1、专题十九 探究性试题,1.(2014湖南常德,16,3分)在物理实验中,往往要对物理量进行多次测量,有的是为了减小误差, 有的是为了寻找规律。下列四个实验中,通过多次测量减小误差的是 ( ) A.在探究“并联电路干路和支路的电流有什么关系”时,测量多组对应的干路电流和支路电 流 B.在探究“液体的压强与哪些因素有关”时,多次改变液体密度、深度,测量对应的压强 C.在探究“电阻大小与哪些因素有关”时,多次更换电阻丝,测量对应的电流 D.在测量“某种物质的密度”时,测量多组质量与体积,好题精练,答案 D 在探究物理量与各种因素之间的规律时,多次实验是为了寻找规律;在测量物理量 大小时,多次测量是为
2、了减小误差,所以选D项。,2.(2018湖南娄底,15,2分)研究物理问题时常常用到“控制变量法”、“等效替代法”、“模 型法”、“类比法”等方法,下面是初中物理中的几个研究实例:用总电阻表示同一段电路 上串联的两个电阻;弹簧形变时具有势能,互相吸引或排斥的分子也具有势能。研究电流 时把它与水流相比;利用磁感线来描述磁场。上述几个实例中,采用了相同研究方法的是 (填数字序号)。,答案 ,解析 用总电阻表示同一段电路上串联的两个电阻,采用的是等效替代法;弹簧形变时具 有势能,互相吸引或排斥的分子也具有势能,采用的是类比法;研究电流时把它与水流相比, 采用的是类比法;利用磁感线来描述磁场,采用的是
3、模型法。故采用了相同研究方法的是 。,解题关键 首先对每个探究过程进行分析,明确各自采用的研究方法。,3.(2018湖南娄底,20,6分)小王同学用下列器材研究“影响滑动摩擦力大小的因素”:粗糙程度 均匀的长木板一块,质量相等的木块和铝块各一个,弹簧测力计一只。如图所示,4次实验中他 都用弹簧测力计沿水平方向缓慢拉动物块,使其在水平长木板上做匀速直线运动。(1)图丙中,弹簧测力计的示数为 N。 (2)分析 两次实验,可得出:在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与压力有关。 图乙与图丁中铝块受到的摩擦力大小 。 (选填“相等”、“不相等”或“不确,定”),答案 (1)3.4 (2)甲、丙 相等
4、,解析 (1) 图丙中弹簧测力计的分度值为0.2 N,示数为3.4 N;(2)题中甲、丙两图所示实验,控制 物体间接触面的粗糙程度相同而压力不同,可探究滑动摩擦力的大小与压力是否有关。物体 间的滑动摩擦力由接触面的粗糙程度和物体间的压力决定,在图乙与图丁所示实验中,铝块与 桌面间接触面的粗糙程度、压力均相同,铝块受到的滑动摩擦力相等。,思路分析 (1)确定图示弹簧测力计的分度值,读出其示数。(2)分析各图所示实验,根据实验 控制的变量与实验现象得出结论,或根据实验结论确定需分析哪两个实验;根据影响滑动摩擦 力大小的因素分析。,4.(2018湖南娄底,18,8分)小明在实验室探究冰熔化和水沸腾时
5、温度的变化特点,根据测量结果 画出相关图像,如图甲所示:(1)要完成这两个实验,都需要的测量仪器是钟表和 。 (2)水沸腾时温度计示数如图乙所示,该示数是 段所对应的温度值(选填“BC”和 “EF”)。 (3)如图甲所示,BC段该物质的状态为 。 (4)AB段与CD段的倾斜程度不同,这是因为 。,答案 (1)温度计 (2)EF (3)固液共存态(冰水共存态) (4)冰与水的比热容不同,解析 (1)由于探究冰熔化和水沸腾这两个实验,都需要测温度和时间,所以,除需要用钟表外, 还需要用温度计。(2)温度计的示数是99 ,对比甲中两图可知,BC段所对应的温度是冰的熔 点,EF段所对应的温度是水的沸点
6、,故应填EF。(3)BC段冰正在熔化,为固液共存态。(4)相同质 量的冰和水吸收相同的热量,升高的温度不同,原因是冰与水的比热容不同。,知识归纳 (1)探究冰熔化和水沸腾实验过程中,需要用温度计测量温度,用钟表来记录时间。 (2)晶体熔化时温度达到熔点,不断吸热,温度不变;晶体完全熔化后,吸收热量,温度继续上升。 水沸腾时,吸热,但温度不变。(3)晶体在熔化过程中处于固液共存态,熔化完毕,处于液态。(4) 升温快慢与物质不同状态下的比热容有关。,5.(2018湖南长沙,36,6分)小明用如图所示的电路做“探究一定电压下,电流与电阻的关系”实 验时,保持定值电阻两端的电压为2 V不变,多次更换定
7、值电阻进行实验。实验室提供的实验 器材有:电源(3节新干电池串联),电流表、电压表各一个,开关一个,五个定值电阻(5 ,10 , 15 ,20 ,25 ),一个滑动变阻器(规格为“25 1.5 A”),导线若干。(1)请你用笔画线代替导线将图中的实物图连接完整。,(2)如图,电路连接完整后,小明应将滑动变阻器的滑片移至 (选填“A”或“B”)端后, 再闭合开关进行实验。 (3)在接入25 的电阻进行实验时,小明发现,不管怎样移动滑片,都不能使电压表的示数变为 2 V。小明通过在原电路中增加或减少实验室提供的原有器材,解决了上述问题,并完成了实 验。他采取的操作可能是: (列举一种方法即可)。,
8、答案 (1)如图(2)A (3)答案一:取下一节电池(或减小电源电压) 答案二:将10 (15 ,20 )的电阻与滑动变阻器串联(说明:将5 的电阻与滑动变阻器串联,或 者再串联一个定值电阻,均不计分),解析 (1)因为实验过程中要保证定值电阻两端电压为2 V不变,故电压表应选用03 V的量程; (2)为保护电路,闭合开关前应将滑动变阻器滑片移至最大阻值处; (3)观察发现,定值电阻阻值为25 ,滑动变阻器的最大阻值为25 ,电源电压4.5 V,所以无论如 何调节滑片,电压表示数都大于2 V。减小电源电压,可减小定值电阻分得的电压。再串联一 个电阻,移动滑片可使电压表的示数变为2 V,根据串联
9、分压规律可得,应串联一个不小于6.25 的电阻,根据提供的实验器材知,可串联阻值为10 、15 或20 的定值电阻中的任意一个。,6.(2015湖南衡阳,25,6分)某同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到:物体 的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验:用 大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球,其中A、C、D三球的质量为m,B球质量为2m, 让A、B两球从距沙表面高H处静止下落,C球从距沙表面高2H处静止下落,D球从距沙表面高 2H的光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直地落下(球在光滑管道中运动的能量损 失不计)。实验测得A、B两球
10、陷入沙坑的深度分别为h1和h2,C、D两球陷入沙坑的深度均为h3, 且h1h2h3。 (1)本实验中,铅球的重力势能大小是通过 来反映的。 (2)比较A、B两球,发现B球陷入沙坑的深度更大,由此可得出结论:当下落高度一定时, 。 (3)比较 两球,发现C球陷入沙坑的深度更大,由此可得出结论:当物体质量相同时,下 落高度越高,物体的重力势能越大。 (4)比较C、D两球,发现两球运动的路径不同,但陷入沙坑的深度相同,由此可得出结论:物体的重力势能与物体运动的路径 (选填“有关”或“无关”)。,(5)小球在下落过程陷入沙坑前,将重力势能转化为 能,陷入沙坑后到小球静止过程 中,将机械能转化为 能。,
11、答案 (1)铅球陷入沙坑的深度 (2)质量越大,重力势能越大 (3)A、C (4)无关 (5)动 内,解析 (1)铅球的重力势能可以通过对物体做功来体现,在本实验中,是以铅球陷入沙坑的深度 来反映其重力势能的大小。 (2)A、B两球高度相同,mB=2mA,由实验现象可知,当下落高度一定时,质量越大,重力势能越 大。 (3)由(3)中所得结论可知,两物体质量相同,高度不同,应选A、C两球进行比较。 (4)C、D两球质量相等,所处高度相同,落下时陷入沙坑的深度相同,可得结论:物体的重力势能 与物体的运动路径无关。 (5)小球在下落且陷入沙坑前的过程中,高度降低,重力势能减小,动能增大;在陷入沙坑后直至 小球静止的过程中,小球克服摩擦力做功,机械能转化为内能。,
