2018年北京市初三物理二模————重点实验题探究题和实验设计题（一）
海淀区
25．小明用如图19所示装置做“测量水平运动物体所受滑动摩擦力”的实验。 （1）下面是他的主要实验步骤，请你把步骤补充完整。
①将一端装有定滑轮的平直长木板固定在水平桌面上，如图19所示组装器材。调整定滑轮支架的倾斜角度，使与木块A相连的细线绷直后与长木板表面平行。
②将细线的另一端与弹簧测力计相连，沿着竖直向上的方向 拉弹簧测力计，在木块A匀速运动过程中读出弹簧测力计示数F并记录。（选填“匀速”或“加速”）
③根据木块A所受绳的水平拉力与木块A所受滑动摩擦力f是 的关系，可以得出滑动摩擦力f的大小。 （选填“二力平衡”或“相互作用力”）
（2）小明在完成（1）中测量后，又将另一个木块B叠放在木块A上，仿照（1）中步骤②进行了第二次测量。小明通过这两次测量要探究的问题是： 。
26．小雯在物理课上学习了液体蒸发快慢与液体温度、液体表面积、液体表面上方气流速度三个因素有关。接着她在科技小组活动中进行了如下的探究实验：在相同环境下，向图20所示的甲、乙两个完全相同的玻璃蒸发皿内分别装入相同质量的水（蒸发皿内水的表面积相同），然后用电吹风的热风挡在甲玻璃蒸发皿上方吹风（此操作没有改变甲蒸发皿内水的表面积，且没有对乙蒸发皿内水造成影响），同时记录两蒸发皿中水全部蒸发所用的时间t甲和t
乙
0 0 N 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 A 图19 。她根据实验数据t甲 甲 图20 乙 表面上方气流速度大小有关。 （1）请你写出小雯实验过程中存在的问题： 。 （2）请你针对小雯实验过程中存在问题给出改进的方法 。 27．小敏在探究通电螺线管外部磁场方向的实验时操作的主要步骤如下： ①断开开关，连接如图21所示的电路。闭合开关前，观察摆放在螺线管两端的小磁针（可自由旋转）静止时指向如图22甲所示，记录实验现象。 ②闭合开关，观察摆放在螺线管两端的小磁针（可自由旋转）静止时指向如图22乙所示，断开开关，记录实验现象。 1 开关 小磁 针 螺线管 电源 电流表 小磁针 滑动变阻器 图21 ③将通电螺线管与电源正、负极连接的导线两端互换，再次闭合开关，观察小磁针（可自由旋转）静止时指向如图22丙所示，断开开关，记录实验现象。根据图22所示的实验现象（小磁针黑色一端为N极），可以 得出的结论是： 。 甲 乙 图22 丙 28．为了探究热水瓶保温效果与盛水质量之间的关系，某实验小组在相同的环境条件下进行实验。他们在热 水瓶中先后分别装入不同质量，但初温相同的热水，经过相同时间，测量各次热水瓶中的水温，并根据所得数据经计算温度差ΔT，描绘出图23所示的ΔT-m水图像。 （1）本实验中的自变量是 。 （2）本实验中热水瓶的保温效果用 来表示。（选填选项前的字母） A．相同时间热水瓶内水的温度差 B．热水瓶内水的温度降到室温所用的时间 29．小明在走近玻璃门的过程中，感觉自己玻璃门中的像越来越大，因此小明认为：物体在平面镜中像的大小与物体到平面镜间的距离有关。实验桌上有如图24所示的实验装置（其中的透明薄玻璃为平面镜），还提供了完全相同的中国象棋棋子8个。请你利用上述器材设计实验证明小明的观点是错误的。请你写出实验步骤和实验现象。 2 白纸 图24 支架 透明薄玻璃 20 15 10 1.4 1.6 1.8 图23 2.0 m水/kg ΔT/℃ 25 30．实验桌上有两端系有绳套的橡皮筋一根、6个钩码（每个钩码的质量为50g）、带横杆的铁架台一个、刻度尺一把。请你选用上述实验器材设计一个实验证明：“橡皮筋的伸长量ΔL与所受拉力大小F是否成正比。” （1）写出实验步骤。（2）画出实验数据记录表格。 （3）某同学进行正确操作和记录后，利用所测数据，准确绘制出橡皮筋的伸长ΔL随所受拉力大小F变化的图像，如图25所示。根据图像可知，当橡皮筋所受拉力大小F =1.5N时，橡皮筋的伸长ΔL = cm。 （4）用该橡皮筋做成分度值为0.5N、量程为0~3N的测力计的刻度是否均匀？为什么？ 12.0 10.0 8.0 6.0 4.0 2.0 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 ΔL/cm F/N 图25 3 西城区 26．小晨利用如图22所示装置，观察水的沸腾实验。水开始沸腾时，温度计示数如图22所示。由此可知，此时水的沸点为 ℃，水面上方的大气压 （填：“大于”、“等于”或“小于”）标准大气压，继续给水加热，水的温度将 （填：“升高”、“降低”或“保持不变”）。 27．（1）如图23所示，实验桌上备有实验器材：稳压电源、电流表、横截面积相同的镍铬丝和带有金属夹的导线。若依次将1、2、3号镍铬丝接在两个金属夹之间，则电流表的示数逐渐变 ，说明在温度、导体的材料和横截面积一定时，导体越短，电阻越 。 （2）如图24所示是探究影响电流产生热量的因素的实验电路。电路中有两个相同的烧瓶，内装质量相等的煤油，两个带有橡胶塞的规格完全相同的温度计，两根阻值不同（R1>R2）的电阻丝，以及稳压电源、滑动变阻器、电流表、开关、导线等。 ①闭合开关S1，断开开关S2，保持滑片P位置不动，通电一段时间后，温度升高较多的是 （选填“甲”或“乙”）温度计，说明电流产生的热量与 有关。 ②闭合开关S1、S2，通过调节滑片P的位置，可探究当 和通电时间一定时，电流产生的热量跟 的关系。 28．中国科技馆“探索与发现”A展厅中有一件展品为“自制变压器”（如图25所示），它向参观者展示了变压器的工作原理。电缆的一头已经和电压表的一个接线柱固定连好，小亮拿起电缆的另一头与电压表的另一接线柱相连，发现电压表指针偏转了。 小强也来体验，他将电缆在金属柱上又多绕了几圈，然后再与电压表的另一接线柱相连，发现此时电压表指针的偏转角度与小亮体验时有所不同。根据上述情景，请你提出一个可以探究的科学问题 。 4 电缆 图22 图23 S1 图24 甲温度计 乙温度计 ℃ 2 镍铬 3 镍铬 1镍铬 R1 S2 R2 接线柱电压表 图25 29．小军想利用两块已调零的电流表和阻值已知的电阻R0等符合实验要求的器材，测量电阻RX的阻值。他连接的部分电路如图26所示。 （1）请你只添加一根导线，完成实验电路连接。 （2）开关S闭合时，电流表A1的示数为I1；电流表A2的示数为I2。请你利用I1、I2和R0表示Rx。Rx＝????????。 S 图26 A2 R0 Rx A1 30．实验桌上备有：带支架的杠杆1个，杠杆上相邻刻线间距离均为5cm，刻线上下靠近杠杆边缘处均有圆形小孔，可用来挂钩码或弹簧测力计，如图27所示；所受重力均为0.5N的钩码一盒（10个），量程为0～5N的弹簧测力计1个。小英利用上述器材，研究杠杆平衡条件。她得出结论：在阻力一定时，杠杆的动力臂变长，动力就变小。请你选用上述器材设计一个实验，证明小英的结论不正确。 要求：（1）简述实验步骤（提示：可画图辅助说明） （2）根据实验现象简要说明小英的结论不正确。 31．如图28所示，实验桌上备有：已调好的微小压强计1个，侧壁标有刻度尺的圆柱形容器1个、适量的水。请你利用上述实验器 材，设计一个实验证明：“同种液体，深度越大，液体内部产生的压强就越大”。实验中用U形管左右液面的高度差Δh表示液体的压强的大小。 要求：（1）写出实验步骤；（2）画出实验数据记录表。 5 图28 图27 O 东城区 26、小东在实验室测量金属块的密度时，在调节好的天平左盘放入金属块，右盘放入合适的砝码，并调节游码到天平重新平衡，右盘所放砝码及游码在标尺上的位置如图17甲所示，则金属块的质量为 g。然后，小东将金属块用细线系好轻放入盛有40ml水的量筒中，量筒中的水面升高到如图17乙所示的位置，则金属块的体积为 cm3。该金属块的密度与下表中 的密度相同。 27．小东在探究影响滑轮组机械效率高低的因素时，设计了如图18所示的两个滑轮组，分别测量两次实验的动滑轮重G动、 钩码总重G、 钩码上升高度h、 绳子自由端拉力F、 绳子自由端移动距离s，计算出相应的机械效率η，并将它们填入下表中。 （1）实验中，测机械效率的原理是η= 。 （2）在图18乙的实验中，滑轮组提升物体所做的有用功为 J。 （3）生活中利用滑轮组提升重物时，提高其机械效率的方法有哪些？ （写出一种即可）。 28．小东同学做探究“电流与电压关系”的实验时，电路连接如图19所示。 （1）闭合开关前，应将滑动变阻器的划片P移动到_______端。（选填“A”或“B”） （2）闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片P到不同的位置，发现电流表始终无示数，电压表有明显示数且始终不变，产生这种现象的原因可能是：_____。（选填“R断路”或“R短路”） （3）除保护电路外，滑动变阻器在本实验中的另一个主要作用是：_________。 6 图19 A．改变电阻R两端的电压 B．控制电阻R两端的电压保持不变 C．控制通过电阻R的电流保持不变 （4）小东排除故障后完成实验，记录的实验所数据如下表所示。请你对表格中的数据，写出 “电流与电压关系”的表达式I=_______________________________。 29．课外活动小组的同学们猜想：水吸收太阳能的多少与光照角度以及受到光照面积（简称受光面积）有关。为了验证猜想，他们选用的实验器材有：三个透明薄水槽A、B、C（它们的受光面积关系为：SA=SB>SC,它们的容积关系为：VA>VB=VC），如图20甲所示，带探头的电子温度计（两个），倾角可调的支架（两个），秒表，足量清水。 U/V I/A 1.0 0.1 2.0 0.2 3.0 0.3 4.0 0.4 5.0 0.5 6.0 0.6 为了探究“水吸收太阳能的多少与受光面积是否有关”，上午的某段时间，他们向A水槽中注满清水，放置在支架上，将电子温度计的探头放入A水槽中的适当位置（如图20乙所示），并记录此时水的初温。然后将该装置放置在阳光线下，调整支架倾角为α（如图20丙所示），使阳光垂直照射到透明水槽的表面。同学们记录了A水槽中水温随照射时间的变化情况，如表1所示。下午的某段时间，他们使用相同的支架（未做倾角调整，如图20丁所示），仿照上午的实验步骤，换用C水槽重新做实验，数据如表2所示。 表1 t/min To/℃ T/℃ 0 27.1 27.1 0 2 27.1 30.1 3.0 4 27.1 31.9 4.8 6 27.1 32.7 5.6 △T/℃ 7 表2 t/min To/℃ T/℃ 0 27.6 27.6 0 2 27.6 30.0 2.4 4 27.6 32.0 4.4 6 27.6 33.2 5.6 △T/℃ 通过分析表中的数据，小组同学发现两个水槽中的水经过了6min的阳光照射，温度均上升了5.6℃，于是同学们得出结论：水吸收太阳能的多少与受光面积无关。 （1）请写出他们实验过程中存在的问题：_________________________________。 （2）请你针对他们实验过程中存在的问题，写出改正的方案。 30．实验室除了条形磁铁还提供了如图21所示的实验器材，请你设计实验证明：条形磁铁中央与两端磁性强弱不同。写出从图21所选择的实验器材：__________________；并简述实验步骤和实验现象。 31、实验是准备了如下实验器材：橡皮筋、铁架台、钩码一盒（20个，每个10g）、细线，小东同学想通过实验证明：“当橡皮筋的伸长量(x)越大时，橡皮筋所产生的弹力（F）也越大” （1）为完成实验，需要添加的实验器材是： （2）写出实验步骤；（3）画出实验数据记录表格； （4）小东同学进行了充分的实验数据收集，并画出了F- x图象，如图22所示。由图可知，在x<15cm范围内该橡皮筋每伸长1cm所产生的弹力是 N,图中当x>15cm后F- x图象变成了曲线，图象弯曲的原因是： 。 图22 8