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浙江省2018年初中毕业生学业考试中考物理科学实验探究题汇编参考答案与试题解析DOC免费下载

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2018年全国各地中考物理压轴题汇编(浙江专版)
实验探究题
参考答案与试题解析
 
1.(2018•杭州)下表是小金探究小灯泡L的电流与电压关系时所记录的实验数据。

(1)在如图的坐标系中画出通过小灯泡电流随它两端电压变化的图象。
(2)已知该小灯泡的额定功率为0.75瓦,现有电压为6伏的电源,若要使小灯泡正常工作,请设计电路图,并说明使小灯泡L正常工作时的操作方法:
(现有器材:“20Ω,1A”的滑动变阻器、电压表、开关各一只,导线若干)。

解:(1)由表格中的数据,描点可得:

(2)电压为6伏的电源,若要使小灯泡正常工作,由图可知,U=2.5V时,I=0.3A,P=UI=2.5V×0.3A=0.75W,故串联一个滑动变阻器分压,电路图如下图:

操作方法:由题(1)曲线可知,当小灯泡正常发光时,额定电压为2.5伏,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,观察电压表的示数,当电压表的示数为2.5伏时,小灯泡正常工作。
故答案为:(1)如上图;(2)图如上;操作方法:由题(1)曲线可知,当小灯泡正常发光时,额定电压为2.5伏,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,观察电压表的示数,当电压表的示数为2.5伏时,小灯泡正常工作。
 
2.(2018•嘉兴)在探究小灯泡的电功率与哪些因素有关的实验中,小组同学猜想:小灯泡的电功率可能与电压、电流有关,于是他们设计了如下所示的三个电路图:

(1)你认为图 乙 电路可以研究小灯泡的电功率与电压的关系,理由是 是串联电路,能控制电流相等 。
(2)小组同学经过分析讨论,选择正确的电路进行实验,得出了小灯泡的电功率与电压关系的正确实验结论。支持该结论的实验现象是 电压表示数大的灯泡比示数小的灯泡亮 。
解:(1)研究小灯泡的电功率与电压的关系,要控制电流相等,因串联电路各处的电流相等,故图乙电路可以研究小灯泡的电功率与电压的关系;
(2)灯的亮度由灯的实际功率决定,电压表示数大的灯泡更亮一些,说明其功率比甲灯大。
故答案为:(1)乙;乙是串联电路,能控制电流相等;(2)电压表示数大的灯泡比示数小的灯泡亮 
3.(2018•台州)将普通塑料水管进行改装,能做多个实验。将塑料水管①侧面开口并标上刻度,再将塑卷水管②在侧面不同高度开两个大小合适的口。
为40°。
(2)由光的反射定律可知:入射光线与反射光线在同一平面内,则她将纸板B向后折不能接收到反射光线;
(3)一条光线与平面镜的夹角为30°,那么入射光线与法线间的夹角,即入射角为90°﹣30°=60°;
由光的反射定律知;反射角等于入射角为60°,反射光线与入射光线的夹角为60°+60°=120°。
故答案为:(1)40°;(2)不能;入射光线、反射光线、法线在同一平面内;(3)120°。
 
5.(2018•嘉兴)某课外兴趣小组同学利用弹簧测力计和量筒研究“浮力大小与排开液体多少的关系”,设计
了如下实验步骤和数据记录表格:
①在量筒中加入水,读出量筒内水面位置的刻度。
②把系有细线的铁块挂在弹簧测力计的挂钩上,测出铁块的重力。
③把挂在弹簧测力计下的铁块浸没在盛有水的量筒里,再次读出弹簧测力计的示数。
④读出量筒内水面位置升高后的刻度
⑤计算铁块排开水的体积。求出铁块排开的水受到的重力。
铁块浸没时弹簧测力计的示数/N 铁块在水中受到的浮力/N 水的体积/cm3 水和铁块的总体积/cm3 排开水的体积/cm3 排开的水受到的重力/N
     
实验过程中,小组同学发现设计的表格中缺少一项,该项是 铁块的重力/N 。补充完整后,完成实验。分析数据得出结论:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。
实验后,该组同学进行了反思:
(1)量筒中不能加入太多的水,否则无法直接测出 水和铁块的总体积 ,从而不能得出实验结论。
(2)通过以上实验得出结论不可靠,理由是 ABC 。
A.没有进行多次重复实验
B.没有换用其它液体进行实验
C.没有进行物体部分浸入水中时的实验

解:根据阿基米德原理的公式:F浮=G排和根据称量法F浮=G﹣F测量浮力,需要用弹簧测力计测量空气中物体的重力和水中弹簧测力计的拉力,故表格少“铁块的重力/N”;
(1)向量筒中加入“适量的水”不能太少,否则不能把固体完全浸没,也不能加入太多的水,否则在放入物体后超过量筒的量程不能测量出排开水的体积,从而不能得出实验结论;
(2)为得到普遍性的规律,应换用不同液体进行多次重复实验以及进行物体部分浸入水中时的实验,多测几组数据进行分析,从而得出结论,故ABC正确;
故选ABC。
故答案为:铁块的重力/N;(1)水和铁块的总体积;(2)ABC。
 
6.(2018•温州)飞机在空中飞行时都有一定的迎角(机翼轴线与水平气流的夹角)。飞机飞行时的升力除了与机翼形状有关外,是否还与迎角大小有关?为了研究这一问题,在老师的帮助下,小明利用电风扇、升力测力计、飞机模型按图甲方式进行如下实验。

①闭合电风扇的开关,调节档位使其风速最大,并使飞机模型的迎角为0°,记录测力计的示数。重复5次实验并计算升力平均值。
②改变迎角大小,使其分别为5°、10°、15°、20°,重复步骤①。
③处理相关数据得到“升力与迎角的关系”如图乙。
(1)本实验得出的结论是: 飞机以一定的速度飞行时,迎角从0°到20°,随着迎角的增大,飞机所受升力先增大后减小,15°附近时达到最大 。
(2)小明若要进一步研究“飞机的升力与其飞行速度的关系”。利用现有器材,如何操作可以模拟飞机不同的飞行速度? 改变电风扇的档位来改变风速大小 。
(3)资料显示:本实验结论与实际相符,且飞机迎角一定时,飞行速度越大升力也越大。若某飞机以500千米/时做水平匀速直线飞行时的迎角为θ1,而以800千米/时做水平匀速直线飞行时的迎角为θ2(θ1、θ2均小于15°)。请比较θ1、θ2的大小关系: θ1>θ2 。
解:(1)由图乙可以看出:飞机以一定的速度飞行时,迎角从0°到20°,随着迎角的增大,飞机所受升力先增大后减小,15°附近时达到最大;
(2)小明若要进一步研究“飞机的升力与其飞行速度的关系”需要控制仰角相同,改变飞行速度,实验中通过改变电风扇的档位来改变风速大小;
(3)飞机在水平匀速直线飞行时升力一定,根据“飞机迎角一定时,飞行速度越大升力也越大”知飞行时升力一定,速度越大,仰角越小,所以θ1>θ2。
故答案为:(1)飞机以一定的速度飞行时,迎角从0°到20°,随着迎角的增大,飞机所受升力先增大后减小,15°附近时达到最大;(2)改变电风扇的档位来改变风速大小;(3)θ1>θ2。
 
7.(2018•宁波)据报道,高空坠物伤人事件时有发生。某专业研究小组对物体从高空落到地面的破坏力进行如下实验研究
实伤害”感到好奇。他通过查阅资料知道:雨滴从高空落下的过程中,受到的空气阻力与雨滴速度的平方成正比,达到最大速度后,雨滴匀速落向地面。雨滴下落过程中机械能 减小 (填“增大”、“不变”或”减小”)。对于下落的雨滴不伤人的现象,小科将进一步探究。
解:(1)鸡蛋从高空坠落的破坏力可以通过石膏板形变大小反映出来,这种方法是转换法;
(2)同一鸡蛋从不同高度下落,高度越高,石膏板形变越严重,故可以得出:同一物体从高空落到地面的破坏力与下落高度有关。
(3)雨滴从高空落下的过程中,受到的空气阻力,克服摩擦力做功,机械能转化为内能,机械能减小。
故答案为:(1)石膏板的形变程度;(2)下落高度;(3)减小。
 
8.(2018•湖州)某科学兴趣小组在探究影响导体电阻大小及灯泡亮暗的因素时。做了如甲图所示的实验:将鳄鱼夹从较长的镍铬合金丝的A端逐渐滑向B端时,发现电流表示数逐渐增大,同灯泡逐渐变亮。
(1)通过实验可得出结论:导体的电阻大小与 导体长度 有关;灯泡的亮暗与通过灯泡的电流大小有关。
(2)小明认为决定灯泡亮暗的因素只是电流大小,请你设计一个实验来否定小明的观点(只需在相应的方框内画出电路图)。
实验材料:两个不同规恪的灯泡L1和L2,电泡组、开关S及导线若干。
(3)接下来,小明又做了如下实验:将整条镍合金丝AB接入电路,闭合开关,然后用大功率吹风机先对镍铬合金丝吹一段时间热风,再改用冷风档对镍铬合金吹冷风。在整个过程中观察电流表示数的变化情况,小明所做的这一实验基于的假设是 导体的电阻与温度有关 。

解:(1)将鳄鱼夹从较长的镍铬合金丝的A端逐渐滑向B端时,电阻丝接入电路中的长度变短了,发现电流表示数逐渐增大,同灯泡逐渐变亮,这说明导体的电阻减小了,即电阻大小与导体的长度有关;
(2)实验中,可以将两个不同规恪的灯泡L1和L2组成串联电路,此时通过两灯的电流是相同的,然后通过观察灯泡的亮度来验证小明的观点;如图:

(3)用大功率吹风机先对镍铬合金丝吹一段时间热风,再改用冷风档对镍铬合金吹冷风,此时会改变导体的温度,根据电流表示数变化可以得出电阻大小与温度的关系;故小明所做的这一实验基于的假设是导体的电阻与温度有关。
故答案为:(1)导体长度;(2)如图;(3)导体的电阻与温度有关。
 
9.(2018•温州)为了探究“电流与电阻的关系”,小明用阻值不同的定值电阻、电压为6伏的电源、滑动变阻器(20Ω2.5A)等器材按图甲方式连接电路,进行如下实验。

①将4欧的R1接入电路,当电压表示数为4伏时,记录电流表的示数。
②用R2替换R1,发现无论如何左右移动滑片P,电压表指针在4伏的刻度左右摆动,但无法准确指在4伏的刻度线上。
老师告知小明:滑动变阻器的线圈结构如图乙所示,因此无法连续改变接入电路的有效阻值,当定值电阻与滑动变阻器最大阻值相比过小时,会导致步骤②现象发生。
③用一根阻值为0.5欧的电阻丝制作一个可连续改变阻值的旋钮式变阻器,并按图丙方式接入电路,继续实验。通过调节滑片P和旋钮触片Q使电压表示数为4伏,此时电流表示数如图丁所示。
(1)图丁中电流表的示数为 2 安。
(2)步骤③中滑片P和旋钮触片Q处在如图丙所示的位置时,电压表示数略超过4伏,则小明应如何调节滑片P和旋钮触片Q使电压表示数为4伏? 将滑片P向右移,使电压表示数略小于4V,再将触片Q沿逆时针转动,直到电压表示数为4V 。
(3)小明利用图甲电路继续他的探究实验,仍保持定值电阻两端的电压为4伏,则下列定值电阻可用来替换R1进行实验的有 ABC (可多选)。
A.15欧B.25欧C.35欧D.45欧
解:(1)图丁中电流表选用大量程,分度值为0.1A,电流大小为2安。
(2)由②知,当定值电阻与滑动变阻器最大阻值相比过小时,因滑动变阻器的线圈结构如图乙所示,无法连续改变接入电路的有效阻值,故导致电压表指针在4伏的刻度左右摆动,
图丙中,用一根阻值为0.5欧的电阻丝制作一个可连续改变阻值的旋钮式变阻器与滑动变阻器串联,且此时将其最大电阻连入了电路中,故只能将触片Q沿逆时针转动,减小旋钮式变阻器连入电路中的电阻,
因步骤③中滑片P和旋钮触片Q处在如图丙所示的位置时,电压表示数略超过4伏,为使电压表示数略小于4V,即应减小电路中的电流大小,由欧姆定律,要增大电路的电阻大小,故将滑片P向右移,使电压表示数略小于4V,再将触片Q沿逆时针转动(电路中总电阻变小,总电流变大),根据U=IR,电压表示数变大,直到电压表示数为4V。
(3)根据串联电路电压的规律和分压原理:
=﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,①式左边为一定值,故右边也为一定值,当变阻器取最大值时,对应的定值电阻最大,
即=,即定值电阻的最大电阻为40Ω,故用来替换R1进行实验的有15欧、25欧、35欧的电阻,即选ABC;
故答案为:(1)2;(2)将滑片P向右移,使电压表示数略小于4V,再将触片Q沿逆时针转动,直到电压表示数为4V;(3)ABC。
 
10.(2018•湖州)小华和小丽在观摩一次自行车比赛中,看到运动员在转弯时,身体和自行车都是向弯道内侧倾斜的,如图甲所示。

(1)骑自行车转弯时,身体为什么要向弯道内侧倾斜呢?小华提出了疑问,一旁的小丽说:“要想转弯,必须受力,身体倾斜是为了给自行车一个向内侧转弯的力,”小华觉得小丽“要想转弯,必须受力”的观点很有道理,因为 力是改变物体运动状态的原因 。
(2)我们平时骑自行车转弯时,身体的倾斜没有这么明显,可为什么比赛时选手倾斜得这么明显呢?且靠近内道的选手转弯时比外道选手倾斜得更明显,使骑行的自行车转弯的力的大小,可能与哪些因素有关呢?小华和小提出了两种猜想。
猜想一:可能与骑行的速度有关;
猜想二:可能与圆弧形跑道的半径有关。
(3)接着,小华和小丽一起设计实验,并在实验室里通过实验验证猜想一。
把半径为0.5米的半圆轨道(左端连着横杆)通过横杆在O点与墙壁活动连接(能绕O点在竖直方向自由转动),轨道置于压力传感器上时,传感器示数为1牛,让质量为30克的同一小钢球分别从距离传感器表面不同高度的弧面A、B、C三处自由滚下,如图乙所示,观察、记录每次压力传感器达到的最大示数(注:小钢球到达最低点时的示数最大),记录如下表。
小钢球初始位置 A B C
距压力传感器高度/米 0.5 0.4 0.3
压力传感器达到的最大示数/牛 1.90 1.78 1.66
该实验可以得出的结论是 在其它条件相同时,使自行车转弯所需要的力随速度的增加而增大 。
若要验证猜想二,从控制变量角度考虑,需对上述实验进行哪两项改变?(不考虑小钢球与轨道之间的摩擦)① 改变圆弧形跑道的半径 ;② 让同一小球在不同轨道上距压力传感器的同一高度自由滚下 。
(4)实验后,他俩在与同学们的交流中,有了新的猜想:让骑行的自行车转弯需要的力还可能与人和车的总质量有关。于是,他俩又展开了后续实验探究……
解:(1)力是改变物体运动状态的原因,转弯时,运动方向改变,运动状态发生改变,一定是受到力的作用,所以“要转弯,必须受力”;
(3)要验证猜想:“骑行的自行车转弯的力的大小可能与骑行的速度有关”,实验中需要控制控制小球的质量相同、圆弧形跑道的半径相同,使同一小球从不同的高度滚下来,从而使得小球到达压力传感器的速度不同,根据表格数据知:距压力传感器高度越高,压力传感器示数越大,故可以得出:在其它条件相同时,使自行车转弯所需要的力随速度的增加而增大;

(1)闭合开关前,要将滑动变阻器滑片滑到 A (选填“A”或“B”)端
(2)闭合开关后,发现只有一只电表的指针发生偏转,请结合图甲电路分析产生此现象的原因是 电压表和电流表的位置互换了 。
(3)排除故障后,进行三次实验,测得数据如上表。表中第二次实验的电流可从图乙中读取,根据这三次测得的数据求得此电阻的阻值为 10.3 欧(保留一位小数)
(4)下列实验电路图丙中,也能够得出定值电阻Rx阻值的电路有 ACD 。

解:(1)为了保护电路,闭合开关前滑片在阻值最大处即A端;
(2)由电路图知:电压表串联在电路中,电流表并联在电路中,由于电压表的电阻很大串联在电路中相当于断路,电路中没有电流,电流表示数为零
电压表与电源两端相连,有示数;
(3)图乙中电流表的量程为0﹣0.6A,分度值为0.02A,示数为0.22A,
此时的电阻R2==≈10.4Ω;
三次的平均电阻为:R==≈10.3Ω;
(4)A.两电阻串联,电压表测电源电压示数为U,电流表测量总电流示数为I,总电阻为,Rx的阻值为Rx=﹣R0,故A可以测出Rx的阻值,故不A正确;
B、两电阻并联,电压表测电源电压示数为U,电流表测量R的电流示数为I,
已知R的电阻,根据U=IR算出R两端的电压也就是电源电压,无法知电流,不能测出电阻,故B错误;
C、两电阻并联,上面的电流表测量干路的总电流示数I,下面的电流表测量电阻R的电流示数为I1,
已知R的电阻和电流,根据欧姆定律求出R的电压U=I1R,Rx的电流Ix=I﹣I1,则Rx==,故C正确;
D、两电阻串联,分别利用电流表测出滑片位于最大阻值处和0Ω时电路中的电流分别为I1和I2,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式即可求出Rx的阻值,故D正确。
故选ACD。
故答案为:(1)A;(2)电压表和电流表的位置互换了;(3)10.3;(4)ACD。
 
12.(2018•湖州)某科学兴趣小组对“测定空气中氧气含量”的实验进行了改进:将数显设备、气体压强传感器和空气中氧气含量测量装置按如图所示连接。装置气密性良好,调节右边敞口容器和集气瓶里的水而相平,此时集气瓶内气体的体积为V1.关闭活塞,点燃燃烧匙内的红磷,立即塞紧瓶塞,待火焰熄灭后,过一段时间打开活塞,观察到集气瓶中的水位上升,待集气瓶内的水面不再上升时,集气瓶内的体体积为V2.然后向右边容器内加人一定量的水至两边水面再次相平,此时集气瓶内的气体体积为V3,在点燃红磷至打开活塞这一过程中,观察到数显设备显示集气瓶内的气体压强先上升后下降,再趋于稳定。
请回答:
(1)数显设备显示,开始一段时间集气瓶内气体压强上升,这是因为温度升高导致的气压变化量 大于 (选填”大于”、“等于”或“小于”)氧气量减少导致的气压变化量。
(2)基于数显设备显示的气压变化,“过一段时间打开活塞”中的“一段时间”指的是火焰熄灭后到 集气瓶内的温度恢复到室温后(或数显设备的示数已不变,或集气瓶内的气压保持稳定) 所经历的时间。
(3)在整个实验过程中,集气瓶中减少的氧气体积为 V1﹣V3 (选填“V1﹣V2“、“V1﹣V3”或“V2﹣V3“)。

解:(1)实验开始时,红磷燃烧放热,由于温度升高导致的气压变化量大于氧气量减少导致的气压变化量,所以开始一段时间集气瓶内气体压强上升;
(2)在实验结束后,不要急于打开活塞,防止发生危害事故,原则上必须等到集气瓶内的温度恢复到室温后(或数显设备的示数已不变,或集气瓶内的气压保持稳定)才能打开活塞;
(3)在整个实验过程中,参加反应的氧气即为集气瓶内减少的氧气,则减少的氧气体积为:V1﹣V3;
故答案为:(1)大于;(2)集气瓶内的温度恢复到室温后(或数显设备的示数已不变,或集气瓶内的气压保持稳定);(3)V1﹣V3。
 
13.(2018•金华)相关资料表明,大部分重大交通事故是因为汽车超载超速造成的。兴趣小组决定对超载超速问题进行一次模拟探究,经讨论后认为,可以用小球作为理想模型,代替汽车作为研究对象,如图,将小球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下,推动同一小木块向前移动一段距离s后停下,完成甲、乙、丙三次实验,其中h1=h3>h2,mA=mB<mC
(1)把小球放在同一高度由静止开始沿斜面滚下是为了控制 速度 相同。
(2)实验中超载超速带来的危害程度用 小木块移动的距离 表示;
(3)研究超载带来的危害时,选择甲、乙、丙三次实验中的 甲、丙 进行比较;
速20%两者相比,潜在危害较大的是 超速20% 。

解:(1)把小球放在同一高度由静止开始沿斜面滚下是为了控制小球到达斜面底端时的速度大小相等;
(2)超载是指汽车的速度一定时,质量越大动能越大,将木块推动得越远,说明动能越大,故实验中超载超速带来的危害程度用木块被推动的距离来表示;
(3)超载是指汽车的速度一定时,质量越大动能越大,将木块推动得越远,说明动能越大,故需要需要高度相同,质量不同的小球,图中甲丙符合要求;
(4)表格中对应的实验数据可知速度对物体的动能影响更大,当超速20%发生交通事故时,由此造成的危害更严重。
故答案为:(1)速度;(2)小木块移动的距离;(3)甲、丙;(3)超速20%。
 
14.(2018•台州)某同学用铅笔芯(主要成分是碳)自制简易爱迪生灯泡。他将直径0.5毫米的铅笔芯两端接上导线,放入盛有少量澄清石灰水的广口瓶中(如图甲),连接12伏电源和电流表,闭合开关,铅笔芯发出黄光并渐渐变亮,稍后渐渐变暗。断开电路,发现澄清石灰水变浑浊,铅笔芯明显变细。继续通电,铅笔芯烧断掉落。
(1)某时刻,电流表的示数如图乙所示,为 1.5 安
(2)请在答题纸图丙中画出该实验的电路图。
(3)瓶中的石灰水可起到 瓶中的石灰水可以检验实验中产生的二氧化碳气体,也能防止炽热的铅笔芯掉落使瓶底破裂 作用。
(4)实验中,铅笔芯亮度渐渐变暗的原因是 铅笔芯在燃烧过程中变细,横截面积变小,电阻变大,由于电源电压不变,根据P=可得,铅笔芯的实际功率变小,所以变暗 。

解:(1)电流表的量程为0﹣3A,分度值为0.1A,示数为1.5A;
(2)电路中需要用电流的大小反映出电阻的大小,故需要电流表,电路如下图所示:

(3)铅笔芯在燃烧过程中可以产生二氧化碳和大量的热,瓶中的石灰水可以检验实验中产生的二氧化碳气体,也能防止炽热的铅笔芯掉落使瓶底破裂;
(4)铅笔芯在燃烧过程中变细,横截面积变小,电阻变大,由于电源电压不变,根据P=可得,铅笔芯的实际功率变小,所以变暗。
故答案为:(1)1.5;(2)见上图;(3)瓶中的石灰水可以检验实验中产生的二氧化碳气体,也能防止炽热的铅笔芯掉落使瓶底破裂;(4)铅笔芯在燃烧过程中变细,横截面积变小,电阻变大,由于电源电压不变,根据P=可得,铅笔芯的实际功率变小,所以变暗。
 
15.(2018•金华)小科想知道标有“3.8V”字样的小灯泡正常工作时的电功率,于是连接了如图所示的实验电路。电源电压6伏恒定不变,滑动变阻器规格为“50Ω1A”。
(1)请你用笔画线代替导线,将电路连接完整。
(2)正确连接电路,闭合开关,发现小灯泡不亮,小科观察到两电表的示数情况是 电流表无示数,电压表有示数 ,由此判断故障是小灯泡断路;
(3合开关前灯丝的阻值小于5欧姆,小科的理由是 小灯泡灯丝电阻随着温度降低而减小,实验中很暗时灯丝电阻RL===5Ω,没用通电时,温度更低,所以电阻会更小。 。

解:(1)将开关与小灯泡右接线柱相连,如图所示:

(2)由题意可知,正确连接电路,闭合开关,发现小灯泡不亮,判断故障是小灯泡断路,则电流表无示数,电压表有示数;
(3)由图表可知,小灯泡的额定电压U=3.8V,额定电流I=0.30A,
小灯泡的额定功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W;
(4)闭合开关前灯丝的阻值小于5欧姆,小科的理由是小灯泡灯丝电阻随着温度降低而减小,实验中很暗时灯丝电阻RL===5Ω,没用通电时,温度更低,所以电阻会更小。
故答案为:(1)如上图;(2)电流表无示数,电压表有示数;(3)1.14;(4)小灯泡灯丝电阻随着温度降低而减小,实验中很暗时灯丝电阻RL===5Ω,没用通电时,温度更低,所以电阻会更小。
 
16.(2018•宁波)实验室购买了一卷标有长度为100m的铜芯漆包线,小科想通过实验测定其实际长度。他首先测得导线横截面积S为1mm2,查阅资料得知现温度下这种导线每米的电阻值为0.017Ω。
(1)利用图甲所示的实物图测出铜导线的电阻。
①实验中,小科在闭合开关前应将滑片P置于最 右 端。(填“左”或“右”)。
②小科通过移动滑片P,测得多组数据,绘制成U﹣I图象如图乙,据此可以判定这卷导线的实际长度 小于 100m。(填“大于”、“等于”或“小于”)
(2)小思认为用电子秤测出这卷导线的质量m,利用铜的密度ρ也可以算出实际长度。请你写出这卷导线实际长度L的计算式:L=  (用字母表示)。

解:(1)①为了保护电路闭合开关前滑片在阻值最大处即左右端;

17.(2018•温州)如图甲是小明设计的“空气浮力演示器”:将一空心金属球与配重通过细线悬挂在定滑轮上,调节配重质量使二者保持静止,用气泵往玻璃容器内缓慢压入空气,可根据现象证明空气浮力的存在。已知金属球重5牛,体积为5×10﹣3米3.(滑轮和细线的重力、配重的体积及各种摩擦均忽略不计)
(1)用气泵向甲装置玻璃容器内压入空气,观察到什么现象可以说明金属球受到空气浮力的作用? 金属球上升(或配重下降) 。
(2)制作该演示器中的空心金属球,用了体积为5×10﹣5米3的金属材料求该金属材料的密度。
(3)小明想通过最小刻度为0.1牛的弹簧测力计反映空气浮力大小的变化,他设想将该演示器改进成如图乙所示装置。压入空气前,容器内原有的空气密度为1.2千克/米3,现通过气泵向玻璃容器内压入空气,使容器内空气密度增大到3.0千克/米3,能否使演示器中的弹簧测力计示数变化值大于0.1牛,请通过计算说明。

解:(1)由题知,演示器容器内定滑轮下所挂金属球和配重平衡,即G球=G配,
向甲玻璃容器内压入空气后,若金属球受到空气浮力的作用,则金属球对左侧绳子拉力F=G球﹣F浮,所以F<G配,金属球会上升(或配重下降);
(2)金属球重5N,所用金属材料的体积5×10﹣5m3,
则金属材料的密度:ρ====10×103kg/m3;
(3)由阿基米德原理可得,压入空气前金属球受到的浮力:
F浮1=ρ气1gV球=1.2kg/m3×10N/kg×5×10﹣3m3=0.06N,
金属球对定滑轮左侧拉力F=G球﹣F浮1,
滑轮和细线的重力不计,定滑轮两边绳子拉力向下且相等,弹簧测力计的拉力向上,
所以,由力的平衡条件可得,测力计的示数(测力计的拉力):
F1=2(G球﹣F浮1)=2×(5N﹣0.06N)=9.88N,
同理可得,压入空气后金属球受到的浮力:
F浮2=ρ气2gV球=3.0kg/m3×10N/kg×5×10﹣3m3=0.15N,
此时弹簧测力计的示数:
F2=2(G球﹣F浮2)=2×(5N﹣0.15N)=9.7N,
所以弹簧测力计示数变化值:
△F=F1﹣F2=9.88N﹣9.7N=0.18N>0.1N。
故答案为:(1)金属球上升(或配重下降);
(2)该金属材料的密度为10×103kg/m3;
(3)能使演示器中的弹簧测力计示数变化值大于0.1牛。
 
18.(2018•衢州)材料一:两千多年前,亚里士多德认为空气含有“重量”,真空是不存在的
材料二:至少从1614年开始,伽利略却认为空气是有重量的,他的同事兼学生托里拆利在1643年做了如图实验:把一端封闭的长玻璃管装满水银倒置在一个敞口的水银槽里,水银从玻璃管顶部下降了一段距离后,液面不再下降,高度总保持距槽中水银面30英寸(76厘米)左右。1646年拍斯卡重复了认这一实验

(1)一些反对者认为,由于管内水银产生了蒸汽,使水银减少,水银液面下降,为了反驳这一观点,帕斯卡同时拿出酒和水,询问反对者:用酒和水做托里拆利实验,酒柱与水柱哪个液面下降得更多?反对者们认为酒的液面下降得更多,原因是 酒精容易蒸发 。但是实验现象却是水柱液面下降得更多。
(2)另一些反对者认为,由于管内遗留了少量空气,才使水银液面下降。帕斯卡利用1米左右长、不同直径的玻璃管进行托里拆利实验,如果观察到的实验现象是 不同直径的玻璃管内水银柱的高度相同 ,就可以反驳反对者们的观点。
(3)下列关于科学本质及科学发现过程的描述,正确的有 CD 
A.公元1646年前,所有人都赞同亚里士多德提出“真空不存在”的观点
B.科学实验中要努力得到和前人一样的实验结论
C.科学发现是一个不断完善、不断修正的过程
D.实验是科学研究的重要方法

解:(1)反对者们认为酒的液面下降得更多,原因是酒精比水更容易蒸发;
(2)大气压能够支持76cm的水银柱,用1m长的玻璃管做实验,结果不同直径的玻璃管内水银柱的高度相同,就可以反驳反对者们的观点;
(3)A、由题意知:从1614年开始,伽利略认为空气是有重量,他的同事兼学生托里拆利在1643年做了著名的托里拆利实验,故公元1646年前,所有人都赞同亚里士多德提出“真空不存在”的观点是错误的,故A错误;
B、科学实验中要努力得到和前人不一样的实验结论,故B错误;
C、科学发现是一个不断完善、不断修正的过程,故C正确;
D.物理是一门以实验为基础的学科,实验是科学研究的重要方法,故D正确。
故选CD。
故答案为:(1)酒精容易蒸发;(2)不同直径的玻璃管内水银柱的高度相同;(3)CD。
 
19.(2018•温州)如图甲为某型号豆浆机示意图,将黄豆和清水放入杯体,经过如图乙“三次加热、二次打浆”的工序,可制作可口的豆浆。

(1)若豆浆机“加热”时功率为1000瓦,“打浆”时功率为200瓦。则按图乙工序完成一次豆浆制作,需消耗多少电能?
(2)为了防止豆浆过少导致“干烧”和豆浆过多导致“溢浆”,小明设计了如图丙所示的电路,La、Lb是两个完全相同的电磁铁,Ra和Rb分别是安装在“防溢浆”水位和“防干烧”水位下方的压敏电阻,其阻值随压力的增大而减小。只有当豆浆液面处在“防干烧”和“防溢浆”水位之间时,电热丝才能工作。(假设电磁铁对衔铁的吸引力不会随距离的改变而改变,不考虑衔铁的弹力和重力)
①当液面高度为h0时,闭合电路中的开关S,电磁铁La吸住衔铁,此时压敏电阻的阻值分别为Raˊ和Rbˊ,请比较两者的大小关系: Raˊ<Rbˊ 。

W=W1+W2=9×105J+1.2×104J=9.12×105J。
(2)①当液面高度为h0时,闭合电路中的开关S,电阻Raˊ、Rbˊ分别与电磁铁La、Lb串联后再并联,
电磁铁La吸住衔铁,说明电阻Raˊ所在支路的电流较大,根据R=可知,电阻Raˊ所在支路的电阻较小,
因为La、Lb是两个完全相同的电磁铁,即线圈电阻相同,所以,此时压敏电阻的阻值的大小关系:Raˊ<Rbˊ。
②当杯体内液面高度h<h1时,豆浆机处于“防干烧”状态,即电热丝所在电路不工作,
此时压敏电阻的阻值Raˊ<Rbˊ,电阻Raˊ所在支路的电流较大,电磁铁La吸住弹性衔铁,动触点与静触点接触;
当杯体内液面高度h1≤h≤h2时,豆浆机正常工作,即电热丝或电动机所在电路工作,
此时压敏电阻的阻值Raˊ>Rbˊ,电阻Rbˊ所在支路的电流较大,电磁铁Lb吸住弹性衔铁,动触点与静触点分离;
当杯体内液面高度h>h2时,豆浆机处于“防溢浆”状态,即电热丝或电动机所在电路不工作,
此时压敏电阻的阻值Raˊ<Rbˊ,电阻Raˊ所在支路的电流较大,电磁铁La吸住弹性衔铁,动触点与静触点接触;
综上所述,压敏电阻Rb的阻值随液面高度h变化的大致曲线如图所示:

 
20.(2018•台州)在3D打印笔中装入塑料条,接通电源,等待一段时间后即可挤出热融的塑料,塑料在空气中迅速冷却变成特定的形态(如图甲)。其内部电路如图乙,R1、R2是相同的PTC发热电阻。单个PTC的电阻与温度的关系如图丙。
(1)打印笔工作时,PTC电阻发热,塑料受热会逐渐变软变稀。可见,塑料 不是 (选填“是”或“不是”)晶体。
(2)打印笔工作有快、慢两档。快档打印时,图中开关S1应处于 闭合 状态,若此时温度为250℃,打印笔的电功率是多少?
(3)打印笔正常工作时的温度能自动稳定在250℃左右,结合图丙信息,说明理由。 当温度超过250℃时,电阻增大,功率减小,产热减慢,温度下降;
当温度低于250℃时,电阻减小,功率增大,产热加快,温度上升。 

解:(1)打印笔工作时,PTC电阻发热,塑料受热会逐渐变软变稀,直至完全变成液态。在此过程中,它的温度不断升高,没有一定的熔点,所以塑料不是晶体;
(2)由电路图可知,当开S1断开时,电路只有R1工作,电阻较大,根据P=可知,此时电路消耗的功率较小,为慢档;
当开S1闭合时,两电阻并联,总电阻最小,根据P=可知,此时总功率较大,为快挡;
由图丙可知,温度为250℃时,一个电阻为1210Ω,
则一个发热体的功率P===80W,
因为R1、R2是相同的PTC发热电阻,打印笔工作有快、慢两档。
所以打印笔的电功率P总=2P=2×40W=80W;
(3)由图可知,当温度超过250℃时,电阻增大,功率减小,产热减慢,温度下降;
当温度低于250℃时,电阻减小,功率增大,产热加快,温度上升。
故答案为:(1)不是;(2)闭合;打印笔的电功率是80W;
(3)当温度超过250℃时,电阻增大,功率减小,产热减慢,温度下降;
当温度低于250℃时,电阻减小,功率增大,产热加快,温度上升。

 




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