如图所示，学习光学知识后，小聪对有关实验进行了思考和创新。①

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更新 2022-09-04
科目物理
题型实验题
难度中等
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如图所示，学习光学知识后，小聪对有关实验进行了思考和创新。

①在探究“平面镜成像的特点”实验中，使用透明或玻璃板而不是用平面镜的目的是为了便于确定像的　　；

②当点燃的蜡烛放在玻璃板前 $20 cm$ 的 $A$ 处时，玻璃板后 $B$ 处的蜡烛好像也被“点燃”了，小聪拿出一支没有点燃的和 $A$ 处一样的蜡烛在玻璃板后面移动，直到蜡烛和像　　，说明像与物体大小相等。小聪用凸透镜替换玻璃板，将其放置在 $AB$ 中点且垂直 $AB$ 的位置上，将光屏放置在 $B$ 点时，发现光屏上恰好成了一个清晰倒立、等大的实像，该凸透镜的焦距为　　 $cm$ ．此时固定蜡烛，换用一个焦距略小一些的凸透镜进行实验，则光屏需向　　（填“靠近”或“远离” $)$ 凸透镜的方向移动，才能在光屏上在此成清晰的像。

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某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系，他们取一段粗细均匀的由同种材料制成的金属丝，将金属丝拉直连接在 $A$ 、 $B$ 接线柱上，在金属丝上安装一个可滑动的金属夹 $P$ ．实验室还提供了下列器材：电压表、电流表、电池组（电压 $3 V)$ 、滑动变阻器 $(20 Ω$ 　 $2 A)$ 、刻度尺、开关和导线若干。

（1）为了测量 $AP$ 段的电阻 $R$ ，他们连接了如图甲所示的电路，请用笔画线代替导线，把图中还没有连接的一根导线接上，使电路完整。

（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最　　（选填“左”或“右” $)$ 端。

（3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，测得电压表的读数为 $2.0 V$ ，电流表指针偏转如图乙所示，此时金属丝的电阻 $R =$ 　　 $Ω$ 。

（4）实验中移动金属夹 $P$ ，分别测得 $AP$ 段的长度 $L$ 和对应的电阻值 $R$ ，数据如表：分析表中数据，可知 $R$ 与 $L$ 的关系是：当导体的材料和横截面积一定时，导体的长度越长，电阻　　（选填“越大”或“越小” $)$ 。

$L / cm$	15	30	45	60	75
$R / Ω$	2.5	5	7.5	10	12.5

（5）在实验中，探究金属丝电阻大小与长度的关系时，必须保持导体的材料和横截面积一定，这种探究问题的科学方法叫：　　。在下列两个电学实验中，应用此方法的是：　　（选填字母）

$A$ ．用伏安法测电阻 $B$ ．探究电流与电压、电阻的关系。

题型：未知
难度：未知

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小敏同学利用如图装置探究“液体内部压强的特点”（乙和丙容器中装的是同种液体）。

（1）实验中，首先必须检查压强计能否正常使用，若用手指不论轻压还是重压探头的橡皮膜时，发现 $U$ 形管两边液柱的高度差变化都很小，则说明该压强计的气密性　　（选填“好”或“差” $)$ ；调节好压强计后， $U$ 形管两边液面相平。

（2）小敏把探头分别浸入到图甲、乙图中的两种液体（分别是水或者酒精）中，发现图甲中 $U$ 形管两边液柱的高度差比图乙的小，由此可以得出结论液体内部的压强跟液体的密度有关，他的结论是　　的（选填“正确”或“错误” $)$ ；　　（如果他的结论正确，此空填写“甲”中溶液是水还是酒精；如果他的结论错误，请填写错误原因）。接着他改变图乙中探头的深度，其探究情况如图丙所示。

（3）比较图　　，得出探头浸入液体中的深度越深， $U$ 形管两边液柱的高度差就越大，表示液体在此处的压强就越大。

（4）小敏还发现在同种液体中，探头所处深度相同时，只改变探头的方向， $U$ 形管两边液柱的高度差不变，表明　　。

题型：未知
难度：未知

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小华同学为了探究“电流与电阻的关系”，设计了如图甲的实验电路，她在学校实验室找来了如下一些实验器材：电压恒为 $3 V$ 的电源，电流表、电压表各一只，一个开关，阻值分别为 $10 Ω$ ， $20 Ω$ ， $50 Ω$ 的定值电阻各一个，滑动变阻器上标有“ $20 Ω 1 A$ ”字样，导线若干。

（1）请你用笔画线代替导线，将图乙中的实物连接完整。

（2）在连接实验电路时，小华应将开关处于　　状态。闭合开关前，应将滑动变阻器滑片滑到最　　端（选填“左”或“右” $)$ 。

（3）小华连接好电路，闭合开关后，移动滑动变阻器滑片时，发现电流表指针正常偏转，电压表示数为零，则发生这种故障的原因可能是　　。

（4）故障排除后，小华先把 $10 Ω$ 的电阻接入电路，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为 $2 V$ ，读出电流表示数后，断开开关，她直接拆下 $10 Ω$ 的电阻，改换成阻值为 $20 Ω$ 的电阻继续做实验，闭合开关，电压表示数如图丙所示，其示数是　　 $V$ ，要完成这次实验，接下来她应将变阻器滑片向　　端（选填“左”或“右” $)$ 移动，使电压表的示数为　　 $V$ 。

（5）当小华改用 $50 Ω$ 的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，都无法使电压表示数达到实验要求的值，你认为“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因可能是 $($ 　　 $)$

$A$ ．滑动变阻器的阻值太大 $B$ ．电压表量程选小了

$C$ ．滑动变阻器的阻值太小 $D$ ．滑动变阻器烧坏了

（6）小华解决了上述问题后，完成了实验。利用收集到的多组数据。作出了如图丁所示的电流 $I$ 随电阻 $R$ 变化的关系图象。分析图象得出了电流与电阻的关系是　　。

题型：未知
难度：未知

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小聪学习了固体压强后，爱动脑筋的他想探究液体内部是否有压强，液体内部压强究竟有哪些特点，小聪进行了大胆猜想：

猜想1：液体内部可能有压强

猜想2：液体内部的压强大小可能与方向有关

猜想3：液体内部的压强大小可能与液体深度有关

猜想4：液体内部的压强大小可能与液体的密度有关

$\dots$

为了验证以上猜想是否正确，小聪在老师的帮助下找来了一些实验器材，设计并完成了实验探究。请你完成下列问题：（1）实验前，要通过调试，使压强计 $U$ 形管两边的液面　　，小聪在调试时发现，用手指不论是轻压还是重压探头的橡皮膜时， $U$ 形管两边液面几乎没有变化。如图所示，说明该压强计　　（选填“漏气”或“不漏气” $)$ 。（2）为了验证猜想1，小聪把探头放入水中，再观察压强计 $U$ 形管两边液面是否有　　来判断探头处是否受到水的压强。

（3）在验证其余猜想的过程中，小聪收集到如下表中的数据，根据表中的数据：

序号	液体	深度 $ℎ (mm)$	压强计
序号	液体	深度 $ℎ (mm)$	橡皮膜方向	液面高度差 $(mm)$
1	水	20.0	朝上	18.5
2			朝下	18.5
3			朝左	18.5
4			朝右	18.5
5		40.0	朝上	36.8
6		60.0	朝上	54.6
7	酒精	60.0	朝上	43.5

①比较序号1、2、3、4的数据，可得出的结论是　　。

②为了验证猜想3，小聪完成的实验操作应该是表中序号为　　的实验。

③比较序号6、7两组数据，可得出液体的压强与液体　　有关。

（4）小聪在实验中主要用到的研究方法有转换法和　　法。

题型：未知
难度：未知

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小明所在学习小组在验证“阿基米德定律”的实验中，选择溢水杯、水、弹簧测力计、铁块、小桶、细线等器材进行实验，具体操作步骤如下：

$A$ ．测出铁块所受重力 $G$ ；

$B$ ．测出空桶所受重力 $G_{1}$ ；

$C$ ．将溢水杯中装满水；

$D$ ．把挂在弹簧测力计下的铁块浸没在水中，让溢出的水全部流入小桶中，读出测力计示数 $F$ ；

$E$ ．测出小桶和被排开水的总重 $G_{2}$ ；

$F$ ．记录分析数据，归纳总结实验结论，整理器材

（1）以上步骤中，若得到　　（填写题中对应数据的字母），说明验证实验是成功的。

（2）若想测量小木板所受浮力和体积的大小，学习小组设计如图的实验：现将小木块挂在弹簧测力计下，测力计示数为 $F_{1}$ ，再将定滑轮用吸盘固定在烧杯底（滑轮质量不计），弹簧测力计通过定滑轮拉着木块浸没在水中静止时，示数为 $F_{2}$ ，其中定滑轮的作用是　　，此时木块所受浮力 $F_{浮} =$ 　　，木块的体积 $V_{木} =$ 　　（用字母表示）

题型：未知
难度：未知

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