动变阻器应该选择R2(20Ω 0.5A)。
(5)[5]如图丙,当小灯泡的电压为2.5V时,通过小灯泡的电流为0.25A,则小灯泡的额定功率为
10. CD 2.4 质量 斜面的材料 斜面的倾角越大,物体从斜面上滑下的速度越大
【详解】(1)[1]实验数据得出结论的可靠性,要确保速度测量的准确性,要使木块从同一高度,静止滑下。速度大小与斜面长度和宽度无关。故AB错误,CD正确。
故选CD。
(2)[2]木块速度为
(3)①[3]分析实验1和2或3和4可知,当木块质量不同时,v相同,所以v和质量无关。
②[4]分析比较实验序号1和3,2和4,当斜面倾角相同,质量相同,斜面材料不一样时,木块速度v不相同。所以v和斜面材料有关。
③[5]分析比较实验序号1、5、6,当斜面材料相同,倾角不同时,木块速度v不相同,而且斜面的倾角越大,物体从斜面上滑下的速度越大。
11. 断开 B 0.24 0.6 左 A
【详解】(1)[1]为保护电路,在连接电路时,开关S应处于断开状态。
(2)[2]电流表示数始终为零,电压表示数始终为3V,说明电路出现断路。电压表与小灯泡并联,小灯泡断路,故ABD不符合题意,故C符合题意。
故选C。
(3)[3]排除故障后,继续实验,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,电流表选用0~0.6A,分度值为0.02A,则此时电流表的读数为0.24A,即流过灯泡的电流是0.24A。
[4]小灯泡的额定功率为
(4)[5]由图知,灯泡与滑动变阻器串联接入电路,如果要使灯泡两端电压由2.5V调到2V,根据串联分压原理,应该把滑动变阻器的滑片向左滑动,使滑动变阻器接入电路阻值变大,分得电压变大,从而使灯泡两端电压由2.5V调到2V。
(5)[6]根据实验数据绘制出小灯泡的电流I与电压U的关系图像,如图丙所示。随灯泡两端电压的增大,通过灯泡的电流也增大,但电流增加的越来越慢,根据欧姆定律得,当电压表示数增大时,灯丝温度会发生变化,灯丝电阻将变大,故BCD不符合题意;故A符合题意。
故选A。
12. 断开 3 小丽 为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器连入电路的电阻应最大
【详解】(1)[1]为保护电路,连接电路时应断开开关。
(2)[2]探究电流与电阻的关系时,要控制电阻的电压不变。小庆将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至恰当位置,此时电路的电流为0.6A,由欧姆定律,电阻两端的电压为
U=IR=0.6A×5Ω=3V
换用10Ω电阻后,应该使定值电阻两端的电压保持3V不变。
(3)[3][4]赞成小丽的观点。连接电路时,为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器连入电路的电阻应最大,即应先将滑片移到最左端,再闭合开关,然后将滑片向右移动,使电压表示数为。
13. 断路 0.4 左 反
【详解】(1)[1] 检查连接无误之后闭合开关,发现电流表示数接近零,说明电路中可能存在断路,电压表示数接近于电源电压,说明电压表可以接到电源两端测电源电压,与电压表并联以外的部分没有断路,那么可能是与电压表并联的定值电阻处发生了断路。
(2)[2]由乙图可知,电流表接的是小量程,分度值为0.02A,所以电流表示数为0.4A。
(3)[3] 探究电流与电阻的关系,需要控制定值电阻两端的电压相同,而将把5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻,根据串联分压,电阻变大,定值电阻两端的电压变大,故需要滑动变阻器分担更多的电压,即滑动变阻器的阻值需要变大,故需要将滑动变阻器向左端移动。
(4)[4]由表中数据可知,随着电阻的增大,电流却减小,但是电阻与电流的乘积是个常数,即电流与电阻成反比。所以分析表中数据,可以得出结论:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
14. 水平台面 游码 62.4 1.5 偏大
【详解】(1)[1]天平测量前要放到水平台上,底座水平、横梁平衡时,天平平衡。
(2)[2]在调节天平平衡时,应先游码放在标尺左端的零刻线处,再调平衡螺母,使指针指到分度盘的中央;小张做法错误之处是没有把游码放在正确的位置。
(3)①[3]如图乙,蜂蜜和烧杯的总质量等于天平右盘砝码的质量加上标尺上游码指示的质量,标尺的分度值为0.2g,总质量为
②[4]所测蜂蜜的质量为
所测蜂蜜的体积为
所测蜂蜜的密度为
(4)细心的同学发现量筒的侧壁上粘有蜂蜜,使得测出的蜂蜜的体积偏小,根据K可知, 他们得出蜂蜜密度的测量值比真实值偏大。
15. 较暗 刻度尺 大小 不变 虚
【详解】(1)[1]实验需要点燃蜡烛A,烛焰在明亮的环境中,烛焰和明亮环境对比度较小,成像不太清晰;烛焰在黑暗环境中,烛焰和黑暗环境的对比度大,成像更清晰,为便于观察,该实验最好在较暗的环境中进行。
(2)[2]除了图中提供的器材外,还需要测量像和物体到平面镜的距离,所以需要用到刻度尺。
(3)[3]实验中,取两根完全相同的蜡烛,一根点燃放在玻璃板前面,一根未点燃,将未点燃的蜡烛在玻璃板后面移动,直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合,可以确定像的位置,同时可以比较像和物的大小关系。
(4)[4]平面镜成像的大小和物体大小相等,将蜡烛A逐渐靠近玻璃板时,蜡烛A的大小不变,它的像的大小不变。
(5)[5]实像可以成在光屏上,虚像不能成在光屏上,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,说明所成的像是虚像。
16. 二力平衡 匀速直线 2.2 压力 2、3
【详解】(1)[1][2]在实验中,由二力平衡条件得,小明用弹簧测力计在水平方向上匀速直线拉动木块,此时拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等。
(2)[3]第二次实验时,弹簧测力计示数如图乙所示,测力计的分度值为0.2N,所以其示数为2.2N,所以摩擦力为2.2N。
(3)[4]对比第1、2两次实验数据记录表知,其它条件相同,只是压力不同,根据控制变量法,可以得出结论:滑动摩擦力的大小跟压力有关。
(4)[5]对比第2、3两次实验数据记录表知,其它条件相同,只是接触面的粗糙程度不同,根据控制变量法,可以得出结论:滑动摩擦力的大小跟接触面粗糙程度有关。
17. 50 B
【详解】(1)[1]反射光线与法线的夹角为反射角。根据图甲可知,为反射角,其大小为50°。
(2)[2]A.由光的反射定律可知,在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。经过入射点O并垂直于反射面的直线叫法线,根据乙图所示,纸板垂直于平面镜,入射点为O,则法线为ON,入射光线与法线所在的平面就是ANOD。将纸板的右半部分向后翻折,纸板BNOC和纸板ANOD不在同一平面内,入射光线EO仍在纸板ANOD上,因此反射光线OF将不在纸板BNOC上,所以在纸板上不能看到反射光,故A不符合题意;
B.根据图丙所示,纸板垂直于平面镜,入射点为O,则法线为ON,入射光线与法线所在的平面就是ANOD。将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转,纸板BNOC和纸板ANOD仍在同一平面内,且直线ON仍垂直于镜面,即为法线,纸板ABCD和法线仍在同一平面上,又因入射光线EO在纸板ANOD上,因此反射光线OF将仍在纸板BNOC上,所以在纸板上能看到反射光,故B符合题意;
C.根据图丁所示,将纸板与入射光束一起以CD为轴向后倾倒后直线ON不再垂直于镜面,因此,直线ON不是法线,故纸板ABCD和法线与入射光线所在的平面不是同一个平面,所以入射光线EO虽然在纸板ANOD上,但反射光线不在纸板BNOC上,在纸板上不能看到反射光,故C不符合题意。
故选B。
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