中考物理冲刺专题第12讲实验探究题大全含答案文档格式.docx
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28.6
根据实验数据,你认为:
(1)用这样的弹簧能做一个测量范围是 0~3N 的测力计;
(2)在一定范围内,弹簧所受的拉力F与伸长量△L关系的数学表达式是 F=0.5△L ;
(3)当悬挂物体后,弹簧长度是25.5cm,那么该物体向下拉弹簧的力是 1.75 N。
【答案】解:
(1)由图象可知,在0~3N拉力作用下,弹簧的伸长量与所受到的拉力成正比,超过3N的拉力后,弹簧的伸长与所受拉力不成正比,故用这样的弹簧能做一个测量范围是0﹣3N的测力计;
(2)观察表格中的数据可知:
当弹簧伸长的长度为△L1=23cm﹣22cm=1cm时,弹簧受到的拉力为0.5N,当弹簧伸长的长度为△L2=24cm﹣22cm=2cm时,弹簧受到的拉力为1N,
当弹簧伸长的长度为△L3=25cm﹣22cm=3cm时,弹簧受到的拉力为1.5N,
由此可以得出弹簧所受的拉力F与伸长量△L关系的数学表达式为:
F=0.5△L;
(3)若弹簧长度是25.5cm,则物体向下拉弹簧的力为:
F=0.5△L=0.5×
(25.5﹣22)N=1.75N。
3.(2016秋•德惠市期末)小明同学用天平测量物体的质量,将天平放在水平桌面上,将游码移至标尺的零刻度处,指针静止时如图甲所示。
为了使横梁平衡,这时应把平衡螺母向 左 调。
然后测量物体的质量,他的操作情况如乙图所示,他此时的错误有① 物体和砝码放反了 ;
② 测量过程中手调节平衡螺母 。
4.(2018秋•江津区校级期末)
(1)使用温度计时,首先要看清它的 量程 ;
然后要看清它的 分度值 ,这样才能正确测量所测的温度,并且不会损坏温度计。
(2)用温度计测量烧杯内水的温度,如图甲所示几种做法中正确的是 D 图。
(3)如图乙中温度计的读数是 26℃ 。
5.(2018•宝应县一模)在“用电流表测电流”的实验中,小王同学的电路如图所示,闭合电键后,发现电流表A1的示数比电流表A2的示数要大一些。
于是他猜想:
当电流通过灯泡时,由于灯泡要消耗电能,所以电流在流动过程中将逐渐变小。
(1)小王同学的猜想是 错误 的(正确/错误),你判断的依据是 串联电路中各处电流相等 。
(2)你认为造成上述现象的原因可能是:
①在电路未接通前,某个电流表的指针不在零刻度处,②两电流表所用的量程不同 。
6.(2018•虹口区一模)在“用电压表测电压”实验中,电压表 能 直接接在电源两端(选填“能”或“不能”),所测电压不得超过它的 量程 。
在探究并联电路中电阻的规律时,小王同学分别按图(a)、(b)所示电路连接电路,图(b)中电阻R为他选择代替图(a)中并联的电阻R1和R2的电阻,则选择的电阻应满足:
电源电压 保持不变时,电流表A3的示数与电流表 A1 示数相同(选填“A1”或“A2”)
在使用电压表时,电压表要与被测电路并联,即电压表能直接连到电源的两端,即此时相当于测量电源电压;
电流要从正接线柱入,负接线柱出,被测电压不能超过电压表的量程;
图(b)中电阻R是替代图(a)中并联电阻R1和R2的电阻,根据等效替代法,要使接入电路的效果相同,则电路两端的电压和电流都应相同,即电源电压相同,干路上的电流相同,所以电流表A3的示数与电流表A1的示数相等。
7.(2018•相城区一模)某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动,
用自制“滴水计时器”计量时间。
实验前,将该计时器固定在小车旁,如图(a)所示。
实验时,保持桌面水平,用手轻推一下小车。
在小车运动过程中,滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴,图(b)记录了桌面上连续的6个水滴的位置(己知滴水计时器从第一个水滴滴下开始计时,30s内共滴下46个小水滴)。
(1)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做变速运动。
小车在AD两点间运动的时间为 2 s.平均速度大小为 0.15 m/s。
(2)由图((b)可知,小车在桌面上是 从左向右 (填“从右向左”或“从左向右”)运动的。
(1)滴水计时器从第一个水滴滴下开始计时,30s内共滴下46个小水滴,即滴下45个小水滴用时30s;
则一滴所用的时间为:
t=
;
小车在AD两点间共滴水3次,则所用时间为:
t'
=3×
s=2s;
AD两点间的长度为:
s=(87+100+113)mm=300mm=0.3m;
平均速度为:
v=
=
=0.15m/s;
(2)在小车运动过程中做加速运动,即运动的速度越来越快,在相同时间内运动的距离越远,由图可知,相邻两点间的间距从左向右越来越大,故小车是从左向右运动的。
8.(2018•鼓楼区一模)小明设计的“探究影响滑动影响滑动摩擦力大小的因素”实验方案如图所示。
(1)测量滑动摩擦力的实验原理是 二力平衡 ,因此小明要拉着木块沿水平方向做匀速直线运动。
(2)下列现象中应用了从图甲、乙实验所得结论的是 BD (选填字母)
A.足球守门员带着防滑手套B.用力压住橡皮,擦去写错的字
C.移动很重的石块时,在地上铺设滚木D.压路机的碾子质量很大,能更好地将路压平
(3)为了探究滑动摩擦力大小与接触面积是否有关,如图丙所示,小明竖直向下切去一半木块,测得摩擦力大小是图甲中的一半,这样的实验方案没有能控制 压力 相同,你的改进措施是:
将切去的木块放在另一半上面 。
9.(2018•福田区一模)某兴趣小组在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验时,提出了以下几种猜想:
A.与压力的大小有关B.与接触面积的大小有关C.与接触面的粗糙程度有关
为了验证以上猜想是否正确,该小组利用如图所示装置进行实验,实验数据如下
序号
实验条件
摩擦力/N
木板的放置
表面情况
压力/N
平放
木板表面
0.8
6
1.2
8
1.6
侧放
5
竖放
木板上铺棉布
7
木板上铺毛巾
2.0
(1)本实验中滑动摩擦力的大小是由弹簧测力计的示数得出的,要使水平拉力大小与滑动摩擦力的大小相等,木块必须保持 匀速直线运动 状态;
(2)由序号1、2、3的实验,可验证猜想 A (填字母)。
要验证猜想C,应选择序号是 1、6、7 的三组实验;
要验证猜想B应选择序号是 3、4、5 的三组实验;
(3)根据表格数据判断,图中a图线表示滑动摩擦力f的大小随 压力大小 变化的关系。
b图线表示滑动摩擦力f的大小随 接触面积 变化关系。
10.(2018•广东模拟)在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,猜想:
可能与压力的大小和接触面的粗糙程度有关。
如图1所示是同学们做实验时的情景。
(1)要测出木块与长木板之间滑动摩擦力的大小,可用弹簧测力计拉着木块沿水平长木板做 匀速直线 滑动,依据 二力平衡 ,摩擦力大小等于拉力大小。
(2)比较图丙和 乙 图,可得到结论,在保持 压力 一定时, 接触面越粗糙 ,滑动摩擦力越大。
(3)图甲小砝码随木块匀速直线运动过程中受到的摩擦力 为0 (选填“为0”、“方向向左”或“方向向右”)。
(4)另一小组用弹簧测力计拉着一小木板在桌面从图(甲)位置匀速运动至图2(乙)位置,弹簧测力计示数不变,可得到结论:
滑动摩擦力的大小与 接触面积 无关。
11.(2018•秦淮区一模)为了测量某种液体的密度,小明从实验室借来器材进行以下实验:
(1)把天平放在 水平桌面上,将游码移至标尺的零刻度处,然后调节 平衡螺母,使天平横梁平衡。
(2)接下来进行以下三项操作:
A.用天平测量烧杯和剩余液体的总质量m1;
B.将烧杯中的一部分待测液体倒入量筒,测出这部分液体的体积V;
C.将适量的待测液体倒入烧杯中,用天平测出烧杯和液体的总质量m2;
以上操作的正确顺序是 CBA (填字母序号)。
(3)液体密度的表达式是ρ=
。
。
12.(2018•德州模拟)小明想知道酱油的密度,于是他和小华用天平和量筒做了如下实验:
(1)将天平放在水平台上,把游码放在标尺的零刻度处,发现指针指在分度盘的右侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向 左 (选填“右”或“左”)调。
(2)用天平测出空烧杯的质量为17g,在烧杯中倒入适量的酱油,测出烧杯和酱油的总质量如图甲所示,将烧杯中的酱油全部倒入量筒中,酱油的体积如图乙所示,则烧杯中酱油的质量为 45 g,酱油的密度为 1.125×
103 kg/m3。
13.(2018•石景山区一模)小刚用天平和量筒测金属块的密度时,进行了下列操作。
请回答问题:
(1)将天平放在水平台面上,游码归零后,发现指针指示的位置如图甲所示,他应将平衡螺母向 右 调节(选填“左”或“右”),才能使天平水平平衡。
(2)用调节好的天平测金属块质量时,天平平衡后,砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示,则金属块质量m= 27 g。
(3)用细线系住金属块放入装有20mL水的量筒内,水面如图丙所示,则金属块体积V= 10 cm3,计算出金属块密度ρ= 2.7 g/cm3。
(4)完成上述实验后,小刚又用弹簧测力计和密度为ρ的金属块,测出了如图丁所示烧杯中盐水的密度。
请将实验步骤补充完整:
①用调好的弹簧测力计测出金属块在空气中重力为G;
② 将悬挂在弹簧测力计下的金属块,缓慢浸没入盐水中 ,记录此时弹簧测力计的示数为F;
③请用G、F和ρ表示盐水密度,则ρ盐水=
ρ 。
(4)①用细线系住金属块,用弹簧测力计测出金属块在空气中的重力G;
②用弹簧测力计拉住金属块,使其浸没在适量的盐水中,测得拉力为F,
③由G=mg=ρVg得金属块的体积V=
,因为金属块浸没盐水中,所以金属块排开盐水的体积V排=V=
,金属块受到的浮力F浮=G﹣F=ρ盐V排g=ρ盐
g=ρ盐
,解得液体密度:
ρ盐=
ρ。
14.(2018•山西二模)小明想要知道豆浆的密度大小,于是他进行了如下操作:
(1)将托盘天平放在水平桌面上,游码置于标尺的零刻度处,调节天平横梁平衡时,出现了如图所示的现象,他应该向 右 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使横梁平衡。
(2)用托盘天平测出空烧杯的质量m0。
(3)把豆浆倒入烧杯中,用托盘天平测出烧杯和豆浆的总质量m1,则倒入烧杯中的豆浆质量为 m1﹣m0 (用测得的物理量表示)。
(4)将烧杯中的豆浆全部倒入量筒,读出量筒中豆浆的体积V,由此得知豆浆的密度ρ=
(用测得的物理量表示)。
(5)实验过程中,若只有天平、烧杯和水,请你帮助小明设计一个测量豆浆密度的实验,要求写出需要测量的物理量及计算豆浆密度的表达式(用字母表示,水的密度用ρ水表示)。
实验步骤:
①用天平测出空烧杯的质量m2;
②在烧杯内装入一定量的水,并在水面的位置做一个标记,用天平测出水和烧杯的总质量m3;
③ 倒出水,再将豆浆倒入烧杯,至先前的标记处,用天平测出豆浆和烧杯的总质量m4 。
计算豆浆密度的表达式:
ρ豆浆=
(5)没有量筒,无法直接测量液体的体积,因此,需使用等效替代的方法,用等体积的水来替代等体积的豆浆,实验步骤:
③倒出水,再将豆浆倒入烧杯,至先前的标记处,用天平测出豆浆和烧杯的总质量m4。
豆浆密度表达式的推导过程:
根据步骤①②可得水的质量为m3﹣m2,则水的体积为V水=
根据步骤①③可得豆浆的质量为m4﹣m2,根据步骤②③可知,豆浆的体积和水的体积相同,
所以豆浆密度的表达式:
ρ豆浆=
15.(2018•滨湖区一模)测量一个陶瓷小酒杯的密度(指图中小酒杯材料的密度).小明实验步骤如下:
(1)用调节好的天平测量小酒杯的质量,当天平平衡后,右盘中砝码和游码的位置如图甲所示,小酒杯的质量m为 62 g。
(2)在量筒中放入适量的水,如图乙所示,读出水面所到的刻度值V1;
(3)将小酒杯浸没在量筒的水中,如图丙所示,读出水面所到的刻度值V2;
(4)小酒杯的密度为ρ酒杯= 3.1×
(5)小华在测量过程中,不用天平,只用量筒也测出小酒杯的密度。
去掉步骤
(1),在步骤(3)之前加上一个步骤:
将小酒杯 漂浮 在量筒的水中,读出水面所到的刻度值V3.则小酒杯的密度为ρ酒杯=
(用V1、V2、V3来表示,水的密度为ρ水)。
(5)去掉步骤
(1),需要在添加一个步骤完成质量的测量,在步骤(3)之前所加步骤是:
将小酒杯漂浮在量筒的水中,此时小酒杯的质量等于排开水的质量,即m=ρ水V排=ρ水(V3﹣V1)
小酒杯的密度ρ酒杯=
16.(2018•平原县校级模拟)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
(1)连接电路时开关应 断开 。
(2)请你用笔划线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。
(3)闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片P应位于 B (选填“A”或“B”)端。
(4)小叶同学闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数(如图乙所示)为 2.2 V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图中滑片P向 A (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V。
(5)小向同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I﹣U图象,根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是 0.5 W。
(6)小勇同学在实验中连接好电路,闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,原因可能是 小灯泡断路 (写出一种即可)。
(2)灯正常工作时的电流I=
=0.25A<0.6A,电流表选用小量程,注意正负接线柱的接法,如图所示:
(4)电压表小量程的分度值为0.1V,示数为2.2V,小于灯的额定电压,应增大灯的电压减小变阻器的电压,根据分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向A端移动;
(5)由图象知,当额定电压为2.5V时,对应的电流为0.2A,灯的额定功率P=UI=2.5V×
0.2A=0.5W;
(6)连好电路后闭合开关,移动滑片变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,则故障可能是小灯泡断路。
17.(2018•江西模拟)在测量小灯泡电功率的实验中,提供的器材有:
电源、标有“3.8V”的小灯泡、滑动变阻器R、电阻箱R0、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)小虎按图甲电路图连接电路,闭合开关,灯泡不亮,此时电压表示数为0.1V,电流表示数为0.04A,灯泡不亮的原因 灯泡的电功率太小 ;
如果出现的问题是,闭合开关,电压表有示数,电流表无示数,移动滑片P,发现两表情况均不变,则电路存在的问题是 灯泡L断路 。
(2)实验中,电流表出了故障,同组的小明设计了图乙所示的电路。
①根据图乙电路,在图丙中用笔画线代替导线将实物图连接完整。
②正确连接电路后,将电阻箱阻值调到最大值。
③闭合开关S1,将开关S2拨至“2”位置,当电阻箱的旋钮调到图丁位置时,灯泡恰好正常发光,则电阻箱接入电路的阻值R0= 14 Ω。
④再将开关S2拨至“1”位置,此时电压表示数为8V,则灯泡额定功率PL= 1.14 W。
(1)由图甲知,电压表测灯泡两端电压,电流表测通过灯泡的电流,电压表示数为0.1V,电流表示数为0.04A,灯泡的电阻为R=
=2.5Ω;
此时灯泡实际功率:
P实=U实I实=0.1V×
0.04A=0.004W,由于灯泡实际功率太小,所以灯泡不亮;
电压表有示数说明与电源连接的部分是通路,电流表无示数说明电路断路即电压表并联的部分断路,移动滑片P,发现两表情况均不变,则电路存在的问题是故障可能是灯泡L断路;
(2)①根据电路图连接电路图,如下图所示:
③闭合开关S1,将开关S2拨至“2”位置,电压表测灯泡两端电压,当电阻箱的旋钮调到图丁位置时,灯泡恰好正常发光,则电阻箱接入电路的阻值R0=0×
100Ω+1×
10Ω+4×
1Ω+0×
0.1Ω=14Ω;
③再将开关S2拨至“1”位置,此时电压表示数为8V,电压表测L和电阻箱两端电压,此时电压表示数为8V,已知R0=14Ω,此时电路中电流:
I=I0=
=0.3A,
则灯泡额定功率:
PL=U额IL=3.8V×
0.3A=1.14W;
18.(2018•长春模拟)小明为了测量小灯泡的额定电功率,在实骑室选择了以下器材:
额定电压为2.5V的小灯泡(正常发光时电阻约为10Ω)、规格为“12Ω1A”的滑动变阻器、开关、电流表、电压表各1个,新干电池1节,导线若干。
(1)图甲中有一根导线的连接是错误的,请你在错误的导线上打“×
”,并用笔画线代表导线将电路正确连接完整。
(2)检査电路连接无误后,各元件完好,闭合开关,无论怎样移动滑片P,电压表的示数都调不到2.5V,原因是 变阻器的最大电阻太小 。
(3)解决上述问题后,移动滑片使电压表的示数为2.5V时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 0.6 W。
(4)测出小灯泡的额定功率后,小明又把灯泡两端的电压调为额定电压的一半,发现测得的P实 >
(选填“>”、“=”或“<”)
P额,请分析其中的原因是 灯泡的电阻随温度的升高而变大 。
(1)经分析,原电路中,灯短路了,改正后如下所示:
(2)额定电压为2.5V的小灯泡,正常发光时电阻约为10Ω,由欧姆定律,灯的额定电流约为:
I=
=0.25A,根据串联电路电压的规律,灯正常发光时,变阻器分得的电压为:
U滑=U总﹣U=6V﹣2.5V=3.5V,由欧姆定律,变阻器连入电路中的电阻:
R滑=
=14Ω>12Ω,故闭合开关,无论怎样移动滑片P,电压表的示数都调不到2.5V,原因是变阻器的最大电阻太小;
(3)解决上述问题后,移动滑片使电压表的示数为2.5V时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,电流为0.24A,则小灯泡的额定功率是:
P=UI=2.5V×
0.24A=0.6W。
(4)若灯的电阻不变,则当灯泡两端的电压调为额定电压的一半时,根据P=
,灯的实际功率为额定功率的四分之一,但实际小,当灯泡两端的电压调为额定电压的一半时,此时灯的实际功率变小了,灯丝的温度降低了,电阻减小了,根据P=
,测得的P实>
P额。
19.(2018•锡山区一模)小明用图1所示的电路来测量小灯泡的电功率(部分实验器材的规格已标明)。
(1)请用笔画线代替导线将图1中滑动变阻器连入电路,使之接入电路的阻值最大;
(2)实验中,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,两电表指针始终处于图2所示位置,则接线柱 ⑥⑦ 间(填接线柱的数字编号)出现了 断路 (选填“短路”或“断路”);
(3)故障排除后,小明从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据,得到小灯泡U﹣I图象如图3所示,则小灯泡的额定功率是 0.75 W,所用滑动变阻器的规格是下列四个选项中的 C (选填选项前字母);
A.“5Ω,2A”B.“15Ω,2A”C.“25Ω,2A”D.“30Ω,2A”
(4)在每次调节中,滑动变阻器接入电路的阻值减小了△R1,小灯泡的阻值变化了△R2,则△R1 > △R2,(选填“>”、“<”或“=”),你的理由是:
总电阻变小,故变阻器减小的电阻大于灯增大的电阻 。
(5)在此实验的基础上,老师又出示了五百欧左右的电阻Rx,提问能否用上述方法进行测量该电阻的阻值。
同学们分析得出上述方案不行,原因是:
电流太小,难以准确读数 。
(1)因要求滑动变阻器连入电路,使之接入电路的阻值最大,故应将左下接线柱连入电路中,如下图所示;
(2)由图2可知,电流表示数为0,说明电路可能断路;
图中电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的灯泡断路了,即接线柱⑥⑦间出现了断路;
(3)由图3可知,灯的额定电压为2.5V时,电流为0.3A,则小灯泡的额定功率:
P=UIL=2.5V×
0.3A=0.75W;
因电压电压为3V,由图3可知,当灯的电压为0.5V,通过的电流为I=0.1A,因小明从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据,根据串联电路的规律和欧姆定律,此时变阻器连入电路中的最大电阻:
=25Ω,故选用C“25Ω2A”的变阻器;
(4)当滑动变阻器电阻R滑变小时,根据分压原理,变阻器的电压变小,由串联电路电压的规律,灯泡两端电压增大;
由图3知,通过灯的电流也增大,根据P=UI可知,灯的实际功率增大,灯丝温度升高,灯泡电阻R灯变大;
因通过灯的电流即电路中电流变大,说明电路中的总电流变大,故总电阻R变小;
根据R=R滑+R灯可知,只有当R滑的减小量大于R灯的增加量才会让总电阻变小,即△R1>△R2;
(5)电源电压为3V,阻值约为数百欧的电阻Rx,由欧姆定律I=
,电流太小,难以准确读数;
20.(2018•邵阳县模拟)在“测量小灯泡的电功率“的实验中,电源电压为3V,灯泡额定电压为2.5V。
(1)请将图甲所示的实物电路用笔画线连接完整;
(2)在连接电路时,开关应 断开 。
(3)移动滑片P,当电压表的示数如图乙所示时,电流表的示数为0.24A,小灯泡此时的电功率为 0.48 W。
(4)若将该灯泡与一个定值电阻串联在电压为4V的电源上,小灯泡恰好正常发光,则定值电阻的阻值为 5 Ω。
(1)为了保护电路,连接电路的过程中,滑动变阻器阻值调至最大,故应接D接线柱,如图:
(3)由图可知,电压表示数为2V,此时小灯泡的实际功率:
P实际=U实际I实际=2V×
0.24A=0.48W;
(4)由图可知,小灯泡恰好正常发光,小灯泡的电流为I=0.3A;
根据串联电路电压规律可知,此时定值电阻两端的电压为:
U'
=U﹣UL=4V﹣2.5V=1.5V;
根据欧姆定律可知,此时定值电阻的阻值为:
R=
=5Ω。
21.(2018•朝阳区校级一模)小冉在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:
分度值为0.1N的弹簧测力计,底