江苏省无锡市五年（2017-2021）中考物理真题实验知识点分类汇编（含答案）

这是一份江苏省无锡市五年（2017-2021）中考物理真题实验知识点分类汇编（含答案），共33页。

江苏省无锡市五年（2017-2021）中考物理真题实验知识点分类汇编

一．液体的密度测量实验（共2小题）
1．（2020•无锡）小红利用托盘天平（最大测量值200g。分度值0.2g）、量筒、水（ρ水＝1.0×103kg/m3）、食盐，烧杯、白纸、滴管、勺子等器材配置盐水，步骤如下：

（1）调节天平时，将天平放在水平台面上，将游码移至标尺左端的“0”刻度线处，应将平衡螺母向　 　调节，使指针对准分度盘中央的刻度线。
（2）为称量出2g盐，小红先将一张白纸放在天平左盘上，仅移动游码，游码示数如图甲所示，则白纸的质量为　 　g；接下来，应该先将游码移至　 　g处，再用勺子向左盘的白纸上逐渐加盐，直至天平再次平衡。
（3）用量筒量取50mL的水，并全部倒入烧杯中，再将2g盐全部倒入烧杯中（假设加盐后烧杯中水的体积不变）　 　g/cm3。
（4）小红发现可以用实验中的天平和烧杯制作“密度计”。她测出空烧杯的质量为50g。然后在烧杯中加水，使烧杯和水的总质量为100g，并在水面位置处做好标记，将待测液体加至“标记”处，用天平称量出烧杯和液体的总质量m。为方便使用该“密度计“
①图丙中横坐标表示m，纵坐标表示待测液体密度ρ．请在图丙的坐标系中画出ρ﹣m图象，并在坐标轴上标出ρ的最大值。
②理论上，该“密度计”可以鉴别密度差异不小于　 　g/cm3的液体。
2．（2018•无锡）小明想测量一枚生鸡蛋的密度，他的方案是：先使鸡蛋在盐水中悬浮，然后测出盐水的密度ρ盐水，则ρ鸡蛋＝
ρ盐水

（1）小明使鸡蛋在盐水中悬浮的操作步骤如下：
步骤一：将鸡蛋放入空烧杯，慢慢加水，浸没沉在杯底的鸡蛋；
步骤二：向水中加盐，用玻璃棒慢慢搅拌，使鸡蛋逐渐上浮，如图b；
步骤三：用胶头滴管滴加水，用玻璃棒慢慢搅拌，使漂浮的鸡蛋逐渐下沉，如图c对上述实验中鸡蛋所受浮力大小的分析，正确的是　 　
A．步骤一中鸡蛋所受的浮力始终不变
B．鸡蛋处于图c状态时所受的浮力等于重力
C．鸡蛋处于图a状态时所受浮力比图b状态时大
D．鸡蛋从图b状态变为图c状态的过程中，所受浮力增大
（2）小明取来天平、量筒和小烧杯，测量图c烧杯中盐水的密度。他将天平放在水平台面上，如图乙　 　，使指针对准分度盘中央的刻度线，天平调节好后，测量步骤如下
步骤一：如图丙，在小烧杯中倒入适量盐水，用天平测出小烧杯和盐水的总质量为m1；
步骤二：如图丁，把小烧杯中一部分盐水倒入量筒，测出量筒中盐水的体积为V：
步骤三：测出小烧杯和杯中剩余盐水的质量m＝38.8g
①则m1　 　＝g，V＝　 　cm3，小明所测盐水的密度ρ盐水＝　 　kg/m3：
②若小明没有对图乙的天平进行调节，就按照上述步骤进行测量，则测得的盐水密度　 　（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）
二．阻力对物体运动影响的探究实验（共1小题）
3．（2018•无锡）用如图所示的装置“探究阻力对物体运动的影响”，探究过程中
（1）需将小车从斜面的　 　高度处静止释放，比较小车在不同材料的水平支持面上运动的　 　。
（2）必须保证小车运动在水平支持面上，这是为了让小车在竖直方向所受　 　力和支持面对小车的　 　力相平衡，从而只探究阻力对物体运动的影响。

三．压强的大小及其计算（共1小题）
4．（2020•无锡）如图所示，在科普节目《加油，向未来》中，甲、乙两人站在平衡板上。滑轮组将平衡板提升至一定高度后。两人在平衡板上挪动，并保持平衡板平衡。若甲的质量为55kg，且质量分布均匀，重心在点O．（g取10N/kg）。
（1）当平衡板在水平地面上时，甲静止站在平衡板上，与板的接触面积为0.05m2，则甲对平衡板的压强为多大？
（2）甲、乙两人竖直站在平衡板上，滑轮组将平衡板匀速提升至离地面5m的高度处，提升过程中平衡板始终保持水平平衡，求在此过程中：
①平衡板提升两人所做的功为多少？
②在提升平衡板和人的过程中，滑轮组的机械效率为多少？
（3）当甲、乙两人竖直站立在图中A、B位置时，平衡板在空中处于水平平衡。甲、乙两人从图中位置同时向平衡板左，右两侧沿同一直线向相反方向缓慢挪动至C、D竖直站立时，则两人挪动的距离AC和BD之比为　 　。

四．大气压强的测量方法（共1小题）
5．（2018•无锡）为了测量大气压强，某同学选择的器材有：2.5ml的注射器、0～10N的弹簧测力计、刻度尺和细线，实验步骤如下
（1）如图甲，用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度L＝　 　cm。
（2）如图乙，把注射器活塞推至筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，当注射器中的活塞开始滑动时，记录弹簧测力计的示数F＝　 　N。
（3）该同学所测得的大气压强值为 　 　Pa。

五．探究影响浮力大小因素的实验（共1小题）
6．（2017•无锡）同学们用空塑料瓶和细沙等实验器材探究影响浮力大小因素，（g取10N/kg，ρ水＝1×103kg/m3）

（1）为了测出塑料瓶的体积，进行如下操作，
①把天平放在水平桌面上，调节天平平衡，在左盘中放入盛有适量水的烧杯，所加砝码和游码的位置如图甲所示，烧杯和水的总质量为　 　g。
②在空塑料瓶中装入适量细沙，拧紧瓶盖，在瓶颈系一细绳（瓶没有接触烧杯，水未溢出），通过增减砝码和移动游码使天平再次获得平衡，所用砝码总质量和游码所示质量之和为167g　 　cm3。
（2）同学们根据生活经验提出了如下三种猜想，并举出了相应的实例
猜想一，浮力的大小与物体的密度有关，实例：铁块可以在水中下沉
猜想二，浮力的大小与液体的密度有关，实例：鸡蛋可以在水中下沉
猜想三，浮力的大小与浸入液体的深度有关，实例：在游泳池里
为了验证以上猜想是否正确，同学们选择了装入细沙的塑料瓶和其他实验器材进行探究，实验过程如图乙所示。
①根据实验步骤d和　 　（填序号），可以确定猜想二是正确的；
②根据实验步骤c和d可以验证猜想三是　 　（选填“正确”或“错误”）；对该猜想对应的实例，合理的解释是　 　。
③要验证猜想一是否正确，可以在塑料瓶中　 　后再进行探究。
④同学们讨论认为，猜想一和猜想二中的实例反映了物体的浮与沉可能与密度有关，要选用一个能漂浮在图e中盐水上的物体时　 　g/cm3（计算结果保留1位小数）。
六．凸透镜成像规律及其探究实验（共2小题）
7．（2019•无锡）小明和小红做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）利用太阳光测量凸透镜的焦距时，小明将一把木质刻度尺的一端支于水平地面上，观察尺在地面上形成的影子，使其在地面上的影子　 　，这时尺的方向就与太阳光的方向平行。小明保持尺不动，小红将光屏A和凸透镜L按照图甲所示的方式均垂直于刻度尺摆放，光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。则该凸透镜的焦距为　 　cm。
（2）将此凸透镜、点燃的蜡烛、光屏置于光具座上如图乙所示的位置时，光屏上呈现烛焰的倒立、　 　的实像；保持图乙中蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移到光具座上　 　cm刻度线处，光屏上能再次呈现烛焰清晰的像。

8．（2018•无锡）在“探究凸透镜成像规律”的实验时，调节光具座上依次排列的蜡烛、凸透镜和光屏，使它们的中心大致在同一高度，移动光屏，可在光屏上得到一个等大、倒立的实像
（1）该凸透镜的焦距是　 　cm。
（2）当物距为30cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个　 　、倒立的实像，在放大镜、照相机、投影仪中，成像情况与此类似的是　 　。
七．生活中的透镜（共1小题）
9．（2017•无锡）图甲是某型号视频展示台，其摄像头中的镜头相当于一个焦距可调的凸透镜，使用时

（1）该视频展示台摄像头的镜头焦距可调范围为5.4mm﹣64.8mm，把一张照片放在投影面板上，镜头离投影面板的距离为40cm　 　
A．放大的实像 B．缩小的实像 C．放大的虚像 D．缩小的虚像
（2）与视频展示台配套使用的投影幕是依靠电动机来控制升降的，小明用如图乙所示的电路进行模拟研究，电路中直流电动机的线圈电阻为2Ω，R0为阻值是10Ω的定值电阻，电源电压保持12V不变，闭合开关S，匀速提升重为0.4N的物体，此时电压表示数为6V
①电动机正常工作时，通过电阻R0的电流是多大？
②电动机正常工作2秒所消耗的电能是多少？
③若电动机正常工作时，有5%的机械能用来提升物体，物体在2秒内上升的高度是多少？
八．斜面机械效率的测量实验（共1小题）
10．（2021•无锡）图甲是某居民楼前的无障碍通道，一位中年人正用轮椅推着他年迈的母亲缓缓上行，图乙是该通道斜面示意图。为了解中年人推轮椅时所用力的大小（g取10N/kg）
（1）使刻度尺“0”刻度线与水平地面对齐，正确测量B点高度，结果如图乙　 　cm。
（2）选用车轮与轮椅相同材质、花纹的小车为研究对象，进行了如下操作：
①正确使用弹簧测力计，测出小车重为2.0N；
②将弹簧测力计与斜面平行放置并 　 　，然后沿斜面方向匀速拉动小车，如图乙所示，弹簧测力计示数为 　 　N；
③计算出将小车从A点拉到B点的过程中，拉力所做的功为 　 　J；利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为 　 　。
（3）在小车上逐渐添加重物，测出小车的总重G，测出沿斜面匀速拉动小车需要的力1；计算出竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功W2。以功为纵坐标，以小车总重为横坐标，建立平面直角坐标系1和W2与小车总重G的关系图像，分别如图丙中的线段a和b；
①由图像可知：用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重 　 　（选填“有关”或“无关”）。
②若这位母亲的质量为50kg，所坐的轮椅质量为20kg，则中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时　 　N。
九．探究比热容的实验（共1小题）
11．（2019•无锡）在“探究不同物质吸热升温的现象”时，用同一套器材分别加热质量相等的水和煤油，每隔一定的时间记录水和煤油升高的温度。
（1）调节好天平后，将薄壁铝桶放在天平左盘中，在右盘中加入砝码并移动游码，所加砝码和游码的位置如图甲所示，则铝桶的质量为　 　g。
（2）砝码盒里剩有100g、50g、20g、10g、5g砝码各一个，为了称量90g的水，接下来的操作是：　 　，
向铝桶中加水，直至天平再次平衡。
（3）在组装成如图乙所示的实验装置时，为保证用酒精灯外焰加热，应先调节好　 　的高度，注意调节温度计的高度，使温度计的玻璃泡与液体　 　。
（4）正确组装好器材后，给水加热，当水温达到35℃时开始计时，并将数据记入下表。将铝桶中的水换成等质量的煤油，重复以上操作。
加热时间/min
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
温度/℃
水
35
38
41
44
47
50
煤油
35
41
47
53
59
65
①图丙是根据实验数据画出的水的温度随加热时间的变化图象，请在图丙中补画出煤油的温度随加热时间变化的图象。
②由图象可知，质量相等的水和煤油升高相同的温度，　 　吸收的热量多。
③进一步分析图象发现：质量一定的水吸收的热量与升高温度的比值是相等的；质量相等的水和煤油，上述比值大小　 　（选填“相等”或“不相等”）。

一十．探究电流与电压、电阻的关系实验（共2小题）
12．（2021•无锡）用图甲所示的电路探究通过导体的电流与电阻的关系。器材有：电压为3V的电源、开关、滑动变阻器（20Ω 2A）、电阻箱（0～9999Ω）、电压表、电流表各一个，器材均完好。

（1）闭合开关前，应先将滑动变阻器的滑片P移到 　 　（选填“A”或“B”）端。
（2）闭合开关后，电压表示数为零，经检查电路连接并无故障　 　。
（3）调节电阻箱的阻值为12Ω，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P至某一位置，调节滑动变阻器，保持电压表示数不变，多次实验的结果如下表所示。
实验序号
1
2
3
4
5
电阻箱阻值R/Ω
12
10
8
6
4
电流表示数I/A

0.24
0.3
0.4
0.6
①图乙中电流表示数为 　 　A。
②图丙是以电流表示数I为纵坐标、电阻箱阻值的倒数为横坐标建立的平面直角坐标系，请根据表格中的数据，画出I﹣图像。
③实验序号中，第1、2、3、4、5次实验时，滑动变阻器接入R1'、R2'、R3'、R4'、R5'，则 　 　。
A.R1'＝5R3'
B.R1'＜R4'+R5'
C.R1'﹣R2'＞R3'﹣R4'
D.＝
13．（2018•无锡）某小组同学准备探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验器材有：干电池2节，滑动变阻器（20Ω，1A）、电流表、电压表、开关各一个，图甲是他们连接的实验电路。

（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到 　 　（选填“A”或“B”）端
（2）闭合开关后，他们移动滑动变阻器的滑片至某一位置，电压表示数为0.7V，接着继续探究，把所测数据填在了下表中
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.7
1
1.1
1.5
1.7
电流I/A

0.18
0.20
0.26
0.30
①图乙中电流的示数为 　 　A。
②图丙是以电流Ⅰ为纵坐标、电压U为横坐标建立的平面直角坐标系，请根据他们所测数据、在坐标系中描点，画出I﹣U图象
（3）图丙中b、c、d三条I﹣U图象，是其他组同学选择5Ω、10Ω和20Ω的定值电阻，按图甲电路测量数据所画。
①单独分析图丙中每条I﹣U图象，可以得到的结论是 　 　。
②该小组同学发现，分析图丙中的I﹣U图象，还能得到：“当导体两端电压一定时　 　。
③验证②中的规律，该小组的同学选择了5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻，准备分别接入图甲电路，有同学提议：既然探究时需要保持电阻两端电压不变，图甲中可以不用连接滑动变阻器和电压表。他们按照提议分别将三只电阻由小到大接入电路，读出电流表示数分别为0.42A，0.24A，发现无法验证②中的规律。于是他们计划仍按图甲进行探究，分析测量数据后，则这个电压值U的范围为 　 　。
A.1.5V＜U≤3V
B.1.3V＜U＜2.1V
C.1.3V＜U≤2.6V
D.2.1V＜U＜2.6V
一十一．伏安法测电阻的探究实验（共1小题）
14．（2020•无锡）小明和小华在进行“测量定值电阻的阻值”实验，器材有：干电池两节，开关、电压表、电流表、滑动变阻器（20Ω 1.5A）（0～9999Ω 5A）各一个，待测电阻R1、R2，导线若干。

（1）连接电路前，小明发现电流表指针如图甲所示，于是他将电流表指针调至　 　。
（2）①图乙是他们连接的测量R1阻值的部分电路。请用笔画线代替导线，将电路连接完整。
②闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于最　 　（选填“左”、“右”）端。
③在正确完成上述操作后，闭合开关移动滑片P，当电流表示数为0.2A时，则电阻两端的电压为　 　V．多次实验所测量的结果如表所示，则R1的阻值为　 　Ω．
实验序号
电压表示数U/V
电流表示数I/A
电阻R1/Ω
①

0.2

②
0.6
0.3
③
0.88
0.4
④测量R1阻值的过程中，老师提醒他们要尽量缩短通电时间，并用较小的电流来测量　 　。
（3）为测量电阻R2的阻值，他们在已连接好的图乙的电路中，用R2替换R1接入电路。测量过程中，发现电流表示数始终小于分度值。于是，他们按照如图丁所示的电路图，闭合开关后，改变电阻箱接入的阻值进行多次测量。记录下电阻箱的阻值R及对应的电压表示数U﹣图像，如图戊所示2的阻值为　 　Ω。
一十二．电功率的计算（共1小题）
15．（2020•无锡）冬季，汽车后风窗玻璃上常会形成一层薄霜，导致驾驶员无法准确观察后方情况。为保障行车安全，是某同学设计的模拟汽车后风窗玻璃加热电路，它由控制电路和受控电路组成。控制电路中S接“手动”时，使触点D、E接触、受控电路中电热丝R2工作，对玻璃均匀加热。S接“自动”时，加热过程中，触点D、E恰好脱开，此时控制电路中通过的电流为0.02A．电路中U1＝6V，U2＝12V，R0＝150Ω，R2＝0.8Ω，R1为固定在玻璃内的热敏电阻，其温度始终与玻璃温度相同，阻值随温度升高而增大。若电热丝R2所产生的热量完全被玻璃吸收，玻璃质量为9kg，玻璃比热容为0.8×103J/（kg•℃）。电磁铁A线圈的电阻忽略不计。

（1）开关S接“手动”：
①电磁铁A通电时具有磁性，此现象称为电流的　 　效应，A的上端是　 　极。
②将玻璃从﹣5℃加热至45℃．所需的时间是多少？
（2）开关S接“自动”。玻璃的温度为15℃和45℃时，控制电路的功率相差了0.03W，则15℃时热敏电阻R1的阻值为　 　Ω。
（3）汽车后风窗玻璃上的电热丝R2是通过丝网印刷的方式将专用的导电银浆印刷到玻璃的表面烧结制成，如图乙所示，在电压U2不变的情况下，为增大电热丝R2的加热功率，请从银浆线的厚度，条数、粗细等方面　 　。
一十三．电功率的测量实验（共2小题）
16．（2019•无锡）小明和小红做“测量小灯泡的功率”实验，实验目的是测量小灯泡的额定功率和实际功率，器材有：电压恒为4.5V的电源、额定电压为3.8V的小灯泡、滑动变阻器（20Ω 2A），导线若干。
（1）小明连接了如图甲所示的电路，准备将电压表接在小灯泡两端，电压表的表盘如图乙所示，理出是：　 　。
（2）小明和小红讨论后，选择0～3V的量程，将电压表接在滑动变阻器的A，请你用笔画线代替导线，将电路连接完整。
（3）正确连接好电路后，他们采用合理的操作方式，闭合开关，读出电压表，电流表的示数，记录在下表中。
电压表的示数U/V
2.9
2.5
2.3
1.7
0.7
0.5
0
电流表的示数I/A
0.20
0.22
0.24
0.26

0.31
0.34
　 　







小灯泡的亮度
逐渐变亮
①为达成实验目的，请将表格中的栏目补充完整：　 　。
②当电压表示数为0.7V时，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 　 　W。
③实验结果表明，小灯泡的亮度与实际功率的关系是：　 　。
④实验时，若移动滑片P至B端，则开关闭合后会出现 　 　现象，导致器材可能损坏。

17．（2017•无锡）小明和小华测量定额电压为2.5V的小灯泡的额定功率

（1）①图甲是他们连接的部分电路请用笔画线代替导线将电路连接完整。
②闭合开关前，应将滑动变阻器处在最　 　（填写“左”或“右”）端。
③闭合开关后，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片，灯泡都不亮，小明找来一根完好的导线，一端连在电源负极，当发现只有触碰接线柱C时，灯泡才发光，且各器材，导线均完好　 　。
④排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　 　W。
（2）小明和小华观察电流表和电压表均标有电阻值，请教老师后得知这是电表的电阻，为了在接好的图甲中较准确的测量出小灯泡的电功率，他们将开关闭合，移动滑动变阻器的滑片使灯泡发光，请你说出接下来的操作及判断方法。
①操作　 　；
②如何判断：　 　。
（3）小明和小华重新设计了一种测量小灯泡额定功率的电路，如图丙所示，电源电压保持3.5V不变，R0为阻值为10Ω的定值电阻，连接好电路后进行如下操作：
（1）断开开关S2，闭合开关S和、S1，移动滑动变阻器滑片P，使电压表示数为2.5V；
（2）保持滑动变阻器滑片P位置不变，断开开关S1，闭合开关S、S2，读出电压表示数为2.6V；
小灯泡的额电功率为　 　W（计算结果保留两位小数）。

参考答案与试题解析
一．液体的密度测量实验（共2小题）
1．（2020•无锡）小红利用托盘天平（最大测量值200g。分度值0.2g）、量筒、水（ρ水＝1.0×103kg/m3）、食盐，烧杯、白纸、滴管、勺子等器材配置盐水，步骤如下：

（1）调节天平时，将天平放在水平台面上，将游码移至标尺左端的“0”刻度线处，应将平衡螺母向　右　调节，使指针对准分度盘中央的刻度线。
（2）为称量出2g盐，小红先将一张白纸放在天平左盘上，仅移动游码，游码示数如图甲所示，则白纸的质量为　0.4　g；接下来，应该先将游码移至　2.4　g处，再用勺子向左盘的白纸上逐渐加盐，直至天平再次平衡。
（3）用量筒量取50mL的水，并全部倒入烧杯中，再将2g盐全部倒入烧杯中（假设加盐后烧杯中水的体积不变）　1.04　g/cm3。
（4）小红发现可以用实验中的天平和烧杯制作“密度计”。她测出空烧杯的质量为50g。然后在烧杯中加水，使烧杯和水的总质量为100g，并在水面位置处做好标记，将待测液体加至“标记”处，用天平称量出烧杯和液体的总质量m。为方便使用该“密度计“
①图丙中横坐标表示m，纵坐标表示待测液体密度ρ．请在图丙的坐标系中画出ρ﹣m图象，并在坐标轴上标出ρ的最大值。
②理论上，该“密度计”可以鉴别密度差异不小于　0.004　g/cm3的液体。
【解答】解：（1）由题意可知，天平放在水平台面上且将游码移至标尺左端的“0”刻度线处，
由“右偏左调，左偏右调”的规则可知，使指针对准分度盘中央的刻度线；
（2）由甲可知，标尺的分度值为0.8g，
要称量出2g盐，可以先将游码移至2.8g处，直至天平再次平衡；
（3）水的体积V水＝50mL＝50cm3，由ρ＝可得水＝ρ水V水＝1.8g/cm3×50cm3＝50g，
则盐水的质量m盐水＝m水+m盐＝50g+3g＝52g，则小红所配置的盐水密度ρ盐水＝＝＝1.04g/cm6；
（4）①由题意可知，空烧杯的质量m0＝50g，然后在烧杯中加水1＝100g，
则烧杯内水的质量m水＝m5﹣m0＝100g﹣50g＝50g，烧杯内水的体积V水＝50cm3，
测量液体密度时，将待测液体加至“标记”处，则液体的体积V液＝V水＝50cm5，
则烧杯内液体的质量m液＝m﹣m0＝m﹣50g，液体的密度ρ液＝＝＝﹣1.0g/cm4，
所以，待测液体的密度ρ液与烧杯和液体的总质量m的关系为一次函数，
当烧杯内没有液体时，m＝50g液＝0g/cm3，
当烧杯和水的总质量为100g时，液体的密度ρ液＝4.0g/cm3，
当托盘天平称量达到最大测量值200g时，液体的密度最大液＝3.0g/cm3，
则ρ﹣m图象如下图所示：

②由托盘天平的分度值5.2g可知，该“密度计”可以鉴别液体质量的差异为0.5g，
则该“密度计”可以鉴别密度差异△ρ＝＝＝0.004g/cm3。
故答案为：（1）右；（2）6.4；（3）1.04；②4.004。
2．（2018•无锡）小明想测量一枚生鸡蛋的密度，他的方案是：先使鸡蛋在盐水中悬浮，然后测出盐水的密度ρ盐水，则ρ鸡蛋＝
ρ盐水

（1）小明使鸡蛋在盐水中悬浮的操作步骤如下：
步骤一：将鸡蛋放入空烧杯，慢慢加水，浸没沉在杯底的鸡蛋；
步骤二：向水中加盐，用玻璃棒慢慢搅拌，使鸡蛋逐渐上浮，如图b；
步骤三：用胶头滴管滴加水，用玻璃棒慢慢搅拌，使漂浮的鸡蛋逐渐下沉，如图c对上述实验中鸡蛋所受浮力大小的分析，正确的是　B　
A．步骤一中鸡蛋所受的浮力始终不变
B．鸡蛋处于图c状态时所受的浮力等于重力
C．鸡蛋处于图a状态时所受浮力比图b状态时大
D．鸡蛋从图b状态变为图c状态的过程中，所受浮力增大
（2）小明取来天平、量筒和小烧杯，测量图c烧杯中盐水的密度。他将天平放在水平台面上，如图乙　将游码归零，并向右调节平衡螺母　，使指针对准分度盘中央的刻度线，天平调节好后，测量步骤如下
步骤一：如图丙，在小烧杯中倒入适量盐水，用天平测出小烧杯和盐水的总质量为m1；
步骤二：如图丁，把小烧杯中一部分盐水倒入量筒，测出量筒中盐水的体积为V：
步骤三：测出小烧杯和杯中剩余盐水的质量m＝38.8g
①则m1　80.4　＝g，V＝　40　cm3，小明所测盐水的密度ρ盐水＝　1.04×103　kg/m3：
②若小明没有对图乙的天平进行调节，就按照上述步骤进行测量，则测得的盐水密度　不变　（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）
【解答】解：（1）A、根据F浮＝ρ液V排知在鸡蛋浸没前所受浮力增大，浸没后所受浮力不变；
B、鸡蛋在图c重处于悬浮状态，故B正确；
C、鸡蛋处于图a沉底时，处于图b漂浮状态时，重力不变，故C错误；
D、鸡蛋从图b漂浮状态变为图c悬浮状态的过程中，故所受浮力不变。
故选D。
（2）使用天平前先将天平放在水平台上，将游码归零；
①天平读数时：右盘中所有砝码的质量与游码所对应的示数之和即为左盘中物体的质量；m1＝50g+20g+10g+0.2g＝80.4g；盐水的质量m＝m1﹣m6＝80.4g﹣38.8g＝41.8g，
图丁知，V＝40ml＝40cm3，故ρ盐水＝＝＝1.04g/cm3＝2.04×103kg/m3；
②图乙中游码没有归零就调平了，使用此天平测量的两次质量都偏大，所以质量没有偏差。
故答案为：（1）B；（2）将游码归零；406；②不变。
二．阻力对物体运动影响的探究实验（共1小题）
3．（2018•无锡）用如图所示的装置“探究阻力对物体运动的影响”，探究过程中
（1）需将小车从斜面的　同一　高度处静止释放，比较小车在不同材料的水平支持面上运动的　距离　。
（2）必须保证小车运动在水平支持面上，这是为了让小车在竖直方向所受　重　力和支持面对小车的　支持　力相平衡，从而只探究阻力对物体运动的影响。

【解答】解：（1）让小车自斜面的同一高度由静止开始滑下，使到达水平面时获得相等的速度。
（2）小车在水平面运动时，竖直方向上受到的重力和支持力的作用，大小相等，相当于小车只受水平方向的摩擦力。
故答案为：（1）同一；距离；支持。
三．压强的大小及其计算（共1小题）
4．（2020•无锡）如图所示，在科普节目《加油，向未来》中，甲、乙两人站在平衡板上。滑轮组将平衡板提升至一定高度后。两人在平衡板上挪动，并保持平衡板平衡。若甲的质量为55kg，且质量分布均匀，重心在点O．（g取10N/kg）。
（1）当平衡板在水平地面上时，甲静止站在平衡板上，与板的接触面积为0.05m2，则甲对平衡板的压强为多大？
（2）甲、乙两人竖直站在平衡板上，滑轮组将平衡板匀速提升至离地面5m的高度处，提升过程中平衡板始终保持水平平衡，求在此过程中：
①平衡板提升两人所做的功为多少？
②在提升平衡板和人的过程中，滑轮组的机械效率为多少？
（3）当甲、乙两人竖直站立在图中A、B位置时，平衡板在空中处于水平平衡。甲、乙两人从图中位置同时向平衡板左，右两侧沿同一直线向相反方向缓慢挪动至C、D竖直站立时，则两人挪动的距离AC和BD之比为　9：11　。

【解答】解：
（1）当平衡板在水平地面上时，甲静止站在平衡板上对板的压力：
F甲＝G甲＝m甲g＝55kg×10N/kg＝550N，
则甲对平衡板的压强：
p甲＝＝＝8.1×104Pa；
（2）①乙的重力：
G乙＝m乙g＝45kg×10N/kg＝450N，
平衡板提升两人所做的功：
W＝（G甲+G乙）h＝（550N+450N）×8m＝5000J；
②平衡板的重力：
G板＝m板g＝900kg×10N/kg＝9000N，
在提升平衡板和人的过程中，拉力做的有用功：
W有＝（G甲+G乙+G板）h＝（550N+450N+9000N）×5m＝5×105J，
由图可知，n＝2
W总＝Fs＝Fnh＝6250N×2×5m＝6.25×104J，
滑轮组的机械效率：
η＝×100%＝；
（3）当甲、乙两人竖直站立在图中A，平衡板在空中处于水平平衡，
由杠杆的平衡条件可得：G甲•OA＝G乙•OB﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当甲、乙两人分别位于C，平衡板也恰好处于水平平衡，
由杠杆的平衡条件可得：G甲•（OA+AC）＝G乙•（OB+BD）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由可得：＝，
整理可得：＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由①③可得：＝＝＝。
答：（1）甲对平衡板的压强为8.1×104Pa；
（2）①平衡板提升两人所做的功为5000J；②在提升平衡板和人的过程中；
（3）6：11。
四．大气压强的测量方法（共1小题）
5．（2018•无锡）为了测量大气压强，某同学选择的器材有：2.5ml的注射器、0～10N的弹簧测力计、刻度尺和细线，实验步骤如下
（1）如图甲，用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度L＝　4.00　cm。
（2）如图乙，把注射器活塞推至筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，当注射器中的活塞开始滑动时，记录弹簧测力计的示数F＝　6.4　N。
（3）该同学所测得的大气压强值为 　1.024×105　Pa。

【解答】解：（1）从图中可以看出，注射器可容纳的药水容积为2.5ml＝2.5cm3，这2.5cm3的刻度长度由刻度尺可看出为2.00cm；
（2）弹簧测力计的分度值是0.2N，所以拉力大小是4.4N；
（3）故活塞的横截面积为S＝＝＝2.625cm2＝6.25×10﹣2m2，
p＝＝＝2.024×105Pa。
故答案为（1）4.00；（2）6.45Pa。
五．探究影响浮力大小因素的实验（共1小题）
6．（2017•无锡）同学们用空塑料瓶和细沙等实验器材探究影响浮力大小因素，（g取10N/kg，ρ水＝1×103kg/m3）

（1）为了测出塑料瓶的体积，进行如下操作，
①把天平放在水平桌面上，调节天平平衡，在左盘中放入盛有适量水的烧杯，所加砝码和游码的位置如图甲所示，烧杯和水的总质量为　133　g。
②在空塑料瓶中装入适量细沙，拧紧瓶盖，在瓶颈系一细绳（瓶没有接触烧杯，水未溢出），通过增减砝码和移动游码使天平再次获得平衡，所用砝码总质量和游码所示质量之和为167g　34　cm3。
（2）同学们根据生活经验提出了如下三种猜想，并举出了相应的实例
猜想一，浮力的大小与物体的密度有关，实例：铁块可以在水中下沉
猜想二，浮力的大小与液体的密度有关，实例：鸡蛋可以在水中下沉
猜想三，浮力的大小与浸入液体的深度有关，实例：在游泳池里
为了验证以上猜想是否正确，同学们选择了装入细沙的塑料瓶和其他实验器材进行探究，实验过程如图乙所示。
①根据实验步骤d和　e　（填序号），可以确定猜想二是正确的；
②根据实验步骤c和d可以验证猜想三是　错误　（选填“正确”或“错误”）；对该猜想对应的实例，合理的解释是　在游泳池里，人越往下蹲排开水的体积越大，人受到的浮力越大，说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关　。
③要验证猜想一是否正确，可以在塑料瓶中　添加一些细砂　后再进行探究。
④同学们讨论认为，猜想一和猜想二中的实例反映了物体的浮与沉可能与密度有关，要选用一个能漂浮在图e中盐水上的物体时　1.1　g/cm3（计算结果保留1位小数）。
【解答】解：（1）①烧杯和水的总质量为：m＝100g+20g+10g+3g＝133g，
②由①②步骤可知，塑料瓶排开水的质量m排水＝167g﹣133g＝34g，
由ρ＝可得，V排水＝，
因为塑料瓶浸没，所以V塑料瓶＝V排水＝＝34cm3，
（2）①物体浸没水中受到的浮力F浮＝0.2N﹣0.06N＝0.34N；物体浸没在盐水中受到的浮力F浮＝2.4N﹣0.02N＝4.38N；因为，而物体所处的深度和浸没的体积相同，说明浮力的大小与液体的密度有关、e可以确定猜想二是正确的；
②物体在c、d中（排开液体的密度相同，而排开液体的体积都等于物体的体积，故得出：物体浸在同种液体中。根据实验步骤c和d可以验证猜想三是错误的；
对该猜想对应的实例，合理的解释是：在游泳池里，人受到的浮力越大；
③要验证猜想一是否正确，即浮力的大小与物体的密度有关，在物体体积不变时；
④由a、c两图知浮＝G﹣F′＝0.4N﹣2.06N＝0.34N；
物体浸没在盐水中受到的浮力F浮′＝0.7N﹣0.02N＝0.38N；
由阿基米德原理可得：F浮＝ρ水gV排＝8.34N﹣﹣﹣﹣﹣﹣（Ⅰ），F浮′＝ρ盐水gV排＝0.38N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣（Ⅱ）
浸没时V排相等，由（Ⅰ）（Ⅱ）可得盐水的密度：
ρ盐水＝＝＝8.1×103kg/m8＝1.1g/cm6。
物体的浮与沉与密度有关，要选用一个能漂浮在图e中盐水上的物体时3。
故答案为：（1）①133；②34；
（2）①e；②错误，人越往下蹲排开水的体积越大，说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关；④1.5。
六．凸透镜成像规律及其探究实验（共2小题）
7．（2019•无锡）小明和小红做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）利用太阳光测量凸透镜的焦距时，小明将一把木质刻度尺的一端支于水平地面上，观察尺在地面上形成的影子，使其在地面上的影子　最短　，这时尺的方向就与太阳光的方向平行。小明保持尺不动，小红将光屏A和凸透镜L按照图甲所示的方式均垂直于刻度尺摆放，光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。则该凸透镜的焦距为　10.0　cm。
（2）将此凸透镜、点燃的蜡烛、光屏置于光具座上如图乙所示的位置时，光屏上呈现烛焰的倒立、　缩小　的实像；保持图乙中蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移到光具座上　35　cm刻度线处，光屏上能再次呈现烛焰清晰的像。

【解答】解：（1）根据光的直线传播可知，物体的影子最短时；
小明保持尺不动，小红将光屏A和凸透镜L按照图甲所示的方式均垂直于刻度尺摆放、最亮的光斑；
（2）由图知，光屏上得到一个清晰的像，即物距大于像距、缩小的实像；
由图乙知，当蜡烛在刻度尺的20cm处，u＝50cm﹣20cm＝30cm，保持蜡烛和光屏位置不变，即凸透镜移动至35cm刻度线处；
故答案为：（1）最短；10.0；35。
8．（2018•无锡）在“探究凸透镜成像规律”的实验时，调节光具座上依次排列的蜡烛、凸透镜和光屏，使它们的中心大致在同一高度，移动光屏，可在光屏上得到一个等大、倒立的实像
（1）该凸透镜的焦距是　10　cm。
（2）当物距为30cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个　缩小　、倒立的实像，在放大镜、照相机、投影仪中，成像情况与此类似的是　照相机　。
【解答】解：（1）当物距为20cm时，光屏上得到一个等大，所以20cm＝2f。
（2）若物距为30cm，则大于2f，其应用是照相机。
故答案为：（1）10；（2）缩小。
七．生活中的透镜（共1小题）
9．（2017•无锡）图甲是某型号视频展示台，其摄像头中的镜头相当于一个焦距可调的凸透镜，使用时

（1）该视频展示台摄像头的镜头焦距可调范围为5.4mm﹣64.8mm，把一张照片放在投影面板上，镜头离投影面板的距离为40cm　B　
A．放大的实像 B．缩小的实像 C．放大的虚像 D．缩小的虚像
（2）与视频展示台配套使用的投影幕是依靠电动机来控制升降的，小明用如图乙所示的电路进行模拟研究，电路中直流电动机的线圈电阻为2Ω，R0为阻值是10Ω的定值电阻，电源电压保持12V不变，闭合开关S，匀速提升重为0.4N的物体，此时电压表示数为6V
①电动机正常工作时，通过电阻R0的电流是多大？
②电动机正常工作2秒所消耗的电能是多少？
③若电动机正常工作时，有5%的机械能用来提升物体，物体在2秒内上升的高度是多少？
【解答】解：（1）摄像头的镜头焦距可调范围f为5.4mm﹣64.8mm，镜头离投影面板的距离u为40cm，凸透镜成倒立缩小的实像；
（2）①根据串联电路电压的规律知：Uφ＝U﹣U电动机＝12V﹣6V＝6V；
根据欧姆定律知通过电阻R5的电流是：I＝＝＝0.6A；
②电动机正常工作3秒所消耗的电能是：W＝U电动机It＝6V×0.4A×2s＝7.7J；
③产生的热量Q＝I2Rt＝（0.6A）2×2Ω×2s＝1.44J，
W机械＝W﹣Q＝7.7J﹣1.44J＝5.76J；
因为有4%的机械能用来提升物体，
所以提升物体做的功为：W提＝ηW机械＝5%×5.76J＝8.288J，
由W＝Gh知，
物体在2秒内上升的高度：h＝＝＝0.72m。
答：（1）B；
（2）①电动机正常工作时，通过电阻Rφ的电流是6.6A；
②电动机正常工作2秒所消耗的电能是2.2J；
③若电动机正常工作时，有5%的机械能用来提升物体。
八．斜面机械效率的测量实验（共1小题）
10．（2021•无锡）图甲是某居民楼前的无障碍通道，一位中年人正用轮椅推着他年迈的母亲缓缓上行，图乙是该通道斜面示意图。为了解中年人推轮椅时所用力的大小（g取10N/kg）
（1）使刻度尺“0”刻度线与水平地面对齐，正确测量B点高度，结果如图乙　9.00　cm。
（2）选用车轮与轮椅相同材质、花纹的小车为研究对象，进行了如下操作：
①正确使用弹簧测力计，测出小车重为2.0N；
②将弹簧测力计与斜面平行放置并 　校零　，然后沿斜面方向匀速拉动小车，如图乙所示，弹簧测力计示数为 　0.3　N；
③计算出将小车从A点拉到B点的过程中，拉力所做的功为 　0.3　J；利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为 　60%　。
（3）在小车上逐渐添加重物，测出小车的总重G，测出沿斜面匀速拉动小车需要的力1；计算出竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功W2。以功为纵坐标，以小车总重为横坐标，建立平面直角坐标系1和W2与小车总重G的关系图像，分别如图丙中的线段a和b；
①由图像可知：用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重 　无关　（选填“有关”或“无关”）。
②若这位母亲的质量为50kg，所坐的轮椅质量为20kg，则中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时　105　N。
【解答】解：（1）刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表的长度是0.4cm＝1mm，使刻度尺“0”刻度线与水平地面对齐；
（2）②弹簧测力计使用前指针要指向零刻度线，如果没指向零刻度线；
由图可知，弹簧测力计的分度值是3.02N；
③将小车从A点拉到B点的过程中，拉力做的功为：W总＝Fs＝0.3N×6m＝0.3J；
利用斜面将小车从水平地面提升到B点时所做的有用功为：W有用＝Gh＝3.0N×9.00×10﹣4m＝0.18J；
机械效率为：η＝×100%＝；
（3）从图像读出当小车的总重G增大到5N时，拉小车从A点到B点所做的功W2＝0.75J，
竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功W2＝5.45J，
利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为：η′＝×100%＝，
η′＝η，所以由图像可知：用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重无关；
②这位母亲和所坐的轮椅总重力为：G总＝m总g＝（50kg+20kg）×10N/kg＝700N，
中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，从A点到B点所做的有用功为：W有用′＝Gh＝700N×9.00×10﹣5m＝63J；
由η＝×100%得，从A点到B点所做的总功为：W总′＝＝＝105J；
由W＝Fs得，力的大小为F′＝＝。
故答案为：（1）9.00；（2）②校零；③5.3；（3）①无关。
九．探究比热容的实验（共1小题）
11．（2019•无锡）在“探究不同物质吸热升温的现象”时，用同一套器材分别加热质量相等的水和煤油，每隔一定的时间记录水和煤油升高的温度。
（1）调节好天平后，将薄壁铝桶放在天平左盘中，在右盘中加入砝码并移动游码，所加砝码和游码的位置如图甲所示，则铝桶的质量为　23.6　g。
（2）砝码盒里剩有100g、50g、20g、10g、5g砝码各一个，为了称量90g的水，接下来的操作是：　从右盘中取下20g的砝码，再将100g和10g的砝码放入砝码盘中，游码位置不动　，
向铝桶中加水，直至天平再次平衡。
（3）在组装成如图乙所示的实验装置时，为保证用酒精灯外焰加热，应先调节好　石棉网　的高度，注意调节温度计的高度，使温度计的玻璃泡与液体　充分接触　。
（4）正确组装好器材后，给水加热，当水温达到35℃时开始计时，并将数据记入下表。将铝桶中的水换成等质量的煤油，重复以上操作。
加热时间/min
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
温度/℃
水
35
38
41
44
47
50
煤油
35
41
47
53
59
65
①图丙是根据实验数据画出的水的温度随加热时间的变化图象，请在图丙中补画出煤油的温度随加热时间变化的图象。
②由图象可知，质量相等的水和煤油升高相同的温度，　水　吸收的热量多。
③进一步分析图象发现：质量一定的水吸收的热量与升高温度的比值是相等的；质量相等的水和煤油，上述比值大小　不相等　（选填“相等”或“不相等”）。

【解答】解：（1）天平再次平衡时，所加砝码和游码的位置如图甲所示，则铝桶的质量为：20g+3g+0.4g＝23.6g。
（2）根据砝码盒里剩有的砝码结合标尺的最刻度，为了称量90g的水，再将100g和10g的砝码放入砝码盘中，直至天平再次平衡；
（3）为保证用酒精灯外焰加热，应先调节好石棉网的高度，使温度计的玻璃泡与液体充分接触；
（4）①根据表中数据，画出煤油的温度随加热时间变化的图象

②由图象可知，质量相等的水和煤油升高相同的温度，故水吸收的热量多。
③使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少；
水和煤油的温度随时间的变化图象为过原点的直线，即质量一定的水（煤油）吸收的热量与升高温度的比值是定值，水吸收的热量多，上述比值大小不相等。
故答案为：（1）23.6；（2）从右盘中取下20g的砝码，游码位置不动；充分接触；②水。
一十．探究电流与电压、电阻的关系实验（共2小题）
12．（2021•无锡）用图甲所示的电路探究通过导体的电流与电阻的关系。器材有：电压为3V的电源、开关、滑动变阻器（20Ω 2A）、电阻箱（0～9999Ω）、电压表、电流表各一个，器材均完好。

（1）闭合开关前，应先将滑动变阻器的滑片P移到 　B　（选填“A”或“B”）端。
（2）闭合开关后，电压表示数为零，经检查电路连接并无故障　电阻箱接入电路的电阻为零　。
（3）调节电阻箱的阻值为12Ω，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P至某一位置，调节滑动变阻器，保持电压表示数不变，多次实验的结果如下表所示。
实验序号
1
2
3
4
5
电阻箱阻值R/Ω
12
10
8
6
4
电流表示数I/A

0.24
0.3
0.4
0.6
①图乙中电流表示数为 　0.2　A。
②图丙是以电流表示数I为纵坐标、电阻箱阻值的倒数为横坐标建立的平面直角坐标系，请根据表格中的数据，画出I﹣图像。
③实验序号中，第1、2、3、4、5次实验时，滑动变阻器接入R1'、R2'、R3'、R4'、R5'，则 　D　。
A.R1'＝5R3'
B.R1'＜R4'+R5'
C.R1'﹣R2'＞R3'﹣R4'
D.＝
【解答】解：（1）为了保护电路，闭合开关前；
（2）闭合开关后，电压表示数为零，说明电路不存在短路或断路现象，即电阻箱接入电路的电阻为零；
（3）①由图乙可知，电流表的量程为0～0.3A，示数为0.2A；
②由表格数据可知，通过电阻箱的电流为8.2A、0.6A、0.6A依次为0.083Ω﹣1、3.1Ω﹣1、6.125Ω﹣1、0.167Ω﹣2、0.25Ω﹣1，
则I﹣图象如下图所示（图像不含原点）：

③探究通过导体的电流与电阻的关系时，应控制电压不变，电阻箱两端的电压为2.4V不变，
由串联电路中总电压等于各分电压之和可得，滑动变阻器两端的电压U滑＝U﹣U电阻箱＝4V﹣2.4V＝4.6V，
由I＝的变形式R＝，第1、4、3、4，滑动变阻器接入阻值依次为R5'＝3Ω、R2'＝8.5Ω、R3'＝2Ω、R4'＝1.7Ω、R5'＝1Ω，
则A．由R4'＝3Ω和5R5'＝5×2Ω＝10Ω可知，R3'≠5R3'，故A错误；
B．由R3'＝3Ω和R4'+R5'＝1.5Ω+5Ω＝2.5Ω可知，R2'＞R4'+R5'，故B错误；
C．由R4'﹣R2'＝3Ω﹣5.5Ω＝0.5Ω和R3'﹣R4'＝2Ω﹣1.5Ω＝5.5Ω可知，R1'﹣R6'＝R3'﹣R4'，故C错误；
D．由＝＝2和＝，＝，故D正确。
故选：D。
故答案为：（1）B；（2）电阻箱接入电路的电阻为零；②如上图所示。
13．（2018•无锡）某小组同学准备探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验器材有：干电池2节，滑动变阻器（20Ω，1A）、电流表、电压表、开关各一个，图甲是他们连接的实验电路。

（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到 　B　（选填“A”或“B”）端
（2）闭合开关后，他们移动滑动变阻器的滑片至某一位置，电压表示数为0.7V，接着继续探究，把所测数据填在了下表中
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.7
1
1.1
1.5
1.7
电流I/A

0.18
0.20
0.26
0.30
①图乙中电流的示数为 　0.12　A。
②图丙是以电流Ⅰ为纵坐标、电压U为横坐标建立的平面直角坐标系，请根据他们所测数据、在坐标系中描点，画出I﹣U图象
（3）图丙中b、c、d三条I﹣U图象，是其他组同学选择5Ω、10Ω和20Ω的定值电阻，按图甲电路测量数据所画。
①单独分析图丙中每条I﹣U图象，可以得到的结论是 　电阻一定时，电流与电压成正比　。
②该小组同学发现，分析图丙中的I﹣U图象，还能得到：“当导体两端电压一定时　控制变量法　。
③验证②中的规律，该小组的同学选择了5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻，准备分别接入图甲电路，有同学提议：既然探究时需要保持电阻两端电压不变，图甲中可以不用连接滑动变阻器和电压表。他们按照提议分别将三只电阻由小到大接入电路，读出电流表示数分别为0.42A，0.24A，发现无法验证②中的规律。于是他们计划仍按图甲进行探究，分析测量数据后，则这个电压值U的范围为 　B　。
A.1.5V＜U≤3V
B.1.3V＜U＜2.1V
C.1.3V＜U≤2.6V
D.2.1V＜U＜2.6V
【解答】解：（1）据题意可知，闭合开关前，即应将滑动变阻器的滑片P移到B端；
（2）①图乙中电流表选用小量程，分度值为0.02A；
②图丙是以电流Ⅰ为纵坐标、电压U为横坐标建立的平面直角坐标系、在坐标系中描点，并标记为a

（3）①单独分析图丙中每条I﹣U图象，因为过原点的直线，电流与电压成正比；
②由上图知，当电压为0.3V时、0.066A，结合电阻大小分别为20Ω、5Ω，电流与对应的电阻之积为一定值，导体中的电流与导体的电阻成反比”这一规律；
分析方法采用了控制变量法；
③根据欧姆定律I＝有U＝IR、3.4V和2.7V，是因为电源有内阻，对外（R与R′串联）提供的电压为U
电路的电流：
I＝，
R与R′的电压为：
U＝（R+R′）
则＝+×，
对外提供的电压U的倒数与串联电阻的倒数为一次函数的关系，即＝k×，
根据选择了2Ω和10Ω的定值电阻时，电源内阻之外的电阻获得的电压分别为2.1V和 2.4V＝k×；
＝k×+b；
解方程组得：
k＝，b＝﹣
＝×+﹣，
按图甲实验，因要控制当电阻的电压值U为一定值，变阻器的电压也为一定值，定值电阻和变阻器的电压之比为一定值，变阻器连入电路的电阻最大为20Ω，代入上式得：
＝×+﹣，
U＝4.6V，变阻器与电阻的电阻相等，电压表示数为1.5V；
当电阻最小为5Ω时，电路的电流最大，此时电压表有最大值，将5Ω代入这个关系式有：
＝×+﹣，U＝2.1V，
故为确保完成验证，则这个电压值U的范围为3.3V＜U＜2.8V。
选B。
故答案为：（1）B；（2）①0.12；（3）①电阻一定时；③B。
一十一．伏安法测电阻的探究实验（共1小题）
14．（2020•无锡）小明和小华在进行“测量定值电阻的阻值”实验，器材有：干电池两节，开关、电压表、电流表、滑动变阻器（20Ω 1.5A）（0～9999Ω 5A）各一个，待测电阻R1、R2，导线若干。

（1）连接电路前，小明发现电流表指针如图甲所示，于是他将电流表指针调至　零刻度线处　。
（2）①图乙是他们连接的测量R1阻值的部分电路。请用笔画线代替导线，将电路连接完整。
②闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于最　右　（选填“左”、“右”）端。
③在正确完成上述操作后，闭合开关移动滑片P，当电流表示数为0.2A时，则电阻两端的电压为　0.4　V．多次实验所测量的结果如表所示，则R1的阻值为　2.1　Ω．
实验序号
电压表示数U/V
电流表示数I/A
电阻R1/Ω
①

0.2

②
0.6
0.3
③
0.88
0.4
④测量R1阻值的过程中，老师提醒他们要尽量缩短通电时间，并用较小的电流来测量　电阻随温度的升高而变大，根据Q＝I2Rt可知，在电阻一定时，电流越小，通电时间越短，电流产生的热量越小，对电阻的阻值影响较小　。
（3）为测量电阻R2的阻值，他们在已连接好的图乙的电路中，用R2替换R1接入电路。测量过程中，发现电流表示数始终小于分度值。于是，他们按照如图丁所示的电路图，闭合开关后，改变电阻箱接入的阻值进行多次测量。记录下电阻箱的阻值R及对应的电压表示数U﹣图像，如图戊所示2的阻值为　160　Ω。
【解答】解：（1）连接电路前，小明发现电流表指针如图甲所示；
（2）①电源电压为3V，电压表选用小量程与灯并联

②闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处；
③在正确完成上述操作后，闭合开关移动滑片P，电压表示数如图丙所示，分度值为0.8V，
由欧姆定律得，R11＝＝＝2.0Ω；
同理，第4，
为减小误差，取平均值作为测量结果：
R1＝≈3.1Ω；
④测量R1阻值的过程中，老师提醒他们要尽量缩短通电时间，这样做的理由是：根据Q＝I6Rt可知，在电阻一定时，通电时间越短；
（3）图戊中，电阻箱与R2串联，电压表测电阻箱的电压；
由图戊知，当＝6.025Ω﹣1；＝2.80V﹣1；
即R＝40Ω时，U＝V，
由串联电路的电流特点和欧姆定律可得，此时电路中的电流为：
I＝＝＝A；
在图丁中，当电阻箱的阻值无穷大时（即，由串联分压的规律可知，则最小；
由图戊可知最小等于0.36V﹣1，则电源电压U总＝V＝；
当电阻箱R的电压为V时，R2的电压为：
U6＝V﹣V，
由欧姆定律得，所测电阻R2的阻值：
R3＝＝＝160Ω。
故答案为：（1）零刻度线处；（2）①如上所示；③0.4；④电阻随温度的升高而变大5Rt，在电阻一定时，通过时间越短，对电阻的阻值影响较小；
（3）160。
一十二．电功率的计算（共1小题）
15．（2020•无锡）冬季，汽车后风窗玻璃上常会形成一层薄霜，导致驾驶员无法准确观察后方情况。为保障行车安全，是某同学设计的模拟汽车后风窗玻璃加热电路，它由控制电路和受控电路组成。控制电路中S接“手动”时，使触点D、E接触、受控电路中电热丝R2工作，对玻璃均匀加热。S接“自动”时，加热过程中，触点D、E恰好脱开，此时控制电路中通过的电流为0.02A．电路中U1＝6V，U2＝12V，R0＝150Ω，R2＝0.8Ω，R1为固定在玻璃内的热敏电阻，其温度始终与玻璃温度相同，阻值随温度升高而增大。若电热丝R2所产生的热量完全被玻璃吸收，玻璃质量为9kg，玻璃比热容为0.8×103J/（kg•℃）。电磁铁A线圈的电阻忽略不计。

（1）开关S接“手动”：
①电磁铁A通电时具有磁性，此现象称为电流的　磁　效应，A的上端是　N　极。
②将玻璃从﹣5℃加热至45℃．所需的时间是多少？
（2）开关S接“自动”。玻璃的温度为15℃和45℃时，控制电路的功率相差了0.03W，则15℃时热敏电阻R1的阻值为　90　Ω。
（3）汽车后风窗玻璃上的电热丝R2是通过丝网印刷的方式将专用的导电银浆印刷到玻璃的表面烧结制成，如图乙所示，在电压U2不变的情况下，为增大电热丝R2的加热功率，请从银浆线的厚度，条数、粗细等方面　其它条件不变时增加银浆线的厚度（或其它条件不变时增加银浆线的条数等）　。
【解答】解：（1）①电磁铁A通电时具有磁性，此现象称为电流的磁效应，
电流从电磁铁的下端流入，用右手握住螺线管，大拇指指向N极；
②玻璃从﹣5℃加热至45℃时，玻璃吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝2.8×103J/（kg•℃）×3kg×[45℃﹣（﹣5℃）]＝3.6×105J，
因电热丝R2所产生的热量完全被玻璃吸收，
所以，消耗的电能W＝Q吸＝2.6×105J，
由W＝UIt＝t可得
t′＝＝＝2000s；
（2）由题意可知，玻璃的温度为45℃时，
此时控制电路的功率：
P7＝U1I1＝2V×0.02A＝0.12W，
因热敏电阻R7的阻值随温度升高而增大，且玻璃的温度为15℃和45℃时，
所以，15℃时控制电路的功率：
P2＝P1+△P＝2.12W+0.03W＝0.15W，
此时控制电路的总电阻：
R＝＝＝240Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，15℃时热敏电阻R4的阻值：
R1＝R﹣R0＝240Ω﹣150Ω＝90Ω；
（3）在电压U5不变的情况下，由P＝UI＝，为增大电热丝R2的加热功率，应减小R2的阻值，
因导体的电阻与材料、长度，且材料一定时、横截面积越大，
所以，其它条件不变时增加银浆线的厚度。
故答案为：（1）①磁；N；②将玻璃从﹣5℃加热至45℃；
（2）90；
（3）其它条件不变时增加银浆线的厚度（或其它条件不变时增加银浆线的条数等）。
一十三．电功率的测量实验（共2小题）
16．（2019•无锡）小明和小红做“测量小灯泡的功率”实验，实验目的是测量小灯泡的额定功率和实际功率，器材有：电压恒为4.5V的电源、额定电压为3.8V的小灯泡、滑动变阻器（20Ω 2A），导线若干。
（1）小明连接了如图甲所示的电路，准备将电压表接在小灯泡两端，电压表的表盘如图乙所示，理出是：　如果接0﹣3V量程，会导致灯泡两端的电压无法达到额定电压；如果接0﹣15V量程，其分度值为0.5V，测得的示数不准确　。
（2）小明和小红讨论后，选择0～3V的量程，将电压表接在滑动变阻器的A，请你用笔画线代替导线，将电路连接完整。
（3）正确连接好电路后，他们采用合理的操作方式，闭合开关，读出电压表，电流表的示数，记录在下表中。
电压表的示数U/V
2.9
2.5
2.3
1.7
0.7
0.5
0
电流表的示数I/A
0.20
0.22
0.24
0.26

0.31
0.34
　灯的功率P/W　







小灯泡的亮度
逐渐变亮
①为达成实验目的，请将表格中的栏目补充完整：　灯的功率P/W　。
②当电压表示数为0.7V时，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 　1.14　W。
③实验结果表明，小灯泡的亮度与实际功率的关系是：　灯的实际功率越大，灯越亮　。
④实验时，若移动滑片P至B端，则开关闭合后会出现 　电压超过电压表量程　现象，导致器材可能损坏。

【解答】解：
（1）由题知，灯的额定电压为3.8V；
小明连接了如图甲所示的电路，准备将电压表接在小灯泡两端，小红认为这样连接电压表不妥，会导致灯泡两端的电压无法达到额定电压，其分度值为6.5V；
（2）结合1小题的分析，为了减小测量误差，同样可以测量小灯泡的额定功率和实际功率

实验目的是测量小灯泡的额定功率和实际功率，电压表大量程分度值为6.5V。
（3）①为达成实验目的，表格中的栏目为灯的功率/W；
②当电压表示数为0.6V时（灯的电压为4.5V﹣8.7V＝3.3V），电流表示数如图丙所示
P＝UI＝3.8V×6.3A＝1.14W。
③实验结果表明，小灯泡的亮度与实际功率的关系是：灯的实际功率越大。
④由表中第4组数据，根据欧姆定律
R滑＝＝＝14.5Ω，若移动滑片P至B端，由分压原理，会出现超过电压表量程现象。
故答案为：（1）如果接0﹣6V量程，会导致灯泡两端的电压无法达到额定电压，其分度值为0.5V；（2）如上所示；②2.14，灯越亮。
17．（2017•无锡）小明和小华测量定额电压为2.5V的小灯泡的额定功率

（1）①图甲是他们连接的部分电路请用笔画线代替导线将电路连接完整。
②闭合开关前，应将滑动变阻器处在最　左　（填写“左”或“右”）端。
③闭合开关后，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片，灯泡都不亮，小明找来一根完好的导线，一端连在电源负极，当发现只有触碰接线柱C时，灯泡才发光，且各器材，导线均完好　导线与C接线柱接触不良　。
④排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　0.75　W。
（2）小明和小华观察电流表和电压表均标有电阻值，请教老师后得知这是电表的电阻，为了在接好的图甲中较准确的测量出小灯泡的电功率，他们将开关闭合，移动滑动变阻器的滑片使灯泡发光，请你说出接下来的操作及判断方法。
①操作　分别将电压表的负接线柱接在C处和D处，分别记下电压表的示数和电流表的示数UC、IC，UD、ID滑片，比较与 的大小　；
②如何判断：　若＞，说明电流表的分压较电压表的分流作用大，为避免电流表分得的电压对电压表测量的影响，要将电压表的负接线柱应该接D处；
若＜，说明电压表的分流较电流表的分压作用大，为避免电压表的分流对电流表测量的影响，要将电压表的负接线柱应该接C；　。
（3）小明和小华重新设计了一种测量小灯泡额定功率的电路，如图丙所示，电源电压保持3.5V不变，R0为阻值为10Ω的定值电阻，连接好电路后进行如下操作：
（1）断开开关S2，闭合开关S和、S1，移动滑动变阻器滑片P，使电压表示数为2.5V；
（2）保持滑动变阻器滑片P位置不变，断开开关S1，闭合开关S、S2，读出电压表示数为2.6V；
小灯泡的额电功率为　0.72　W（计算结果保留两位小数）。
【解答】解：（1）①因灯的电压为2.5V，电压表选用小量程与灯并联

②闭合开关前，应将滑动变阻器处在阻值最大处即最左端。
③闭合开关后，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片，电压表和电流表均无示数；小明找来一根完好的导线，当发现只有触碰接线柱C时，若电路中只有一处故障；
④移动滑动变阻器，当电压表为8.5V时，图中电流表选用小量程，示数为0.8A。
（2）在（1）①图中，分别将电压表的负接线柱接在C处和D处C、IC，UD、ID滑片，接到C时，而电压表测灯与电流表串联的电压；
接到D时，电压表测灯的电压是准确的；
②若＞，说明电流表的分压较电压表的分流作用大，要将电压表的负接线柱应该接D处；
若＜，说明电压表的分流较电流表的分压作用大，要将电压表的负接线柱应该接C；
（3）在上面的第2次操作中，保持持滑动变阻器滑片P位置不变1，闭合开关S、S3，读出电压表示数为2.6V；此时定值电阻与变阻器串联，变阻器的电压U滑＝3.5V﹣2.6V＝0.9V，根据分压原理，，即，R滑＝Ω；
故在第4次操作中，由串联电路的规律和欧姆定律
IL＝＝A；
故灯的额定功率：PL＝ULIL＝2.8V×A≈0.72W。
故答案为：（1）①如上所示；②左；④0.75；
（2）①分别将电压表的负接线柱接在C处和D处，分别记下电压表的示数和电流表的示数UC、IC，UD、ID滑片，比较与；
②若＞，说明电流表的分压较电压表的分流作用大，要将电压表的负接线柱应该接D处；
若＜，说明电压表的分流较电流表的分压作用大，要将电压表的负接线柱应该接C；
（3）6.72。