专题04 中考物理科学方法类问题（原卷版+解析版）--【夺分宝典】中考贯彻课标必考基础类（专练）

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专题04 中考物理科学方法类问题
一、选择题
1. （2023泰安）在初中物理的学习中，我们常会用到一些科学研究方法，如在“探究压力的作用效果与受力面积的关系”时，保持压力不变，改变受力面积。以下研究中所采用方法与此相同的是（ ）
A. “探究物体动能的大小与速度的关系”时，让同一小车由斜面的不同高度静止滑下
B. “探究杠杆平衡的条件”时，改变动力（臂）和阻力（臂），多次测量
C. 计算高速列车由泰安到北京全程的平均速度时，忽略列车的长度
D. 认识磁场时，用磁感线描述磁场
2. （2023黑龙江大庆）下面几个实验探究， 研究方法相同的是（ ）
①探究“声音的产生条件”时，利用扬声器上泡沫塑料小球的跳动说明声源在振动
②探究“压力的作用效果与哪些因素有关”时，保持压力相同，改变受力面积
③探究“电流产生热量与哪些因素有关”时，保持电阻和通电时间相同，改变电流大小
④探究“同一直线上二力的合成”时，一个力与两个力分别使橡皮筋产生相同形变量
A. ①和④B. ②和③C. ①和③D. ②和④
3. （2023湖南湘潭）探究压力的作用效果与压力的关系时，保持受力面积不变。采用的方法是（ ）
A. 类比法B. 理想实验法C. 控制变量法D. 等效替代法
4. （2022浙江舟山）科学研究中，人们通过一定的科学方法，建立一个适当的模型来代替和反映客观对象，并通过研究这个模型来揭示客观对象的形态、特征和本质。下列分析正确的是（ ）
A. ①揭示单侧光对生长素分布的影响，向光侧生长素多，生长快
B. ②用磁感线描述条形磁体周围的磁场分布，越密表示磁场越弱
C. ③是原子结构模型，中央是原子核，核外是绕核高速运动的电子
D. ④描述地球绕日公转，地轴始终呈倾斜状态，箭头表示公转方向
5. 下面几个实验探究中，采用了相同研究方法的是（ ）
①“探究压力的作用效果与受力面积的关系”时，保持压力不变，改变受力面积
②“比较不同物质吸热的情况”时，用加热时间的长短表示吸收热量的多少
③“探究电流与电压的关系”时，保持电阻的阻值不变，改变电阻两端的电压
④在研究“阻力对物体运动的影响”实验中，运用科学推理得出牛顿第一定律
A. ①和④B. ②和③C. ①和③D. ②和④
6. 科学研究常采用转换、模型、等效替代和控制变量等方法，下列实验中采用等效替代的是（ ）
A. 探究平面镜成像
B. 探究种子萌发的条件
C. 用石蕊试液判断酸碱性
D. 模拟泥石流的形成
7. 在科学研究中经常用到数学方法，如公式、图像、比例等。下列科学概念可以使用数学方法表示的是 （ ）
（1）速度：物体在单位时间内通过的路程
（2）压强：物体单位面积受到的压力
（3）种群密度：在一定的范围内生物个体的数量
（4）溶质的质量分数：溶液中溶质质量与溶液质量之比
A. 只有（1）（2）B. 只有（3）（4）
C. 只有（1）（3）（4）D.（1）（2）（3）（4）都可以
下列关于科学研究方法的叙述：①研究磁场时引入“磁感线”，采用了模型法；②探究导体电阻大小与导体长度的关系时，控制其它量相同，采用了类比法；③探究动能大小的影响因素时，通过木块被撞后移动的距离来比较动能大小，采用了转换法；④在经验事实的基础上，经过科学推理得出牛顿第一定律，采用了放大法，其中正确的是（ ）
A．①③B．②③C．①②D．②④
9. 小聪学完初中物理，在复习阶段他把两年的物理内容按现象、概念、规律、实验、探究方法、知识应用等进行系统分类总结，以便加深对知识的理解，下列知识总结错误的是 ( )
A. 托里拆利实验精确地测出了大气压强的值
B. 通过比较吸引大头针多少来判断电磁铁磁性强弱运用了转换法
C. 家用台灯正常工作时通过灯丝的电流约为2A
D. 煤、石油、天然气属于不可再生能源
10. 我们在学习物理知识时，运用了很多研究方法，下列几个实例：①研究电流时，把它比作水流；②研究磁场时，引入磁感线；③在探究动能与速度关系时，控制质量相同；④用光线来描述光的传播路径和方向。其中，运用了相同研究方法的是（ ）
A. ①②B. ②④C. ③④D. ②③
11.下列对于科学研究的方法，说法错误的是（ ）
在研究光现象时，引入“光线”的概念--类比法
牛顿第一运动定律--实验+推理
在研究串联电路的电阻时，引入“总电阻”的概念--等效法
在研究磁场时，根据小磁针的指向判断磁场方向--转换法
12.下列是初中物理的几个探究实例：①探究“液体内部的压强与哪些因素有关”；②探究“平面镜成像的特点”；③探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”；④探究磁场时，引入“磁感线”。其中，采用了“控制变量法”的是（ ）
①和③ B.②和③ C.①和④ D.②和④
13.用隔板将玻璃容器均分为两部分，隔板中有一小孔用薄橡皮膜封闭（如图），下列问题中可以用该装置探究的是（ ）
①液体压强是否与液体的深度有关
②液体压强是否与液体的密度有关
③液体是否对容器的底部产生压强
④液体是否对容器的侧壁产生压强．
A．①②③B．①②④C．②③④D．①③④
14.为了描述物体运动的快慢，我们将物体运动的路程与所用时间的比值定义为速度，这种方法是物理学中常用的比值定义法．我们在学习下列物理概念时：①温度，②热量，③功，④重力，⑤压强，⑥功率．其中用到比值定义法的是（ ）A．⑤⑥ B．③④ C．①② D．③⑥
15.在研究声音能否在真空中传播时，做了实验，过程是：（1）将电铃用棉线悬挂在铁丝架子上，将铁丝架子放在抽气盘上（电铃不要碰到抽气盘），通电，电铃发出刺耳的声音。（2）用玻璃钟罩将电铃罩上，密封好，不要立即抽气，注意听此时的铃声。（3）用抽气机把钟罩内的空气向外抽。会发现电铃声越来越小。但仔细听，还是会听到一些细小的声音。（4）停止抽气。打开进气阀，空气进入钟罩，电铃声又越来越响，到后来和一开始的声音一样响了。这种研究问题的方法是（ ）
控制变量法 B.比值定义法 C.比较法 D.推理法

17.我们在学习物理时，学到了一些物理学的研究方法。比如:控制变量法、理想模型法、等效替代法、转换法、比值定义法等，下列用到转换法的是（ ）
A.探究物体的动能跟哪些因素有关时，通过木块被撞的远近来判断钢球动能的大小
B.探究电阻大小跟材料的关系时，控制了导体的长度、温度和横截面积相同
C.为了描述物体运动的快慢，我们把路程与时间之比叫做速度.
D.计算火车从成都到自贡的平均速度时，忽略火车的长度
18.在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中，用木块被小车撞击后移动的距离来反映小车动能的大小，下列研究问题的方法中与之相同的是（ ）
A.保持电阻不变，探究通过导体的电流与电压的关系
B.通过小方桌陷入沙中的深度来研究压力的作用效果
C.通过水流来初步认识电流
D.用磁感线来描述磁体的磁场
19.类比法、控制变量法、推理法、转换法、建模法等是科学实验中常用的研究方法。以下实例和其对应的科学研究方法不正确的是（ ）
A. AB. BC. CD. D
所示，在做“探究二力平衡条件”实验时，选用质量较小的卡片，目的是忽略小卡片的重力对实验的影响。这种突出问题的主要方面，忽略次要因素，是物理学中经常采用的一种科学研究方法。以下四个实例中所用研究方法与此相同的是（ ）
A.选用质量相同的物体探究重力势能与高度的关系
B.选用小磁针探究磁体周围的磁场
C.选用轻绳探究使用定滑轮的特点
D.选用2Ω和8Ω两个电阻串联代替10Ω的电阻
21.（2023广西） 下列实验过程中，用到“控制变量法”的是（ ）
A. 用刻度尺测量课本的长度B. 比较不同物质吸热的情况
C. 用温度计测量温水的温度D. 用弹簧测力计测量笔袋的重力
二、填空题
1. （2023甘肃金昌）发声的音叉放入水中溅出水花，说明声音是由于物体_____产生的，物理学中把这种研究方法叫做_______（选填“等效替代法”、“转换法”或“控制变量法”）。
2. 小明对所学的一些物理量进行归纳，请你帮他补全空格处的内容，第（1）、（3）两空只需填个物理量名称______、______、______。
3.科学方法是开启大自然奥秘之门的钥匙。
（1）如图所示，用鼓锤分别重敲和轻敲鼓面，铜鼓发出的声音的响度不同，同时可以通过乒乓球反弹的高度，来显示出鼓面振动的情况。通过实验可知：鼓面振动的______ 越大，响度越大。
（2）为了便于描述光的传播路径和方向，科学上引入了光线的概念，实际上光线并不存在。为了形象地表示磁体周围磁场分布的强弱和方向，科学上引入了______ 的概念，实际上它也并不存在。
4. 如图是小勇用自制空气炮吹灭烛焰的实验。拉伸弹性薄膜然后放手，空气会从一端喷出，这是因为气体具有______ 。烛焰被吹灭是由于______ 。利用烛焰被吹灭确定空气流动与下列哪项采取的科学方法相同？______ 。
A.用带箭头的直线表示光的传播路线和方向
B.利用被吸引的大头针数目来比较电磁铁的磁性强弱
C.控制电压相等，研究电流与电阻的关系
5.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：①用总电阻表示同一段电路上串联的两个电阻；②弹簧形变时具有势能，互相吸引或排斥的分子也具有势能；③研究电流时把它与水流相比；④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）。
6．物理学中研究一个量与几个量之间的关系时，常采用的物理学研究方法是 法，在探究同一品牌电热水喝电流产生的热量与电功率的关系时，需要控制的变量是 （选填“电流”、“电阻”或“通电时间”），加热过程中水变为水蒸气发生的物态变化是 （选填“汽化”、“液化”或“升华”）
7．如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让同一钢球A从斜而上不同的高度由静止滚下，撞到同一木块上。实验中，通过观察_______来判断钢球动能的大小；本实验用到的科学研究方法是_______ (说出一种即可)。[来源:学§科§网Z§X§X§K]
8.在物理实验中，常采用的研究方法有“控制变量法”“等效替代法”“类比法”“转换法”“模型法”“归纳法”等。研究电阻的串、并联时，引入“总电阻”的概念，主要采用了 ；用“水压”类比“电压”，主要采用了 ；列举一种用控制变量法研究的物理学事例 。
三、探究实验
1．小兰在观察提琴、吉他、二胡等弦乐器的弦振动时，猜测：即使在弦张紧程度相同的条件下，发声的音请高低还可能与弦的粗细、长短、及弦的材料有关。于是她想通过实验来探究一下自己的猜想是否正确。如表是她在实验时控制的有关琴弦条件。
猜想1：弦发声的音调可能与弦的粗细有关系。
猜想2：弦发声的音调可能与弦的材料有关系。
猜想3：弦发声的音调可能与弦的长度有关系。
通过分析回答下列问题：
（1）为了验证猜想1，应该选用表中编号为_____两组实验进行对比分析；
（2）为了验证猜想2，应该选用表中编号为_____两组实验进行对比分析；
（3）为了验证猜想3，应该选用表中编号为_____两组实验进行对比分析；
（4）此实验的探究方法叫做 _____。
2. 利用气球可以完成下列实验：

（1）在气球上粘上小塑料颗粒，代表宇宙中天体，气球膨胀时，任意一个塑料颗粒周围的其他的塑料颗粒都与它______，可模拟宇宙膨胀现象。
（2）如图1所示，充满气体的气球向左喷气而向右飞出，说明_______，此过程发生的能量转化与图_____（选填“2”或“3”）中的能量转化是一致的。
3.牛顿曾研究过这样一个问题：他发现人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面，于是牛顿提出了一个“大炮”的设想，上图是他画的“大炮”草图——在地球的一 座高山上架起一只水平大炮，以不同的速度将炮弹平射出去，射出速度越大，炮弹落地点就离山脚越远。他推想：当射出速度足够大时，炮弹将会如何运动呢？牛顿 通过科学的推理得出了一个重要的结论。这就是著名的“牛顿大炮”的故事，故事中牛顿实际也用到了理想实验的研究方法。

（1）研究中牛顿基于的可靠事实是______________。
（2）根据以上资料和牛顿的“大炮”草图，推测牛顿当年的重要结论是______________。如今，牛顿当年的推测已变成了现实，人们应用他的推论，利用现代科技制成了______________。
（3）初中物理学习中，你在研究什么问题时用到过理想实验的方法？请举一例并说明你的研究过程。
4.请阅读研究物理问题常用的方法并回答问题。
研究物理问题常用的方法
在学习物理过程中，我们不仅学习到了具体的物理知识，还接触到了许多物理研究方法，其中控制变量法、模型法、类比法、等效替代法和转换法等是研究物理问题时常见的方法。比如在研究电流与电压的关系时，需要控制电阻不变，这是用了控制变量法；在研究杠杆的平衡条件时，需要将实际的硬棒抽象为没有质量的杠杆模型，这是用了模型法；学习电流的概念时将电流与水流类比，这是用了类比法；耳熟能详的“曹冲称象”，使大量石块对船的作用效果与大象对船的作用效果相同，从而通过称量石块的质量得出了大象的质量，这是用了等效替代法。
转换法在很多地方也有运用。将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象，或者将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量，都是用了转换法。比如通过微小压强计U形管两侧液面的高度差反映液体内部的压强的大小；通过电流的热效应和磁效应判断电流的存在；根据磁体吸引大头针数量的多少判断磁体磁性的强弱；在电热丝加热煤油的实验中用煤油温度的变化反映电流通过电热丝产生热量的多少等等，都用到了转换法。
此外，很多测量仪器也利用了转换法。比如用实验室常见的液体温度计测温度时，我们是根据温度计中液柱的长短来识别温度高低的，这就是将温度的测量转化为长度的测量。同理，利用电流表测电流时，我们是在量程确定的情况下根据电流表指针偏转的角度来识别电流大小的，这就是将电流的测量转化为角度的测量。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）在研究同一直线上力的合成时，分别用两个力和一个力将皮筋拉到相同的位置，这里用到的方法是______；在研究液体内部压强大小与深度的关系时，需要在同一种液体中改变微小压强计探头的深度，保证这样的实验条件采用的研究方法是______；在研究磁场时我们引入了磁感线来描述磁场的强弱和方向，这里用到的方法是______。（选填选项前的字母，每空只有一个选项正确）
A.控制变量法 B. 等效替代法 C. 转换法 D. 模型法
（2）在做“探究物体的重力势能与哪些因素有关”的实验中，三个完全相同的木桩被从正上方静止释放的铁块撞击后，陷入沙坑中的情况如图所示。在此实验用到了转换法，实验中我们是通过______来反映各铁块对木桩做功的多少，从而比较各铁块的重力势能大小。
某同学在做“探究不同物质的吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给甲、乙两种液体加热，得到的实验数据如下表：
（1）实验中记录加热时间的目的是
（2）分析第1、2次或第3、4次实验数据，可以得出同种物质升高相同的温度时，吸收的热量的多少物质的 有关．
（3）分析第1、3次或第2、4次实验数据，可以得出质量相等的不同物质，升高相同的温度时，吸收的热量 （选填“相同”或“不同”）
（4）分析第1、4次实验数据可以发现加热时间相同，单位质量的不同物质升高的温度 （选填“相同”或“不同”）．
（5）由上述分析可以得出 （选填“甲”或“乙”）物质的吸热能力强．
（6）该实验采用的物理学研究方法是 和 ．
四、综合计算题
1. （2023四川成都）小尚同学勤于思考，热爱探究，下面是他在探究中遇到的两个问题，请完成相关计算。
（1）小尚听爸爸说，家里的电动汽车正常行驶10km消耗的电能约为1度（）。他认为由此可以测算出电动汽车的牵引力，依据模型思想，他将问题简化为：汽车行驶10km，牵引力做功，求牵引力的大小；
（2）被测物体A置于坚固的水平台上，实验小桌放在物体A上，小桌与A的接触面积为（即A的受力面积）。往实验小桌上的沙盘里缓慢添加细沙，直到将被测物体A压坏，测得小桌、沙盘和细沙的总重为5N，求物体A能承受的最大压强。
2. （2023宁夏）某校组织学生参加观军事博物馆，学生发现潜水艇的形状如图所示，头部粗，尾部细，由此提出疑问。若潜水艇头部细，尾部粗，所受的体阻力是否不同？同学们选取完全相同的模型A和B照图乙组装进行探究所挂物重的质量均为0.5kg（g=10N/kg）。

（1）图乙的两个滑轮为______作用是______模型所受拉力是______N（忽略沉重和摩擦）；
（2）探究过程如图丙所示，t0时刻重物开始下落，t1时刻发现模型B运动较快，说明模型B在运动过程中所受液体阻力较______；
（3）实验中液体阻力大小是通过模型运动快慢来体现的，这种研究物理问题的方法叫做______。
3. 研究物理问题时，常需要突出研究对象的主要因素，忽略次要因素，将其简化为物理模型。
（1）如图甲，一质量分布均匀的杠杆，忽略厚度和宽度，长度不可忽略，用细线将它从中点悬起，能在水平位置平衡。将它绕悬点在坚直面内缓慢转过一定角度后（如图乙）释放，为研究其能否平衡，可将它看成等长的两部分，请在图乙中画出这两部分各自所受重力的示意图和力臂，并用杠杆平衡条件证明杠杆在该位置仍能平衡；
（2）如图丙，一质量分布均匀的长方形木板，忽略厚度，长度和宽度不可忽略，用细线将它AB边的中点悬起，能在水平位置平衡。将它绕悬点在坚直面内缓慢转过一定角度后（如图丁）释放，木板在该位置能否平衡？写出你的判断依据。
4.如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力F作用下，将重为105N的物体匀速提起，在5s时间内绳子自由端移动的距离为s=3m．图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图．

（1）计算物体上升的速度．
（2）图乙中阴影部分的面积表示的物理量是 ，并列式计算出该物理量．
（3）计算滑轮组提升该重物时的机械效率．
物理兴趣小组同学对物体的浮沉条件进行研究。在一个重为4N，底面积为200cm2的圆柱形薄壁玻璃容器底部，放一个边长为1 0cm。的正方体物块，然后逐渐向容器中倒水(水始终未溢出)。通过测量容器中水的深度h，分别计算出该物块所受到的浮力F浮，并绘制了如图所示的图像。请解答下列问题。
(1)分析图像可知，水的深度由0逐渐增加到8cm前的过程中，物块受到的浮力怎样变化?这一过程中物块对容器底部的压强又怎样变化?
(2)当容器中水深超过8cm。以后，物块处于什么状态?为什么?
(3)将物块取出后，若容器中水的重力为20N，此时容器对水平桌面的压强是多少?
(4)物块的密度是多少?
6．在如图所示电路中，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0〜3V，电阻R2的阻值为20Ω，灯泡R1的阻值和同一电源的电压均保持不变．请画出该题的各个等效电路图．
（1）只闭合开关S2、S3时，电流表示数为0.2A，求电源电压是多少？
（2）只闭合开关S1、S2、S3时，R1正常发光，电路总功率为2.4W，求R1的阻值是多少？
（3）只闭合开关S1，滑动变阻器R3的滑片调至最右端，R3两端的电压为U3；再将电源更换，保持滑片位置不变，R3两端的电压变为U3′，电流表示数为0.15A．已知U3：U3′=2：3．求更换电源后，只闭合开关S1、S4时，在不损坏电流表、电压表和灯泡的情况下，R3的阻值变化范围是多少？
选项
科学实验
研究方法
A
研究牛顿第一定律
实验加推理法
B
把电流比作水流，电压比作水压
类比法
C
研究压力作用效果与压力大小有关
控制变量法
D
用磁感线描述磁场的强弱与方向
转换法
控制条件
编号
琴弦材料
琴弦的长度/cm
琴弦的横截面积/mm2
①
铜
60
1.0
②
尼龙丝
40
1.0
③
钢
50
0.3
④
尼龙丝
60
1.0
⑤
钢
50
0.5
物质
次数
质量m/kg
升高温度△t/℃
加热的时间t/min
甲
1
0.1
10
2
2
0.2
10
4
乙
3
0.1
10
1
4
0.2
20
2