江苏省苏州市五年（2017-2021）中考物理真题实验题知识点分类汇编（含答案）

这是一份江苏省苏州市五年（2017-2021）中考物理真题实验题知识点分类汇编（含答案），共36页。试卷主要包含了在“测量物质的密度”实验中，阅读短文，回答问题，光速的测定在物理学中有多种方法，利用杠杆开展相关实验探究，在“探究杠杆的平衡条件”实验中等内容，欢迎下载使用。

江苏省苏州市五年（2017-2021）中考物理真题实验题知识点分类汇编

一．熔化和凝固的探究实验（共1小题）
1．（2020•苏州）小明分别采用图甲、乙所示的实验装置探究蜡烛、冰的熔化特点。

（1）组装甲装置时，A、B两部件中应先固定　 　部件；探究时采用“水浴法”而不直接用酒精灯加热除了能减缓升温速度，还能使试管　 　；
（2）图乙中温度计的示数为　 　℃；
（3）根据实验数据作出两者温度随时间变化的图象（如图丙），其中蜡烛的图象是图　 　（①/②）；图①中bc段对应的时间内，试管里物质的内能　 　（变大/变小/不变）。
二．探究水的沸腾实验（共1小题）
2．（2018•苏州）小明在做“观察水的沸腾”实验时，用到的器材如下：铁架台、烧杯、温度计、秒表、硬纸板、石棉网等。

（1）组装器材时如何确定铁圈（石棉网）的高度？　 　。
（2）实验时用温度计测出不同时刻水的温度，并记录在如表中，其中第3min时温度计的示数如图甲所示　 　℃
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
80
84
88

96
98
98
98
（3）某时刻观察到烧杯中出现图乙所示的现象，表明水　 　沸腾。
（4）请在图丙方格纸上画出水的温度随时间变化的图象。
（5）小明回家后发现妈妈正在炖汤，汤沸腾后妈妈将火调小，汤仍在沸腾。小明又把火调得更小，汤却不沸腾了你觉得不沸腾的原因是　 　。
三．固体的密度测量实验（共2小题）
3．（2019•苏州）用不同的方法测量小石块和小瓷杯的密度。
（1）测小石块的密度
①天平放置于 　 　工作台上，将游码移到标尺 　 　处，调节平衡螺母使横梁平衡；
②用此天平测量小石块的质量，右盘所加砝码和游码位置如图甲所示，则小石块的质量为 　 　g．在量筒内放入适量的水，用细线绑好小石块，缓慢放入水中，则小石块的密度为 　 　kg/m3；

（2）测小瓷杯的密度
如图丙所示，先在量筒内放入适量的水，液面刻度为V1；再将小瓷杯浸没于水中，液面刻度为V2；最后捞起小瓷杯并将杯中的水倒回量筒，使其浮于水面（水未损失），液面刻度为V3，小瓷杯密度的表达式ρ杯＝　 　（用V1、V2、V3和ρ水表示）。实验完毕后发现小瓷杯内的水未倒干净，则所测结果 　 　（选填“偏大”、偏小”或“不变”）。
4．（2018•自贡）在“测量物质的密度”实验中：

（1）用调好的天平测金属块质量，天平平衡时砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示，金属块质量m为
　 　g。
（2）用细线系住金属块放入装有20mL水的量筒内，水面如图乙所示，则金属块体积V为　 　cm3。
（3）计算出金属块密度ρ＝　 　g/cm3。
（4）实验中所用细线会对测量结果造成一定误差，导致所测密度值　 　（偏大/偏小）。
（5）在上面实验基础上，利用弹簧测力计和该金属块，只需增加一个操作步骤就能测出图丙内烧杯中盐水的密度　 　。盐水密度表达式ρ盐水＝　 　（选用所测物理量符号表示）。
四．物质属性对科技进步的影响（共1小题）
5．（2018•苏州）阅读短文，回答问题
中国智造“超薄玻璃”
2018年4月中国蚌埠制造出目前世界上使用浮法工艺批量生产的最薄玻璃，厚度只有0.12mm，比两张A4纸的厚度还要薄。超薄玻璃也叫超薄电子触控玻璃
用浮法工艺生产超薄玻璃最为重要的三个环节是窑炉、锡槽和退火，每个环节需要调整的参数都非常多。
窑炉将制备玻璃的多种原料在炉内加热到将近1600℃，使原料熔化为一体，要增加玻璃的强度
锡槽是生产超薄玻璃的关键步骤，窑炉熔化的玻璃液流入锡槽装备中，锡槽中的锡熔化，再用拉边机将玻璃拉薄，最后进入退火窑，故此工艺称为浮法工艺。
经过测试，这种超薄玻璃在受到相当于一辆家用轿车以150km/h的速度撞停到墙上的冲击力时仍完好无损。
（1）为了增加玻璃的强度而加入的金属原料的熔点应　 　1600℃
（2）锡槽中玻璃液密度　 　锡液密度（选填“等于”、“大于”或“小于”）。
（3）制成的超薄玻璃是晶体吗？　 　。
（4）这种超薄玻璃与常规的同类玻璃相比除了薄之外还有哪些优点？请写出两点：　 　、　 　。
五．速度公式及其应用（共1小题）
6．（2021•苏州）光速的测定在物理学中有多种方法。迈克耳逊曾用类似于下述方法在地球上较精确测定了光速。
将激光发射器和接收装置按图示位置固定，装置a是四个侧面均镀有高反光涂层的正方体，可绕固定的中心轴转动（图示为俯视图），激光束恰能以45°角照射到某侧面中心P点处，反射到相距几十公里外的一个山顶上（内部结构未画出，不计光在其中的传播时间）反射后，平行于原光线射到正方体另一侧面中心Q点处

（1）若光速为3×105km/s，正方体到光反射器之间的距离为30km，则光从P点射出到射回Q点所用的时间为 　 　s；
（2）正方体快速转动一周，光反射器能接收到 　 　次激光的照射；
（3）当正方体的转速为n圈/秒时，接收装置可接收到激光，正方体与对面山顶光反射器间距离用d（单位：m），则测得的光速可能为 　 　m/s（填写选项符号）
A.8nd
B.12nd
C.16nd
D.20nd
六．阻力对物体运动影响的探究实验（共1小题）
7．（2021•苏州）在探究“阻力对物体运动的影响”时，使用的器材有斜面、木板、棉布、毛巾和小车。
（1）实验时要固定斜面，并将小车从斜面上 　 　（同一/不同）位置由静止释放；
（2）从实验现象可推理，若水平面绝对光滑，则运动的小车将在水平面上 　 　；
（3）如图，若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端，是否需要重做本实验以获取可靠的证据？答：　 　（需要/不需要）；

（4）在本实验中，“小车在水平面上运动的距离”反映的是 　 　。
A.小车在水平面上所受阻力大小
B.阻力对小车运动的影响情况
C.A、B选项均正确
七．探究杠杆的平衡条件实验（共2小题）
8．（2019•苏州）利用杠杆开展相关实验探究：
（1）安装好杠杆，将其放到水平位置后松手，发现杠杆沿顺时针方向转动　 　（选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡；

（2）如图乙所示，在A点挂3个重力均为0.5N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，弹簧测力计的示数为　 　N；若在第（1）小题所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验　 　（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；
（3）始终竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图丙所示。此过程中　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”，下同），拉力的大小　 　。
9．（2017•苏州）在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
（1）图甲中，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向 　 　侧调节。
（2）图乙中，杠杆恰好处于水平平衡状态，若在A处下方再挂一个钩码　 　格，可使杠杆在水平位置再次平衡。
（3）杠杆处于图甲所示位置时，小李同学就在杠杆上挂钩码进行实验，小明认为这样操作会对实验产生以下影响：
①杠杆自身重力可能会对实验产生影响
②可能不便于测量力臂或出现力臂测量错误
③无法得出杠杆平衡条件
你认为正确的是 　 　。
A．①②
B．①③
C．②③

八．大气压强的存在（共1小题）
10．（2017•苏州）如图所示，王老师在圆柱形玻璃杯内装满水，用平滑的塑料薄片紧贴水面盖住杯口，水和塑料片都不会掉下来，接着将倒置的杯子悬挂在玻璃钟罩内，直至塑料片掉下。已知杯中水和塑料片总质量为100g，倒置后杯和水与塑料片的接触面积为12.5cm2．（不考虑分子间作用力）
（1 ）塑料片不掉下来说明了　 　的存在，通过计算可知，当钟罩内气压降到　 　Pa时，塑料片会掉下。（g取10N/kg）
（2）王老师在实际操作中发现，抽气至钟罩内气压为30kPa时，玻璃杯内出现了一些小气泡，塑料片就掉下了，请你对此时塑料片掉下的现象作出合理的解释：　 　。

九．探究影响浮力大小因素的实验（共2小题）
11．（2018•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，且始终不与杯接触，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　 　。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　 　。
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　 　的观点不具有普遍性。这个过程中金属块受到的浮力F浮＝　 　。
（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ρ水表示，其重力G排＝　 　，通过比较数据发现F浮＝G排，换用不同的物体和液体重复上述实验，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　 　。

12．（2020•苏州）小明用装有沙子的带盖塑料瓶探究浮力的影响因素。
（1）小明列举了三个常识，分别做出了三个猜想，其中符合常识1的是猜想 　 　（填序号）。
常识
猜想
常识1：木头漂在水面，铁钉沉在水底
常识2：轮船从长江驶入大海，船身会上浮一些
常识3：人从泳池浅水区走向深水区，感觉身体变轻
猜想1：与浸入液体的深度有关
猜想2：与液体的密度有关
猜想3：与物体的密度有关
（2）为了验证上述猜想是否正确，小明依次做了如下实验：

①根据A、B、C的结果，可得猜想1是 　 　（正确/错误）的；根据A、C、D的结果，可得猜想1是 　 　（正确/错误）的。深入分析上述现象，可得：浮力大小与 　 　有关，与浸入液体的深度 　 　；
②接下来根据A、D和E 　 　（能/不能）对猜想2进行验证；
③为验证猜想3，小明在老师的指导下，将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度。接着他仿照步骤D进行实验，便认为该猜想是正确的。小明在该实验环节中存在的问题是 　 　。
一十．光的反射定律的应用（共2小题）
13．（2019•苏州）“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示平面镜放在水平桌面上，标有刻度（图中未画出）的白色纸板ABCD，在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。

（1）实验前，应将纸板　 　放置于平面镜上移动激光笔，使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动，可观察到反射光束沿　 　时针方向转动；
（2）移动激光笔，使入射角为45°，测得反射角也为45°．由此就得出“光反射时　 　；
（3）如图乙所示，将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度，发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明了：　 　；
（4）在图甲中，若将纸板（连同激光笔）绕CD向后倾斜　 　。
A．仍在纸板上呈现
B．被纸板挡住
C．在纸板前方
14．（2017•苏州）在“探究光的反射规律”的实验中，平面镜M水平放置，白色纸板竖直立在平面镜上，可绕竖直接缝ON翻折。
（1）如图，将一束光贴着纸板E沿AO射到镜面上O点，纸板F上会显示出反射光束OB，则纸板F上　 　（能/不能）显示出反射光束，由此说明反射光线、入射光线与ON在　 　内。
（2）小明在测入射角和反射角大小时只记录了一组数据（如表），根据这组数据，他　 　（能/不能）得出关于光反射时反射角与入射角关系的结论，理由：　 　。
实验序号
入射角α
反射角β
①
50°
50°







一十一．平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案（共1小题）
15．（2020•苏州）用如图所示的装置探究平面镜成像特点。
（1）组装器材时，要使玻璃板与水平桌面相互　 　。实验中选用两只完全相同的棋子A、B，其目的是为了比较像与物　 　的关系；
（2）若在棋子A的像的位置上放一光屏，光屏上　 　（能/不能）呈现出像；
（3）若将玻璃板绕底边向棋子B一侧翻转90°，则在此过程中，棋子A的像大小变化情况是　 　。棋子A顶端与其像之间的距离变化情况是　 　。

一十二．凸透镜成像规律及其探究实验（共2小题）
16．（2021•苏州）用蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上进行“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座标尺上位置如图时，在光屏上能成 　 　、缩小的实像。生活中的 　 　（照相机/放大镜/幻灯机）就是利用这个原理制成的；
（2）这个凸透镜的焦距可能是 　 　：
A.8cm
B.12cm
C.16cm
D.20cm
（3）若仅将图中凸透镜移动到刻度值为 　 　cm处，光屏上可再次呈现一个清晰的像；
（4）若仅将图中光屏向右移动一小段距离，在凸透镜和烛焰之间放置一个合适的 　 　（近视/远视）眼镜，可使光屏上再次得到烛焰清晰的像。
17．（2018•苏州）学过透镜知识后，小明实验小组在光学实验室（暗室）想对学过的知识进行深入研究（视为点光源）、圆形凸透镜（直径为D）、光具座、光屏（足够大）

（1）在光屏中央画一个与凸透镜直径相同的圆，找出圆心O′。
（2）将光源、凸透镜和光屏放在光具座上，调节它们的高度，使光源、凸透镜光心和 　 　在同一水平直线上。
（3）固定凸透镜的位置，将光源从紧贴凸透镜的位置缓慢向外移动，直到光屏上的光斑 　 　，就可以从光具座上读出凸透镜的焦距，此时各器材在光具座上的位置如图甲所示，该凸透镜的焦距为 　 　cm。
（4）为了验证测出的焦距值是否准确，小明提出可以左右移动光屏，若光屏上的光斑大小不变，光斑变大，说明本次测出的凸透镜的焦距比真实值 　 　。
（5）在移动光屏的过程中，小明发现在光屏上光斑外侧还有一个暗环，他猜想可能是凸透镜的边框造成的，进行实验验证，发现暗环仍然存在。你认为暗环是如何形成的？　 　。若光源S在左焦点上，光屏在右焦点处，如图乙所示　 　。
一十三．电磁继电器的组成、原理和特点（共1小题）
18．（2021•苏州）纯电动汽车是一种采用蓄电池作为唯一动力源的汽车。电池的安全性主要体现在对其温度的控制上，当某组电池温度过高时，立即启动制冷系统进行降温。图甲是小明设计的模拟控温装置示意图。电磁继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器Rp串联接在电压为6V的电源两端。当电磁铁线圈（电阻不计）中的电流I大于或等于25mA时，衔铁被吸合。热敏电阻置于温度监测区域t与温度t的关系如图乙所示，滑动变阻器的最大阻值为200Ω。
（1）图甲中应将b端与 　 　端相连；
（2）当开关S闭合时，电磁铁上端为 　 　极；
（3）若设置电池温度为60℃时启动制冷系统，则滑动变阻器阻值应为 　 　Ω；
（4）该电路可设置启动制冷系统的最高温度是 　 　℃；
（5）现利用一只电阻箱在室温条件下对上述电路进行调试，使电路能在60℃时启动制冷系统。为此，先将电阻箱调为70Ω
第一步：断开开关，　 　；
第二步：闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到继电器的衔铁被吸合；
第三步：断开开关，　 　完成电路调试。

一十四．电磁波的传播与应用（共1小题）
19．（2017•苏州）无人驾驶飞机简称”无人机”，无人机的飞行控制系统简称“飞控”。无人机悬停还是飞行、向哪个方向飞行、上升还是下降等飞行指令都由飞控下达，飞控主要由感知飞行姿态的陀螺仪、GPS定位模块、超声波传感器、气压传感器等各种功能的传感器及控制电路组成。
（1）GPS定位模块利用　 　传递信息，其在真空中的传播速度为　 　m/s。
（2）超声波传感器可探测无人机在飞行时遇到的障碍物，这是因为超声波具有　 　的特点。
（3）气压传感器可通过测定大气压值获知无人机所在位置的　 　。
（4）某无人机由输出电压14.8V、容量 10000mAh的电池提供飞行能量，该电池最多可提供　 　kW•h的电能，若这些电能的80%用于飞行，当飞行功率为200W 时　 　h。
一十五．探究电流与电压、电阻的关系实验（共2小题）
20．（2018•苏州）某班同学做“探究电流与电阻的关系”的实验，某小组连接了如图甲所示的实物电路。

（1）请在答题卡的方框内画出对应的电路图（电阻箱符号为）
（2）连接电路时，开关应　 　。连好电路后，将电阻箱调至某一阻值，闭合开关，使电压表示数为一个适当的值U0，记录电流表的示数和　 　。
（3）改变电阻箱的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使　 　，并记录相应数据。
（4）再次改变电阻箱阻值，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片都不能达到（3）中的要求　 　。
（5）重复步骤（3）多次实验，根据所得数据画出电流随电阻变化的图象如图乙所示。你认为该小组实验时的U0＝　 　V。
（6）进一步研究发现由图线上的任一点和坐标轴围成的矩形“面积”大小都相等，由此可以得出的实验结论是　 　。
（7）实验结束后，小组间交流时，发现邻组在相同的坐标系中画出的图象如图丙所示　 　。
21．（2020•苏州）小明用如图甲所示电路探究电流与电阻的关系，电源电压3V，电阻R有4个阻值（5Ω、10Ω、15Ω、25Ω），滑动变阻器Rp规格为“10Ω 2A”。

（1）开关闭合前，应将滑动变阻器滑片P移到最　 　（左/右）端；闭合开关后，小明发现电流表、电压表示数均为0，另一端依次试触a、b、c、d各接线柱，当接触到d时，电流表示数仍为0，经进一步检查，则电路中所有可确定的故障是　 　。
（2）排除故障并将问题元件进行同规格更换，此时R的阻值为5Ω．闭合开关，调节滑片P，此时电流表示数如图乙所示，该示数为　 　A．接着将R阻值换成10Ω，向　 　（左/右）端移动滑动变阻器滑片，以保持电压表的示数不变。
（3）将R阻值换成15Ω重复上述操作。三组数据如表所示，由此可得：电压一定时，电流与电阻成　 　。为提高结论的可靠性，换用阻值为25Ω的电阻继续上述实验，是否可行？　 　（可行/不可行）
实验序号
R/Ω
I/A
①
5

②
10
0.20
③
15
0.13
（4）下列图像中，能大致反映本实验中各物理量之间关系的是　 　

一十六．伏安法测电阻的探究实验（共1小题）
22．（2019•苏州）小明要测量定值电阻Rx的阻值（约十几欧）现有器材：电源（6V）、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个

（1）他设计并连接了如图甲所示电路。请用笔画线代替导线，将该电路连接完整；
（2）电路连好后，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移至最 　 　端闭合开关，移动滑片到某一位置，电压表示数如图乙所示x两端的电压为 　 　V。
（3）当小明准备读取电流表示数时，发现两电表示数突然都变为0．他用一条导线检查电路故障，当将该导线两端分别接到a、d接线柱上，电压表示数仍为0；当将该导线两端分别接到c、f接线柱上，电流表示数仍为0；则由此可以判断故障是：　 　（假设只有一处故障）；
（4）排除故障后继续实验，却不慎将电流表损坏。小明发现桌上有一根标有长度刻度、总长为20.0cm、总阻值为10Ω的均匀电阻丝，还有一根带有鳄鱼夹的导线（如图丙所示），均匀电阻丝阻值与长度成正比，经过思考（AB为电阻丝，C为鳄鱼夹），继续进行实验。
①根据已知条件判断，电压表量程应选用 　 　V；
②按照图丁所示电路连接好器材，多次实验测得数据如下表所示
次数
1
2
3
AC长度（cm）
4.0
14.0
20.0
电压表示数（V）
0.8
2.0
2.4
求出第1次实验时电路中的电流I1＝　 　A；利用表中所有数据求出待测电阻Rx＝　 　Ω。
一十七．电功率的测量实验（共2小题）
23．（2021•苏州）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为4.5V。
（1）用笔画线代替导线，将电路连接完整；
（2）连接好电路闭合开关后，发现灯泡不亮，检查电路发现电压表、电流表均有示数　 　；
（3）问题解决后，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为2.3V时，此时应将滑片向 　 　（左/右）侧移动；
（4）当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡额定功率为 　 　W；
（5）下表是实验中测量的几组数据，其中一个电流数据有误，此数据为 　 　。
U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
I/A
0.2
0.25
0.28

0.37
（6）要完成上述表中数据测量，实验中滑动变阻器的总阻值至少为 　 　Ω；
（7）小明打算只利用两电表中的电流表来测量小灯泡的额定功率。他增加了一个阻值为10Ω的定值电阻R0和两个开关。设计了如图丙所示电路，请将电阻R0、电流表和灯泡的符号填入虚线框中使其能完成实验。
24．（2017•苏州）在测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率的分组实验中：

（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（2）小明闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表无示数，则故障可能是　 　。排除故障后，移动滑片使小灯泡正常发光，此时电流表数如图乙所示　 　W。
（3）小华在进行实验数据处理时，算出了小灯泡的平均功率（如表），你认为这样处理数据是　 　（合理/不合理）的，理由：　 　。
实验序号
电压U/V
电流I/A
功率P/W
平均功率/W
①
2.0
0.26
0.52
0.69
②
2.5
0.28
0.70
②
2.8
0.30
0.84
（4）下列描述小灯泡功率P随滑动变阻器阻值R变化情况的图象中，正确的是　 　


参考答案与试题解析
一．熔化和凝固的探究实验（共1小题）
1．（2020•苏州）小明分别采用图甲、乙所示的实验装置探究蜡烛、冰的熔化特点。

（1）组装甲装置时，A、B两部件中应先固定　B　部件；探究时采用“水浴法”而不直接用酒精灯加热除了能减缓升温速度，还能使试管　受热均匀　；
（2）图乙中温度计的示数为　﹣4　℃；
（3）根据实验数据作出两者温度随时间变化的图象（如图丙），其中蜡烛的图象是图　②　（①/②）；图①中bc段对应的时间内，试管里物质的内能　变大　（变大/变小/不变）。
【解答】解：（1）在实验中需要用酒精灯的外焰加热，所以应先确定铁圈的高度；在调节过程中；水浴法能使物质均匀受热；
（2）由图可知，温度计的分度值为1℃，示数为﹣4℃；
（3）由图可知，图①中的物质在熔化时温度不变，即为冰，温度一直升高，为非晶体；
图①中bc段对应的时间内，试管里冰吸收热量。
故答案为：（1）B；受热均匀；（3）②。
二．探究水的沸腾实验（共1小题）
2．（2018•苏州）小明在做“观察水的沸腾”实验时，用到的器材如下：铁架台、烧杯、温度计、秒表、硬纸板、石棉网等。

（1）组装器材时如何确定铁圈（石棉网）的高度？　能用酒精灯的外焰加热　。
（2）实验时用温度计测出不同时刻水的温度，并记录在如表中，其中第3min时温度计的示数如图甲所示　92　℃
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
80
84
88

96
98
98
98
（3）某时刻观察到烧杯中出现图乙所示的现象，表明水　正在　沸腾。
（4）请在图丙方格纸上画出水的温度随时间变化的图象。
（5）小明回家后发现妈妈正在炖汤，汤沸腾后妈妈将火调小，汤仍在沸腾。小明又把火调得更小，汤却不沸腾了你觉得不沸腾的原因是　相同时间内吸收的热量小于或等于散失的热量　。
【解答】解：（1）把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯高度，从而确定铁圈的高度。
（2）由图知，温度计的分度值为1℃；
（3）由图乙可知，气泡越往上越大；
（4）根据表中的数据先在图象中描点，再用平滑的曲线把点连接起来
（5）当汤沸腾后将火调小使得相同时间内吸热的热量小于或等于散失的热量，汤不会沸腾。
故答案为：（1）能用酒精灯的外焰加热；（2）92；（4）见上图。
三．固体的密度测量实验（共2小题）
3．（2019•苏州）用不同的方法测量小石块和小瓷杯的密度。
（1）测小石块的密度
①天平放置于 　水平　工作台上，将游码移到标尺 　零刻线　处，调节平衡螺母使横梁平衡；
②用此天平测量小石块的质量，右盘所加砝码和游码位置如图甲所示，则小石块的质量为 　17.4　g．在量筒内放入适量的水，用细线绑好小石块，缓慢放入水中，则小石块的密度为 　3.48×103　kg/m3；

（2）测小瓷杯的密度
如图丙所示，先在量筒内放入适量的水，液面刻度为V1；再将小瓷杯浸没于水中，液面刻度为V2；最后捞起小瓷杯并将杯中的水倒回量筒，使其浮于水面（水未损失），液面刻度为V3，小瓷杯密度的表达式ρ杯＝　　（用V1、V2、V3和ρ水表示）。实验完毕后发现小瓷杯内的水未倒干净，则所测结果 　不变　（选填“偏大”、偏小”或“不变”）。
【解答】解：（1）天平调平之前，应先放在水平面上，然后根据指针偏转方向，左偏右旋。
天平分度值是0.2g，右盘砝码质量是20g，所以小石块的质量为m＝10g+4g+2.4g＝17.2g；
量筒中原有30mL水，放入石块后，因此石块体积V＝35ml﹣30ml＝5ml＝5cm5；
小石块的密度为ρ＝＝＝3.48g/cm3＝4.48×103kg/m3；
（2）先在量筒内放入适量的水，液面刻度为V8；再将小瓷杯浸没于水中，液面刻度为V2；则陶瓷的体积V＝V2﹣V7，
瓷杯处于漂浮时，则G＝F浮，
根据阿基米德原理可知：F浮＝G排；
所以，G＝G排，则瓷杯质量m＝m排＝ρ水（V3﹣V1）；
所以小瓷杯密度：ρ瓷＝＝。
瓷杯内的水受到的浮力等于自身重力，排开水的体积也等于自身体积，量筒内水的液面都不会变化，所测结果不会变化。
故答案为：（1）①水平；零刻线；3.48×103；（2）；不变。
4．（2018•自贡）在“测量物质的密度”实验中：

（1）用调好的天平测金属块质量，天平平衡时砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示，金属块质量m为
　27　g。
（2）用细线系住金属块放入装有20mL水的量筒内，水面如图乙所示，则金属块体积V为　10　cm3。
（3）计算出金属块密度ρ＝　2.7　g/cm3。
（4）实验中所用细线会对测量结果造成一定误差，导致所测密度值　偏小　（偏大/偏小）。
（5）在上面实验基础上，利用弹簧测力计和该金属块，只需增加一个操作步骤就能测出图丙内烧杯中盐水的密度　用弹簧测力计吊着金属块，把金属块浸没入盐水中，读出此时测力计的示数F　。盐水密度表达式ρ盐水＝　　（选用所测物理量符号表示）。
【解答】解：（1）金属块的质量m＝20g+5g+2g＝27g；
（2）金属块的体积V＝30ml﹣20ml＝10ml；
（3）金属块的密度ρ＝＝＝2.7g/cm3。
（4）细线会排开一定体积的水，导致测量的金属块的体积变大，故密度的测量值要偏小；
（5）用弹簧测力计吊着金属块，把金属块浸没入盐水中，则浮力的大小为：F浮＝G﹣F＝mg﹣F；
金属块的体积等于其排开的盐水的体积，根据阿基米德原理可知
ρ盐水＝＝。
故答案为：（1）27；（2）10；（4）偏小，把金属块浸入盐水中；。
四．物质属性对科技进步的影响（共1小题）
5．（2018•苏州）阅读短文，回答问题
中国智造“超薄玻璃”
2018年4月中国蚌埠制造出目前世界上使用浮法工艺批量生产的最薄玻璃，厚度只有0.12mm，比两张A4纸的厚度还要薄。超薄玻璃也叫超薄电子触控玻璃
用浮法工艺生产超薄玻璃最为重要的三个环节是窑炉、锡槽和退火，每个环节需要调整的参数都非常多。
窑炉将制备玻璃的多种原料在炉内加热到将近1600℃，使原料熔化为一体，要增加玻璃的强度
锡槽是生产超薄玻璃的关键步骤，窑炉熔化的玻璃液流入锡槽装备中，锡槽中的锡熔化，再用拉边机将玻璃拉薄，最后进入退火窑，故此工艺称为浮法工艺。
经过测试，这种超薄玻璃在受到相当于一辆家用轿车以150km/h的速度撞停到墙上的冲击力时仍完好无损。
（1）为了增加玻璃的强度而加入的金属原料的熔点应　高于　1600℃
（2）锡槽中玻璃液密度　小于　锡液密度（选填“等于”、“大于”或“小于”）。
（3）制成的超薄玻璃是晶体吗？　不是　。
（4）这种超薄玻璃与常规的同类玻璃相比除了薄之外还有哪些优点？请写出两点：　强度大、透光性好　、　硬度大、韧性好　。
【解答】解：（1）由题意可知，窑炉将制备玻璃的多种原料在炉内加热到将近1600℃，要增加玻璃的强度，为了增加玻璃的强度而加入的金属原料的熔点应高于1600℃
（2）由玻璃液浮在锡液表面，可知锡槽中玻璃液密度小于锡液密度；
（3）由“玻璃温度逐渐降低、变硬成型，因此超薄玻璃是非晶体；
（4）这种超薄玻璃与常规的同类玻璃相比除了薄之外还有：强度大、透光性好、韧性好。
故答案为：（1）高于；（2）小于；（4）强度大、硬度大。
五．速度公式及其应用（共1小题）
6．（2021•苏州）光速的测定在物理学中有多种方法。迈克耳逊曾用类似于下述方法在地球上较精确测定了光速。
将激光发射器和接收装置按图示位置固定，装置a是四个侧面均镀有高反光涂层的正方体，可绕固定的中心轴转动（图示为俯视图），激光束恰能以45°角照射到某侧面中心P点处，反射到相距几十公里外的一个山顶上（内部结构未画出，不计光在其中的传播时间）反射后，平行于原光线射到正方体另一侧面中心Q点处

（1）若光速为3×105km/s，正方体到光反射器之间的距离为30km，则光从P点射出到射回Q点所用的时间为 　2×10﹣4　s；
（2）正方体快速转动一周，光反射器能接收到 　4　次激光的照射；
（3）当正方体的转速为n圈/秒时，接收装置可接收到激光，正方体与对面山顶光反射器间距离用d（单位：m），则测得的光速可能为 　A　m/s（填写选项符号）
A.8nd
B.12nd
C.16nd
D.20nd
【解答】解：（1）正方体到光反射器之间的距离为30km，则光所走的路程为2×30km＝60km＝＝3×10﹣4 s；
（2）正方体有四个侧面，则有四个侧面中心点处，光反射器能接收到4次激光的照射；
（3）正方体与对面山顶光反射器间距离用d（单位：m）表示，则每反射一次光所走的路程为3d，光反射器能接收到4次激光的照射，光每秒所走的路程为2d×2×n＝8nd。
故答案为：（1）2×10﹣5；（2）4；（3）A。
六．阻力对物体运动影响的探究实验（共1小题）
7．（2021•苏州）在探究“阻力对物体运动的影响”时，使用的器材有斜面、木板、棉布、毛巾和小车。
（1）实验时要固定斜面，并将小车从斜面上 　同一　（同一/不同）位置由静止释放；
（2）从实验现象可推理，若水平面绝对光滑，则运动的小车将在水平面上 　做匀速直线运动　；
（3）如图，若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端，是否需要重做本实验以获取可靠的证据？答：　不需要　（需要/不需要）；

（4）在本实验中，“小车在水平面上运动的距离”反映的是 　B　。
A.小车在水平面上所受阻力大小
B.阻力对小车运动的影响情况
C.A、B选项均正确
【解答】解：（1）在本实验中，探究阻力对物体运动的影响时，使小车从同一斜面同一位置静止释放；
（2）从实验现象可知，同一小车在越光滑上的水平面上受到的阻力越小，若水平面绝对光滑，则运动的小车将在水平面上做匀速直线运动；
（3）本实验中，通过观察小车在水平面上运动的距离来反映阻力对小车运动的影响情况，可以说明阻力对小车运动的影响。
（4）本实验中，通过观察小车在水平面上运动的距离来反映阻力对小车运动的影响情况，故选：B。
故答案为：（1）同一；（2）做匀速直线运动；（4）B。
七．探究杠杆的平衡条件实验（共2小题）
8．（2019•苏州）利用杠杆开展相关实验探究：
（1）安装好杠杆，将其放到水平位置后松手，发现杠杆沿顺时针方向转动　左　（选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡；

（2）如图乙所示，在A点挂3个重力均为0.5N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，弹簧测力计的示数为　2.0　N；若在第（1）小题所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验　偏小　（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；
（3）始终竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图丙所示。此过程中　变小　（选填“变大”、“变小”或“不变”，下同），拉力的大小　不变　。
【解答】解：利用杠杆开展相关实验探究：
（1）安装好杠杆，将其放到水平位置后松手，左端上翘。则应将平衡螺母向左调节；
（2）由图可知，根据杠杆平衡条件得：FA×LA＝FB×LB，3×0.7N×4L＝FB×3L，所以FB＝3.0N；
若在第（1）小题所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验，由于右侧已经存在杠杆的力与力臂的乘积；
（3）图丙使杠杆由水平位置时，根据杠杆平衡条件F1L4＝F2L2得，
G×7L＝F2×3L，
则F4＝G；
当转动到图中位置时，设杠杆与水平位置的夹角为α、弹簧测力计拉力的力臂均变小3L1＝F2L4得，
G×4L×cosα＝F2′×2L×cosα，
则：F2′＝G；
所以，在此过程中拉力F的大小不变。
故答案为：（1）左；（2）2.0；（3）变小。
9．（2017•苏州）在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
（1）图甲中，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向 　右　侧调节。
（2）图乙中，杠杆恰好处于水平平衡状态，若在A处下方再挂一个钩码　1　格，可使杠杆在水平位置再次平衡。
（3）杠杆处于图甲所示位置时，小李同学就在杠杆上挂钩码进行实验，小明认为这样操作会对实验产生以下影响：
①杠杆自身重力可能会对实验产生影响
②可能不便于测量力臂或出现力臂测量错误
③无法得出杠杆平衡条件
你认为正确的是 　A　。
A．①②
B．①③
C．②③

【解答】解：（1）如图，杠杆的右端上翘。
（2）设一个钩码为G，一格的长度为L；
根据杠杆的平衡条件：4G×2L＝2G×nL，
解得：n＝4，
故应该将B处所挂钩码须向右移动4﹣7＝1格；
（3）杠杆处于图甲所示位置时，杠杆没有在水平位置调平就挂上钩码进行实验，杠杆的自重对杠杆平衡产生影响；
杠杆不在水平位置平衡，力臂不在杠杆上，不便于得出杠杆的平衡条件。故②正确。
故选A
故答案为：（1）右；（2）1。
八．大气压强的存在（共1小题）
10．（2017•苏州）如图所示，王老师在圆柱形玻璃杯内装满水，用平滑的塑料薄片紧贴水面盖住杯口，水和塑料片都不会掉下来，接着将倒置的杯子悬挂在玻璃钟罩内，直至塑料片掉下。已知杯中水和塑料片总质量为100g，倒置后杯和水与塑料片的接触面积为12.5cm2．（不考虑分子间作用力）
（1 ）塑料片不掉下来说明了　大气压　的存在，通过计算可知，当钟罩内气压降到　800　Pa时，塑料片会掉下。（g取10N/kg）
（2）王老师在实际操作中发现，抽气至钟罩内气压为30kPa时，玻璃杯内出现了一些小气泡，塑料片就掉下了，请你对此时塑料片掉下的现象作出合理的解释：　由于空气进入玻璃杯，使杯内水对塑料片向下的压强增大，导致钟罩内气体托住塑料片向上的压强大于原来塑料片会掉下时气体对它向上的压强。　。

【解答】解：（1）塑料片不掉下来是因为受到了大气压的作用；
水和塑料片的总重力为G＝mg＝0.1kg×10N/kg＝7N；由于大气压力的存在使得玻璃片不下落，即F＝1N；
则大气的压强为：p＝＝＝800Pa；
（2）塑料片由于受到大气的压力，所以才不会下落，里面出现了气泡，使杯内水对塑料片向下的压强增大。
故答案为：（1）大气压；800，使杯内水对塑料片向下的压强增大。
九．探究影响浮力大小因素的实验（共2小题）
11．（2018•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，且始终不与杯接触，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　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　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ρ水表示，其重力G排＝　ρ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　。

【解答】解：（1）金属块浸没前的过程中，测力计示数逐渐变小浮可知，说明浮力大小逐渐变大；
金属块浸没前的过程中，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，根据以上实验两人的观点都合理；
（2）接下来他们继续实验，增大金属块浸没在水中的深度，据此可得出浮力与物体完全浸没在液体中的深度无关；
这个过程中金属块受到的浮力根据F＝G﹣F浮可知，F浮＝G﹣F；
（3）量筒中水的体积V排，水的密度用ρ水表示，其重力G排＝m排g＝ρ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）对台秤受力分析可知：受溢水杯和水竖直向下的重力，金属块向下的压力F压＝F浮，由平衡条件得：台秤对容器的支持力FN＝G+F压；开始台称的示数等于溢水杯的重力+水的重力，当物体放入后，因为力的作用是相互的，这时台秤的示数等于溢水杯的重力+水的重力+物体对水向下的压力﹣溢出的水的重力，等于溢出的水的重力，故台秤示数不变。
故答案为：（1）变大；D；（2）小明；（3）ρ水V排g；（4）一直不变。
12．（2020•苏州）小明用装有沙子的带盖塑料瓶探究浮力的影响因素。
（1）小明列举了三个常识，分别做出了三个猜想，其中符合常识1的是猜想 　3　（填序号）。
常识
猜想
常识1：木头漂在水面，铁钉沉在水底
常识2：轮船从长江驶入大海，船身会上浮一些
常识3：人从泳池浅水区走向深水区，感觉身体变轻
猜想1：与浸入液体的深度有关
猜想2：与液体的密度有关
猜想3：与物体的密度有关
（2）为了验证上述猜想是否正确，小明依次做了如下实验：

①根据A、B、C的结果，可得猜想1是 　正确　（正确/错误）的；根据A、C、D的结果，可得猜想1是 　错误　（正确/错误）的。深入分析上述现象，可得：浮力大小与 　排开液体的体积　有关，与浸入液体的深度 　无关　；
②接下来根据A、D和E 　能　（能/不能）对猜想2进行验证；
③为验证猜想3，小明在老师的指导下，将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度。接着他仿照步骤D进行实验，便认为该猜想是正确的。小明在该实验环节中存在的问题是 　没有测量出此时瓶子（含有沙子的）重力　。
【解答】解：（1）木头漂在水面，是因为木头的密度小于水的密度，是因为铁的密度大于水的密度，
其中符合常识1的是与物体的密度有关，即符合常识1的是猜想4；
（2）①B、C实验中（物体在水中的深度不同），由称重法，根据A、B，可得猜想1是正确的；
而C、D实验中，两实验中，由称重法，根据A、C，可得猜想1是错误的；
B、C实验中排开液体的体积不同、D实验中排开液体的体积相同，可得：浮力大小与排开液体的体积有关；
②研究浮力与液体的密度有关，要控制排开液体的体积相同，故接下来根据A；
③根据称重法测浮力，F浮＝G﹣F，
将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度，则此时瓶子（含有沙子的）重力小于5.8N，即浮力与物体的密度有关，故小明在该实验环节中存在的问题是没有测量出此时瓶子（含有沙子的）重力。
故答案为：
（1）3；（2）①正确；排开液体的体积；②能。
一十．光的反射定律的应用（共2小题）
13．（2019•苏州）“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示平面镜放在水平桌面上，标有刻度（图中未画出）的白色纸板ABCD，在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。

（1）实验前，应将纸板　垂直　放置于平面镜上移动激光笔，使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动，可观察到反射光束沿　顺　时针方向转动；
（2）移动激光笔，使入射角为45°，测得反射角也为45°．由此就得出“光反射时　一次实验得到的结论具有偶然性　；
（3）如图乙所示，将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度，发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明了：　反射光线、入射光线和法线在同一平面内　；
（4）在图甲中，若将纸板（连同激光笔）绕CD向后倾斜　C　。
A．仍在纸板上呈现
B．被纸板挡住
C．在纸板前方
【解答】解：
（1）白色纸板ABCD应垂直放置于平面镜上，这样反射光线才可以在硬纸板上呈现；
如图甲，移动激光笔，则入射角增大，则反射光线会远离法线；
（2）因为一次实验具有有很大的偶然性，所以不能只由一组数据就得出结论。
（3）如图乙所示，将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度。此现象说明了反射光线；
（4）在图甲中，若将纸板（连同激光笔）绕CD向后倾斜，则反射光线、法线所在的平面也垂直于平面镜，故应选C。
故答案为：（1）垂直；顺；（2）一次实验得到的结论具有偶然性、入射光线和法线在同一平面内。
14．（2017•苏州）在“探究光的反射规律”的实验中，平面镜M水平放置，白色纸板竖直立在平面镜上，可绕竖直接缝ON翻折。
（1）如图，将一束光贴着纸板E沿AO射到镜面上O点，纸板F上会显示出反射光束OB，则纸板F上　不能　（能/不能）显示出反射光束，由此说明反射光线、入射光线与ON在　同一平面　内。
（2）小明在测入射角和反射角大小时只记录了一组数据（如表），根据这组数据，他　不能　（能/不能）得出关于光反射时反射角与入射角关系的结论，理由：　一次实验具有很大的偶然性　。
实验序号
入射角α
反射角β
①
50°
50°







【解答】解：（1）在实验过程中，若将纸板倾斜，此时反射光线，由于反射光线和入射光线构成的平面与平面镜垂直。
（2）一次实验具有很大的偶然性，为了得到反射角与入射角大小关系的普遍规律。
故答案为：（1）不能；同一平面；一次实验具有很大的偶然性。
一十一．平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案（共1小题）
15．（2020•苏州）用如图所示的装置探究平面镜成像特点。
（1）组装器材时，要使玻璃板与水平桌面相互　竖直　。实验中选用两只完全相同的棋子A、B，其目的是为了比较像与物　大小　的关系；
（2）若在棋子A的像的位置上放一光屏，光屏上　不能　（能/不能）呈现出像；
（3）若将玻璃板绕底边向棋子B一侧翻转90°，则在此过程中，棋子A的像大小变化情况是　不变　。棋子A顶端与其像之间的距离变化情况是　先变大后变小　。

【解答】解：
（1）为了比较物像大小和确定像的位置，实验时玻璃板应该竖直放置；
根据实验要求，选择两棋子的规格是完全相同的；
（2）平面镜成的是虚像，是由反射光线的反向延长线会聚而成的；
（3）平面镜成的像与物大小相同，和物到镜的距离无关，不影响真实的大小，则在此过程中。将玻璃板绕底边向棋子B一侧翻转90°，像与物关于镜面是对称的。
故答案为：（1）垂直；大小；（3）不变。
一十二．凸透镜成像规律及其探究实验（共2小题）
16．（2021•苏州）用蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上进行“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座标尺上位置如图时，在光屏上能成 　倒立　、缩小的实像。生活中的 　照相机　（照相机/放大镜/幻灯机）就是利用这个原理制成的；
（2）这个凸透镜的焦距可能是 　B　：
A.8cm
B.12cm
C.16cm
D.20cm
（3）若仅将图中凸透镜移动到刻度值为 　40　cm处，光屏上可再次呈现一个清晰的像；
（4）若仅将图中光屏向右移动一小段距离，在凸透镜和烛焰之间放置一个合适的 　近视　（近视/远视）眼镜，可使光屏上再次得到烛焰清晰的像。
【解答】解：
（1）当烛焰、凸透镜，光屏上出现一个清晰倒立的实像，成缩小的实像；
（2）此时物距为50cm﹣20cm＝30cm，此时u＞2f
像距v＝70cm﹣50cm＝20cm，此时2f＞20cm＞f﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
综合①②得10cm＜f＜15cm
故选B；
（3）蜡烛与光屏在光具座上的位置不动，要在光屏上再次得到清晰的像，根据光路的可逆性，所以此时凸透镜的位置在20cm+20cm＝40cm处，所以成倒立；
（4）仅将图中光屏向右移动一小段距离，在凸透镜和烛焰之间放置一个合适的凹透镜即近视眼镜。
故答案为：（1）倒立；照相机；（3）40。
17．（2018•苏州）学过透镜知识后，小明实验小组在光学实验室（暗室）想对学过的知识进行深入研究（视为点光源）、圆形凸透镜（直径为D）、光具座、光屏（足够大）

（1）在光屏中央画一个与凸透镜直径相同的圆，找出圆心O′。
（2）将光源、凸透镜和光屏放在光具座上，调节它们的高度，使光源、凸透镜光心和 　圆心O′　在同一水平直线上。
（3）固定凸透镜的位置，将光源从紧贴凸透镜的位置缓慢向外移动，直到光屏上的光斑 　与所画圆完全重合　，就可以从光具座上读出凸透镜的焦距，此时各器材在光具座上的位置如图甲所示，该凸透镜的焦距为 　20.0　cm。
（4）为了验证测出的焦距值是否准确，小明提出可以左右移动光屏，若光屏上的光斑大小不变，光斑变大，说明本次测出的凸透镜的焦距比真实值 　小　。
（5）在移动光屏的过程中，小明发现在光屏上光斑外侧还有一个暗环，他猜想可能是凸透镜的边框造成的，进行实验验证，发现暗环仍然存在。你认为暗环是如何形成的？　透镜外侧沿直线传播的光与经透镜折射的光在屏上形成无光区　。若光源S在左焦点上，光屏在右焦点处，如图乙所示　　。
【解答】解：
（2）在实验之前，为了保证物像完整的成在光屏上，只有光源，而O'正好在光屏的中央、凸透镜光心和圆心O'在同一水平直线上。
（3）因为圆圈和凸透镜是等大的，所以当光斑和圆圈重合时说明折射光线是平行的，因此应该是直到光屏上的光斑与所画圆完全重合；
（4）若光屏上的光斑大小不变，说明折射光线是平行，那么向右移动光屏；如果测出的凸透镜的焦距比真实值小，光斑会增大；
所以本次测出的凸透镜的焦距比真实值小；
（5）透镜边缘以外的光线沿直线传播，以内的光线会发生偏转，这就是暗环；
如下图所示，

图中凸透镜正好相当于大三角形的中位线，
那么：圆环大圆的直径就是2D，半径是D；
小圆的直径就是D，半径就是D；
那么暗环的面积为：πD2﹣π。
故答案为：（2）圆心O'；（3）与所画圆完全重合；（4）小；。
一十三．电磁继电器的组成、原理和特点（共1小题）
18．（2021•苏州）纯电动汽车是一种采用蓄电池作为唯一动力源的汽车。电池的安全性主要体现在对其温度的控制上，当某组电池温度过高时，立即启动制冷系统进行降温。图甲是小明设计的模拟控温装置示意图。电磁继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器Rp串联接在电压为6V的电源两端。当电磁铁线圈（电阻不计）中的电流I大于或等于25mA时，衔铁被吸合。热敏电阻置于温度监测区域t与温度t的关系如图乙所示，滑动变阻器的最大阻值为200Ω。
（1）图甲中应将b端与 　c　端相连；
（2）当开关S闭合时，电磁铁上端为 　N　极；
（3）若设置电池温度为60℃时启动制冷系统，则滑动变阻器阻值应为 　170　Ω；
（4）该电路可设置启动制冷系统的最高温度是 　90　℃；
（5）现利用一只电阻箱在室温条件下对上述电路进行调试，使电路能在60℃时启动制冷系统。为此，先将电阻箱调为70Ω
第一步：断开开关，　将滑动变阻器调到阻值最大处，并用电阻箱替换热敏电阻　；
第二步：闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到继电器的衔铁被吸合；
第三步：断开开关，　用热敏电阻替换电阻箱　完成电路调试。

【解答】解：（1）由题意可知，当控制电路电流达到25mA时衔铁被吸合，所以图甲中。
（2）由图甲可知，电流从通电螺线管的上端接线柱流入，根据右手螺旋定则。
（3）若设置电池温度为60℃启动制冷系统，由图乙可知，Rt的阻值为70Ω，
由欧姆定律得，此时控制电路的总电阻R＝＝，
由串联电路的电阻规律，滑动变阻器接入的电阻为
RP＝R﹣Rt＝240Ω﹣70Ω＝170Ω，
（4）当滑动变阻器的最大阻值为200Ω时，热敏电阻的阻值
Rt′＝R﹣RP′＝240Ω﹣200Ω＝40Ω，
由图乙可知此时对应的温度为90℃，所以此时该电路可设置启动制冷系统的最高温度是90℃。
（5）为使电路能在60℃时启动制冷系统。为此，然后进行如下调试：
第一步：断开开关，将滑动变阻器调到阻值最大处；
第二步：闭合开关，调节滑动变阻器的滑片；
第三步：断开开关，用热敏电阻替换电阻箱。
故答案为：（1）c；（2）N；（4）90，并用电阻箱替换热敏电阻。
一十四．电磁波的传播与应用（共1小题）
19．（2017•苏州）无人驾驶飞机简称”无人机”，无人机的飞行控制系统简称“飞控”。无人机悬停还是飞行、向哪个方向飞行、上升还是下降等飞行指令都由飞控下达，飞控主要由感知飞行姿态的陀螺仪、GPS定位模块、超声波传感器、气压传感器等各种功能的传感器及控制电路组成。
（1）GPS定位模块利用　电磁波　传递信息，其在真空中的传播速度为　3×108　m/s。
（2）超声波传感器可探测无人机在飞行时遇到的障碍物，这是因为超声波具有　方向性好、穿透力强　的特点。
（3）气压传感器可通过测定大气压值获知无人机所在位置的　高度　。
（4）某无人机由输出电压14.8V、容量 10000mAh的电池提供飞行能量，该电池最多可提供　0.148　kW•h的电能，若这些电能的80%用于飞行，当飞行功率为200W 时　0.592　h。
【解答】解；（1）GPS定位模块利用电磁波来传递信息8m/s。
（2）超声波具有方向性好、穿透力强；
（3）大气压的大小与高度有关，高度越高，根据大气压的数值可以测定无人机的高度；
（4）无人机提供的电能为：
W电＝UIt＝14.8V×10000mAh＝14.7V×10A×3600s＝532800J＝0.148kW•h；
由题意可知，牵引力所做的功：W＝W电×80%，
则最长飞行时间为：
t＝＝＝0.592h；
故答案为：（1）电磁波；8×108；（2）方向性好、穿透力强；（4）0.148。
一十五．探究电流与电压、电阻的关系实验（共2小题）
20．（2018•苏州）某班同学做“探究电流与电阻的关系”的实验，某小组连接了如图甲所示的实物电路。

（1）请在答题卡的方框内画出对应的电路图（电阻箱符号为）
（2）连接电路时，开关应　断开　。连好电路后，将电阻箱调至某一阻值，闭合开关，使电压表示数为一个适当的值U0，记录电流表的示数和　电阻箱的阻值　。
（3）改变电阻箱的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使　电压表的示数仍为U0　，并记录相应数据。
（4）再次改变电阻箱阻值，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片都不能达到（3）中的要求　电阻箱的电阻调得太大了　。
（5）重复步骤（3）多次实验，根据所得数据画出电流随电阻变化的图象如图乙所示。你认为该小组实验时的U0＝　6　V。
（6）进一步研究发现由图线上的任一点和坐标轴围成的矩形“面积”大小都相等，由此可以得出的实验结论是　当电压一定时，电流与电阻成反比　。
（7）实验结束后，小组间交流时，发现邻组在相同的坐标系中画出的图象如图丙所示　这两个小组所控制的电阻箱两端电压不相同　。
【解答】解：（1）根据图甲，由电路元件的连接顺序可得电路图如右所示：
（2）为保护电路，在连接电路的过程中；因为要探究电流与电阻的关系，即要记录电阻箱的阻值；
（3）要探究电流与电阻的关系，须控制电阻箱两端的电压不变0；
（4）电阻越大，分得的电压越多，要使电阻箱两端电压达到U0，须使变阻器的电阻值变大，但不能达到U7 时，表明滑动变阻器提供的电阻已达最大值；
（5）由图可知：U0＝IR＝3.2A×2Ω＝6V；
（6）由图乙可知，其横轴和纵轴所表示的物理量分别为电阻R及通过的电流I，即IR的乘积不变，电流与电阻成反比；
（7）由图两可知，电阻箱两端的电压U5'＝I'R'＝3A×1Ω＝6V≠U0．即两个小组所画出的图象不同，是因为他们所控制的电阻箱两端电压不同。
故答案为：（1）如上图所示；（2）断开；（3）电压表的示数仍为U0；（4）电阻箱的电阻调得太大了；（5）4，电流与电阻成反比。

21．（2020•苏州）小明用如图甲所示电路探究电流与电阻的关系，电源电压3V，电阻R有4个阻值（5Ω、10Ω、15Ω、25Ω），滑动变阻器Rp规格为“10Ω 2A”。

（1）开关闭合前，应将滑动变阻器滑片P移到最　右　（左/右）端；闭合开关后，小明发现电流表、电压表示数均为0，另一端依次试触a、b、c、d各接线柱，当接触到d时，电流表示数仍为0，经进一步检查，则电路中所有可确定的故障是　滑动变阻器RP（cd间）断路；电阻R断路　。
（2）排除故障并将问题元件进行同规格更换，此时R的阻值为5Ω．闭合开关，调节滑片P，此时电流表示数如图乙所示，该示数为　0.4　A．接着将R阻值换成10Ω，向　右　（左/右）端移动滑动变阻器滑片，以保持电压表的示数不变。
（3）将R阻值换成15Ω重复上述操作。三组数据如表所示，由此可得：电压一定时，电流与电阻成　反比　。为提高结论的可靠性，换用阻值为25Ω的电阻继续上述实验，是否可行？　不可行　（可行/不可行）
实验序号
R/Ω
I/A
①
5

②
10
0.20
③
15
0.13
（4）下列图像中，能大致反映本实验中各物理量之间关系的是　C　

【解答】解：
（1）开关闭合前，应将滑动变阻器滑片P移到阻值最大处的右端；
由题意可知，闭合开关后，另一端依次试触a、b，电流表，说明电源正极和c之外的电路有断路；
当接触到d时，电流表示数仍为0，电压表开始有示数且为3V，则可能是与电压表并联的电路断路了，故原因是R断路，综上P（cd间）断路；电阻R断路；
（2）排除故障并将问题元件进行同规格更换，此时R的阻值为6Ω，调节滑片P，此时电流表示数如图乙所示，分度值为0.02A；
根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，其分得的电压增大；
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，由分压原理，所以滑片应向右端移动；
（3）将R阻值换成15Ω重复上述操作，根据表中数据，电流与电阻之积为：
UV＝IR＝5.4A×5Ω＝4.20A×10Ω＝0.13A×15Ω≈2V为一定值，由此可得：电压一定时；
电阻两端的电压始终保持UV＝3V，根据串联电路电压的规律滑＝U﹣UV＝3V﹣2V＝3V，定值电阻分得的电压为电压表示数的2倍，当变阻器的最大电阻10Ω连入电路中时
R滑＝2×10Ω＝20Ω＜25Ω，换用阻值为25Ω的电阻继续上述实验不可行。
（4）A、因电压表示数不变，故电流随R的变化关系为反比例函数；
B、换用不同的电阻时，B错误；
C、定值电阻的电压为7V，由分压原理，故变阻器连入电路的电阻与R的关系为一过原点的直线C；
D、根据P＝
PR＝，即电阻的电功率与R之积为一定值，D错误。
故选C。
故答案为：
（1）右；滑动变阻器RP（cd间）断路；电阻R断路；右；（3）反比；（4）C。
一十六．伏安法测电阻的探究实验（共1小题）
22．（2019•苏州）小明要测量定值电阻Rx的阻值（约十几欧）现有器材：电源（6V）、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个

（1）他设计并连接了如图甲所示电路。请用笔画线代替导线，将该电路连接完整；
（2）电路连好后，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移至最 　左　端闭合开关，移动滑片到某一位置，电压表示数如图乙所示x两端的电压为 　1.2　V。
（3）当小明准备读取电流表示数时，发现两电表示数突然都变为0．他用一条导线检查电路故障，当将该导线两端分别接到a、d接线柱上，电压表示数仍为0；当将该导线两端分别接到c、f接线柱上，电流表示数仍为0；则由此可以判断故障是：　cd间断路　（假设只有一处故障）；
（4）排除故障后继续实验，却不慎将电流表损坏。小明发现桌上有一根标有长度刻度、总长为20.0cm、总阻值为10Ω的均匀电阻丝，还有一根带有鳄鱼夹的导线（如图丙所示），均匀电阻丝阻值与长度成正比，经过思考（AB为电阻丝，C为鳄鱼夹），继续进行实验。
①根据已知条件判断，电压表量程应选用 　0﹣3　V；
②按照图丁所示电路连接好器材，多次实验测得数据如下表所示
次数
1
2
3
AC长度（cm）
4.0
14.0
20.0
电压表示数（V）
0.8
2.0
2.4
求出第1次实验时电路中的电流I1＝　0.4　A；利用表中所有数据求出待测电阻Rx＝　14　Ω。
【解答】解：（1）变阻器按一下一上连入电路中，如下所示：

（2）电路连好后，闭合开关前，即最左端，移动滑片到某一位置，电压表选用小量程，此时Rx两端的电压为 1.2V；
（3）当小明准备读取电流表示数时，发现两电表示数突然都变为7，他用一条导线检查电路故障、d接线柱上，则说明电流表、开关和电源之间是通路、f接线柱上，说明电源，电流表示数仍为0；
（4）①根据表中电压大小，电压表量程应选用0﹣3 V；
②AC电阻丝与待测电阻串联，电压表则AC的电压，
AC部分的电阻：
RAC＝×10Ω＝2Ω，第8次实验时电路中的电流：
I1＝＝＝0.4A，待测电阻：
RX4＝＝＝13Ω；
第2次测量，RAC＝×10Ω＝4Ω，第2次实验时电路中的电流：
I2＝＝，根据串联电路电压的规律和欧姆定律
RX2＝＝＝14Ω；
同理，RX3＝15Ω；
为减小误差，取平均值作为测量结果：
R测＝＝14Ω。
故答案为：（1）如上所示；（2）左；（3）cd间断路；②0.4。
一十七．电功率的测量实验（共2小题）
23．（2021•苏州）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为4.5V。
（1）用笔画线代替导线，将电路连接完整；
（2）连接好电路闭合开关后，发现灯泡不亮，检查电路发现电压表、电流表均有示数　移动滑片，观察灯泡是否发光　；
（3）问题解决后，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为2.3V时，此时应将滑片向 　右　（左/右）侧移动；
（4）当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡额定功率为 　0.75　W；
（5）下表是实验中测量的几组数据，其中一个电流数据有误，此数据为 　0.37　。
U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
I/A
0.2
0.25
0.28

0.37
（6）要完成上述表中数据测量，实验中滑动变阻器的总阻值至少为 　17.5　Ω；
（7）小明打算只利用两电表中的电流表来测量小灯泡的额定功率。他增加了一个阻值为10Ω的定值电阻R0和两个开关。设计了如图丙所示电路，请将电阻R0、电流表和灯泡的符号填入虚线框中使其能完成实验。
【解答】（1）测量小灯泡电功率时，电压表与小灯泡并联；答案如下图：
；
（2）电压表、电流表均有示数，小灯泡不亮有可能功率太小，观察灯泡是否发光；
（3）小灯泡两端电压为2.3V，要使小灯泡正常发光时，即增加灯泡两端电压，减小滑动变阻接入电路中的电阻；
（4）当小灯泡正常发光时，由图乙知，分度值为8.02A，故小灯泡的额定功率为P额＝U额I额＝2.5V×2.3A＝0.75W；
（5）小灯泡的电阻随着温度的升高而增大，即随着灯泡两端的电压的增大而增大，4Ω、8.33Ω，所以最后一组数据有误；
（6）根据表中数据，灯泡两端电压最小为1.2V，电压为UR＝U﹣UL＝4.5V﹣4V＝3.5V，此时电路中的电流为8.2A；
（7）若不用电压表，根据并联电路各支路两端电压相等的特点，调节滑动变阻器，则此时小灯泡两端电压就是2.5V，左下框内是定值电阻R，如下图所示、S8，断开S1，调节滑片，使电流表示，然后再闭合S1，断开S5，读出电流表的示I'，则通过小灯泡的额定电流I﹣0.25A。

故答案为：（1）见解析；（2）移动滑片；（3）右；（5）0.37；（7）见解析
24．（2017•苏州）在测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率的分组实验中：

（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（2）小明闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表无示数，则故障可能是　小灯泡断路　。排除故障后，移动滑片使小灯泡正常发光，此时电流表数如图乙所示　0.75　W。
（3）小华在进行实验数据处理时，算出了小灯泡的平均功率（如表），你认为这样处理数据是　不合理　（合理/不合理）的，理由：　小灯泡在不同实际电压下的实际功率不同反映了小灯泡的明暗程度不同，求平均值没意义　。
实验序号
电压U/V
电流I/A
功率P/W
平均功率/W
①
2.0
0.26
0.52
0.69
②
2.5
0.28
0.70
②
2.8
0.30
0.84
（4）下列描述小灯泡功率P随滑动变阻器阻值R变化情况的图象中，正确的是　B　

【解答】解：（1）由小灯泡额定电压为“2.5V”，可选电压表的量程为“6～3V”，小灯泡的右接线柱与滑动变阻器的上接线柱连接

（2）电压表并联在灯的两端有示数，而灯不亮，即小灯泡断路；
电流表量程是0.5A，最小分度值是0.02A，灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.3A＝7.75W；
（3）灯泡在额定电压下的功率是额定功率，小华的说法是不合理的，求平均值没意义；
（4）小灯泡与滑动变阻器串联，由公式可得2RL＝（）2RL，小灯泡的功率P随滑动变阻器阻值R增大时，电流减小，利用数学知识对比图可选B。
故答案为：（1）如上图；（2）小灯泡断路；（3）不合理，求平均值没意义。