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2023中考特訓 探究題特訓（3）
1． 研究性學習小組利用圖甲電路研究電阻的電功率的變化規律。圖中電源電壓恒為4V，R0為定值電阻，R為滑動變阻器（阻值范圍是0～25Ω）。實驗過程中，調節滑動變阻器，逐次讀取數據并記錄，計算定值電阻的電功率。數據如表。
（1）樂樂同學認為表格中有一組數據不合理，請你說出是哪一組以及判斷的理由_____。
（2）樂樂同學根據表中數據，下列能表示定值電阻 R0的電功率與其電流的定量關系的是____。
（3）樂樂認為無需測滑動變阻器兩端的電壓，通過推算即可得出滑動變阻器的電功率。結合表中數據，畫出了電路總功率和定值電阻功率與電流的 P-I關系圖像（如圖乙）。請分析判斷，圖中線段 AA′的含義是_____。
2． 在“探究動能大小與速度的關系"實驗中，小科利用圖甲裝置進行研究。由于沒有合適的小木塊， 小科在斜面底部鋪上一層較為粗糙的材料A制成的板材，使同一小球由靜止從斜面滾下后在水平面上運動一段距離后停止。（水平面均足夠長）
（1）該實驗通過比較________來比較小球的動能大小。
（2）圖甲是三次實驗的結果，得出的結論是____________。
（3）小科覺得“探究動能大小與質量的關系”的實驗，也可以利用該裝置完成。只要底部平面材料相同、不同質量小球的釋放點高度相同，即可用（1）中所描述的現象來判斷小球的動能大小，而小興認為不可以。說出你支持的對象并說明理由：____________________。
3． 仿生學是研究生物體結構和功能的工作原理并發明出相應物品的學科。例如模仿魚鰭作槳，模仿茅草邊緣的鋒利細齒制作了鋸子。小腸因長度長、內表面積大使食物在小腸內停留時間長、接觸面積大，從而促進食物的消化和吸收。為仿生并體驗該功能，某項目化學習小組認為海綿棒浸入水中后吸水能力與浸入的時間長短、接觸面積大小有關，于是通過實驗來探究這一問題。
可供選擇的器材：海綿棒若干、量筒若干、燒杯和滴管若干、秒表、足量的水、記號筆等，部分器材如圖所示。
老師建議：①海綿棒浸入水中最長時間不宜超過6秒鐘；②先探究海綿棒浸入時間，再探究接觸面積大小。
（1）選擇合適的器材，寫出本實驗的步驟。
（2）為提高實驗的精確度，使水位變化更明顯，請提出一種改進方法。
4． 小明同學根據圖甲的電路連接器材來探究“導體電阻與長度的定量關系" ， 電路中m為長50cm
粗細均勻的合金絲。實驗中，小明多次移動夾片P來改變合金絲接入電路的長度L， 然后通過調節滑動變阻器，使每次電流表示數均為0.5A后，記錄電壓表示數U（期間未更換量程），從而通過描點連線作出U-L圖像如圖乙中圖線a所示。
（1）在某次測量中，電壓表的指針如圖丙所示，則讀數為U=_____V。
（2）通過圖乙中圖線a能否得出結論“導體電阻與長度成正比”，寫出你的判斷并說明理由。
（3）現有另一根合金絲n，與m材料相同，長度相同，橫截面積未知。將兩根合金絲緊貼在一起如圖丁所示， 采用同樣的步驟得到新的U-L圖像如圖乙中的圖線b（電流仍是0.5A）。已知
導體電阻與橫截面積成反比，則由圖分析可得合金絲n的橫截面積_____（選填“大于”、“等于” 或“小于”）合金絲m的橫截面積。
5． 氣體產生的壓強（氣壓）大小與哪些因素有關呢？某科學興趣小組了解到如下信息后提出了相關猜想。
信息：①自行車輪胎在烈日下暴曬易爆胎。
②籃球充氣越多，越不易被壓扁。
③密封在針筒內的空氣只能被小范圍壓縮。
猜想：氣壓大小可能與氣體的質量、溫度及體積有關。
（1）信息_____（填序號）可作為“氣壓大小可能與氣體體積有關"的猜想依據。
（2）興趣小組欲利用如圖所示裝置探究氣壓大小與溫度的關系，請你選擇實驗器材設計實驗步驟。實驗器材：氣球、細線、固定有滑輪的容器、冷水、熱水、刻度尺、記號筆。
6． 小明利用如圖甲所示電路探究電流與電阻的關系。器材：電源（電壓恒為6伏）、電流表（0~0.6A，0~3A）、電壓表（0~3V，0~15V）、若干阻值不同的定值電阻、開關、滑動變阻器和導線等。
（1）按圖甲所示連接好電路，將5Ω的定值電阻接入電路，滑片P移到阻值最大處，閉合開關后，無論怎樣移動滑片P，電流表始終無示數，電壓表有示數并保持不變。則電路中可能存在的故障是_______。
（2）排除故障后，某次測量中，電流表示數如圖乙所示，則此時通過定值電阻的電流是______。
（3）多次換用不同規格的定值電阻R2，調節滑動變阻器R1的阻值，記下電流表示數I，利用描點法得到I隨R2變化的圖像如圖丙所示。下列能反映本實驗中通過滑動變阻器的電流I隨滑動變阻器的有效阻值R1的倒數變化關系的圖是______。
7． 為證明空氣浮力的存在，科學興趣小組利用自行車氣嘴、礦泉水瓶、細繩、氣球等器材進行了如下實驗：
步驟一：在礦泉水瓶蓋和底部上各鉆一個小孔，將兩個自行車氣嘴分別固定在瓶蓋和底部，將氣球用細繩與底部的氣嘴綁緊，如圖甲所示。打開瓶蓋，使瓶內外氣壓一致，再擰緊瓶蓋不漏氣。
步驟二：關閉氣嘴2，打開氣嘴1；用氣泵向礦泉水瓶充入氣體，待手壓瓶子感覺較硬時停止充氣；用天平稱出整個裝置的質量為m1。
步驟三：關閉氣嘴1，打開氣嘴2；讓瓶內的高壓氣體進入氣球，至氣球停止脹大；稱出整個裝置的質量為m2。
步驟四：比較m1與m2的大小。
（1）實驗裝置的氣密性是本實驗成功的關鍵，寫出一種檢查圖甲裝置氣密性的方法：_______。
（2）本實驗能驗證氣球在空氣中受到浮力，其依據是m1______m2。
（3）實驗中，小組同學發現氣球與氣嘴2之間漏氣，于是設計了如圖乙所示的改進型實驗裝置：將一空心金屬球與配重通過細線懸掛在定滑輪上，調節配重質量使二者保持靜止，用氣泵往密閉玻璃容器內緩慢壓入空氣，觀察到_______現象，說明金屬球受到空氣浮力的作用。
8． 聚丙烯酰胺(縮寫為PAM)在處理污水等方面有廣泛的用途，但易在土壤中殘留，過量的PAM會使土壤板結，使土壤的透氣性變弱，從而影響作物的生長。某些微生物對PAM的分解具有一定的效果，科研小組發現降解菌A和B對PAM都有較好的降解效果。為了比較單獨投放一種降解菌和混合投放兩降解菌對該 PAM的降解效果，以及10攝氏度到40攝氏度之間哪個溫度對 PAM降解效果最好，該科研小組欲利用以下器材和藥品進行實驗：PAM測量儀，玻璃水槽，量筒，可調溫度的恒溫箱，含PAM 濃度為0.5克/分米3土壤浸出液，濃度相同的降解菌A和B 培養液。實驗時，每組取土壤浸出液50毫升，降解菌培養液2毫升，每組實驗時間約10天。
（1）科研人員在配制土壤浸出液前，將土壤樣品加熱至121攝氏度，并保持20分鐘，其目的是_________________。
（2）根據上述信息和所學知識，寫出該實驗的步驟：__________。
9． 在做一氧化碳還原氧化銅實驗中，若反應溫度不夠高則生成的紅色固體中可能含有Cu2O（顯紅色）于是他們對“生成的紅色固體到底是什么”進行實驗探究。他們猜想生成的紅色固體有可能是：
猜想①：Cu2O 猜想 ②：Cu 猜想③：Cu和Cu2O
查閱資料：Cu2O能和硫酸反應。
化學方程式為Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O
可供選擇的器材：電子天平、過濾裝置、其他器材自選。
（1）實驗中選擇澄清石灰水，其目的是__________。
（2）針對紅色固體為何種物質的探究，結合資料，選擇合適的器材和藥品，寫出相應實驗步驟__________。
10．小明在研究酸和堿之間發生的反應時，把稀鹽酸滴入氫氧化鈉溶液中，得到無色溶液A。無色溶液A中除了氯化鈉之外還有什么？小明進行了如下實驗：
（1）實驗二中的結論是________。
（2）請補充實驗二中測定溶液pH 值的實驗過程：________。
（3）請你簡要再寫出一個驗證的實驗方法，并說明實驗現象：________。
11．如圖甲是小平網購收到的活魚，魚在密封袋中存活時間長短與水中溶解氧的含量相關。為了探究氧氣在水中溶解能力的影響因素，小平做了以下實驗:
步驟1:將相同的7個密封容器標為1號、2號、3號……，在容器內分別裝入等量的水后排盡容器內的空氣，再充入足夠的氧氣;
步驟2:將7個密封容器的水溫控制在0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃，然后通過調整密封圈把容器內氣壓調整為0.9×105帕。通過氧氣含量傳感器顯示水中溶解氧氣的質量（如圖乙);
步驟3:將氣壓調整到1×105帕、1.05×105帕，重復步驟2，記錄數據并繪制如圖丙所示曲線。
(1)步驟1中“排盡容器內的空氣，再充入足夠的氧氣”的目的是:________。
(2)某同學認為氧氣在水中的溶解能力為微溶，即使在步驟1中加入的氧氣沒有完全等量也不會影響實驗結果，你認為該觀點是否合理，并說明理由:____________________。
(3)在容器內氣壓為1.0×105帕時，把水溫從20℃調整到該類魚生存最適合溫度30℃，通過調整密封圈來改變容器內的氣壓，使水中溶解氧的量保持不變，氣壓該怎么調整，請說明理由:____________。
12．某燈泡上標有“7.*V，0.5A”的字樣，其中額定電壓值不清，估計在7.0V～7.9V之間因為燈泡的電阻會隨溫度的升高而增大，要測定小燈泡的額定功率，必須測出其額定電壓。現有實驗儀器：一只電壓恒定的電源（電壓值未知）、一只電流表、一只標有“20Ω 1.5A”滑動變阻器R、一只阻值為10Ω的定值電阻R0、開關和導線若干。
某項目化小組反復討論后，設計了圖甲所示的電路圖，并開展以下實驗。
①滑片P位于a端時，只閉合開關S和S1，此時電流表示數如圖乙為______A，計算出電源電壓。
②_________（請補充具體操作），此時小燈泡正常發光。
③當小燈泡正常發光時，保持滑動變阻器的滑片P不動，閉合開關S和S1、斷開S2，讀出電流表示數為0.6A，則求出此時變阻器接入電路的阻值R。
④通過計算得出燈泡的額定電功率為_______W。
參考答案
1． （1）第1次 電流最小值達不到 0.1A （2）B （3）電流為0.15A時滑動變阻器的電功率
2． （1）小球在水平面上運動的距離
（2）質量相同時，物體的速度越大，具有的動能越大
（3）支持小興。該過程是通過小球在水平面上克服摩擦力做功，將小球在斜面底部具有的動能轉化為內能。同一小球對水平面的壓力相同，粗糙程度也相同，即同一小球在水平面上運動時的摩擦力相同，則比較克服摩擦做功的距離即可以比較小球的動能大小。但不同質量的小球對水平面的壓力不同，導致運動時摩擦力不同，不能通過比較水平面上的運動距離來比較動能大小。
3． （1）①取3個規格相同的量筒，分別標上A、B、C，內都加30毫升水；
②將3根材料、長度、性狀相同的海綿棒浸沒在A、B、C中分別為2秒、4秒、6秒，拿出海綿棒后，分別記錄量筒內下降的高度；
③比較三組實驗現象，若C組吸水量最多，則再取一個含30毫升水的量筒D，將一根海綿棒一半進入D中6秒，拿出海綿棒后記錄量筒內下降的高度，將C、D進行對比。
④多次實驗，取平均值。比較分析實驗現象，得出結論。
（2）換用更容易被海綿吸收的液體（換用更易吸水的海綿材料）。
4． （1）4.5
（2）能，根據圖乙可知，U=0.15L,又因為R=U/I=U/0.5，所以0.5R=0.15L，
即R=0.3L，所以導體電阻與長度成正比
（3）等于
5． （1）③
（2）①往氣球內充入一定量的空氣后，用細線扎緊氣球口。
②在固定有滑輪的容器中加入適量的冷水。
③拉動繞過滑輪的細線使氣球浸沒在水中，標記水面位置并測出細線露出水面的長度。
④升高水溫，拉動細線改變氣球深度，使水面的位置保持不變，測出細線露出水面的長度。比
較兩次細線露出水面的長度。
⑤改變水面位置重復上述實驗。
6． （1）定值電阻斷路 （2）0.4 （3）C
7． （1）打開氣嘴1，用打氣泵向礦泉水瓶充入氣體，關閉氣嘴1，然后將整個裝置放入水中，看是否有氣泡冒出
（2）＞
（3）金屬球上升（配重下降）
8． （1）防止土壤中原有的細菌對實驗結果的影響
（2）①取9個相同的玻璃水槽，標為甲、乙、丙三組，每組三個，往9個水槽中各加入50毫升含PAM濃度為0.5克/分米3土壤浸出液。
②在甲、乙、丙三組每個水槽中分別加入2克降解菌A液、2克降解菌B溶液、1克降解菌A溶液和1 克降解菌B溶液。
③將三組水槽放到恒溫箱中，設置溫度為10攝氏度的。
④每天定時測量PAM濃度，持續觀察10天并記錄。
⑤將溫度分別設為20攝氏度，30攝氏度，40攝氏度，重復實驗①-⑤。
⑥找出以上溫度中的最佳溫度，然后在其附近繼續取更小的溫度梯度進行實驗，整理實驗數據，得出結論。
9． （1）檢驗二氧化碳的生成
（2）滿分示例一
用電子天平稱量反應前的氧化銅固體質量為a，若反應后的固體質量為0.8a則全是銅， 猜想二正確。若質介于0.8a和0.9a，猜想二正確。若等于0.9a則全是氧化亞銅，猜想一正確。
滿分示例二
用電子天平稱量反應后的氧化銅固體質量為b，向反應后的固體中加入過量稀硫酸，若溶液未變藍，則猜想二不可能。若溶液變藍，將生成的固體過濾，洗滌、烘干并稱量，若剩余固體質量為4b／9，則猜想一成立；若剩余體質量大于4b/9，則猜想三成立，
滿分示例三
取反應后的紅色固體，加入過量稀硫酸，若溶液未變藍，則猜想二不可能；若變藍，重新取反應后的紅色固體加入硝酸銀溶液，若析出銀白色金屬，則猜想三成立，若無現象猜想二成立。
10．（1）無色溶液A中含有氯化鈉和氫氧化鈉。（合理即可）
（2）用潔凈的玻璃棒蘸取溶液A，滴pH試紙上，將試紙顯示的顏色與標準比色卡對照。
（3）（驗證實驗一或二都可以）如驗證實驗二：在試管中滴加少量無色溶液A，再滴加 2~3滴硫酸銅溶液；若出現藍色絮狀沉淀，則證明溶液中含有氯化鈉和氫氧化鈉。（合理即可）
11．（1）提高容器中氧氣含量，使氧氣在水中的溶解達到飽和狀態
（2）只要都達到飽和，且袋內氣壓相等，氣體質量略有差異，不會對實驗結果造成影響
（3）由圖丙可知溶解氧含量隨氣壓升高而增大，隨溫度升高而減小，所以在升高溫度的情況下，要保證溶解氧含量不變，需增大壓強。
12．（1）0.4
（2）閉合開關S和S2、斷開S1, 移動滑動變阻器R的滑片P，使電流表示數為0.5A
（3）3.5
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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