新情境实验—2023年中考物理重难题型特训+答案

这是一份新情境实验—2023年中考物理重难题型特训+答案，共11页。
1.小明看掷标枪比赛时发现掷标枪也是有技巧的，怎样将标枪掷得更远呢？于是他找来如图所示的装置做实验，保持容器水平，让喷水嘴的位置不变，用开关控制喷水的速度
实验一：首先让喷水嘴的方向不变(即抛射角不变)，做了3次实验.第1次让水的喷出速度较小，这时水喷出后落在容器的A点；第2次让水的喷出速度较大，水喷出后落在容器的B点；第3次让水的喷出速度最大，水喷出后落在容器的C点，如图甲所示
实验二：控制开关，使水喷出的速度不变，让水沿不同的方向喷出，又做了三次实验，如图乙所示
(1)由实验一得到的结论：________________________________________。
(2)请你给实验二设计实验记录表格
(3)通过实验我们可以知道，要想将标枪掷得更远，可以采用的方法是：___________________________________________________________________________。
2.小亮用橡皮筋制作了一个弹射器(如图所示)用来进行弹射模型飞机比赛，实际操作时他发现弹出的飞机水平飞行的距离不一定相同.弹射飞机水平飞行的距离与哪些因素有关呢？他提出了以下猜想：
猜想1：与橡皮筋的伸长量有关.
猜想2：与橡皮筋的粗细有关
猜想3：与橡皮筋的长度有关.
(1)根据所学知识，判断猜想1是正确的，依据是________________________________________。
(2)为了验证其他猜想，小亮依次将不同的橡皮筋固定在弹射器上，在弹性限度内，控制橡皮筋的伸长量相同，将同一模型飞机从同一位置沿水平方向弹射出去，测得弹射飞机飞行的水平距离如下表所示
比较第1、3次的实验数据，可得出结论：________________________________________。
(3)在橡皮筋的伸长量相同时，为了使模型飞机水平飞行的距离更远，宜选择_______(选填“长而粗”“短而粗”“长而细”或“短而细”)的橡皮筋来制作弹射器.
3.钢梁向下弯曲偏离水平位置的距离h叫下垂量，如图甲所示.小明通过分析桥梁结构作出如下两个假设猜想：①钢梁的下垂量h可能与钢梁所受的压力F有关；②钢梁的下垂量h可能与两个支撑柱间的距离s有关于是进行了如下实验：
(1)小明首先想探究“一根钢梁的下垂量h与两个支撑柱间距s的关系”，请你为他设计记录实验数据的表格.
(2)如图乙是小明探究“一根钢梁的下垂量h与钢梁所受的压力F的关系”时画出的下垂量h与所受压力F的关系图线，根据图像可得结论：____________________________________________________________。
(3)观察发现，我国许多短式桥梁在设计时会设计成拱式桥，使其能承受更大的压力，请你就这一现象提出一个值得研究的猜想，桥梁能承受的最大压力与_______有关
4.小明观察到台扇、台灯等有个大而重的底座，可使它们不易翻倒.于是他想，物体的稳定程度(稳度)与哪些因素有关呢？他猜想可能与物体的重心离地面的高度及支持面的大小有关.为了验证他的猜想，小明做了以下实验，将不同物体依次放在木板上，分别记下让它们刚好翻倒时，木板转过的角度θ的大小(如图甲所示)
实验一：他制作了三块外形相同，质量相同，只有重心离地面的高度不同的圆柱体(如图乙)进行实验，实验数据记录如下表
实验二：他使用同一圆柱体，给它们安装上质量相同但面积不同的硬质底座(高度不计)进行实验，实验数据记录如下表
(1)在实验一中，小明探究了物体稳度与____________________的关系
(2)根据实验二中记录的数据可得出结论：________________________________________。
(3)请根据以上结论推断，卡车装货时，把重的货物装在_______(选填“上”或“下”)层，可使货物不易翻倒.照相机的三脚支架(如图丙)张开的角度越_______(选填“大”或“小”)，照相机的稳度越好
5.如图所示，降落伞是让人或物体从空中安全降落到地面的一种工具，广泛用于应急救生、空投物资等.开拓小组的同学对降落伞下降的速度与哪些因素有关产生了兴趣，他们猜想降落伞下降的速度与伞面材料有关
于是他们利用纱布、棉布、防水布、沙包、透明胶带、绳子、秒表等实验器材制作降落伞并探究伞面材料不同的降落伞的下降速度
步骤1.将沙包挂在伞面由纱布做成的降落伞上，并使它从某一高度由静止落下，记录降落伞下落所用时间.
步骤2.换用不同材料制作降落伞的伞面，利用这些降落伞重复上述步骤进行实验
(1)实验通过____________________反映降落伞下降的速度的大小.
(2)请你设计一个记录实验数据的表格
(3)针对本实验请你提出一点注意事项：________________________________________。
6.小伟每年过生日时，妈妈都要测量他的身高，记录的数据如下表所示
(1)妈妈测量小伟身高时所用刻度尺的分度值是____________________。
(2)根据表中数据，请你在图中绘制出小伟的身高随年龄变化的图像
(3)分析图像，你获取的信息有：________________________________________(写出一条即可).
7.创新小组的同学借助如图甲所示的实验装置，探究影子的高度与光源到物体距离的关系.记录数据如下表：
(1)请根据数据在图乙中绘制影子的高度H随手电筒到黑板擦的距离L变化的图像
(2)分析表格数据得到结论：当黑板擦的大小及黑板擦到墙面的距离一定时，_____________________________
____________________________________________________________。
(3)当手电筒距离黑板擦足够远时，手电筒远离黑板擦，黑板擦影子的大小将_______。
8.支持面上物体的稳定程度称为稳度.小明观察到电风扇、落地灯等都有大而重的底座，使它们不易翻
倒.他想探究“物体的稳度是否与物体重心高低、物体的重力大小有关”.于是进行了如下实验
步骤①：将三块相同的橡皮泥分别固定在三个相同物体的底部、中部和顶部，使物体重心O的位置如
图a、b、c所示，再将它们依次放在可转动的粗糙水平木板的同一位置，让木板绕0′点转动，分别记下
物体刚好翻倒时，木板转过的角度θ的大小，如图d所示，实验现象记录在下表中；
步骤②：取形状和大小相同、密度均匀的圆柱体铜块、铁块、铝块和木块立放在水平面上，利用钢尺用同样大小的力分别击打这四个物块的同一部位，观察到木块容易被打倒.请你解答下列问题：
(1)步骤①中物体的稳度是通过________________________________________反映的；实验表明，物体的重心越高，其稳度越_______；步骤②是在探究物体的稳度和____________________的关系
(2)为了增大货车行驶时的稳度，结合上述实验，给正在装货的司机提供一个合理建议：____________________________________________________________。
9.部分手机和电动牙刷的充电装置已经采用了电能无线传输技术.图甲是科技小组的同学制作的模拟无线充电的示意图，送电线圈利用电流产生磁场，正对的受电线圈两端随之输出电压，灯泡发光.该小组同学想知道输出电压的大小与受电线圈的直径有什么关系，于是用相同规格的漆包线绕制了多个匝数相同、直径不同的受电线圈进行探究，实验数据如下表.请你解答：
(1)受电线圈输出电压的原理是英国物理学家_______发现的
(2)根据表中数据，在图乙中画出受电线圈两端的输出电压U与其直径D大致关系的图像；根据图像或数据初步得出的结论是________________________________________。
(3)根据上述探究过程，推测受电线圈两端的输出电压的大小还与____________________有关
10.为了探究沙尘暴的威力，研究小组的同学们进行了模拟研究.如图为测定沙尘暴风力的实验装置图，为了研究金属球单位面积上所受到的风力大小由哪些因素决定，他们进行了如下的实验.在风速大小相同的条件下，改变风中空气的含沙量，记录不同含沙量下电压表的示数如下表
(1)风力不变的情况下，风中空气的含沙量越多，电压表示数_______(选填“越大”“越小”或“不变”).
(2)沙尘从地面上升的原因是____________________________________________________________；试举出一个应用该原理的实例：________________________________________。
(3)你认为应如何解决沙尘暴的问题？____________________________________________________________。
11.随着科技的发展，手机已进入了人们工作、娱乐、生活的各个方面.人们在购买新手机后，往往要加贴保护膜以保护手机屏幕.小明想知道保护膜的防护能力.于是在物理老师的协助下从市场上购买了4款不同品牌的手机钢化保护膜，厚度均为0.33mm,进行测试.实验步骤如下：
(1)将表面平整的硬木块(表面积足够大)放在铁架台底部
(2)将钢化保护膜放在木块上，借助直尺调整横铁杆的高度使其距离保护膜10cm,将质量为5g的钢球从横铁杆处静止释放(如图所示)，观察钢球落在保护膜上时，膜是否出现裂纹，并记录观察结果.之后将横铁杆的高度每次增加2cm,重复上述实验步骤，直至保护膜第一次出现裂纹后停止实验
(3)换用其余3款钢化保护膜重复实验步骤(2)并记录，实验完成后得到表中数据
①通过表中的记录可以初步得出_______款保护膜的防护性能最差.
②本实验中应用的物理探究方法有____________________和转换法.
③当钢球下落的高度为20cm时，A和C两款保护膜均出现裂纹，所以可得出结论：这两款膜的防护性能是相同的.但经过深入分析后小明认为这个结论不准确.原因是________________________________________。
12.某兴趣小组的同学用斜面、小车、长刻度尺、录像机等，研究“斜面上物体的运动路程和通过这段路程所用时间的关系”，装置如图甲所示.小车从零刻度线处由静止释放，同时打开录像机录像.通过视频查找出小车在5个时刻的位置，小组同学记录了小车从开始运动到各个位置的路程s,对应时间t和对应时间的平方t2的数据，并填入下表中
(1)根据表中数据，请在图乙坐标纸上作出小车运动的s－t2图像
(2)经分析可得，小车在斜面上从静止开始运动时，小车运动的路程s与时间的平方t3的关系式是_______。
【参考答案及解析】
1.(1)在抛射角一定时，水的喷出速度越大，水喷得越远
(2)如表所示.
(3)将标枪与水平方向成约为45°的角度斜向上掷出(或增大标枪的抛出速度，合理即可)
【详解】
(2)由实验过程可知：表格需要记录喷水嘴与水平方向的夹角和落点到喷水嘴的水平距离.
(3)结合实验一和实验二可知，标枪抛出时的速度和抛射角度均会影响掷标枪的远近，因此掷标枪时想掷得更远可以增大标枪抛出时的速度或将标枪以与水平方向成约为45°的角度斜向上掷出.
2.(1)在弹性限度内，橡皮筋的形变量越大，弹性势能越大
(2)在橡皮筋的长度和伸长量相同时，橡皮筋越粗，模型飞机被弹射的水平距离越远
(3)短而粗
【详解】
(1)在弹性限度内，橡皮筋的形变量越大，弹性势能就越大，转化的飞机的动能就越大，模型飞机飞行的距离就越远.
(2)比较第1次和第3次实验数据可知，橡皮筋的长度和伸长量相同时，橡皮筋越粗，飞机飞行的水平距离越大.
(3)比较第1次和第2次实验数据可知，橡皮筋的粗细和伸长量相同时，橡皮筋越短，模型飞机飞行的水平距离越远.综上可知，为了使模型飞机水平飞行的距离更远，宜选择短而粗的橡皮筋来制作弹射器.
3.(1)如表所示.
(2)两个支撑柱间的距离s一定时，钢梁的下垂量h与钢梁所受的压力F成正比
(3)钢梁的形状
4.(1)重心离地面的高度
(2)重心离地面的高度相同时，支持面越大，稳度越好
(3)下 大
【详解】
(1)稳度可能与物体重心离地面的高度及支持面的大小有关，实验一中，控制物体的外形及质量相同，改变物体重心离地面的高度，是为了探究物体的稳度与重心离地面的高度的关系.
(2)使用同一圆柱体做实验，重心离地面的高度相同，故探究的是物体的稳度与支持面的大小的关系.通过实验可知，支持面越大，翻转角度越大，说明稳定性越好.因此可得出结论：重心离地面的高度相同时，支持面越大，稳度越好
5.(1)降落时间
(2)如表所示
(3)每次让降落伞从同一高度自由下落(或实验环境相同，合理即可)
【详解】
(2)表格中应设置伞面材料、降落时间两项，且要多测几组数据.
(3)实验时要注意控制变量法的应用，应控制每次实验时降落伞从同一高度自由下落、实验环境相同等.
6.(1)1cm
(2)如图所示.
(3)小伟从出生到1岁身高增长得最快(开放性试题，合理即可)
【详解】
(1)表格中小伟的身高的单位是cm,保留了一位小数，故测量小伟身高时所用刻度尺的分度值是1cm.
7.(1)如图所示.
(2)手电筒到黑板擦的距离越远，黑板擦影子的高度越小
(3)基本不变
【详解】
(2)根据表格中的数据可知，当黑板擦的大小及黑板擦到墙面的距离一定时，手电筒到黑板擦的距离越远，黑板擦影子的高度越小.
(3)从图像中曲线的变化趋势可发现，当手电筒距黑板擦较远时影子变小得较慢，故可推测当手电筒距离黑板擦足够远时，曲线与横轴趋于平行，影子大小基本不变.
8.(1)物体刚好翻倒时木板转过的角度θ的大小 小 物体的重力大小
(2)质量大的物体放在底部，质量小的物体放在上部(或摆放的货物高度不宜过高，合理即可)
【详解】
(1)由题可知，步骤①中物体的稳度是通过物体刚好翻倒时木板转过的角度的大小反映的；相同形状的物体，重心越低，刚好翻倒时木板转过的角度越大，越不易翻倒，说明稳定程度越大，即重心越高，稳度越小；步骤②中，其他因素都相同的情况下，观察到木块容易被打倒，木块的重力最小，说明物体的稳度与物体的重力大小有关.
(2)根据实验验证的影响稳度的因素，提出建议：质量大的物体放在底部，质量小的物体放在上部
9.(1)法拉第
(2)如图所示. 当线圈匝数和两线圈间距一定时，受电线圈两端的输出电压随其直径的减小(增大)而先增大后减小
(3)线圈匝数(或两线圈间距)
【详解】
(1)由题中材料可知，图中送电线圈利用电流产生磁场，是电流的磁效应；受电线圈正对并靠近送电线圈可以产生电流，是电磁感应，电磁感应是英国物理学家法拉第发现的.
(2)根据表中数据，用描点法画出受电线圈两端的输出电压U与其直径D大致关系的图像，如图所示.根据图像或数据初步得出的结论：当线圈匝数和两线圈间距一定时，受电线圈两端的输出电压随其直径的减小(增大)而先增大后减小.
(3)实验中采用匝数相同，直径不同的受电线圈进行探究，推测受电线圈两端的输出电压的大小还与线圈匝数有关；实验中控制了送电线圈和受电线圈间的距离不变，推测受电线圈两端的输出电压的大小与送电线圈和受电线圈间的距离远近有关.
10.(1)越大
(2)空气流动速度变快，压强变小，沙尘在大气压作用下上升 飞机飞行时获得升力
(3)多植树造林，禁止乱砍滥伐等(合理即可)
11.(3)①B ②控制变量法 ③没有在18cm至20cm的下落距离内进行测试
12.(1)如图所示.
(2)s=0.2m/s2×t2
【详解】
(2)根据作出的图像可知，s－t2图像是一条过原点的倾斜直线，因此s和t2成正比例关系，再根据图像求出关系式.实验次数
橡皮筋的直径/cm
橡皮筋的长度/cm
模型飞机被弹射的水平距离/m
1
0.20
20.00
10.20
2
0.20
30.00
8.40
3
0.40
20.00
14.00
重心离地面的高度/cm
10
20
30
物体刚好翻倒时木板转过的角度
大
较大
小
稳度
好
一般
差
底座的面积/cm2
200
400
600
物体刚好翻倒时木板转过的角度0
小
较大
大
稳度
差
一般
好
实验次数
两线圈间距L/mm
受电线圈的直径D/mm
输出电压U/V
1
5
145.0
10.3
2
5
105.0
16.9
3
5
70.0
20.5
4
5
45.0
13.9
5
5
32.0
5.4
实验次数
喷水嘴与水平方向的夹角
落点到喷水嘴的水平距离/cm
1
2
3
实验次数
1
2
3
两个支撑柱间的距离s/cm
下垂量h/cm
实验次数
伞面材料
降落时间/s
1
纱布
2
棉布
3
防水布
【教你审题】新情境实验的特点是情境新，此类题的情境一般来自我们的生活，或是一些初中有所涉及但没有要求学生深入理解的内容.该题的解题方法实际并不新，主要考查控制变量法、转换法、实验数据的分析、实验结论总结等.学生答题时存在的问题是：
(1)不能很好地应用控制变量法，特别是步骤和结论的表述不够科学严谨.结论一般表述为“在……相同时，……越……，……越……”
(2)对转换法在实验中的应用理解不清楚，往往会在结论中描述了实验现象，而没有体现研究的问题.