中考物理总复习 第二篇 专题聚焦 专题五 创新实验试题.docx
《中考物理总复习 第二篇 专题聚焦 专题五 创新实验试题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中考物理总复习 第二篇 专题聚焦 专题五 创新实验试题.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
中考物理总复习第二篇专题聚焦专题五创新实验试题
专题五创新实验
山西真题体验
1.（2016山西）小梦乘坐竖直升降电梯从一楼到六楼，刚上升时有一种向下沉的感觉，快到六楼时却有一种向上飘的感觉。
小梦猜想这种感觉应该与人对电梯地板的压力大小有关。
于是小梦把压力传感器放在电梯地板上，将一物体放在压力传感器上，探究电梯上升过程中压力传感器示数变化，每隔1s记录一次数据，记录数据如下表所示：
时间
t/s
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
压力
F/N
10.0
11.5
11.0
10.5
10.0
10.0
10.0
10.0
9.5
9.0
8.5
10.0
（1）根据上表数据，请在图中绘制出电梯在整个上升过程中压力传感器示数F随时间t变化的图像。
（2）分析图像可知物体的重力为10N，由图像还可又获取的信息有4～7_s电梯匀速上升（开放性试题，答案合理即可）（写出一条即可）。
（导学号 ********）
2.（2015山西）大课间活动，男女同学分组进行篮球投篮比赛，小明发现男、女组的篮球落地后都会反弹，但反弹的高度却不同。
篮球由静止开始下落，反弹的高度与哪些因素有关呢？
“三人行”研究性学习小组的同学们对这个问题进行了讨论，提出了不同猜想。
猜想1：
篮球反弹的高度可能与球的型号有关。
猜想2：
篮球反弹的高度可能与下落的高度有关。
猜想3：
篮球反弹的高度可能与地面的材料有关。
于是，小组同学们用两只充足气的#7（标准男子）、#6（标准女子）篮球及刻度尺，在水泥地面和木质地板上进行了实验。
得到的实验数据如下表所示，请你参与到研究性学习小组中，一起完成下列问题。
实验序号
球的型号
下落高度/cm
地面材料
反弹高度/cm
1
#7
120
木质
80
2
#7
120
水泥
90
3
#7
150
水泥
110
4
#6
120
木质
80
（1）要验证猜想2，需要用实验序号为2和3的两组数据进行分析。
（2）分析四次实验数据，得到的结论是：
篮球反弹的高度与下落高度和地面材料有关，与球的型号无关。
（导学号 ********）
3.（2014山西）小强受航天员王亚平在太空授课的实验情景启发，他设计了如图所示实验：
在竖直悬挂的弹簧下吊一个物体，当把静止的物体从O点沿竖直方向向下拉至A点，放手后，物体在O点上下来回振动。
物体振动的快慢与什么因素有关？
小强提出猜想一：
物体振动的快慢与它的质量有关；猜想二：
物体振动的快慢与弹簧拉伸的距离有关。
（1）请你提出猜想三：
物体振动的快慢与弹簧的材料（弹簧的粗细等）有关。
（2）小强找来质量不同的砝码、计时器（停表）、刻度尺等器材，验证他的猜想，所测量的部分实验数据记录如下表。
实验
序号
弹簧拉伸的
距离x/cm
砝码的质
量m/g
振动50次
的时间t/s
1
4
50
22.75
2
6
50
23.00
3
8
50
22.72
分析表格中的数据，可以得出结论：
在质量相同时，物体振动的快慢与弹簧拉伸的距离无关。
（导学号 ********）
4.（2013山西）周末，小敏到乡下帮爷爷摘苹果，看见一只熟透的苹果掉下来。
小敏对这个现象产生了浓厚的兴趣，提出了如下两个猜想：
猜想一：
苹果的下落快慢是否与苹果的质量有关？
猜想二：
苹果下落的高度与下落的时间存在着怎样的关系？
于是他找来一些器材，在忽略空气阻力的情况下进行实验。
（1）小敏在探究“猜想一”时，应控制苹果的下落高度不变，让苹果的质量改变，比较苹果下落时间的长短。
（2）小敏在探究“猜想二”时，测量出同一个苹果在不同高度h1、h2、h3……下落时所对应时间为t1、t2、t3……，并绘出h－t图像如图所示。
他结合数学上学过的“二次函数”知识猜想：
“物体下落的高度可能与下落时间的平方成正比”。
若要验证这一猜想，应如何处理分析实验数据？
方法：
计算出
、
、
……的值，比较比值大小，如果比值相等则成正比，否则不成正比。
（导学号 ********）
全国真题精选
一、热学
1.（2016北京）为了比较铜和铝的导热性能，小军选取了粗细均匀、横截面积、长度均相同的U形铜棒和铝棒进行实验。
小军认为导热性能无法直接测量，他首先将问题转化为研究可直接测量量之间的关系，并类比所学知识定义了一个物理量k，来衡量物质的导热性能。
在此基础上，进行实验并成功比较出哪种材料导热性能更好。
小军的实验装置示意图如图甲所示。
他将铜棒的一端放入烧杯内持续沸腾的水中，铜棒的另一端放入试管内25℃的冷水中，每隔50s测量一次试管内水的温度并记录，依据实验数据绘制了图乙中的图像①。
换成U形铝棒后，小军按照同样的实验方法，在相同的实验条件下，每隔50s测量一次试管内水的温度并记录，依据实验数据绘制了图乙中的图像②。
根据以上信息，回答下列问题：
（1）在这个实验中，用来衡量导热性能的物理量k是用D表示的。
（选填选项前的字母，只有一个选项正确）
A.时间 B.温度
C.温度的变化量D.单位时间内温度的变化量
（2）可推断出此实验中铜棒的导热性能更好。
（选填“铜棒”或“铝棒”）（导学号 ********）
2.（2016郴州）太阳能作为一种新能源，已被人类广泛使用。
例如太阳能路灯，其核心部件是光电板。
某兴趣小组提出了一个问题：
影响光电板吸收太阳能的多少与哪些因素有关呢？
他们对这个问题有如下猜想：
猜想1：
影响光电板吸收太阳能的多少可能与光电板的光照时间有关；
猜想2：
影响光电板吸收太阳能的多少可能与光电板的面积有关；
猜想3：
影响光电板吸收太阳能的多少可能与光电板的颜色有关。
根据以上猜想，他们设计好实验方案，进行了实验探究，步骤如下：
A.先选用相同的三块0.1m2的光电板，在其表面都涂上黑色，正对太阳光，照射时间分别为10min、20min、30min，光电板吸收的能量被储存。
让它们对相同的LED灯供电，并记录发光时间于下表中；
B.再选用0.2m2、0.3m2两块光电板，在其表面都涂上黑色，正对太阳光，照射时间都为10min，光电板吸收的能量被储存，让它们对相同的LED灯供电，并记录发光时间于下表中；
C.然后再选用相同的两块0.1m2的光电板，在其表面分别涂上绿色和白色，正对太阳光，照射时间都为10min，光电板吸收的能量被储存，让它们对相同的LED灯供电，并记录发光时间于下表中。
实验数据记录如下表：
序号
光电板的
面积（m2）
光照时间
（min）
光电板表面
所涂颜色
LED灯的发
光时间（min）
1
0.1
10
黑色
30
2
0.1
20
黑色
60
3
0.1
30
黑色
90
4
0.2
10
黑色
60
5
0.3
10
黑色
90
6
0.1
10
绿色
20
7
0.1
10
白色
5
（1）由表中1、2、3（填上表中的序号）三组数据对猜想1进行验证，得出结论是：
光电板吸收太阳能的多少与光电板的光照时间有关。
（2）由表中1、4、5三组数据能对猜想2进行验证，得出结论是：
在光照时间和光电板的颜色相同时，光电板的面积越大，吸收的太阳能越多。
（3）由表中数据分析可知，制作太阳能光电板用黑色最好。
（4）综合分析可知，影响光电板吸收太阳能多少的因素有光照时间、光电板的面积、表面所涂颜色。
你觉得还与哪些因素有关？
（写出一种即可）
电池板的倾角、电池板的清洁程度等。
（导学号 ********）
二、力学
3.（2016陕西）某兴趣小组的同学观察到：
①飞机在起飞和航行时机翼的仰角不同；②飞机越大其机翼越大。
他们想探究“机翼获得升力的大小与机翼仰角、机翼面积有什么关系？
”（注：
机翼仰角为机翼下表面与水平面的夹角、机翼面积指机翼在水平面上投影的面积）
他们利用塑料泡沫等材料自制了三个质量相同、形状相同、面积不同的机翼模型，把圆柱形空心笔杆穿过“机翼”并固定在“机翼”上，将一根金属杆从笔杆中穿过并上下固定，确保“机翼”能沿金属杆在竖直方向移动。
将“机翼”挂在测力计的下方，实验装置如图所示。
（1）用鼓风机对着“机翼”吹风模拟飞机在空中飞行。
当鼓风机向右吹风时，以气流为参照物，飞机向左飞行。
（2）为了研究“机翼”获得的升力与仰角的关系，他们对同一个“机翼”吹风，并保持风速不变，只改变“机翼”仰角的大小，观察并记录测力计的示数；在其他条件相同时，更换面积不同的“机翼”重复上述实验。
实验记录如下表。
（每次吹风前测力计示数均为3.5N）
机翼面积/cm2
测力计示数/N
机翼仰角
275
395
566
0°（水平）
3.2
3.0
2.6
较小
3.0
2.9
2.4
较大
2.9
2.8
2.3
最大
3.1
2.9
2.7
①在上述实验中，吹风前后测力计示数的变化量（或差值、减小量）即为“机翼”获得升力的大小。
②通过分析数据可以得出结论：
当质量、形状、机翼面积和风速相同时仰角增大，获得的升力不一定（选填“一定”或“不一定”）增大；当质量、形状、仰角和风速相同时，机翼面积越大，获得的升力越大。
（3）实验时，“机翼”沿金属杆上升，金属杆对笔杆有向下的摩擦力，因此测得的升力应小于“机翼”实际获得的升力。
（导学号 ********）
4.（2016苏州）为研究纸锥下落的运动情况，小华查阅资料了解到，物体下落过程中会受到空气阻力的作用，阻力f的大小与物体的迎风面积S和速度v的二次方成正比，公式为f＝kSv2（k为比例常数）。
现用一张半径为R，面密度为ρ（厚度和质量分布均匀的物体，其质量与面积之比称为面密度）的圆纸片，按图甲所示将圆纸片裁剪成圆心角为n°的扇形，然后做成如图乙所示的纸锥，纸锥的底面积为S0（即为纸锥的迎风面积），让纸锥从足够高处静止下落。
（1）纸锥在整个竖直下落过程中的运动状态是C。
A.一直加速
B.一直匀速
C.先加速后匀速
D.先加速后减速
（2）下落过程中纸锥能达到的最大速度为
。
（导学号 ********）
【解析】
（1）纸锥刚下落时重力大于阻力，所以加速运动；随着速度的增加，阻力也在增大，当阻力等于重力时，做匀速直线运动；
（2）当f＝G时，纸锥就开始做匀速直线运动了．由此可得：
f＝kSv2＝G即kS0v2＝mg＝ρg×
，解得：
v＝
5.（2016永州）炎热的夏天，电风扇给我们带来了丝丝凉意。
小林同学观察到教室里的电风扇吹出来的风有时大有时小，爱动脑筋的他思考：
电风扇吹出的风的强度与哪些因素有关呢？
并对此提出了两个猜想：
猜想一：
电风扇吹出的风的强度与扇叶的转速有关；
猜想二：
电风扇吹出的风的强度与距离电风扇的远近有关。
为验证上述猜想，小林同学设计了图甲装置：
将纸板B固定在支架上（支架未画出），硬质纸板A与轻杆固定后悬挂在纸板B上的转轴O处。
纸板A和轻杆可绕转轴O来回自由摆动而不会与纸板B碰撞，且纸板A和纸板B两平面垂直。
将电风扇放在纸板A左侧并正对纸板A。
图中s是纸板A自然下垂时（虚线）到电风扇的距离；θ是电风扇吹动纸板A向右摆动稳定后轻杆与其自然下垂时（虚线）的夹角，θ越大，说明电风扇吹出风的强度越强。
（1）实验时小林发现，用于实验的电风扇转速不能调，于是他先对猜想二进行了探究。
保持电风扇的转速不变，移动电风扇，使s分别等于0.30m、0.50m、0.70m、0.90m，在纸板B上分别描下纸板A被电风扇吹动后稳定时轻杆的位置a、b、c、d，如图乙所示（轻杆和纸板A未画出），分别连接Oa、Ob、Oc、Od，比较四次实验中θ的大小，可知猜想二是正确的。
（选填“正确的”或“错误的”）
（2）为了探究猜想一，小林同学想通过在电风扇的电路程中增加一个滑动变阻器，来实验电风扇的转速可调，你认为小林同学应将滑动变阻器与电风扇的电动机串联（选填“串联”或“并联”）。
在探究猜想一时，除增加一个滑动变阻器外，其他器材仍与图甲相同。
在探究过程，还要保持电风扇与纸片的距离s不变。
（3）你认为电风扇吹出的风的强度还能与电风扇的扇叶的大小有关。
（写出一个合理答案）（导学号 ********）
6.（2016山西适应性训练）社会上有这样的传闻：
许多菜市场的商家在电子秤下面放上衬垫物，这样电子秤显示的示数会大于商品的质量导致消费者购买的商品缺斤短两，电子秤下放上衬垫物真会影响测量的结果吗？
科学兴趣小组准备了电子秤、称量物（100g、300g、500g砝码各1个），泡沫板，毛毯、纸板，进行实验，结果记录如下表。
衬垫材料示数/g称量物
无
泡沫板
毛毯
纸板
500g砝码
500
500
498
500
300g砝码
300
300
299
300
100g砝码
100
100
100
100
（1）通过对表中数据分析，可得出的结论是电子秤测量质量与衬垫材料无关。
（2）用毛毯作为衬垫物时，电子秤显示的示数有偏差是什么因素引起的？
科学兴趣小组的同学们通过思考和讨论后认为可能与毛毯太软引起电子秤倾斜有关。
为此，他们把电子秤置于水平木板上，调零后放上砝码测量，改变木板与水平桌面的倾角α的大小，调零后继续探究，如图所示。
请你帮助他们设计一个记录实验数据的表格。
（导学号 ********）
倾角示数/g测量物
0°
5°
10°
15°
500g砝码
300g砝码
100g砝码
7.（2016株洲）某实验小组为了探究气缸内气体压强p与缸内气柱长度h的关系，设计了一带有活塞（横截面积S＝5cm2）并封闭了气体的密闭金属气缸，如图甲所示。
某次实验过程中，活塞缓慢下压，记录数据后绘制出如图乙所示图像。
请回答下列问题：
（1）活塞下压过程中，缸内气体质量不变（选填“变小”、“变大”或“不变”）；
（2）据图乙可知，缸内气体压强p与长度h成反比；
（3）经测量，当缸内气体压强p为1×105Pa时，缸内气体的密度为1.3kg/m3，那么，当缸内气体压强p为5×105Pa时，缸内气体的密度为6.5kg/m3。
（导学号 ********）
8.（2016太原一模）小明乘坐小汽车时发现车内吊着的一个装饰物在摆动，摆动很有节奏且来回摆动一次时间大致相同。
他想：
摆动一次所需的时间（周期）与什么因素有关？
在老师的帮助下，他和其他同学合作找来些长短不一的细线和质量不同的小球，做成了如图所示不同的单摆来探究，在实验中，需要测量单摆长L、摆球质量m、摆角θ（θ小于10°）、摆动周期T（即摆动一次所需时间）。
测量结果记录如下，请你解答下列问题：
实验次数
1
2
3
4
实验
一
摆长L＝1m
摆角θ＝7°
摆球质
量m/g
20
30
40
50
周期T/s
2.00
2.00
2.01
2.00
（1）摆球的质量m除了用天平直接测量外，还可用弹簧测力计来间接测量；
（2）通过分析上表中的数据，得出的结论是单摆摆动的周期与摆球质量无关；
（3）他还设计了如下记录实验数据的表格，这是在探究周期与摆长的关系。
其中需要控制不变的物理量是摆角。
实验次数
1
2
3
4
实验
二
摆长L/m
20
40
60
80
周期T/s
（导学号 ********）
9.（2016宁波）洗衣服时，小科发现肥皂泡在不断地破裂。
小科觉得，肥皂泡的破裂可能与肥皂泡内气压大小有关，而肥皂泡内的气压大小可能与肥皂泡的半径大小有关。
为此小科用如图所示的装置进行探究：
【实验步骤】
①闭合阀门3，打开阀门1和2，吹出较大的肥皂泡A，闭合阀门2；
②打开阀门3，用同一肥皂水吹出较小的肥皂泡B，闭合阀门1；
③打开阀门2，观察并记录实验现象。
【实验现象】肥皂泡A变大，肥皂泡B变小。
【实验结论】相同条件下，肥皂泡半径越大，肥皂泡内的气体压强越小。
【实验反思】如果上述结论同样适用于半径达到一定值后的气球，小科就能解释用嘴吹气球时，当吹到一定程度后，越吹所需要的力越小的原因。
（导学号 ********）
10.（2016福州）如图甲所示，钢梁向下弯曲偏离水平位置的距离h叫下垂量。
小亮猜想：
一根钢梁的下垂量h可能与重物对钢梁的拉力F、两个支撑柱间距离s这两个因素有关，并进行如下实验：
甲
乙
（1）要探究“一根钢梁的下垂量h与两个支撑柱间距离s的关系”，他必须控制重物对钢梁的拉力一定，改变两个支撑柱间距离。
（2）要探究“一根钢梁的下垂量h与所受拉力F的关系”，必须控制两支撑柱间距离一定，记录下钢梁受到不同拉力时的下垂量（忽略钢梁自重的影响），数据如下表所示：
实验次数
1
2
3
4
5
下垂量h/cm
2
4
6.4
8.8
10.4
拉力F/N
1000
2000
3200
4400
5200
①图乙的坐标系中已经描出三个点，请根据第4、5次实验数据继续描点，并画出下垂量h与所受拉力F关系的图线。
②根据图像可知：
当拉力为5000N时，下垂量是10cm。
③根据图像可得结论：
当两支撑柱间距离等因素相同时，下垂量与重物对钢梁的拉力成正比。
（导学号 ********）
11.（2016台州）立定跳远是我市中考体育测试项目之一，小晨想研究立定跳远成绩的影响因素。
他根据平时训练体会，猜想立定跳远成绩的影响因素有：
弹跳力量、跳跃角度、自身体重等。
小晨用弹簧玩具枪、小钢球做了下列实验，记录如下图。
请回答下列问题：
丁
（1）图丁是图甲实验中，发射角度45°时，5次实验钢球的落地点。
小晨用圆规画了一个尽量小的圆，使5个点均落在圆上或圆内，此时即可将圆心O点视作发射角度45°时钢球的落地点。
这样处理实验数据的作用是多次测量取平均值（答“简单方便”、“减少误差”、“求平均值”等也给分）。
（2）小晨根据实验得出初步结论：
在其他条件相同时，跳跃角度45°时成绩最好。
为了使他的结论更加可靠，还需要补充进行的实验是控制其他条件相同，在45°角附近等角再做几次实验（答“在45°角附近再做几次实验”）“在30°～60°之间，再做几次实验”等合理答案均给分）。
（3）根据上述实验结果，小晨给出了立定跳远取得好成绩的建议：
①以45°角左右向前跳出；
②过度肥胖的同学要减肥，控制合理的体重；
③加强腿部力量训练（答“增加起跳力量”、“用力蹬地”、“加强体育锻炼”也给分，从“速度”角度分析不给分）。
（导学号 ********）
12.（2016山西百校联考四）理想实验是科学研究中的一种重要方法，它把可靠事实和理论思维结合起来，可以深刻地提示自然规律。
如为了研究轻重不同的物体在真空中的下落快慢，科学家曾做过下面的理想实验。
将形状和体积都相同的金、铅、木三个实心小球，分别同时放入三种密度不同的介质中（ρ介质1>ρ介质2>ρ介质3），观察比较三个小球下落的快慢，如图所示。
试回答下列问题：
（1）“下落的快慢”可以通过比较三个实心小球在同种介质中的同一高度，由静止同时释放，下落到相同位置所需的时间得出。
（2）在上述实验中，三个小球下落快慢的差异由大到小的介质依次是介质1、介质2、介质3。
（3）进一步推理可得，当三个小球在真空时，它们下落快慢的的差异将为零（或消失）。
（4）在我们学过的实验中，请举出一个利用理想实验法探究的例子：
探究真空不能传声（或探究牛顿第一定律实验）。
（导学号 ********）
三、电磁学
13.（2016太原二模）市场上一些不法商贩用纯净水冒充矿泉水出售。
为了验证家中的桶装水水质，小雨进行了如下探究活动。
首先，上网查阅资料得知：
矿泉水中含有多种矿物质，导电能力强，电阻小；纯净水是用自来水过滤得到，矿物质含量少，导电能力差，电阻大。
然后在一些长短、粗细不同的多种型号的玻璃管中，选取两根等长、等粗的玻璃管P、Q，在P、Q管内分别装满优质的矿泉水和待测的“矿泉水”，并将P、Q管连入如图所示的电路中进行实验，请解答下列问题：
（1）在这验中，将单刀双掷开关S从1拨到2时，若观察到电压表示数变小，则Q内是纯净水，否则Q内是矿泉水；
（2）若想继续探究导体电阻的大小与导体长度的关系，应选择粗细（横截面积）相同，长度不同的两根玻璃管，再装满同种水，接入如图所示的电路重复上面的操作。
（导学号 ********）
14.（2016山西百校联考二）志远学习小组在课外实践活动中搜寻查阅制作水果电池的资料，并动手制作了柠檬电池：
（1）如图所示，小组同学用铜片和锌片作为电极插入较大的柠檬中，制成了一个柠檬电池。
随后，沿着电极插入的方向不断慢慢地切去外侧的部分柠檬，分别测出电压，并记录实验数据如表所示：
柠檬大小
一个
大半个
半个
小半个
电压U/V
0.80
0.80
0.80
0.80
分析表中数据，可以得出的结论是：
在其他条件相同的情况下，柠檬电池的电压与柠檬的大小无关。
（2）小组中的明明同学突发奇想：
将柠檬压在桌面上先滚了几下，再和上次一样的方法做成水果电池，测出电压达到1.0V，据此请你帮助志远小组提出一个有价值、可探究的问题：
柠檬电池的电压与柠檬汁液的多少是否有关（或柠檬电池的电压与柠檬汁液的酸度是否有关）。
（导学号 ********）
15.（2016太原三模）1901年，挪威人伯克兰造出世界上第一台电磁发射器，首开电磁炮先河。
小亮制作了一个电磁炮模型，如图所示。
当螺线管通电后，铁制撞针迅速前移，推动炮弹射出炮管。
炮弹射出时的动能越大它的威力越大。
接着小亮只改变撞针的质量，分别测量了炮弹的射程（炮弹出射点离落地点间的水平距离），记录数据如下表；分析表中数据，小亮得出了“当其他条件相同的情况下，撞针质量为0.3g时电磁炮的动能最大”的结论；小妍觉得这个结论还不靠谱，建议再取不同质量的撞针进行试验。
请你回答下列问题：
实验次数
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
撞针质量/g
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
射程/m
0.48
0.54
0.81
0.46
0.41
（1）他通过测量炮弹的射程（或炮弹出射点离落地点间的水平距离）来间接比较炮弹射出时的动能大小；
（2）小妍所取撞针的质量范围在0.2_g～0.4_g之间比较合理；
（3）增强电磁炮中螺线管磁场强度可以增加炮弹射出时的动能，可采用的方法是增加螺线管的线圈匝数（或增大通过螺线管的电流）（填一种方法即可）（导学号 ********）
16.（2016泰安）磁场的强弱用磁感应强度（用字母“B”表示）的大小来表示，磁感应强度的单位是特斯拉（用字母“T”表示）。
某种材料的电阻随磁场的增强而增大的现象称为磁阻效应，利用这种效应可以测量磁感应强度。
若RB、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值，如图为某磁敏电阻的电阻比值
跟磁感应强度B关系的图像，现在要测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值RB。
提供的实验器材如下：
一节旧
升级会员 