北京中考物理专项训练作图与实验探究三.docx

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北京中考物理专项训练作图与实验探究三

2021北京中考物理专项训练——作图与实验探究（三）

一．填空题（共2小题）

1．

（1）如图1所示，物体长度的测量值为　　cm。

（2）图2是温度计的一部分，它指示的温度是　　℃。

（3）图3所示，通电螺线管的A端为　　极（选填“N”或“S”）。

（4）图4所示，O点为杠杆的支点，拉力F作用在杠杆B点。

图中的线段　　表示拉力F对支点O的力臂L（选填“OA”、“OB”或“AB”）。

2．小亮利用如图所示的实验装置探究平面镜的成像特点，其中透明玻璃与水平纸面垂直，A1和A2、B1和B2分别是两对形状大小相同的蜡烛。

他先后将两个大小不同的蜡烛A1和B1放在白纸上的M点，观测每次蜡烛所成像的大小。

该同学探究的是：

物体通过平面镜所成像的大小与　　的关系。

二．实验探究题（共9小题）

3．某小组同学利用如图甲所示的装置，做“探究凸透镜成像规律”的实验。

（1）进行探究时，为使凸透镜所成的像位于光屏的中央，应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在　　上；该实验在光线较　　（选填“亮”或“暗”）的环境中进行更便于观察。

（2）小王同学三次在光屏上看到烛焰的像如图乙所示，A′、C′分别表示烛焰A、C在光屏上所成的像的位置与大小。

那么表示烛焰B在光屏上所成的像的位置与大小的线段B′应该比C′　　。

（选填“长一些”、“短一些”或“一样长”）

（3）在此之前调节仪器时，曾在光屏上看到窗外景物所成的清晰的像，这个像与图乙中烛焰　　（选填“A”、“B”或“C”）的成像原理相同。

当把蜡烛移动到M点时，在光屏上找不到烛焰的像，因为此时烛焰　　（选填“成实像”、“成虚像”或“不成像”）。

4．某同学想利用实验探究“通过导体的电流与该导体两端电压的关系”

（1）请在答题卡的虚线框内画出此探究实验的电路图。

（2）下表是该同学记录的实验数据，他根据表中数据在图中的坐标中描点。

在图坐标中描出剔除错误数据点，并绘制出本次实验通过导体的电流与该导体两端电压关系的图线。

U/V

0.4

0.8

1.2

1.6

2.0

2.5

2.8

I/A

0.08

0.16

0.23

0.38

0.40

0.48

0.56

（3）分析实验图象，得到结论：

　　。

5．如图甲所示，是小宇设计的“探究水沸腾时温度变化的特点”实验装置，根据实验数据，描绘出水的温度随时间变化的关系图像，如图。

（1）实验时大气压　　（填“大于”、“等于”或“小于”）1个标准大气压；

（2）小宇同学推断水沸腾时内能　　（填“变大”、“变小”或“不变”），分子热运动剧烈程度　　（填“更剧烈”或“不变”）

6．小军用天平和量筒测量小石块的密度。

他在调节天平时，发现指针偏向分度盘中央刻度线的右侧，如图甲所示。

（1）为使天平横梁水平平衡，他应将平衡螺母向　　端调。

（2）然后用调节好的天平测量小石块的质量，天平平衡时右盘中的砝码质量、游码在标尺上的位置如图乙所示，用量筒测量小石块的体积如图丙所示则小石块的密度为　　kg/m3。

（3）小明组天平的砝码缺失，他们借助塑料盒和一个量程足够大的量筒设计了下列测量方案。

（已知水的密度为ρ水）

①在量筒中倒入适量的水，水面上放置塑料盒，塑料盒漂浮。

此时量筒的读数为V1；

②将小石块轻轻放入塑料盒内，此时塑料盒仍漂浮在水中，量筒的读数为V2；

③上述方法测得小石块的质量为　　（用物理量符号表示）。

7．小红用电压表、电流表、滑动变阻器、导线、开关及干电池等实验器材，测量额定电压为2.5V小灯泡L的额定功率。

（1）小红连接的部分实验电路如图甲所示，请你添加一条导线将实验电路补充完整。

（2）开关S闭合前，应将滑动变阻器的滑片P移至　　端（选填“A”或“B”）。

（3）小东排除故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，电压表示数为2.2V，此时他应将滑片P向　　端移动（选填“A”或“B”），才能使小灯泡正常发光。

（4）当调节滑动变阻器使电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则可知通过小灯泡L的电流为　　A，小灯泡L的额定功率为　　W。

8．实验桌上备有如下器材：

如图所示的已知底面积为S的金属圆柱体（其侧面带有间距均匀的刻线），已调零的弹簧测力计、三个相同的烧杯分别装有足量的盐水、水和酒精（已知：

ρ盐水＞ρ水＞ρ酒精）。

小梅利用上述器材设计一个实验证明：

“在深度相同时，液体的密度越大，液体产生的压强越大”

（1）以下是她的部分实验步骤，请你帮她补充完整：

①将金属圆柱体悬挂在弹簧测力计下，用弹簧测力计测量圆柱体的重力G，并将圆柱体底面积S、重力G记录在表格中。

②将挂在弹簧测力计下的圆柱体部分体积（四个刻线以下）竖直浸在烧杯的盐水中且不触碰烧杯，静止时读出弹簧测力计对圆柱体的拉力F拉，并将F拉和ρ盐水记录在表格中。

③　　静止时读出弹簧测力计对圆柱体的拉力F拉，将ρ水和ρ酒精及各次的F拉数据记录在表格中；

④利用公式p＝　　和测量数据分别计算出3次圆柱体下表面受到液体的压强p，将数据记录在表格中。

（2）画出实验数据记录表。

9．小明在桌面上用薄透明玻璃板和两支完全相同的蜡烛A、B，探究平面镜成像的特点．

（1）实验中如果平面镜放置时向蜡烛A方向倾斜了，如图乙所示，那么实验中出现的问题是　　．

（2）在实验中小明调节薄玻璃板与桌面垂直，视线正对薄玻璃板，看到蜡烛A的“像”，马上把蜡烛B放在所看到“像”的位置，并在白纸上记录实验情况如图丙所示，其中MN是玻璃板的位置，a是点燃的蜡烛A所在位置，b是蜡烛B所在位置．小明根据实验记录发现“像与物到镜面的距离不相等”．出现这种现象的原因是　　（选填：

选项前字母）．

A．实验过程中没有使用平面镜

B．实验过程中没有点燃蜡烛B

C．确定像的位置时没有从多个方向观察

（3）小明经过思考，解决了实验中存在的问题后继续实验．他经过多次实验并记录了实验数据如下表．由此可以得到的实验结论是：

　　．

物距/cm

3.6

4.2

4.8

5.6

6.4

7.5

像距/cm

3.6

4.2

4.8

5.6

6.4

7.5

10．小丽利用如图所示的装置进行电磁学实验。

（1）在图甲所示的实验中，当闭合开关后，可观察到磁场中的金属棒ab在导轨上向左运动，这说明　　对通电导体有力的作用。

若只对调电源正负极接线，金属棒ab会向右运动，这说明通电导体在磁场中受力的方向与　　有关。

（2）物理课后，小丽制作了如图乙所示的“神奇转框”，金属框的上部中央位置与电池正极相连，下部紧贴在与电池负极相连的柱形物两侧，于是金属框就可以绕电池转动起来。

柱形物的材料应具有较好的导电性和　　性。

11．实验桌上有满足实验需要的如下器材：

弹簧测力计、体积不同的铝块若干、细线、大烧杯、量筒、水。

小英利用上述器材设计实验证明：

浸在水中的物体所受的浮力大小跟物体排开水的体积成正比。

请你完成下列部分实验步骤：

（1）用细线将一个铝块系挂在调节好的弹簧测力计下端，测出铝块重力G，并记在实验数据记录表中。

（2）在量筒中注入适量的水，读出量筒内水的体积V0，将系挂在弹簧测力计下端的铝块浸没在量筒内的水中，此时量筒中水面对应的刻度值用V表示，并读出此时弹簧测力计的示数为F，将V0、V、F数据记在实验数据记录表中。

（3）用细线将另一铝块系挂在调节好的弹簧测力计下，测出其重力，将铝块浸没在量筒内的水中，将此时量筒中水面对应的刻度，弹簧测力计的示数等数据记在实验数据记录表中。

（4）仿照步骤（3）再做4次实验，并将数据记在实验数据记录表中。

（5）根据V排＝V﹣V0，F浮＝　　分别计算出6次的V排和F浮的数据，并分别记在实验数据记录表中。

（6）画出实验数据记录表。

三．解答题（共1小题）

12．小美和小丽做测定小灯泡额定功率的实验，实验桌上备有下列器材：

额定电压为3.8V的小灯泡、电压未知的电源（两端电压不变）、阻值为R的定值电阻、滑动变阻器、电压表各一只、三个开关和导线若干。

（1）小美和小丽设计实验方案测量小灯泡的额定功率，小丽连接了一部分实验电路（如图所示），请你按添加一根导线完成图所示的剩余部分实验电路的连接。

（2）请写出本实验主要测量步骤及所测物理量：

①如图所示连接电路，闭合开关S1、S3，断开S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为U1＝　　V；

②保持滑片P位置不变，断开S3，闭合开关S1、　　，记录电压表的示数U2。

（3）本实验中计算小灯泡额定功率的表达式P额＝　　。

（用R、U1、U2表示）

2021北京中考物理专项训练——作图与实验探究（三）

参考答案与试题解析

一．填空题（共2小题）

1．【解答】解：

（1）图中刻度尺1cm又分为10个小刻度，故分度值为1mm；起始端从零开始，物体长度为3.20cm；

（2）图示温度计的分度值是1℃，刻度越往上越小，液面在零刻度线的下方，温度计示数是零下，示数为﹣26℃。

（3）由图知电流从图中右侧流入、左侧流出，结合图中导线的绕法，用右手握住螺线管，使四指环绕的方向与电流的方向相同，此时拇指所指的方向就是螺线管的N极，则A端为N极。

（4）图中OA是从支点到力F的作用线的距离，故OA是力F的力臂。

故答案为：

（1）3.20；

（2）﹣26；（3）N；（4）OA。

2．【解答】解：

将点燃的蜡烛A1放在白纸上的M点，眼睛从M侧观察平面镜时，看到蜡烛A1（或B1）的像，没有点燃的蜡烛A2放在平面镜的另一侧，当蜡烛A2（或B2）好像点燃一样，可以判断平面镜成像大小和物体大小相等。

故答案为：

物体大小。

二．实验探究题（共9小题）

3．【解答】解：

（1）为使像成在光屏的中央，应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度处；环境越暗，烛焰相对越亮，烛焰成像会越清晰。

（2）小王同学三次在光屏上看到烛焰的像如图乙所示，A'、B'、C′分别是烛焰A、B、C在光屏上所成的像。

烛焰B距离凸透镜比C远，凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小，因此烛焰B在光屏上所成的像的位置与大小的线段B′应该比C′短一些。

（3）在此之前调节仪器时，曾在光屏上看到窗外景物所成的清晰的像，此时物距大于2倍焦距，成倒立缩小的实像，这个像与图乙中烛焰A的成像原理相同。

当把蜡烛移动到M点时，在光屏上找不到烛焰的像，因为物距小于f时，成正立放大的虚像，此时烛焰成虚像；

故答案为：

（1）同一高度；暗；

（2）短一些；（3）A；成虚像。

4．【解答】解：

（1）探究“通过导体的电流与该导体两端电压的关系”，用电压表测导体的电压，电流表测导体的电流，为得出普遍性的结论要多次测量，故将电压表串联在电路中，如下左所示：

（2）根据表中数据在图中的坐标中描点，发现当电压为1.2V时，电流0.38A这个点及2.5V时对应的0.48A点，明显与其它通数据对应的点变化规律不同，剔除错误数据点，然后连线，如下右所示：

（3）由上右图，电流随电压的变化关系为过原点的直线，可得出的结论是：

当导体的电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。

故答案为：

（1）如上左所示；

（2）如上右所示；（3）电阻一定时，电流与电压成正比。

5．【解答】解：

（1）由图可知，水在98℃时吸热但温度不变，故水的沸点为98℃，水的沸点是98℃，低于标准大气压下的沸点100℃，所以当时大气压小于标准大气压。

（3）小宇同学推断水沸腾时吸收热量，分子热运动剧烈程度不变，分子动能不变，分子势能增加导致的内能增加。

故答案为：

（1）小于；

（2）变大；不变。

6．【解答】解：

（1）天平放在水平台面上，将游码移到标尺的零刻线处，指针指在分度标牌中央刻度线的右侧，说明天平的左端上翘，平衡螺母向上翘的左端移动。

（2）小石块的质量：

m＝50g+2g＝52g，

小石块的体积：

V＝40ml﹣20ml＝20ml＝20cm3，

小石块的密度：

ρ

2.6g/cm3＝2.6×103kg/m3。

（3）塑料盒漂浮在水面上，塑料盒受到的浮力等于塑料盒排开水的重力，

塑料盒中放入小石块，塑料盒还漂浮在水面上，塑料盒和小石块的重力等于塑料盒和小石块受到的浮力，

所以增加的浮力等于增加的重力，即G石＝△F浮＝ρ水（V2﹣V1）g，

石块的质量：

m石

ρ水（V2﹣V1）。

故答案为：

（1）左；

（2）2.6×103；（3）ρ水（V2﹣V1）。

7．【解答】解：

（1）电压表与灯并联，如下所示：

（2）开关S闭合前，应将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处的A端；

（3）灯在额定电压下正常发光，示数为2.2V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，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B端移动，直到电压表示数为额定电压，才能使小灯泡正常发光。

（4）当调节滑动变阻器使电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，则可知通过小灯泡L的电流为0.38A，小灯泡L的额定功率为：

P＝UI＝2.5V×0.38A＝0.95W。

故答案为：

（1）如上所示；

（2）A；（3）B；（4）0.38；0.95.

8．【解答】解：

（1）用弹簧测力计吊着金属圆柱体，浸在不同液体的相同深度，圆柱体在重力、弹簧测力计的拉力和液体向上的压力作用下静止，可求出不同液体对圆柱体产生向上的压力，结合圆柱体的底面积，可求不同液体对圆柱体下表面产生的向上的压强，比较可得出：

“在深度相同时，液体的密度越大，液体产生的压强越大”的结论。

实验步骤：

①将金属圆柱体悬挂在弹簧测力计下，用弹簧测力计测量圆柱体的重力G，并将圆柱体底面积S、重力G记录在表格中；

②将挂在弹簧测力计下的圆柱体部分体积（四个刻线以下）竖直浸在烧杯的盐水中且不触碰烧杯，静止时读出弹簧测力计对圆柱体的拉力F拉，并将F拉和ρ盐水记录在表格中；

③仿照步骤②，将挂在弹簧测力计下的圆柱体浸在液体中的深度保持不变，分别将其竖直浸在烧杯的水和酒精中，静止时读出弹簧测力计对圆柱体的拉力F拉，将ρ水和ρ酒精及各次的F拉数据记录在表格中；

④利用公式p

和测量数据分别计算出3次圆柱体下表面受到液体的压强p，将数据记录在表格中。

（2）由以上分析可知，实验中需要记录的数据有：

圆柱体的底面积、圆柱体所受重力、在不同液体中弹簧测力计的示数及不同液体的密度；

实验数据记录表格：

S/m2

G/N

F拉/N

ρ/（kg/m3）

p/Pa

故答案为：

（1）仿照步骤②，将挂在弹簧测力计下的圆柱体浸在液体中的深度保持不变，分别将其竖直浸在烧杯的水和酒精中；

；

（2）见上表。

9．【解答】解：

（1）如果把平面镜放置向蜡烛A方向倾斜了，像的位置会上升，使蜡烛A的像和蜡烛B不能完全重合；

（2）由图可知，蜡烛A与蜡烛B到镜面的距离不相等，即“像与物到镜面的距离不相等”，这是实验时蜡烛B没有与蜡烛A的像重合时就记录下了像的位置，可能的原因是找像时没有从多个方向观察，故选C；

（3）由表中物距的数值分别为2.8、3.2、3.8…和像距的数值2.8、3.2、3.8…像距和物距是相同的，由此可以得到的实验结论是：

平面镜成像时，像距等于物距.

故答案为：

（1）无论怎样移动蜡烛B都不能与蜡烛A的像重合；

（2）C；（3）平面镜成像时，像距等于物距。

10．【解答】解：

（1）在甲图的实验中，当闭合开关后，可以观察到磁场中的金属棒ab在导轨上向左运动，这说明通电导体在磁场中受到力的作用，即磁场对电流有力的作用；且只对调电源正负极接线，金属棒ab会向右运动，这说明通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向有关；

（2）据题意可知，若使得线框转动，即必须有电流，且有磁场，所以对于柱形体来说，必须有磁性，为磁体，且必须具有导电性，还得是导体。

故答案为：

（1）磁场；电流方向；

（2）磁；

11．【解答】解：

（5）根据称量法F浮＝G﹣F，分别计算出6次的V排和F浮的数据，并分别记在实验数据记录表中。

（6）

实验次数

1

2

3

4

5

6

量筒水的体积V0/ml

金属块和水的总体积V/ml

金属块排开水的体积V排/ml

金属块的重力G/N

金属块浸在水中弹簧测力计的示数F

金属块受到的浮力F/浮/N

故答案为：

（5）G﹣F；（6）如上表所示。

三．解答题（共1小题）

12．【解答】解：

（1）由上面的分析，在电压表的左接线柱和开关S1的左接线柱之间连线，如下图所示；

（2）①如图连接好电路，为保护电路元件，将滑片移动到最右端，闭合开关S1和S3，断开S2，此时电压表并联在灯的两端，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数U1＝3.8V；

②保持滑片P位置不变，断开开关S3，闭合开关S1、S2，此时电压表测灯和R的总电压，记录电压表的示数U2；

（3）因电路的连接关系没有改变，各用电器的电压不变，即在②中灯和R两端的电压和①中的电压相同，所以灯正常工作时，通过R的电流I

，根据串联电路电流的特点，通过灯的电流I

，

（3）本实验中计算小灯泡额定功率的表达式P额＝U额I＝U1

。

故答案为：

（1）如上图所示；

（2）①3.8；②S2；

。