北京中考物理专项训练作图与实验探究四.docx
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北京中考物理专项训练作图与实验探究四
2021北京中考物理专项训练——作图与实验探究(四)
一.填空题(共4小题)
1.小海同学用硬纸板、激光笔和平面镜探究光反射的规律:
如图甲所示,让一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点,经平面镜的反射,沿另一个方向射出。
改变光束的入射方向,使∠i减小,这时∠r (填“增大”、“减小”或“不变”)。
如图乙所示,把硬纸板沿ON轴向里折进一定角度,在纸板的ONF半面内 (填“能”或“不能”)观察到反射光,这时反射光 (选填“存在”或“消失”)。
2.某同学在探究杠杆平衡条件时,使用的每个钩码的质量相等,杠杆上相邻刻线间的距离相等。
将杠杆调节在水平位置平衡后,如图所示,在杠杆上的A点悬挂了2个钩码。
为使杠杆保持在此位置平衡,可以在B点悬挂 个钩码;也可以在 点用弹簧测力计竖直向上拉杠杆。
(选填“B”“O”“C”)
3.如图所示是“探究A、B物质熔化时温度变化规律”的实验装置,实验数据如下表所示:
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A物质的温度/℃
40
41
42
44
46
47
48
49
51
52
54
B物质的温度/℃
40
42
44
46
48
48
48
48
48
50
53
初始时A、B均为固体,10分钟时二者均为液体。
根据实验数据分析可知:
属于晶体的是 物质(选填“A”或“B”),理由是 。
4.在学习了“伏安法测电阻”的实验后,同学们积极动脑设计了很多测电阻的电路。
某同学设计了一个测量电阻的电路,如图甲所示,R0为保护电路的定值电阻,电源两端电压保持不变,在MN之间接入待测电阻R,可以直接在改装后的电流表表盘上读出电阻阻值,该同学已经在电流表表盘上标出了部分电阻值,如图乙所示。
由电表表盘数据可知:
(1)由表盘数据可知当电流为0.2A时,MN之间的电阻为 Ω。
(2)请你用电流表示数I,电源电压U、定值电阻阻值R0,写出待测电阻R的表达式:
R= 。
(3)电路中电阻R0= Ω。
(4)该电表测量电阻的最小值是 Ω。
二.实验探究题(共7小题)
5.物理学习小组的同学们在进行“测量小灯泡的电阻”实验,实验室有如下器材:
电源(电压恒为6V)、小灯泡(额定电压为2.5V灯丝电阻约为12Ω)、电流表、电压表、开关各一个,滑动变阻器R1“10Ω1A”和R2“50Ω0.5A”各一个,导线若干。
(1)请在图甲虚线框内画出实验电路图。
(2)小组同学应选用滑动变阻器 (填“R1”或“R2”)进行实验。
(3)正确连接电路后,闭合开关,若小灯泡处发生断路,则电流表和电压表示数的情况分别是 (填字母)。
A.电流表有示数,电压表无示数
B.电流表无示数,电压表有示数
C.电流表无示数,电压表无示数
D.电流表有示数,电压表有示数
(4)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片到不同位置,得到小灯泡的U﹣I图像如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。
(5)在没有电压表,只有电流表的情况下,小红增加了一个10Ω的定值电阻R,并利用原有器材也测出了额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻。
步骤如下:
①按照如图丙所示的电路图正确连接实物电路;闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,当电流表示数为 A时,小灯泡正常发光。
②断开开关,保持 不变,将电流表改接在小灯泡所在支路中,再闭合开关,读出电流表示数为I2。
③小灯泡正常发光时的电阻RL= (用已知量和测量量表示)
6.在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)实验前,必须将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调整到 上。
(2)图中的凸透镜相当于眼睛的晶状体,光屏相当于眼睛的 。
(3)实验装置正确安装并调节后,小芳同学在如图甲所示的光屏上看到了烛焰清晰的像,则她看到的像是 (选填“倒立”或“正立”)、 (选填“放大”或“缩小”)的。
(4)如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变,把光屏向右移动一小段距离后,要想在光屏上再次得到清晰的像,可在蜡烛与凸透镜之间放一个焦距合适的 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
(5)某小组实验时对图甲中的装置进行了改进,将蜡烛换成带有“F”形的LED灯、光屏贴上方格纸,如图乙所示,请写出改进后其中的一个优点:
。
7.
(1)一个木块放在斜面上处于静止状态,O点为木块的重心,在图1中, (选填“G1”、“G2”或“G3”)是木块所受重力的示意图。
(2)如图2所示,O点为杠杆OA的支点,拉力F作用在杠杆的A点。
图中线段AB与力F的作用线在一条直线上,且AB⊥OB.线段 表示拉力F的力臂。
(选填“OA”、“OB”或“AB”)
8.小燕用小气球充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体。
如图所示,图中甲表示正常的眼睛,在实验中测得其焦距为10cm。
再将甲分别注水和抽水变成乙、丙的形状,并分别观察它们对光线的折射作用。
(1)通常远视眼的成因是晶状体太 ;实验中模拟远视眼成因的是图 。
(2)若要矫正图乙所模拟的人眼的视力,应佩戴 透镜(选填“凸”或“凹”)。
9.小龙想利用一块电压表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值。
小龙选择了满足实验要求的器材,连接了如图所示的实验电路。
当闭合开关S和S1时,电压表测量电阻Rx两端的电压U1;闭合开关S和S2时,电压表测量电源两端的电压U2。
请你用U1、U2和R0写出Rx的表达式,Rx= 。
10.在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,如图1甲、乙所示装置是小蕾设计的实验方案;如图2甲、乙所示装置是小华设计的实验方案。
(1)小蕾先悬挂好弹簧测力计使其静止,在弹簧测力计的挂钩下拴一细线,细线绕过定滑轮水平拉住木块A,用水平拉力F拉动长木板B,使其在桌面上水平向左运动,木块A相对桌面保持静止,此过程中弹簧测力计示数等于木块A所受的滑动摩擦力大小。
这是由于木块A保持静止状态时,A受到细绳水平向右的拉力和A受到 ,二力平衡。
(2)小蕾利用图1甲、乙进行实验,她探究的问题是:
滑动摩擦力的大小与 是否有关。
(3)小华利用图2甲、乙进行实验,用弹簧测力计水平拉动木块A,使它沿长木板B做匀速直线运动。
此过程中弹簧测力计示数等于木块A所受的滑动摩擦力大小。
你认为小蕾和小华两人谁的实验方案较好?
请说明理由:
。
(写出两条即可)
11.在研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系的实验中,某同学设计的实验装置如图所示。
在实验中将长木板B放置在水平桌面上,用手拉动长木板B使其水平向左运动,拉动物块A的细线保持水平。
(1)在实验中,当木块A相对于地面静止时,弹簧测力计的示数F能表示木块A所受滑动摩擦力f的大小。
请你画出图中木块A水平方向的受力示意图,并分析说明f=F的依据。
(2)选定实验方案后,通过更换表面粗糙程度不同的长木板B(木板B的号码越大代表其表面越粗糙),测得一组摩擦力f的数据,并记录在表格中。
可以得到的实验结论是:
。
木板B
1号
2号
3号
F/N
0.4
0.8
1.4
f/N
0.4
0.8
1.4
三.解答题(共2小题)
12.
(1)如图1所示,温度计的示数是 ℃;
(2)如图2所示,电阻箱两接线柱间的电阻值为 Ω;
(3)通电螺线管中的电流方向如图3所示,由此可以判断出通电螺线管的左端是 极(选填“N”或“S”);
(4)如图4是用弹簧测力计测一球的重力,其示数为 N。
13.请用笔画线代替导线,把带有开关的节能灯正确地接入如图所示的家庭电路中。
2021北京中考物理专项训练——作图与实验探究(四)
参考答案与试题解析
一.填空题(共4小题)
1.【解答】解:
(1)改变光束的入射方向,使∠i减小,可以发现这时∠r跟着减小;使∠i增大,可以发现这时∠r跟着增大,可以发现∠r总是等于∠i;
(2)如图乙,把硬纸板沿ON轴向里折进一定角度,这时,在纸板的ONF半面内看不到反射光线,说明反射光线没有随纸板移动,仍在原来的平面内,反射光仍然存在。
故答案为:
减小;不能;存在。
2.【解答】解:
一个钩码的重是GN,设杠杆一个小格是L,
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得,2G×2L=FB×4L,FB=G,
将杠杆调节在水平位置平衡,如改变弹簧测力计拉力的方向,使之竖直向上,根据杠杆所标的字母应在C点用弹簧测力计竖直向上拉杠杆;
故答案为:
1;C。
3.【解答】解:
分析图表可知,B物质在熔化过程中温度保持不变,所以B是晶体。
故答案为:
B;B物质在熔化过程中4﹣8min温度保持不变。
4.【解答】解:
(1)R与R0串联,由乙图知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,可知,当电流为I1=0.1A时,待测电阻为R1=86Ω,根据串联电阻的规律及欧姆定律,
U=I1(R1+R0)=0.1A×(86Ω+R0)﹣﹣﹣﹣﹣①;
当电流为I2=0.3A时,待测电阻为R2=26Ω,
根据串联电阻的规律及欧姆定律,
U=I2(R2+R0)=0.3A×(26Ω+R0)﹣﹣﹣﹣﹣﹣②;
由①②得:
R0=4Ω;
电源电压:
U=9V,
当电流I3=0.2A时,由串联电阻的规律及欧姆定律,
MN之间的电阻为:
R3
R0
4Ω=41Ω;
(2)根据欧姆定律和串联电阻的规律,待测电阻R的表达式:
R
R0;
(3)电路的电阻越小,电路的电流越大,因电流表选用小量程,故电流最大值为:
I4=0.6A,
根据欧姆定律和串联电阻的规律,该电表测量电阻的最小值是:
R小
R0
4Ω=11Ω。
故答案为:
(1)41;
(2)
R0,(3)4;(4)11。
二.实验探究题(共7小题)
5.【解答】解:
(1)测量电阻的原理R
知,实验中需要用电压表测量小灯泡两端的电压,且与灯泡并联,用电流表测量电路的电流,且与灯泡串联,为了实现多次测量,需要用滑动变阻器改变电路中的电流和电阻两端的电压,电路图如下所示:
(2)灯的额定电压为2.5V,灯丝电阻约为12Ω,根据欧姆定律知,灯正常发光的时的电流约为0.25A,
灯的额定电压为2.5V,当灯泡正常发光时,变阻器分的电压为6V﹣2.5V=3.5V,
根据分压原理可得
,则滑动变阻器的阻值至少为R滑
RL
10Ω=14Ω;
故应选用R2“50Ω0.5A”的滑动变阻器;
(3)若小灯泡断路,电路中没有电流,电流表没有示数,电压表与电源的两端相连,则电压表有示数,故B正确;
(4)由图乙知,当灯泡电压为2.5V时对应的电流为0.25A,
则小灯泡的电阻为:
RL
10Ω;
(5)②小红增加了一只10Ω的定值电阻R,由图丙可知,灯泡和电阻R并联,
当灯泡正常发光时,由并联电路的特点可知,R两端的电压一定为2.5V,则此时电流表的示数为I
0.25A;
所以,闭合开关,调节滑动变阻器滑片,使电流表示数为0.25A时,灯泡正常发光;
③断开开关,保持变阻器滑片P的位置(或变阻器接入电路的阻值不变),将电流表改接在灯泡所在支路中,此时电路的连接关系没有改变,只是电流表由原来测通过R的电流变为测通过灯的电流I2,R与灯两端的电压与变阻器的电压均保持不变,灯仍正常发光,通过灯的电流I2即为灯正常发光时的电流大小;
所以,断开开关,保持滑动变阻器滑片P的位置(或滑动变阻器接入电路的阻值)不变,将电流表改接在灯泡所在支路中,再闭合开关,读出电流表示数I2;
④小灯泡额定电压下电阻的表达式:
RL
。
故答案为:
(1)见上图;
(2)R2;(3)B;(4)10;(5)①0.25;②滑动变阻器的滑片位置;③
。
6.【解答】解:
(1)为了使像成在光屏的中央,实验前,必须将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调整到同一高度上;
(2)人的眼睛前方的晶状体相当于一个凸透镜,经其成的像落在视网膜上人便看到物体,所以视网膜相当于光屏;
(3)根据图甲各个器材的位置和凸透镜成像规律判断,此时应为:
物距大于二倍焦距成倒立缩小实像,像距大于一倍焦距小于二倍焦距;
(4)如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变,把光屏向右移动一小段距离后,要想在光屏上再次得到清晰的像,也就是将光线发散一下,凹透镜对光线有发散作用,近视镜是凹透镜;
(5)LED灯比蜡烛更稳定,还有就是清洁环保无污染;
故答案为:
(1)同一高度;
(2)视网膜;(3)倒立;缩小;(4)近视;(5)清洁环保无污染。
7.【解答】解:
(1)O为木块的重心,从O点开始沿重力的方向(竖直向下)画一条带箭头的线段,即为木块所受重力示意图,故G2是木块所受重力的示意图。
(2)由图可知,OB是从支点到力F作用线的距离,所以线段OB是力F的力臂。
故答案为:
G2;OB。
8.【解答】解:
(1)晶状体和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。
而远视眼的成因是只能看清远处的物体,看不清近处的物体,产生远视眼的原因是:
晶状体太薄,折光能力太弱,或者眼球在前后方向上太短,使得来自近处某点的光还没有会聚一点就到达视网膜了,在视网膜上形成一个模糊的光斑,故丙可以模拟远视眼的成因;
(2)图乙中,晶状体较厚,像会成在视网膜的前方,这是近视眼的成因,需要用具有发散作用的凹透镜来矫正。
故答案为:
(1)薄;丙;
(2)凹。
9.【解答】解:
由图示电路图可知,两电阻串联,闭合开关S和S1时,电压表测量的是电阻Rx两端的电压U1;闭合开关S和S2时,电压表测量的是电源两端的电压,则电源电压U=U2,
根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可得:
定值电阻两端电压:
U0=U﹣U1=U2﹣U1,
电路电流:
I
,
根据I
可得:
电阻Rx
。
故答案为:
。
10.【解答】解:
(1)木块A保持静止状态时,A受到细绳水平向右的拉力和A受到水平向左的摩擦力是一对平衡力,平衡力大小相等,知道弹簧测力计的示数就能知道摩擦力的大小;
(2)由图1甲、乙实验知,接触面的粗糙程度相同,压力大小不相同,她探究的问题是:
滑动摩擦力的大小与压力大小是否有关;
(3)小蕾实验中拉动长木板时木块A保持不动,木块处于平衡状态,滑动摩擦力等于测力计的拉力,实验时不需要匀速拉动长木板,方便实验操作;且测力计是静止的,便于读数,故小蕾的方案好。
故答案为:
(1)水平向左的摩擦力;
(2)压力大小;(3)小蕾实验中拉动长木板时木块A保持不动,木块处于平衡状态,滑动摩擦力等于测力计的拉力,实验时不需要匀速拉动长木板,方便实验操作;且测力计是静止的,便于读数。
11.【解答】解:
(1)木块A相对地面静止,在水平方向上受到向左的摩擦力和向右的绳子的拉力为一对平衡力(作用点在物体的重心),如下所示:
因为木块A相对于地面静止,所以在水平方向上滑动摩擦力f与拉力F拉二力平衡,即f=F;
(2)横向分析表中数据知,压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
故答案为:
(1)受力示意图如上图所示;因为木块A相对于地面静止,所以在水平方向上滑动摩擦力f与拉力F拉二力平衡,即f=F;
(2)压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
三.解答题(共2小题)
12.【解答】解:
(1)温度计上10℃之间有10个小格,所以一个小格代表的温度是1℃,即此温度计的分度值为1℃;此时的温度为14℃。
(2)电阻箱接入电路的电阻为:
R=2×1000Ω+0×100Ω+1×10Ω+4×1Ω=2014Ω
(3)电流从螺线管的左端流入,根据安培定则可知,螺线管的左端为N极。
(4)测力计的量程为0~5N,分度值为0.2N,故读数为3.8N。
故答案为:
(1)14;
(2)2014;(3)N;(4)3.8。
13.【解答】解:
灯泡接法:
火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故。
既能控制灯泡,又能更安全。
如图所示
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