天津中考题库-物理-探究实验

探究实验
（2010南开模拟）1.物理研究中常常用到“控制变量法”、“等效替代法”、“理想化模型”、“类比法”等科学方法，在下列研究实例中，运用了“控制变量法”的是（）
A.研究电流时，从分析水流的形成来分析电流的形成
B.研究磁场时，用磁感应线描述空间磁场的分布情况
C.研究滑动摩擦力与压力大小关系时，保持接触面的粗糙程度不变
D.研究杠杆的平衡条件时，将撬棒抽象为绕某一固定点转动的硬棒
（2010河西模拟）2.人类在探索自然规律的过程中，总结了许多科学的研究方法：等效替代法.控制变量法.实验推理法和建立理想模型法等。

下列研究方法中，运用了建立理想模型法的是（）
A.引入“合力”的概念
B.将撬棒抽象为绕固定点转动的硬棒
C.用“水压”类比“电压”
D.保持电阻不变观察电流随电压的变化
（2010和平模拟）3.物理研究中常常用一个抽象的“理想化模型”来形象地突出事物的主要特征，如：可以用一条有方向的直线——光线，来表示光的传播方向.下列事例中，也用到这种方法的是
A．研究电流时把它与水流相比
B．用音叉溅起的水花显示音叉的振动
C．用二力平衡原理测滑动摩擦力
D．研究磁场问题时引入磁感线
（2009中考）4.(6分)物体只在重力作用下由静止开始下落的运动称为自由落体运动”。

小明对这种落体运动产生了探究的兴趣，提出如下两个问题。

问题一：物体下落的快慢是否与物体的质量有关?问题二：物体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并在可忽略空气阻力情况下准备进行实验。

(1)请你帮助小明设计探究“问题一”的实验方案。

(2)小明探究“问题二”时，通过实验，测量出同一物体分别从最高点下落的高度为h l、
h2、h3，并测量出每次下落的高度所对应的下落时间为f l、f2、f3。

分析实验数据发现：“物体下落的高度与下落的时间不满足正比例关系”。

他猜想“物体下落的高度与下落的时间平方成正比”，若要验证这一猜想，应如何处理分析实验数据
答案：(6分)(1)选用质量不同的物体，比较它们下落相同的高度所用的时间。

(或选用质量不同的物体，比较它们在相同时间内下落的高度。

)(3分)
(2)计算出下落的高度与对应一下落的时间平方的比值，即
如果它们的比值在误差范围内可认为相等，说明以上猜想是正确的，否则猜想是错误的(1分)
（2008中考）5·(7分)物理学习小组，针对同学中存在的有关斜面问题的一些疑惑，进行了实验探究和理论探究活动．
[实验探究]
将长度为l m的长木板的一端垫高，构成长度一定高度可调
的斜面(如图11所示)．用沿斜面向上的拉力F使重为10N的滑块沿斜面匀速向上运动。

完成斜面机械效率测量．表3呈现的是部分实验数据：
表3
(1)疑惑一：“斜面的机械效率越高越省力吗?”
请报据表3中的实验数据，写出正确的结论。

(2)疑惑二，“斜面倾斜程度越大拉力越大，滑块受到的摩擦力也一定越大吗?”
请进一步分析表3实验数据，写出正确的结论：
简述理由：
[理论探究]
(3)疑惑三。

“滑块受到的摩擦力是一个‘不可直接测量’量，能通过‘可测量’量求出摩擦力吗?”
请根据已有的知识推导：对于倾斜程度不同的斜面，在拉力F作用下(拉力方向沿斜面向上)使重为G的滑块沿斜面匀速移动时，滑块受到的摩擦力f的数学表达式（斜面的长L和斜面的高h均为“可测量”量）
答案：
（2007中考）6. 物理老师给每个学生发了一段相同的金属丝，要求同学们课下用涂蜡的圆
柱形松木棍一端缠绕上金属丝，自制一支能够测量盐水密度的“密度计”。

第二节物理课，同学们纷纷拿出了自己的作品。

小芳的“密度计”如图9中的甲图所示，小丽的如乙图所示。

请你判断用哪支“密度计”测量时会更精确？并简述理由。

答案：小丽的会更精确。

因为在该题限定的情况下，当横截面积S越小时，相同刻度间的距离h越大。

评分标准：答出小丽的密度计精确，给2分，说明原因给3分。

（2007中考）7.（6分）研究人员为探究钨丝白织灯的使用寿命与灯丝粗细的关系，做了如下实验：将灯泡内相同长度，不同粗细的钨丝，在灯泡内气体压强为0.1个标准大气压的条件下，通电加热到2100℃，测量出维持这一温度所需的电流以及灯丝的平均使用寿命，如下表所示：
（1）从表中已给数据可以看出：在该温度条件下，灯丝越粗，平均使用寿命越。

（2）表中漏填了两个数据，请根据表中已有数据的规律，将表格填写完整。

答案：（1）长（2分）（2）0.45（2分）；8000（2分）
（2011中考）8.
答案：
（2009南开模拟）9. （7分）在观察图13小球摆动，讨论小球摆动时动能和势能相互转化的过程中，细心的小明发现小球每摆一个来回的时间似乎都相同，于是（1）他产生了猜想：小球来回摆动一次所用的时间t可能跟：①小球的质量m有关②绳子的长度L有关③小球移开的距离s有关。

大米来改变质量（可以把瓶子看作重心位置不变的实心小球），如图14所示。

则：
①除图14中所示的器材外还需要。

②在不同条件下，测出瓶子来回摆动一次所用的时间t后，得到表中的数据。

为了研究t与L的具体关系，应选择序号为的数据进行分析。

③通过分析表中的数据可以得出的初步结论：t与无关（填字母）。

④已知瓶子从A（或B、C）点开始运动再回到A（或B、C）点所用的时间是摆动一次的时间。

实验中发现，瓶子摆动一次所用的时间很难测准，你认为从A、B、C哪点开始计时来测瓶子摆动一次的时间误差会更小？为什么？
答案：（共7分）
（2）①天平（带砝码）或弹簧测力计（1分）；秒表（1分）
②3、6、7（2分）
③m、s（1分，只写一个量不得分）
④C点（1分），因为此时瓶子运动的速度最大（1分）
（2010河西模拟）10..给你两个用丝线系着的吹足了气的气球，请你分别设计力学和电学小实验各一个，并在下表中简要填写出有关操作过程和实验结论（即所能说明的物理知识）。

答案：将两个气球相互挤压，力能改变物体的形状；
相互摩擦以后可以吸引小纸屑，摩擦起电
（其他答案正确也可得分）
（2010河西模拟）11.张华到张丽家玩，她们看见墙上挂钟的摆来回摆动，如图，对此她们产生了极大的兴趣，对钟摆摆动快慢与哪些因素有关，提出了自己的猜想。

张华认为：摆长越短，钟摆来回摆动一次的时间越短；张丽认为：摆锤质量越小，钟摆来回摆动一次的时间越短。

她们的猜想是否正确呢？请你同她们一起设计验证方法。

现已找来了长短不同的无弹性细线两根，质量不同的金属小球各一个.秒表一快（测量小球来回摆动一次的平均时间）。

（1）为了验证张华的猜想：
①实验所选器材为：。

②实验中应控制不变，研究的是与时间的关系。

（2）为了验证张丽的猜想：
①实验所选器材为：。

②实验中应控制不变，研究的是与时间的关系。

答案：（1）长短不同的无弹性细线两根，金属球一个，秒表一块；摆锤质量；摆长（2）无弹性的细线一根，质量不同的金属小球两个，秒表一块；摆长，摆锤质量。

（2011宁河模拟）12.（5分）“育长”中学的物理兴趣小组，想探究水平抛出的小球，从抛出落地时间与哪此因素有关。

大家经过讨论，提出了以下猜想：
猜想1：小球从抛出到落地的时间，可能与小球的质量有关。

猜想2：小球从抛出到落地的时间，可能与小球水平射出的速度有关。

猜想3：小球从抛出到落地的时间，可能与小球下落的高度有关。

为了验证上述猜想是否正确，他们找来精密计时器，一个可将小球以任意所需速度射出的弹射器，一把刻度尺，并将弹射器水平固定在铁架台上，按如图
力的情况下进行实验。

（1）请你帮助他们设计探究“猜想2”的实验方案。

（2）表3列出了他们验证所有猜想的实验数据
实验结论：小球从抛出到落地的时间与
__________________________________有关。

答案：（5分）（1）选用质量相同的小
球，在同一高度以不同的速度从弹射器里弹出（2分） 比较小球从抛出到落地所用的时间。

（1分）
表3
图
图18
（2）下落的高度 （2分）
（2010宝坻模拟）13.（6分）小明在家观察洗衣机排水后，对容器排尽水的时间与排水孔
大小之间的关系产生了浓厚兴趣。

为此他找来四个同样大小的圆柱形塑料容器，在它们的底部相同位置各开一个排水圆孔，排水孔的直径d 分别是1.5 cm 、2.0 cm 、3.0 cm 和5.0 cm 。

在容器里各放入30 cm 深的水，打开排水孔让水流出，用秒表测量水完全流出所需的时间t 依次分别为73.0s 、41.2 s 、18.4 s 和6.8 s 。

（1）请设计一个实验记录表格，并将小明测得的数据填写在表格中。

（2）请在图18中画出排尽水的时间t 与排水孔直径d 的关系图线。

（3）分析实验数据，初步可以看出t 与d 之间的关系为d 越大，t 越小，但是还不能确
定它们之间明确的数量关系。

有的同学猜想可能是t 与d 2成反比，请写出证实此猜想的思路。

答案：（1）（2分）
（2）见右图（2分）
（3）作出t 与
21
d
图线，并观察图线在误差范围内是否为一条直线。

（2分） 或：计算出每次实验的t 与d 2的乘积，看在误差范围内各次t 与d 2的乘积是否相等。

（2010宝坻模拟）14.（6分）图19是在一条细线一端系一个铁螺母做成的摆。

同学们用
电子表测出了这个摆的周期（往返摆动一次的时间）后，想探究摆的周期与什么因素有关。

在实验前，同学们提出了以下两种猜想： 猜想一：摆的周期可能与细绳长度有关。

猜想二：摆的周期可能与铁螺母的质量有关。

在实验中同学们得到下表的实验数据：
（1）通过比较第 次实验的两组数据，可知猜想一是正确的。

图19
（2）通过实验分析，同学们得出的实验结论是。

（3）由于摆的周期比较短，直接测量往返摆动一次的时间误差比较大。

为了减小测量误差，你建议他们怎么做？
答案：（6分）
（1）1,2 或3,4 （2分）
（2）摆的周期与细绳长度有关，与铁螺母的质量无关。

（2分）
（3）可测出摆来回摆动多次的时间，再计算出来回摆动1次的时间。

（2分）（2010宝坻模拟）15.（6分）小明在弹簧测力计下悬挂一均匀实心金属圆柱体并将它浸在液体中，分别研究弹簧测力计示数与物体在液体中深度、液体密度的关系。

实验时，小明先把圆柱体浸在某种液体中，通过改变液面到圆柱体底部的距离，记下弹簧测力计的示数，测得实验数据如表1。

然后把圆柱体浸没在不同液体中，分别记下了弹簧测力计的示数，测得的实验数据如表2。

g取10N/kg。

表1
表2
（1）根据表1、表2中的实验数据，请通过计算、分析，完成表l和表2中的空格填写。

（2）分析表1，结合表2中得到的相关信息，是否能得出反映弹簧测力计示数与金属块浸在液体中体积之间的规律？若能，可以用什么表达式来表达？若不能，请说
明理由。

答案：（6分）
（1）7.5 （1分），3.5（2分）
（2）能用F=13.5一1.2×104V排表达。

（3分）
其中由表2中的任一组数据求出圆柱体的体积为5×10—4m31分，由表1求
得液体的密度为1.2×103Kg/m31分，表达式F=13.5一1.2×104V排1分。