初中物理实验题

在测量额定电压为 $2.5V$小灯泡的电功率实验中，电源是三节新干电池。

（1）请用笔画线代替导线，将图1的电路连接完整。

（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 　 　（选填“左”或“右”）端。

（3）闭合开关，移动滑片，当电压表的示数为 　 　V时，小灯泡正常发光，读出电流表示数，可测得额定功率。

（4）继续移动滑片，电压表示数如图2所示，为 　 　V，此时电流表示数为0.24A，小灯泡的实际功率为 　 　W。

为了研究小灯泡发光情况与电功率的关系，除了表中记录的电表示数和电功率，还需要增加记录的内容是 　 　。

实验次数	电压U/V	电流I/A	电功率P/W
1	2.5	0.26
2		0.24
3	2.8	0.28

（5）分析实验数据可以发现，小灯泡两端的电压越高，它的实际功率 　 　。

（6）完成上述实验后，某小组设计了图3所示的电路，用原来的电源和电压表测量原小灯泡的额定功率。方案如下：

①把定值电阻 $R_0$接入电路，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光；

②保持滑片位置不变，将电压表改接在 $R_0$两端，读出电压表示数；

③算出小灯泡的额定功率。现有阻值为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻，为了能测出小灯泡的额定功率，结合题中的数据分析，定值电阻 $R_0$应选 　 　Ω的。

在探究杠杆平衡条件的实验中：

（1）将装置放在水平桌面上，静止时如图1所示。为了使杠杆在水平位置平衡，应将螺母向 　 　（选填“左”或“右”）调节。

（2）实验中，在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，第1、2次杠杆平衡时的数据已填入表格。图2是第3次杠杆平衡时的情景，此次杠杆右侧的阻力和阻力臂的数据①为 　 　，②为 　 　。

实验次数	动力 $F_1/N$	动力臂 $l_1/m$	阻力 $F_2/N$	阻力臂 $l_2/m$
1	2.5	0.2	2	0.25
2	2	0.15	1.5	0.2
3	1.5	0.1	①	②

（3）分析实验数据，可归纳出杠杆的平衡条件：　 　。

（4）某小组对实验过程交流、讨论后，按图3所示又进行了实验。老师肯定了他们的做法，并指出，用弹簧测力计斜拉可使结论更具普遍性，因为这样做改变了 　 　。在测量拉力 $F$的力臂时，小组内有不同的意见，你认为拉力的力臂应为 　 　（选填“OA”“OB”或“AB”）。

在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中：

（1）在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑，通电后铁屑分布无明显变化，这时需 　 　纸板，观察到铁屑排列成如图所示的形状。可见，通电螺线管外部磁场与 　 　磁体的磁场相似。

（2）用小磁针探究磁场方向时，发现小磁针没有标N、S极，请写出一种判断小磁针N、S极的做法：　 　。

（3）对调螺线管所接电源正、负极，周围小磁针的指向也随之对调，说明通电螺线管的极性与螺线管中电流的 　 　有关。

某实验小组用自制电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素。他们用相同的漆包线和铁钉绕制成两个电磁铁 $A$和 $B$， $B$铁钉上绕有更多匝数的线圈，实验装置如图所示。

（1）如图甲，闭合开关，电磁铁 $A$的钉尖是 　 　极（选填“ $N$”或“ $S$”）；将滑动变阻器的滑片 $P$向右移动，能吸引 　 　的大头针（选填“更多”“不变”或“更少”）。

（2）如图乙，把电磁铁 $A$和 $B$串联，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片 $P$，发现电磁铁 $B$总能吸引更多的大头针，通过比较，得出的结论是 　 　。

（3）电磁铁在生活中应用广泛，请举一例：　 　。

小明发现公共场所为残障人士设计的无障碍通道是斜面，且不同的斜面通道的倾斜程度有所不同，这引发了小明对斜面的兴趣。他想了解斜面的机械效率是否与倾斜程度有关，便与实验小组的小伙伴们用如图所示装置进行实验探究。

（1）测量斜面的机械效率，需要的测量工具是 　 　、　 　。

（2）请设计出实验数据记录表。

（3）准备动手实验时，有小伙伴提出，斜面的机械效率还可能跟斜面的粗糙程度有关。则他们要探究斜面的机械效率是否与倾斜程度有关时，应当保持 　 　不变，这里采用的科学研究方法　 　。

在“探究电流与电压的关系”实验中，用2节新干电池做电源，其他器材如图甲所示。

（1）电路中滑动变阻器的主要作用是 　 　。

（2）小明将实物连接成如图甲所示电路。经查，其中有一条连线错误，在错误的连线上画“×”并用笔画线代替导线画出正确的连线。

（3）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片 $P$，发现电流表无示数，电压表有示数，其原因可能是 　 （填一种即可）。

（4）排除故障后进行实验，将滑动变阻器的滑片 $P$逐渐向右移动，发现随着电压表示数的变大，电流表示数 　 　，依次记录电压表与电流表的示数。

（5）根据实验数据，作出 $I-U$图像。分析图像可得结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成 　 　比。

（6）进一步分析 $I-U$图像，结合实验器材规格可知：当电压表示数为 $3V$时，滑动变阻器的滑片 $P$位于 　 　端，当电压表示数为 $1V$时，滑动变阻器连入电路的电阻为 　 　 $\Omega$。

小明与同学一起利用弹簧测力计、玻璃杯、金属块、水、浓盐水等实验器材，探究浮力的大小与哪些因素有关。他们正确的进行了如图所示的实验操作：

实验次数	液体种类	金属块的重力/ $N$	金属块浸入情况	金属块在液体中时测力计的示数/ $N$	金属块所受浮力/ $N$
1	——	2.7	——	——	——
2	水	2.7	部分	2.0	0.7
3	水	2.7	全部	1.7	1.0
4	浓盐水	2.7	全部	1.5

（1）根据以上实验，把表中数据填写完整：

（2）分析实验②③可得：液体密度相同，金属块排开液体的体积越大，浮力越 　 　；

（3）分析实验③④可得：金属块排开液体的体积相同，液体密度越大，浮力越 　 　；

（4）结论：浮力的大小与 　 　和 　 　有关。

（5）用这种实验方法，还可以测量　 　的密度。

（6）小明完成上述实验后，找来合适的玻璃杯，倒入足够深的水，将挂在测力计上的金属块逐渐下降，但不接触容器底。绘制出了实验中测力计的示数 $F$随物体下表面至水面深度 $h$变化的 $F-h$图像（图⑤）。分析图像可知：当金属块浸没水中后继续下降过程中测力计的示数 　 　，这表明：浸没在水中的物体受到的浮力跟浸没的深度 　 　。

小华用如图所示装置探究电流与电压的关系，电源电压 $3V$恒定不变，滑动变阻器规格为“ $30\Omega \begin{array}{c}\end{array}2A$”。

（1）请用笔画线代替导线，在图甲中完成电路连接，要求滑片 $P$向右滑动时，电流表的示数变大。

（2）连接好电路闭合开关后，移动滑片发现，电流表无示数，电压表有示数，则出现该故障的原因可能是 　 　。

（3）排除故障后，改变滑片位置，记录实验数据如下表。空白处的电流如图乙所示，请将数据填写到下面的表格中，根据表中数据可归纳得出结论：　 　。

电压 $U/V$	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
电流 $I/A$	0.10	0.20		0.40	0.50	0.60

（4）为了进一步探究电流与电阻的关系，又找来 $10\Omega$、 $15\Omega$、 $20\Omega$的定值电阻继续实验。

①将滑动变阻器滑片置于阻值最大处，闭合开关，缓慢移动滑片，直至电压表示数为 $1V$，接下来用 $10\Omega$的电阻替换原电阻，应将滑片向 　 　（选填：“左”或“右”）滑动，使电压表示数仍为 $1V$，记录电流表示数。再将 $15\Omega$、 $20\Omega$的定值电阻分别接入电路，重复以上步骤；

②当将 $20\Omega$的电阻接入电路进行实验时，发现无论如何调节滑片都无法满足预设电压为 $1V$的条件。为使该电阻也能完成实验，小华认为可以改变电压表的预设电压，该预设值应不低于 　 　 $V$；他们重新进行实验，根据记录的数据绘制图丙所示的图像，由此可得结论：　 　；同组的小明认为不改变电压表预设值也可解决上述问题，只需将上述准备的 $10\Omega$电阻 　 　（填连接方式）在电路中就可以顺利完成实验。

一次周末，小红同学与家人一起到剑河游玩，苗族姑娘们用银饰把自己装扮得十分光彩夺目（如图所示），顿时吸引了她的眼球。她很想知道银饰物是空心还是实心的，于是在商店买下了与银饰物相同的一片银叶，回校后组织实验小组利用如图所示的装置进行验证。（注：银的密度为 $10.5g/c{m}^3$）

（1）小红将天平放在水平台上，游码归零后，发现指针位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向 　 　（选填：“右”或“左”）调，才能使天平横梁水平平衡。

（2）将银叶放在天平左盘，用镊子向右盘加减砝码，天平平衡时，所用砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示，则银叶的质量是 　 　 $g$。

（3）用量筒和水测量银叶的体积如图丙所示（细线体积忽略不计），银叶的体积为 　 　 $c{m}^3$。

（4）根据以上测量数据，算出银叶的密度为 　 　 $\mathit{kg}/c{m}^3$，由此判断该银叶是 　 　（选填：“空心”或“实心”）的。

在“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验中，实验装置如图甲所示。

（1）实验时应将 　 　（选填：“碎冰”或“整块冰”）放入图甲装置试管中，将试管放入装有水的烧杯中加热的优点是使冰 　 　，便于观察试管中冰的状态变化。

（2）观察图乙，温度计的示数为 　 　 $℃$。

（3）某同学根据记录的数据绘制了冰熔化时温度随时间变化的图象（如图丙所示），由图像可知：冰属于 　 　（选填：“晶体”或“非晶体”）。

在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，让小车每次从斜面顶端处由静止自由滑下，改变水平面的粗糙程度，测量小车在水平面上滑行的距离，结果记录在下表中。

接触面	毛巾	棉布	木板
小车受到阻力大小	大	较大	小
小车运动的距离 $s/\mathit{cm}$	18.30	26.83

（1）每次实验均让小车从顶端由静止自由下滑，目的是使小车在水平面上开始滑行时获得的速度大小　 　（选填：“相等”或“不相等”）；本实验是通过观察小车在水平面上运动的距离来判断阻力对物体运动的影响，这种研究问题的方法叫 　 　法。

（2）第三次实验中，小车在水平木板上滑行后，停下来的位置如图所示，读出小车在木板上滑行的距离并填写在上面表中相应空格处。

（3）分析表中内容可知：水平面越光滑，小车受到的阻力越小，前进的距离就越 　 　。

小明发现篮球的气压不足，于是用打气筒给篮球打气。在收起打气筒时发现外壁有些发热。于是他想，是什么原因导致打气筒的外壁发热呢？小明就这个问题与同学小红进行了交流，联系所学物理知识，他们提出了以下两个猜想：

A．活塞在筒内往复运动时，与筒壁摩擦导致发热

B．活塞在筒内往复运动时，不断压缩气体做功导致发热

于是他们设计了实验进行探究，选用的实验器材有：打气筒、测温枪、计时器、气压不足的篮球等，分别在打气筒的上部和下部标注两个测温点，如图所示。

请回答下列问题：

（1）打气筒内壁的热量是通过 　 　的方式传递到外壁。

（2）活塞在打气筒内向下运动时的能量转化过程，与四冲程内燃机的 　 　冲程相同。

（3）用打气筒往气压不足的篮球内打气，10秒内使活塞在筒内往复运动20次，立即用测温枪测出此时两个测温点的温度。待打气筒外壁温度降至室温（ $25℃$）后，放出篮球中的部分气体，重复上述操作。实验数据记录如下表：

实验次数	时间 $t/s$	活塞往复次数	上部温度 $t/℃$	下部温度 $t/℃$
1	10	20	30.7	36.6
2	10	20	30.2	36.2
3	10	20	30.5	36.3

小明分析上表实验数据得出：导致打气筒外壁发热的原因是 　 　。

（4）小红回顾整个实验过程，分析实验数据，认为小明得出的结论不够严谨，理由是 　 　。于是他们对实验进行改进，对猜想A再次进行探究，你认为他们的改进方法是 　 　。

在“探究平面镜成像特点”的实验中，小明选择的实验器材有：薄玻璃板、两支蜡烛、刻度尺、火柴、白纸等。

请回答下列问题：

（1）实验器材选用薄玻璃板而非平面镜的原因是 　 　。

（2）实验时，小明将白纸对折，如图甲所示，铺在水平桌面上，沿折痕画线作为玻璃板底边所在的位置，在实验过程中应始终保持其与纸面 　 　。

（3）小明将点燃的蜡烛置于玻璃板前，透过玻璃板观察到蜡烛的像，如图甲所示。然后将另一支未点燃的蜡烛放到像的位置，在白纸上记录此时两支蜡烛的位置，变换点燃蜡烛的位置，重复上述操作。将白纸上像和蜡烛位置的对应点连接，并测量点到平面镜的距离，如图乙所示。由此得出结论：像与物体到平面镜的 　 相等。

（4）在完成步骤（3）后小明发现，像和蜡烛位置的连线垂直于玻璃板，结合（3）的结论，小明认为自己已经发现了平面镜成像的规律：平面镜所成的像与物体关于镜面对称。你认为小明对这一规律的总结过程是否科学合理？　 　，原因是 　 　。

在探究“电流与电阻的关系”实验中，小明设计了如图甲所示电路图，选用器材如下：2节新干电池、阻值分别为 $5\Omega$、 $10\Omega$、 $20\Omega$的定值电阻、滑动变阻器 $（20\Omega \begin{array}{c}\end{array}1A）$、电压表、电流表、开关及导线若干。

请回答下列问题：

（1）连接电路时，开关应处于 　 　状态。

（2）实验过程中小明发现电压表示数接近 $3V$，电流表几乎无示数，造成此故障的原因可能是 　 　。

（3）排除故障后，小明更换定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，将实验数据填入表中。当更换 $20\Omega$的定值电阻进行实验时，电流表的示数如图乙所示，则通过定值电阻的电流为 　 　 $A$，由此可知，小明控制定值电阻两端的电压为 　 　 $V$。

电阻 $R/\Omega$	5	10	20
电流 $I/A$	0.4	0.2

（4）分析实验数据可知，在实验过程中，滑动变阻器接入电路的最大阻值为 　 　 $\Omega$。

“十次事故九次快”说明汽车超速会带来危害，汽车“多拉快跑”更是追尾事故中的罪魁祸首，超速与超载严重危害了道路交通安全。

小明通过实验探究货车超速与超载在追尾事故中的危害，用到的器材有：小车（模拟货车）、木块（模拟被追尾车辆）、砝码若干、坡度固定的斜面。将小车从如图甲所示的A处自由释放，小车在水平面上运动一段距离 $s_0$后停止， $s_0$可视为刹车后运动的距离。将木块静置于小车右侧所在的位置B处，表明符合核载量并在限速内的货车不会对前车追尾。

请回答下列问题：

（1）探究货车超速的危害：如图乙所示，木块置于B处，小车由斜面顶端释放，撞击木块并与木块共同运动一段距离 $s_1$，这表明货车超速 　 　（选填“会”或“不会”）产生追尾的危害。本实验可用木块运动的 　 　反映追尾的危害程度；

（2）探究货车超载的危害：如图丙所示，木块置于B处，将砝码固定在小车上，仍从A处释放小车，观察小车的运动情况。逐次增加砝码个数重复实验，发现小车在水平面上运动的距离几乎都为 $s_0$，均未与木块撞击。小明猜想：小车每次到达斜面底端时，虽其动能随 　 　的逐次增大而增大，但仍未追尾，原因可能是小车此时 　 　还不够大；

（3）由（2）问中的实验看出小车超载几乎不会追尾前车，但生活中货车超载引起的追尾事故却频频发生。请你在上述实验的基础上再设计一步实验操作（木块仍置于B处），证明货车追尾前车会因超载带来危害。

①操作：　 　；

②请你对可能产生的现象进行合理预设，并指出仅因超载造成追尾的危害程度在实验结果中是如何体现的？　 　。