江苏省各地区2023年中考物理模拟题(一模)题型分层分类汇编-06实验探究题(基础题)知识点分类
一.探究固体熔化时温度的变化规律(共1小题)
1.(2023 兴化市模拟)在“观察冰的熔化实验”中:
(1)图甲中使用的加热方法称 ,使用此方法的好处是 。
(2)根据图乙可知,实验过程中冰熔化用时 分钟。
(3)根据探究可知冰在熔化过程中温度 (选填:升高/不变/降低),所以冰是 。(晶体/非晶体)
二.探究水沸腾时温度变化的特点(共4小题)
2.(2023 沭阳县模拟)做“观察水的沸腾”实验时,小明和小红选用规格完全相同的实验装置进行实验,如图甲所示。实验后,根据测得的数据绘制的温度—时间图像如图丁。
标准大气压下
液体 凝固点/℃ 沸点/℃
水银 ﹣39 357
酒精 ﹣117 78
(1)组装器材时,烧杯口上加个纸盖的目的是 ;
(2)由图甲可知,此时水的温度为 ℃。对照表格中的数据可知,完成该实验应选用的温度计一定不是 (水银/酒精)温度计;
(3)图 (乙/丙)表示的是杯中水沸腾时气泡的情形;
(4)由图丁可知,水沸腾时继续加热的过程中,烧杯内水的温度 。
3.(2023 泗阳县一模)实验小组按照如图甲所示的装置进行“探究水的沸腾”实验。当水温上升到90℃时,每隔1min记录一次温度。
(1)在组装器材时,应该按照 (选填“由上到下”或“由下到上”)的顺序。
(2)小组在实验过程中,第2min时温度计示数如图乙所示,此时水的温度为 ℃。
(3)图丙是A、B两个实验小组根据各自的实验数据描绘出的水的沸腾图像,两图像不同的原因可能是 。(写出一种即可)
4.(2023 南京模拟)图甲是探究“水沸腾时温度变化的特点”的实验装置。
(1)组装实验装置时,应当先调整图甲中 (选填“A”或“B”)的高度。
(2)某小组用相同的装置先后做了两次实验,绘制出如图乙所示的a、b两条图线。由图可知:实验中水的沸点为 ℃。
(3)若两次实验所用水的质量分别为ma、mb,则ma (选填“>”或“<”或“=”)mb。
(4)水沸腾时温度变化的特点为 。
5.(2023 东台市模拟)物理学习小组在做“探究水沸腾时温度变化的特点”实验时,装置如图﹣1所示。
(1)安装实验器材应按照 (自下而上/自上而下)的顺序;
(2)在水温升高到85℃后,每隔1min读取一次温度计的示数,直到水沸腾并持续一段时间。将所得数据记录在表格中。由实验可知:水沸腾时需要 ,但温度 ;
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
温度/℃ 85 86 88 90 92 94 96 98 98 98 98 98 98
(3)在本次实验中,水的沸点是 ℃。
(4)初步得出结论后,等水温降至85℃以下后,另一位同学继续利用该装置再次进行实验,并在同一坐标系中画出水沸腾前后温度随时间变化的图象,如图﹣2所示,从两次实验的图象中可看出,水从85℃加热至刚沸腾时,所用 不同,原因可能是水的 不同。
三.探究杠杆的平衡条件(共1小题)
6.(2023 兴化市模拟)在探究“杠杆平衡条件”的实验中:
(1)挂钩码前,杠杆在如图(a)所示的位置静止,此时杠杆 (选填“达到”或“没有达到”)
平衡状态;此时我们常把杠杆的平衡螺母向 调,直至在水平位置平衡,这样,既消除杠杆自重对杠杆平衡的影响,又便于 。
(2)如图(b)所示,在A点挂2个质量均为50g的钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,弹簧测力计的示数为 N;(g=10N/kg)
(3)如图(c),保持A点所挂钩码的数量和位置不变,将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到b位置,杠杆始终保持水平平衡,在此过程中拉力F (选填“变大”、“变小”或“不变”),F与其力臂的乘积变化情况是 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)竖直向下拉弹簧测力计,使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度,如图(d)所示,此过程中,弹簧测力计的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
四.探究平面镜成像的特点(共1小题)
7.(2023 苏州模拟)为完成“探究平面镜成像特点”实验,小华选择了如图所示的实验装置。
(1)为了便于观察,最好选用 (无色/茶色)的
透明玻璃板进行实验;
(2)小华把点燃的蜡烛A放在玻璃板前,还要在玻璃板后面放一支外形相同, (点燃/不点燃)的蜡烛B,小华应在 (A/B)蜡烛一侧观察玻璃板中的像;
(3)当把蜡烛靠近玻璃板时,蜡烛在玻璃板所成像的大小将 (变大/不变/变小);
(4)如图所示,仅将玻璃板由图中甲的位置水平向右平移至乙的位置时,蜡烛A的成像情况是 (选填字母代号)。
A.蜡烛成像仍在B处
B.蜡烛成像在B处右侧
C.蜡烛无法通过玻璃板成像
五.探究凸透镜成像的规律(共1小题)
8.(2023 南京模拟)小光用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材,探究凸透镜成像的规律。
(1)该凸透镜的焦距为 cm。
(2)如图乙所示,所成的像是倒立、 的实像,这与 (选填“照相机”或“投影仪”或“放大镜”)的原理相同。
(3)实验一段时间后,蜡烛变短了,原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方,能让像重新回到光屏中心的操作是 (填序号)。
①光屏下调
②蜡烛下调
③透镜下调
(4)小光取来物理老师的眼睛放在蜡烛与凸透镜中间,将光屏向右移才能得到清晰的像,则物理老师的眼镜是 (选填“近视镜”或“远视镜”)。
六.探究电磁感应现象的实验(共1小题)
9.(2023 东台市模拟)(1)在探究“通电螺线管的外部磁场”实验中,设计了如图甲电路。
小明猜想通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。实验中,他将开关S从l换到2上时,调节变阻器的滑片P,再次观察电流表示数及吸引的回形针数目,此时调节滑动变阻器是为了 ,来研究通电螺线管磁场强弱与 的关系。
(2)为了探究“感应电流产生的条件”,小明将铁架台、导体AB、小量程电流表、蹄形磁体、开关和若干导线按图乙连接。
①断开开关,无论怎么移动导体AB,电流表指针都不偏转;闭合开关,他左右移动导体AB,发现指针发生了摆动,又上下移动导体AB时,指针基本不偏转。由此可得出了感应电流的产生条件为:闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动。
②实验中,小明在电路闭合时将导体AB向右移动一段距离后松开手,发现导体AB左右摆动,此时小量程电流表的指针 (左右摆动/偏向一边/静止不动)。导体AB摆动过程中,如果不计空气阻力及导线悬挂点的摩擦,导体AB的机械能将 (变大/变小/不变)。
③把电流表换成电池组,闭合开关,发现导体AB向左运动,若要使导体AB向右运动可以 (提供一种方法)。根据这一原理可以制成 (发电机/电动机)。
七.动能和势能的转化(共1小题)
10.(2023 高新区一模)让一系于橡皮筋一端的小球从某悬挂点O的正下方P点由静止释放如图甲所示,整个下落过程中,橡皮筋所受弹力F与小球下落高度h的关系如图乙所示;小球下落的速度v与下落高度h的关系如图丙所示(不考虑空气阻力)。已知该轻质橡皮筋每受到0.1N的拉力就伸长1cm,经测量小球从P点下落到a、b、c三点的距离分别为:ha=0.4m,hb=0.5m,hc=0.7m。
(1)小球从a点到c点的过程中,小球动能变化情况是 (变大/变小/先变大再变小/不变/先变小再变大);
(2)当橡皮筋弹性势能最大时,小球处于 状态(平衡/非平衡);
(3)实验中所用小球的重力为 N。由a点到b点,动能变化量 (大于/小于/等于)重力势能变化量。
八.探究影响物体动能大小的因素(共2小题)
11.(2023 高新区一模)小明在“探究物体动能大小与物体的速度、质量关系”的实验中,让小车从斜面的不同高度由静止开始下滑,撞击水平木板上的木块。如图所示。
(1)本实验的研究对象是 ;
(2)小车放置的位置越低,木块被撞击得越 (远/近)。该实验表明: ;
(3)甲、乙两次实验木块移动过程中受到的摩擦力分别为f甲、f乙,则 。
①f甲=f乙
②f甲>f乙
③f甲<f乙
12.(2023 沭阳县模拟)如图所示,在探究物体动能的大小与哪些因素有关时,让同一小车分别从同一斜面的不同高度由静止释放,撞击水平木板面上的同一木块。
(1)本实验探究的是小车的动能与 的关系。
(2)两次实验的情景如图所示,由此得到的结论可以解释汽车行驶时, (超载/超速)易带来较大的危害。
(3)木块被撞击后在水平木板面上滑行的过程中,其机械能不断转化为 。
(4)若要验证动能大小与另外一个因素的关系,则需要添加的一样器材是 (砝码/棉布秒表)。
九.燃料的热值及其计算(共1小题)
13.(2023 江都区一模)小王和小明利用如图两套装置探究①“不同物质吸热升温的现象”以及②“不同燃料充分燃烧放热的现象”,液体和燃料的质量以及种类根据实验的需要和方便进行正确选取。
(1)在组装器材时应先调节 (A/B)的高度;两个实验中都要控制 (填“燃料、杯中液体”)质量相等;
(2)在探究“不同物质吸热升温”的特点时,物质吸热的多少是通过 反映的;在探究“燃料燃烧放出的热量”燃料放热多少是通过 来反映的(填写序号);
A.温度计上升的示数
B.加热时间
(3)两个实验都需要的器材是温度计、 。
一十.探究电流与电压、电阻的关系(共1小题)
14.(2023 江都区一模)在研究“电流与电阻关系”的实验中,满足实验要求的器材有:
A.电源(电压恒为9V);
B.电流表A(量程0~0.6A);
C.电压表V(量程0~15V);
D.滑动变阻器R(20Ω 1A);
E.电阻箱R0(0~9999Ω);
F.开关S一个,导线若干。
(1)小明连接的图甲电路中存在连线错误,只需要改动一根导线,即可使连线正确。请在接错的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确接法;
(2)连接电路前,开关应 ,滑片放在 (选填“A”或“B”);
(3)在某次实验中,当电阻箱R0的阻值为20Ω时,电流表相应的示数如图乙所示,此时电阻箱两端电压为 V;完成此次实验后为了测出多组数据,实验小组的同学将电阻箱R0的阻值由20Ω变换为30Ω时,应将滑片向 (选填“A”或“B”)移动,使电压表保持上述实验中的值不变。
一十一.实验 测量小灯泡的电功率(共1小题)
15.(2023 兴化市模拟)在利用“伏安法”测小灯泡电功率实验中,已知小灯的额定电压是2.5V。小红设计的实验电路图如图甲所示。
(1)小红在连接电路时开关应 ,完成连接后,闭合开关发现电流表示数很大,小灯强烈发光,说明滑动变阻器滑片可能处在 端(填“左”或“右”)。
(2)排除故障后,移动滑片,使小灯正常发光,观察电流表示数如图乙所示,为 A,则小灯正常发光时的电阻是 Ω
(3)小灯的额定功率为 W。
江苏省各地区2023年中考物理模拟题(一模)题型分层分类汇编-06实验探究题(基础题)知识点分类
参考答案与试题解析
一.探究固体熔化时温度的变化规律(共1小题)
1.(2023 兴化市模拟)在“观察冰的熔化实验”中:
(1)图甲中使用的加热方法称 水浴法 ,使用此方法的好处是 使固体受热均匀 。
(2)根据图乙可知,实验过程中冰熔化用时 6 分钟。
(3)根据探究可知冰在熔化过程中温度 不变 (选填:升高/不变/降低),所以冰是 晶体 。(晶体/非晶体)
【解答】解:(1)将装有固体物质的试管放在盛有水的大烧杯中加热,这种加热方法叫做水浴法,这样做的好处是为了使固体受热均匀;
(2)由图乙可知,在第2至8分钟时该物质在熔化过程中需要继续吸热,温度保持0℃不变,即冰熔化用时6分钟;
(3)由图象可知,冰在熔化过程中吸收热量温度保持0℃不变,说明该物质有一定的熔点,是晶体;
故答案为:(1)水浴法;使固体受热均匀;(2)6;(3)不变;晶体。
二.探究水沸腾时温度变化的特点(共4小题)
2.(2023 沭阳县模拟)做“观察水的沸腾”实验时,小明和小红选用规格完全相同的实验装置进行实验,如图甲所示。实验后,根据测得的数据绘制的温度—时间图像如图丁。
标准大气压下
液体 凝固点/℃ 沸点/℃
水银 ﹣39 357
酒精 ﹣117 78
(1)组装器材时,烧杯口上加个纸盖的目的是 减少热量损失,缩短加热时间 ;
(2)由图甲可知,此时水的温度为 86 ℃。对照表格中的数据可知,完成该实验应选用的温度计一定不是 酒精 (水银/酒精)温度计;
(3)图 乙 (乙/丙)表示的是杯中水沸腾时气泡的情形;
(4)由图丁可知,水沸腾时继续加热的过程中,烧杯内水的温度 不变 。
【解答】解:(1)实验时,在烧杯上加个纸盖,这样做的目的是为了减少热量损失,缩短加热时间;(2)由甲图可知,温度计的分度值为1℃,因此温度计的示数为86℃;温度计是根据液体的热胀冷缩的性质制成的,由表中数据可知,酒精的沸点是78℃,由丁图可知,水沸腾时温度为98℃,此时温度已经大于酒精的沸点,故酒精温度计在本实验中不能使用;(3)丙图气泡在上升过程中,体积逐渐减小,所以是沸腾前的情况;乙图气泡在上升过程中,气泡体积增大,所以是沸腾时的情况;(4)由丁图可知,水沸腾时继续加热的过程中,烧杯内水的温度不变。
故答案为:(1)减少热量损失,缩短加热时间;(2)86;酒精;(3)乙;(4)不变。
3.(2023 泗阳县一模)实验小组按照如图甲所示的装置进行“探究水的沸腾”实验。当水温上升到90℃时,每隔1min记录一次温度。
(1)在组装器材时,应该按照 由下到上 (选填“由上到下”或“由下到上”)的顺序。
(2)小组在实验过程中,第2min时温度计示数如图乙所示,此时水的温度为 96 ℃。
(3)图丙是A、B两个实验小组根据各自的实验数据描绘出的水的沸腾图像,两图像不同的原因可能是 水的质量不同 。(写出一种即可)
【解答】解:(1)因为需要用外焰加热,石棉网的高度需要根据外焰的高度来定,所以应该自下而上进行安装;
(2)由图乙可知此时温度计的分度值是1℃,且液柱的液面在90~100℃之间,所以示数为96℃;
(3)如丙图,A、B组得到两种不同图象,两个小组水的初温相同,开始沸腾的时间不同,根据Q=cmΔt知,可能是水的质量不同。
故答案为:(1)由下到上;(2)96;(3)水的质量不同。
4.(2023 南京模拟)图甲是探究“水沸腾时温度变化的特点”的实验装置。
(1)组装实验装置时,应当先调整图甲中 B (选填“A”或“B”)的高度。
(2)某小组用相同的装置先后做了两次实验,绘制出如图乙所示的a、b两条图线。由图可知:实验中水的沸点为 98 ℃。
(3)若两次实验所用水的质量分别为ma、mb,则ma < (选填“>”或“<”或“=”)mb。
(4)水沸腾时温度变化的特点为 吸收热量,温度不变 。
【解答】解:(1)在实验中需要用酒精灯的外焰加热,所以应先确定铁圈B的高度。
(2)液体沸腾时不断吸收热量,温度保持不变,这个不变的温度即为液体的沸点,图中所示水的沸点是98℃。
(3)由图乙知a和b的初温相同,a先沸腾,说明吸收的热量相同,a升高的温度高,根据m=可知,说明a的质量小。
(4)水沸腾时温度变化的特点为吸收热量,温度不变。
故答案为:(1)B;(2)98;(3)<;(4)吸收热量,温度不变。
5.(2023 东台市模拟)物理学习小组在做“探究水沸腾时温度变化的特点”实验时,装置如图﹣1所示。
(1)安装实验器材应按照 自下而上 (自下而上/自上而下)的顺序;
(2)在水温升高到85℃后,每隔1min读取一次温度计的示数,直到水沸腾并持续一段时间。将所得数据记录在表格中。由实验可知:水沸腾时需要 吸热 ,但温度 保持不变 ;
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
温度/℃ 85 86 88 90 92 94 96 98 98 98 98 98 98
(3)在本次实验中,水的沸点是 98 ℃。
(4)初步得出结论后,等水温降至85℃以下后,另一位同学继续利用该装置再次进行实验,并在同一坐标系中画出水沸腾前后温度随时间变化的图象,如图﹣2所示,从两次实验的图象中可看出,水从85℃加热至刚沸腾时,所用 时间 不同,原因可能是水的 质量 不同。
【解答】解:(1)酒精灯需用外焰加热,所以要先放好酒精灯,再固定铁圈的高度;而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,所以放好烧杯后,再调节温度计的高度;即按照自下而上的顺序进行;
(2)由实验可知:水在沸腾过程中,不断吸热,温度保持不变;
(3)表中实验数据可知,从第7分钟开始,水的温度保持98℃不变,所以沸点是98℃;
(4)如图﹣2所示,从两次实验的图像中可看出,水的初温相同,加热条件完全相同,两位同学所用时间不同,是因为实验时用水质量不同。
故答案为:(1)自下而上;(2)吸热;保持不变;(3)98;(4)时间;质量。
三.探究杠杆的平衡条件(共1小题)
6.(2023 兴化市模拟)在探究“杠杆平衡条件”的实验中:
(1)挂钩码前,杠杆在如图(a)所示的位置静止,此时杠杆 达到 (选填“达到”或“没有达到”)
平衡状态;此时我们常把杠杆的平衡螺母向 右 调,直至在水平位置平衡,这样,既消除杠杆自重对杠杆平衡的影响,又便于 测量力臂的大小 。
(2)如图(b)所示,在A点挂2个质量均为50g的钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡,弹簧测力计的示数为 1.5 N;(g=10N/kg)
(3)如图(c),保持A点所挂钩码的数量和位置不变,将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到b位置,杠杆始终保持水平平衡,在此过程中拉力F 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”),F与其力臂的乘积变化情况是 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)竖直向下拉弹簧测力计,使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度,如图(d)所示,此过程中,弹簧测力计的示数 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【解答】解:(1)挂钩码前杠杆处于静止,此时杠杆能达到平衡状态;杠杆的左端低,往右边上翘,因此要想使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向右调节;使其在水平位置平衡的主要目的是方便测量力臂的大小,还避免杠杆自重对实验的影响;
(2)由图根据杠杆平衡条件可知FALA=FBLB,代入数据可得2×0.5N×3L=FB×2L解得:FB=1.5N;
(3)根据杠杆的平衡条件分析,将测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中,钩码的重力不变,其阻力臂OA不变,即阻力与阻力臂的乘积不变,而动力臂在从a到b的过程逐渐减小,动力F逐渐增大;由于杠杆始终保持水平平衡,所以根据杠杆的平衡条件可知,拉力F与其力臂的乘积也是不变的;
(4)力臂等于支点到力的作用线的距离,竖直向下拉弹簧测力计,使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度,如图d所示,此过程中,弹簧测力计拉力的力臂变小,钩码对杠杆拉力的力臂也变小,但是根据三角形的相似性,动力臂和阻力臂的比值是不变的,所以拉力大小不变。
故答案为:(1)达到;右;测量力臂的大小;(2)1.5;(3)变大;不变;(4)不变。
四.探究平面镜成像的特点(共1小题)
7.(2023 苏州模拟)为完成“探究平面镜成像特点”实验,小华选择了如图所示的实验装置。
(1)为了便于观察,最好选用 茶色 (无色/茶色)的
透明玻璃板进行实验;
(2)小华把点燃的蜡烛A放在玻璃板前,还要在玻璃板后面放一支外形相同, 不点燃 (点燃/不点燃)的蜡烛B,小华应在 A (A/B)蜡烛一侧观察玻璃板中的像;
(3)当把蜡烛靠近玻璃板时,蜡烛在玻璃板所成像的大小将 不变 (变大/不变/变小);
(4)如图所示,仅将玻璃板由图中甲的位置水平向右平移至乙的位置时,蜡烛A的成像情况是 A (选填字母代号)。
A.蜡烛成像仍在B处
B.蜡烛成像在B处右侧
C.蜡烛无法通过玻璃板成像
【解答】解:(1)透明玻璃板的两个面都可以当作反射面,若采用厚玻璃板,会出现两个相距较远的像,影响到实验效果,所以应选用薄玻璃板。相较于无色玻璃板,茶色玻璃板对光的反射能力较强,与蜡烛烛焰的对比也更加明显,所以应采用茶色玻璃;
(2)把一支点燃的蜡烛A竖直立在玻璃板前面,再拿一支外形完全相同的不点燃的蜡烛B,实验时,小芳同学应在A这一侧观察蜡烛A经玻璃板所成的像;
(3)当把蜡烛靠近玻璃板时,由于像的大小与物体大小相同,蜡烛在玻璃板所成像的大小将不变;
(4)平面镜所成的像与物关于平面镜对称,蜡烛A位置不变,将平面镜平移,平面镜仍在原来像与成像物体对称轴上,像的位置不变,故选A。
故答案为:(1)茶色;(2)不点燃;A;(3)不变;(4)A。
五.探究凸透镜成像的规律(共1小题)
8.(2023 南京模拟)小光用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材,探究凸透镜成像的规律。
(1)该凸透镜的焦距为 10.0 cm。
(2)如图乙所示,所成的像是倒立、 缩小 的实像,这与 照相机 (选填“照相机”或“投影仪”或“放大镜”)的原理相同。
(3)实验一段时间后,蜡烛变短了,原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方,能让像重新回到光屏中心的操作是 ③ (填序号)。
①光屏下调
②蜡烛下调
③透镜下调
(4)小光取来物理老师的眼睛放在蜡烛与凸透镜中间,将光屏向右移才能得到清晰的像,则物理老师的眼镜是 近视镜 (选填“近视镜”或“远视镜”)。
【解答】解:
(1)平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚于一点,这一点就是焦点,焦点到光心的距离是焦距;根据图示中光屏在刻度尺上的位置,可以读出该凸透镜的焦距是40.0cm﹣30.0cm=10.0cm;
(2)由图乙可知,物距大于像距成实像,此时应为物距大于二倍焦距,所以成倒立缩小的实像,这与照相机的成像特点相同;
(3)如图丙所示,实验一段时间后,像移动到光屏的上方,根据过光心的光线传播方向不变,要让像重新回到光屏中央,可将蜡烛向上移动、将光屏向上移动、将凸透镜向下移动,能让像重新回到光屏中心的操作是③;
(4)将老师的眼镜靠近凸透镜左侧,发现光屏上的像由清晰变模糊,向右移动光屏又发现清晰的像,说明老师所戴眼镜的镜片,对光线起了发散作用,则为凹透镜,即为近视眼镜。
故答案为:(1)10.0;(2)缩小;照相机;(3)③;(4)近视镜。
六.探究电磁感应现象的实验(共1小题)
9.(2023 东台市模拟)(1)在探究“通电螺线管的外部磁场”实验中,设计了如图甲电路。
小明猜想通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。实验中,他将开关S从l换到2上时,调节变阻器的滑片P,再次观察电流表示数及吸引的回形针数目,此时调节滑动变阻器是为了 控制电流大小不变 ,来研究通电螺线管磁场强弱与 线圈匝数 的关系。
(2)为了探究“感应电流产生的条件”,小明将铁架台、导体AB、小量程电流表、蹄形磁体、开关和若干导线按图乙连接。
①断开开关,无论怎么移动导体AB,电流表指针都不偏转;闭合开关,他左右移动导体AB,发现指针发生了摆动,又上下移动导体AB时,指针基本不偏转。由此可得出了感应电流的产生条件为:闭合电路的一部分导体在磁场中做 切割磁感线 运动。
②实验中,小明在电路闭合时将导体AB向右移动一段距离后松开手,发现导体AB左右摆动,此时小量程电流表的指针 左右摆动 (左右摆动/偏向一边/静止不动)。导体AB摆动过程中,如果不计空气阻力及导线悬挂点的摩擦,导体AB的机械能将 变小 (变大/变小/不变)。
③把电流表换成电池组,闭合开关,发现导体AB向左运动,若要使导体AB向右运动可以 对调磁体两极或对调电源两极 (提供一种方法)。根据这一原理可以制成 电动机 (发电机/电动机)。
【解答】解:(1)实验中,他将开关S从l换到2上时,连入电路的线圈匝数发生了变化,连入电路的线圈电阻也发生了变化,为了保证电流不变,应调节变阻器的滑片P,控制两次实验的电流大小不变(需观察电流表示数),再次观察吸引的回形针数目,这样才能探究出通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系;
(2)①断开开关,无论怎么移动导体AB,电流表指针都不偏转,说明没有电流产生;
闭合开关,他左右移动导体AB,发现指针发生了摆动,说明有电流产生;
又上下移动导体AB时,指针基本不偏转说明没有电流产生;
由此可得出了感应电流的产生条件为:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动;
②导体AB左右摆动,切割磁感线方向不断改变,所以电流方向不断改变,电流表指针会左右摆动;导体运动过程中,将机械能转化为电能,所以机械能不断变小;
③要改变导线的受力方向,可改变磁场方向或线圈中电流方向;可以调换磁极,或改变电流方向的方法,可以调换电源正负极,同时调换电源正、负极和磁体N、S极导体ab运动方向不变;
电动机是通电导体在磁场中受力的作用,根据这一原理可以制成电动机。
故答案为:(1)控制电流大小不变;线圈匝数;(2)①切割磁感线;②左右摆动;变小;③对调磁体两极或对调电源两极;电动机。
七.动能和势能的转化(共1小题)
10.(2023 高新区一模)让一系于橡皮筋一端的小球从某悬挂点O的正下方P点由静止释放如图甲所示,整个下落过程中,橡皮筋所受弹力F与小球下落高度h的关系如图乙所示;小球下落的速度v与下落高度h的关系如图丙所示(不考虑空气阻力)。已知该轻质橡皮筋每受到0.1N的拉力就伸长1cm,经测量小球从P点下落到a、b、c三点的距离分别为:ha=0.4m,hb=0.5m,hc=0.7m。
(1)小球从a点到c点的过程中,小球动能变化情况是 先变大再变小 (变大/变小/先变大再变小/不变/先变小再变大);
(2)当橡皮筋弹性势能最大时,小球处于 非平衡 状态(平衡/非平衡);
(3)实验中所用小球的重力为 1 N。由a点到b点,动能变化量 小于 (大于/小于/等于)重力势能变化量。
【解答】解:(1)小球在下落的过程中,橡皮筋逐渐发生弹簧形变,橡皮筋力由小变大,当重力大于弹力时小球受合力向下,小球加速下落;
当弹力等于重力时,小球受到合力为0,速度达到最大;
当弹力大于小球重力时,合力向上,小球开始做减速运动。
由此可知小球下落速度的变化情况是:先变大后变小;
(2)当橡皮筋伸长量最大时,小球速度减小为0,小球受力不平衡,所以处于非平衡状态;由于弹力大于重力,合力向上,小球会向上运动;
(3)由图可知,在hb处时小球的速度是最大的,重力等于弹力;此时橡皮筋的伸长量为hb=0.5m﹣0.4m=0.1m,橡皮筋每受到0.1N的拉力就伸长1cm,则弹力为F=×0.1N=1N;所以小球的重力为1N;
此过程中,小球的重力势能转化为小球的动能和弹性势能,所以动能变化量小于重力势能变化量。
故答案为:(1)先变大再变小;(2)非平衡;(3)1;小于。
八.探究影响物体动能大小的因素(共2小题)
11.(2023 高新区一模)小明在“探究物体动能大小与物体的速度、质量关系”的实验中,让小车从斜面的不同高度由静止开始下滑,撞击水平木板上的木块。如图所示。
(1)本实验的研究对象是 小车 ;
(2)小车放置的位置越低,木块被撞击得越 近 (远/近)。该实验表明: 在质量相同时,小车的速度越大,动能也越大 ;
(3)甲、乙两次实验木块移动过程中受到的摩擦力分别为f甲、f乙,则 ① 。
①f甲=f乙
②f甲>f乙
③f甲<f乙
【解答】解:(1)探究“探究物体动能大小与物体的速度、质量关系”的实验中,研究对象是运动的物体,即小车;
(2)小车放置的位置越低,小车到达水平面的速度越小,动能越小,木块被撞击得越近;可得结论:当质量一定时,小车的速度越大,动能也越大;
(3)甲、乙两次实验木块移动过程中因没有改变木块和接触面,所以受到的摩擦力相同,即f甲=f乙,故③正确。
故答案为:(1)小车;(2)近;质量一定时,速度越大,动能越大;(3)①。
12.(2023 沭阳县模拟)如图所示,在探究物体动能的大小与哪些因素有关时,让同一小车分别从同一斜面的不同高度由静止释放,撞击水平木板面上的同一木块。
(1)本实验探究的是小车的动能与 速度 的关系。
(2)两次实验的情景如图所示,由此得到的结论可以解释汽车行驶时, 超速 (超载/超速)易带来较大的危害。
(3)木块被撞击后在水平木板面上滑行的过程中,其机械能不断转化为 内能 。
(4)若要验证动能大小与另外一个因素的关系,则需要添加的一样器材是 砝码 (砝码/棉布秒表)。
【解答】解:(1)由题知,同一小车分别从同一斜面的不同高度由静止释放,小车的质量相同,达到水平面的初速度不同,所以探究的是小车的动能与速度的关系;
(2)此实验中小车的质量不变,速度越大(超速时),动能越大,能够对外做的功越多,此实验告诉了我们汽车行驶时超速易带来危害;
(3)木块在水平面滑行过程中,木块克服摩擦力做功,其机械能转化为内能;
(4)要探究动能大小与质量关系时,要控制小车的速度相同,改变小车的质量,因此要添加一样器材是砝码。
故答案为:(1)速度;(2)超速;(3)内能;(4)砝码。
九.燃料的热值及其计算(共1小题)
13.(2023 江都区一模)小王和小明利用如图两套装置探究①“不同物质吸热升温的现象”以及②“不同燃料充分燃烧放热的现象”,液体和燃料的质量以及种类根据实验的需要和方便进行正确选取。
(1)在组装器材时应先调节 A (A/B)的高度;两个实验中都要控制 杯中液体 (填“燃料、杯中液体”)质量相等;
(2)在探究“不同物质吸热升温”的特点时,物质吸热的多少是通过 B 反映的;在探究“燃料燃烧放出的热量”燃料放热多少是通过 A 来反映的(填写序号);
A.温度计上升的示数
B.加热时间
(3)两个实验都需要的器材是温度计、 天平 。
【解答】解:(1)因用酒精灯的外焰加热,故在组装器材时应先调节A的高度;两个实验中都要控制杯中液体质量相等;
(2)在探究“不同物质吸热升温”的特点时,由转换法,物质吸热的多少是通过加热时间反映的,选B;
在探究“燃料燃烧放出的热量“实验中,要用不同的燃料,加热质量相同的同种液体,根据Q吸=cmΔt,液体升温越高,则燃料放出的热量越多,故在探究“燃料燃烧放出的热量”燃料放热多少是通过温度计上升的示数来反映的,选A;
(3)探究不同物质吸热升温的现象时应控制质量和初温相同,比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量时需要控制燃料的质量相同,根据液体升高的温度来比较燃料热值的大小,两个实验都需要的实验器材是天平。
故答案为:(1)A;杯中液体;(2)B;A;(3)天平。
一十.探究电流与电压、电阻的关系(共1小题)
14.(2023 江都区一模)在研究“电流与电阻关系”的实验中,满足实验要求的器材有:
A.电源(电压恒为9V);
B.电流表A(量程0~0.6A);
C.电压表V(量程0~15V);
D.滑动变阻器R(20Ω 1A);
E.电阻箱R0(0~9999Ω);
F.开关S一个,导线若干。
(1)小明连接的图甲电路中存在连线错误,只需要改动一根导线,即可使连线正确。请在接错的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确接法;
(2)连接电路前,开关应 断开 ,滑片放在 A (选填“A”或“B”);
(3)在某次实验中,当电阻箱R0的阻值为20Ω时,电流表相应的示数如图乙所示,此时电阻箱两端电压为 6 V;完成此次实验后为了测出多组数据,实验小组的同学将电阻箱R0的阻值由20Ω变换为30Ω时,应将滑片向 A (选填“A”或“B”)移动,使电压表保持上述实验中的值不变。
【解答】解:
(1)电阻R0与电流表并联,电压表串联在电路中是错误的,电阻R0与电流表串联,电压表与电阻R0并联,修改后的电路图如下:
;
(2)为了保护电路,连接电路前,开关应断开,且将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处即图中的A端;
(3)由乙图知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A;
根据欧姆定律I=知此时电阻箱两端电压:U=IR=0.3A×20Ω=6V;
在探究“电流与电阻关系”的实验中,要控制电压表示数不变,当电阻箱R0的阻值变大时,根据分压原理,电压表示数变大,为了完成该实验研究,应减小电压表示数,根据串联电路电压的规律,应增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,滑动变阻器连入电路中的电阻变大,该将滑动变阻器R的滑片P向A端滑动,使电压表的示数保持6V不变。
故答案为:(1)见上图;(2)断开;A;(3)6;A。
一十一.实验 测量小灯泡的电功率(共1小题)
15.(2023 兴化市模拟)在利用“伏安法”测小灯泡电功率实验中,已知小灯的额定电压是2.5V。小红设计的实验电路图如图甲所示。
(1)小红在连接电路时开关应 断开 ,完成连接后,闭合开关发现电流表示数很大,小灯强烈发光,说明滑动变阻器滑片可能处在 左 端(填“左”或“右”)。
(2)排除故障后,移动滑片,使小灯正常发光,观察电流表示数如图乙所示,为 0.7 A,则小灯正常发光时的电阻是 3.57 Ω
(3)小灯的额定功率为 1.75 W。
【解答】解:(1)为保护电路,小红在连接电路时开关应断开,完成连接后,闭合开关发现电流表示数很大,小灯强烈发光,可知电路的电阻很小,说明滑动变阻器滑片可能处在左端;
(2)排除故障后,移动滑片,使小灯正常发光,观察电流表示数如图乙所示,电流表选用大量程,分度值为0.1A,电流为0.7A,由欧姆定律可知小灯正常发光时的电阻是:
R=;
(3)小灯的额定功率为:
P=UI=2.5V×0.7A=1.75W。
故答案为:(1)断开;左;(2)0.7;3.57;(3)1.75。
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