2020年中考物理专题分类卷 题型五 实验探究题(解析版)

实验探究题1．王明同学用如图甲所示的装置对冰加热，回答以下问题．(1)根据实验记录他绘制了冰熔化时温度随时间变化的图象，如图乙所示．由图象可知冰是______（选填“晶体”或“非晶体”）；在10 min末这一时刻，杯里的物质处于______（选填“固态”“液态”或“固液共存状态”）；从AB段和CD段的比较可知，冰的比热容比水的比热容要______（选填“大”或“小”）．(2)继续加热到水沸腾，此时温度计的示数如图丙所示且一直保持不变，则水此时的沸点是______℃，这说明当时水面上方的大气压______（选填“高于”“低于”或“等于”）一个标准大气压．2．小明所属的小组在实验室测量酸奶的密度，他准备了量筒（如图甲所示）和天平．(1)将天平放在水平桌面上，把游码移至标尺左端0刻度线处，发现指针指在分度盘的左侧，应将平衡螺母向____调，使天平横梁平衡．(2)他先用天平测出空烧杯的质量为30 g，接着他将酸奶倒入烧杯，用天平测量烧杯和液体的总质量，天平平衡时的情景如图乙所示，则烧杯和酸奶的总质量m1=______g．然后他打算将烧杯中的酸奶倒入量筒中，由于酸奶比较粘稠且不透明，容易粘在筒壁上，对测量影响较大；于是他找到了5 ml针筒（如图丙所示），用针筒抽取5 ml酸奶，测量烧杯和剩余酸奶的总质量m₂ =57.6 g；则酸奶的密度为______kg/m³.(3)同组的小华同学在实验中发现了一个“问题”，他发现5 ml针筒的刻度线前的尖端还是有一点小“空隙”，这会导致测得的酸奶密度比实际值____（选填“偏大”“偏小”或“不变”）；于是，小华和小明想出了一种正确测量方法，小明接着做出了正确的操作：将此时抽满酸奶的针筒中的一部分酸奶返回烧杯，测量烧杯和剩余酸奶的总质量m₃，记下此时____，则酸奶密度表达式：______．3．某同学用下列器材研究影响滑动摩擦力大小的因素：粗糙程度均匀的长木板一块，质量相等的木块和铝块各一个，弹簧测力计一只.(1)如图所示，应该用弹簧测力计水平拉动物块，使它沿长木板做______运动，根据______知识可知，当物体做匀速直线运动时，弹簧测力计拉力等于物体所受的滑动摩擦力．(2)甲、丙两图所示的实验说明：接触面的粗糙程度相同时，滑动摩擦力的大小与______有关．(3)丙图中，弹簧测力计的示数为3.2 N，铝块受到的摩擦力大小为______N．(4)丁图中铝块受到的摩擦力大小______（填“大于”“等于”或“小于”）乙图中铝块受到的摩擦力大小．4．小明同学在探究影响浮力大小的因素时，做了如图所示的实验，请你根据小明的实验探究回答下列问题．(1)在C与E两图中，保持了排开液体的体积不变，研究浮力与______的关系，根据A与E两图所示的实验数据，可知物体浸没在盐水中所受的浮力______N．(2)小明对ABCD四个步骤进行了观察研究，发现浮力的大小有时与深度有关，有时与深度又无关，对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而______，当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与深度____．(3)在小明实验的基础上，根据有关实验数据，可以计算出盐水的密度为____ kg/m³.5．小明在测量某物体的重力时，发现物体的重力超出了弹簧测力计的量程，一时又找不到其他测量工具，为了测出该物体的重力，他找来木棒、细铁丝等物品进行如下改进：步骤一：将细线系在木棒的A位置，在木棒的左端绕上适量的细铁丝，使木棒处于水平位置平衡，如图甲．步骤二：将弹簧测力计倒转过来，用手指拉住弹簧测力计的B处，对弹簧测力计进行操作，如图乙.步骤三：在木棒左端挂上物体，右端用弹簧测力计竖直向下拉，如图丙．(1)步骤一中，“在木棒的左端绕上适量的细铁丝，使木棒处于水平位置平衡”是为了防止______对测量结果的影响．(2)步骤二中，对弹簧测力计的操作是____________．(3)步骤三中，当木棒处于水平位置平衡时，弹簧测力计的示数如图丁所示，为______N，则该铁块的重力______N．6．在“测定小灯泡的电功率”实验中，电源电压6V，小灯泡L的额定电压是2.5 V，电阻大约10Ω左右，可供选用的滑动变阻器R₁和R₂的最大阻值分别为10Ω、50Ω，实验电路如图1所示．(1)电流表应选用量程为______，应该选用的滑动变阻器是______（选填“R₁”或“R₂”）；(2)电路正确连接后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是______（填序号）；A．更换小灯泡 B．检查电路是否断路C．向左移动滑动变阻器滑片 D．向右移动滑动变阻器滑片(3)如图2是根据实验数据绘成的U-I图象．根据图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是______W.当滑动变阻器的滑片向左移动时，小灯泡的电阻将变______；(4)继续移动滑片，小灯泡突然熄灭，此时电流表示数为0，而电压表有示数，那么发生的故障是______，此时电压表的示数是______V．7．在“探究电流与电压的关系”实验中，提供的器材有：电源（电压4.5 V且不变），小灯泡（标有“2.5 V 0.3 A”），定值电阻R(阻值为10Ω，滑动变阻器R0(标有“50Ω 1A”)，学生用双量程电流表和电压表，导线若干：(1)某实验小组经过相互讨论，完成了该实验方案的三次设计，由图甲到图乙，改进的理由是______________________________；接着小组再优化电路设计，由图乙到图丙．(2)如图丙，实验中，如果出现了电流表示数为0，电压表示数接近 4.5 V，电路发生的故障可能是________________________．(3)故障排除后，接着在图丙所示的电路中，闭合开关S，移动变阻器滑片P到某位置时，发现两电表中某一个表的指针达到满刻度，如图丁或戊所示．此时电流表的示数为__________，电压表的示数为______．(4)多次调节滑动变阻器，测出通过电阻R的电流和对应的电压值，如表所示，分析数据得到结论：0.15 A，接着为了测量更多组数据，又提供了15 Ω、20 Ω、25 Ω、30 Ω、35 Ω定值电阻各一个，其中_______定值电阻不能使用题型五 实验探究题1．(1)晶体；固液共存状态；小；(2)98；低于．解析：(1)①由图象可以看出，冰在熔化的过程中，有一定的熔化温度，即熔点，故冰为晶体；②冰在BC 段处于熔化过程，故在第10 min 末这一时刻，杯里的冰处于固液共存状态；③根据公式t cm Q ∆=吸可以知道，当质量和吸收的热量相同时，比热容c 和升高的温度t ∆成反比.AB 段的冰温度升高快，是因为冰的比热容比水的小；(2)沸腾时的温度叫沸点．图丙中温度计的分度值为1℃，根据图示的液柱对应的刻度读出示数为98℃，即水的沸点为98℃．水在1标准大气压下的沸点为100℃，当水面上方大气压强低于1标准大气压时，水的沸点就会降低，即沸点低于100℃．2．(1)右；(2)63;1008.13⨯；(3)偏大；针筒内酸奶体积V;V mL m m --=523ρ酸奶或VmL g m --=56.573ρ酸奶．解析：(1)测量前调节天平平衡时，把游码移至标尺左端0刻度线处，发现指针指在分度盘的左侧，应将平衡螺母向右调，使天平横梁平衡．(2)由图乙可知，标尺的分度值为0.2 g ，烧杯和酸奶的总质量m₁=60 g+3 g=63 g ，用针筒抽取的酸奶质量：m=m₁-m₂=63 g -57.6 g=5.4 g ；用针筒抽取的酸奶V=5 mL=5 cm³． 则酸奶的密度：cm g V m 534.5==ρ=1.08 g ／cm³=1008.13⨯kg/m³；(3)由于针筒的刻度线前的尖端还是有一点小“空隙”，使得针筒内测量的酸奶体积偏小，由V m=ρ可知，质量不变，体积偏小，密度会偏大，为了减小实验误差，可采取剩余法测量酸奶的密度，将此时抽满酸奶的针筒中的一部分酸奶返回烧杯，测量烧杯和剩余酸奶的总质量m₃，进而得出针筒内返回烧杯酸奶的质量，记下此时针筒内酸奶的体积V ，得出返回烧杯内酸奶的体积，根据密度公式求出酸奶密度表达式．针筒内返回烧杯酸奶的质量：m'=m₃-m₂=m₃-57.6 g ，针筒内返回烧杯酸奶的体积：V’=5mL -V ， 则酸奶密度表达式：V mL m m --=523ρ酸奶或VmL g m --=56.573ρ酸奶.3．(1)匀速直线；二力平衡；(2)压力的大小；(3)0；(4)等于．解析：(1)实验中需沿水平方向拉动木块做匀速直线运动，此时拉力与摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡条件可得出二者大小相等；(2)由题甲、丙两图所示的实验可知，接触面的粗糙程度相同而物体间压力的大小不同，物体受到的滑动摩擦力不同，由此可知：接触面的粗糙程度相同时，滑动摩擦力的大小与压力的大小有关．(3)丙图中，铝块和木块一起做匀速直线运动，它们之间没有发生相对运动也没有相对运动的趋势，所以该图中铝块不受摩擦力；(4)物体间的滑动摩擦力由接触面的粗糙程度和物体间的压力决定，由图乙与图丁所示实验可知，铝块与桌面接触面的粗糙程度相同、铝块对桌面的压力也相等，所以铝块受到的滑动摩擦力相等．4．(1)液体密度；2.4；(2)增大；无关；(3)102.13⨯．解析：(1)比较C 与E 两图可知，排开液体的体积相同，而液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，根据F 浮 =G-F 可知，物体受到的浮力不同，这是研究浮力与液体密度的关系；由A 知，物体的重力G=8 N;由E 知，物体在盐水中时测力计的示数为F=5.6 N;则物体浸没在盐水中所受浮力：F 浮盐水=G-F=8 N-5.6 N=2.4 N ；(2)B 、C 两图中，物体排开水的体积不同，弹簧测力计的示数也不同，物体所受浮力不同，且排开水的体积增大时，所受浮力的大小也增大；C 、D 两图中，物体浸没在水中的深度不同，物体排开水的体积相同，而弹簧测力计的示数相同，物体所受浮力相同，可得浸没在液体中的物体所受浮力与深度无关；(3)由A 、C 两图知，物体浸没在水中所受浮力：F 浮 =G-F’=8 N -6 N=2 N;．由gV F 排液浮ρ=得，物体的体积：m m F V kg N kg N g V 3433102101/10/2⨯⨯-=⨯===ρ水浮排；根据(1)小题可知，F 浮盐水=2.4 N ， 由gV F 排液浮ρ=得，盐水的密度：m m kg N V F kg N g 3334/4.2102.1102/10⨯⨯⨯===-排浮盐水盐水ρ．5．(1)木棒自身重力；(2)调零；(3)2.2；6.6．解析：(1)在木棒左端绕上适量的细铁丝，使木棒处于水平位置平衡，这是为了防止木棒自身重力对测量结果的影响；(2)弹簧测力计自身有一定重力，在倒转使用时，应先调零，否则会造成所测量结果不准确；(3)由图丁知，测力计的分度值为0.2 N ，示数为2.2 N;根据图示利用杠杆平衡条件可得：)41(4L F L G -⨯=⨯，解得：G= 3F=3×2.2 N=6.6 N ．6．(1)0～0.6 A;R₂；(2)C ；(3)0.5；大；(4)灯泡断路；6．7．(1)使电阻保持不变；(2)R 断路；(3)0.3 A ；3.0 V ；(4)电阻不变，电流与电压成正比；(5)30 Ω和35 Ω．解析：(1)探究电流和电压的关系，需保持电阻不变，改变导体两端的电压，从甲图到乙图由灯泡换成了定值电阻，是为了使电阻保持不变；(2)电路中出现电流表的示数为零，说明在电路中出现了断路，电压表有示数且接近电源电压4.5 V ，说明电压表和电源连接的部分电路无断路，只能是电阻R 处出现了断路；(3)电压表选的是0～3 V 量程，一大格表示1V ，分度值为0.1 V ，满偏读数3.0 V;电流表的示数Ω==103V R U I =0.3 A ；若电流表选的是0～0.6 A 量程，满偏读数0.6 A ；电压表的示数IR U ==0.6 A ×10Ω=6 V ，不合适；(4)在表中：导体的电阻一定，导体两端的电压从1.5 V 到2.0 V 到2.5 V 再到3.0 V ，相对应的，导体中的电流从0.15 A 到0.20 A 到0.25 A 再到0.30 A.电压增加几倍，电流也增加几倍，故得结论：在电阻一定时，电流与电压成正比；(5)当定值电阻为10Ω时，对应的电流表示数为0.15 A ，可以求出定值电阻两端电压是IR U ==10Ω×0.15 A=1.5 V ．由于探究电流与电阻关系，所以要保证滑动变阻器两端的电压为3.0 V ，这样可保证R 两端电压1.5 V ，当滑动变阻器接入最大阻值时，电路中的电流最小为：Ω==500.3V R U I 滑滑最小=0.06 A ，则允许接入的定值电阻的最大值为A V I U R 06.05.1==最小最大=25 Ω，小于30 Ω、35 Ω，因此这两个定值电阻不能使用．。