初中物理实验题

小明要测量某矿石的密度．器材有：矿石块、天平（含砝码）、烧杯、适量的水、细线．测量过程如下：

（1）调节天平平衡时，发现指针偏向分度盘的右侧，如图甲所示，此时应将平衡螺母向________________ 调．
（2）天平平衡后，小明开始测量矿石块的质量．请指出图乙中小明的错误操作________________ ．正确操作后，平时放在盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图丙所示，则矿石块的质量为________________  g．
（3）接着小明在烧杯中倒入适量的水，称出烧杯和水的总质量m₁；如图丁所示，手提细线使矿石块浸没在水中并保持静止（水无溢出且矿石块不接触烧杯）．天平平衡后，砝码与游码的总示数为m₂；则矿石密度的表达式：ρ="_____" （用m₀、m₁、m₂、ρ_水 来表示）．

联合国定义每年3月22日为国际水资源日（world water day），为了配合节约用水活动的开展，某学校课外兴趣小组对我市的供水系统和供水水质的物理参数进行了如下实验测量．

（一）测自来水的密度
（1）某同学将天平放在水平台面上，横梁静止时，通过调节平衡螺母使指针指在分度盘中央刻度线处，该同学使用天平时操作的错误之处是 ________________．
（2）在老师的指导下，该同学重新正确调节至天平平衡，将盛有适量自来水的杯子放在调节好的天平左盘内，测出总质量为122.6g，再将杯子中的一部分自来水倒入量筒中，如图甲所示，则量筒中自来水的体积为________________ cm3．再将盛有剩余自来水的杯子放在天平盘内，改变砝码的个数和游码的位置使天平横梁再次在水平位置平衡，此时右盘中砝码质量和游码在标尺上的位置如图乙所示，则杯子及杯内剩余自来水的质量为________________ g．
（3）根据上述实验数据，计算自来水的密度为________________ kg/m³．
（二）测量水龙头打开后的出水速度
（1）首先老师告诉同学们流量是表示单位时间内通过某一横截面的流体的体积，若水流在粗细均匀的水平管道内向右匀速流动，设水流速度为v，管内通道的横截面积为S．如图丙所示，取一段管道AB，水从B端流到A端所用时间为t，则AB间水柱的长度l="________________" ，根据流量的定义，Q="________________" ．（以上两空要求用S、v、t中的字母表示）．
（2）某同学根据流量的导出公式设计了如下测量水龙头出水速度的实验方案：
①测出水龙头出水口的内壁直径d
②打开水龙头使水以适当的速度匀速流出，用容器接水并同时开始计时，测出经过一段时间t后容器内水的体积V．
③由流量的导出公式算出自来水龙头出水速度表达式为________________ ．（用d、t、π、V表示）

小明是一位爱刨根问底的孩子，他和他几个同学在物理实验室里．想对弹簧测力计的工作原理一探究境．

探究一：测力计面板上的刻度为何是均匀的，他们打开测力计的外壳，发现内部结构如图丙，探究结果：弹簧的伸长量x与拉力F成正比关系，若设比例系数为k则F、k、x间的关系式可写为：________________ ，并在丁图中用图象表示这种关系．
探究二：察看不同的测力计，如图甲与乙同样2N的拉力，甲的伸长量是乙的二倍，研究它们的内部结构发现，绕制甲弹簧的钢丝更细更柔软，结论：比例系数k与________________ 有关，k值小则意味着________________ ．
探究三：他们联想到橡皮筋也近似符合弹簧的规律．那么，若将几根橡皮筋并排使用，更难拉伸，则他们整体的k要比一根橡皮筋的k要________________ （填“大”“小”或“相等”）

小明和小红在做“探究密度概念的建构”实验时，得到如下数据：

实验次数	物体	m/g	V/cm^3	（g/cm^3）
1	铝块1	54	20	2.7
2	铝块2	108	40	2.7
3	松木1	108	216	0.5
4	松木2	10	20	0.5

 
（1）比较________________、________________（填实验次数编号）两次实验数据，可得出结论：同种物质的质量与体积的比值是________________（填“相同”或“不同”）的；比较2、3两次实验数据，可得出结论：不同物质的质量与体积的比值一般是________________（填“相同”或“不同”）的．
（2）由上述实验我们引入了密度的概念．可见，密度是物质本身的一种特性，与物质的质量和体积________________（“无关”或“有关”）．
（3）小红注意到铝块1有一部分磨损了，那么磨损掉的一部分的铝块与完整的铝块相比，它的密度________________（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
（4）上述实验图象如图所示，图象中的________________ 图线反映了铝块的实验情况．

小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
⑴请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整(导线不允许交叉)。
⑵实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。
①由图像可以得出结论：电压一定时，_____________________________。
②上述实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，接下来的操作是___________，然后将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为___V时，读出电流表的示数。
⑶为完成整个实验，应该选取最大阻值不小于____Ω的滑动变阻器。

小明在学习摩擦力一节时，为了探究滑动摩擦力跟正压力关系，设计了如图(甲)实验装置。实验器材有：木块、长木板、砂和砂桶、测力计、20克砝码若干个、细线等。
(1)实验方法：将木块用测力计水平拉住，测力计另一端固定在桌上一侧；细线一端和砂桶连接，另一端跨过定滑轮和长木板相连。实验时在砂桶中加砂，使长木板运动，当木块达到稳定时，测力计读数等于木块和长木板之间的滑动摩擦力大小。请问木板的运动是否一定要作匀速运动 (填“一定”或“不一定”)。
(2)在木块上加砝码就可以改变木块对长木板的正压力，改变砂桶中砂的质量，使长木板运动，读出测力计的读数。小明做了四次实验，得到了下表四组数据，其中在第3次实验时，测力计的示数如图(乙)所示，请你帮小明读出测力计的示数并填入相应的位置。

次数	木块质量(克)	20克砝码(个数)	正压力大小(牛)	测力计的读数(牛)
1	400	0	3．92	1．57
2	400	2	4．31	1．72
3	400	4	4．70
4	400	6	5．10	2．05

(3)对上表格中正压力大小和测力计读数分析你能得出的结论是          。

探究利用磁场产生电流的实验中，连接了如下图所示的实验装置。
（1）将磁铁向下插入螺线管时，观察到灵敏电流计的指针向左偏转，这表明       。在这个过程中以磁铁为参照物，螺线管是       的（选填静止、向上运动或向下运动）。
（2）将磁铁从螺线管中向上拔出，你会观察到灵敏电流计的指针        （选填向左偏转、向右偏转或不偏转）。
（3）通过（1）（2）两步实验，可以得出感应电流的方向与                           有关。
（4）要探究感应电流方向与磁场方向的关系，你设计的实验做法是       。

(6分)图 (甲)是直流电动机模型，图 (乙)是自制简易电动机模型．现在主要讨论图(乙)简易电动机的制作与操作问题：

甲                            乙
（1）绕制线圈的铜丝外表有漆皮，必须对线圈引出线的两端(搁置于铜质弯钩的部位)进行刮漆处理．按这种方法刮漆，目的是使线圈能够_________________，因此这一部位就相当于_____________________(填某一部件的名称)．
（2）如果整个制作没有问题，但接上电源后线圈不动，这时应做哪些尝试?(说出两点即可)
①_____________________________；②_____________________________．
（3）通电后线圈能转动，如要改变转动方向，可采取的做法是：
①_____________________________ ；②_____________________________．

小明的父亲是一位配钥匙的师傅，他发现有一种钥匙坯和5角硬币的颜色都是黄灿灿的，为探究它们是否是同一种材质，设计如图实验：

（1）取一枚钥匙坯放入小空桶，称出它们的总重F₁；
⑵取一枚5角硬币放人小空桶，称出它们的总重F₂；
⑶将那枚钥匙坯轻轻放人已装满水的溢水杯中，用小空桶收集溢出的水，称出水及桶的总重F₃；
（4）将那枚5角硬币也轻轻放人溢水杯中(钥匙坯仍在其中)，用刚才装水的小桶继续收集这次溢出的水，称出桶及两次溢出水的总重F₄。
①在该实验中，小明遗漏了一步重要的测量(并用字母表示)：                。
②小明认为，如果则可以认为它们是同一材质。根据你补充的步骤，上述等式应修改为：               。
③实验时，钥匙坯、硬币各取一枚好不好？请作答并简述理由__________________。

在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
（1）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数__________ （填“增加”或“减少”），说明电流越__________，电磁铁磁性越强。
（2）根据图示的情境可知，_______（填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，______________________，电磁铁磁性越强。
（3）根据安培定则，可判断出乙铁钉的上端是电磁铁的   极。
（4）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是_____________________________。

小阳和小华两位同学各自进行“测定小灯泡电功率”的实验．实验中使用的小灯泡上标有“2.5V”字样，滑动变阻器上标有“30Ω  1A”字样．
（1）小阳连接的电路如图1所示，实验步骤正确，闭合开关后，发现小灯泡发光较暗，电流表、电压表的示数如图2（a）、（b）所示，他所用的电源电压为        V．接着他移动滑动变阻器的滑片P，当观察到电压表的示数为2.5V时，此时滑动变阻器的滑片恰好在中点上，小灯泡正常发光时的功率为       W．（保留两位小数）
（2）小华正确连接了电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，观察到小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表的示数为零．若电路中只存在一处故障，则故障是                ．

为了测量某油井所产石油的密度，小刚收集了该井所产石油样品进行了如下测量（常温下石油为粘稠的液态）。
（1）将天平放在水平台上，调节好天平平衡。先用天平称出空烧杯的质量为31.2g。然后将石油样品倒入烧杯，放在调节好的天平左盘上称量，当天平重新平衡时，右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示。
（2）将烧杯中的石油倒入量筒，其示数如图乙所示。
（3）根据测量的数据，求得所测石油的密度为            g/cm³。
（4）联想到某起石油泄漏事故中石油漂浮在水面上的情景，小刚发现自己测量的石油密度值偏大，你认为该实验方案造成测量结果偏大的原因是_______________________________________________。
（5）针对小刚的实验方案，请提出改进办法_________________________________________。

王明按正确的方法测定滑轮组的机械效率，如图是他在测定时的方法，表为测定时记录的一组数据。

钩码总重G（N）	钩码上升高度h（m）	测力计拉力F（N）	测力计移动距离s（m）
2	0.05	0.4	0.15

 
（1）由表中数据可以计算出，滑轮组对钩码所做的有用功为0.1J，人做的总功为_________J.
（2）对以上两个计算结果进行比较，其不合理之处是_______________________________；结合弹簧测力计放大图，可知王明的错误是___________________。
（3）计算出该滑轮组的机械效率________________________。

探究原子结构的奥秘。
【实验过程】
1910年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子（带正电）轰击金箔实验。结果发现：绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，但是有少数α粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°，像是被金箔弹了回来。
【解释与结论】
（1）卢瑟福所说的“除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”中的“很小的结构”指的是          。
（2）1μm金箔包含了3000层金原子，绝大多数α粒子穿过后方向不变，说明       ；
A.原子的质量是均匀分布的           B.原子内部绝大部分空间是空的
（3）科学家对原子结构的探究经历了三个过程，通过α粒子散射实验，你认为原子结构为以下的      。                                

法国科学家阿尔贝•费尔和德国科学家彼得•格林贝格尔由于发现了巨磁电阻（GMR）效应，荣获了诺贝尔物理学奖。小明设计了如图所示的电路，来研究巨磁电阻的大小与有无磁场的关系。请分析回答：
（1）断开S₁，闭合S₂，移动滑动变阻器R₂的滑片，测得两电表的四组数据如下表所示。由此可知，无磁场时GMR的电阻大小为       欧；再闭合S₁和S₂，保持R₁滑片位置不变，移动滑动变阻器R₂的滑片，测得两电表的四组数据如下表所示，可计算出有磁场时GMR的电阻大小；

实验序号	1	2	3	4
U/伏	1.00	1.25	2.00	2.50
I/安	2×10^-3	2.5×10^-3	4×10^-3	5×10^-3

 
（2）通过比较上述两次实验，得出的结论是       ；
（3）利用上述的电路并保持原有器材不变，你还可以进一步研究与巨磁电阻大小有关的问题是        。