江苏省12市2023年中考物理真题按题型难易度知识点分类汇编-09实验题提升题知识点分类

这是一份江苏省12市2023年中考物理真题按题型难易度知识点分类汇编-09实验题提升题知识点分类，共44页。
\l _Tc86 二．密度的计算与公式的应用（共1小题） PAGEREF _Tc86 \h 3
\l _Tc5458 三．固体的密度测量实验（共1小题） PAGEREF _Tc5458 \h 4
\l _Tc24913 四．液体的密度测量实验（共1小题） PAGEREF _Tc24913 \h 4
\l _Tc12714 五．物体的浮沉条件及其应用（共1小题） PAGEREF _Tc12714 \h 5
\l _Tc25617 六．探究平面镜成像的特点（共1小题） PAGEREF _Tc25617 \h 6
\l _Tc24892 七．探究凸透镜成像的规律（共2小题） PAGEREF _Tc24892 \h 6
\l _Tc28808 八．电磁继电器的组成、原理和应用（共1小题） PAGEREF _Tc28808 \h 7
\l _Tc8808 九．探究电流与电压、电阻的关系（共1小题） PAGEREF _Tc8808 \h 9
\l _Tc20722 一十．实验 伏安法测电阻（共4小题） PAGEREF _Tc20722 \h 10
\l _Tc3718 一十一．实验 测量小灯泡的电功率（共2小题） PAGEREF _Tc3718 \h 13
\l _Tc31009 一．探究水沸腾时温度变化的特点（共2小题） PAGEREF _Tc31009 \h 16
\l _Tc4730 二．密度的计算与公式的应用（共1小题） PAGEREF _Tc4730 \h 19
\l _Tc12638 三．固体的密度测量实验（共1小题） PAGEREF _Tc12638 \h 21
\l _Tc28821 四．液体的密度测量实验（共1小题） PAGEREF _Tc28821 \h 22
\l _Tc2364 五．物体的浮沉条件及其应用（共1小题） PAGEREF _Tc2364 \h 23
\l _Tc32406 六．探究平面镜成像的特点（共1小题） PAGEREF _Tc32406 \h 24
\l _Tc23047 七．探究凸透镜成像的规律（共2小题） PAGEREF _Tc23047 \h 25
\l _Tc26849 八．电磁继电器的组成、原理和应用（共1小题） PAGEREF _Tc26849 \h 27
\l _Tc7615 九．探究电流与电压、电阻的关系（共1小题） PAGEREF _Tc7615 \h 31
\l _Tc19476 一十．实验 伏安法测电阻（共4小题） PAGEREF _Tc19476 \h 32
\l _Tc18100 一十一．实验 测量小灯泡的电功率（共2小题） PAGEREF _Tc18100 \h 41
一．探究水沸腾时温度变化的特点（共2小题）
1．（2023•南通）小明在厨房炖汤，向沸腾的汤中加入盐，汤瞬间沸腾得更剧烈了。在跟同学讨论后，大家对水加盐后的变化，提出了丰富的猜想：
猜想1：盐水的沸点比水低；
猜想2：盐水的比热容比水小。
为验证猜想，小明用两只同型号的电水壶，分别装入质量和初温都相同的盐水和水，同时加热，用温度传感器测出它们的温度并记录在下表中。
小明描点作出水的温度t水随时间T变化的图像，如图所示。小红、小亮用其他型号电水壶进行上述实验，实验现象与小明相似。
（1）根据表中数据，请在图中描点作出盐水温度t盐水随时间T变化的图像。由图像可知，盐水和水加热过程中温度变化的共同特点是 。
（2）实验中，盐水的沸点是 ℃。小明认为盐水沸点低于100℃，所以猜想1是正确的；小红认为盐水的沸点比水高，所以猜想1是错误的。
你赞同谁的观点？ 。
（3）进一步分析数据和图像可知，猜想2是 （选填“正确”或“错误”）的，判断的依据： 。
（4）小亮分析表中数据认为“水加盐后能更快沸腾”，你觉得他的说法是否可靠？请说明理由 。
2．（2023•宿迁）小明用图甲所示装置“探究水的沸腾特点”。
（1）组装实验装置时，要保证用酒精灯的外焰加热，应先调整 （选填“烧杯”或“温度计”）的位置；
（2）实验中，水温升到90℃开始，每隔1min读一次温度并记入表格，第3min时温度计示数如图乙，读数是 ℃；
（3）由实验数据可知，水在沸腾时的温度特点是 ；
（4）观察到气泡如图丙所示，这是水沸腾 （选填“前”或“时”）的现象。实验结束后撤去酒精灯，水还能继续沸腾一小会，这说明水沸腾时不需要吸热，这种判断是否正确： 。
二．密度的计算与公式的应用（共1小题）
3．（2023•常州）“商鞅方升”是上海博物馆的镇馆之宝，其容积是秦朝统一实施的体积标准一方升。方升有多大呢？小组同学对其复制品展开容积测量，步骤如下：
①用天平测得空“商鞅方升”的质量。
②将“商鞅方升”内装入沙子直至沙子上表面与“商鞅方升”上表面齐平，测得“商鞅方升”与沙子的总质量。
③用小勺将沙子取出一部分装入量筒，测得“商鞅方升”与剩余沙子的总质量。
④测得量筒内沙子的体积。
问：（1）秦朝统一实施的体积标准——方升，相当于现代的多少升？
（2）实验后，小明评价刚才的测量过程，认为步骤较多。他设想：水的密度已知（ρ水＝1×103kg/m3），上述步骤中用水代替沙子，只要完成步骤 （选填上述步骤序号的一个或多个），就能测出“商鞅方升”的容积。小组同学讨论后认为，小明的设想实际操作性不佳，表现在： 。
三．固体的密度测量实验（共1小题）
4．（2023•泰州）小明使用天平和量筒测量石块的密度。
（1）将天平放在水平台面上，如图甲所示，是小明刚调节完天平平衡的情形。请你指出他调节过程中遗漏的操作步骤： 。补上遗漏步骤后，为使天平重新平衡，应将平衡螺母向 调节。
（2）用调好的天平称石块的质量，测量结果如图乙所示，则石块的质量为 g。接着他在量筒中倒入30mL的水，再将石块浸没在水中，水面位置如图丙所示，则石块的密度为 g/cm3。
（3）以下操作会导致石块密度的测量值偏大的有： （多选，填字母序号）。
A.读取量筒示数时视线俯视液面
B.先测石块的体积后测石块的质量
C.石块放入量筒时有部分水溅起附在筒壁上
四．液体的密度测量实验（共1小题）
5．（2023•宿迁）小明利用托盘天平和图甲所示的注射器测量鸡蛋清的密度。
（1）将天平放在 台面上，把 移至标尺的零刻度线处，发现指针静止时的位置如图乙所示，应将平衡螺母向 端调节，直至天平横梁平衡；
（2）接下来进行了如下操作：
A.用天平测出注射器的质量为10g；
B.用注射器吸取部分蛋清，从注射器上读出体积为16mL；
C.用天平测出蛋清和注射器的总质量为m，如图丙所示，m＝ g。
（3）根据以上数据可知，蛋清的密度ρ＝ g/cm3。实验后，小明发现注射器的尖端还有一点小“空隙”，“空隙”里也充满了蛋清，这会导致测得的密度比真实值偏 。
五．物体的浮沉条件及其应用（共1小题）
6．（2023•苏州）综合实践活动课上，小明用一根长约20cm的圆柱状饮料吸管、一段细铁丝、石蜡和水等制作了一个简易密度计。
制作时，小明先将吸管两端剪平，铁丝密绕成小团后塞入吸管一端，再用石蜡将该端口堵住密封；接着，将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态（图甲），用笔在吸管上标记此时水面位置O；取出吸管，量出O点至封口端的距离H，通过分析与计算，在吸管上分别确定密度值0.8g/cm3、0.9g/cm3、1.0g/cm3、1.1g/cm3的位置并标上密度值。
使用时，将密度计静置于待测液体中，读出吸管壁上液面处的数值即为液体密度。
（1）O位置处的刻度值为 g/cm3；
（2）吸管漂浮在其他液体中时（图乙），液面下方的深度h＝ （用ρ水、ρ液、H表示）；
（3）管壁上标注的4个刻度值，相邻两刻度值之间的距离 （相等/不相等）；
（4）小明突发奇想，将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出，缠绕到底部外侧，其它没有变化（图丙），他用这样“改装”后的密度计测同一液体密度，测量结果 （偏大/偏小/无变化）；
（5）若增加塞入吸管中铁丝的质量，则制作的密度计精确程度将 。
六．探究平面镜成像的特点（共1小题）
7．（2023•南通）如图所示，小明做“探究平面镜成像的特点”实验，他将棋子A放在玻璃板前，在玻璃板后移动棋子B，直至与A的像重合。
（1）选择与A完全相同的棋子B，是为了比较像和物的 关系。在方格纸上进行实验，是为了便于比较 ；
（2）改变自己的位置，观察棋子A的像。当他远离玻璃板时，像的大小将 。当他向右移动时，像的位置相对于玻璃板将 （选填“向左”、“向右”或“不变”）；
（3）移走棋子B，将一张白纸竖直放在该位置，直接观察白纸，白纸上 （选填“能”或“不能”）看到棋子A的像，说明平面镜成的是 像。
七．探究凸透镜成像的规律（共2小题）
8．（2023•宿迁）在实验操作大赛上，小明与小华分别展示了下面两个实验：
（1）图甲是小明展示的“探究平面镜成像特点”的实验，他在透明玻璃板中既能够看到蜡烛A的像，同时又能看见玻璃板后的蜡烛B，这是因为在玻璃与空气分界面处分别发生了 、 （选填“光的直线传播”、“光的反射”或“光的折射”）；
（2）图乙是小华展示的“探究凸透镜成像规律”的实验，凸透镜的焦距为10cm，当各元件位于图中的位置时，光屏上承接到清晰的像，这个像是倒立、 的实像。将蜡烛移至5cm刻度线处，其他元件的位置不变，若使清晰的像呈现在光屏上需在蜡烛与透镜间放置一个 眼镜。
9．（2023•苏州）在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
（1）如图甲，把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上，并将蜡烛烛焰和光屏的中心调到凸透镜的主光轴上，目的是使像成在 。
（2）按要求进行观察和测量，并将部分观测情况记录在下列表中：
①凸透镜焦距f＝ cm。
②当物距u＝20cm时，像距v＝ cm。
③当物距u＝10cm时，像的性质是 。
（3）如图乙是航天员王亚平太空授课制作水球时呈现的情景，假设她稍向后远离水球，则她在球中所成的像将 （变大/变小/不变）。
八．电磁继电器的组成、原理和应用（共1小题）
10．（2023•常州）2022年卡塔尔世界杯足球赛，球场草坪所用的自动灌溉工程得到了中国技术团队的支持。球场草坪种植的黑麦草，适合在湿度为50%的土壤中生长。
（一）灌溉技术
（1）传统灌溉采用如图（a）所示的喷洒技术，这会导致草叶灼伤，原因是：水喷洒在草叶上，如图（b）所示，透过水珠可见叶面正立、放大的 （虚/实）像，水珠作为 透镜，对阳光有 作用。
（2）技术团队选择如图（c）所示的地下渗透灌溉新技术，该技术既可避免草叶灼伤，又可节水，节水的原因是： 。
（二）电阻测量
自动灌溉系统需要湿敏电阻Rx，小明把Rx放入湿度为50%的土壤内，设计如图（d）所示的电路，测量Rx的阻值。
（3）图中有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并以笔画线重新连接该导线。
（4）闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到 （A/B）端。
（5）闭合开关S，移动滑片P，测得多组数据如表格所示。实验②的数据如图（e）所示，电压表示数为 V，电流表示数为 A，根据实验①②③的数据可得：湿度为50%的土壤内Rx的阻值为 Ω。
（三）装置设计
（6）湿敏电阻Rx的阻值随所在土壤湿度变化的图像如图（f）所示。已知：蓄电池电压恒为6V；电磁继电器线圈电流大于0.2A时衔铁被吸下，小于0.2A时衔铁被弹回，线圈电阻不计；电动机的额定电压为220V。请以笔画线代替导线完成图（g）所示的电路连接，要求：闭合开关S，当土壤湿度低于50%时，电动机转动送水；当土壤湿度高于50%时，电动机不转停止送水。
（7）定值电阻R0的阻值为 Ω。
（8）生物学家正在培育新品黑麦草，能在湿度低于50%的土壤中生长，一旦成功，电路中的电阻R0应换用阻值更 的定值电阻。
九．探究电流与电压、电阻的关系（共1小题）
11．（2023•无锡）用图甲所示的电路探究通过导体的电流与电压、电阻的关系。器材有：干电池3节（每节电压略小于1.5V），滑动变阻器3个（铭牌上分别标有“5Ωㅤ3A”“20Ωㅤ2A”“50Ωㅤ1.5A”字样），电流表、电压表、开关各一个，阻值为5Ω、10Ω、20Ω的电阻各一个，导线若干。
（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至 （选填“A”或“B”）端。
（2）闭合开关后，电流表和电压表示数为0，移动滑片P，两表指针不偏转。将与电压表“﹣”接线柱相连的导线从D端拆下，试触C点，电压表指针不偏转，试触B点，电压表指针偏转，若电路中只有一处故障，则可能是 。
（3）排除故障后，重新开始实验，探究电流与电压的关系。闭合开关，电压表示数为0.7V，电流表示数为0.07A。移动滑片P，逐步增大R两端电压，记录电压表的示数U和对应的电流表的示数I。以电流I为纵坐标、电压U为横坐标，采用描点的方式，画出I﹣U图像，如图乙所示。依据图像，得到的结论是 ，实验中选用的滑动变阻器的铭牌上标有 字样，电源电压为 V。
（4）在探究电流与电阻的关系时，为了能使用上一次的某一组实验数据，断开开关，将R换成5Ω，闭合开关，移动滑片P，电流表示数如图丙所示为 A；断开开关，换接未使用过的一个电阻，正确操作后，电流表示数应为 A。
一十．实验 伏安法测电阻（共4小题）
12．（2023•南通）为测定标有“3.8V”字样小灯泡正常发光时的电阻，小明设计了如图甲所示电路，电源电压6V保持不变。
（1）闭合开关前，小明观察到电流表指针如图乙所示，应该对电流表 。他发现电路中有一根导线连接错误，请在该导线上画上“×”，用笔画线代替导线，画出正确的连线。
（2）正确连接电路后闭合开关，移动滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表示数为零，则电路故障可能是 。
（3）排除故障后，继续实验。移动滑片P，使电压表示数分别为2.0V、3.8V、4.5V，记录下对应的电流表示数分别为0.22A、0.30A、0.32A，小灯泡正常发光时的电阻为 Ω（结果保留一位小数）。
（4）小红认为有更精确的测量方案，她初步设计了图丙所示的电路，请从滑动变阻器（0～20Ω）、电阻箱（最低倍率是×1，元件符号）、电压表（0～3V）中选择两个器材，并将它们的电路元件符号填入图丙合适的虚线框中，帮助小红完成电路设计。
13．（2023•镇江）小明发现家中有一段足够长且粗细均匀的电阻丝，他想用来制作电加热器。不考虑电阻丝阻值随温度的变化。
（1）小明截取5cm长电阻丝，用图1电路来测量其阻值R0。
①用笔画线代替导线，请在图中将实验电路连接完整。
②闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最 端。
③小明根据实验数据得到的U﹣I图线如图2所示，则R0＝ Ω。
（2）小明选择以下器材制作电加热器：熔断器（允许通过的最大电流为12A）；R1、R2是从上述电阻丝中截取的两段，R1长22cm；开关若干；导线若干。
①电阻丝R1＝ Ω。
②图3是小明制作的电加热器，其低温挡功率为880W，则R2长度为 cm。
③小明将图3改装成图4所示的电加热器。他调试时发现该电加热器不能正常工作，你认为原因是 。
④解决③中问题后，小明利用选择的器材又对图4电加热器进行改装，使其具有“四挡”调温功能，请帮他在图5虚线框内画出改装电路图。
14．（2023•连云港）某同学利用如图所示的电路测量一待测电阻Rx的阻值，图中电源电压恒为6V，滑动变阻器的最大阻值为50Ω。
（1）正确连接电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至 端（选填“A”或“B”）。
（2）实验过程中向左移动滑片P，电压表的示数 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
（3）实验中测量多组电压和电流值的目的是 。
（4）若Rx为10Ω，在保证电路安全的情况下，滑动变阻器连入电路的阻值范围是 。
15．（2023•苏州）小明选取了两根长度相等材料不同的合金丝a和b，连接成图甲电路。M为合金丝b的左端点，N为合金丝a的右端点，Q为在合金丝上可移动的触点。闭合开关，将滑动变阻器滑片移至适当位置后，移动Q，发现电流表指针保持图乙所示位置不动，电压表读数U随QN之间的距离x的变化如图丙所示。
（1）电流表示数为 A。
（2）合金丝a的长度为 cm，其阻值为 Ω。合金丝b两端电压为 V。
（3）小明再利用合金丝a和其他器材测量一个未知电阻Rx的阻值，电路如图丁所示。
①请在图戊中用笔画线代替导线帮他完成电路连接。
②电路连接好后，闭合开关S、S1，发现电压表无示数，检查发现是由于滑动变阻器出现 （断路/短路）。
③排除故障后，先闭合开关S和S1，移动滑动变阻器滑片至适当位置，读出电压表示数U1；再断开S1，闭合S2，读出此时电压表示数U2，则待测电阻阻值为 （合金丝a的电阻用Ra表示）。
④若在步骤③中，小明在测量U2时，将S2闭合前，忘记断开S1，仍用原方法算出的待测电阻阻值 （大于/等于/小于）真实值。
一十一．实验 测量小灯泡的电功率（共2小题）
16．（2023•镇江）在测量小灯泡额定功率的实验中，小兵连接的电路如图1所示。图2中图线a是V与A示数间的关系图线，图线b是一只定值电阻R0的U﹣I图线。电源电压U恒为3V，小灯泡L的额定电压为2.5V。则：
（1）L的额定功率为 W。
（2）图线a对应的过程中，R的调节范围为 Ω。
（3）若将R替换成R0，则L工作时的阻值为 Ω。
（4）若将R替换成与L相同的小灯泡，则根据图线可求得电路消耗的总功率约为 W。
17．（2023•徐州）如图甲所示，小明在做“比较两个灯泡的亮暗”的实验时，将A、B两个阻值不等的白炽灯泡，分别串联和并联在电路中。
（1）将两个灯泡串联在电路中，目的是控制电路中的 不变，比较灯泡的亮暗与 的关系。
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于 端。
（3）串联时，灯泡B两端的电压如图乙所示，为 V。
（4）将两个灯泡并联在电路中时，小明在表格中记录的电流值有错误，请你帮他指出来： 。
江苏省12市2023年中考物理真题按题型难易度知识点分类汇编-09实验题提升题知识点分类
参考答案与试题解析
一．探究水沸腾时温度变化的特点（共2小题）
1．（2023•南通）小明在厨房炖汤，向沸腾的汤中加入盐，汤瞬间沸腾得更剧烈了。在跟同学讨论后，大家对水加盐后的变化，提出了丰富的猜想：
猜想1：盐水的沸点比水低；
猜想2：盐水的比热容比水小。
为验证猜想，小明用两只同型号的电水壶，分别装入质量和初温都相同的盐水和水，同时加热，用温度传感器测出它们的温度并记录在下表中。
小明描点作出水的温度t水随时间T变化的图像，如图所示。小红、小亮用其他型号电水壶进行上述实验，实验现象与小明相似。
（1）根据表中数据，请在图中描点作出盐水温度t盐水随时间T变化的图像。由图像可知，盐水和水加热过程中温度变化的共同特点是 当温度较低时，随着加热的进行，吸收热量，温度不断升高；当沸腾时，吸收热量，温度保持不变 。
（2）实验中，盐水的沸点是 99.8 ℃。小明认为盐水沸点低于100℃，所以猜想1是正确的；小红认为盐水的沸点比水高，所以猜想1是错误的。
你赞同谁的观点？ 小红 。
（3）进一步分析数据和图像可知，猜想2是 正确 （选填“正确”或“错误”）的，判断的依据： 水和盐水的质量和初温相同，当加热相同的时间时，水和盐水吸收的热量相同，比较盐水和水的温度，水升高的温度比盐水小，由c＝可知，盐水的比热容小于水的比热容 。
（4）小亮分析表中数据认为“水加盐后能更快沸腾”，你觉得他的说法是否可靠？请说明理由 不可靠，为了使实验结论具有普遍性应进行多次实验，通过一次实验得出结论，实验结论不可靠 。
【答案】（1）见解答图；当温度较低时，随着加热的进行，吸收热量，温度不断升高；当沸腾时，吸收热量，温度保持不变；（2）99.8；小红；（3）正确；水和盐水的质量和初温相同，当加热相同的时间时，水和盐水吸收的热量相同，比较盐水和水的温度，水升高的温度比盐水小，由c＝可知，盐水的比热容小于水的比热容；（4）不可靠，为了使实验结论具有普遍性应进行多次实验，通过一次实验得出结论，实验结论不可靠。
【解答】解：（1）描点作出盐水的温度t盐水随时间T变化的图像，如下图所示：
由图像可知，盐水和水加热过程中温度变化的共同特点：当温度较低时，随着加热的进行，吸收热量，温度不断升高；当沸腾时，吸收热量，温度保持不变；
（2）根据表中数据可知盐水的沸点是99.8℃；同样得出水的沸点是99.3℃，盐水的沸点比水高，所以猜想1是错误的，赞同小红的观点；
（3）观察图像可知水和盐水的质量和初温相同，当加热相同的时间时，水和盐水吸收的热量相同，比较盐水和水的温度，水升高的温度比盐水小，由c＝可知，盐水的比热容小于水的比热容，所以，猜想2是正确的。
（4）不可靠，为了使实验结论具有普遍性应进行多次实验，通过一次实验得出结论，实验结论不可靠。
故答案为：（1）见解答图；当温度较低时，随着加热的进行，吸收热量，温度不断升高；当沸腾时，吸收热量，温度保持不变；（2）99.8；小红；（3）正确；水和盐水的质量和初温相同，当加热相同的时间时，水和盐水吸收的热量相同，比较盐水和水的温度，水升高的温度比盐水小，由c＝可知，盐水的比热容小于水的比热容；（4）不可靠，为了使实验结论具有普遍性应进行多次实验，通过一次实验得出结论，实验结论不可靠。
2．（2023•宿迁）小明用图甲所示装置“探究水的沸腾特点”。
（1）组装实验装置时，要保证用酒精灯的外焰加热，应先调整 烧杯 （选填“烧杯”或“温度计”）的位置；
（2）实验中，水温升到90℃开始，每隔1min读一次温度并记入表格，第3min时温度计示数如图乙，读数是 96 ℃；
（3）由实验数据可知，水在沸腾时的温度特点是 持续吸热，温度不变 ；
（4）观察到气泡如图丙所示，这是水沸腾 时 （选填“前”或“时”）的现象。实验结束后撤去酒精灯，水还能继续沸腾一小会，这说明水沸腾时不需要吸热，这种判断是否正确： 不正确，因为撤去酒精灯，由于石棉网的温度高于水的沸点，继续吸热，所以水不会立即停止沸腾，不能说明水沸腾时不需要吸热 。
【答案】（1）烧杯；（2）96；（3）持续吸热，温度不变；（4）时；不正确，因为撤去酒精灯，由于石棉网的温度高于水的沸点，继续吸热，所以水不会立即停止沸腾，不能说明水沸腾时不需要吸热。
【解答】解：（1）因为实验中要用酒精灯的外焰加热，且温度计的玻璃泡不能接触到容器的底部，所以需要先调整烧杯。
（2）由图乙可知，温度计的分度值为1℃，刻线往上示数越大，说明是零上，所以读数为96℃。
（3）根据实验数据分析可知，水在沸腾过程中需要持续吸热，温度保持不变。
（4）图丙中气泡往上越来越大，说明水蒸气含量越来越多，所以说明是沸腾时的气泡图像。
不正确，因为撤去酒精灯，由于石棉网的温度高于水的沸点，继续吸热，所以水不会立即停止沸腾，不能说明水沸腾时不需要吸热。
故答案为：（1）烧杯；（2）96；（3）持续吸热，温度不变；（4）时；不正确，因为撤去酒精灯，由于石棉网的温度高于水的沸点，继续吸热，所以水不会立即停止沸腾，不能说明水沸腾时不需要吸热。
二．密度的计算与公式的应用（共1小题）
3．（2023•常州）“商鞅方升”是上海博物馆的镇馆之宝，其容积是秦朝统一实施的体积标准一方升。方升有多大呢？小组同学对其复制品展开容积测量，步骤如下：
①用天平测得空“商鞅方升”的质量。
②将“商鞅方升”内装入沙子直至沙子上表面与“商鞅方升”上表面齐平，测得“商鞅方升”与沙子的总质量。
③用小勺将沙子取出一部分装入量筒，测得“商鞅方升”与剩余沙子的总质量。
④测得量筒内沙子的体积。
问：（1）秦朝统一实施的体积标准——方升，相当于现代的多少升？
（2）实验后，小明评价刚才的测量过程，认为步骤较多。他设想：水的密度已知（ρ水＝1×103kg/m3），上述步骤中用水代替沙子，只要完成步骤 ①② （选填上述步骤序号的一个或多个），就能测出“商鞅方升”的容积。小组同学讨论后认为，小明的设想实际操作性不佳，表现在： 在测量“商鞅方升”中水和“商鞅方升”的总质量时，容易把水洒出 。
【答案】（1）秦朝统一实施的体积标准——方升，相当于现代的0.202升；
（2）①②；在测量“商鞅方升”中水和“商鞅方升”的总质量时，容易把水洒出。
【解答】解（1）由图②可知：“商鞅方升”和沙子的总质量m2＝1023.2g，由③可知：“商鞅方升”和剩余沙子的总质量m3＝1007.2g，
所以量筒中沙子的质量m＝m2﹣m3＝1023.2g﹣1007.2g＝16g，
由图④可知量筒中沙子的体积V＝10mL＝10cm3，
沙子的密度ρ＝＝＝1.6g/cm3；
由图①可知：“商鞅方升”的质量m1＝700g，所以“商鞅方升”装满沙子时沙子的质量m′＝m2﹣m1＝1023.2g﹣700g＝323.2g，
“商鞅方升”装满沙子时沙子的体积V′＝＝＝202cm3，即“商鞅方升”的容积V″＝V′＝202cm3＝0.202L，
所以秦朝统一实施的体积标准——方升，相当于现代的0.202升；
（2）由图①可知“商鞅方升”的质量，在图②中装满水，测量水和“商鞅方升”的总质量，根据水的质量等于水和“商鞅方升”的总质量减去“商鞅方升”的质量可求出水的质量，根据V＝可求出“商鞅方升”中水的体积，从而可求出“商鞅方升”的容积，故只需完成①②两步即可；
当“商鞅方升”装满水后，在测量“商鞅方升”和水的总质量时，需要让天平在水平位置平衡，此时容易把“商鞅方升”中的水洒出，实际操作不佳。
答：（1）秦朝统一实施的体积标准——方升，相当于现代的0.202升；
（2）①②；在测量“商鞅方升”中水和“商鞅方升”的总质量时，容易把水洒出。
三．固体的密度测量实验（共1小题）
4．（2023•泰州）小明使用天平和量筒测量石块的密度。
（1）将天平放在水平台面上，如图甲所示，是小明刚调节完天平平衡的情形。请你指出他调节过程中遗漏的操作步骤： 将游码移至零刻度线处 。补上遗漏步骤后，为使天平重新平衡，应将平衡螺母向 右 调节。
（2）用调好的天平称石块的质量，测量结果如图乙所示，则石块的质量为 28.4 g。接着他在量筒中倒入30mL的水，再将石块浸没在水中，水面位置如图丙所示，则石块的密度为 2.84 g/cm3。
（3）以下操作会导致石块密度的测量值偏大的有： BC （多选，填字母序号）。
A.读取量筒示数时视线俯视液面
B.先测石块的体积后测石块的质量
C.石块放入量筒时有部分水溅起附在筒壁上
【答案】（1）将游码移至零刻度线处；右；（2）28.4；2.84；（3）BC。
【解答】解：（1）图甲是调节完成后指针静止时的位置和游码的位置，遗漏的操作步骤是：将游码调零；
甲图中没有将游码移至零刻度线处，横梁就平衡了，如果将游码调零，则指针会偏向分度盘左侧，此时要使横梁平衡，则应将平衡螺母向右调节；
（2）由图乙知，石块的质量m＝20g+5g+3.4g＝28.4g；
由图丙知，量筒中水的体积为30mL，石块浸没在量筒的水中后总体积为40mL，所以石块的体积V＝40mL﹣30mL＝10mL＝10cm3；
石块的密度ρ＝＝＝2.84g/cm3；
（3）A、量筒读数时，若视线俯视，读数比实际偏大，则计算出的体积会偏大，根据ρ＝可知，m不变，V偏大，则所测得小石块的密度将偏小；
B、先测石块的体积，取出石块再测质量时，由于石块上粘有水，所以测得石块的质量变大，体积不变，根据ρ＝可知，导致最终测得石块的密度会偏大；
C、有部分水被小石块溅起附在量筒水面上方的内壁，则小明所测小石块和水的总体积偏小，计算出的石块体积偏小，使得密度测量值偏大。
故选：BC。
故答案为：（1）将游码移至零刻度线处；右；（2）28.4；2.84；（3）BC。
四．液体的密度测量实验（共1小题）
5．（2023•宿迁）小明利用托盘天平和图甲所示的注射器测量鸡蛋清的密度。
（1）将天平放在 水平 台面上，把 游码 移至标尺的零刻度线处，发现指针静止时的位置如图乙所示，应将平衡螺母向 右 端调节，直至天平横梁平衡；
（2）接下来进行了如下操作：
A.用天平测出注射器的质量为10g；
B.用注射器吸取部分蛋清，从注射器上读出体积为16mL；
C.用天平测出蛋清和注射器的总质量为m，如图丙所示，m＝ 26.8 g。
（3）根据以上数据可知，蛋清的密度ρ＝ 1.05 g/cm3。实验后，小明发现注射器的尖端还有一点小“空隙”，“空隙”里也充满了蛋清，这会导致测得的密度比真实值偏 大 。
【答案】（1）水平；游码；右；（2）26.8；（3）1.05；大。
【解答】解：（1）将托盘天平放在水平桌面上，把游码移到零刻度线处，根据天平调平衡时遵循的原则：左偏右调，右偏左调，发现指针指在分度盘的左侧，要使横梁平衡，应将平衡螺母向右调；
（2）由图乙所示可知，食用油和瓶的总质量：m＝20g+5g+1.8g＝26.8g，
（3）蛋清的质量：m′＝m﹣m注射器＝26.8g﹣10g＝16.8g，
蛋清的体积：V＝16mL＝16cm3，
蛋清的密度：
ρ＝＝＝1.05g/cm3；
由于针筒的刻度线前的尖端还是有一点小“空隙”，使得针筒内测量的蛋清体积偏小，由ρ＝可知，质量不变，体积偏小，密度会偏大。
故答案为：（1）水平；游码；右；（2）26.8；（3）1.05；大。
五．物体的浮沉条件及其应用（共1小题）
6．（2023•苏州）综合实践活动课上，小明用一根长约20cm的圆柱状饮料吸管、一段细铁丝、石蜡和水等制作了一个简易密度计。
制作时，小明先将吸管两端剪平，铁丝密绕成小团后塞入吸管一端，再用石蜡将该端口堵住密封；接着，将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态（图甲），用笔在吸管上标记此时水面位置O；取出吸管，量出O点至封口端的距离H，通过分析与计算，在吸管上分别确定密度值0.8g/cm3、0.9g/cm3、1.0g/cm3、1.1g/cm3的位置并标上密度值。
使用时，将密度计静置于待测液体中，读出吸管壁上液面处的数值即为液体密度。
（1）O位置处的刻度值为 1.0 g/cm3；
（2）吸管漂浮在其他液体中时（图乙），液面下方的深度h＝ （用ρ水、ρ液、H表示）；
（3）管壁上标注的4个刻度值，相邻两刻度值之间的距离 不相等 （相等/不相等）；
（4）小明突发奇想，将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出，缠绕到底部外侧，其它没有变化（图丙），他用这样“改装”后的密度计测同一液体密度，测量结果 偏大 （偏大/偏小/无变化）；
（5）若增加塞入吸管中铁丝的质量，则制作的密度计精确程度将 提高 。
【答案】（1）1.0；（2）；（3）不相等；（4）偏大；（5）提高。
【解答】解：（1）如图甲所示，小明将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态，用笔在吸管上标记此时水面位置O，O位置处的刻度值为水的密度值1.0g/cm3；
（2）因为密度计是漂浮在液体中，所受浮力等于本身的重力，则F浮水＝F浮液＝G，即ρ水gSH＝ρ液gSh＝G，可得：h＝；
（3）因为h＝，ρ水和H已知，h和ρ液是反比例函数，所以刻度分布不均匀，相邻两刻度值之间的距离不相等，且密度计的刻度由上至下数值逐渐增大，密度变大时h液变化越小；
（4）将制作好的密度计内铁丝从吸管上端倒出，缠绕到底部外侧，其它没有变化，再用这支密度计去测量同一液体的密度，此时排开液体的体积不变，
因为吸管排开液体的体积等于排开液体的总体积减去铁丝的体积，
所以，吸管排开液体的体积减小，会上浮一些，测得的密度值偏大，即测出的液体密度值大于实际值；
（5）若增加塞入吸管中铁丝的质量，密度计放入某液体中时，密度计竖直浸入液体的深度变大，O位置会上升，密度计上两条刻度线之间的距离也会变大，测量结果更准确。
故答案为：（1）1.0；（2）；（3）不相等；（4）偏大；（5）提高。
六．探究平面镜成像的特点（共1小题）
7．（2023•南通）如图所示，小明做“探究平面镜成像的特点”实验，他将棋子A放在玻璃板前，在玻璃板后移动棋子B，直至与A的像重合。
（1）选择与A完全相同的棋子B，是为了比较像和物的 大小 关系。在方格纸上进行实验，是为了便于比较 像和物体到达平面镜的距离 ；
（2）改变自己的位置，观察棋子A的像。当他远离玻璃板时，像的大小将 不变 。当他向右移动时，像的位置相对于玻璃板将 不变 （选填“向左”、“向右”或“不变”）；
（3）移走棋子B，将一张白纸竖直放在该位置，直接观察白纸，白纸上 不能 （选填“能”或“不能”）看到棋子A的像，说明平面镜成的是 虚 像。
【答案】（1）大小；像和物体到达平面镜的距离；（2）不变；不变；（3）不能；虚。
【解答】解：（1）实验中的两棋子要求大小相同，这是为了探究物像的大小关系；实验中选择方格纸，这样更便于比较像和物体到达平面镜的距离；
（2）平面镜成的像与物大小相同，和物到镜的距离无关，人们感觉到的近大远小是一种视觉效果，不影响真实的大小。所以远离玻璃板，它的像大小不变，当他向右移动时，人靠近玻璃板，棋子不动，像不动，所以像的位置不变。
（3）此实验中的白纸相当于光屏，光屏只能承接实像，不能承接虚像，因为平面镜成的像是虚像，所以棋子的像不会出现在白纸上。
故答案为：（1）大小；像和物体到达平面镜的距离；（2）不变；不变；（3）不能；虚。
七．探究凸透镜成像的规律（共2小题）
8．（2023•宿迁）在实验操作大赛上，小明与小华分别展示了下面两个实验：
（1）图甲是小明展示的“探究平面镜成像特点”的实验，他在透明玻璃板中既能够看到蜡烛A的像，同时又能看见玻璃板后的蜡烛B，这是因为在玻璃与空气分界面处分别发生了 光的反射 、 光的折射 （选填“光的直线传播”、“光的反射”或“光的折射”）；
（2）图乙是小华展示的“探究凸透镜成像规律”的实验，凸透镜的焦距为10cm，当各元件位于图中的位置时，光屏上承接到清晰的像，这个像是倒立、 缩小 的实像。将蜡烛移至5cm刻度线处，其他元件的位置不变，若使清晰的像呈现在光屏上需在蜡烛与透镜间放置一个 近视 眼镜。
【答案】（1）光的反射；光的折射；（2）缩小；近视。
【解答】解：（1）根据平面镜成像原理可知，看到蜡烛A的像，是因为发生光的反射形成的虚像。
透过玻璃板，能看到玻璃板后的蜡烛B，光经过不同的介质，发生光的折射。
（2）由图乙可知，凸透镜的焦距是10cm，此时的物距大于2倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像。
将蜡烛移至5cm刻度线处，此时物距变大，根据凸透镜成像规律可知，所成的像靠近凸透镜，而保持光屏位置不变，说明所加的镜片对光线具有发散的作用，所以放置的是近视眼镜。
故答案为：（1）光的反射；光的折射；（2）缩小；近视。
9．（2023•苏州）在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
（1）如图甲，把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上，并将蜡烛烛焰和光屏的中心调到凸透镜的主光轴上，目的是使像成在 光屏中央 。
（2）按要求进行观察和测量，并将部分观测情况记录在下列表中：
①凸透镜焦距f＝ 15 cm。
②当物距u＝20cm时，像距v＝ 60 cm。
③当物距u＝10cm时，像的性质是 正立、放大、虚像 。
（3）如图乙是航天员王亚平太空授课制作水球时呈现的情景，假设她稍向后远离水球，则她在球中所成的像将 变小 （变大/变小/不变）。
【答案】（1）光屏中央；（2）①15；②60；③正立、放大、虚像；（3）变小。
【解答】解：（1）为了使像成在光屏中央，应将蜡烛烛焰和光屏的中心调到凸透镜的主光轴上；
（2）①由表中数据可知，u＝v＝30cm，根据u＝v＝2f，成倒立等大的实像，即2f＝30cm，故凸透镜焦距f＝15cm；
②当物距u＝20cm，由表中数据可知，此时物距等于第1次成像时像距，根据在光的折射中，光路是可逆的，故像距应该等于第1次成像时物距，即v＝60cm；
③当物距u＝10cm，此时u＜f，根据u＜f时，成正立、放大的虚像，故像的性质是正立、放大、虚像；
（3）水球相当于凸透镜，假设她稍向后远离水球，此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，可知，她在球中所成的像将变小。
故答案为：（1）光屏中央；（2）①15；②60；③正立、放大、虚像；（3）变小。
八．电磁继电器的组成、原理和应用（共1小题）
10．（2023•常州）2022年卡塔尔世界杯足球赛，球场草坪所用的自动灌溉工程得到了中国技术团队的支持。球场草坪种植的黑麦草，适合在湿度为50%的土壤中生长。
（一）灌溉技术
（1）传统灌溉采用如图（a）所示的喷洒技术，这会导致草叶灼伤，原因是：水喷洒在草叶上，如图（b）所示，透过水珠可见叶面正立、放大的 虚 （虚/实）像，水珠作为 凸 透镜，对阳光有 会聚 作用。
（2）技术团队选择如图（c）所示的地下渗透灌溉新技术，该技术既可避免草叶灼伤，又可节水，节水的原因是： 减少水的蒸发 。
（二）电阻测量
自动灌溉系统需要湿敏电阻Rx，小明把Rx放入湿度为50%的土壤内，设计如图（d）所示的电路，测量Rx的阻值。
（3）图中有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并以笔画线重新连接该导线。
（4）闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到 B （A/B）端。
（5）闭合开关S，移动滑片P，测得多组数据如表格所示。实验②的数据如图（e）所示，电压表示数为 1.8 V，电流表示数为 0.2 A，根据实验①②③的数据可得：湿度为50%的土壤内Rx的阻值为 10 Ω。
（三）装置设计
（6）湿敏电阻Rx的阻值随所在土壤湿度变化的图像如图（f）所示。已知：蓄电池电压恒为6V；电磁继电器线圈电流大于0.2A时衔铁被吸下，小于0.2A时衔铁被弹回，线圈电阻不计；电动机的额定电压为220V。请以笔画线代替导线完成图（g）所示的电路连接，要求：闭合开关S，当土壤湿度低于50%时，电动机转动送水；当土壤湿度高于50%时，电动机不转停止送水。
（7）定值电阻R0的阻值为 20 Ω。
（8）生物学家正在培育新品黑麦草，能在湿度低于50%的土壤中生长，一旦成功，电路中的电阻R0应换用阻值更 小 的定值电阻。
【答案】（1）虚；凸；会聚；（2）减少水的蒸发；（3）见上图；（4）B；（5）1.8；0.2；10；（6）见上图；（7）20；（8）小。
【解答】解：（1）小水滴接近圆形，所以其相当于一个焦距很小的凸透镜，透过水珠可见叶面正立、放大的虚像，凸透镜对光有会聚作用；
（2）地下渗透灌溉新技术，该技术既可避免草叶灼伤，又可节水，节水的原因是减小水的表面积，减少水的蒸发；
（3）电压表应与湿敏电阻并联接入电路，如图：
；
（4）为了保护电路，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，即B端；
（5）电压表接入电路的是小量程，分度值为0.1V，示数为1.8V；
电流表接入电路的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.2A；
根据欧姆定律可得：R1＝＝＝11Ω，R2＝＝＝9Ω，R3＝＝＝10Ω，
则湿敏电阻的阻值：Rx＝＝＝10Ω；
（6）由图像可知，湿度越大时，湿敏电阻Rx的阻值越小，控制电路的电流越大，电磁铁的磁性越强，衔铁被吸合，电动机不转停止送水，反之电动机转动送水，湿敏电阻Rx与定值电阻R0串联，电磁继电器相当于开关，应控制火线，据此连接电路，如图：
；
（7）衔铁被吸下时电路总电阻：R＝＝＝30Ω，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，则定值电阻R0＝R﹣Rx＝30Ω﹣10Ω＝20Ω；
（8）生物学家正在培育新品黑麦草，能在湿度低于50%的土壤中生长，湿敏电阻的阻值变大，通过控制电路的电流不变，根据欧姆定律可知电路总电阻不变，根据串联电路电阻规律可知需减小定值电阻的阻值。
故答案为：（1）虚；凸；会聚；（2）减少水的蒸发；（3）见上图；（4）B；（5）1.8；0.2；10；（6）见上图；（7）20；（8）小。
九．探究电流与电压、电阻的关系（共1小题）
11．（2023•无锡）用图甲所示的电路探究通过导体的电流与电压、电阻的关系。器材有：干电池3节（每节电压略小于1.5V），滑动变阻器3个（铭牌上分别标有“5Ωㅤ3A”“20Ωㅤ2A”“50Ωㅤ1.5A”字样），电流表、电压表、开关各一个，阻值为5Ω、10Ω、20Ω的电阻各一个，导线若干。
（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至 B （选填“A”或“B”）端。
（2）闭合开关后，电流表和电压表示数为0，移动滑片P，两表指针不偏转。将与电压表“﹣”接线柱相连的导线从D端拆下，试触C点，电压表指针不偏转，试触B点，电压表指针偏转，若电路中只有一处故障，则可能是 导线BC断路 。
（3）排除故障后，重新开始实验，探究电流与电压的关系。闭合开关，电压表示数为0.7V，电流表示数为0.07A。移动滑片P，逐步增大R两端电压，记录电压表的示数U和对应的电流表的示数I。以电流I为纵坐标、电压U为横坐标，采用描点的方式，画出I﹣U图像，如图乙所示。依据图像，得到的结论是 当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 ，实验中选用的滑动变阻器的铭牌上标有 “50Ωㅤ1.5A” 字样，电源电压为 4.2 V。
（4）在探究电流与电阻的关系时，为了能使用上一次的某一组实验数据，断开开关，将R换成5Ω，闭合开关，移动滑片P，电流表示数如图丙所示为 0.4 A；断开开关，换接未使用过的一个电阻，正确操作后，电流表示数应为 0.1 A。
【答案】（1）B；（2）导线BC断路；（3）当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；“50Ωㅤ1.5A”；4.2；（4）0.4；0.1。
【解答】解：（1）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处，即B端；
（2）闭合开关后，电流表示数为0，说明电路可能断路，电压表示数为0，说明电压表与电源没有连通；将与电压表“﹣”接线柱相连的导线从D端拆下，试触C点，电压表指针不偏转，试触B点，电压表指针偏转，说明此时电压表与电源连通，电压表并联的电路断路，若电路中只有一处故障，则可能是导线BC断路；
（3）由图乙可知，图线为一条过原点的斜线，故得到的结论是：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
由图甲可知，电源为三节干电池串联，每节电压略小于1.5V，则电源电压应该大于3V，小于4.5V；
闭合开关，电压表示数为0.7V，电流表示数为0.07A，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，根据串联电路电压规律和欧姆定律可知，电源电压为：
U＝0.7V+0.07A×R滑大……①；
若选用“5Ωㅤ3A”的滑动变阻器，代入①式，则U＝1.05V，不符合题意；
若选用“20Ωㅤ2A”的滑动变阻器，代入①式，则U＝2.1V，不符合题意；
若选用“50Ωㅤ1.5A”的滑动变阻器，代入①式，则U＝4.2V，符合题意；
故实验中选用的滑动变阻器的铭牌上标有“50Ωㅤ1.5A”字样，电源电压为4.2V；
（4）将R换成5Ω，闭合开关，移动滑片P，电流表示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.4A，则定值电阻两端电压为：
UV＝I2R2＝0.4A×5Ω＝2V；
由图乙可知，在探究电流与电压的关系实验中，定值电阻的阻值为：
R1＝＝＝10Ω，故未使用过电阻的阻值为20Ω；
在探究电流与电阻的关系实验中，应控制定值电阻两端电压不变，故换接20Ω的电阻，正确操作后，电流表示数应为：
I3＝＝＝0.1A。
故答案为：（1）B；（2）导线BC断路；（3）当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；“50Ωㅤ1.5A”；4.2；（4）0.4；0.1。
一十．实验 伏安法测电阻（共4小题）
12．（2023•南通）为测定标有“3.8V”字样小灯泡正常发光时的电阻，小明设计了如图甲所示电路，电源电压6V保持不变。
（1）闭合开关前，小明观察到电流表指针如图乙所示，应该对电流表 调零 。他发现电路中有一根导线连接错误，请在该导线上画上“×”，用笔画线代替导线，画出正确的连线。
（2）正确连接电路后闭合开关，移动滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表示数为零，则电路故障可能是 小灯泡短路（或电压表短路） 。
（3）排除故障后，继续实验。移动滑片P，使电压表示数分别为2.0V、3.8V、4.5V，记录下对应的电流表示数分别为0.22A、0.30A、0.32A，小灯泡正常发光时的电阻为 12.7 Ω（结果保留一位小数）。
（4）小红认为有更精确的测量方案，她初步设计了图丙所示的电路，请从滑动变阻器（0～20Ω）、电阻箱（最低倍率是×1，元件符号）、电压表（0～3V）中选择两个器材，并将它们的电路元件符号填入图丙合适的虚线框中，帮助小红完成电路设计。
【答案】（1）调零；见解答图；（2）小灯泡短路（或电压表短路）；（3）12.7；（4）见解答图。
【解答】解：（1）闭合开关前，小明观察到电流表指针如图乙所示，电流表指针没有与零刻度线对齐，说明电流表使用前没有调零，故应该对电流表调零；
原电路图中，滑动变阻器和电流表串联后与灯泡并联，电压表串联在电路中是错误的，在测小灯泡正常发光时的电阻实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端，如下图所示：
；
（2）正确连接电路后闭合开关，移动滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表有示数，说明电路是通路；电压表示数为零，说明电压表并联的电路短路或电压表短路，即电路故障可能是小灯泡短路（或电压表短路）；
（3）通过灯泡的电流随灯泡两端电压的增大而增大，故当灯泡两端电压为3.8V时，灯泡的额定电流为0.30A，则小灯泡正常发光时的电阻为：
R＝＝≈12.7Ω；
（4）电压表量程0～3V，小于灯泡额定电压，为了更精确的测量，可将电压表并联在滑动变阻器的两端，因为电源电压为6V，则滑动变阻器两端电压为6V﹣3.8V＝2.2V时，此时小灯泡恰好正常发光，故三个器材中选择滑动变阻器和电压表，电路设计如下图所示：
。
故答案为：（1）调零；见解答图；（2）小灯泡短路（或电压表短路）；（3）12.7；（4）见解答图。
13．（2023•镇江）小明发现家中有一段足够长且粗细均匀的电阻丝，他想用来制作电加热器。不考虑电阻丝阻值随温度的变化。
（1）小明截取5cm长电阻丝，用图1电路来测量其阻值R0。
①用笔画线代替导线，请在图中将实验电路连接完整。
②闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最 右 端。
③小明根据实验数据得到的U﹣I图线如图2所示，则R0＝ 5 Ω。
（2）小明选择以下器材制作电加热器：熔断器（允许通过的最大电流为12A）；R1、R2是从上述电阻丝中截取的两段，R1长22cm；开关若干；导线若干。
①电阻丝R1＝ 22 Ω。
②图3是小明制作的电加热器，其低温挡功率为880W，则R2长度为 33 cm。
③小明将图3改装成图4所示的电加热器。他调试时发现该电加热器不能正常工作，你认为原因是 高温挡工作时电流大于熔断器允许通过的最大电流 。
④解决③中问题后，小明利用选择的器材又对图4电加热器进行改装，使其具有“四挡”调温功能，请帮他在图5虚线框内画出改装电路图。
【答案】（1）①图见解答；②右；③5；（2）①22；②33；③高温挡工作时电流大于熔断器允许通过的最大电流；④图见解答。
【解答】解：（1）①动变阻器、电流表与电阻丝串联接入电路，滑动变阻器应该一个上接线柱和一个下接线柱接入电路，电路图如图所示：
②为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片要处于阻值最大处，所以滑动变阻器的滑片应置于最右端；
③由图2可知，当R0两端的电压为3V时，通过R0的电流为0.6A，
根据I＝可知，R0的阻值：R0＝＝＝5Ω；
（2）①R0是一根5cm长的电阻丝，则电阻丝每cm的电阻值为1Ω，
则电阻丝R1的阻值：R1＝22cm×1Ω/cm＝22Ω；
②由图3可知，当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由P＝可知，此时电路中的总功率最小，电加热器处于低温挡；
由P＝可知，低温挡工作时电路中的总电阻：R＝＝＝55Ω，
根据串联的电路的电阻特点可知，R2的阻值：R2＝R﹣R1＝55Ω﹣22Ω＝33Ω；
则R2的长度为：L＝＝33cm；
③由图4可知，当开关S1、S2都闭合时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由P＝可知，此时电路中的总功率最大，电加热器处于高温挡；
根据并联电路的电流特点可知，高温挡工作时，干路的总电流：I高＝I1+I2＝+＝+≈16.7A，
根据题意可知，熔断器允许通过的最大电流为12A，则高温挡工作时熔断器会熔断，所以该电加热器不能正常工作；
④根据P＝可知，当电路中的电阻改变时，电路中的功率发生改变，据此设计四个不同电阻的电路，实现使其具有“四挡”调温功能，
由于R1、R2的阻值不相等，当只有R1或只有R2工作时，分别是一个挡位，当R1、R2串联时是一个挡位，当R1、R2并联时是一个挡位，电路图如图所示：
故答案为：（1）①图见解答；②右；③5；（2）①22；②33；③高温挡工作时电流大于熔断器允许通过的最大电流；④图见解答。
14．（2023•连云港）某同学利用如图所示的电路测量一待测电阻Rx的阻值，图中电源电压恒为6V，滑动变阻器的最大阻值为50Ω。
（1）正确连接电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至 A 端（选填“A”或“B”）。
（2）实验过程中向左移动滑片P，电压表的示数 变大 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
（3）实验中测量多组电压和电流值的目的是 取平均值减小测量的误差 。
（4）若Rx为10Ω，在保证电路安全的情况下，滑动变阻器连入电路的阻值范围是 10﹣50Ω 。
【答案】（1）A；（2）变大；（3）取平均值减小测量的误差；（4）10﹣50Ω。
【解答】解：（1）正确连接电路，闭合开关前，为保护电路，应将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处的A端；
（2）实验过程中向左移动滑片P，变阻器连入电路的电阻变小，由分压原理，变阻器的电压变小，根据串联电路电压的规律，电压表的示数变大；
（3）实验中测量多组电压和电流值的目的是取平均值减小测量的误差。
（4）根据电压表的量程知待测电阻的最大电压为3V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压最小为：
U滑＝6V﹣3V＝3V；
变阻器的电压是电压表示数的1倍，若Rx为10Ω，由分压原理可知，滑动变阻器连入电路的阻值最小是10Ω；变阻器连入电路的电阻越大，变阻器的电压越大，电压表示数越小，故变阻器的最大电阻可连入电路中，若Rx为10Ω，在保证电路安全的情况下，滑动变阻器连入电路的阻值范围是10﹣50Ω。
故答案为：（1）A；（2）变大；（3）取平均值减小测量的误差；（4）10﹣50Ω。
15．（2023•苏州）小明选取了两根长度相等材料不同的合金丝a和b，连接成图甲电路。M为合金丝b的左端点，N为合金丝a的右端点，Q为在合金丝上可移动的触点。闭合开关，将滑动变阻器滑片移至适当位置后，移动Q，发现电流表指针保持图乙所示位置不动，电压表读数U随QN之间的距离x的变化如图丙所示。
（1）电流表示数为 0.4 A。
（2）合金丝a的长度为 10 cm，其阻值为 20 Ω。合金丝b两端电压为 2 V。
（3）小明再利用合金丝a和其他器材测量一个未知电阻Rx的阻值，电路如图丁所示。
①请在图戊中用笔画线代替导线帮他完成电路连接。
②电路连接好后，闭合开关S、S1，发现电压表无示数，检查发现是由于滑动变阻器出现 断路 （断路/短路）。
③排除故障后，先闭合开关S和S1，移动滑动变阻器滑片至适当位置，读出电压表示数U1；再断开S1，闭合S2，读出此时电压表示数U2，则待测电阻阻值为 （合金丝a的电阻用Ra表示）。
④若在步骤③中，小明在测量U2时，将S2闭合前，忘记断开S1，仍用原方法算出的待测电阻阻值 大于 （大于/等于/小于）真实值。
【答案】（1）0.4；（2）10；20；2；（3）①如上图所示；②断路；③；④大于。
【解答】解：（1）图乙中电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.4A；
（2）闭合开关，电路为串联电路，将滑动变阻器滑片移至适当位置后，移动Q，发现电流表指针保持图乙所示位置不动，电流表示数为0.4A，此时Q位于M处，电压表测量整段a、b两端的电压，由图丙知当QN＝10cm时，电压表示数出现了变化，合金丝a的长度为10cm，a两端电压Ua＝8V，a、b两端的电压Uab＝10V，由欧姆定律可知a的阻值R＝＝＝20Ω，由串联电路的电压规律可知合金丝b两端电压为Ub＝Uab﹣Ua＝10V﹣8V＝2V；
（3）①由图丁可知，合金丝a左端与开关S2右端接线柱连接，如下图所示：
②电路连接好后，闭合开关S、S1，电路为串联电路，电压表测Rx和合金丝a两端电压，发现电压表无示数，原因可能是电路存在断路或电压表所测电路短路，故障出现在滑动变阻器位置的话应为滑动变阻器断路；
③先闭合开关S和S1，滑动变阻器、合金丝a、Rx串联接入电路，电压表测Rx和合金丝a两端电压，移动滑动变阻器滑片至适当位置，读出电压表示数U1为Rx和合金丝a两端电压，再断开S1，闭合S2，滑动变阻器、合金丝a、Rx串联接入电路，电压表测Rx两端电压为U2，由串联电路的电压规律可知合金丝a两端电压Ua＝U1﹣U2，由串联电路的电压分理可得：即＝，
得Rx＝；
④小明在测量U2时，将S2闭合前，忘记断开S1，此时电路仍为串联电路，但合金丝a被短路，滑动变阻器、Rx串联接入电路，电压表测Rx两端电压，示数为U2，由串联电路的分压原理可知，步骤③时，U2＝，此时U2′＝，示数变大，仍用原方法算出的待测电阻阻值，则Rx＝式子分子变大，分母变小，结果偏大。
故答案为：（1）0.4；（2）10；20；2；（3）①如上图所示；②断路；③；④大于。
一十一．实验 测量小灯泡的电功率（共2小题）
16．（2023•镇江）在测量小灯泡额定功率的实验中，小兵连接的电路如图1所示。图2中图线a是V与A示数间的关系图线，图线b是一只定值电阻R0的U﹣I图线。电源电压U恒为3V，小灯泡L的额定电压为2.5V。则：
（1）L的额定功率为 0.625 W。
（2）图线a对应的过程中，R的调节范围为 25～2 Ω。
（3）若将R替换成R0，则L工作时的阻值为 6 Ω。
（4）若将R替换成与L相同的小灯泡，则根据图线可求得电路消耗的总功率约为 0.6 W。
【答案】（1）0.625；（2）25～2；（3）6；（4）0.6。
【解答】解：（1）由图1可知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表并联在滑动变阻器两端，电流表串联电路中的电流；由图2可知，图线a是滑动变阻器的电压与电流关系图线；当灯泡两端电压为2.5V时，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为3V﹣2.5V＝0.5V，由图2可知，此时电路中的电流为0.25A，根据串联电路电流特点可知，灯泡额定电流为0.25A，则灯泡额定功率为：
PL＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（2）由图2可知，当滑动变阻器两端电压为2.5V时，通过滑动变阻器的电流为0.1A，此时滑动变阻器的阻值为：
R滑1＝＝＝25Ω，
同理，当滑动变阻器两端电压为0.5V时，通过滑动变阻器的电流为0.25A，此时滑动变阻器的阻值为：
R滑2＝＝＝2Ω，
故图线a对应的过程中，R的调节范围为25～2Ω；
（3）根据串联电路特点，由图2中图线a可知，当滑动变阻器两端电压为2.5V时，灯泡两端的电压为3V﹣2.5V＝0.5V，通过的电流为0.10A，记为A点，
当滑动变阻器两端电压为1.5V时，灯泡两端的电压为3V﹣1.5V＝1.5V，通过的电流为0.2A，记为B点；
当滑动变阻器两端电压为0.5V时，灯泡两端的电压为3V﹣0.5V＝2.5V，通过的电流为0.25A，记为C点，通过A、B、C三点在图2中画出灯泡的I﹣U图线，如下图所示：
，
若将R替换成R0，由灯泡的I﹣U图线可知，当电流为0.125A时，灯泡两端电压为0.75V，R0两端电压为2.25V，灯泡与R0两端电压之和等于电源电压，则L工作时的阻值为：
R＝＝＝6Ω；
（4）若将R替换成与L相同的小灯泡，根据串联分压原理可知，此时每个灯泡两端为1.5V，由图2中灯泡I﹣U图线可知，此时电路中的电流约为0.2A，则电路消耗的总功率约为：
P'＝UI''＝3V×0.2A＝0.6W。
故答案为：（1）0.625；（2）25～2；（3）6；（4）0.6。
17．（2023•徐州）如图甲所示，小明在做“比较两个灯泡的亮暗”的实验时，将A、B两个阻值不等的白炽灯泡，分别串联和并联在电路中。
（1）将两个灯泡串联在电路中，目的是控制电路中的 电流 不变，比较灯泡的亮暗与 电压 的关系。
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于 右 端。
（3）串联时，灯泡B两端的电压如图乙所示，为 1.2 V。
（4）将两个灯泡并联在电路中时，小明在表格中记录的电流值有错误，请你帮他指出来： 流过灯泡A的电流应小于流过灯泡B的电流 。
【答案】（1）电流；电压；（2）右；（3）1.2；（4）流过灯泡A的电流应小于流过灯泡B的电流。
【解答】解：（1）将两个灯泡串联在电路中，由串联电路电流处处相等可知，目的是控制电路中的电流不变，比较灯泡的亮暗与电压的关系；
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于右端，使滑动变阻器接入电路的电阻最大；
（3）由图可知，电压表的量程是0～3V，分度值为0.1V，此时的示数为1.2V；
（4）由I＝可得R＝，两灯串联时，电流相同，灯泡A两端的电压大于灯泡B两端的电压，说明灯泡A的电阻大于灯泡B的电阻；
两灯并联时，电压相等，由I＝可知，流过灯泡A的电流应小于流过灯泡B的电流。
故答案为：（1）电流；电压；（2）右；（3）1.2；（4）流过灯泡A的电流应小于流过灯泡B的电流。T/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
t盐水/℃
32
50
65
79
89
98
99.8
99.8
99.8
t水/℃
32
48
62
75
84
92
98
99.3
99.3
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
水的温度/℃
90
92
94
98
98
98
实验序号
物距u/cm
像距v/cm
像的性质
1
60
20
倒立、缩小、实像
2
30
30
倒立、等大、实像
3
20
4
10
实验序号
①
②
③
电压表示数/V
1.1
2.6
电流表示数/A
0.1
0.26
Rx/Ω
灯泡
串联
并联
电压/V
亮暗
电流/A
亮暗
A
1.8
较亮
0.6
B
较暗
0.4
T/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
t盐水/℃
32
50
65
79
89
98
99.8
99.8
99.8
t水/℃
32
48
62
75
84
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时间/min
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水的温度/℃
90
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98
实验序号
物距u/cm
像距v/cm
像的性质
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倒立、缩小、实像
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30
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倒立、等大、实像
3
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10
实验序号
①
②
③
电压表示数/V
1.1
2.6
电流表示数/A
0.1
0.26
Rx/Ω
灯泡
串联
并联
电压/V
亮暗
电流/A
亮暗
A
1.8
较亮
0.6
B
较暗
0.4