《2026年金考卷中考45套汇编物理河北专版》

17. (6分)小明在“探究杠杆的平衡条件”的实验中所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的0.5N重的钩码若干个。
(1)如图13甲所示，实验前，杠杆左端下倾，则应将左端的平衡螺母向右(选填“左”或“右”)调节，直到杠杆在水平位置平衡；支点选在杠杆的中点是为了消除杠杆自重对平衡的影响。
(2)小明同学所在实验小组完成某次操作后，实验现象如图13乙所示，他们记录的数据为动力$F_{1}=1.5N$，动力臂$L_{1}=0.1m$，阻力$F_{2}=1N$，则阻力臂$L_{2}=$0.15m。
(3)甲同学测出了一组数据后就得出了“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论，乙同学认为他的做法不合理，理由是一组实验数据太少，具有偶然性，不便找出普遍规律。
(4)丙同学通过对数据分析后得出的结论是：动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离。与小组同学交流后，乙同学为了证明丙同学的结论是错误的，做了如图13丙的实验，此实验能(选填“能”或“不能”)说明该结论是错误的。图丙实验中，已知杠杆上每个小格长度为5cm，每个钩码重0.5N，当弹簧测力计在A点斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，动力×动力臂等于(选填“等于”或“不等于”)阻力×阻力臂。

答案： 17.
(1) 右 自重
(2) 0.15
(3)一组实验数据太少，具有偶然性，不便找出普遍规律
(4) 能 等于
【解题思路】
(1)实验前，调节杠杆在水平位置平衡时，应“左偏右调，右偏左调”。支点选在杠杆的中点，则杠杆的重心与支点重合，这样能消除杠杆自重对平衡的影响。
(2)一个钩码的重力为0.5 N，根据F₁ = 1.5 N，动力臂L₁ = 0.1 m，可推出图乙中左侧钩码对杠杆的拉力为动力，则杠杆上1小格的长度为0.05 m，阻力臂为3小格长度，则阻力臂L₂ = 0.15 m。
(4)由图丙可知，阻力为0.5 N×4 = 2 N，支点到阻力作用点的距离为0.05 m×3 = 0.15 m，由弹簧测力计示数可知，动力为3 N，支点到动力作用点的距离为0.05 m×4 = 0.2 m，2N×0.15m≠3N×0.2m，故此实验能说明该结论是错误的。此时阻力臂为0.15 m，动力臂为0.2 m×sin30° = 0.2 m×(1/2) = 0.1 m，由于2N×0.15m = 3N×0.1m，故可得杠杆在水平位置平衡时，动力×动力臂等于阻力×阻力臂。

18. （7分）小明同学做测量小灯泡电阻和功率的实验，小灯泡$L_{1}$标有“2.5V”字样。他连接的电路图如图14甲。
（1）其中有一根导线连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的连接方式。
（2）电路改正后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片处于左端。
(3)闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表的指针恰好满偏，电路存在一处故障是D。
A. 小灯泡短路
B. 电流表断路
C. 变阻器断路
D. 小灯泡断路
（4）排除故障，移动滑片，分别记录多组电压表与电流表示数并绘出图14乙所示图像。根据图像的信息，计算小灯泡正常发光时的功率为0.75W。
（5）新考法科学推理实验完毕，他还想验证一下另一只标有“0.25A”但使用时间比较长的小灯泡$L_{2}$正常发光时的阻值是否如图丙提供的信息一样（图14丙为与$L_{2}$同型号新的小灯泡的$I - U$图像）。他对甲图所示的电路图做了调整，一是电源电压调整到6V以上；二是将与电压表“3”接线柱相连的导线改接到“15”接线柱上；你估计一下这只小灯泡两端电压为6V时的阻值可能是26Ω（选填“20Ω”“24Ω”或“26Ω”）。
【拓展】小明又设计了如图14丁所示的电路，只用电压表来测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻。已知滑动变阻器R的最大阻值为15Ω，电源电压恒定，其测量过程如下：
①闭合开关S、$S_{2}$，断开$S_{1}$，将滑动变阻器的滑片移到最上端，电压表示数为4.5V；
②闭合S、S₁，断开S₂(填三个开关闭合与断开情况)，移动变阻器的滑片，使电压表示数为2V，这时小灯泡正常发光；
③闭合开关S、$S_{2}$，断开$S_{1}$，保持滑动变阻器滑片的位置不变，电压表示数为3V；
④小灯泡正常发光时的电阻为12.5Ω。

答案：
18.
(1)如图所示。(1分)
(3) D
(5)将与电压表“3”接线柱相连的导线改接到“15”接线柱上 26 Ω 【拓展】②闭合S、S₁，断开S₂ 2 ④12.5

快招解题法 试题秒解 考场速用
(1)在测量小灯泡的电阻和电功率实验中，电压表应并联在小灯泡两端测小灯泡两端的电压，故应将连接电压表“3”接线柱D端接线柱的导线从D端断开，改接到小灯泡的右接线柱。
(3)连接好电路之后，闭合开关，变阻器的滑片在左端，连入电路的电阻最大，发现小灯泡不发光，电压表有示数且等于电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，若电路中只有一处故障，则电路故障是小灯泡断路。
(5)由图丙数据可知，灯泡L₂的额定电压为6V(关键信息)，故电源电压应调到6V或6V以上；电压表需要测量灯两端的电压，故电压表应选择的测量范围是0~15V，因此应将与电压表“3”接线柱相连的导线改接到“15”接线柱上；根据I = U/R可得，与L同型号新的小灯泡正常发光时的电阻R₁₂ = U₂/I₂ = 6V/0.25A = 24Ω，小灯泡L₂使用比较长时间后灯丝的横截面积变小，阻值变大，则小灯泡L₂正常发光时的阻值大于24Ω，即小灯泡L₂两端电压为6V时的阻值可能是26Ω。
【拓展】①闭合开关S、S₂，断开S₁，灯泡被短路，滑动变阻器的全部阻值接入电路，将滑动变阻器的滑片移到最上端，电压表示数等于电源电压，即电源电压U = 4.5V；
②接下来要想测小灯泡正常发光时的电阻，需要让小灯泡正常发光，故需要闭合开关S、S₁，断开S₂，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2V，这时小灯泡两端电压为4.5V - 2V = 2.5V，小灯泡正常发光；
③接下来需要测量小灯泡正常发光时的电流。闭合开关S、S₂，断开S₁，保持滑片位置不变，灯泡被短路，滑动变阻器的全部阻值连入电路，电压表测量滑动变阻器下部电阻两端的电压，此时电压表示数为3V，则根据串联电路的分压规律可知，R₁₂/R₁₁ = U₁₂/U₁₁，即R₁₂/(15Ω - R₁₂) = 3V/(4.5V - 3V)，解得R₁₂ = 10Ω，即小灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的电阻为10Ω，则小灯泡正常发光时的电流I = U₁₂'/R₁₂ = 2V/10Ω = 0.2A；
④根据I = U/R可得，小灯泡正常发光时的电阻R₁ = U₁/I = 2.5V/0.2A = 12.5Ω。
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