專(zhuān)題08 實(shí)驗(yàn)計(jì)算題基礎(chǔ)25min練習(xí)（三）（解析版）

中考滿分沖刺分難度題組訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)題、計(jì)算題基礎(chǔ)25min練習(xí)（三）一、實(shí)驗(yàn)題（本題共3個(gè)小題，15小題6分，16小題8分，17小題8分，共22分）15．（1）小馨學(xué)習(xí)了眼睛和眼鏡的知識(shí)之后，她想利用水透鏡來(lái)模擬眼睛看見(jiàn)物體的過(guò)程。如圖1是小馨自制的水透鏡及實(shí)驗(yàn)所需器材，對(duì)比眼睛的結(jié)構(gòu)圖：圖1①眼球中的視網(wǎng)膜相當(dāng)于實(shí)驗(yàn)中的___________；②實(shí)驗(yàn)時(shí)，小馨將光源、水透鏡、光屏依次放置在光具座上，為了使像呈現(xiàn)在光屏中央，應(yīng)將請(qǐng)你幫她三者中心調(diào)節(jié)至__________；③小馨現(xiàn)將蠟燭放在最左端，對(duì)光屏做出適當(dāng)調(diào)節(jié)，使像能清晰地出現(xiàn)在光屏上，模擬人看清遠(yuǎn)處的物體；④固定住水透鏡和光屏，模擬人眼睛的晶狀體和視網(wǎng)膜的位置不發(fā)生改變；⑤把光源向水透鏡方向移動(dòng)，發(fā)現(xiàn)光屏上的像模糊了，這時(shí)需要向水透鏡___________（選填“注水”或“抽水”），使光屏上的像重新變得清晰，模擬睫狀體的變化，從而達(dá)到眼睛的自動(dòng)調(diào)節(jié)；（2）如圖2甲所示，是小蕊同學(xué)探究“水沸騰時(shí)溫度變化特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)裝置。圖2①實(shí)驗(yàn)中除了圖甲的器材之外，還需要的測(cè)量工具是______；②小蕊用質(zhì)量為m1的水做實(shí)驗(yàn)，根據(jù)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪出圖乙中的a圖線，由a圖像可知：水沸騰時(shí)吸收熱量，溫度______；③若換用初溫相同的質(zhì)量為m2(m2＞m1)的水做實(shí)驗(yàn)，得到的圖線是圖乙中的______。（選填“b”“c”或“d”）【答案】

（1）光屏

同一高度

抽水

（2）秒表

不變

c【詳解】（1）①[1]對(duì)比眼睛的結(jié)構(gòu)，我們可以發(fā)現(xiàn)視網(wǎng)膜可以成像，相當(dāng)于實(shí)驗(yàn)中的光屏；眼睛中的晶狀體中間厚邊緣薄，晶狀體的角膜的共同作用相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，它把來(lái)自物體的光會(huì)聚在視網(wǎng)膜上，形成物體的像。②[2]為了使像呈現(xiàn)在光屏中央，需將光源、水透鏡、光屏三者的中心調(diào)到同一高度，具體的做法可以是將蠟燭、透鏡、光屏在光具座上移到一起，然后調(diào)整三者中心在同一高度后在分開(kāi)。⑤[3]根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，當(dāng)把光源向水透鏡方向移動(dòng)，物距減小，像距變大，所以光屏上的像模糊了，要是像變清晰，需使水凸透鏡的焦距變大，即這時(shí)需要從水透鏡抽水使水凸透鏡變薄，這樣就可以模擬眼睛的自動(dòng)調(diào)節(jié)。（1）①[1]實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要測(cè)量加熱時(shí)間，因此需要用到秒表。②[2]由圖象可知，水沸騰時(shí)的特點(diǎn)是吸收熱量，溫度不變。③[3]換用初溫相同的質(zhì)量為m2(m2＞m1)的水做實(shí)驗(yàn)，質(zhì)量較大，水的沸點(diǎn)不變，加熱時(shí)間較長(zhǎng)，所以得到的圖象可能是圖乙中的c。16．小明同學(xué)用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)、一個(gè)金屬塊、兩個(gè)相同的燒杯（分別裝有一定量的水和鹽水），對(duì)浸在液體中的物體所受的浮力進(jìn)行了探究，探究過(guò)程及有關(guān)數(shù)據(jù)如圖3所示。圖3（1）金屬塊浸沒(méi)在水中所受的浮力是______N。（2）觀察A、B、C可得出金屬塊受到的浮力大小與______有關(guān)。比較A、C、E可知浮力大小還與______有關(guān)。比較A、C、D可知浮力大小與物體浸沒(méi)在液體中______的無(wú)關(guān)。（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)還可以計(jì)算出鹽水的密度為ρ鹽水=______kg/m3；（4）為了使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯，在滿足條件的情況下，所選金屬塊的體積應(yīng)選______（選填“較小”或“較大”）。（5）吉吉同學(xué)受上面實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)，用家里的電子秤、玻璃杯、木塊、水、細(xì)線，進(jìn)行了如圖4所示的操作。①裝有適量水的杯子放在電子秤上；②然后讓木塊自由漂浮在水面上：③最后用細(xì)針將木塊壓入水中剛好全部浸沒(méi)（水未溢出）。吉吉利用圖中的這些數(shù)據(jù)計(jì)算出木塊的密度為_(kāi)_____g/cm3，愛(ài)思考的彪彪認(rèn)為木塊浸入水中后會(huì)吸水（木塊吸水后不考慮其體積變化），所以吉吉測(cè)得的木塊密度值應(yīng)該比真實(shí)值______（選填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”）。圖4【答案】

1

排開(kāi)液體的體積

液體密度

深度

1.2×103

較大

0.5

偏大【詳解】（1）[1]金屬塊浸沒(méi)在水中所受的浮力為F浮=G-F示=2.2N-1.8N=1N（2）[2]觀察A、B、C，隨著排開(kāi)液體體積的增大，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)在減小，則浮力在逐漸變大，可得出金屬塊受到的浮力大小與液體的體積有關(guān)。[3]比較A、C、E，排開(kāi)液體體積相同時(shí)，液體的密度越大，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)越小，則浮力越大，可知浮力大小還與液體的密度有關(guān)。[4]比較A、C、D，液體密度和排開(kāi)液體的體積相同時(shí)，浸入的深度不同，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)相同，說(shuō)明受到的浮力相同，可知浮力大小與物體浸沒(méi)在液體中深度無(wú)關(guān)。（3）[5]金屬塊的體積為鹽水的密度為（4）[6]選較大體積的金屬塊，排開(kāi)液體的體積較大，受到的浮力較大，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯。（5）[7]木塊的質(zhì)量為m木=m2-m1=150g-100g=50g木塊的體積等于排開(kāi)水的體積為木塊的密度為[8]木塊浸入水中吸水后，體積不變，排開(kāi)水的質(zhì)量不變，而玻璃杯和水（減?。┑目傎|(zhì)量變小，第三圖中電子秤的示數(shù)偏小，即體積偏小，密度偏大。17．小登在“測(cè)量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中，選擇了額定電壓為2.5V的小燈泡L1（正常發(fā)光時(shí)阻值約為10Ω），電源電壓保持6V不變，滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“40Ω

1A”，連接部分電路如圖5甲所示。圖5請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖甲所示電路補(bǔ)充完整（要求滑片向右移動(dòng)，燈泡變亮：導(dǎo)線不允許交叉）；（2）電路連接完畢后，應(yīng)先將滑動(dòng)變阻器的滑片置于最___________端，再閉合開(kāi)關(guān)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)、電壓表無(wú)示數(shù)，則電路中存在的故障可能是___________（選填“燈泡”或“電壓表”）斷路；（3）排除故障后，閉合開(kāi)關(guān)并移動(dòng)滑片，當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時(shí)，為了使小燈泡正常發(fā)光，應(yīng)將滑片P向___________（選填“左”或“右”）移動(dòng)一些。當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表的示數(shù)如圖5乙所示，則小燈泡L1的額定功率為_(kāi)__________W；（4）曾老師又安排他們測(cè)量小燈泡L2的額定功率（已知燈L2的額定電流為0.3A）。然而他們發(fā)現(xiàn)電流表?yè)p壞，隨即增加和更換一些器材，設(shè)計(jì)了如圖5丙所示電路：電源電壓及滑動(dòng)變阻器的規(guī)格未知、電阻R0的阻值為10Ω。請(qǐng)你將以下實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整：①只閉合開(kāi)關(guān)S1，將滑動(dòng)變阻器的滑片移至最左端，讀出電壓表V1的示數(shù)為9V；②只閉合開(kāi)關(guān)S2，再次移動(dòng)滑片，直到電壓表V2的示數(shù)為_(kāi)__________V，此時(shí)小燈泡正常發(fā)光，電壓表V1的示數(shù)為5V；③由以上數(shù)據(jù)可求得該小燈泡L2額定功率為_(kāi)__________W；④實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，斷開(kāi)所有開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表V1的示數(shù)為0、V2的示數(shù)卻為0.5V。則小燈泡L2額定功率的測(cè)量值___________（選填“偏大”、“偏小”或“準(zhǔn)確”）?！敬鸢浮?/p>

左電壓表

右

0.5

6

1.2

準(zhǔn)確【詳解】（1）[1]由題意可知，電流表和滑動(dòng)變阻器應(yīng)串聯(lián)在電路中，滑片向右移動(dòng)，燈泡變亮，說(shuō)明燈泡兩端的電壓增大，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓減小，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變小，電流表選用小量程，接線如答案圖所示；（2）[2][3]電路連接完畢后，應(yīng)先將滑動(dòng)變阻器的滑片置于最大阻值處，本題在最左端，再閉合開(kāi)關(guān)，起到保護(hù)電路的作用。閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)說(shuō)明電路時(shí)通路，燈泡不可能斷路，電壓表無(wú)示數(shù)，可能時(shí)電壓表短路或斷路。（3）[4]排除故障后，閉合開(kāi)關(guān)并移動(dòng)滑片，當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時(shí)，電壓表測(cè)燈泡兩端的電壓，說(shuō)明此時(shí)燈泡兩端的電壓低于燈泡的額定電壓2.5V，要想燈泡正常發(fā)光，應(yīng)增大小燈泡兩端的電壓，減小滑動(dòng)變阻器兩端電壓，根據(jù)分壓原理，應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，應(yīng)將滑片P向右移動(dòng)。[5]如乙圖所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流表的示數(shù)為：0.20A，燈泡的額定電壓為2.5V，額定功率為P=UI=2.5×0.2A=0.5W（4）[6]如丙圖所示，只閉合S1，將滑動(dòng)變阻器的滑片移至最左端，電路中R0直接接電源兩端，電壓表V1測(cè)R0和電源兩端電壓，即電源電壓U為9V；只閉合開(kāi)關(guān)S2，電路中電阻R0、滑動(dòng)變阻器R和小燈泡串聯(lián)，V1測(cè)R0和R兩端的電壓，V2測(cè)R和小燈泡兩端的電壓；再次移動(dòng)滑片，小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電路中的電流等于小燈泡的額定電流為0.3A，電壓表V1的示數(shù)為5V，則電阻R0兩端的電壓為電壓表V2的示數(shù)為[7]滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為此時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，則小燈泡的額定電壓為由P=UI可知小燈泡的額定功率為[8]實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，斷開(kāi)所有開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表V1的示數(shù)為0、V2的示數(shù)卻為0.5V，說(shuō)明電壓表V2測(cè)量值大于真實(shí)值，但在計(jì)算小燈泡L2額定功率的過(guò)程中兩次讀數(shù)都是電壓表V1的示數(shù)，沒(méi)有讀取電壓表V2的示數(shù)，故不會(huì)影響測(cè)量值。二、計(jì)算題（本題共3個(gè)小題，18小題6分，19小題8分，共14分）18．2020年的年底，朝陽(yáng)至北京的高鐵將開(kāi)通，該段鐵路線長(zhǎng)約450km，若高鐵列車(chē)全程以360km/h的最高設(shè)計(jì)速度行駛時(shí)，受到的阻力為1.4×105N，求：列車(chē)從朝陽(yáng)到北京需要的時(shí)間；列車(chē)要克服阻力做的功。解：（1）由v=s/t可得列車(chē)從朝陽(yáng)到北京需要的時(shí)間（2）列車(chē)要克服阻力做的功為答：（1）從朝陽(yáng)到北京需要的時(shí)間為1.25h；（2）列車(chē)要克服阻力做的功為6.3×1010J。19．小明在實(shí)驗(yàn)室模擬研究浮箱種植的情境。他將重力為10N、底面積為200cm2的薄壁柱形容器置于水平桌面上，A是邊長(zhǎng)為10cm密度均勻的正方體浮箱模型，通過(guò)一根長(zhǎng)為5cm的細(xì)線連接著底面積為25cm2的柱形物體B，先將A、B兩物體疊放在容器中央，物體B未與容器底緊密接觸，然后緩慢向容器中注水，注水過(guò)程中正方體A一直保持豎直狀態(tài)。當(dāng)水的深度為12cm時(shí)，繩子處于自由狀態(tài)，如圖6甲所示，此時(shí)物體B對(duì)容器底的壓力為1.7N；繼續(xù)向容器中注水，整個(gè)注水過(guò)程中正方體A所受浮力F與水的深度h的關(guān)系圖像如圖乙所示，水未溢出。（細(xì)線不可伸長(zhǎng)，且質(zhì)量、體積不計(jì)）求：圖6（1）圖甲所示水對(duì)容器底的壓強(qiáng)；（2）物體B的密度；（3）當(dāng)注水深度為16cm時(shí)，容器對(duì)水平桌面的壓力?！敬鸢浮浚?）1200Pa；（2）2.7×103kg/m3；（3）42.7N【詳解】解：（1）水對(duì)容器底的壓強(qiáng)（2）由圖像可知物體B的高度為4cm，則B的體積物體B所受浮力物體B的重力（3）由圖乙可知，當(dāng)容器內(nèi)水深度為h1時(shí)，圖象出現(xiàn)拐點(diǎn)，且隨后注水一段時(shí)間內(nèi)A受到