中考物理 专题17 实验题练习52道（解析版）

中考物理冲刺夺分秘籍题型突破·实验题练习52道1．在“测量平均速度”的实验中，装置如图所示，将小车从斜面上端A点由静止释放到达B点，用电子表记录小车的运动时间，图中方框内的数字是电子表的显示（数字分别表示“小时：分：秒”）。（1）该实验的原理是v=st（2）实验中要使斜面保持较小的坡度，原因是减小测量时间的误差；（3）小车在下滑过程中，受到非平衡力的作用运动的越来越快。请根据如图实验数据计算小车全程的平均速度为0.72km/h；（4）小车通过上半程的平均速度小于（选填“大于”“小于”或“等于”）下半程的平均速度。（5）如果在实验中，先释放了小车，才开始计时，那么测得的平均速度会偏大（选填“偏大”或“偏小”）。【解析】（1）测量平均速度，需要测量路程及对应的时间，该实验的原理是v=s（2）了便于测量时间并减小测量时间造成的误差，实验时应保持斜面的倾角较小，这样小车在斜面上运动的时间较长，测出的时间误差较小；（3）由图可知，全程的路程s＝0.5m+0.5m＝1m，全程的所用的时间t＝5s；小车全程的平均速度：v=s（4）由图示知，上半程和下半程的路程都是0.5m，但通过上半程所用的时间为3s，下半程所用时间为2s，所以小车通过上半程的平均速度小于小车通过下半程的平均速度；（5）如果先释放了小车，才开始计时，所测的时间偏小，小车运动的路程不变，由v=s【答案】（1）v=s2．在学习吉他的演奏过程中，小明发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的，他决定对此进行研究，经过和同学们讨论，提出以下猜想：猜想1：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关。猜想2：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关。猜想3：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关。为了验证上述猜想是否正确，他们找到了下表所列的9种规格的琴弦，因为音调的高低取决于声源振动的频率，于是借来了一个能够测量振动频率的仪器进行实验。（1）为了验证猜想1，应选用编号为A、B、C三根琴弦进行实验；为了验证猜想2，应选用编号为A、D、E三根琴弦进行实验。（2）为了选用其中三根琴弦验证猜想3，则G组需符合怎样的条件？请在表中编号G组填上所缺数据。编号材料长度（cm）横截面积（mm2）编号材料长度（cm）横截面积（mm2）A铜600.76F铜801.02B铜600.89G铁801.02C铜601.02H纤维1001.02D铜800.76I尼龙1001.02E铜1000.76（3）随着实验的进行，小明又觉得琴弦音调的高低与琴弦的松紧程度有关，为了验证这一猜想，必须进行的操作是改变同一根琴弦的松紧程度，用相同大小的力拨动比较音调。【解析】（1）探究琴弦发出声音的音调与琴弦的横截面积关系时，应该控制琴弦的材料和长度相同，改变横截面积，可选择A、B、C进行研究。探究琴弦发出声音的音调与琴弦的长度关系时，应该控制琴弦的材料和横截面积相同，改变长度，即选择A、D、E；（2）如果验证猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关，应控制长度和横截面积相同，故应选C、G、H进行探究，则表格中长度为80，横截面积为1.02；（3）探究琴弦发出声音的音调高低与琴弦的松紧程度的关系时，控制长短、横截面积和材料不变，为了验证这一猜想，必须进行的操作：改变同一根琴弦的松紧程度，用相同大小的力拨动比较音调。【答案】（1）A、B、C；A、D、E；（2）1.02；（3）改变同一根琴弦的松紧程度，用相同大小的力拨动比较音调。3．小吴同学在整理七下科学实验的时候，重新做了如图所示实验，并尝试从不同的角度来解释实验现象，他的操作步骤如下：①按图甲所示，将轻轻接触悬挂在铁架台的轻质小球，悬挂小球的细线保持竖直状态；②然后用小锤分别轻敲和重敲音叉，观察到小球弹开的角度不同，并听到重敲音叉时，响度更大。（1）小金认为小吴的实验步骤有误，应该先敲击音叉，然后再让发声的音叉贴近轻质小球，从科学合理的角度我们应该赞同小金（选填“小吴”或“小金”）的方案。（2）选择合理的方案后，观察到重敲音叉时，音叉发出的声音更响，小球被弹开的角度也越大，这个现象可以说明声音的响度与振幅有关，且物体振动发声，振动幅度越大，发出声音的响度也越大。（3）通过观察小球被弹开的角度判断音叉的振动幅度，运用了哪一种科学方法？转换法。【解析】（1）先贴近轻质小球，再敲击音叉，也能观察到小球被弹开，但是因为敲击音叉会给音叉一个力，可能会造成音叉的运动状态改变，从而造成小球的运动，所以先敲击音叉，再让发声的音叉贴近轻质小球更合理；（2）声音的响度与振幅有关，且物体振动发声，振动幅度越大，发出声音的响度也越大；（3）通过观察小球被弹开的角度判断音叉的振动幅度，运用了转换法。【答案】（1）小金；（2）声音的响度与振幅有关，且物体振动发声，振动幅度越大，发出声音的响度也越大；（3）转换法。4．放学回家路上，小明发现骑自行车下坡滑行时会越来越快。为了研究物体从斜面上滑下时的速度大小变化的规律，他用小车、带刻度的斜面、挡板等器材进行了实验。（1）实验中，除了如图所示的器材以外，小明还需要的测量工具是秒表。（2）小红建议实验时斜面的倾角要适当减小，这样做可以使小车在斜面上运动得慢（选填“快”或“慢”）一些，其目的是减小测量时间所带来的误差。（3）小明正确采纳同学们合理建议后，进行实验得到如下实验数据，可算出BC段的平均速度为0.20m/s；分析表格数据，我们可得出结论：物体在斜面下滑过程中，速度变大（选填“变大”“不变”或“变小”）；若某同学由此计算AC的平均速度vAC=vAB+测量的物理量AB段BC段路程s/cm40.040.0时间t/s32平均速度v/（m/s）vAB＝0.13vBC（4）若小明开始计时小车已经过了A点，则测得小车在AC段的平均速度将偏大（选填“偏大”或“偏小”）。【解析】（1）测平均速度需要测量路程和时间，所以要用到的测量工具有刻度尺和秒表；（2）斜面坡度越大，小车沿斜面向下加速运动越快，过某点的时间会越短，计时会越困难，所以为使计时方便，减小测量时间造成的误差，斜面坡度应小一些使小车在斜面上运动得慢一些；（3）小车通过BC段所用的时间tBC＝2s，路程sBC＝40.0cm＝0.400m；平均速度为：vBC=s由表格可知小车在斜面下滑过程中通过前半程的时间为3s，通过后半程的时间为2s，通过的路程相同，时间变短，根据速度公式可知速度大小变大；平均速度是指物体运动过程中的平均快慢程度，要用总路程除以总时间，绝不是速度的平均，vAC=v（4）让小车过了A点才开始计时，会导致时间的测量结果偏小，由平均速度公式可知平均速度会偏大。5．如图为某实验小组“探究光的反射规律”的实验装置，平面镜M放在水平桌面上，E、F是两块粘接起来的硬纸板，F板可绕ON转动。（1）在纸板前从不同方向可以看到纸板上入射光AO的径迹，这是因为光在纸板上发生了漫反射。（2）使用可以绕ON转动的硬纸板，目的是显示光的传播路径，并便于探究反射光线与入射光线及法线在同一平面内。（3）多次改变入射角的大小进行实验可得出结论：反射角等于入射角。（4）某同学在实验时，纸板E和F在同一平面内，但无法在两块纸板上同时呈现反射光线和入射光线，其原因可能是硬纸板没有垂直立在平面镜上。【解析】（1）实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径，是由于光屏表面凹凸不平，光在这里发生了漫反射的缘故；（2）实验需要观察光的传播路径和探究入射光线、反射光线和法线的关系，硬纸板可以呈现光路，因为能够旋转，还可以验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内；（3）多次改变入射角的大小进行实验可得出结论：反射角等于入射角；（4）如果在实验中将纸板F翻折到与纸板E在同一平面时，在纸板F上却看不见反射光束，其原因可能是纸板与平面镜不垂直。【答案】（1）漫；（2）反射光线与入射光线及法线在同一平面内；（3）等于；（4）硬纸板没有垂直立在平面镜上。6．在“探究光的反射规律”时，小明进行了如下实验。（1）如图甲，小明先将平面镜平放在水平桌面上，再把白色硬纸板垂直放在平面镜上。让一束光贴着纸板E射到平面镜上，在纸板F上能（选填“能”或“不能”）看到反射光线；然后将纸板F绕ON向后折，如图乙，在纸板F上不能（选填“能”或“不能”）看到反射光线，此时，反射光线存在（选填“存在”或“不存在”）。（2）为了进一步确定反射光线的位置，小明将纸板F沿PQ剪开，把上半部分向后折，如图丙，发现在纸板F的下（选填“上”或“下”）半部分会看到反射光线。说明反射光线、入射光线和法线在（选填“在”或“不在”）同一平面内。【解析】（1）如图甲，小明先将平面镜平放在水平桌面上，再把白色硬纸板垂直放在平面镜上；让一束光贴着纸板E射到平面镜上，在纸板F上能看到反射光线；光在反射时，反射光线、入射光线、法线在同一平面内，将纸板F绕ON向后折，如图乙所示，此时在NOF面上看不到反射光线，此时反射光线存在；（2）小明将纸板沿PQ剪开，将纸板的上半部分向后折，如图丙所示，发现在纸板右侧的下部会看到反射光线，而上部不会看到反射光线，此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在同一平面。【答案】（1）垂直；能；不能；存在；（2）下；在。7．如图所示是探究平面镜成像特点的实验装置。（1）用玻璃板代替平面镜进行实验，是为了便于确定像的位置。实验时在白纸上画一条直线，将玻璃板竖直放在白纸上并与直线重合。（2）在玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，人眼在A（选填“A”或“B”）侧观察，直至看到蜡烛B与蜡烛A的像重合。（3）实验时，将蜡烛A逐渐远离玻璃板时，它的像的大小不变（选填“变大”、“变小”或“不变”）。（4）实验中若用物理书本挡在玻璃板的后面，能看到蜡烛A的像；若移走蜡烛B，在其位置上放置一块光屏，光屏上不能成蜡烛的像。（选填“能”或“不能”）【解析】（1）在探究“平面镜成像的特点”时，用玻璃板代替平面镜的目的是玻璃板不但反射光成像，还能透光看到玻璃板后面的蜡烛，便于观察到所成的像的位置；实验时在白纸上画一条直线，将玻璃板竖直放在白纸上并与直线重合；（2）点燃蜡烛，蜡烛在玻璃板中成像，观察蜡烛的像时，眼睛要在蜡烛的一侧，才能通过玻璃板看到蜡烛的像，故应该在A侧；（3）实验时，将蜡烛A逐渐远离玻璃板时，由于像的大小始终与物体等大，所以像的大小不变；（4）通过玻璃板观察像，看到的是光照射到玻璃板，玻璃板反射光线形成的虚像，若用物理书挡在玻璃板的后面，对观察无影响；因为平面镜所成的像是虚像，不会出现在光屏上，所以，移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上无法呈现蜡烛的像。【答案】（1）确定像的位置；竖直；（2）A；（3）不变；（4）能；不能。8．（1）如图1是“探究平面镜成像特点”的实验装置实验中，除图中仪器外，还需要用到的实验仪器是刻度尺。（2）实验时小金同学先点燃蜡烛A，则实验过程中人眼应一直在玻璃板蜡烛A（选填“蜡烛A”或“蜡烛B”）一侧观察，直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像（选填“蜡烛A”或“蜡烛A的像”）完全重合，在白纸上记下这两个位置。（3）小金正在观察蜡烛A的像，他用科学书挡在玻璃板的后面，那么他能（选填“能”或“不能”）看到蜡烛A的像。（4）接下来小金多次改变点燃蜡烛A到玻璃板的距离进行实验，这样做的目的是从多组数据中寻找普遍规律，避免实验结论的偶然性。（5）小海根据所学的平面镜知识，设计了如图2所示的水位测量仪示意图，A点与光屏PQ在同一平面上，从A点发出的一束与水平面成45°角，方向不变的激光，经水面反射后，在光屏上的B点处形成一个光斑，光斑位置随水位变化而发生变化。若A点与水面相距3m，则A与它在水中的像A’之间的距离为6m；若光斑B向左移动了1m，说明水上升（填“上升”或“下降”）了。【解析】（1）为了探究像和物体到达平面镜的距离关系，需用刻度尺测量像和物体到平面镜的距离；（2）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前面（蜡烛A侧）观察，直至它与蜡烛A的像完全重合；（3）平面镜所成的是虚像，他能在蜡烛A一侧透过玻璃板看到蜡烛的像；（4）小明多次改变点燃的蜡烛到玻璃板的距离进行实验，这样做的目的是消除偶然性，得到普遍规律；（5）根据平面镜成像中的像距等于物距可知，A点与水面相距3m，则A与它在水中的像A′之间的距离为3m+3m＝6m；若光斑B向左移动了1m，移动到E点，如下图所示：BE＝OF＝1m，因为从A点发出的一束与水平面成45°角，所以CG=12OF则说明水位上升了0.5m。【答案】（1）刻度尺；（2）蜡烛A；蜡烛A的像；（3）能；（4）从多组数据中寻找普遍规律，避免实验结论的偶然性；（5）6；上升。9．小光在做“探究光的折射特点”的实验时，如图是光从空气射入水中时的光路。通过实验得到如下数据：入射角a/°015304560反射角β/°015304560折射角γ/°01122.135.440.9（1）分析表中数据，可得出结论：①光从空气斜射到水面时，将同时发生光的折射和光的反射现象；②光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是：折射角随着入射角的增大而增大，且折射角小于（选填“大于”、“等于”或“小于”）入射角。当光从空气垂直射到水面时，折射角等于0°。（2）拓展应用：小光去游泳，观察到深水区并不深，原因是他看到的池底是由光的折射形成的虚（选填“实像”或“虚像”）。【解析】（1）①光从空气斜射到水面时，将同时发生反射和折射现象；②由表中数据可知，光从空气斜射到水面时，当入射角不断增大时，折射角也随之增大，故折射角随入射角的变化关系是：折射角随入射角的增大而增大，且折射角小于入射角。当光从空气垂直射到水面时，折射角等于零；（2）池底反射的光线由水中斜射到空气中时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得池底变浅了。【答案】（1）①光的折射；光的反射；②折射角随着入射角的增大而增大；小于；0°；（2）虚。10．某小组选用了图甲、乙中光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”。（1）使用可翻折的光屏，是为了观察折射光线和入射光线是否在同一平面内。（2）光从空气射入水中，入射点为O点，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，将实验结果画在图丙中，其中1和1′、2和2′…4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可得出，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而增大，且折射角小于（选填“大于”、“等于”或“小于”）入射角；当光从空气垂直射入水中时，折射角等于0度。（3）若将光沿着图丙3′反方向从水中射向空气时，在空气中的折射光线与3（选填“1”、“2”、“3”或“4”）重合；这说明，在光的折射现象中，光路是可逆的。（4）另一个小组将光从空气分别射入水和玻璃中，并记录了如表数据：空气中的入射角i0°30°45°60°水中的折射角γ0°22°32°40°玻璃中的折射角θ0°17°24°30°根据表中数据分析，用塑料薄膜和水制成一个“水凸透镜”，与外观尺寸相同的玻璃凸透镜相比，“水凸透镜”的焦距更大（选填“大”或“小”）。【解析】（1）将光屏的半部分向前后翻折，就不会看到折射光线，只有当整个光屏为一平面时，才能够看到折射光线，说明入射光线、折射光线、法线共面；这说明使用可折转的光屏，是为了观察折射光线和入射光线是否在同一平面内；（2）由图丙可以看出，当入射角逐渐减小，则折射角逐渐减小，入射角增大时，折射角也随着增大；即：光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小，且折射角小于入射角；当光从空气垂直射到水面时，传播方向不变，此时入射角等于0度，折射角等于0度；（3）若将光沿着图丙3′反方向从水中射向空气时，会发现在空气中的折射光线与3重合，这说明在光的折射现象中，光路是可逆的；（4）表格数据可知，入射角为45°时，光射入水中时折射角为32°，光射入玻璃的折射角为24°，则玻璃对光的偏折能力更强，所以两个外形完全一样的水凸透镜和玻璃凸透镜，玻璃凸透镜的焦距应更短，“水凸透镜”的焦距更大【答案】（1）在同一平面内；（2）增大；小于；0；（3）3；可逆的；（4）大。11．如图所示是小明做的“探究凸透镜成像规律”实验。（1）图甲中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像（未画出），则该像是倒立、等大的实像（填“放大”或“缩小”或“等大”）。（2）小明把点燃的蜡烛向左移到光具座的10cm刻度线处，他又向左（选填“左”或“右”）移动光屏到适当的位置，再次在光屏上观察到了一个清晰的倒立、缩小的实像。（3）若在图甲中烛焰和凸透镜之间放一近视（选填“近视”或“远视”）眼镜的镜片，则将光屏重新向右移动才能再次看到清晰的像。（4）随着实验的进行，蜡烛燃烧得越来越短，可以观察到光屏上的像位于如图乙所示的位置了，为方便实验继续进行，应将蜡烛适当向上（选填“向上”或“向下”）移动。（5）当光屏上出现蜡烛清晰的像时，如果用遮光板尽可能靠近烛焰，并挡住烛焰的上半部分，我们观察光屏时，将会在光屏上看到A。A．蜡烛像的下半部分B．蜡烛像的上半部分C．蜡烛完整的像，像的亮度变暗D．蜡烛完整的像，像的亮度不变【解析】（1）由图可知，此时u＝v＝30.0cm，所以成倒立、等大的实像，所以该凸透镜的焦距为15.0cm；（2）把点燃的蜡烛向左移到光具座的10cm刻度线处，此时物距为40.0cm，大于二倍焦距，所以成倒立、缩小的实像，此时像距位于一倍焦距和二倍焦距之间，此时光屏应该左移；（3）图甲中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像，烛焰和凸透镜之间放一眼镜片后，光屏向右移动才能在光屏上成清晰的像，说明在凸透镜前面放的透镜对光线起发散作用；因近视眼镜的镜片为凹透镜，且凹透镜对光线有发散作用，所以该眼镜是近视眼镜；（4）随着蜡烛的燃烧，蜡烛越来越短，根据光线过光心不改变方向，可以判断蜡烛向上移动；（5）当光屏上出现蜡烛清晰的像时，如果用遮光板尽可能靠近烛焰，遮住光源的上半部，光源下半部分上的光任一点射向凸透镜，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像只有光源下半部分，所以在光屏上只看到蜡烛像的下半部分，故选A。【答案】（1）等大；（2）左；倒立、缩小；（3）近视；（4）向上；（5）A。12．小明用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材，探究凸透镜成像的规律。（1）实验前，使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度。（2）当蜡烛、凸透镜、光屏在如图所示位置时，光屏上出现了等大清晰的像，此凸透镜的焦距为10.0cm。（3）实验中发现，随着蜡烛越烧越短，光屏上的像逐渐偏高；为使像重新呈在光屏中央，应该如何操作蜡烛向上移动，或凸透镜向下移动，或光屏向上移动。（4）保持凸透镜位置不动，把蜡烛移到35cm处，无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到像。小明观察到像的方法是从凸透镜的右侧透过凸透镜去观察。（5）如图所示是小明探究甲凸透镜（f甲＝20cm）的成像情况。此时，他又用乙凸透镜（f乙＝10cm）替换甲凸透镜，要在光屏上成清晰的像，光屏应向左移动。【解析】（1）实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心使其在同一高度上，使完整的像成在光屏的中央；（2）蜡烛恰好在光屏上成倒立、等大的像，由图可知，此时u＝v＝20cm＝2f，则f＝10.0cm；（3）实验中，蜡烛越烧越短，根据光线过光心不改变方向，像向光屏的上方移动，为使像在光屏的中心位置，蜡烛向上移动，或凸透镜向下移动，或光屏向上移动；（4）保持凸透镜位置不动，把蜡烛移到35cm处时，u＝5cm＜f＝10cm，成的是一个正立、放大的虚像，且像和物在凸透镜的同一侧，因此要想看到这个像，应从凸透镜的右侧透过凸透镜去观察；（5）当将凸透镜换成焦距f为10cm时，相当于增大了物距，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，可知应将光屏向左移动才能得到清晰的像。【答案】（1）同一高度；（2）10.0；（3）蜡烛向上移动，或凸透镜向下移动，或光屏向上移动；（4）从凸透镜的右侧透过凸透镜去观察；（5）左。13．小明同学用蜡烛、光屏和焦距为12.5cm的凸透镜等器材“探究凸透镜成像规律”的实验。（1）安装并调节烛焰、凸透镜、光屏，使它们三者中心大致在同一高度。（2）实验进行一段时间后，小明发现光屏上烛焰的像上移了一段距离，在没有移动器材的情况下，造成上述现象的原因是蜡烛变短。保持蜡烛、凸透镜位置和高度不动，需将光屏向上（选填“向上”或“向下”）移动，使烛焰的像呈现在光屏中央。（3）分别把蜡烛放在如图所示的A、B、C、D四个点对应的刻度线处，在C点能够在光屏上承接到清晰、最大的烛焰的像，在A点所成像的性质与眼睛的相同。（4）实验结束后，小明又将一只眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间且较靠近凸透镜，结果光屏上原来清晰的像变得模糊，将光屏远离凸透镜移动到某一位置时，光屏上又看到烛焰清晰的像，由此可知该眼镜片可用来矫正近视（选填“近视”或“远视”）眼。【解析】（1）为了使像成在光屏的中心，因此要调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度；（2）蜡烛在燃烧过程中不断缩短，向下移动，光屏上的像向上移动，要使像能够成在光屏中央，可以向上移动光屏；（3）凸透镜成实像时，物距越小，像越大；物体在D点处，物距小于1倍焦距，所成的像是正立放大的虚像，不能在光屏上承接到；对于物体在A、B、C三点处时成实像，C点物距最小，所成的实像最大；人眼看物体时，物体都在2倍焦距以外，A点在2倍焦距以外，成像的性质与眼睛的相同；（4）将一只眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间且较靠近凸透镜，结果光屏上原来清晰的像变得模糊，将光屏远离凸透镜移动到某一位置时，光屏上又看到烛焰清晰的像，说明透镜对光线有发散作用，凹透镜对光线有发散作用，近视眼镜为凹透镜，由此可知该眼镜片可用来矫正近视眼。【答案】（1）同一高度；（2）蜡烛变短；向上；（3）C；A；（4）近视。14．小明在探究固体熔化时温度变化规律时，他使用的实验装置如图甲所示。（1）在安装如图甲所示的实验装置时应该先固定N（选填“M”或“N”）的位置。（2）某时刻温度计的示数如图乙所示，其值为﹣2℃。（3）将装有碎冰的试管放入大烧杯中进行加热时试管底部不能（选填“能”或“不能”）接触到烧杯底部，且烧杯中的水面应高于（选填“高于”或“低于”）试管中冰的上表面。（4）同学们根据实验记录的数据绘制出了如图丙所示的“温度﹣时间”图象，由图象可知，冰属于晶体（选填“晶体”或“非晶体”）；且冰在第3min时处于固液共存（选填“固”、“液”或“固液共存”）态。（5）另一个同学把冰放入如图丁所示的烧杯中，并未用酒精灯加热，冰也熔化了，于是他认为冰熔化不需要吸收热量，他的想法是错误（选填“正确”或“错误”）的。【解析】（1）组装实验仪器时，应根据酒精灯及其火焰的高度先固定图中的下面N部分，使酒精灯的外焰正好能给烧杯加热，然后再固定图中上面的M部分，这样可以避免重复调整；（2）温度计的分度值时1℃，温度计的示数是﹣2℃；（3）将装有碎冰的试管放入大烧杯中进行加热时试管底部不能接触到烧杯底部；其中烧杯中的水面应高于试管中固体的上表面，有利于从水中吸收热量；（4）由图象可知，冰熔化过程中温度不变，属于晶体；2～5min是熔化过程，冰在第3min时处于固液共存状态；（5）该同学的想法是不正确的，虽然此时未用酒精灯加热，但此时空气的温度高于冰的温度，此时冰块可以从空气中吸收热量从而熔化。【答案】（1）N；（2）﹣2；（3）不能；高于；（4）晶体；固液共存；（5）错误。15．图甲是小杨在标准大气压下“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验装置。①如图乙所示，此时温度计的示数为﹣2℃。②由图丙可以算出，冰的比热容为2.1×103J/（kg•℃）。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]③试管中的冰块完全熔化后，若持续加热，烧杯中的水沸腾时，试管中的水不会（选填“会”或“不会”）沸腾。【解析】（1）温度计的分度值是1℃，则此时温度计的示数为﹣2℃；由于要用酒精灯的外焰加热，所以需先根据酒精灯固定石棉网的高度，故装置的组装顺序应自下而上；（2）由图丙知，冰和水升高：0℃﹣（﹣3℃）＝3℃，3℃﹣0℃＝3℃，水加热用时，10min﹣6min＝4min，冰用时2min﹣0min＝2min，由转换法，冰吸热是水的12，根据c=12×4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×10（3）当大烧杯中的水沸腾后，尽管不断吸热，但烧杯中的水温度不再升高，保持水的沸点温度不变；小试管中的水从大烧杯内的水中吸热，温度达到水的沸点后，此时和烧杯中水的温度一样，就不能从烧杯内的水中继续吸热，所以试管中的水不会沸腾。【答案】（1）﹣2；（2）2.1×103；（3）不会。16．如图所示是在标准大气压下观察水沸腾时温度变化特点的实验装置。（1）在安装如图甲所示的装置中的铁圈N时需要（选填“需要”或“不需要”）点燃酒精灯，小芳安装好的如图甲所示的实验装置中存在的错误是温度计的玻璃泡碰到容器底。（2）在实验过程中，小芳看到水面有一些“白气”飘起来，这些“白气”实际是水蒸气液化（填物态变化名称）形成的。（3）实验中所用的温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的。（4）如表所示是小芳在实验过程中记录的实验数据，根据实验数据和实验过程中的操作可知，水沸腾时的特点是吸收热量，温度不变；。加热时间/min01.511.522.533.5……温度/℃9092949698100100100……（5）如图乙所示是同组的另外两位同学根据记录的实验数据绘制出的图象，两条沸腾图象不同的原因是所用水的质量不同。（6）如图丙所示，炖汤时要先把汤料和水置于炖盅内，再把炖盅浸在大煲的水中，并用蒸架把盅与煲底隔离，若汤的沸点与水的沸点相同，当大煲内的水沸腾时，继续加热一段时间，盅内的汤不会（选填“会”或“不会”）沸腾。【解析】（1）由于要用酒精灯的外焰加热，所以需先根据点燃的酒精灯外焰的高度固定N的高度；图甲温度计的玻璃泡碰到容器底，是错误的；（2）看到水面有一些“白气”飘起来，这些“白气”实际是水蒸气液化形成的；（3）实验中所用的温度计是根据液体热胀冷缩的原理制成的；（4）由表中数据可知，水沸腾时的特点是吸收热量，温度不变；（5）图象a、b初温相同，升温快慢不同，原因是所用水的质量不同；（6）将炖盅浸在大煲的水中，而且用蒸架把盅与煲底隔离，大煲内水由于火的持续加热，温度达到沸点而沸腾，经过一段时间的热传递，炖盅中的温度也会达到沸点温度，这样炖盅内外温度相等，没有温度差，不会发生热传递，也就不会继续给炖盅中水加热，里面的水只能是达到沸点温度而不能沸腾起来。【答案】（1）需要；温度计的玻璃泡碰到容器底；（2）液化；（3）热胀冷缩；（4）吸收热量，温度不变；（5）所用水的质量不同；（6）不会。17．为了验证装在试管里的固态碘在受热时能直接变成气体而不是先变成液体再变成气体，甲同学直接将试管放在酒精灯火焰上，如图甲所示；乙同学将盛有碘的烧杯浸入热水槽中，如图乙所示，上网查阅得知：碘的熔点是114℃、沸点是184.35℃；水的沸点是100℃，酒精灯火焰温度约为400℃。（1）甲乙这两个实验方法中乙（选填“甲”或“乙”）同学的更合理。（2）如图乙中，实验不久，就会观察到烧杯内固态碘减少（选填“增多”或“减少”）且出现碘蒸气，烧瓶底部不会（选填“会”或“不会”）出现液态的碘；再过一会儿，还可以观察到烧瓶底部附有少量针状的碘晶体，这是凝华现象，同时烧瓶内温度计示数变大，说明在此物态变化过程中要放出热量。【解析】（1）碘的熔点是114℃、沸点是184.35℃；水的沸点是100℃，酒精灯火焰温度约为400℃；实验方法中乙合理，因为这样做，可以防止碘发生熔化现象。（2）如图乙中，实验不久，就会观察到烧杯内固态碘减少，且出现碘蒸气，是因为固体碘直接升华为碘蒸气。烧瓶底部不会出现液态碘，因为水的温度低于碘的熔点，碘不会熔化。观察到烧瓶底部附有少量针状的碘晶体，这是碘蒸气遇到温度低的烧瓶底，凝华为固态碘，凝华过程放热。【答案】（1）乙；（2）减少；不会；凝华；放出。18．全国著名的油茶之都邵阳县盛产茶油，小华同学为了测量家中茶油的密度，课后在老师的指导下进行如下实验：（1）把天平放在水平台上，将游码移到标尺的零刻度线处，然后发现指针静止时如图甲所示，此时应将平街螺母向右（选填“左”或“右”）调节，使天平平衡；（2）取适量茶油倒入烧杯，用天平测量烧杯和茶油的总质量，当天平平衡时，放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示。然后将烧杯中部分茶油倒入量筒中，再次测出烧杯和剩余茶油的总质量为27g，则量筒中茶油的质量是36g；（3）量筒中茶油的体积如图丙所示，请你计算出茶油的密度是0.9×103kg/m3。【解析】（1）实验前，把天平放在水平台上，将游码移到标尺的零刻度线处，由图甲可知，指针偏左，横梁右端上翘，此时应将平衡螺母向右调节，使天平平衡。（2）由图乙可知，烧杯和茶油的总质量：m1＝50g+10g+3g＝63g；然后将烧杯中部分茶油倒入量筒中，再次测出烧杯和剩余茶油的总质量为27g，则量筒中茶油的质量：m＝63g﹣27g＝36g；（3）如图丙所示，量筒中茶油的体积为：V＝40mL＝40cm3；则茶油的密度：ρ=mV=36g40cm3=【答案】（1）零刻度线；右；（2）36；（3）0.9×103。19．张鹏和同学到马鞍山钢铁基地参加社会实践活动。张鹏拾到一个小金属零件，他很想知道这个零件是什么材料做成的，就把它带回学校利用天平和量筒来测定这个零件的密度。具体操作如下：（1）把天平放在水平桌面上，并将游码移至标尺左端零刻线处；调节天平横梁平衡时，发现指针在分度盘标尺上的位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向右（填“左”或“右”）调节。（2）用调节好的天平测零件的质量。天平平衡时，砝码的质量及游码的位置如图乙所示，用量筒测得零件的体积如图丙所示，则零件的体积为20cm3，由此可推算得小金属零件的密度为3.1×103kg/m3。（3）小明用沾有油污的砝码称量质量，会导致所测密度偏小（填“偏大”，“偏小”）。（4）若该零件磨损后，它的密度将不变（填“变大”“变小”或“不变”）。【解析】（1）天平在调节时，首先放在水平桌面上，将游码拨到标尺左端的零刻度线处，再调节平衡螺母使指针指在分度盘的中央，此时表示天平已经平衡；如图甲所示，指针左偏表示横梁右端上翘，平衡螺母应向右调节；（2）如图乙所示，本游码标尺的分度值是0.2g，零件的质量：m＝50g+10g+2g＝62g；图丙中水的体积V水＝60cm3，水和零件的总体积V总＝80cm3，则零件的体积V＝V总﹣V水＝80cm3﹣60cm3＝20cm3，零件的密度：ρ=mV=62g20cm3（3）由于砝码沾满了油污，砝码的质量会比砝码所标的质量大，这样测出来的值会比真实值偏小，由ρ=m（4）因为密度是物质的固有特性，因此当零件被磨损后，它的密度不变。【答案】（1）水平桌面；右；（2）20；3.1×103；（3）偏小；（4）不变。20．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，然后调节平衡螺母直至天平平衡；（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45g，酱油的密度为1.125×103kg/m3；（3）小明用这种方法测出的酱油密度会偏大（偏大/偏小）；（4）小华不小心将量筒打碎了，老师说只用天平也能测量出酱油的密度。于是小华添加两个完全相同的烧杯和适量的水，设计了如下实验步骤，请你补充完整。①调好天平，用天平测出空烧杯质量为m0；②将一个烧杯装满水，用天平测出烧杯和水的总质量为m1；③用另一个烧杯装满酱油，用天平测出烧杯和酱油的总质量为m2；④则酱油的密度表达式ρ＝m2-m0m1-m0•ρ水（用测量量和已知量的符号表示，已知水的密度为p水）推导过程是：烧杯中装满水后，水的质量为：m水＝m1﹣m0，水的体积为V水=m1-m0ρ水，用另一个相同烧杯装满酱油后，酱油体积等于水的体积V小明针对（4）中小华的实验设计进行评估后，认为小华设计的操作过程有不妥之处，你认为该不妥之处是水和酱油装满时，容易溢出，很难测量出质量；（5）小华测算酱油体积时使用了下列物理方法中的B。A．控制变量法B．等效替代法C．类比法【解析】（1）使用托盘天平时，应把天平放在水平台上，把游码放在零刻度处，调节平衡螺母使天平的横梁平衡；（2）由图甲所示可知，酱油和瓶的总质量：m总＝50g+10g+2g＝62g，酱油的质量：m＝62g﹣17g＝45g，由图乙所示量筒可知，酱油的体积：V＝40mL＝40cm3，酱油的密度：ρ=mV=45g40cm3（3）小明不可能把烧杯内的酱油全部倒入量筒内，导致测量的酱油的体积偏小，由公式ρ=m（4）小华不小心将量筒打碎了，用天平也能测量出酱油的密度：①调好天平，用天平测出空烧杯质量为m0。②将一个烧杯装满水，用天平测出烧杯和水的总质量为m1。则水的质量m水＝m1﹣m0，③用另一个烧杯装满酱油，用天平测出烧杯和酱油的总质量为m2。则水的质量m酱油＝m2﹣m0，由ρ=mV得，烧杯内酱油的体积V酱油＝V水④则酱油的密度表达式：ρ酱油=m酱油V酱油小华的操作中，在烧杯中装满水，易洒出，不方便操作；⑤该实验中，用水的体积来求出酱油的体积，采用的方法是等效替代法，故选B。【答案】（1）平衡螺母；（2）45；1.125×103；（3）偏大；（4）m2-m0m1-m0•ρ水；②推导过程：烧杯中装满水后，水的质量为：m水＝m1﹣m0，水的体积为V水=m1-m0ρ水21．“沉睡三千，一醒惊天下”，三星堆遗址在20213月出土了大量文物，如图所示是其中的金面具残片，文物爱好者小张和小敏同学制作了一个金面具的模型，用实验的方法来测量模型的密度。（1）小张把天平放在水平台上，将游码拨到标尺左端零刻度线处，此时指针偏向分度标尺中线的左侧，应向右（选填“左”或“右”）调节平衡螺母，使横梁在水平位置平衡；（2）调好后小张将模型放在左盘，在右盘加减砝码，并调节游码使天平再次水平平衡，砝码和游码如图甲所示，则模型的质量为84g；（3）小张又进行了如图乙所示的三个步骤：①烧杯中加人适量水，测得烧杯和水的总质量为125g；②用细线拴住模型并浸没在水中（水未溢出），在水面处做标记；③取出模型，用装有40mL水的量筒往烧杯中加水，直到水面达到标记处，量筒中的水位如图丙所示。（4）小敏发现取出的模型沾水，不能采用量筒的数据，于是测图乙③中烧杯和水总质量为136g，他计算的密度为7.6g/cm3。（5）若只考虑带出水的误差则实验过程中模型带出水的体积为1cm3，小敏计算出的密度与实际值相比不变。（偏大/偏小/不变）【解析】（1）小张把天平放在水平台上，将游码拨到标尺左端零刻度线处，此时指针偏向分度标尺中线的左侧，应向右调节平衡螺母，使横梁在水平位置平衡；（2）由图甲可知，标尺的分度值是0.2g，所以模型的质量m＝50g+20g+10g+4g＝84g；（3）小张又进行了如图2乙所示的三个步骤，目的是测量模型的体积，实验步骤为：①烧杯中加入适量水，测得烧杯和水的总质量为125g；②用细线拴住模型并浸没在水中（水未溢出），在水面处做标记；③取出模型，用装有40mL水的量筒往烧杯中加水，直到水面达到标记处，量筒中的水位如图丙所示。（4）图乙③中烧杯和水的总质量为136g，图2乙①中烧杯和水的总质量为125g，则倒入烧杯中的水的质量为：136g﹣125g＝11g，模型的体积等于倒入水的体积为：V=V模型的密度ρ=m（5）量筒中原有40mL水，倒入烧杯中之后，剩余的水的体积如图丙所示，为28mL，量筒中倒出的水的体积为：40mL﹣28mL＝12mL＝12cm3，若只考虑模型带出水产生的误差，则实验过程中模型带出水的体积为：12cm3﹣11cm3＝1cm3；增加的水的质量等于图2乙③中烧杯和水的总质量减去图2乙①中烧杯和水的总质量，与石块带出水的多少无关，不管水带出多少，水始终都要加到标记处，故此实验方法所测密度不变，故小敏计算出的密度值与实际值相比相等。【答案】（1）右；（2）84；（3）②浸没；③标记；（4）7.6；（5）1；不变。22．在测量牛奶密度的实验中小明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，把游码放在标尺左端的零刻线处发现指针偏向分度盘中线的左侧，要使横梁平衡，应将平横螺母向右（填“左”或“右”）调；（2）用天平测出空烧杯的质量为21g，在烧杯中倒入适量的牛奶，测出烧杯和牛奶的总质量如图甲所示，则烧杯中牛奶的质量为36g；将烧杯中的牛奶全部倒入量筒中，牛奶的体积如图乙所示。牛奶的密度为1.2×103kg/m3；（3）他们用这种方法测出的牛奶密度为偏大（填“偏大”或“偏小”）；（4）实验结束后，他们想借助弹簧测力计测量蜡块的密度（ρ蜡＜ρ水）。经过一番交流与讨论，他们的实验步骤如图丙所示。A.如图a，蜡块静止时，弹簧测力计的示数为F1；B.如图b，用细线将铁块系在蜡块下方，只将铁块浸没在水中静止时，弹簧测力计示数为F2；C.如图c，将铁块和蜡块均浸没在水中静止时，弹簧测力计的示数为F3；D.该蜡块密度的表达式为ρ蜡＝F1F2-F【解析】（1）天平使用前要先放，把天平放在水平台上，把游码放在零刻线处；然后调平，调平时指针偏左，需要把横梁两端的平衡螺母向右调节，直至指针指在分度盘的中央；（2）标尺的分度值为0.2g，游码的示数为2g，烧杯和牛奶的总质量m＝50g+5g+2g＝57g；则牛奶的质量为：m′＝57g﹣21g＝36g，由图丙可知，牛奶的体积为V＝30mL＝30cm3；牛奶的密度为：ρ=mV=36g30cm3（3）因为实验过程中倒出牛奶时，烧杯壁会沾有牛奶，使量筒中牛奶的体积偏小，致使算出的牛奶体积偏小，密度偏大；（4）A.如图a，蜡块静止时，弹簧测力计的示数为F1；B.如图b，用细线将铁块系在蜡块下方，只将铁块浸没在水中静止时，弹簧测力计示数为F2；C.如图c，将铁块和蜡块均浸没在水中静止时，弹簧测力计的示数为F3；因为G＝mg，所以蜡块的质量为m=G蜡块浸没水中，排开水的重力为G排水＝F2﹣F3，排开水的质量为m排水=G蜡块的体积为V＝V排水=m所以蜡块的密度为：ρ=mV=F【答案】（1）零刻线；右；（2）36；1.2×103；（3）偏大；（4）铁块；F1F2-23．小宇同学在“探究牛顿第一定律”的实验时，利用如图所示的装置，先后在水平桌面铺上粗糙程度不同的物体（毛巾、棉布、木板），做了三次实验。（1）小宇分别用不同的力推了一下小车，使其沿斜面运动，这种做法是错误的。（2）实验时让小车从斜面同一高度滑下，目的是使小车到达平面时具有相同的速度。（3）三次实验中，平面越光滑，小车受到的阻力越小，滑动的距离越远。（4）进一步推理可知，若水平面绝对光滑，则小车会在水平面上做匀速直线运动。【解析】（1）探究“阻力对物体运动影响”的实验时，要控制小车到达水平面时速度相等，用不同的力推小车，使其沿斜面向下运动，小车到达水平面时速度不同，因此该操作是错误的；（2）为了使小车滑到水平面上具有相等的初速度，需要使小车从同一高度滑下；（3）小车在不同材料表面滑行的距离不同，说明小车在不同材料的表面上受到的阻力不同，由图示可知，小车在木板表面上滑行的距离最远，说明小车受到的阻力越小，速度减小的最慢，滑行的距离越远；（4）从实验事实可知，小车受到的阻力越小，小车运动的距离越远，速度减小得越慢，由此可知，若水平面绝对光滑（不受阻力），小车将做匀速直线运动。【答案】（1）错误；（2）同一高度；速度；（3）小；远；（4）匀速直线。24．利用图示斜面装置、木板、毛巾、棉布和小车探究“阻力对物体运动的影响”。（1）每次都让小车从同一斜面的相同高度由静止开始下滑，目的是使小车滑到斜面底端时具有相同的速度。（2）实验中，棉布铺设在图中BC（选填“AB”、“BC”或“ABC”）对应部分。（3）小车从斜面上同一位置滑下，观察到小车在毛巾、棉布、木板上三种表面上停止的位置依次如图中标记。可见，支持面粗糙程度越小，小车运动得越远。分析其原因，小车受到阻力越小，速度减小得越慢。如果小车在光滑的水平面上运动，即不受阻力，那么它将做匀速直线运动。（4）该同学还想研究“初速度对物体运动距离的影响”，他选择的水平支持面表面材料应该相同，操作应该让小车在不同的高度由静止滑下。【解析】（1）研究阻力对小车运动的影响，就要保持其他量不变，因此，应使小车从同一斜面的同一位置滑下，从而使其到达水平面时具有相同的初速度；（2）实验中，应让小车在不同的水平面上滑动，所以应将棉布平整地铺在BC段；（3）比较小车在不同表面滑行的距离，可以得出：阻力越小，小车运动的路程越长，速度减小得越慢，如果小车在光滑的水平面上运动，即不受阻力，那么它将做匀速直线运动；（4）研究“初速度对物体运动距离的影响”，他选择的水平支持面表面材料应该相同，让小车在不同的高度由静止滑下。【答案】（1）速度；（2）BC；（3）小；做匀速直线运动；（4）相同；不同。25．某实验小组的同学对A、B两根长度相同粗细不同的橡皮筋进行研究，将橡皮筋的一端固定，另一端悬挂钩码（如图所示），记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋的伸长的长度L，根据多组测量数据做出的图线如图所示：（1）分析乙图中橡皮筋A的图像可知：在拉力不超过10N时，橡皮筋所受的拉力与它伸长的长度成正比。（2）当在两根橡皮筋上悬挂重力为10N的物体时，橡皮筋A的伸长量为20cm。（3）根据力的作用是相互的，所以钩码对橡皮筋的拉力等于（选填“大于”“等于”或“小于”）橡皮筋对钩码的拉力。其实英国物理学家胡克于1678就提出（胡克定律）：弹簧在发生弹性形变时，弹簧的弹力F与弹簧的伸长量（或压缩量）x成正比，其大小表示为：F＝kx，其中k为劲度系数，其大小等于弹力与弹簧的伸长量（或压缩量）的比值。则根据上述信息：若将本实验中橡皮筋A和B的劲度系数k分别为50N/m和100N/m。【解析】（1）由图可知，当A的拉力不超过10N时，拉力越大，橡皮筋伸长量越长，橡皮筋的伸长与受到的拉力成正比；（2）当在两根橡皮筋上悬挂重力为10N的物体时，橡皮筋A的伸长量为20cm；（3）根据一对相互作用力，大小相等，所以钩码对橡皮筋的拉力等于橡皮筋对钩码的拉力（即橡皮筋形变而产生的弹力）；由图乙可知，在测量范围内，如F＝5N时，用橡皮筋A伸长10cm＝0.1m，将数据代入F＝K1Δx，得K1＝50N/m，而当F＝10N时，橡皮筋B制成的测力计伸长10cm＝0.1m，将数据代入F＝K2Δx，得K2＝100N/m。【答案】（1）10；（2）20cm；（3）等于；50；100。26．实验是学生学好物理的重要手段，也是中学生必备的基本技能之一。亲爱的同学请你运用所学物理知识解答下面的问题。（1）如图甲所示的弹簧测力计，使用前，要先调零，若直接使用它测量力的大小，则测出的结果比实际值偏大（选填“大”或“小”）。（2）如图乙所示的弹簧测力计的量程是0～5N，测得物体的重力是2.8N。（3）如图丙所示的圆筒测力计，每个色环刻度值为0.5N，则手的拉力为2.5N。（4）如图丁是用弹簧测力计测拉力时的情景，使用它存在的错误是：拉力方向与弹簧的轴线方向不一致。（5）如图戊所示，两同学各用2N的拉力在水平方向上同时向相反的方向拉弹簧测力计，则弹簧测力计的示数为2N。【解析】（1）如图所示的弹簧测力计不能直接用来测量力的大小，因为指针没有指在零刻度线上，需要调零；若直接测力，所测力的结果比实际值偏大；（2）弹簧测力计的最大刻度值是5N，因此量程是0～5N；每1N分成5等份，故分度值是0.2N，弹簧测力计的示数是2.8N，则物体受到的重力为2.8N；（3）每个色环代表0.5N，图中共有5个格，则图示中手的拉力为2.5N；（4）如图丁是用弹簧测力计测拉力时的情景，使用它存在的错误是：拉力方向与弹簧的轴线向不一致；（5）甲两同学各用2N的力在水平桌面上沿相反方向拉一弹簧测力计，两个拉力在一条直线上且方向相反，所以是一对平衡力，弹簧测力计处于静止状态。弹簧测力计的示数应以弹簧测力计挂钩一端所受的拉力为准，所以，其示数是2N。【答案】（1）调零；大；（2）0～5；2.8；（3）2.5；（4）轴线；（5）2N。27．在探究“弹簧长度与外力的变化关系”时，有一根弹簧以及几个相同质量的钩码，先用弹簧来做实验。并记录了相应的数据，如表。钩码总重/N00.51.01.52.02.53.03.54.0指针位置/cm2.53.03.54.04.55.05.55.85.8弹簧的伸长量/cm00.51.01.52.02.53.03.33.3（1）分析数据，可以得出的结论是：在弹簧的弹性范围内，弹簧的伸长量跟所受拉力成正比；（2）根据实验数据作出“弹簧长度与外力的变化关系”图像，如图所示的B图，图表和该图像可知该弹簧的原长为2.5cm，弹簧测力计的量程为0～3.0N。（3）在秤钩下挂一个容积为100mL、重为0.5N的容器，然后在测力计的某些刻度上标上密度值，就制成了简单而实用的液体密度秤（如图乙所示），只要在容器中加100mL的待测液体，就可以直接“称”出该液体的密度。在这测力计上，密度为“0”刻度应标在原刻度0.5N处。此“密度秤”的测量范围是0～4.5g/cm3（g＝10N/kg）。要增大这种密度秤的量程，可采取的措施是减小容器的质量。【解析】（1）由表中数据可知：钩码的拉力每增加0.5N，弹黄的伸长量也增加0.5cm，所以弹黄的伸长量与钩码的拉力成正比，前提是钩码的拉力不能大于3.0N；可以得出的结论：在弹簧的弹性限度内，弹簧的伸长量跟所受拉力成正比；（2）结合表中数据读和图像可知，弹簧的原长为2.5cm，所以横坐标应从2.5cm处开始，所以A错误；当超过弹簧的弹性限度，即使再增加物体的重力，弹簧也不会再伸长，故C错误；所以只有B符合题意，故选B；当F≥3.5N时，弹簧的长度不再变化，所以弹簧测力计的量程是：0～3.0N；（3）容器的重力为0.5N，空容器挂在秤钩上时示数为0.5N，所以示数0.5N处即密度秤的零刻度；在容器中倒入100mL的待测液体，当测力计示数为最大值5N时，液体的重力为：G＝5N﹣0.5N＝4.5N，液体的质量为：m=G液体的体积为：V＝100mL＝100cm3＝1×10﹣4m3，液体的密度为：ρ=mV=0.45kg1×10-4所以，此“密度秤”的测量范围是：0～4.5g/cm3；在测力计刻度一定的情况下，减小容器的质量，按上面步骤计算出的液体密度会变大，即可增大该密度秤的量程。【答案】（1）伸长量；（2）B；2.5cm；0～3.0N；（3）0.5；0～4.5；减小容器的质量。28．小聪在学习重力知识时，分别探究了“重力的方向”和“物体的重力和质量的关系”两个课题。（1）如图是探究重力方向的实验装置，将该装置放在水平桌面上，逐渐改变木板M与桌面的夹角a，会观察到悬线OA的方向不变（选填“变化”或“不变”）；以上实验现象分析得出：重力的方向总是竖直向下。钩码质量m重力G重力与质量的比值0.10.989.80.21.969.80.32.949.8（2）探究完重力的方向，接着探究“物体的重力和质量的关系”。①测量物体重力前，应将弹簧测力计在竖直方向调零。②小聪同学分别测出钩码所受的重力，并记录在上面的表格中。小聪设计的表格第一行存在的问题是：各物理量没有单位。分析实验数据可知，物体的重力和质量成正比。③根据上表中测量的实验数据分析下图，其中能正确描述物体所受的重力G与质量m关系的图象是B。④另一组的小华取质量不同的小铜块、小木块、小铁块各一个，并分别测出它们的质量和重力，来探究物体所受重力大小与质量的关系，你认为小华的做法合理（选填“合理”或“不合理”）。【解析】（1）逐渐改变木板M与桌面的夹角α，会观察到悬线OA的方向不变，由以上分析可知，重力的方向总是竖直向下的。（2）①测量物体重力前，由于重力是竖直向下的，所以应将弹簧测力计在竖直方向调零；②小聪设计的表格第一行存在的问题是：各物理量没有单位；从表中数据知：物体的质量增大几倍，物体所受的重力大小也增大几倍，重力大小与质量的比值相等，所以得到结论：物体所受的重力跟它的质量成正比；③G与m的比值是一个定值，说明G与m成正比，它的图象是一条倾斜的直线，故ACD错误，B正确；【答案】B。④重力大小与质量的比值是一个定值，该定值与物质的种类无关，用质量不同的课本、文具盒、压卷石各一次做实验，使结论更具有普遍性，做法合理。【答案】（1）不变；竖直向下；（2）①竖直；②没有单位；正比；③B；④合理。29．下表是小华在探究“重力与质量关系”实验中得到的实验数据。质量m/kg重力G/N重力与质量比值/N•kg﹣1物体10.10.98物体20.21.96物体30.32.94（1）实验中，为了测量表中所记录的数据需要的测量工具是天平和弹簧测力计。（2）分析表中数据，可以得出关于重力与质量关系的初步结论是：物体受到的重力和物体的质量成正比。（3）请根据表格内容，填写表中最后一列数据的计算结果9.8。（4）将这个比值记为g，g的大小反映了物体所在星球对物体吸引作用的强弱。在地球上，g值一般变化不大。但经过精确测量，发现在某些从赤道到北极不同的地理位置，g值存在着微小差异。下表列出了一些城市和地区的g值大小。地点赤道广州武汉上海北京纽约莫斯科北极g值N/kg9.7809.7889.7949.7949.8019.8039.8169.832地理纬度0°23°06′30°33′31°12′39°56′40°40′55°45′90°根据表中提供的信息，回答问题。一批从莫斯科出货的贵重金属质量为1000千克，将金属运送至赤道附近进行交易，求这批金属在莫斯科受到的重力G1＝9816N。【解析】（1）本实验要测量物体的重力与质量，因此须用到弹簧测力计和天平；（2）（3）分析数据可知，Gm（4）g的大小反映了物体所在星球对物体吸引强弱不同；一批从莫斯科出货的贵重金属质量为1000千克，将金属运送至赤道附近进行交易，这批金属在莫斯科受到的重力：G1＝mg1＝1000kg×9.816N/kg＝9816N。【答案】（1）天平；弹簧测力计；（2）物体受到的重力和物体的质量成正比；（3）9.8；（4）吸引；9816N。30．小华同学在探究“二力平衡的条件”时，如图所示：（1）把木块放在桌面上，向挂在木块两端的小盘里加相等的砝码，此时木块所受的拉力大小相等，方向相反，用力使木块处于静止状态。（2）如果左右两边的拉力不在同一直线上，将会看到木块会运动。（3）实验中小华同学意外发现，有时两边的砝码不相等，木块也处于静止状态，造成这种现象的原因是木块与桌面之间存在摩擦力，改进方法是用小车代替木块。（4）在研究滑动摩擦力时，是用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动运动，这时弹簧测力计的示数＝摩擦力（选填“＞”、“＜”或“＝”），从而间接测量出摩擦力的大小。【解析】（1）砝码质量相等，重力相等，此时木块所受的拉力大小相等，方向相反，两个力作用在一条直线上，是一对平衡力；（2）小车受到的两个力大小相等，若它们不在同一直线上，木块将会发生运动；（3）木块在水平桌面沿直线运动时，木块与桌面之间存在摩擦力，所以两边砝码质量不相等，对木块的拉力不相等，但木块仍然静止；要减小摩擦力对实验的影响，可以把木块换成小车，变滑动摩擦为滚动摩擦，尽可能减小摩擦力；（4）研究摩擦力大小时，用测力计测出的是拉力大小，所以只有拉着物体做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数才会等于摩擦力。【答案】（1）相等；相反；（2）运动；（3）木块与桌面之间存在摩擦力；用小车代替木块；（4）匀速直线运动；＝。31．小华同学用如图的装置探究二力平衡的条件，具体操作如下：（1）如图甲所示，用直径略小于滑轮孔径的铁钉把三个滑轮A、B、C分别钉在木板上，木板竖直挂起待用，用大号缝衣针把细线沿轻质塑料块的中心轴线穿过，并在紧靠塑料块的两侧各打一线结，使塑料块与细线固定在一起，且塑料块不与木板接触。将细线跨过A、B轮，两线端挂上相同质量的钩码，塑料块由静止开始运动。实验表明，作用在同一个物体上且在同一物体的两个力，方向相反，但大小不相等，则这两个力不平衡。（2）按住塑料块，把跨过B轮的细线移到C轮上，在两线端挂上相同质量的钩码，松手后塑料块由静止开始转动，如图乙所示。按住塑料块，把跨过C轮的细线移到B轮上，把塑料块转过90°，发现松手后塑料块由静止开始转动，如图丙所示。由此表明，作用在同一物体上的两个力，如果仅仅大小相等，方向成某一角度或方向相反但不在同一直线上，这两个力不平衡。（3）在探究同一问题时，另一同学将木块放在水平桌面上，设计了如图丁所示的实验，同学们认为小华的实验优于此实验，其主要原因是C。A.塑料块容易扭转B.塑料块是比较容易获取的材料C.减少了摩擦力对实验结果的影响【解析】（1）二力平衡的条件是作用在同一个物体上的两个力，方向相反，大小相等，两侧所挂钩码不相同，则两侧受到的力大小不等，所以塑料块由静止开始运动，实验表明，作用在同一个物体上的两个力，方向相反，但大小不相等，则这两个力不平衡。（2）图乙中，按住塑料块，把跨过B轮的细线移到C轮上，在两线端挂上相同质量的钩码，塑料块受到的两个拉力大小相等，方向成一角度但不在同一直线上，松手后塑料块由静止开始转动；图丙中，按住塑料块，把跨过C轮的细线移到B轮上，把塑料块转过90°，塑料块受到的两个拉力大小相等，方向相反但不在同一直线上，松手后塑料块由静止开始转动；以上分析表明，作用在同物体上的两个力，如果仅仅大小相等，方向成某一角度或方向相反但不在同一直线上，这两个力不平衡；（3）小华的实验塑料块不与木板接触，减少了摩擦力对实验结果的影响，【答案】C。【答案】（1）物体；大小；（2）由静止开始转动；不在同一直线上；（3）C。32．某实验小组在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中：（1）如图甲所示，小虎用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块，这样做的目的是利用二力平衡的原理间接测出木块所受滑动摩擦力的大小；（2）图甲、丙实验数据可得出的结论是：在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。（3）若乙装置中，木块在运动过程中拉力突然变大，滑动摩擦力将不变（选填“不变”、“变大”或“变小”）。（4）实验结束后，小虎仔细思考虑实验中存在的问题，为了减小误差，他设计了另一种方案，如图丁所示，将弹簧测力计的一端固定，另一端与木块相连，木块放在长木板上，弹簧测力计保持水平，拉动木板水平向左运动，此时木块所受摩擦力方向是水平向左（选填“水平向左”或“水平向右”），在此过程中不需要（选填“需要”或“不需要”）匀速直线拉动木板，木块稳定时相对地面处于静止状态，这样做的好处是便于操作。【解析】（1）小睿用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，弹簧测力计显示拉力大小，木块进行匀速直线运动，木块水平方向上受到拉力和滑动摩擦力作用，这两个力是平衡力，根据二力平衡条件得，滑动摩擦力大小等于拉力大小。（2）甲实验弹簧测力计的示数是2.6N，根据二力平衡条件得，滑动摩擦力大小是2.6N；丙实验弹簧测力计的示数是4N，根据二力平衡条件得，滑动摩擦力大小是4N；甲、丙实验压力相同，接触面粗糙程度不相同，得到实验结论：在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。（3）由于压力大小和接触面的粗糙程度不变，即使拉力增大，滑动摩擦力也不变。（4）将弹簧测力计的一端固定，另一端与木块相连，木块放在长木板上，弹簧测力计保持水平，拉动木板水平向左运动，木块相对于地面是静止的，木块水平方向上受到弹簧测力计的拉力和木板对木块的滑动摩擦力作用，这两个力是平衡力，此时木块所受摩擦力方向是水平向左；滑动摩擦力跟压力大小和接触面粗糙程度有关，跟物体运动速度无关，故不需要匀速直线拉动木板，便于操作。【答案】（1）水平；匀速直线；二力平衡；（2）在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；（3）不变；（4）水平向左；不需要；便于操作。33．小平用一个长方体木块、弹簧测力计、两个相同的砝码和海绵等探究压力作用效果与什么因素有关：（1）根据甲、乙两图，可知压力的作用效果与压力大小有关；（2）用甲、丙两图探究压力作用效果与受力面积的关系，应在丙图木块上放一个砝码。由此得出结论：压力一定，受力面积越小，压力的作用效果越明显。（3）小平利用上述器材继续探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关：①用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧测力计的示数如图丁所示，此时拉力大小为2.4N；②取下木块上的砝码，重复①的操作，弹簧测力计的示数为1.8N。由此说明，接触面粗糙程度一定，压力越大，滑动摩擦力越大；③以不同的速度多次水平拉动木块，使它沿水平桌面做匀速直线运动，发现弹簧测力计的示数几乎不变，说明滑动摩擦力的大小与速度大小无关。【解析】（1）比较图中甲、乙两次实验，受力面积一定，乙中压力大，压力的作用效果明显，即压力的作用效果与压力大小有关；（2）用甲、丙两图探究压力作用效果与受力面积的关系时，需要控制压力的大小相同，应在丙图木块上放一个砝码，由图可知，压力一定时，受力面积越小，海绵的凹陷程度越大，压力的作用效果越明显；（3）①图丁中测力计分度值为0.2N，弹簧测力计的示数为2.4N；②取下木块上的砝码，木块对水平面的压力变小，接触面的粗糙程度不变，重复①的操作，弹簧测力计的示数为1.8N，则木块受到的滑动摩擦力变小了，由此可知，接触面粗糙程度一定，压力越大，滑动摩擦力越大；③用弹簧测力计分别以不同的速度匀速拉动木块，使它沿水平木板滑动，发现弹簧测力计示数不变，说明滑动摩擦力的大小与速度无关。【答案】（1）压力；（2）一；小；（3）①2.4；②大；③无关。34．如图所示是用微小压强计探究影响液体内部压强大小因素的实验。（1）图甲所示压强计是通过U形管中水面的高度差来反映被测压强大小的，这里应用了实验研究方法中的转化法（选填“转换法”或“控制变量法”）。使用前应检查装置是否漏气，方法是用手轻轻按压几下橡皮膜，如果U形管中的水面能灵活升降，则说明该装置不漏气（选填“漏气”或“不漏气”）。（2）图乙中，若只将烧杯中的水换成同深度的盐水，其他条件不变，则可以观察到U形管两边液面高度差变大。（选填“变大”或“变小”）（3）实验后，善于画画的大富根据记忆画出在水中的实验情景如图2A、B所示，其中符合液体压强特点的是B。（选填“A”或“B”）【解析】（1）压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的，应用转换法；用手轻轻按压几下橡皮膜，如果U形管中的液体能灵活升降，则说明装置不漏气；（2）在乙图中，若只将烧杯中的水换成盐水，其他条件不变，控制深度不变，把水换成盐水，密度变大，则可以观察到U形管两边液面的高度差变大。（3）A图，金属盒的深度相同，朝向不同，根据液体内部压强特点可知：液体内部朝各个方向压强相等，根据转换法，U形管中液柱的高度差应相同，而图中U形管中液柱的高度差不同，故A图不符合液体压强特点；B图，金属盒的深度不同，根据液体内部压强特点可知：液体的压强随着深度的增加而增大，则金属盒所处深度深的U形管中液柱的高度差大，而B图中U形管中液柱的高度差不相同，故B符合液体压强特点；故选B。【答案】（1）高度差；转化法；不漏气；（2）变大；（3）B。35．在“探究影响浮力大小的因素”的实验中，小华把同一个物体分别浸没在水中和酒精中，物体所在的位置如图所示。（1）在实验中，小华发现当物体浸没在水中不同位置（如图甲和图乙所示）时，弹簧测力计的示数相同，该现象说明浸没在同种液体中的物体受到的浮力大小和浸没的深度无关。（2）图丙中的弹簧测力计的示数应大于（选填“等于”“大于”或“小于”）图乙中弹簧测力计的示数。【解析】（1）物体浸没在水中不同位置（如图甲和图乙所示）时，弹簧测力计的示数相同，根据称重法F浮＝G﹣F示可知浮力大小相同，说明浸没在同种液体中的物体受到的浮力大小和浸没的深度无关；（2）由于酒精的密度比水的密度小，所以物体浸没在酒精中受到的浮力小于浸没在水中受到的浮力，根据F示＝G﹣F浮可知，图丙中的弹簧测力计的示数应大于图乙中弹簧测力计的示数。【答案】（1）深度；（2）大于。36．小李在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，用到如下器材：弹簧测力计，实心圆柱体金属块，相同的大烧杯若干，水，密度未知的某种液体，细线等。（1）小李进行了如图所示的实验，由A图可知该金属块的重力为2.7N，用弹簧测力计挂着金属块缓慢地浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F所示（液体均未溢出），并将其示数记录在表中：实验步骤BCDEF弹簧测力计示数/N2.22.01.71.71.9（2）分析比较实验步骤A、D和E可得出：浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关；（3）分析实验步骤A、B、C、D，得出结论当液体密度一定时，物体排开液体的体积越大，浮力越大。（4）分析实验数据，金属块浸没在水中时受到的浮力是1N，F图中液体的密度为0.8×103kg/m3。（5）小李还想知道石块在水中所受浮力的大小等于什么，于是做了如图2所示“甲、乙、丙、丁”四步操作进行探究：①以上操作的合理顺序是（只填“步骤代号”）丁、甲、丙、乙；②小李通过一次实验，得出的结论F浮＝G排，同学们认为他的做法不合理，理由是一次实验得出结论，偶然性较大，结论不具备普遍性，应改变实验条件，多次实验。③小李利用测量数据，计算出了石块的密度ρ石＝4×103kg/m3。【解析】（1）小李进行了如图所示的实验，由A图可知，弹簧测力计的分度值为0.1N，则其示数为2.7N，该金属块的重力为2.7N；（2）分析比较实验步骤A、D和E，金属块浸没在水中，深度不同，但所受浮力相同，可得出：浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关；（3）分析实验步骤A、B、C、D，随着金属块排开液体的体积增大，弹簧测力计的示数减小，由称重法可知，金属块所受浮力也增大，可以得出结论：液体密度一定，物体排开液体的体积越大，浮力越大；（4）金属块在水中受到的浮力为：F浮＝G﹣F＝2.7N﹣1.7N＝1N；金属块排开的水的体积为：V排=F浮ρ水gF中金属块受到的浮力为：F浮′＝G﹣F'＝2.7N﹣1.9N＝0.8N；F中液体的密度：ρ液=F浮'gV（5）①实验中要先测空桶的重力和石块的重力，然后再把石块没入水中，测出石块受到的拉力，根据称重法求出浮力；最后再测出桶和溢出水的重力得出排开水的重力，因此合理的实验步骤是：丁、甲、丙、乙；②一次实验得出结论，偶然性较大，结论不具备普遍性，应改变实验条件，多次实验；③石块浸没在水中时受到的浮力：F浮石＝G﹣F水′＝8N﹣6N＝2N，因石块完全浸没在水中，所以，根据F浮＝ρgV排可得，石块的体积：V＝V排=F浮石ρ水g由G＝mg可知，石块的质量：m=G石块的密度：ρ=mV=0.8kg2×1【答案】（1）2.7；（2）E；（3）物体排开液体的体积；（4）1；0.8×103；（5）①丁、甲、丙、乙；②一次实验得出结论，偶然性较大，结论不具备普遍性，应改变实验条件，多次实验；③4×103。37．如图是小聪利用刻度均匀的均质杠杆进行探究“杠杆平衡条件”的实验。（1）实验前为方便测量力臂，应将杠杆调节到水平位置平衡，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向右（选填“左”或“右”）端调节。（2）调节平衡后，在杠杆B点处挂6个钩码，如