1、一、实验探究 1.(2019湖南株洲,28,10分)一种家用双温双控电热毯,它有两组电热丝,分别由温控开关独立控制,可根据各 自需要选择挡位“升温”“睡眠”或“关”。 (1)图甲为电热毯的一组电热丝所在的电路,指示灯L与电热丝 联;电热毯工作时通过指示灯的电流 很小,可知其电阻很 。 (2)图甲中D为二极管,具有单向导电性,即只允许一个方向的电流通过。当电热丝与二极管连接后,一半时 间通电,另一半时间断电,从而减小发热功率,实现了电热毯的“睡眠”功能。忽略指示灯和二极管消耗的 功率,若电热毯的“升温”功率为100 W,则其“睡眠”功率为 W。 (3)现用图乙所示电路测量其中一组电热丝的电阻(忽
2、略通过指示灯的电流)。 请在图乙中将电路连接完整。,实验前,应将被测的一组电热丝的开关推至挡位“升温”,另一组电热丝的开关推至挡位“ ”。 (填“升温”或“关”) 实验中,当电压表示数为13.0 V时,电流表示数如图丙所示,则电热丝电阻为 。 测得的电热丝电阻显著小于其正常工作时的电阻,主要原因是电热丝电阻受 影响。(填“长 度”或“温度”),甲,乙,丙,答案 (1)并 大 (2)50 (3)见解析 关 200 温度,解析 (1)由题图甲可知指示灯L与电热丝并联;由欧姆定律可知指示灯的电阻很大。 (2)若电热毯的“升温”功率为100 W,则其“睡眠”功率为 =50 W。 (3)根据伏安法测电阻
3、,电流表与电热毯串联后与电压表并联,如图所示:,将被测的一组电热丝接入电路,另一组电热丝的开关推至挡位“关”; 由题图丙可知,电流表的分度值为1 mA,示数为65 mA,由欧姆定律得电热丝电阻为: R= = =200 。 由于在测量过程中,加在电阻丝两端的电压小于正常工作时的电压,其实际功率过低,发热较小,一般导体 的电阻随温度的变化而变化,故主要原因是电热丝电阻受温度影响。,2.(2018湖南娄底,15,2分)研究物理问题时常常用到“控制变量法”、“等效替代法”、“模型法”、 “类比法”等方法,下面是初中物理中的几个研究实例:用总电阻表示同一段电路上串联的两个电阻; 弹簧形变时具有势能,互相
4、吸引或排斥的分子也具有势能。研究电流时把它与水流相比;利用磁感线 来描述磁场。上述几个实例中,采用了相同研究方法的是 (填数字序号)。,答案 ,解析 用总电阻表示同一段电路上串联的两个电阻,采用的是等效替代法;弹簧形变时具有势能,互相 吸引或排斥的分子也具有势能,采用的是类比法;研究电流时把它与水流相比,采用的是类比法;利用磁 感线来描述磁场,采用的是模型法。故采用了相同研究方法的是。,解题关键 首先对每个探究过程进行分析,明确各自采用的研究方法。,3.(2018湖南娄底,20,6分)小王同学用下列器材研究“影响滑动摩擦力大小的因素”:粗糙程度均匀的长木 板一块,质量相等的木块和铝块各一个,弹
5、簧测力计一只。如图所示,4次实验中他都用弹簧测力计沿水平方 向缓慢拉动物块,使其在水平长木板上做匀速直线运动。 (1)图丙中,弹簧测力计的示数为 N。,(2)分析 两次实验,可得出:在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与压力有关。图乙与图丁中 铝块受到的摩擦力大小 。 (选填“相等”、“不相等”或“不确定”),答案 (1)3.4 (2)甲、丙 相等,解析 (1) 图丙中弹簧测力计的分度值为0.2 N,示数为3.4 N;(2)题中甲、丙两图所示实验,控制物体间接触 面的粗糙程度相同而压力不同,可探究滑动摩擦力的大小与压力是否有关。物体间的滑动摩擦力由接触面 的粗糙程度和物体间的压力决定,在图乙
6、与图丁所示实验中,铝块与桌面间接触面的粗糙程度、压力均相 同,铝块受到的滑动摩擦力相等。,思路分析 (1)确定图示弹簧测力计的分度值,读出其示数。(2)分析各图所示实验,根据实验控制的变量与 实验现象得出结论,或根据实验结论确定需分析哪两个实验;根据影响滑动摩擦力大小的因素分析。,4.(2018湖南娄底,18,8分)小明在实验室探究冰熔化和水沸腾时温度的变化特点,根据测量结果画出相关图 像,如图甲所示: (1)要完成这两个实验,都需要的测量仪器是钟表和 。 (2)水沸腾时温度计示数如图乙所示,该示数是 段所对应的温度值(选填“BC”和“EF”)。,(3)如图甲所示,BC段该物质的状态为 。 (
7、4)AB段与CD段的倾斜程度不同,这是因为 。,答案 (1)温度计 (2)EF (3)固液共存态(冰水共存态) (4)冰与水的比热容不同,解析 (1)由于探究冰熔化和水沸腾这两个实验,都需要测温度和时间,所以,除需要用钟表外,还需要用温 度计。(2)温度计的示数是99 ,对比甲中两图可知,BC段所对应的温度是冰的熔点,EF段所对应的温度是 水的沸点,故应填EF。(3)BC段冰正在熔化,为固液共存态。(4)相同质量的冰和水吸收相同的热量,升高的 温度不同,原因是冰与水的比热容不同。,知识归纳 (1)探究冰熔化和水沸腾实验过程中,需要用温度计测量温度,用钟表来记录时间。(2)晶体熔化 时温度达到熔
8、点,不断吸热,温度不变;晶体完全熔化后,吸收热量,温度继续上升。水沸腾时,吸热,但温度不 变。(3)晶体在熔化过程中处于固液共存态,熔化完毕,处于液态。(4)升温快慢与物质不同状态下的比热容 有关。,5.(2018湖南长沙,36,6分)小明用如图所示的电路做“探究一定电压下,电流与电阻的关系”实验时,保持定 值电阻两端的电压为2 V不变,多次更换定值电阻进行实验。实验室提供的实验器材有:电源(3节新干电池 串联),电流表、电压表各一个,开关一个,五个定值电阻(5 ,10 ,15 ,20 ,25 ),一个滑动变阻器(规格为 “25 1.5 A”),导线若干。,(1)请你用笔画线代替导线将图中的实
9、物图连接完整。 (2)如图,电路连接完整后,小明应将滑动变阻器的滑片移至 (选填“A”或“B”)端后,再闭合开关进 行实验。 (3)在接入25 的电阻进行实验时,小明发现,不管怎样移动滑片,都不能使电压表的示数变为2 V。小明通 过在原电路中增加或减少实验室提供的原有器材,解决了上述问题,并完成了实验。他采取的操作可能是: (列举一种方法即可)。,答案 (1)如图 (2)A (3)答案一:取下一节电池(或减小电源电压) 答案二:将10 (15 ,20 )的电阻与滑动变阻器串联(说明:将5 的电阻与滑动变阻器串联,或者再串联一 个定值电阻,均不计分),解析 (1)因为实验过程中要保证定值电阻两端
10、电压为2 V不变,故电压表应选用03 V的量程; (2)为保护电路,闭合开关前应将滑动变阻器滑片移至最大阻值处; (3)观察发现,定值电阻阻值为25 ,滑动变阻器的最大阻值为25 ,电源电压4.5 V,所以无论如何调节滑片, 电压表示数都大于2 V。减小电源电压,可减小定值电阻分得的电压。再串联一个电阻,移动滑片可使电压 表的示数变为2 V,根据串联分压规律可得,应串联一个不小于6.25 的电阻,根据提供的实验器材知,可串联 阻值为10 、15 或20 的定值电阻中的任意一个。,6.(2018湖南湘潭,27,8分)小明在观看冰壶比赛时猜想:如果水平冰面足够光滑,冰壶会永远运动下去吗?他 用图中
11、所示装置来探究他的猜想: (1)在实验过程中,小明让同一小车从斜面同一位置由静止开始下滑,这样做的目的是:使小车到达水平面的 速度大小 。 (2)小车到达水平面后会继续向前运动是因为小车具有 。小车在毛巾上运动时受到了 个力。 (3)小车在不同水平面上最后静止的位置,如图中虚线所示。从实验中可以看到:在同样条件下,水平面对小,车的阻力越小,它的速度减小得越 (选填“快”或“慢”),前进得越 (选填“远”或“近”)。 进一步推理可得:如果水平冰面绝对光滑,冰壶将做 。冰壶受到的重力和水平冰面对它的支持力 是一对 (选填“A”或“B”)。 A.平衡力 B.相互作用力 (4)本实验中主要用到的科学研
12、究方法有 (写出一种即可)。,答案 (1)相等 (2)惯性 3 (3)慢 远 匀速直线运动 A (4)科学推理法 控制变量法,解析 (1)实验中应使小车从同一高度由静止滑下,是为了使小车具有相同的速度; (2)物体由于惯性要保持原来的运动状态继续运动,对小车受力分析即可解答;小车到达水平面后还能继续 向前运动,是由于小车具有惯性。小车在毛巾上运动时受到了竖直向下的重力、竖直向上的支持力、水平 向左的摩擦力,共三个力; (3)分析三次实验可知:水平表面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,小车运动的越远;如果小车 不受力,小车将做匀速直线运动; 推理可知:如果水平冰面绝对光滑,冰壶不受阻力
13、作用,将以恒定不变的速 度永远运动下去;二力平衡的特点:作用在同一个物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;相互作 用力的特点:作用在两个不同的物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。 当冰壶静止在水平面上时,受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、都作用在冰壶 上,是一对平衡力,不是相互作用力,故A正确。 (4)分析三次实验推理得知结论:如果水平冰面绝对光滑,冰壶将做匀速直线运动,运用了科学推理的方法;在 实验中控制小车从同一高度由静止滑下,是为了使小车具有相同的速度运用了控制变量法;,方法点拨 探究性试题的关键是注意实验中的注意事项,以及具体探究的内容,并会熟练
14、应 用控制变量法和科学推理法进行分析探究问题。,二、作图题 第一部分 光学作图 1.(2018湖南常德,26,2分)如图所示,画出入射光线AO的反射光线和折射光线。,答案 见解析,解析 根据光的反射和折射规律作图。根据反射角等于入射角画出反射光线,如图;根据折射规律,光线由 空气中斜射入水中时,折射角小于入射角,据此画出折射光线,如图:,点睛 重点是根据光的反射和折射规律作图,关键是记清楚光由空气斜射入水或玻璃中时,折射角小于入 射角,反之折射角大于入射角,可根据光路可逆的特征进行记忆。,2.(2019湖南娄底,19,2分)如图所示,S为发光点S在平面镜MN中所成的像,请在图中画出发光点S的位
15、置,并画 出一条由S点发出,经平面镜反射后通过P点的光线。,答案 如图所示:,解析 作出像点S的对称点,即为发光点S,连接SP,与镜面的交点为入射点O,再连接SO,画上箭头,则SO为入 射光线,OP为反射光线。,思路分析 根据平面镜成像的特点可知,物与像关于镜面对称,首先作出像点S的发光点S,连接PS,与镜面 的交点为入射点O,再画出入射光线SO,画出箭头。,解题关键 平面镜成像的基本特点是物、像关于平面镜对称;所有的反射光线的反向延长线都要过像点。,3.(2017湖南岳阳,17,3分)作出图中物体AB在平面镜MN中所成的像AB(保留作图痕迹)。,答案 如图所示,解析 平面镜成像的特点是:平面
16、镜所成的像是虚像;像与物体大小相等;它们到镜面的距离相等。作图如 答案所示。,4.(2017湖南衡阳,25,2分)如下图所示,AB是AB在平面镜中所成的像,请画出平面镜的位置(保留作图痕 迹)。,答案 如图所示,解析 本题考点为平面镜成像,根据平面镜成像特点,连接AA,BB,做两条线的中垂线,这个位置就为平面镜 所在的位置,或者根据对称画对称轴即可。,5.2019湖南常德,24(1),2分如下图所示,请完成折射光路图。,答案 如图所示,解析 对于凸透镜:过光心的光线传播方向不改变、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点、通过 焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。,6.(2019湖南邵阳,
17、29,2分)如图为一束光AO从水中斜射入空气中,请画出折射光线的大致方向。,答案 如图所示,解析 过入射点画出法线,根据折射光线、入射光线分居法线两侧,在法线的右侧空气中画出折射光线,注 意折射角大于入射角。,思路分析 折射规律:折射光线、入射光线、法线在同一个平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,当 光由空气斜射进入水中或其他透明介质中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角;当光由水或其他透 明介质斜射进入空气中时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角。,7.(2018湖南娄底,18,2分)将图中的光路图补充完整。,答案 如图所示,解析 延长过焦点的入射光线经凹透镜折射后折射光线平行于
18、主光轴。,点睛 先确定所给的折射光线的特点,然后根据凹透镜的光学特点作图。,8.(2018湖南湘西,21,2分)根据入射光线和折射光线,在图的虚线框内画出适当类型的透镜。,答案 如图所示,解析 凸透镜对光线具有会聚作用,凹透镜对光线具有发散作用,据此作图。由图可知,平行的光线,经过透 镜的折射后,光线相交,所以透镜对光线起会聚作用。故中间应填入凸透镜,如答案图所示。,点睛 牢记凸透镜和凹透镜对光线的基本作用,并能运用其特点解题,解释生活中的现象。,第二部分 力学作图,1.(2019湖南衡阳,21,2分)如图所示,小球被固定在静止的金属框架上,画出小球所受作用力的示意图。,答案 如图所示,解析
19、小球固定在静止的框架上,处于静止状态,受到重力和框架对它的弹力作用,且这两个力是一对平衡 力,方向分别是竖直向下和竖直向上,分别用符号G和F表示,注意所画的线段长度要相等,如答案图所示。,解题关键 要知道G和F是一对平衡力,二者大小相等,所画的线段长度要相等。,2.2019湖南湘潭,19(1),2分小球悬浮在静止于斜面上的杯内液体中,请在图中画出小球所受重力G和浮力F 两个力的示意图。(设两个力的作用点都在球心。),答案 如图所示,解析 小球悬浮在液体中,所以F=G,过小球的球心作竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F,注意所画的线 段长度要相等。,3.(2018湖南怀化30,2分)在图中画出物体
20、所受重力的示意图。,答案 如图所示,解析 本题主要考查学生对重力的示意图的画法的了解和掌握,根据力的示意图的定义,将重力的三要素: 大小、方向、作用点表示出来即可。图中物体为形状规则物体,重力的作用点即重心,在物体的几何中心, 重力的方向是竖直向下的,故画重力的示意图如答案中图所示。,4.2018湖南湘潭19(1),2分物体A静止在斜面上,请在图5中画出A所受重力G和摩擦力f的示意图。(设两个 力的作用点都在图中O点),答案 如图所示,解析 重力的方向竖直向下;摩擦力的方向与物体运动方向或运动趋势的方向相反,物体在斜面上静止时, 摩擦力的方向沿斜面向上。过物体的重心O作沿斜面向上的力,即摩擦力
21、;过此点O作竖直向下的力,即为重 力,如答案图所示。,点睛 力的示意图:用一个带箭头的线段表示力的三要素,线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向,起 点或终点表示力的作用点。,5.(2018湖南永州28,3分)在图中作出小球所受绳子拉力的示意图。,答案 如图所示,解析 小球在竖直方向受到两个力的作用:一是重力,方向竖直向下;二是绳子的拉力,方向竖直向上。小球 受到的绳子拉力的方向沿绳子竖直向上,作用点在绳与球接触的地方,也可以画在球的重心上,如答案图所 示。,点睛 本题中作拉力的示意图,比较简单,需要注意的是拉力的方向和作用点。,6.(2018湖南邵阳27,2分)请你在下图中画出静止在水中的
22、小球所受力的示意图。,答案 如图所示,解析 先对小球进行受力分析,然后根据规则物体的重心在物体的几何中心确定力的作用点,再过作用点 表示出力的方向。静止在水面上的小球受到重力和浮力作用,所受重力和浮力大小相等,是一对平衡力,重 力和浮力的作用点是小球的球心,然后过球心作竖直向下的重力和竖直向上的浮力,作图时要注意两条线 段长度要相等。如答案图所示。,点睛 本题考查规则物体重心的确定以及力的示意图的正确画法,牢记重力的方向总是竖直向下的,浮力 的方向总是竖直向上。,7.(2019湖南岳阳,17,3分)请画出图中杠杆动力F的力臂L。,答案 如图所示,解析 沿力F的方向反向延长得到动力作用线,从支点
23、O向动力作用线作垂线段,即为动力F的力臂L。,思路分析 力臂是支点到力的作用线的距离。根据力臂的概念画出F的力臂L。,解题关键 画力臂,关键是确定支点和力的作用线,从支点向力的作用线引垂线,垂线段的长度即为力臂,要 细心作图。,8.(2018湖南娄底17,2分)在图甲中画出拉力F对支点O的力臂l。,答案 如图所示,解析 沿力F做力的作用线,从支点O向力的作用线做垂线,垂线段的长度即为力臂。,点睛 力臂是从支点到力的作用线的距离。先确定支点O,再做出力的作用线,从支点O向F的作用线引垂 线,垂线段的长度即为力臂。,9.(2017湖南常德,24,2分)画出图中F的力臂并标明。,答案 如图所示,解析
24、 力臂是从支点到力的作用线的距离。由支点向力的作用线作垂线,垂线段的长度即为力臂,首先延 长F的作用线,由支点O向F的作用线做垂线,垂线段的长度为F的力臂l。,点睛 掌握力臂的画法,力臂是从支点到力的作用线的距离,由支点向力的作用线作垂线,垂线段的长度即 为力臂。,10.(2016山东东营,19,2分)如图所示,某人在A处提起物体,请在图中画出最省力的绳子绕法。,答案 如图所示,解析 题图中定、动滑轮各一个,人在A处向上拉绳子,绕成由三股绳子承担物重的滑轮组最为省力,如答 案图。,第三部分 电磁学作图 1.(2018湖南永州,30,4分)如图中用笔画线代替导线,把灯L1、L2组成并联电路,要求
25、开关S能同时控制灯L1和 灯L2,用电流表测通过L2的电流。,答案 如图所示,解析 (1)两个小灯泡组成并联电路,说明电流有两条路径,分别经过这两个小灯泡,开关能同时控制这两个 灯,说明开关在干路上;(2)电流表与被测量的小灯泡串联,并注意电流必须从“+”接线柱流入,从“-”接线 柱流出。根据要求,L1与L2并联,且电流表测量通过L2的电流,S是总开关,按照电流的流向将总开关、电流 表、L2串联连接在电源上,然后将L1并联在电流表和L2两端,注意连接实物,连线不可相交,如图答案所示。,点睛 连接电路时,首先要通过题目中的已知条件,明确用电器之间是串联还是并联的,开关在支路还是干 路上,电流表测
26、量哪个用电器或哪段电路中的电流。,2.(2019湖南岳阳,18,3分)请标出图中通电螺线管外部磁感线的方向,小磁针的 N极和电源的“+”极。,答案 如图所示,解析 由题图可知,通电螺线管的右侧为N极,左侧为S极,由安培定则可知,电流由左侧流入,右侧流出,故电 源左侧为正极;由磁极间的相互作用规律可知小磁针右侧为N极,左侧为S极。通电螺线管外部磁感线由N 极指向S极。,思路分析 由通电螺线管的磁极,可知小磁针的磁极及外部磁感线的方向,利用安培定则判断电流的方向, 从而可知电源的正负极。,解题关键 熟练运用安培定则:用右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指所指的方向为N极方向。,3.(2018湖
27、南怀化28,2分)在图中括号内标出通电螺线管的N、S极和小磁针的N、S极。,答案 如图中所示,解析 根据电源的正负极,可以确定电流从螺线管的左端流入,右端流出,右手握住螺线管,四指指向电流的 方向,则大拇指向螺线管的右端为N极,左端为S极,根据磁极间的相互作用可知,小磁针右端为S极,左端为N 极,如答案图所示。,点睛 本题考查安培定则的应用和磁极间的相互作用规律。安培定则共涉及三个方向:电流方向、磁场方 向、线圈绕向,知道其中的两个方向可以确定其中的另一个方向。,4.(2017湖南岳阳18,3分)根据通电螺线管的N、S极和磁感线形状,在图中标出磁体A的N极,磁感线方向(任 选一根标出即可)和电源“+”、“-”极。,答案 如图中所示,解析 通电螺线管的磁场与条形磁体磁场相似,磁体极性与导线的绕法和电流方向有关,磁体的极性和电 流方向关系用安培定则记忆;磁体的磁感线在磁体外部都是从磁体的N极出发,回到磁体的S极;同名磁体磁 极相互排出,异名磁体磁极相互吸引。作图如答案图所示。,
