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光学和热学实验题
01
题型一 光学实验题
考查实验：
(1)探究光的反射规律
(2)探究平面镜成像规律
(3)探究光的折射规律
(4)探究凸透镜成像规律
【例1】小明在做探究“平面镜成像特点”的实验时，将玻璃板M竖直放在水平桌面上，取两支相同的蜡烛A和B，将蜡烛A放置于玻璃板前固定并点燃，如图所示：
(1)在蜡烛A所在侧透过玻璃板观察到另一侧蜡烛A的像，并移动玻璃板后面的蜡烛B，使它与蜡烛A所成像重合后，看上去蜡烛B也被点燃，以此可以确定蜡烛A所成像的位置，他主要采用的研究方法是______(选填“控制变量”“替代”或“理想模型”)法。
(2)小明在蜡烛B处做好标记，测得B到A的距离为10 cm，再移出蜡烛B，将玻璃板平移到B位置，此时所成像与前一次成像的大小比较将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。第二次所成像到蜡烛A的距离变为________cm。
【解析】(1)寻找蜡烛A的像的位置时，眼睛应在蜡烛A一侧观察，在蜡烛B的一侧不能看到蜡烛A的像；用蜡烛B代替蜡烛A和蜡烛A的像进行比较，采用的是等效替代法；
(2)将玻璃板向远离蜡烛方向移动，根据物像大小相等，所以像的大小不变；当蜡烛与玻璃板的距离为10 cm时，蜡烛的像到平面镜的距离也是10 cm，所以像和物相距20 cm。
【答案】(1)替代；(2)不变；20
02
题型二热学实验题
考查实验：
(1)探究固体熔化实验
(2)探究影响蒸发快慢的因素
(3)探究水的沸腾实验
(4)探究物质的吸热本领实验等
【例2】在“观察水的沸腾”的实验中，实验装置如图所示：
(1)本次实验不能使用________(选填“水银”“煤油”或“酒精”)温度计。(水银的沸点为357 ℃，煤油的沸点为150 ℃，酒精的沸点为78 ℃)
(2)水沸腾后，温度计液柱稳定时的示数如图所示，则该地水的沸点为________℃。
【解析】(1)图中水的沸点是99 ℃，所以温度计内液体的沸点需要高于99 ℃，酒精的沸点是78 ℃，所以不能用酒精温度计测量水的沸点。
(2)图示温度计的分度值是1 ℃，液柱指在90 ℃上面第9小格上，因此温度计示数为99 ℃。
【答案】(1)酒精；(2)99
力学实验题
考查实验：
(1)密度的测量
(2)探究压力的作用效果
(3)探究影响摩擦力大小的因素
(4)探究二力平衡的条件
(5)探究液体压强
(6)探究液体压强与流速的关系
(7)探究杠杆的平衡条件
(8)探究滑轮组的机械效率
(9)探究斜面的机械效率
(10)探究动能的大小与什么因素有关等。
01
题型一测量型实验题
力学测量型实验有：
(1)用刻度尺测长度；
(2)用秒表测时间；
(3)用量筒测固、液体的体积；
(4)用密度计测液体密度；
(5)用天平测物体的质量；
(6)用弹簧测力计测力的大小；
(7)用刻度尺、秒表测速度；
(8)用天平、量筒测物质密度；
(9)用刻度尺、弹簧测力计测滑轮组的机械效率。
【例3】某同学测量一块形状不规则，体积较大的矿石的密度。
(1)在调节天平平衡过程中，发现指针如图甲所示，此时应将左端的平衡螺母向________调。
(2)用调好的天平测量矿石的质量，当天平平衡时，右盘中砝码及游码位置如图乙所示。因矿石体积较大，他借助于溢水杯，用细线将矿石拴好后缓慢放入水面恰好与溢水杯相平的溢水杯中，并用空烧杯收集溢出的水倒入量筒中，水的体积如图丙所示，矿石的密度是________kg/m3。他测出的矿石密度与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【解析】(1)如图，调节天平平衡时，指针右偏，说明天平右端下沉，平衡螺母向相反的方向移动，平衡螺母向左移动。
(2)①由图乙可知，矿石的质量为m＝100 g＋50 g＋10 g＋4.4 g＝164.4 g，
读图丙可知，量筒中水的体积等于矿石的体积为V＝60 cm3，
矿石的密度ρ＝m,V＝164.4 g,60 cm3＝2.74 g/cm3＝2.74×103 kg/m3。
②实验中，小烧杯收集溢出的水时很难完全收集，在倒入量筒时也很难完全倒净，造成体积的测量值偏小，因此，影响到最终的密度测量值偏大。
【答案】(1)左；(2)2.74×103；偏大
【方法归纳】直接测量型实验主要针对一些常用物理测量工具的使用方法、读数方法等，常用物理测量工具的共性都需要看清零刻线、量程、分清分度值。所以只要掌握好其一，便可基本无碍。
02
题型二探究型实验
考查实验：
(1)探究二力平衡的条件实验；
(2)探究影响摩擦力大小因素实验；
(3)探究压强特点实验；
(4)探究影响浮力大小的因素实验等。
【例4】小锦小组用刻度均匀的匀质杠杆进行“探究杠杆平衡条件”的实验中，每个钩码质量相等。
(1)将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，他将杠杆左端平衡螺母向右调节到最大限度后，杠杆左端仍有轻微下沉，这时他应将右端的平衡螺母向________端调节，才能使杠杆在水平位置平衡。
(2)如图甲所示，是他在探究过程中的一个情境，接下来他在两边钩码的下方各加一个相同的钩码，并将左端钩码移到左端离支点第三格处，为了使杠杆在水平位置平衡，他应将右端钩码移动到右端离支点第________格处。
(3)通过不断改变两端所挂钩码的个数和位置，使杠杆在水平位置平衡，并记录各次实验数据，通过对数据分析后得出结论：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。与其他小组交流后，他们又做了如图乙、丙、丁三次实验，其中________图所示实验能直接说明该结论是错误的。
【解析】(1)现在杠杆左端仍有轻微下沉，说明杠杆左端偏重，为使杠杆在水平位置平衡，这时应将右端的平衡螺母向右端调节。
(2)设一个钩码重为G，杠杆一个格为L，
左边加一个相同的钩码，并将左端钩码移到左端离支点第三格处，
则左边力和力臂的乘积为F左L左＝4G×3L＝12GL，右边加一个相同的钩码，设右边的力臂为L右，则右边的力和力臂的乘积为F右L右＝3G×L右，
为了使杠杆在水平位置平衡，F左L左＝F右L右，即12GL＝3G×L右，所以L右＝4L，他应将右端钩码移动到右端离支点第四格处。
(3)小锦得到“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”，这个结论是不正确的；当动力臂不等于支点到动力作用点的距离时，看实验结论是否成立，所以利用图丁进行验证。
【答案】(1)右；(2)四；(3)丁
电学实验题
考查实验：
(1)探究串、并联电路电流的规律
(2)探究串、并联电路电压的规律
(3)探究电流与电压、电阻的关系
(4)伏安法测电阻
(5)伏安法测小灯泡的电功率
(6)探究电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系(焦耳定律)
重点考查的电学实验是：
(1)探究电学规律实验；
(2)伏安法测电阻(或电功率)。
重点实验考点：
(1)考实验原理：伏安法测电阻和电功率的原理是什么？
(2)考电路连接时开关的断开闭合情况和滑动变阻器的滑片所处的位置等。
(3)考实验器材：
①基本实验(即教材中的常规实验)所需要的器材；
②因某一仪器欠缺而改进后的实验所需器材；
③提供足量的器材供你选择，例如给你几个滑动变阻器，让你根据题中所给的信息来选择适当的滑动变阻器。
(4)考电路图的设计和电路的连接：包括画电路图、连接或者补画电路、电路纠错等等。
(5)考实验操作过程：如步骤的重排，遗漏步骤的补充，错误步骤的修正，操作细节的考查以及实验步骤的概括。
(6)考电路故障的判断，如短路、断路、滑动变阻器的连接以及电压表电流表连接等。
(7)考电流表和电压表的量程选择。
(8)考电功率和电阻的计算。
(9)考实验所运用的方法：如控制变量法、等效替代法、转化法等。
(10)考数据处理与结论归纳。
01
题型一探究电学规律实验
【例5】某同学利用如图所示的电路“探究电流跟电阻的关系”实验，实验中电源电压为6 V且保持不变，用到的电阻阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω。
(1)该同学按如图所示的电路图连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移到________(选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现电流表始终无示数，而电压表有示数但无明显变化，则导致这一现象的原因是_____________。
(3)排除故障后，将各个电阻分别接入电路中R所在位置，调节滑动变阻器的滑片，使每次电压表示数保持不变，将对应的电流表的示数记录在表格中，分析表中数据可以得出的结论是：保持电压不变时，电流与电阻成________关系。
【解析】(1)为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移动阻值最大处，由电路图可知，滑动变阻器的滑片P应移到B端。
(2)闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现电流表始终无示数，说明电路开路，而电压表有示数但无明显变化，说明电压表两接线柱与电源两极是通路，则说明与电压表并联的电阻R开路。
(3)由表中的数据可知，电阻与电流的乘积不变，并且电阻变为原来几倍时，电流变为原来的几分之一；分析表中数据可以得出的结论是：保持电压不变时，电流与电阻成反比关系。
【答案】(1)B；(2)电阻R开路；(3)反比
02
题型二伏安法测电阻(或电功率)
【例6】小明在做“用伏安法测电阻”的实验中，所用的器材有3 V的电源，最大阻值为10 Ω的滑动变阻器R，待测电阻Rx及如图甲所示的其他器材。
(1)如图甲，实验电路还未连接完整，请用笔画线代替导线在答题卡相应图中将实验电路连接完整，要求滑动变阻器滑片向右移动时，电流表的示数增大。
(2)连接电路时，开关应处于________状态。
(3)调节滑动变阻器进行多次测量，其中一次当电压表的示数为2.5 V时，电流表对应的示数如图乙所示，则本次测得的待测电阻Rx＝________Ω。(保留两位有效数字)
(4)做完以上实验后，小明还用该实验装置来探究电流与电压的关系，计划测量当Rx两端电压分别为1 V、2 V、3 V时对应的电流，但发现无论怎样调节滑动变阻器都不能使Rx两端电压达到1 V，原因可能是___________________________。
【解析】(1)滑动变阻器滑片向右移动时，电流表的示数增大，所以滑动变阻器应接下面右边的接线柱，如图所示：
(2)连接电路时，开关应处于断开状态；
(3)由图知，电流表的量程为0～0.6 A，分度值为0.02 A，示数为0.26 A，则R＝2.5 V,0.26 A＝≈9.6 Ω；
(4)电源电压为3 V，电阻与滑动变阻器串联，根据串分压的知识，当电阻电压为1 V时，滑动变阻器两端的电压应为2 V，则滑动变阻器的阻值为待测电阻的2倍，所以电阻两端电压达不到1 V，是因为滑动变阻器R的阻值太小。
【答案】(1)见上图；(2)断开；(3)9.6；(4)滑动变阻器R的阻值太小
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