資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
【回歸課標】專項12：實驗探究查漏補缺
新課標要求：4.2 探究類學生必做實驗
4.2.1 探究水在沸騰前后溫度變化的特點。
4.2.2 探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關。
4.2.3 探究液體壓強與哪些因素有關。
4.2.4 探究浮力大小與哪些因素有關。
4.2.5 探究杠桿的平衡條件。
4.2.6 探究光的反射定律。
4.2.7 探究平面鏡成像的特點。
4.2.8 探究凸透鏡成像的規律。
4.2.9 探究通電螺線管外部磁場的方向。
4.2.10探究導體在磁場中運動時產生感應電流的條件。
4.2.11 探究串聯電路和并聯電路中電流、電壓的特點。
4.2.12 探究電流與電壓、電阻的關系。
例題1、小來同學探究食鹽在水中溶解度和溫度的關系實驗。為此，他所在實驗小組開展了項目式學習。
【驅動問題】水中加入其他物質，沸點將怎樣變化？
【項目研究】實驗裝置如下圖，3個燒杯盛放質量和初溫相同的水，在3個燒杯中分別再添加等質量的水、酒精和食鹽，用溫度傳感器記錄溫度隨時間的變化如下表。
時間/s 物體 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240
水/℃ 89.8 93.0 95.6 96.9 97.2 97.4 97.5 97.5 97.5 97.5 97.5 97.5 97.5
鹽水溶液/℃ 89.6 93.3 95.7 97.9 99.1 99.6 99.7 99.8 99.9 100.0 100.1 100.1 100.1
酒精溶液/℃ 89.5 92.1 94.4 95.6 95.9 96.0 96.1 96.2 96.3 96.4 96.5 96.6 96.7
（1）水沸騰前，升溫特征是 （選填“均勻升高”、“先快后慢”或“先慢后快”）；
【分析解釋】
（2）由表可知，水中加入其他物質，溶液的沸點 （選填“發生”或“不發生”）變化；
（3）實驗觀察到，100s時鹽水開始沸騰，繼續加熱，沸點緩慢上升，200s時有晶體析出，之后沸點保持不變，你認為鹽水沸點緩慢升高的原因是 ；
（4）受本實驗啟發，水中加入物質溶解后，除沸點會發生變化外，猜想其 （填物理屬性）也將會發生變化。
例題2、放學的路上，小明注意到一輛卡車、一輛小轎車和一輛摩托車并排停在斑馬線前，綠燈一亮，三輛車同時啟動，小轎車沖在最前面，摩托車其次，卡車最慢，于是他想到一個問題：
物體運動狀態改變的快慢與哪些因素有關呢？于是他做出了如下猜想：
猜想一：與受到牽引力的大小有關；猜想二：與物體自身的質量有關；
為驗證猜想他用小車、砝碼、鉤碼（質量均相等）、定滑輪、長木板設計了如圖甲所示的實驗裝置，測量出小車啟動后5s內前進的距離；
（1）該實驗是通過 來反映物體運動狀態改變的快慢；
（2）本實驗中改變牽引力大小的方法是 。多次改變牽引力的大小以及小車上砝碼的質量，并將所測的幾組數據記錄在下表中：
實驗次數 小車和砝碼的總質量m/kg 牽引力的大小F/N 5s內前進的距離s/cm
1 4 1 48
2 4 2 98
3 4 4 195
4 8 1 23
5 8 2 50
6 8 4 99
7 16 1 11
8 16 2 24
9 16 4 49
①由 三次實驗可得出：在質量相等時，物體受到的牽引力越大，物體運動狀態改變得越快；
②由3、6、9三次實驗得出的實驗結論是 ；
（3）同組的小華設計了如圖乙所示的裝置，他用帶孔的硬紙板作為擋板使每次的運動距離相等，改變砝碼的質量以及牽引力的大小，判斷小車從啟動到撞擊擋板的時間也可得出結論，小華的方案是否可行？若可行，說明實驗注意事項，若不可行，請簡述理由： 。
答案：例題1、【答案】 先快后慢 發生 水汽化，鹽水濃度變高 凝固點
【詳解】（1）[1] 由表格數據可知，水沸騰前，升溫特征是先快后慢。
（2）[2] 由表格數據可知，水的沸點為97.5℃，加入食鹽后鹽水的沸點為100.1℃，所以水中加入其他物質，溶液的沸點發生變化。
（3）[3] 實驗觀察到，100s時鹽水開始沸騰，繼續加熱，沸點緩慢上升，鹽水沸點緩慢升高的原因可能是隨著沸騰，水逐漸汽化，鹽水濃度變高。
（4）[4] 水中加入物質溶解后，除沸點會發生變化外，可能凝固點（熔點）也將會發生變化，如冬天撒鹽可以降低冰雪的熔點。
例題2、【答案】 小車啟動后5s內前進的距離 鉤碼的數量 1、2、3/4、5、6/7、8、9 見解析 可行，從同一位置靜止釋放鉤碼
【詳解】（1）[1]物體運動狀態改變的快慢不易觀察，實驗時可通過比較小車啟動后5s內前進的距離來反映物體運動狀態改變的快慢，小車啟動后5s內前進的距離越遠，說明運動狀態改變的越快。
（2）[2]實驗中通過改變鉤碼的數量來改變小車受到的拉力大小。
[3]由表中1、2、3或4、5、6或7、8、9三組數據可知，在質量相同，隨著物體受到的牽引力逐漸增大，小車啟動后5s內前進的距離越遠，故得出結論：在質量相等時，物體受到的牽引力越大，物體運動狀態改變得越快。
[4]由3、6、9三次實驗數據可知，在拉力大小一定時，物體質量越大，小車啟動后5s內前進的距離近，故得出的實驗結論是：在拉力一定時，物體質量越大，物體運動狀態改變得越慢。
（3）[5]小華的方案可行，在探究物體運動狀態改變的快慢與質量的關系時要控制拉力相同；在探究物體運動狀態改變的快慢與牽引力的關系時，要控制小車和鉤碼的總質量相同，且從同一位置從靜止釋放鉤碼。
【類型一】熱學課外探究型實驗
【方法總結】其考查內容大都來源于學生生活實際，并且考查的方法和所要考查的能力都是學生應了解和掌握的。解題方法強調應用性和開放性，突出物理知識的應用，強調靈活運用物理知識解釋試題呈現的問題，故而在解答時，可借助已有的知識和結論，對探究中某個環節所考查的內容作出正確的解答。
【舉一反三】寒假期間，學校布置了假期社會實踐作業、小聰在家和媽媽學烹飪時注意到，鹽（主要成分是NaCl）和糖（主要成分是蔗糖）外觀非常像（如圖甲），除了嘗味道幾乎分辨不出來。于是他找來小明和小林，想利用自己所學的物理知識，科學的分辨出兩種物質。經過查閱資料，他們得到以下數據（如表格）：
物質 密度/ 熔點/℃ 比熱容/
鹽（NaCl） 2.17 801
糖（蔗糖） 1.66 185
（1）小聰找來A、B兩個相同的勺子，分別裝滿一平勺兩種樣品。用天平測得A勺總質量為16.2g，B勺總質量如圖乙所示，讀數為 g，由此可知 （選填“A”或“B”）勺中樣品為鹽。
（2）小明和小林從學校借來實驗器材，組裝了如圖丙所示裝置，通過水浴法加熱兩種樣品，水浴法的優點是 。某時刻，試管D中溫度計示數如圖，此時溫度為 ℃。實驗中每隔一段時間記錄一次C、D試管中物質的溫度，并做出溫度隨時間變化的規律圖象，如圖丁所示。
（3）根據圖丁可知，吸收相等熱量，升溫較多的是 （選填“C”或“D”），進而判斷出試管D中樣品為 （選填“糖”或“鹽”）。
（4）小林發現該實驗無法根據熔點辨別兩種物質，原因是 。
【答案】 13.2 A 受熱均勻 56℃ C 鹽 水的沸點低，無法達到樣品的熔點
【詳解】（1）[1]由圖乙可知，托盤天平的分度值為0.2g，B勺總質量讀數為
[2]由表中數據，糖的密度小于鹽的密度，A、B兩個相同的勺子，均裝滿一平勺不同樣品，A和B的體積相等，用天平測得A勺總質量為16.2g，由公式可知A的密度大，則可知A勺中樣品為鹽。
（2）[3]通過水浴法加熱兩種樣品，水浴法的優點是受熱均勻，便于觀察現象。
[4]由圖可知，溫度計的分度值是1℃，溫度計的示數為56℃。
（3）[5][6]由圖丁可知，加熱相同的時間，即吸收相同的熱量，C升高的溫度較多；分析表中數據可知，鹽的比熱容大于糖的比熱容，由（1）可知糖的質量小于鹽的質量，升高相同的溫度，根據Q=cmΔt可得，鹽加熱的時間較長，試管D中樣品為鹽。
（4）[7]水浴加熱的最高溫度是沸水的溫度，達不到樣品的熔點，故無法根據熔點辨別兩種物質。
【類型二】力學課外探究型實驗
【方法總結】其考查內容大都來源于學生生活實際，并且考查的方法和所要考查的能力都是學生應了解和掌握的。解題方法強調應用性和開放性，突出物理知識的應用，強調靈活運用物理知識解釋試題呈現的問題，故而在解答時，可借助已有的知識和結論，對探究中某個環節所考查的內容作出正確的解答。
【舉一反三】小紅陪奶奶就醫時，看見如圖甲所示豎直放置的靜脈輸液裝置，觀察到輸液管口的鹽水一滴一滴地往下滴，于是，地提出一個問題：管口處水流出的速度大小與哪些因素有關？并作出如下猜想：
猜想1：隨著輸液瓶中液面不斷下降，速度變小
猜想2：換粗一些的輸液管，速度變大
猜想3：增加圖甲中輸液管的長度h，速度變大
為檢驗上述猜想，她準備了如下器材進行探究：鐵架臺、錐形瓶、量杯、雙孔軟木塞、橡膠軟管、彈簧夾、秒表，4根粗細均勻的玻璃管：a管（長20cm、內孔直徑3mm）、b管（長20cm、內孔直徑6mm）、c管（長25cm、內孔直徑3mm），長5cm的d管
探究過程如下：
（1）如圖乙所示，雛形瓶中裝有紅色的水，a、d管通過雙孔軟木塞插入瓶中，兩管上方端口接近瓶口并齊平，a管下端放入量杯，d管下端套有橡膠軟管，并用彈簧夾夾住，裝置是豎直放置。此時，a管下端管口無水流出，這是由于 的作用；
（2）松開彈簧夾，水從a管口流出，用秒表測出量杯中的水分別達到20mL、40mL、60mL、80mL、100mL水位時的時間t，記錄在表1中；
表1：
量杯中水的體積V/mL 0 20 40 60 80 100
時間t/s 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00
①依據所測數據，在圖丙中畫出量杯中水的體積V與時間t的圖像 ；
②每秒鐘從a管口流出的水量是 mL；a管口處水流出的速度大小為 m/s（保留1位小數）；
（3）將a管換成b管，重復步驟（2）的操作，將所側數據記錄在表2中；
表2：
量杯中水的體積V/mL 0 20 40 60 80 100
時間t/s 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50
分析表1和表2的數據，可知猜想2是 （選填“正確”“錯誤”）的。
【答案】 大氣壓 10 1.4 錯誤
【詳解】（1）[1]用彈簧夾夾住橡膠管后，瓶內和外界大氣不連通，大氣壓作用在液體上，使液體不流出。
（2）①[2]根據表中數據，描出對應的時間和液體體積，然后連線，如下圖所示：
②[3]根據表中數據可知，每秒鐘從a管口流出的水量為，即每秒鐘從a管口流出的水量為10mL。
[4]水流速度a管口處水流出的速度大小為
（3）[5]將a管換成b管，b管口處水流出的速度大小
b管口處水流出的速度大小等于a管口處水流出的速度大小，說明管口處水流出的速度大小與管子粗細無關，則猜想2錯誤。
一、實驗題
1．（2024·貴州黔東南·模擬預測）小莉同學騎自行車來到一段上坡路，她發現即使不踩踏板，自行車也能沖上斜坡一段距離。幾次試驗，她發現在坡底時的速度越大，自行車自行沖上斜坡的距離就越遠。自行車沖上斜坡的最大距離與哪些因素有關呢？小莉同學提出了下列猜想：
A．與其運動到坡底時速度的大小有關；
B．與其在斜坡上受到摩擦力的大小有關；
C．與其質量的大小有關；
為了驗證猜想，小莉將一左側光滑，右側粗糙的弧形軌道固定在水平桌面上，并用小球模擬自行車，如圖所示。將小球從左側軌道某位置自由釋放，小球沿軌道向下運動，繼而沖上右側軌道，測出小球在右側軌道運動的最大距離s（不計空氣阻力）。請你作答以下問題：
（1）小球在軌道上釋放后會加速向下運動，是由于小球受到 力的作用；小球沖上右側軌道的過程中，它的動能轉化為重力勢能和 能；
（2）小莉將同一小球從左側軌道的不同高度釋放，分別記下小球沖上右側軌道的最大距離s，這是為了探究猜想 （選填“A”“B”或“C”）。
實驗次數 1 2 3 4 5
小球質量m/g 20 30 40 50 60
小球沖上軌道的最大距離s/cm 30.1 30.2 29.8 29.9 30.1
（3）在探究猜想C時，假如將質量不同的小球由左側軌道相同高度自由釋放，分別測出它們在右側軌道運動的最大距離s，數據如表所示：根據表中的數據可得出的結論是：小球沖上軌道的最大距離與小球的質量 （選填“有關”或“無關”）；
（4）小球在右側軌道上運動的最大距離相同，即表示小球能到達的最大高度相同。某同學由此分析認為：“以上各次小球從左側軌道滾到底端時速度相同，那么質量大的小球此時動能就大，則它沖上右側軌道的高度一定越高”。這位同學的觀點是否合理？ 。原因是 。
2．（2024·陜西西安·模擬預測）在學校運動會中，我們常遇到下列事例：投擲鉛球時，鉛球被舉起一定的高度后再斜向上用力推出去，鉛球會落到很遠的地方；投擲標槍時，標槍被舉起一定的高度用力甩出去，標槍會落到很遠的地方……小芳看到投擲鉛球場景后，思考：鉛球投擲的遠近跟什么因素有關呢？她提出如下猜想：
猜想一：鉛球投擲的遠近與鉛球的質量大小有關。
猜想二：鉛球投擲的遠近與鉛球擲出去的角度有關。
（1）小芳與小麗找來彈弓（如圖）和質量大小不同的小鋼球模擬“投擲鉛球”來驗證猜想一。
a.把彈弓的皮筋用力拉長到一定的長度后，以一定的彈射角度將鋼球彈射出去，測出水平射程為s1；
b.把彈弓的皮筋用力拉長到相同的長度后，以 （選填“相同”或“不同”）的彈射角度將另一鋼球彈射出去，測出水平射程為s2；
c.通過比較兩次射程s1、s2的遠近，得出結論；
她們將彈弓的皮筋用力拉長到相同的長度的目的是： 。
（2）接著她們又驗證了猜想二，兩次實驗數據記錄如下表：（M>m）
小鋼球質量 m M
發射角的度數（度） 30 45 60 30 45 60
小鋼球被彈出距離（m） 1.8 2.2 1.7 1.3 1.6 1.3
根據實驗數據得出初步結論：在其他條件相同時，發射角度為 時，小鋼球被彈出的距離最遠。從表中數據還能得出的結論有 ；
（3）當小鋼球的質量和被彈出的角度不變時，增大彈弓皮筋拉長的長度，小鋼球被彈出的距離將 （選填“變大”“變小”或“不變”）；
（4）為了在運動會鉛球項目中取得好成績，請你給小芳提出合理建議（鉛球的質量不變）： 。
3．（2024·陜西西安·模擬預測）小明學習了解到“吸盤掛鉤”可以承擔重物，那是因為吸盤在 的作用下會緊緊吸附在墻面上，如圖所示：
（1）小明回家后發現家中使用的吸盤，有的可以掛較重的物品，有的只能掛較輕的物品，小明很好奇原因是什么，于是他想探究吸盤的吸附能力與哪些因素有關，實驗過程如下：
他將吸盤壓緊吸附在墻上，容量為2.5L的礦泉水瓶通過細繩掛在吸盤掛鉤上，用量杯給礦泉水瓶中加水，直至吸盤脫落，記錄礦泉水瓶中水的體積；之后改變吸盤面積的大小和墻壁材料重復進行實驗，并將數據記錄在如下表格中：
序號 吸盤面積 墻壁 礦泉水瓶中水的體積/mL
1 小 光滑的瓷磚 550
2 中 光滑的瓷磚 670
3 大 光滑的瓷磚 810
4 大 帶漆木板 580
5 中 帶漆木板 500
①實驗中通過吸盤脫落時 來反映吸盤的吸附能力；
②分析 三組實驗可知，吸盤的吸附能力與吸盤面積的大小有關；
③通過對比3、4或2、5兩組實驗可得出結論：吸盤在光滑的墻壁上更 （選填“不易”或“容易”）脫落；
（2）實驗結束后和同學交流時發現，在安裝吸盤時吸盤與光滑瓷磚之間會殘留少許空氣，會導致測量出掛鉤的最大承重能力比實際 （選填“偏大”“偏小”或“不變”），理由是 ；
（3）接下來小明想在廚房用吸盤掛上廚具，若要使吸盤長時間不易脫落，請你根據實驗結論，提出一個可行性建議： （答案合理即可）。
4．（2024·江蘇宿遷·二模）小明利用空易拉罐做了幾個物理小實驗。
（1）如圖甲所示，在易拉罐中注入20g溫度為10℃的水，用酒精燈對易拉罐加熱，待水溫達到90℃時，將罐口堵住，撤去酒精燈，讓易拉罐冷卻，觀察到易拉罐變癟了，這一現象說明了 的存在，加熱過程中易拉罐中水吸收的熱量為 J；（）
（2）如圖乙所示，將兩個易拉罐平行放置在水平桌面上，為了能讓兩易拉罐間距離減小，可用吸管按圖中箭頭 所示的方向用力吹氣；
（3）碳酸飲料易拉罐的拉環斷掉很難打開，如圖丙所示，可用筆尾在罐口旁快速摩擦，易拉罐開口處就可以“炸開”。摩擦時，易拉罐內氣體內能 （選填“增加”“減少”或“不變”），氣壓變大：“炸開”過程的能量轉化與四沖程汽油機的 沖程相同。
5．（2024·陜西西安·二模）西安一天的外賣量高達百萬單，圖甲是常用的兩種外賣包裝袋。哪一種材料的包裝袋保溫能力更強？學習小組開展了以下探究活動。
準備大小和厚度相同的牛皮紙包裝袋和鋁箔復合包裝袋各一個，兩個杯子盛有初溫相同的熱水，插入溫度計后密封進兩個包裝袋中，如圖乙所示，并用停表計時。
（1）圖乙設計的錯誤之處是 。
（2）改正后，測得兩杯熱水的溫度隨時間變化的圖象如圖丙所示。由圖丙可知保溫能力更強的是 包裝袋。
（3）為了縮短探究時間，你對實驗的改進方法是： ，根據公式 可以說明你的改進方法是正確的。
6．（2024·陜西西安·模擬預測）小明同學偶然觀察到當水杯不慎落地時有水從杯中濺出來，小明由此聯想到如下問題：
問題一：為什么水會從杯中濺出來呢？
小明認為水由杯中濺出一定是因為水受到了杯子的“反沖力”，從力的性質來看，這是一種 ；
問題二：水所受的反沖力的大小和什么因素有關呢？
對于這個問題，小明提出了三個猜想。
猜想一：水所受的反沖力的大小與杯子材料有關；
猜想二：水所受的反沖力的大小與杯中水量有關；
猜想三：水所受的反沖力的大小與杯子下落的高度有關。
根據猜想小明設計了如下實驗。
【實驗器材】
一次性紙杯、去蓋的易拉罐，兩只乒乓球、臉盆及水；
小明用乒乓球是因為水所受反沖力的大小不易直接測量，而將乒乓球放入杯中觀察乒乓球彈起的高度可以直觀比較反沖力的大小，這種物理研究方法叫做 ；
【實驗過程】
小明分別在紙杯和易拉罐中裝入水（水中放入乒乓球），讓紙杯和易拉罐從高處自由下落掉到臉盆中，觀察乒乓球彈起的高度，記錄實驗現象如下表：
實驗次數 杯子材料 下落高度 杯中水量（杯上標記刻度線） 乒乓球彈起的高度
1 紙 高 多 低
2 紙 高 少 更低
3 鋁 高 多 高
4 紙 低 多 更低
【分析與交流】
（1）對比 兩次實驗可以驗證猜想一；并得到結論：反沖力大小與杯子材料有關，且杯子材料越硬，反沖力越 ；
（2）對比實驗1和2是為了驗證猜想 ；
（3）對比實驗1和4得到的結論是：反沖力大小與杯子下落的高度有關，且高度越高，反沖力越大。從能量轉化的角度來看，杯子下落的高度越高，乒乓球彈起的高度就越高，原因可能是： ；
（4）小明的實驗還有很多不足之處，請你簡要評價： 。
7．（2024·陜西西安·模擬預測）物理實踐活動課上，小明與同學進行了“紙飛機比賽”，飛行距離遠者獲勝，由于比賽小明取得的成績不佳，而賽場上的紙飛機大小、形狀各異，小明通過對比取得優異成績同學的紙飛機，將不同之處劃分為機翅面積和機身夾角，如圖-1所示，并提出如下猜想：
猜想一：紙飛機飛行的最大距離可能與機翅面積有關；
猜想二：紙飛機飛行的最大距離可能與機身夾角有關。
（1）小明通過折疊多組不同規格的紙飛機，并將每個紙飛機用最大力氣水平擲出，重復多次實驗，應該記錄紙飛機的 （選填“最大”或“平均”）距離作為最終實驗數據，再依次對其他不同規格的飛機進行同樣的操作，記錄實驗數據如表一所示；
表一
實驗序號 機翅面積S/ 機身夾角θ/° 飛行距離s/m
1 55 5 9.6
2 55 10 12.4
3 55 15 13.1
4 75 20 12.6
5 85 10 15.7
6 95 10 16.3
（2）通過分析第 （填實驗序號）三次實驗數據，可初步得出結論：紙飛機飛行的最大距離與機身夾角 （選填“有關”或“無關”）；
（3）通過分析第 （填實驗序號）三次實驗數據可知，小明如果想在下次紙飛機比賽中使紙飛機飛得更遠，則應該在一定范圍內，適當 （選填“增大”或“減小”）紙飛機的機翅面積；
實驗完成后，小明想起每次在紙飛機放飛前，會有部分同學給紙飛機的機頭哈氣，如圖-2所示，查閱資料可知，他們所折的紙飛機的重心偏后，機頭容易向上翹起，導致空氣阻力增大，從而減緩飛行速度或者使其失去平衡，最終導致墜落，而哈氣可以增加飛機機頭的質量，為了弄清楚機頭適合的配重比例，小明決定將機身夾角相同、質量不同的紙飛機（機頭加濕）先測得飛行距離，再將紙飛機沿機身長度平分裁切成三部分，如圖-3所示，分為機頭、機身中部、機身尾部，分別測得其質量，記錄數據如表二
表二
實驗序號 機頭（加濕）/g 機身中部/g 機身尾部/g 飛行距離s/m
1 1.12 2.16 2.55 10.5
2 1.54 2.16 2.55 12.8
3 2.11 2.16 2.55 15.6
4 3.69 3.78 4.72 18.4
5 4.51 3.78 4.72 19.7
6 5.01 3.78 4.72 16.2
（4）初步分析實驗數據可知，小明在比賽時，可以在一定范圍內，通過適當 （選填“增加”或“降低”）機頭質量的方式增加飛行距離；
（5）小李通過觀看小明做實驗的過程得出結論：將紙飛機的機翅面積做得越大，機身夾角越大，機頭越重，紙飛機的飛行距離越遠，小明通過分析數據否定這一說法，原因是： 。
8．（2024·陜西西安·模擬預測）小明所在的實驗小組想探究“物體從斜面上滑下的速度大小與哪些因素有關”。通過觀察，他們提出了如下的猜想：
猜想1：可能與物體的質量m有關
猜想2：可能與斜面的傾角有關
猜想3：可能與斜面的材料有關
他們選擇器材以下：一個右端固定有遮光片的滑塊（質量為200g）、一個100g的砝碼（可粘在滑塊上表面）、兩個長度相同但材料不同的斜面A和B（斜面底端裝有速度傳感器）。實驗裝置如圖-1所示，實驗操作是讓滑塊沿斜面直線下滑，利用速度傳感器測得滑塊到達斜面底端時的速度v。
（1）為了保證從實驗數據得出結論的可靠性，滑塊每次都由靜止開始下滑，并且都從斜面的 處釋放。
（2）小明他們改變相關條件，多次實驗，得到了下表數據：
實驗序號 斜面傾角 斜面 滑塊總質量m/g 摩擦力f/N
1 A 200 2.45 0.38
2 A 300 2.45 0.56
3 B 200 1.53 0.47
4 B 300 1.53 0.71
5 A 200 3.58 0.34
6 A 200 4.38 0.30
①分析表中數據可得：猜想 是錯誤的。
②分析比較實驗序號 ，可知猜想2的結論是：其他條件相同時， 。
（3）研究猜想2時，他們探究了“不同傾角下滑塊受到的摩擦力”，數據如上表，他們還設計了探究猜想2的另一個方案：讓滑塊從材料 （選填“不同”或“相同”），傾角不同的斜面上C點由靜止滑下，撞擊D點的木塊，控制CD距離相同，方案中滑塊推動木塊移動的距離大 （選填“能”或“不能”）說明其速度大，分析上表數據，說明理由： 。
9．（2024·江蘇南通·一模）小明發現用打氣筒給籃球打氣時，外壁有些發熱，這是什么原因導致的呢？實驗小組聯系所學物理知識，提出了以下兩個猜想：
猜想1：可能是活塞與簡壁摩擦；
猜想2：可能是活塞不斷壓縮氣體做功；
他們選用打氣筒、測溫槍、計時器、氣壓不足的籃球等設計了實驗進行探究，實驗時分別在打氣筒的上部和下部標注兩個測溫點，如圖所示：
（1）打氣筒內壁熱量是通過 的方式傳遞到外壁；
（2）活塞在打氣筒內向下運動時的能量轉化情況，與四沖程內燃機的 沖程相同，打氣過程中，活塞每次往復運動對氣體做功大小 （選填“相同”或“不同”）；
（3）實驗方案：用打氣筒向氣壓不足的籃球內打氣，10s內活塞在筒內往復運動20次，立即測出此時兩個測溫點的溫度。待氣筒外壁溫度降至室溫（25℃）后，放出籃球中的部分氣體，使其內部氣壓與打氣前相同，重復上述操作，實驗數據記錄如下表：
實驗次序 時間/s 活塞往復次數 上部溫度/℃ 下部溫度/℃
1 10 20 30.7 36.6
2 10 20 30.2 36.2
3 10 20 30.5 36.3
①根據上、下部存在溫度差，可知猜想 一定是正確的；
②他們認為另一猜想也會使外壁發熱，理由是活塞在向下運動時， ；
③進一步驗證①中的猜想：他們將打氣筒與籃球 （選填“連接”或“不連接”），讓活塞在相同的時間內往復運動相同的次數，測出打氣筒外壁的溫度；當觀察到 的現象，就說明①中結論是正確的。
10．（2024·山東濟南·一模）某物理小組查看某品牌汽車防凍液成分，發現主要為水和一些添加物，因此他們猜想，水中加入別的物質后，一定會對水的凝固點產生影響。為了驗證這一猜想，他們分別將一些鹽放入水中，并把鹽水用容器盛好放入冰箱，研究鹽水的凝固過程。
（1）每隔一定時間，觀察記錄 和此時的溫度，并繪制成如圖所示的溫度-時間圖像。由圖像可知，加鹽后水的凝固點發生了變化；
（2）他們同時發現所測得的鹽水凝固點并不相同，于是對比了雙方實驗過程，發現燒杯中裝水都是200mL，小明加了1湯匙的鹽，而小紅加了3湯匙的鹽，由此作出猜想：鹽水的凝固點與鹽水的濃度有關。接著通過多次實驗并得出不同濃度鹽水的凝固點，數據記錄如表：
鹽水濃度（%） 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 36
凝固點（℃） 0 -2 -4 -6 -8 -11 -15 -18 -17 -1.8 -0.4 0
分析表格中數據可以發現：當鹽水濃度增大時，其凝固點 ；
（3）根據表格數據，小明還認為鹽水濃度為21%時凝固點最低，其值為-18℃，請就這一探究過程和實驗結論發表你的建議： ；
（4）實驗結束后，小明想到，在嚴寒的冬天，地面上的積雪不能及時熔化，會影響交通安全，人們采取在雪上撒鹽的方法加快雪的熔化，請你解釋撒鹽的物理原理： 。
參考答案：
1． 重 內 A 無關 不合理 小球上升過程中動能轉化為重力勢能，而動能和重力勢能均與質量有關
【詳解】（1）[1][2]小球在軌道上釋放后會加速向下運動，是由于小球受到重力的作用，小球沖上右側軌道的過程中，動能減小，重力勢能變大，將它的大部分動能轉化為重力勢能，由于小球在滾動過程中要克服摩擦做功，所以部分動能轉化為內能。
（2）[3]從軌道上不同高度釋放，小球到達底端的速度不同，通過比較小球沖上右側軌道的最大距離s可探究小球滾動到斜面上的距離與速度的關系，即可探究小球滾動到斜面上的距離與速度的關系，即探究猜想A。
（3）[4]由表格中數據知，小球的質量發生明顯的變化，在誤差允許的范圍內，小球沖上軌道的最大距離不變，可得小球沖上軌道的最大距離與小球的質量無關。
（4）[5][6]小球的動能與質量和速度有關系，速度相同，小球的質量越大，動能越大，轉化成的重力勢能越大，但重力勢能與質量和高度有關，因此小球到達的高度不一定大。
2． 相同 見解析 45° 見解析 變大 見解析
【詳解】（1）[1]探究鉛球投擲的遠近與鉛球擲出去的角度是否有關，根據控制變量法可得，把彈弓的皮筋用力拉長到相同的長度后，以相同的彈射角度將另一鋼球彈射出去，測出水平射程為s2。
[2]為了使小鋼球彈射的初速度相同，將彈弓的皮筋用力拉長到相同的長度。
（2）[3][4]由表中數據可知，在其他條件相同時，發射角度為45°時，小鋼球被彈出的距離最遠；根據表中數據還能夠得出：在發射角的度數相同時，小鋼球質量越大，小鋼球被彈出距離越近。
（3）[5]當小鋼球的質量和被彈出的角度不變時，增大彈弓皮筋拉長的長度，橡皮筋的彈性勢能越大，小鋼球被彈出的距離將變大。
（4）[6]據實際情況可知，若想為了在運動會鉛球項目中取得好成績，可以增大射出點的高度和射出的速度，并選擇45°投擲等。
3． 大氣壓 礦泉水瓶中水的體積 1、2、3 不易 偏小 見解析 見解析
【詳解】[1]吸盤內部氣體被排出，在大氣壓強的作用下牢牢的壓在墻面上，與墻面間的存在摩擦力，所以可以承擔重物。
（1）[2]實驗中通過吸盤脫落時礦泉水瓶中水的體積來反映吸盤的吸附能力，礦泉水瓶中水的體積越大，重力越大，說明吸盤的吸附能力越強。
[3]由表中1、2、3三組數據可知，在相同材質的墻壁上，吸盤面積越大，吸盤的吸附能力越強，說明吸盤的吸附能力與吸盤面積的大小有關。
[4]對比3、4或2、5兩組實驗可知，在光滑的瓷磚表面，吸盤的吸附能力更強，故得出結論：吸盤在光滑的墻壁上更不易脫落。
（2）[5][6]在安裝吸盤時吸盤與光滑瓷磚之間會殘留少許空氣，會導致測量出掛鉤的最大承重能力比實際偏小，原因是由于內部空氣的存在，會減小吸盤內外的壓強差，導致大氣壓產生的壓力減小，吸盤與光滑瓷磚間的最大摩擦力減小。
（3）[7]要使吸盤長時間不易脫落，將吸盤內的空氣盡量排凈，增大壓力或增大接觸面積。
4． 大氣壓 6720 A 增加 做功
【詳解】（1）[1]水吸熱汽化生成水蒸氣，水蒸氣把易拉罐內的空氣排出，封住罐口，停止加熱，罐內氣體溫度降低，氣體壓強減小，小于大氣壓，大氣壓將易拉罐壓癟，這一現象可以表明大氣壓的存在。
[2]水吸收的熱量為
（2）[3]流體的流速越大，壓強越小。所以讓兩易拉罐間距離減小，必須通過增大易拉罐內側的空氣流速來減小壓強，故可用吸管按圖中箭頭A所示的方向用力吹氣。
（3）[4]摩擦時，對易拉罐做功，易拉罐溫度升高，易拉罐的內能以熱傳遞的方式傳遞給易拉罐內氣體，易拉罐內氣體內能增加，氣壓變大。
[5]炸開時氣體對開口做功，內能轉化為機械能，與四沖程汽油機的做功沖程相同。
5． 杯子的大小和杯內水的質量不相等 鋁箔復合 減少水的質量（降低水的初溫、使用比熱容更小的液體）
【詳解】（1）[1]對比實驗要注意的問題：每次只能改變一個因素；確保實驗的公平，即除了改變的那個因素外，其他因素應該保持一樣；所以實驗設計中，圖乙的設計的錯誤之處杯子的大小和杯內水的質量不相等。
（3）[2]由圖丙可知，在其它條件相同時，用鋁箔復合包裝袋的水溫降低得慢，保溫能力更強。
（4）[3][4]為了縮短探究時間，根據放熱公式可知，在放出的熱量、液體末溫一定時，可以減少水的質量、降低水的初溫或使用比熱容更小的液體進行實驗。
6． 彈力 轉換法 1和3 大 二 高度越高，重力勢能越大，轉換為動能越大，然后反彈轉化為乒乓球的重力勢能越大，乒乓球彈起的高度就越高 沒有測量具體數據，精確度不高，需要改進并進行多次測量
【詳解】[1]水沖擊杯子后，杯子發生形變產生了反沖力，從力的性質來看，這是一種彈力。
[2]將乒乓球放入杯中觀察乒乓球彈起的高度可以直觀比較反沖力的大小，把無法直接測量的反沖力通過高度顯示，這種物理研究方法叫做轉換法。
（1）[3][4]探究反沖力大小與杯子材料有關，必須改變材料，保持高度和水量一定，故選1和3數據比較；下落高度高時，鋁比紙硬，反沖力大，故杯子材料越硬，反沖力越大。
（2）[5]對比實驗1和2，杯子材料和高度相同，水量不同，故探究與水量關系，從而驗證猜想二。
（3）[6]分析題目可知，高度越高，重力勢能越大，轉換為動能越大，然后反彈轉化為乒乓球的重力勢能越大，乒乓球彈起的高度就越高。
（4）[7]本實驗沒有測量具體的數據，精確度不高，需要改進并進行多次測量。
7． 最大 1、2、3 有關 2、5、6 增大 增加 見解析
【詳解】（1）[1]折疊多組不同規格的紙飛機，將每個紙飛機用最大力氣水平擲出，重復多次實驗，探究紙飛機飛行的最大距離的影響因素，應該記錄紙飛機的最大距離作為最終實驗數據。
（2）[2][3]由實驗1、2、3可知，機翅面積相同，機身夾角不同，紙飛機飛行的最大距離不同，說明紙飛機飛行的最大距離與機身夾角有關。
（3）[4][5]由實驗2、5、6可知，機身夾角相同，機翅面積越大，紙飛機飛行的最大距離越大，如果想在下次紙飛機比賽中使紙飛機飛得更遠，則應該在一定范圍內，適當增大紙飛機的機翅面積。
（4）[6]由表中數據可知，機身中部和機身尾部質量相同時，機頭質量越大，飛行的距離越大，在比賽時，可以在一定范圍內，通過適當增加機頭質量的方式增加飛行距離。
（5）[7]由表二4、5、6數據可知，第6次機頭的質量較大，但飛行的距離沒有前兩次遠，所以這一說法錯誤。
8． 同一高度 1 1、5、6 斜面傾角越大，物體從斜面上滑下的速度越大 相同 不能 木塊受到的摩擦力不同
【詳解】（1）[1]為了保證得出結論的可靠性，要使木塊從同一高度，靜止滑下。
（2）[2]①分析實驗1和2，實驗3和4，質量不同的時候，v相同，所以v和質量無關，猜想1是錯誤的；
[3][4]②分析比較實驗序號1、5、6，斜面材料相同，傾角不同，v不同，所以斜面的傾角越大，物體從斜面上滑下的速度越大。
（3）[5][6][7]實驗中探究小車碰撞前的動能和小車碰撞前的速度的關系，讓滑塊從材料相同，傾角θ不同的斜面上C點由靜止滑下，撞擊D點的木塊，控制CD距離相同，滑塊的速度是通過改變斜面的傾斜程度實現的；實驗方案中，通過改變斜面的傾斜程度來改變了滑塊的速度，忽略了小車撞擊木塊時，斜面的傾斜程度不同，滑塊推動木塊移動的距離大不能說明其速度大，因為木塊受到的摩擦力不同。
9． 熱傳遞 壓縮 相同 2 要克服摩擦做功 不連接 上、下部溫度相同
【詳解】（1）[1]打氣筒內壁溫度高于外壁，熱量是通過熱傳遞的方式由內壁傳遞到外壁的。
（2）[2]活塞在打氣筒內向下運動時，對氣體做功，機械能轉化為氣體的內能，能量轉化形式與四沖程內燃機的壓縮沖程相同。
[3]打氣過程中，活塞每次往復運動對氣體做功，力的大小和活塞在力的方向上移動的距離相等，由可知，活塞對氣體做的功大小相同。
（3）[4]根據上、下部存在溫度差，可知猜想2是正確的。因為活塞向下運動時，壓縮氣體，對氣體做功，氣體內能增大，溫度升高，導致下部溫度高于上部。
[5]他們認為另一猜想也會使外壁發熱，即認為可能是活塞與簡壁摩擦使氣體的溫度升高，理由是活塞在向下運動時活塞與簡壁摩擦，需要克服摩擦做功，通過做功的方式也可以使氣體的內能增大。
[6]進一步驗證①中的猜想，可以只讓活塞克服摩擦做功，不壓縮氣體做功，故他們將打氣筒與籃球不連接讓活塞在相同的時間內往復運動相同的次數，測出打氣筒外壁的溫度。
[7]改進后測得的上、下部溫度相同，即上、下部不存在溫度差，說明不是克服摩擦做功導致氣體溫度升高的，進而驗證①中結論是正確的，即是因為活塞不斷壓縮氣體做功使氣體溫度升高的。
10． 鹽水狀態 先降低后升高 見解析 適量撒鹽后，雪的熔點降低，加快了雪的熔化
【詳解】（1）[1]分析鹽水凝固圖像，需要知道鹽水的狀態并測出溫度，因此把鹽水用容器盛好放入冰箱后，每隔一定時間，觀察一下鹽水的狀態并測出溫度。
（2）[2]從表格中的數據可看出，鹽水的濃度一直在變大，而鹽水的凝固點是先降低后又升高。
（3）[3]鹽水濃度為21%時，凝固點為-18℃，這個凝固點不一定是最低的，應該在此濃度附近多做幾次實驗，以保證實驗結論的準確性。
（4）[4]在冰雪覆蓋的路上撒鹽，可以降低冰雪的凝固點，使冰雪在較低的溫度就能夠熔化，從而更便于除雪。
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【回歸課標】專項12：實驗探究查漏補缺
新課標要求：4.2 探究類學生必做實驗
4.2.1 探究水在沸騰前后溫度變化的特點。
4.2.2 探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關。
4.2.3 探究液體壓強與哪些因素有關。
4.2.4 探究浮力大小與哪些因素有關。
4.2.5 探究杠桿的平衡條件。
4.2.6 探究光的反射定律。
4.2.7 探究平面鏡成像的特點。
4.2.8 探究凸透鏡成像的規律。
4.2.9 探究通電螺線管外部磁場的方向。
4.2.10探究導體在磁場中運動時產生感應電流的條件。
4.2.11 探究串聯電路和并聯電路中電流、電壓的特點。
4.2.12 探究電流與電壓、電阻的關系。
例題1、小來同學探究食鹽在水中溶解度和溫度的關系實驗。為此，他所在實驗小組開展了項目式學習。
【驅動問題】水中加入其他物質，沸點將怎樣變化？
【項目研究】實驗裝置如下圖，3個燒杯盛放質量和初溫相同的水，在3個燒杯中分別再添加等質量的水、酒精和食鹽，用溫度傳感器記錄溫度隨時間的變化如下表。
時間/s 物體 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240
水/℃ 89.8 93.0 95.6 96.9 97.2 97.4 97.5 97.5 97.5 97.5 97.5 97.5 97.5
鹽水溶液/℃ 89.6 93.3 95.7 97.9 99.1 99.6 99.7 99.8 99.9 100.0 100.1 100.1 100.1
酒精溶液/℃ 89.5 92.1 94.4 95.6 95.9 96.0 96.1 96.2 96.3 96.4 96.5 96.6 96.7
（1）水沸騰前，升溫特征是 （選填“均勻升高”、“先快后慢”或“先慢后快”）；
【分析解釋】
（2）由表可知，水中加入其他物質，溶液的沸點 （選填“發生”或“不發生”）變化；
（3）實驗觀察到，100s時鹽水開始沸騰，繼續加熱，沸點緩慢上升，200s時有晶體析出，之后沸點保持不變，你認為鹽水沸點緩慢升高的原因是 ；
（4）受本實驗啟發，水中加入物質溶解后，除沸點會發生變化外，猜想其 （填物理屬性）也將會發生變化。
例題2、放學的路上，小明注意到一輛卡車、一輛小轎車和一輛摩托車并排停在斑馬線前，綠燈一亮，三輛車同時啟動，小轎車沖在最前面，摩托車其次，卡車最慢，于是他想到一個問題：
物體運動狀態改變的快慢與哪些因素有關呢？于是他做出了如下猜想：
猜想一：與受到牽引力的大小有關；猜想二：與物體自身的質量有關；
為驗證猜想他用小車、砝碼、鉤碼（質量均相等）、定滑輪、長木板設計了如圖甲所示的實驗裝置，測量出小車啟動后5s內前進的距離；
（1）該實驗是通過 來反映物體運動狀態改變的快慢；
（2）本實驗中改變牽引力大小的方法是 。多次改變牽引力的大小以及小車上砝碼的質量，并將所測的幾組數據記錄在下表中：
實驗次數 小車和砝碼的總質量m/kg 牽引力的大小F/N 5s內前進的距離s/cm
1 4 1 48
2 4 2 98
3 4 4 195
4 8 1 23
5 8 2 50
6 8 4 99
7 16 1 11
8 16 2 24
9 16 4 49
①由 三次實驗可得出：在質量相等時，物體受到的牽引力越大，物體運動狀態改變得越快；
②由3、6、9三次實驗得出的實驗結論是 ；
（3）同組的小華設計了如圖乙所示的裝置，他用帶孔的硬紙板作為擋板使每次的運動距離相等，改變砝碼的質量以及牽引力的大小，判斷小車從啟動到撞擊擋板的時間也可得出結論，小華的方案是否可行？若可行，說明實驗注意事項，若不可行，請簡述理由： 。
【類型一】熱學課外探究型實驗
【方法總結】其考查內容大都來源于學生生活實際，并且考查的方法和所要考查的能力都是學生應了解和掌握的。解題方法強調應用性和開放性，突出物理知識的應用，強調靈活運用物理知識解釋試題呈現的問題，故而在解答時，可借助已有的知識和結論，對探究中某個環節所考查的內容作出正確的解答。
【舉一反三】寒假期間，學校布置了假期社會實踐作業、小聰在家和媽媽學烹飪時注意到，鹽（主要成分是NaCl）和糖（主要成分是蔗糖）外觀非常像（如圖甲），除了嘗味道幾乎分辨不出來。于是他找來小明和小林，想利用自己所學的物理知識，科學的分辨出兩種物質。經過查閱資料，他們得到以下數據（如表格）：
物質 密度/ 熔點/℃ 比熱容/
鹽（NaCl） 2.17 801
糖（蔗糖） 1.66 185
（1）小聰找來A、B兩個相同的勺子，分別裝滿一平勺兩種樣品。用天平測得A勺總質量為16.2g，B勺總質量如圖乙所示，讀數為 g，由此可知 （選填“A”或“B”）勺中樣品為鹽。
（2）小明和小林從學校借來實驗器材，組裝了如圖丙所示裝置，通過水浴法加熱兩種樣品，水浴法的優點是 。某時刻，試管D中溫度計示數如圖，此時溫度為 ℃。實驗中每隔一段時間記錄一次C、D試管中物質的溫度，并做出溫度隨時間變化的規律圖象，如圖丁所示。
（3）根據圖丁可知，吸收相等熱量，升溫較多的是 （選填“C”或“D”），進而判斷出試管D中樣品為 （選填“糖”或“鹽”）。
（4）小林發現該實驗無法根據熔點辨別兩種物質，原因是 。
【類型二】力學課外探究型實驗
【方法總結】其考查內容大都來源于學生生活實際，并且考查的方法和所要考查的能力都是學生應了解和掌握的。解題方法強調應用性和開放性，突出物理知識的應用，強調靈活運用物理知識解釋試題呈現的問題，故而在解答時，可借助已有的知識和結論，對探究中某個環節所考查的內容作出正確的解答。
【舉一反三】小紅陪奶奶就醫時，看見如圖甲所示豎直放置的靜脈輸液裝置，觀察到輸液管口的鹽水一滴一滴地往下滴，于是，地提出一個問題：管口處水流出的速度大小與哪些因素有關？并作出如下猜想：
猜想1：隨著輸液瓶中液面不斷下降，速度變小
猜想2：換粗一些的輸液管，速度變大
猜想3：增加圖甲中輸液管的長度h，速度變大
為檢驗上述猜想，她準備了如下器材進行探究：鐵架臺、錐形瓶、量杯、雙孔軟木塞、橡膠軟管、彈簧夾、秒表，4根粗細均勻的玻璃管：a管（長20cm、內孔直徑3mm）、b管（長20cm、內孔直徑6mm）、c管（長25cm、內孔直徑3mm），長5cm的d管
探究過程如下：
（1）如圖乙所示，雛形瓶中裝有紅色的水，a、d管通過雙孔軟木塞插入瓶中，兩管上方端口接近瓶口并齊平，a管下端放入量杯，d管下端套有橡膠軟管，并用彈簧夾夾住，裝置是豎直放置。此時，a管下端管口無水流出，這是由于 的作用；
（2）松開彈簧夾，水從a管口流出，用秒表測出量杯中的水分別達到20mL、40mL、60mL、80mL、100mL水位時的時間t，記錄在表1中；
表1：
量杯中水的體積V/mL 0 20 40 60 80 100
時間t/s 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00
①依據所測數據，在圖丙中畫出量杯中水的體積V與時間t的圖像 ；
②每秒鐘從a管口流出的水量是 mL；a管口處水流出的速度大小為 m/s（保留1位小數）；
（3）將a管換成b管，重復步驟（2）的操作，將所側數據記錄在表2中；
表2：
量杯中水的體積V/mL 0 20 40 60 80 100
時間t/s 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50
分析表1和表2的數據，可知猜想2是 （選填“正確”“錯誤”）的。
一、實驗題
1．（2024·貴州黔東南·模擬預測）小莉同學騎自行車來到一段上坡路，她發現即使不踩踏板，自行車也能沖上斜坡一段距離。幾次試驗，她發現在坡底時的速度越大，自行車自行沖上斜坡的距離就越遠。自行車沖上斜坡的最大距離與哪些因素有關呢？小莉同學提出了下列猜想：
A．與其運動到坡底時速度的大小有關；
B．與其在斜坡上受到摩擦力的大小有關；
C．與其質量的大小有關；
為了驗證猜想，小莉將一左側光滑，右側粗糙的弧形軌道固定在水平桌面上，并用小球模擬自行車，如圖所示。將小球從左側軌道某位置自由釋放，小球沿軌道向下運動，繼而沖上右側軌道，測出小球在右側軌道運動的最大距離s（不計空氣阻力）。請你作答以下問題：
（1）小球在軌道上釋放后會加速向下運動，是由于小球受到 力的作用；小球沖上右側軌道的過程中，它的動能轉化為重力勢能和 能；
（2）小莉將同一小球從左側軌道的不同高度釋放，分別記下小球沖上右側軌道的最大距離s，這是為了探究猜想 （選填“A”“B”或“C”）。
實驗次數 1 2 3 4 5
小球質量m/g 20 30 40 50 60
小球沖上軌道的最大距離s/cm 30.1 30.2 29.8 29.9 30.1
（3）在探究猜想C時，假如將質量不同的小球由左側軌道相同高度自由釋放，分別測出它們在右側軌道運動的最大距離s，數據如表所示：根據表中的數據可得出的結論是：小球沖上軌道的最大距離與小球的質量 （選填“有關”或“無關”）；
（4）小球在右側軌道上運動的最大距離相同，即表示小球能到達的最大高度相同。某同學由此分析認為：“以上各次小球從左側軌道滾到底端時速度相同，那么質量大的小球此時動能就大，則它沖上右側軌道的高度一定越高”。這位同學的觀點是否合理？ 。原因是 。
2．（2024·陜西西安·模擬預測）在學校運動會中，我們常遇到下列事例：投擲鉛球時，鉛球被舉起一定的高度后再斜向上用力推出去，鉛球會落到很遠的地方；投擲標槍時，標槍被舉起一定的高度用力甩出去，標槍會落到很遠的地方……小芳看到投擲鉛球場景后，思考：鉛球投擲的遠近跟什么因素有關呢？她提出如下猜想：
猜想一：鉛球投擲的遠近與鉛球的質量大小有關。
猜想二：鉛球投擲的遠近與鉛球擲出去的角度有關。
（1）小芳與小麗找來彈弓（如圖）和質量大小不同的小鋼球模擬“投擲鉛球”來驗證猜想一。
a.把彈弓的皮筋用力拉長到一定的長度后，以一定的彈射角度將鋼球彈射出去，測出水平射程為s1；
b.把彈弓的皮筋用力拉長到相同的長度后，以 （選填“相同”或“不同”）的彈射角度將另一鋼球彈射出去，測出水平射程為s2；
c.通過比較兩次射程s1、s2的遠近，得出結論；
她們將彈弓的皮筋用力拉長到相同的長度的目的是： 。
（2）接著她們又驗證了猜想二，兩次實驗數據記錄如下表：（M>m）
小鋼球質量 m M
發射角的度數（度） 30 45 60 30 45 60
小鋼球被彈出距離（m） 1.8 2.2 1.7 1.3 1.6 1.3
根據實驗數據得出初步結論：在其他條件相同時，發射角度為 時，小鋼球被彈出的距離最遠。從表中數據還能得出的結論有 ；
（3）當小鋼球的質量和被彈出的角度不變時，增大彈弓皮筋拉長的長度，小鋼球被彈出的距離將 （選填“變大”“變小”或“不變”）；
（4）為了在運動會鉛球項目中取得好成績，請你給小芳提出合理建議（鉛球的質量不變）： 。
3．（2024·陜西西安·模擬預測）小明學習了解到“吸盤掛鉤”可以承擔重物，那是因為吸盤在 的作用下會緊緊吸附在墻面上，如圖所示：
（1）小明回家后發現家中使用的吸盤，有的可以掛較重的物品，有的只能掛較輕的物品，小明很好奇原因是什么，于是他想探究吸盤的吸附能力與哪些因素有關，實驗過程如下：
他將吸盤壓緊吸附在墻上，容量為2.5L的礦泉水瓶通過細繩掛在吸盤掛鉤上，用量杯給礦泉水瓶中加水，直至吸盤脫落，記錄礦泉水瓶中水的體積；之后改變吸盤面積的大小和墻壁材料重復進行實驗，并將數據記錄在如下表格中：
序號 吸盤面積 墻壁 礦泉水瓶中水的體積/mL
1 小 光滑的瓷磚 550
2 中 光滑的瓷磚 670
3 大 光滑的瓷磚 810
4 大 帶漆木板 580
5 中 帶漆木板 500
①實驗中通過吸盤脫落時 來反映吸盤的吸附能力；
②分析 三組實驗可知，吸盤的吸附能力與吸盤面積的大小有關；
③通過對比3、4或2、5兩組實驗可得出結論：吸盤在光滑的墻壁上更 （選填“不易”或“容易”）脫落；
（2）實驗結束后和同學交流時發現，在安裝吸盤時吸盤與光滑瓷磚之間會殘留少許空氣，會導致測量出掛鉤的最大承重能力比實際 （選填“偏大”“偏小”或“不變”），理由是 ；
（3）接下來小明想在廚房用吸盤掛上廚具，若要使吸盤長時間不易脫落，請你根據實驗結論，提出一個可行性建議： （答案合理即可）。
4．（2024·江蘇宿遷·二模）小明利用空易拉罐做了幾個物理小實驗。
（1）如圖甲所示，在易拉罐中注入20g溫度為10℃的水，用酒精燈對易拉罐加熱，待水溫達到90℃時，將罐口堵住，撤去酒精燈，讓易拉罐冷卻，觀察到易拉罐變癟了，這一現象說明了 的存在，加熱過程中易拉罐中水吸收的熱量為 J；（）
（2）如圖乙所示，將兩個易拉罐平行放置在水平桌面上，為了能讓兩易拉罐間距離減小，可用吸管按圖中箭頭 所示的方向用力吹氣；
（3）碳酸飲料易拉罐的拉環斷掉很難打開，如圖丙所示，可用筆尾在罐口旁快速摩擦，易拉罐開口處就可以“炸開”。摩擦時，易拉罐內氣體內能 （選填“增加”“減少”或“不變”），氣壓變大：“炸開”過程的能量轉化與四沖程汽油機的 沖程相同。
5．（2024·陜西西安·二模）西安一天的外賣量高達百萬單，圖甲是常用的兩種外賣包裝袋。哪一種材料的包裝袋保溫能力更強？學習小組開展了以下探究活動。
準備大小和厚度相同的牛皮紙包裝袋和鋁箔復合包裝袋各一個，兩個杯子盛有初溫相同的熱水，插入溫度計后密封進兩個包裝袋中，如圖乙所示，并用停表計時。
（1）圖乙設計的錯誤之處是 。
（2）改正后，測得兩杯熱水的溫度隨時間變化的圖象如圖丙所示。由圖丙可知保溫能力更強的是 包裝袋。
（3）為了縮短探究時間，你對實驗的改進方法是： ，根據公式 可以說明你的改進方法是正確的。
6．（2024·陜西西安·模擬預測）小明同學偶然觀察到當水杯不慎落地時有水從杯中濺出來，小明由此聯想到如下問題：
問題一：為什么水會從杯中濺出來呢？
小明認為水由杯中濺出一定是因為水受到了杯子的“反沖力”，從力的性質來看，這是一種 ；
問題二：水所受的反沖力的大小和什么因素有關呢？
對于這個問題，小明提出了三個猜想。
猜想一：水所受的反沖力的大小與杯子材料有關；
猜想二：水所受的反沖力的大小與杯中水量有關；
猜想三：水所受的反沖力的大小與杯子下落的高度有關。
根據猜想小明設計了如下實驗。
【實驗器材】
一次性紙杯、去蓋的易拉罐，兩只乒乓球、臉盆及水；
小明用乒乓球是因為水所受反沖力的大小不易直接測量，而將乒乓球放入杯中觀察乒乓球彈起的高度可以直觀比較反沖力的大小，這種物理研究方法叫做 ；
【實驗過程】
小明分別在紙杯和易拉罐中裝入水（水中放入乒乓球），讓紙杯和易拉罐從高處自由下落掉到臉盆中，觀察乒乓球彈起的高度，記錄實驗現象如下表：
實驗次數 杯子材料 下落高度 杯中水量（杯上標記刻度線） 乒乓球彈起的高度
1 紙 高 多 低
2 紙 高 少 更低
3 鋁 高 多 高
4 紙 低 多 更低
【分析與交流】
（1）對比 兩次實驗可以驗證猜想一；并得到結論：反沖力大小與杯子材料有關，且杯子材料越硬，反沖力越 ；
（2）對比實驗1和2是為了驗證猜想 ；
（3）對比實驗1和4得到的結論是：反沖力大小與杯子下落的高度有關，且高度越高，反沖力越大。從能量轉化的角度來看，杯子下落的高度越高，乒乓球彈起的高度就越高，原因可能是： ；
（4）小明的實驗還有很多不足之處，請你簡要評價： 。
7．（2024·陜西西安·模擬預測）物理實踐活動課上，小明與同學進行了“紙飛機比賽”，飛行距離遠者獲勝，由于比賽小明取得的成績不佳，而賽場上的紙飛機大小、形狀各異，小明通過對比取得優異成績同學的紙飛機，將不同之處劃分為機翅面積和機身夾角，如圖-1所示，并提出如下猜想：
猜想一：紙飛機飛行的最大距離可能與機翅面積有關；
猜想二：紙飛機飛行的最大距離可能與機身夾角有關。
（1）小明通過折疊多組不同規格的紙飛機，并將每個紙飛機用最大力氣水平擲出，重復多次實驗，應該記錄紙飛機的 （選填“最大”或“平均”）距離作為最終實驗數據，再依次對其他不同規格的飛機進行同樣的操作，記錄實驗數據如表一所示；
表一
實驗序號 機翅面積S/ 機身夾角θ/° 飛行距離s/m
1 55 5 9.6
2 55 10 12.4
3 55 15 13.1
4 75 20 12.6
5 85 10 15.7
6 95 10 16.3
（2）通過分析第 （填實驗序號）三次實驗數據，可初步得出結論：紙飛機飛行的最大距離與機身夾角 （選填“有關”或“無關”）；
（3）通過分析第 （填實驗序號）三次實驗數據可知，小明如果想在下次紙飛機比賽中使紙飛機飛得更遠，則應該在一定范圍內，適當 （選填“增大”或“減小”）紙飛機的機翅面積；
實驗完成后，小明想起每次在紙飛機放飛前，會有部分同學給紙飛機的機頭哈氣，如圖-2所示，查閱資料可知，他們所折的紙飛機的重心偏后，機頭容易向上翹起，導致空氣阻力增大，從而減緩飛行速度或者使其失去平衡，最終導致墜落，而哈氣可以增加飛機機頭的質量，為了弄清楚機頭適合的配重比例，小明決定將機身夾角相同、質量不同的紙飛機（機頭加濕）先測得飛行距離，再將紙飛機沿機身長度平分裁切成三部分，如圖-3所示，分為機頭、機身中部、機身尾部，分別測得其質量，記錄數據如表二
表二
實驗序號 機頭（加濕）/g 機身中部/g 機身尾部/g 飛行距離s/m
1 1.12 2.16 2.55 10.5
2 1.54 2.16 2.55 12.8
3 2.11 2.16 2.55 15.6
4 3.69 3.78 4.72 18.4
5 4.51 3.78 4.72 19.7
6 5.01 3.78 4.72 16.2
（4）初步分析實驗數據可知，小明在比賽時，可以在一定范圍內，通過適當 （選填“增加”或“降低”）機頭質量的方式增加飛行距離；
（5）小李通過觀看小明做實驗的過程得出結論：將紙飛機的機翅面積做得越大，機身夾角越大，機頭越重，紙飛機的飛行距離越遠，小明通過分析數據否定這一說法，原因是： 。
8．（2024·陜西西安·模擬預測）小明所在的實驗小組想探究“物體從斜面上滑下的速度大小與哪些因素有關”。通過觀察，他們提出了如下的猜想：
猜想1：可能與物體的質量m有關
猜想2：可能與斜面的傾角有關
猜想3：可能與斜面的材料有關
他們選擇器材以下：一個右端固定有遮光片的滑塊（質量為200g）、一個100g的砝碼（可粘在滑塊上表面）、兩個長度相同但材料不同的斜面A和B（斜面底端裝有速度傳感器）。實驗裝置如圖-1所示，實驗操作是讓滑塊沿斜面直線下滑，利用速度傳感器測得滑塊到達斜面底端時的速度v。
（1）為了保證從實驗數據得出結論的可靠性，滑塊每次都由靜止開始下滑，并且都從斜面的 處釋放。
（2）小明他們改變相關條件，多次實驗，得到了下表數據：
實驗序號 斜面傾角 斜面 滑塊總質量m/g 摩擦力f/N
1 A 200 2.45 0.38
2 A 300 2.45 0.56
3 B 200 1.53 0.47
4 B 300 1.53 0.71
5 A 200 3.58 0.34
6 A 200 4.38 0.30
①分析表中數據可得：猜想 是錯誤的。
②分析比較實驗序號 ，可知猜想2的結論是：其他條件相同時， 。
（3）研究猜想2時，他們探究了“不同傾角下滑塊受到的摩擦力”，數據如上表，他們還設計了探究猜想2的另一個方案：讓滑塊從材料 （選填“不同”或“相同”），傾角不同的斜面上C點由靜止滑下，撞擊D點的木塊，控制CD距離相同，方案中滑塊推動木塊移動的距離大 （選填“能”或“不能”）說明其速度大，分析上表數據，說明理由： 。
9．（2024·江蘇南通·一模）小明發現用打氣筒給籃球打氣時，外壁有些發熱，這是什么原因導致的呢？實驗小組聯系所學物理知識，提出了以下兩個猜想：
猜想1：可能是活塞與簡壁摩擦；
猜想2：可能是活塞不斷壓縮氣體做功；
他們選用打氣筒、測溫槍、計時器、氣壓不足的籃球等設計了實驗進行探究，實驗時分別在打氣筒的上部和下部標注兩個測溫點，如圖所示：
（1）打氣筒內壁熱量是通過 的方式傳遞到外壁；
（2）活塞在打氣筒內向下運動時的能量轉化情況，與四沖程內燃機的 沖程相同，打氣過程中，活塞每次往復運動對氣體做功大小 （選填“相同”或“不同”）；
（3）實驗方案：用打氣筒向氣壓不足的籃球內打氣，10s內活塞在筒內往復運動20次，立即測出此時兩個測溫點的溫度。待氣筒外壁溫度降至室溫（25℃）后，放出籃球中的部分氣體，使其內部氣壓與打氣前相同，重復上述操作，實驗數據記錄如下表：
實驗次序 時間/s 活塞往復次數 上部溫度/℃ 下部溫度/℃
1 10 20 30.7 36.6
2 10 20 30.2 36.2
3 10 20 30.5 36.3
①根據上、下部存在溫度差，可知猜想 一定是正確的；
②他們認為另一猜想也會使外壁發熱，理由是活塞在向下運動時， ；
③進一步驗證①中的猜想：他們將打氣筒與籃球 （選填“連接”或“不連接”），讓活塞在相同的時間內往復運動相同的次數，測出打氣筒外壁的溫度；當觀察到 的現象，就說明①中結論是正確的。
10．（2024·山東濟南·一模）某物理小組查看某品牌汽車防凍液成分，發現主要為水和一些添加物，因此他們猜想，水中加入別的物質后，一定會對水的凝固點產生影響。為了驗證這一猜想，他們分別將一些鹽放入水中，并把鹽水用容器盛好放入冰箱，研究鹽水的凝固過程。
（1）每隔一定時間，觀察記錄 和此時的溫度，并繪制成如圖所示的溫度-時間圖像。由圖像可知，加鹽后水的凝固點發生了變化；
（2）他們同時發現所測得的鹽水凝固點并不相同，于是對比了雙方實驗過程，發現燒杯中裝水都是200mL，小明加了1湯匙的鹽，而小紅加了3湯匙的鹽，由此作出猜想：鹽水的凝固點與鹽水的濃度有關。接著通過多次實驗并得出不同濃度鹽水的凝固點，數據記錄如表：
鹽水濃度（%） 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 36
凝固點（℃） 0 -2 -4 -6 -8 -11 -15 -18 -17 -1.8 -0.4 0
分析表格中數據可以發現：當鹽水濃度增大時，其凝固點 ；
（3）根據表格數據，小明還認為鹽水濃度為21%時凝固點最低，其值為-18℃，請就這一探究過程和實驗結論發表你的建議： ；
（4）實驗結束后，小明想到，在嚴寒的冬天，地面上的積雪不能及時熔化，會影響交通安全，人們采取在雪上撒鹽的方法加快雪的熔化，請你解釋撒鹽的物理原理： 。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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