九年級(jí)上冊(cè)物理知識(shí)點(diǎn)提升練習(xí)題型四 探究性、開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)-教用

、2024版《5年中考3年模擬》中考物理全國(guó)版題型四探究性、開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)曲一線

一、2022年版課標(biāo)要求學(xué)生必做探究類實(shí)驗(yàn)類型1探究水在沸騰前后溫度變化的特點(diǎn)1.(2023山東煙臺(tái),24,8分)在“探究水在沸騰前后溫度變化的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中:(1)如圖甲所示,在組裝器材時(shí),應(yīng)先固定鐵圈A還是鐵圈B?(2)調(diào)整好器材后,用酒精燈給水加熱,在水溫升高到90℃后,每隔1min記錄一次溫度,直到水沸騰并持續(xù)一段時(shí)間。將測(cè)得的數(shù)據(jù)記錄在表格中,請(qǐng)根據(jù)表格數(shù)據(jù)在圖乙中描點(diǎn)后畫出水沸騰前后溫度與時(shí)間的關(guān)系曲線。時(shí)間/min01234567溫度/℃9092949698989898(3)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得到:水沸騰時(shí)的溫度是℃,此時(shí)當(dāng)?shù)卮髿鈮?選填“高于”“低于”或“等于”)1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。

(4)通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以得出水在沸騰前、后溫度變化的特點(diǎn)是什么?答案(1)鐵圈B(2)如圖所示(3)98低于(4)水在沸騰前溫度不斷升高,沸騰后溫度保持不變。類型2探究滑動(dòng)摩擦力大小與哪些因素有關(guān)2.(2023福建,24,4分)如圖是探究滑動(dòng)摩擦力大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)情景。(1)將木塊平放在水平木板上,用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊,使木塊做運(yùn)動(dòng)。

(2)由圖甲可知:此時(shí)木塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小為N。

(3)由圖乙和圖丙可知:在其他條件相同的情況下,壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越。

(4)本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的原因是:。(寫一條即可)

答案(1)勻速直線(2)1.2(3)大(4)很難控制木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)(或其他合理答案)類型3探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)3.(2023江蘇蘇州,27,4分)小明用壓強(qiáng)計(jì)探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的影響因素。(1)壓強(qiáng)計(jì)通過(guò)U形管兩側(cè)液面的來(lái)反映被測(cè)壓強(qiáng)大小。使用前,用手按壓金屬盒上的橡皮膜,發(fā)現(xiàn)兩側(cè)液面沒(méi)有明顯變化,接下來(lái)應(yīng)進(jìn)行的操作是;

A.向U形管中注入一些水B.將U形管中水倒出一些C.檢查裝置是否漏氣(2)小明在圖甲中,保持金屬盒深度不變,改變橡皮膜朝向,目的是探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小與是否有關(guān);

(3)小明還猜想液體壓強(qiáng)與液體深度和密度有關(guān)。他在圖甲基礎(chǔ)上,繼續(xù)將金屬盒下移一段距離,發(fā)現(xiàn)壓強(qiáng)變大。若接下來(lái)又進(jìn)行了圖乙所示實(shí)驗(yàn),再與圖甲比較,(能/不能)得出液體壓強(qiáng)與液體密度有關(guān)的初步結(jié)論。

答案(1)高度差C(2)方向(3)能類型4探究浮力大小與哪些因素有關(guān)4.(2022黑龍江齊齊哈爾,25,8分)某小組同學(xué)在“探究影響浮力大小的因素”實(shí)驗(yàn)中,提出了浮力大小可能與下列因素有關(guān)的猜想:①與物體浸沒(méi)在液體中的深度有關(guān);②與物體排開(kāi)液體的體積有關(guān);③與液體的密度有關(guān)。實(shí)驗(yàn)器材有:彈簧測(cè)力計(jì)、燒杯、金屬塊、水、鹽水(ρ鹽水>ρ水)。小明先用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出金屬塊的重力,然后將金屬塊慢慢浸入液體中不同深度。實(shí)驗(yàn)步驟如圖a、b、c、d、e所示(液體均未溢出),并將彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)記錄下來(lái)(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)。(1)分析數(shù)據(jù)可知,金屬塊浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力大小是N;金屬塊浸沒(méi)在鹽水中時(shí)受到的浮力大小是N。

(2)分析實(shí)驗(yàn)步驟a、c、d可知,在同種液體中,物體所受浮力大小與物體浸沒(méi)在液體中的深度(選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”);分析三個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟(填序號(hào))可知,在同種液體中,物體排開(kāi)液體的體積越大,物體受到的浮力越大;分析實(shí)驗(yàn)步驟a、d、e可知,在物體排開(kāi)液體的體積一定時(shí),液體密度越大,物體受到的浮力。

(3)若先完成步驟c,再完成步驟a,則測(cè)得的浮力將(選填“偏大”或“偏小”)。

(4)該小組同學(xué)完成本次實(shí)驗(yàn)后,又用獲得的數(shù)據(jù)求出了金屬塊的體積為m3,鹽水的密度為kg/m3。

答案(1)22.2(2)無(wú)關(guān)a、b、c(或a、b、d)越大(3)偏大(4)2×10-41.1×103類型5探究杠桿的平衡條件5.(2023山東濟(jì)寧,19,4分)利用鐵架臺(tái)、杠桿、質(zhì)量相等的鉤碼等器材,探究杠桿的平衡條件。(1)調(diào)節(jié)螺母,將沒(méi)掛鉤碼的杠桿調(diào)節(jié)至水平位置平衡,如圖甲所示,其目的是方便測(cè)量;

(2)為探究杠桿的平衡條件,小明設(shè)計(jì)了以下兩種收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方案,其中合理的是;

實(shí)驗(yàn)次數(shù)方案一方案二F1/Nl1/cmF2/Nl2/cmF1/Nl1/cmF2/Nl2/cm133352224331125(3)如圖乙所示,在A處掛3個(gè)鉤碼,則應(yīng)在B處掛個(gè)鉤碼,才能使杠桿在水平位置保持平衡;

(4)桿秤就是杠桿平衡條件的一個(gè)應(yīng)用,是中國(guó)最古老也是現(xiàn)今人們?nèi)匀辉谑褂玫囊环N稱質(zhì)量的簡(jiǎn)易工具,由帶有秤星的秤桿、秤砣、提紐等組成。如圖丙所示,此桿秤有兩個(gè)提紐,使用它稱較重的物體時(shí),常用離秤鉤較(選填“近”或“遠(yuǎn)”)的提紐。

丙答案(1)力臂(2)方案二(3)2(4)近類型6探究光的反射定律6.(2021湖南衡陽(yáng),22,6分)如圖所示,是陳濤同學(xué)探究光的反射規(guī)律的實(shí)驗(yàn)。他進(jìn)行了下面的操作:甲乙丙丁(1)如圖甲,使一束光貼著紙板沿某一個(gè)角度射到O點(diǎn),經(jīng)平面鏡反射,沿另一個(gè)方向射出。在紙板上用筆描出入射光EO和反射光OF的徑跡。改變光束的入射角度,多做幾次,取下紙板,用量角器測(cè)量ON兩側(cè)的∠i和∠r,得到的結(jié)論是反射角(選填“大于”“等于”或“小于”)入射角。

(2)如圖乙,紙板ENF是用兩塊紙板連接起來(lái)的,把紙板NOF向前折或向后折,這時(shí)在NOF上看不到反射光,說(shuō)明反射光線、入射光線和法線(選填“在”或“不在”)同一平面內(nèi)。

(3)使入射光線逐漸靠近法線ON,可觀察到反射光線(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)法線。

(4)如果讓光線逆著OF的方向射向鏡面,會(huì)發(fā)現(xiàn)反射光線沿著OE方向射出,這表明:在光的反射現(xiàn)象中,。

(5)陳濤同學(xué)還想用圖丙和圖丁模擬鏡面反射與漫反射,照?qǐng)D丙那樣,把幾根細(xì)針垂直插入一張硬紙板中,表示法線。當(dāng)入射光線平行射到各入射點(diǎn)時(shí),反射光線將平行射出,隨后將紙板隨意彎折,如圖丁所示,這時(shí)會(huì)看到“法線”不再平行,當(dāng)入射光線平行射到各入射點(diǎn)上時(shí),反射光線(選填“平行”或“不平行”),根據(jù)你所學(xué)的知識(shí)判斷,漫反射(選填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。

答案(1)等于(2)在(3)靠近(4)光路是可逆的(5)不平行遵循類型7探究平面鏡成像的特點(diǎn)7.(2022山東泰安,22,8分)李華同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室探究平面鏡成像的特點(diǎn)。如圖所示,保持玻璃板與直尺垂直,取兩支外形相同的蠟燭A和B分別豎直置于玻璃板兩側(cè)的直尺上,點(diǎn)燃玻璃板前的蠟燭A,進(jìn)行觀察和調(diào)整。(1)利用刻度尺是為了便于測(cè)量像與物到平面鏡的。

(2)選擇兩支外形相同的蠟燭是為了便于比較像與物的關(guān)系。

(3)確定出蠟燭A所成像的位置后,在像的位置上放一光屏,光屏上不能承接到蠟燭A的像,說(shuō)明平面鏡成的像是(選填“實(shí)像”或“虛像”)。

(4)在物理實(shí)驗(yàn)中,為了減小誤差或?qū)ふ移毡橐?guī)律,經(jīng)常需要多次測(cè)量。下列實(shí)驗(yàn)中多次測(cè)量的目的與本實(shí)驗(yàn)多次測(cè)量的目的相同的是(選填字母符號(hào))。

A.“探究串、并聯(lián)電路中電流的規(guī)律”時(shí),換用不同規(guī)格的小燈泡,多次測(cè)量B.“用刻度尺測(cè)長(zhǎng)度”時(shí),需要多次測(cè)量被測(cè)物體的長(zhǎng)度答案(1)距離(2)大小(3)虛像(4)A類型8探究凸透鏡成像的規(guī)律8.(2023河南,17,4分)在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中:(1)小強(qiáng)發(fā)現(xiàn)用凸透鏡看遠(yuǎn)處物體時(shí),可以看見(jiàn)倒立、縮小的像;用該凸透鏡看自己的指紋時(shí),能看見(jiàn)正立、放大的像。由此猜想:凸透鏡成像的特點(diǎn)可能與有關(guān)。

(2)在光具座上,將蠟燭、光屏安裝在凸透鏡兩側(cè),調(diào)節(jié)三者的高度時(shí),(選填“需要”或“不需要”)點(diǎn)燃蠟燭;調(diào)節(jié)高度的目的是使像能呈現(xiàn)在。

(3)實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)蠟燭、透鏡和光屏的位置如圖所示時(shí),光屏上承接到燭焰清晰的像(像未畫出),這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以說(shuō)明(選填“放大鏡”“投影儀”或“照相機(jī)”)的成像特點(diǎn)。

答案(1)物距(或物體到凸透鏡的距離)(2)需要光屏中央(3)照相機(jī)類型9通電螺線管外部磁場(chǎng)的方向9.(2023云南,19,4分)某實(shí)驗(yàn)小組探究“通電螺線管外部磁場(chǎng)的特點(diǎn)”。(1)將螺線管安裝在一塊有機(jī)玻璃板上,連入電路中。在板面上均勻地撒滿鐵屑,閉合開(kāi)關(guān)并輕敲玻璃板面,觀察到鐵屑分布情況如圖甲所示。鐵屑的分布情況與磁體周圍鐵屑的分布情況相似,鐵屑的作用是顯示。

(2)把小磁針?lè)旁谕娐菥€管四周不同的位置,小磁針靜止時(shí)N極所指方向如圖乙所示,則通電螺線管的右端為極。對(duì)調(diào)電源正負(fù)極,閉合開(kāi)關(guān),小磁針靜止時(shí)N極所指方向如圖丙所示,說(shuō)明通電螺線管的極性與的方向有關(guān)。

答案(1)條形磁場(chǎng)分布(2)N電流類型10探究導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件10.(2023廣西南寧一模)如圖所示,在“探究什么情況下磁可以生電”的實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)閉合電路中的導(dǎo)體AB向運(yùn)動(dòng)時(shí),觀察到靈敏電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說(shuō)明電路中產(chǎn)生了。

答案左或右(符合切割磁感線運(yùn)動(dòng)的答案均可)感應(yīng)電流(電流)類型11探究串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中電流、電壓的特點(diǎn)11.(2023四川南充,22,5分)小紅同學(xué)利用圖甲所示的電路來(lái)探究串聯(lián)電路的部分特點(diǎn)。已知R1=20Ω、R2=10Ω、R3=8Ω、R4=4Ω,電源電壓可調(diào)。(1)請(qǐng)根據(jù)圖甲所示電路圖用筆畫線,代替導(dǎo)線將圖乙所示實(shí)物圖補(bǔ)充完整(此時(shí)電源電壓為3V)。(2)電路連接完成后,閉合開(kāi)關(guān)S,發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)、電流表無(wú)示數(shù);小紅同學(xué)又將電壓表并聯(lián)在R2兩端,閉合開(kāi)關(guān)S,發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表均無(wú)示數(shù)。則電路中可能存在的故障是(選填字母)。

A.R1處斷路B.R2處短路C.電流表處短路(3)排除故障后,繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中,小紅同學(xué)調(diào)節(jié)了電源電壓,換用了不同的電阻,分別將電壓表并聯(lián)在AB、BC、AC兩端,收集的數(shù)據(jù)如表,表格中第2次實(shí)驗(yàn)空格處的數(shù)據(jù)為。在誤差范圍內(nèi),探究串聯(lián)電路中總電壓與各部分電壓關(guān)系時(shí),分析表中數(shù)據(jù)可得到結(jié)論是;

探究串聯(lián)電路中電壓與電阻關(guān)系時(shí),分析表中數(shù)據(jù)可得到結(jié)論是。

I/AUAB/VUBC/VUAC/V1R1與R2串聯(lián)0.12132R2與R3串聯(lián)21.63.63R3與R4串聯(lián)0.43.21.64.84R1與R4串聯(lián)0.361.27.2答案(1)如圖(2)A(3)0.2在串聯(lián)電路中,總電壓等于各部分電路電壓之和在串聯(lián)電路中,電壓與電阻成正比類型12探究電流與電壓、電阻的關(guān)系12.(2022湖北黃岡,16,6分)在探究電流與電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)器材有:電源、電流表、電壓表、定值電阻、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。(1)如圖甲所示,請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將電路連接完整。要求滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí),接入電路的電阻變大。(2)連接電路后,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù),電壓表有示數(shù)。則電路故障可能是定值電阻(選填“短路”或“斷路”)。

(3)排除故障后,完成實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的I-U圖像如圖乙所示。分析圖像初步得到:電阻一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成。

(4)若用小燈泡(燈絲電阻受溫度影響)代替定值電阻進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),(選填“能”或“不能”)達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

答案(1)如圖所示(2)斷路(3)正比(4)不能二、開(kāi)放性與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)13.(2023山西,35,4分)近幾年,我省對(duì)老舊小區(qū)的樓房進(jìn)行外墻保溫改造。為了了解材料的性能,創(chuàng)新小組的同學(xué)在老師的指導(dǎo)下,從市場(chǎng)上選取了常用的保溫材料聚氨酯泡沫板和巖棉板進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)不同的材料在保溫性能、阻燃性能、隔音性能和吸水性能等方面均有不同?，F(xiàn)有兩張厚度相同的聚氨酯泡沫板和巖棉板,請(qǐng)你選擇其中一個(gè)性能,添加適當(dāng)?shù)钠鞑?設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究。你選擇的研究課題是:探究聚氨酯泡沫板和巖棉板的性能。

下面是實(shí)驗(yàn)過(guò)程:(1)實(shí)驗(yàn)器材:;

(2)實(shí)驗(yàn)步驟:;

(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:。

答案保溫(1)兩個(gè)相同的透明玻璃杯、熱水、兩個(gè)相同的溫度計(jì)、剪刀、膠水、厚度相同的聚氨酯泡沫板和巖棉板(2)①用厚度相同的聚氨酯泡沫板和巖棉板做成兩個(gè)相同的、大小適當(dāng)?shù)暮凶覣、B;②同時(shí)在兩個(gè)相同的玻璃杯中裝入高度和初溫都相同的熱水,并將兩杯熱水同時(shí)放入A、B兩盒中,再蓋好盒蓋;③同時(shí)把兩個(gè)盒子放在同一環(huán)境中,適當(dāng)?shù)囊欢螘r(shí)間后同時(shí)打開(kāi)盒蓋,用兩個(gè)相同的溫度計(jì)同時(shí)測(cè)出兩杯水的溫度,分別記為tA、tB;(3)若tA<tB,則巖棉板的保溫性能好;若tA=tB,則聚氨酯泡沫板和巖棉板的保溫性能一樣好;若tA>tB,則聚氨酯泡沫板的保溫性能好(開(kāi)放性試題,答案合理即可)14.(2023浙江溫州,25,9分)小明發(fā)現(xiàn)建筑物中的柱子有大有小且形狀各異,承重大小也不相同。他猜想:柱子的承重效率與橫截面的形狀、周長(zhǎng)等因素有關(guān)。查閱資料獲知,柱子的承重效率可以用承重比(柱子能承受的最大質(zhì)量與柱子質(zhì)量的比值)表示,承重比越大,承重效率越高。為研究柱子承重效率與橫截面的形狀、周長(zhǎng)的關(guān)系,他開(kāi)展如下探究:①用紙板制成高度相同的各種實(shí)驗(yàn)所需的空心模型(如圖)。②測(cè)出模型的橫截面周長(zhǎng)、質(zhì)量。③測(cè)量模型的最大承重質(zhì)量。多次重復(fù)實(shí)驗(yàn),整理相關(guān)數(shù)據(jù)如表。組別橫截面形狀周長(zhǎng)/厘米承重比1△1835092△243