专题六　实验、探究题.docx

1、专题六实验、探究题命题点一光学实验1.(2019北部湾)利用如图装置进行探究光的反射规律实验。(1)让一束光贴着纸板A沿EO方向射向镜面,在纸板B上可看到光线沿OF方向射出,在纸板上用笔描出光线EO和OF的轨迹,则EO与垂直镜面的直线ON的夹角i是入射角(选填“入射角”或“反射角”)。(2)多次改变入射角的大小,测得实验数据如表。序号ir130302454535050分析数据可得:反射角等于(选填“大于”、“小于”或“等于”)入射角;当入射角变大时,光线OF远离(选填“远离”或“靠近”)直线ON。(3)以直线ON为轴线,把纸板B向前或向后折,在纸板B上不能(选填“能”或“不能”)看到反射光线O

2、F,由此说明反射光线、入射光线与法线在同一(选填“同一”或“不同”)平面内。(4)实验中,从教室各个方向都能观察到粗糙纸板表面反射的光线,这种反射属于漫反射(选填“镜面反射”或“漫反射”)。2.(2019黑龙江)在“探究平面镜成像的特点”的实验中,如图所示。(1)实验中选取两个完全相同蜡烛的目的是验证物像的大小关系。(2)用玻璃板代替平面镜的目的是便于确定像的位置。(3)将点燃的蜡烛放置在距玻璃板10 cm处,此时蜡烛的像到平面镜的距离是10 cm。将一张白纸放在玻璃板后,无论如何移动,在白纸上都不能(选填“能”或“不能”)成像,说明平面镜所成的像是虚像。(4)将蜡烛远离玻璃板移动一段距离,蜡

3、烛的像的大小将不变(填“变大”、“变小”或“不变”)。3.(2019重庆)在探究“凸透镜成像规律”的实验中,小峻同学进行了如下实验:甲乙(1)按如图甲所示操作,测出本实验所用凸透镜的焦距为10.0 cm。(2)接着小峻调节蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图乙所示,发现光屏上得到一个倒立、放大(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的清晰实像,生活中的投影仪(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用了这样的成像原理。(3)保持图乙中凸透镜的位置不变,当向右移动蜡烛时,应该向右(选填“左”或“右”)移动光屏,才能再次得到清晰的像。(4)保持凸透镜的位置仍然不变,小峻继续向右移动蜡烛至45 cm刻度线

4、处,移动光屏,发现不能(选填“能”或“不能”)得到蜡烛清晰的像。命题点二热学实验4.(2019辽阳)在探究“冰熔化过程中温度的变化规律”的实验中。甲乙(1)实验时所用的温度计是根据液体的热胀冷缩性质制成的。某时刻温度计的示数如图甲所示,此时冰的温度是-2 。(2)根据实验数据,小勇画出了其温度随时间变化的图像如图乙所示,分析图像后可知:冰熔化过程中,温度不变。不考虑热量损失,第24 min冰吸收的热量等于(选填“大于”、“小于”或“等于”)第1012 min水吸收的热量。(3)若将试管中的水倒掉,装入另一种液体,按图甲所示的装置进行实验。用酒精灯不断给烧杯加热时,最终发现烧杯中的水和试管中的液

5、体都沸腾了,这说明水的沸点高于(选填“高于”、“低于”或“等于”)试管中液体的沸点。5.(2019德州)在探究“水沸腾时温度变化的特点”实验中:(1)安装好实验器材后,为缩短实验时间,小强在烧杯中倒入热水,热水中温度计的示数如图甲所示,此时温度计的示数为68 。(2)当水温接近90 时,每隔1 min记录一次温度,并绘制了图乙所示水温随时间变化的图像,由图像可知:水沸腾时的特点是继续吸热,温度不变。(3)小强观察到:沸腾时水中气泡的情形为图丙中A(选填“A”或“B”)图。(4)小强同学想提高水的沸点,换用了火力更大的酒精灯加热,这种做法不可行(选填“可行”或“不可行”)。命题点三力学实验6.(

6、2019十堰)小天妈妈买到一块绿松石小工艺品,小天想知道绿松石的密度,进行了如下实验步骤:甲乙(1)按图甲调节天平横梁平衡,这一过程中的错误是游码未放在零刻度线上;(2)纠正错误后,小天调节天平平衡并测量出该工艺品的质量,当天平平衡时,右盘砝码和游码如图乙所示,工艺品的质量m为27 g;(3)小天利用量筒测量工艺品的体积如图丙所示,则该工艺品的体积V石为10 cm3;(4)计算出这块绿松石制作的工艺品的密度为2.7 g/cm3;(5)如果小天将实验步骤(2)、(3)互换一下,测出工艺品的密度将偏大(选填“大”或“小”);(6)实验完成后,小天还利用这块绿松石工艺品和一个弹簧测力计测出了家中食用

7、油的密度,实验过程如图丁所示,弹簧测力计示数为F,则食用油的密度(写出字母表达式)油=。(工艺品已经测出的质量和体积分别用m石和V石表示)7.(2019孟津二模)小丽在“探究摩擦力的大小与什么因素有关”的实验时,她找来质量和体积都相等的A、B两个木块(B的表面比A的表面粗糙),放在长木板上进行实验:丁(1)实验中小丽沿水平方向分别用弹簧测力计拉动木块A和B做匀速直线运动,结果如图甲和乙所示。其中要求木块做匀速直线运动的目的是拉力等于摩擦力;比较甲、乙两次实验,可以得出摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。(2)接着,小丽将木块B放在木块A上,以比甲图较快的速度拉动木块A和木块B做匀速直线运动,得

8、到图丙所示的情景。她比较甲、丙两图发现F3F1,于是她认为摩擦力的大小与物体运动速度的大小有关。她的结论是错误的(选填“正确”或“错误”),理由是没有控制压力保持不变。另一组的小刚同学采用图丁所示的装置进行实验,此装置的好处是便于读数。实验时小刚发现拉动木板的快慢不同时,测力计的示数相等,由此得到的结论是:接触面相同,压力相等,滑动摩擦力的大小与运动快慢无关。8.(2019苏州)为探究物体在水中受到的浮力大小与浸入水中的体积和深度的关系,小明和小华把装满水的溢水杯放到台秤上,溢水杯口下方放置一空量筒。用细线系住金属块并挂在弹簧测力计上,测力计示数为G,然后将金属块缓慢浸入水中,且始终不与杯接触

9、,如图。(1)金属块浸没前的过程中,测力计示数逐渐变小,说明浮力大小逐渐变大。据此,小明认为金属块受到的浮力随浸入水中的深度增大而增大;而小华则认为浮力随浸入水中的体积增大而增大。根据以上实验你认为下列说法正确的是D。A.只有小明的观点合理B.只有小华的观点合理C.两人的观点都不合理D.两人的观点都合理(2)接下来他们继续实验,增大金属块浸没在水中的深度,发现测力计的示数始终不变且为F,据此可得出小明的观点不具有普遍性。这个过程中金属块受到的浮力F浮=G-F。(3)为了深入研究,他们测出量筒中水的体积V排,水的密度用水表示,其重力G排=水V排g,通过比较数据发现F浮=G排。换用不同的物体和液体

10、重复上述实验,都能得出F浮=G排,说明决定浮力大小的根本因素是G排。(4)从金属块开始浸入直至浸没一定深度的过程中台秤的示数变化情况是一直不变。9.(2019滨州)小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有,刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的0.5 N重的钩码若干个。(1)如图A所示,实验前,杠杆左端下沉,则应将左端的平衡螺母向右(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡,目的是便于测量力臂,支点选在杠杆的中点是为了消除杠杆自重对平衡的影响。(2)小明同学所在实验小组完成某次操作后,实验现象如图B所示,他们记录的数据为动力F1=1.5 N,动力臂L1=0

11、.1 m,阻力F2=1 N,则阻力臂L2=0.15m。(3)甲同学测出了一组数据后就得出了“动力动力臂=阻力阻力臂”的结论,乙同学认为他的做法不合理,理由是一组实验数据太少,具有偶然性,不能找出普遍规律。(4)丙同学通过对数据分析后得出的结论是:动力支点到动力作用点的距离=阻力支点到阻力作用点的距离。与小组同学交流后,乙同学为了证明丙同学的结论是错误的,他做了如图C的实验,此实验能(选填“能”或“不能”)说明该结论是错误的。图C实验中,已知杠杆上每个小格长度为5 cm,每个钩码重0.5 N,当弹簧测力计在A点斜向上拉(与水平方向成30角)杠杆,使杠杆在水平位置平衡时,动力动力臂等于(选填“等于

12、”或“不等于”)阻力阻力臂。10.在探究“二力平衡条件”的实验中:(1)甲、乙两组同学分别选择器材后,设计组装的实验装置如图甲、乙所示。老师指出乙组同学选择的器材更加合理,其原因是:小车与桌面间的摩擦力较小,可以忽略不计。(2)丙组同学听后,又进行了改进设计如丙图,实验中选择小卡片的目的是不考虑(填“考虑”或“不考虑”)小卡片的重力;探究F1、F2两个力大小关系时,应该观察两边钩码个数。(3)实验中保持F1与F2相等,进行如下操作:旋转(填“挤压”、“翻转”或“旋转”)小卡片,松手后观察小卡片是否平衡。实验中设计这一步骤的目的是探究二力平衡时两个力必须满足的条件之一是两个力必须作用在同一条直线

13、上。(4)小明利用弹簧测力计代替图中的钩码进行了探究,发现两个力的大小还有较小的差距。你认为形成差距的原因是读数误差。11.小明同学做“测量滑轮组机械效率”的实验,如图1所示,用相同的滑轮组提升不同数量的钩码,记录数据如表所示。实验次数钩码的重力G/N钩码提升高度 h/m拉力F/N绳端移动距离 s/m机械效率120.10.90.374%240.11.60.383%360.10.3(1)在实验过程中,应匀速竖直拉动弹簧测力计;(2)第三次实验时,拉力的大小如图2所示,观察弹簧测力计的示数,则表格中编号的数值是2.3,的数值是87%;(3)小明通过分析表格中的数据,得到了提高滑轮组机械效率的方法,

14、汽车作为一种“机械”,提高效率对节能减排有重要意义,请你指出以下三种提高效率的方法中,方法一是与本实验同理的。方法一:鼓励人们“拼车”出行,使汽车尽量装满人员方法二:汽车制造厂用新材料减轻汽车重量方法三:经常给汽车做保养,保持良好的润滑(4)小明发现绳端移动的距离与钩码提升高度有固定的倍数关系,于是他认为钩码数量一定时,无论将钩码提升多高,都不影响该滑轮组的机械效率,小芳则认为:钩码提升的高度不同,有用功就不同,机械效率就变化了,你认为小明的看法是正确的。命题点四电磁学实验12.物理兴趣小组在做“测量小灯泡的电阻”实验时,准备了以下器材:小灯泡(额定电压为2.5 V)、电流表(00.6 A,0

15、3 A)、电压表(03 V,015 V)、开关、两节干电池、滑动变阻器、导线若干,如图甲为该小组连接的实物图。(1)请指出实物图连接的两处错误。电流表的正负接线柱接反了;滑动变阻器同时接了上面两个接线柱。(2)正确连接电路后,闭合开关,当滑动变阻器的滑片置于某位置时,电流表和电压表的示数如图乙、丙所示,电流表示数为0.24 A,则小灯泡电阻为9.6 。(计算结果保留一位小数)(3)改变滑动变阻器滑片的位置,记录下不同时刻的电压值和电流值,并计算出小灯泡在不同电压下的电阻值,数据处理表格如下表所示,其中有一处是不恰当的,这一处是计算小灯泡的平均电阻,原因是小灯泡的电阻受温度的影响,且随温度的升高

16、而增大,不能求电阻的平均值。实验次数电压/V电流/A电阻/平均电阻/11.00.175.97.721.40.187.831.80.228.242.00.238.7(4)该小组又利用这个电路测量小灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5 V,若此时电流表示数为0.25 A,则小灯泡的额定功率为0.625 W。13.“测小灯泡额定电功率”的实验中,提供的器材有:电压恒为4.5 V的电源,额定电压为2.5 V的待测小灯泡,电阻约为10 ,电流表(00.6 A,03 A),电压表(03 V,015 V),开关和导线若干,还有标有“10 2 A”的滑动变阻器E和标有“5 1 A”的滑动变

17、阻器F。(1)若小明设计电路如图甲所示,请选择合适的量程,并用笔画线代替导线将图甲的实验电路图连接完整;(2)本实验选择的滑动变阻器是E(选填“E”或“F”);(3)当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时,观察到电压表示数如图乙所示,根据所选正确量程,其示数为2 V;(4)为了测量小灯泡额定功率,此时应该将滑动变阻器的滑片P向B(选填“A”或“B”)端移动。当电压达到小灯泡额定电压时,小灯泡正常发光,电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为0.5 W;(5)小明综合分析实验数据发现,灯泡越亮时灯丝的电阻越大,说明灯丝的电阻随温度的升高而增大。14.用如图甲、乙所示的装置,分别探究“通电螺线管外

18、部磁场的分布”和“电磁感应现象”。(1)在图甲中,闭合开关后,通电螺线管的右端为N极。(选填“N”或“S”)(2)在图甲实验过程中,将电源正负极对调,发现小磁针的偏转方向发生改变。这样操作是为了探究通电螺线管外部磁场方向和电流方向有关。(3)图乙中,闭合电路中的一部分导体AB静止不动,当磁体左右运动时,灵敏电流计的指针会(选填“会”或“不会”)偏转。这说明闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流。命题点五课外实验15.(2019广元)小苏同学的物理兴趣小组准备探究“弹簧弹性势能的大小与什么因素有关”。他们猜想:弹簧弹性势能可能与弹簧长度变化量、弹簧螺纹圈直径、弹簧的材

19、料等因素有关。他们的实验装置如图所示,把弹簧放在水平面上,其左端固定在墙上,AO等于弹簧原长,水平面O点左侧光滑,右侧粗糙。将物体M从O点压缩弹簧到P点,然后由静止释放,当物体M运动到O点与弹簧分开,最终运动到Q点静止。请补充完成他们的探究过程:(1)弹簧弹性势能的大小是通过物体M被弹出的距离来衡量的。(2)探究弹簧弹性势能与弹簧长度变化量的关系,应该选用相同(选填“相同”或“不同”)弹簧进行实验,并先后改变A、P之间的距离,测出O、Q间的距离,重复实验,测量多组数据并记录。(3)小苏的实验小组经过多次实验得出了结论。在上面的实验中,他们运用到了转换法和控制变量法两种物理思想方法。16.(20

20、19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。甲乙闭合电风扇的开关,调节挡位使其风速最大,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。改变迎角大小,使其分别为5、10、15、20,重复步骤。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

21、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?改变电风扇的挡位来改变风速大小(改变电风扇与飞机模型的距离)。(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1,而以800千米/时做水平匀速直线飞行时的迎角为2(1、2均小于15)。请比较1、2的大小关系:12。答案精解精析1.(1)入射角(2)等于远离(3)不能同一(4)漫反射2.(1)验证物像的大小关系(2)便于确定像的位置(3)10不能虚(4)不变3.(1)10.0(2)放大投影仪(3)右(4)不能4.(1)热胀冷缩-2(2)

22、不变等于(3)高于5.(1)68 (2)继续吸热,温度不变(3)A(4)不可行6.(1)游码未放在零刻度线上(2)27(3)10(4)2.7(5)大(6)m石g-FgV石7.(1)拉力等于摩擦力接触面的粗糙程度(2)错误没有控制压力保持不变(3)便于读数接触面相同,压力相等8.(1)变大D(2)小明G-F(3)水V排g(4)一直不变9.(1)右水平力臂自重(2)0.15(3)一组实验数据太少,具有偶然性,不能找出普遍规律(4)能等于10.(1)小车与桌面间的摩擦力较小,可以忽略不计(2)不考虑两边钩码个数(3)旋转两个力必须作用在同一条直线上(4)读数误差11.(1)匀速竖直(2)2.387%(3)一(4)小明12.(1)电流表的正负接线柱接反了滑动变阻器同时接了上面两个接线柱(2)0.249.6(3)计算小灯泡的平均电阻小灯泡的电阻受温度的影响,且随温度的升高而增大,不能求电阻的平均值(4)2.50.62513.(1)如图所示(2)E(3)2(4)B0.5(5)随温度的升高而增大14.(1)N(2)电流方向(3)会切割磁感线15.(1)物体M被弹出的距离(2)相同A、P(3)控制变量法16.(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)改变电风扇的挡位来改变风速大小(改变电风扇与飞机模型的距离)(3)12