专题08 实验计算题基础25min练习（三）（解析版）

中考满分冲刺分难度题组训练实验题、计算题基础25min练习（三）一、实验题（本题共3个小题，15小题6分，16小题8分，17小题8分，共22分）15．（1）小馨学习了眼睛和眼镜的知识之后，她想利用水透镜来模拟眼睛看见物体的过程。如图1是小馨自制的水透镜及实验所需器材，对比眼睛的结构图：图1①眼球中的视网膜相当于实验中的___________；②实验时，小馨将光源、水透镜、光屏依次放置在光具座上，为了使像呈现在光屏中央，应将请你帮她三者中心调节至__________；③小馨现将蜡烛放在最左端，对光屏做出适当调节，使像能清晰地出现在光屏上，模拟人看清远处的物体；④固定住水透镜和光屏，模拟人眼睛的晶状体和视网膜的位置不发生改变；⑤把光源向水透镜方向移动，发现光屏上的像模糊了，这时需要向水透镜___________（选填“注水”或“抽水”），使光屏上的像重新变得清晰，模拟睫状体的变化，从而达到眼睛的自动调节；（2）如图2甲所示，是小蕊同学探究“水沸腾时温度变化特点”的实验装置。图2①实验中除了图甲的器材之外，还需要的测量工具是______；②小蕊用质量为m1的水做实验，根据记录的实验数据，绘出图乙中的a图线，由a图像可知：水沸腾时吸收热量，温度______；③若换用初温相同的质量为m2(m2＞m1)的水做实验，得到的图线是图乙中的______。（选填“b”“c”或“d”）【答案】

（1）光屏

同一高度

抽水

（2）秒表

不变

c【详解】（1）①[1]对比眼睛的结构，我们可以发现视网膜可以成像，相当于实验中的光屏；眼睛中的晶状体中间厚边缘薄，晶状体的角膜的共同作用相当于一个凸透镜，它把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像。②[2]为了使像呈现在光屏中央，需将光源、水透镜、光屏三者的中心调到同一高度，具体的做法可以是将蜡烛、透镜、光屏在光具座上移到一起，然后调整三者中心在同一高度后在分开。⑤[3]根据凸透镜成像规律可知，当把光源向水透镜方向移动，物距减小，像距变大，所以光屏上的像模糊了，要是像变清晰，需使水凸透镜的焦距变大，即这时需要从水透镜抽水使水凸透镜变薄，这样就可以模拟眼睛的自动调节。（1）①[1]实验过程中需要测量加热时间，因此需要用到秒表。②[2]由图象可知，水沸腾时的特点是吸收热量，温度不变。③[3]换用初温相同的质量为m2(m2＞m1)的水做实验，质量较大，水的沸点不变，加热时间较长，所以得到的图象可能是图乙中的c。16．小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯（分别装有一定量的水和盐水），对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究，探究过程及有关数据如图3所示。图3（1）金属块浸没在水中所受的浮力是______N。（2）观察A、B、C可得出金属块受到的浮力大小与______有关。比较A、C、E可知浮力大小还与______有关。比较A、C、D可知浮力大小与物体浸没在液体中______的无关。（3）根据实验测得的数据还可以计算出盐水的密度为ρ盐水=______kg/m3；（4）为了使实验现象更明显，在满足条件的情况下，所选金属块的体积应选______（选填“较小”或“较大”）。（5）吉吉同学受上面实验的启发，用家里的电子秤、玻璃杯、木块、水、细线，进行了如图4所示的操作。①装有适量水的杯子放在电子秤上；②然后让木块自由漂浮在水面上：③最后用细针将木块压入水中刚好全部浸没（水未溢出）。吉吉利用图中的这些数据计算出木块的密度为______g/cm3，爱思考的彪彪认为木块浸入水中后会吸水（木块吸水后不考虑其体积变化），所以吉吉测得的木块密度值应该比真实值______（选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。图4【答案】

1

排开液体的体积

液体密度

深度

1.2×103

较大

0.5

偏大【详解】（1）[1]金属块浸没在水中所受的浮力为F浮=G-F示=2.2N-1.8N=1N（2）[2]观察A、B、C，随着排开液体体积的增大，弹簧测力计的示数在减小，则浮力在逐渐变大，可得出金属块受到的浮力大小与液体的体积有关。[3]比较A、C、E，排开液体体积相同时，液体的密度越大，弹簧测力计的示数越小，则浮力越大，可知浮力大小还与液体的密度有关。[4]比较A、C、D，液体密度和排开液体的体积相同时，浸入的深度不同，弹簧测力计的示数相同，说明受到的浮力相同，可知浮力大小与物体浸没在液体中深度无关。（3）[5]金属块的体积为盐水的密度为（4）[6]选较大体积的金属块，排开液体的体积较大，受到的浮力较大，实验现象更明显。（5）[7]木块的质量为m木=m2-m1=150g-100g=50g木块的体积等于排开水的体积为木块的密度为[8]木块浸入水中吸水后，体积不变，排开水的质量不变，而玻璃杯和水（减小）的总质量变小，第三图中电子秤的示数偏小，即体积偏小，密度偏大。17．小登在“测量小灯泡的电功率”的实验中，选择了额定电压为2.5V的小灯泡L1（正常发光时阻值约为10Ω），电源电压保持6V不变，滑动变阻器规格为“40Ω

1A”，连接部分电路如图5甲所示。图5请用笔画线代替导线将图甲所示电路补充完整（要求滑片向右移动，灯泡变亮：导线不允许交叉）；（2）电路连接完毕后，应先将滑动变阻器的滑片置于最___________端，再闭合开关。结果发现电流表有示数、电压表无示数，则电路中存在的故障可能是___________（选填“灯泡”或“电压表”）断路；（3）排除故障后，闭合开关并移动滑片，当电压表示数为2V时，为了使小灯泡正常发光，应将滑片P向___________（选填“左”或“右”）移动一些。当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图5乙所示，则小灯泡L1的额定功率为___________W；（4）曾老师又安排他们测量小灯泡L2的额定功率（已知灯L2的额定电流为0.3A）。然而他们发现电流表损坏，随即增加和更换一些器材，设计了如图5丙所示电路：电源电压及滑动变阻器的规格未知、电阻R0的阻值为10Ω。请你将以下实验步骤补充完整：①只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片移至最左端，读出电压表V1的示数为9V；②只闭合开关S2，再次移动滑片，直到电压表V2的示数为___________V，此时小灯泡正常发光，电压表V1的示数为5V；③由以上数据可求得该小灯泡L2额定功率为___________W；④实验结束后，断开所有开关，发现电压表V1的示数为0、V2的示数却为0.5V。则小灯泡L2额定功率的测量值___________（选填“偏大”、“偏小”或“准确”）。【答案】

左电压表

右

0.5

6

1.2

准确【详解】（1）[1]由题意可知，电流表和滑动变阻器应串联在电路中，滑片向右移动，灯泡变亮，说明灯泡两端的电压增大，滑动变阻器两端的电压减小，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电流表选用小量程，接线如答案图所示；（2）[2][3]电路连接完毕后，应先将滑动变阻器的滑片置于最大阻值处，本题在最左端，再闭合开关，起到保护电路的作用。闭合开关后，发现电流表有示数说明电路时通路，灯泡不可能断路，电压表无示数，可能时电压表短路或断路。（3）[4]排除故障后，闭合开关并移动滑片，当电压表示数为2V时，电压表测灯泡两端的电压，说明此时灯泡两端的电压低于灯泡的额定电压2.5V，要想灯泡正常发光，应增大小灯泡两端的电压，减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，应将滑片P向右移动。[5]如乙图所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流表的示数为：0.20A，灯泡的额定电压为2.5V，额定功率为P=UI=2.5×0.2A=0.5W（4）[6]如丙图所示，只闭合S1，将滑动变阻器的滑片移至最左端，电路中R0直接接电源两端，电压表V1测R0和电源两端电压，即电源电压U为9V；只闭合开关S2，电路中电阻R0、滑动变阻器R和小灯泡串联，V1测R0和R两端的电压，V2测R和小灯泡两端的电压；再次移动滑片，小灯泡正常发光，此时电路中的电流等于小灯泡的额定电流为0.3A，电压表V1的示数为5V，则电阻R0两端的电压为电压表V2的示数为[7]滑动变阻器两端的电压为此时，小灯泡正常发光，则小灯泡的额定电压为由P=UI可知小灯泡的额定功率为[8]实验结束后，断开所有开关，发现电压表V1的示数为0、V2的示数却为0.5V，说明电压表V2测量值大于真实值，但在计算小灯泡L2额定功率的过程中两次读数都是电压表V1的示数，没有读取电压表V2的示数，故不会影响测量值。二、计算题（本题共3个小题，18小题6分，19小题8分，共14分）18．2020年的年底，朝阳至北京的高铁将开通，该段铁路线长约450km，若高铁列车全程以360km/h的最高设计速度行驶时，受到的阻力为1.4×105N，求：列车从朝阳到北京需要的时间；列车要克服阻力做的功。解：（1）由v=s/t可得列车从朝阳到北京需要的时间（2）列车要克服阻力做的功为答：（1）从朝阳到北京需要的时间为1.25h；（2）列车要克服阻力做的功为6.3×1010J。19．小明在实验室模拟研究浮箱种植的情境。他将重力为10N、底面积为200cm2的薄壁柱形容器置于水平桌面上，A是边长为10cm密度均匀的正方体浮箱模型，通过一根长为5cm的细线连接着底面积为25cm2的柱形物体B，先将A、B两物体叠放在容器中央，物体B未与容器底紧密接触，然后缓慢向容器中注水，注水过程中正方体A一直保持竖直状态。当水的深度为12cm时，绳子处于自由状态，如图6甲所示，此时物体B对容器底的压力为1.7N；继续向容器中注水，整个注水过程中正方体A所受浮力F与水的深度h的关系图像如图乙所示，水未溢出。（细线不可伸长，且质量、体积不计）求：图6（1）图甲所示水对容器底的压强；（2）物体B的密度；（3）当注水深度为16cm时，容器对水平桌面的压力。【答案】（1）1200Pa；（2）2.7×103kg/m3；（3）42.7N【详解】解：（1）水对容器底的压强（2）由图像可知物体B的高度为4cm，则B的体积物体B所受浮力物体B的重力（3）由图乙可知，当容器内水深度为h1时，图象出现拐点，且随后注水一段时间内A受到