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重难点21 声学、热学、光学、力学与直线运动实验-2023年中考【热点·重点·难点】专练（江苏专用）
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专项十一 实验专题
重难点21 声学、热学、光学、力学与直线运动实验
考点一、声学实验
1． 探究声音的产生与传播
① 声音是由物体振动产生的，正在振动的物体叫声源；一切发声体都在振动，振动停止，发声停止。
② 声音的传播需要介质，传播声音的介质可以是固体、液体和气体，真空不能传声。振动停止，发声停止，但声音不会马上消失。
2． 探究影响音调的因素
① 主要关注点是音调与物体振动频率有关、与物体的结构有关，同一物体，当其结构发生变化时，其振动频率也相应跟着变化，也就是说音调也会发生变化（如乐器的演奏、瓶中水量多少等）；
② 物体的大小、粗细、结构发生变化，其振动频率发生变化；如：用手指按压琴弦不同位置、拨动不同粗细的琴弦、用手指堵住笛子的不同气孔、拨动伸出桌子不同长度的钢板尺等都会改变声音的音调。
考点二、热学实验
1. 探究液体沸腾现象实验
① 液体沸腾需要一定的温度，标准大气压下不同的液体沸点不同。
② 液体沸腾前吸收热量温度升高，沸腾后吸收热量温度保持不变。
③ 液体的沸点还与大气压有关，气压越高液体的沸点越高，高压锅就是利用了这一原理。
④ 实验过程中为了缩短时间采取的措施有：可在烧杯口加盖，防止热量损失，沸腾后再拿掉，防止气
⑤ 压对沸点的影响；还可以直加热热水，水量选择适当。
2. 探究固体熔化时温度的变化规律
① 实验开始时烧杯中的水，可用40℃左右的温水，待测物质的温度升到40℃时，开始记录。
② 应选择较细的试管，以增大海波的受热面积，且装入试管中的海波不宜过多。
③ 对海波的加热应较缓慢，为此可在烧杯中加一支温度计，用来监测烧杯中水的温度，一般应使试管内、外温度计的示数差保持在2—3℃左右。
3. 探究物质的吸放热
① 实验方法有控制变量法、 转换法(通过温度变化快慢来反映吸热能力的强弱)。
② 选择相同的热源目的是：以保证相同加热时间释放的热量相同。
4. 探究不同燃料热值实验
① 结论:相同质量的不同物体，吸收相同的热量后升高的温度不同，比热容大的升高的温度低。
② 对于热值的概念，要注重理解三个关键词：“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。1kg是指燃料的质量，如果燃料的质量不是1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不等于热值的数值；某种燃料是指热值与燃料的种类有关；完全燃烧意思是燃料要完全烧尽，否则1kg燃料燃烧过程中，化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。
考点三、光学实验
1． 探究小孔成像规律实验
① 蜡烛、光屏小孔要在一条直线上，中心高度要大致相同
② 要选择效果最好的屏幕：如果使用完全透明的纸做屏幕，是看不到小孔前方物体的像的，应该选择是半透明纸。
③ 纸盒的材质很重要：小孔成像实验中，由于孔很小，能透过的光线自然很少，所以在屏幕上所成的物体的像是相当暗淡的，这样就要求尽量遮光。遮光分两种，一是环境遮光，实验环境尽量暗一些；二是纸盒内部遮光，尽量用厚纸盒。
2． 平面镜成像实验（图1）
① 如果在实验中发现两个像，是由于玻璃板太厚导致的。两个像之间的距离由玻璃板的厚度决定
② 玻璃板后面的蜡烛为什么不需要点燃？若点燃后方蜡烛，使像的背景变亮，使像变淡，不便于观察像。
③ 为什么用两只完全相同的蜡烛？便于比较物与像之间的大小关系。
④ 实验中用玻璃板代替平面镜是因为？用平面镜不便于确定像的位置。
⑤ 玻璃板为什么需要竖直放置？蜡烛能够与像重合，准确确定像的位置。
⑥ 多次测量的目的：使实验结论具有普遍性，避免偶然性。
⑦ 无论怎样移动玻璃板后方的蜡烛，都无法与像完全重合，是因为？玻璃板没有与水平桌面竖直放置。
⑧ 刻度尺的作用？测量物与像到玻璃板距离。
图1 图2 图3
3． 光的反射定律实验（图2,3）
① 硬纸板的作用： 显示光路，对光线起漫反射作用 ；
② 纸板与平面镜的放置要求： 纸板与平面镜垂直，如不垂直则在纸板上看不到反射光线 ；
③ 如何确定光线的位置： 在纸板的光线上描两点，连接并标上方向 ；
④ “三线共面”的判断方法： 将反射光线所在的纸板向后折，观察是否能接收到反射光线，若接收不到反射光线，说明三线共面 ；
⑤ 入射角和反射角的识别和关系：都是对应的光线与法线的夹角；反射角随着入射角的增大而增大，但始终相等；
⑥ 实验时从硬纸板前不同位置都能看到光的传播路径的原因： 光在硬纸板上发生了漫反射 ；
⑦ 多次改变入射角的大小进行测量的目的： 避免偶然性，得到普遍性规律 ；
⑧ 验证光路可逆的方法： 将激光笔逆着反射光线射入，观察光的传播路径是否与入射光线重合 ；
4． 光的折射定律实验（图3）
图（3） 图（4）
实验原理:倒入水后，光点的位置会偏移，原因是倒入水后光从空气进入水中传播方向会发生偏折。注意手电筒的光线不要垂直射入，否则不会发生偏折。
5． 凸透镜成像规律实验（图4）
在摆放仪器时，要使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心“共线”并“等高”。“等高”就是点燃蜡烛，调整凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏中心大致在同一高度，只有这样才能使烛焰成的像落在光屏的中央，便于观察。
考点四、测量物体平均速度
1、要使斜面保持较小的斜度，这样小车加速下滑的速度较慢方便计时。
2、小车从斜面滑下时，一定要做直线运动，否则测量的路程比实际路程要小，影响实验结果。
考点五 、力学实验
1． 探究滑动摩擦力大小与什么因素有关
① 探究过程：实验中用弹簧测力计水平匀速拉动木块，目的是：使弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的摩擦力大小相等(即利用“二力平衡”)
② 得出结论：滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关；接触面的粗糙程度相同时，压力越大，摩擦力越大(对比乙、丙)；压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大(对比甲、乙)
2． 探究物体的运动与所受阻力大小的关系：
① 结论：相同速度，小车所受阻力越小，运动的距离越远。
② 推理：如果小车所受阻力更小，小车运动的距离会更远；如果小车不受阻力，小车将会以不变的速度永远运动下去，即将会做匀速直线运动。
3． 探究动能、势能的影响因素
① 物体动能的大小与两个因素有关：一是物体的质量，二是物体运动的速度大小。当物体的质量一定时，物体运动的速度越大其动能越大，物体的速度越小其动能越小；具有相同运动速度的物体，质量越大动能越大，质量越小动能越小。
② 重力势能的大小与质量和高度有关。物体的质量越大，被举得越高，则它的重力势能越大。
③ 弹性势能：物体由于发生弹性形变，而具有的能叫做弹性势能。弹性势能的大小与弹性形变的程度有关；形变程度越大，其弹性势能越大。
考点一：声学实验
【探究重点】
掌握利用控制变量法探究声音的产生与传播条件；2.利用控制变量法来探究影响音调的因素；
【真题精讲】
1. （2022·四川成都）如图所示的实验中，用不同的力敲响音叉，将叉股接触悬挂的小球，都能看到小球被弹开。关于该实验，下列说法不正确的是（ ）。
A. 该实验说明发声的音叉在振动 B. 声音通过空气传到人的耳朵里
C. 敲音叉的力越大，声音的响度越大 D. 敲音叉的力越大，声音的音调越高
【答案】D。
【解析】A．将叉股接触悬挂的小球，能观察到小球被弹开，说明发声的音叉在振动，故A正确，不符合题意；
B．声音的传播需要介质，声音通过空气传到人的耳朵里的，故B正确，不符合题意；
C．敲音叉的力越大，声音的振幅就越大，声音的响度也越大，故C正确，不符合题意；
D．声音的音调与声音的振动频率有关，与声音的振幅无关，故D错误，符合题意。
故选D。
【巩固训练】
2. 吉他在使用前需要通过调弦将音调调节标准。如图是前后两次拨动A琴弦时，调音器的显示界面。分析图中的画面结合所学知识可知( )
A．频率越高，音调越低 B．第二次拨动的力度更小
C．琴弦越紧，音调越高 D．响度越大，音调越低
【答案】C
【解析】A．音调的高低与频率有关，频率越高，音调越高，故A不符合题意；
B．由图得，第一次拨，琴弦发出的响度为56dB，第二次拨，琴弦发出的响度为73dB，即第二次声音的响度比第一次声音的响度大，则第二次振幅更大，拨动的力度更大，故B不符合题意；
C．由图可知，第一次拨动琴弦，音调为145Hz，音调偏高，要拧松弦；第二次拨动琴弦，音调为106Hz，音振动调偏低，要拧紧弦琴，说明弦越紧，音调越高，故C符合题意；
D．响度与振幅有关，振幅越大，响度越大；音调与琴弦的频率有关，故D不符合题意。
故选C。
考点二：探究液体沸腾现象实验/探究固体熔化时温度的变化规律
【探究重点】
1． 水沸腾时的现象：剧烈的汽化现象，大量的气泡上升、变大，到水面破裂，里面的水蒸气散发到空气中。虽继续加热，它的温度不变。
2． 注意晶体和非晶体熔化过程中的特点
【真题精讲】
3. （2022·四川成都）小天同学用图甲所示的装置探究“水沸腾的规律”，图乙是他绘制的温度和时间关系图像。他观察发现，水沸腾后，气泡的体积在上升过程中变___________；分析图像可知，水沸腾后，继续加热，温度___________。
【答案】①大；②保持不变。
【解析】[1]水沸腾时，整个容器内水温相同，气泡上升过程中，不断有水变为水蒸气进入气泡，气泡越来越大。
[2]由图乙中图像可知，第180s到360s，水的温度保持100℃不变，此时水已经沸腾，水沸腾后继续吸热，温度保持不变。
【巩固训练】
4. （2022 江苏无锡）在做“观察水的沸点”实验中，测量温度时，温度计的玻璃泡应_________在水中。当观察到水中有大量气泡产生，温度计的示数保持不变，如图所示，说明水正在沸腾，沸点是______℃。为验证水沸腾时需要吸热，接下来的操作是：____________。
【答案】 ①. 浸没 ②. 99 ③. 见解析
【解析】[1]温度计测量液体温度时，玻璃泡要浸没在液体中，不能接触容器壁和容器底部。
[2]由图可知，温度计的分度值是1℃，温度计的示数是99℃。
[3]要想证明水沸腾时需要吸热，需要撤掉酒精灯，观察水是否仍然沸腾。
考点三：探究物质的吸放热及不同燃料热值实验实验
【探究重点】
考查方向
解答思路
两套装置区别
相同质量的不同燃料
控制两种装置相同的量
保证实验结论可靠性，液体质量和初温
两种燃料热值是通过什么反映的
温度升高值
③ 探究比热容实验过程中使用电加热器代替酒精灯的好处：易于控制产生热量的多少。
【真题精讲】
5. （2022 江苏常州）小组同学比较沙子和水的比热容，实验装置如图甲、乙所示。
(1)在两个相同的易拉罐内分别装入初温、_________相同的沙子和水。
(2)用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和水，加热过程中需用玻璃棒不断搅拌。搅拌的目的是：_________。测得实验数据如表格所示。
加热时间/
0
1
2
3
4
5
温度/
沙子
18
22
29
37
45
—
水
18
19
21
23
25
27
(3)时，温度计显示沙子的温度如图丙所示，其读数为_________。
(4)加热相同的时间，发现沙子的温度升得更高，有同学认为此过程中沙子吸收热量比水吸收热量多，该观点_________(正确/错误)。
(5)分析数据可得沙子的比热容_________(小于/等于/大于)水的比热容。
【答案】 ①. 质量 ②. 让物质受热均匀 ③. 52 ④. 错误 ⑤. 小于
【解析】(1)[1]要比较沙子和水的比热容，利用控制变量法要控制初始温度相同，同时质量也要相同。
(2)[2]加热的时候用玻璃棒搅拌的目的是让水和沙子受热均匀。
(3)[3]根据温度计的刻度，可知此时温度为52度。
(4)[4] 加热相同的时间，相同初始温度，相同质量的水和沙子吸收的热量是等量的，此时升高的温度不同证实它们的比热容不同。
(5)[5]根据比热容的公式可知：相同初始温度相同质量的不同物质，吸收相同热量后升高的温度越高的，其比热容越小。即沙子的比热容小于水的比热容。
【巩固训练】
6. （2022·江苏·苏州市振华中学校模拟预测）如图是“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的甲、乙两组实验装置，下列关于该两组实验的说法正确的是（ ）
A．每组实验中，燃料的质量均应相等
B．每组实验中，杯中物质的质量均应相等
C．甲组实验中，可以根据温度计示数的变化来比较吸热的多少
D．乙组实验中，可以根据加热时间的长短来比较吸热的多少
【答案】B
【解析】
A．探究不同物质吸热升温的现象，只需控制加热时间相同，不用控制燃料质量相等，故A错误；
B．探究不同物质吸热升温的现象和比较不同燃料燃烧时放出的热量两个实验，为了控制变量，观察温度计示数变化，两组实验的杯中物质的质量应相等，故B正确；
C．甲组实验中，吸热多少用加热时间来表示，若加热时间相同，则吸热相同，沙子比热容小，沙子中放的温度计示数变化大，故C错误；
D．乙组实验中，燃烧相同质量的燃料，看水温变化，燃料燃烧速度不同，不能用加热时间长短来吸热多少，故D错误。
故选B。
考点四：探究小孔成像规律
【探究重点】
1． 小孔距离屏幕的远近影响成像大小：小孔成像实验中，物体在屏幕上所成的像的大小与小孔到屏幕的距离有关。小孔距离屏幕越近，成像越小，小孔距离屏幕越远，成像越大。
2． 孔的大小有讲究：小孔成像实验中，小孔的直径越小，透过的光就越少，成的像就越暗；小孔的直径越大，通过的光就越多，成的像就越明亮。所以小孔的直径应该尽可能的大一些，但是要注意，小孔的直径越大，所成的像就会越不清晰，或越来越模糊，小孔大到一定的程度，基本上就分辨不出是像还是光斑了
【真题精讲】
7. （2022·江苏省南菁高级中学实验学校一模）某校研究性学习小组同学进行一组光的直线传播的综合实践活动．
（1）如图甲通过三个小孔去观察烛焰，若要看到烛焰，应满足的条件是______________；
（2）如图乙所示是用易拉罐做的简易针孔照相机，利用它观察窗外景物时，人的眼睛对着_______（选填“膜”或“孔”）进行观察，可以看到_______、_______、_______像；
（3）如图丙在树荫下观察，阳光透过树叶的缝隙倾泻下来，在地上留下斑驳的树影和圆形的光斑，圆形的光斑实质是_______的像，树影和圆形的光斑形成的原理_______（选填“相同”或“不同”）
【答案】 眼睛和三个孔在同一直线上 膜 倒立 缩小 实 太阳 相同
【解析】
(1)[1]根据光的直线传播可知，当三个小孔与烛焰、眼睛在同一条直线上时，我们就能看到后面的蜡焰；
(2)[2][3][4][5]易拉罐简易针孔照相机，利用它观察窗外景物，实际是利用了小孔成像，人的眼睛对着膜进行观察，可以看倒立、缩小的实像；
(3)[6]如图丙在树荫下观察：阳光透过树叶的缝隙倾泻下来，在地上留下斑驳的树影和圆形的光斑，这是小孔成像现象，所以圆形的光斑实质是太阳的实像；
[7]树影是光的直线传播形成的，圆形的光斑是光的直线传播形成的，树影和圆形的光斑形成的原理相同。
【巩固训练】
8. 如图，在一张不透光的纸上用针扎一个直径约1mm的小孔，让白炽灯泡发出的光穿过小孔射到白纸上，在白纸上可看到一个清晰的________的像，这是________现象．这是由于________产生的．向上移动小孔．像的大小变________．
【答案】 ①. 灯丝 ②. 小孔成像 ③. 光沿直线传播 ④. 大
【解析】白炽灯泡发出的光沿直线穿过小孔射到白纸上，白纸上得到一个白炽灯泡灯丝的像，这是小孔成像现象，是由于光的直线传播形成的；向上移动小孔时，小孔到灯泡之间的距离减小，小孔到白纸之间的距离变大，则像变大．
考点五：探究平面镜成像与光的反射
【探究重点】
1． 实验方法：等效替代
2． 如何确定像的虚实？将未点燃的蜡烛拿走，拿一个光屏放在该处不透过平面镜看光屏上是否有像。
【真题精讲】
9. （2022 江苏苏州）用图甲中的器材探究平面镜成像的特点时，发现不便得到像和物左右之间的关系。为解决这一问题，应选用图乙中的___________ (a/b/c)棋子进行实验，分析可得像与物关于镜面___________。
【答案】 ①. a ②. 对称
【解析】[1]图乙中，a物体左右不对称，b、c物体左右对称，用对称的b、c物体研究平面镜成像时，不容易识别像和物体的左右之间的关系，因此应选a物体探究平面镜成像的特点。
[2]由平面镜成像的特点可知：像与物体的大小相同、像与物体的连线与镜面垂直、像与物体到平面镜的距离相等。即平面镜成像时，像与物体关于镜面对称。
【巩固训练】
10. （2022 江苏无锡）如图所示，小红正在做“探究平面镜成像的特点”实验，棋子A、B完全相同关于该实验，下列说法中错误的是( )
A. 选用茶色玻璃板便于确定像的位置 B. 茶色玻璃板应竖直放置在方格纸上
C. 若B能与A的像完全重合，说明像与物等大 D. 在B位置放上光屏能接收到A的像
【答案】D
【解析】
A．因为玻璃板是透明的，所以能在观察到A像的同时，还可以透过玻璃清楚的看到放在后面B，便于确定像的位置，故A正确，不符合题意；
B．茶色玻璃板应竖直放置在方格纸上，因为玻璃板如果不垂直桌面，则像和物体不在同一水平面上，找像的位置时，像与棋子不能重合，故B正确，不符合题意；
C．两个完全相同棋子，大小相同，后面的棋子又和前面棋子的像完全重合，这样就证明了像与物大小相同，故C正确，不符合题意；
D．验证像的虚实时，将光屏放在像的位置上，眼睛从B处直接观察光屏，通过看到光屏上没有像的现象，可知平面镜所成的像是虚像，故D错误，符合题意。
故选D。
考点六：探究光的折射与凸透镜成像规律
【探究重点】
1． 当光从光速大的介质斜射入光速小的介质时，折射角小于入射角。
2． 在研究凸透镜成像特点的实验中,依次把蜡烛、凸透镜和光屏放在同一直线上,并调整它们的高度,使蜡烛、凸透镜和光屏的中心大致在同一水平高度,目的是使所成的像成在光屏中间,同时又便于我们观察.
【真题精讲】
11. （2022·河南·三门峡市陕州区教育体育局教学研究室八年级期末）有一圆柱形敞口容器，从其左侧某一高度斜射入一束激光，在容器底部产生一个光斑O，如图所示。下列操作将使光斑向左移动的是（ ）
A．保持水面的高度不变，使激光笔向右平移 B．保持水面的高度和入射点不变，使激光的入射角减小
C．保持激光射入的角度不变，使水面上升 D．保持激光射入的角度不变，使水面下降
【答案】BC
【解析】
A．保持水面高度不变，使激光笔向右平移，则入射光线和折射光线都向右平移，所以光斑右移，故A不符合题意；
B．保持水面高度和入射点不变，使激光的入射角减小，激光束靠近法线时，折射角随之变小，光斑会向左移动，故B符合题意；
CD．保持激光射入的角度不变，使水面上升，如下图所示：
入射点向左移动，则光斑向左移动；同理使水面下降，入射点向右移动，则光斑向右移动，故C符合题意，D不符合题意。
故选BC。
【巩固训练】
12. （2022 江苏镇江）如图所示，凸透镜位于P处(图中未画出)位置不变，移动蜡烛，光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大，则( )
A. 甲处可能成的是虚像 B. 乙处像可能是放大的
C. P点位置在甲的左侧 D. 蜡烛的移动方向向左
【答案】B
【解析】ACD．由题意可知，光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大，根据物距变大，像距变小，像变小可知，像在不断的靠近凸透镜，因此凸透镜在乙的右侧，蜡烛在凸透镜的右侧，此时蜡烛在远离凸透镜，因此蜡烛向右移动；由于甲处的像成在光屏上，因此甲处只能成实像，故ACD不符合题意；
B．由于题干未提供物距和凸透镜的焦距，若物距大于1倍焦距小于2倍焦距，乙处成放大的实像；若物距大于2倍焦距，成缩小的实像；若物距等于2倍焦距，成等大的实像，故B符合题意。
故选B。
考点七：运动及平均速度测量实验
【探究重点】
掌握刻度尺、秒表的读数方法；2. 掌握平均速度的含义
【真题精讲】
13. （2022·陕西宝鸡·八年级期末）如图是利用每秒闪光10次的照相装置拍摄到的同一个小球从左向右运动的频闪照片。关于小球各段路程上的平均速度，下列说法正确的是（ ）
A．小球在AB两点间运动的平均速度最大B．小球在BC两点间运动的平均速度最大
C．小球在CD两点间运动的平均速度最大D．小球在DE两点间运动的平均速度最大
【答案】A
【解析】
由题意可知，照相装置每秒闪光10次，那么拍摄到的同一个小球从左向右运动的频闪照片，邻近的两个小球时间间隔是相同的，观察题中图片，可知，小球在AB两点间运动的路程最大，根据速度公式可知，小球在AB两点间运动的平均速度最大。
故选A。
【巩固训练】
14. （2022·陕西渭南·八年级期末）某同学用同一把刻度尺对某一物体的长度进行了4次测量，数据记录分别是15.26cm、15.2cm、15.26cm、15.27cm，则该物体的长度应记为______cm。匀速直线运动的甲、乙两物体，它们通过的路程之比为2︰1，所用时间之比是1︰3，则它们的速度之比是______。如图，小车从A点运动到B点所用时间为0.8s，AB间的距离为______cm，则小车这段时间内运动的平均速度为______m/s。
【答案】 15.26 6︰1 30.0 0.375
【解析】
[1]根据题意，15.26cm、15.26cm、15.27cm的分度值为0.1cm，而15.2cm分度值为1cm，属于读数错误，应去掉，故物体的长度为
[2]由题意，，，由速度计算公式可得
即它们的速度之比为6︰1。
[3][4]如图所示的刻度尺每1大格表示10cm，平均分成了10小格，即分度值为1cm，A点的读数为10.0cm，B点读
考点八：探究滑动摩擦力的影响因素/物体运动与摩擦力大小的关系/探究动能、势能的影响因素
【探究重点】
1.注意应用控制变量法探究摩擦力的影响因素；2注意实验加理论推理物体运动与阻力的关系
【真题精讲】
15. （2022湖北荆州） 为了探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关，小明同学在如下图所示的情景中，沿水平方向匀速拉动水平桌面上的木块，弹簧测力计的示数如图所示。
（1）能够用弹簧测力计的示数表示摩擦力的大小是根据_________的原理。
（2）小明同学刚开始拉木块时，木块没有被拉动，则木块所受摩擦力的大小_________（选填“大于”“小于”或“等于”）拉力的大小。
（3）甲、乙两次实验是为了探究滑动摩擦力的大小与_________有关。
（4）在图丙所示的情景中拉力增大为4N时，木块受到的滑动摩擦力的大小为_________N。
（5）实验完成后，同学们对实验进行了改进，如图丁所示。水平拉动木板向左运动，A弹簧测力计的示数为5.8N，B弹簧测力计的示数为2.6N，则木块受到的摩擦力方向为水平向_________（选填“左”或“右”），木板与木块之间的摩擦力大小为_________N。
【答案】 （1） 二力平衡 （2）等于 （3）压力大小 （4）3.2 （5）左 2.6
【解析】
（1）实验过程中，弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，此时物块处于平衡状态，由二力平衡条件可知，滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
（2）小明同学刚开始拉木块时，木块没有被拉动，木块处于静止状态，由二力平衡条件可知，此时木块所受摩擦力大小等于拉力的大小。
（3）如图所示，甲、乙两次实验，接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，弹簧测力计示数不同，因此是为了探究滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
（4）由图可知，丙图中木块在毛巾表面做匀速直线运动，根据二力平衡可知，此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数3.2N，当拉力增大为4N时，木块的重力不变，所以木块对水平毛巾表面的压力大小不变，接触面的粗糙程度也不变，因此木块受到的滑动摩擦力大小也不变，为3.2N。
（5）由图可知，木块处于平衡状态，木块在水平方向上受到拉力和摩擦力的作用，由二力平衡可得，摩擦力与拉力的大小相等，方向相反，所以摩擦力的大小为2.6N，摩擦力的方向为水平向左，根据力的作用是相互的可知，木板与木块之间的摩擦力大小等于木块受到木板的摩擦力大小，因此，木板与木块之间的摩擦力大小为2.6N。
【巩固训练】
16. （2022·江苏·宜兴外国语学校一模）相关资料表明，大部分重大交通事故是汽车超载、超速造成的。物理兴趣小组的同学由此想到运动物体的动能大小与其质量和速度有关，于是决定探究动能大小与质量、速度的关系。实验过程如图，其中h1=h3＞h2，mA=mB＜mC。
（1）为了探究动能大小与质量的关系，实验中要控制小球到达水平面起始端的速度相同，则应让小球从斜面________由静止开始滚下；
（2）探究动能大小与速度的关系时，选择甲、乙、丙三次实验中的________进行比较；
（3）实验中，动能的大小是通过________来反映的；
（4）完成上述实验后，兴趣小组的同学想探究阻力对物体运动的影响，实验过程如图：丁、戊、己三次实验中是通过改变接触面________来改变小车所受阻力大小的；实验中发现，接触面越光滑，小车受到的阻力________，小车的速度减小得越慢；由此推理得出：运动物体如果不受力，将保持________运动状态。
【答案】 同一高度 甲、乙 木块被撞击的距离 粗糙程度 越小 匀速直线
【解析】
（1）[1]探究动能大小与质量的关系，保持小球到达水平面的速度相同，让小球从斜面同一高度由静止滚下。
（2）[2]探究动能大小与速度的关系时，小球的质量相同，小球到达水平面的速度不同，选择甲乙两次实验进行比较。
（3）[3]实验中小球能够做功是体现在推动木块运动，推动的距离越远，表示小球能够做的功越多，具有的动能就越大，所以通过观察木块被推动的距离的大小，来判断小球动能的大小。
（4）[4]给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体，目的是探究阻力对物体运动的影响，由毛巾表面到棉布再到木板，接触面的粗糙程度减小，小车受到的阻力也减小。
[5][6]表面越光滑，阻力就越小，小车运动的距离就越远，这说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢；假如小车受到的阻力为零，即小车不受力，小车的运动状态将不会改变，做匀速直线运动。
1. 如图，拿一个正在发声的音叉接触竖直悬挂的轻质小球，可以看到小球被反复弹开。下列说法错误的是( )
A．此实验可以说明声音是由振动产生的B．此实验可以说明声音可以传递能量
C．随着响度下降，小球被弹起的高度也会下降D．将此装置放到月球上，小球不会被弹起
【答案】D
【解析】．此实验中，音叉发声，小球被弹开，可以说明声音是由振动产生的，故A正确，A不符合题意；
B．音叉发声，小球被弹开，可以说明声音可以传递能量，故B正确，B不符合题意；
C．声音的响度与振幅有关，随着响度下降，小球被弹起的高度也会下降，故C正确，C不符合题意；
D．将此装置放到月球上，虽然听不到声音，但音叉仍在振动，小球仍会被弹起，故D错误，D符合题意。
故选D。
2. (2021·陕西中考真题)同学们在学完弹黄测力计的相关知识后，自制了一个“橡皮筋测力计”，将橡皮筋不挂重物时下端对应位置标为零刻度线：挂1N重物时，下端对应位置标为1N；将这段距离等分为20格，每格表示0.05N。用此测力计测量物体重力时，发现测量值不准确。为了弄清其中的原因，同学们探究了橡皮筋的伸长与受到外力的关系。
他们利用规格为0.05N的螺母若干、刻度尺、橡皮筋白板等进行了实验探究。不挂重物时，使橡皮筋下端与刻度尺的零刻度线对齐；挂不同重物时，橡皮筋下端对应不同的刻度值，作出标记，如图所示。
(1)螺母挂在橡皮筋下静止时，受到橡皮筋的拉力______(选填“大于”“等于”或“小于”)它受到的重力；
(2)同学们在橡皮筋下依次挂上个数不等的螺母，实验数据记录如下表。
试验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
螺母个数n/个
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
螺母总重G/N
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
0.5
0.55
刻度尺读数L/mm
0
5
11
20
30
45
60
75
90
110
135
158
①分析实验数据可初步得出：橡皮筋下所挂重物越重，橡皮筋的伸长越______；
②进一步分析数据发现：每增加1个螺母时，刻度尺读数的变化量总体上是不同的，但中间有部分读数的变化量是相同的。若静止时橡皮筋下端对应刻度尺的70.0mm处，推测橡皮筋下所挂的物体重约为______N(结果保留两位小数)；若挂另一重物，静止时橡皮筋下端对应刻度尺的15.0mm处。此时______(选填“能”或“不能”)确定此物体的重；
(3)同学们根据实验数据，用此橡皮筋重新制作一个刻度均匀的测力计，橡皮筋上端和刻度尺的位置保持不变。若使测力计的量程最大，零刻度线应标在刻度尺的______mm刻度处，此测力计的最大量程为______；
(4)同学们更换不同的橡皮筋进行探究，发现其它橡皮筋的特点均与此相似，他们由此总结出，若要用橡皮筋制作测力计，受橡皮筋材料影响，刻度均匀部分可测量范围______，整体上测量不准确，所以橡皮筋不适合做测力计。
【答案】等于 越长 0.33 不能 30 0.2N 较小
【解析】
(1)[1]由平衡条件得，受到橡皮筋的拉力等于它受到的重力。
(2)[2]分析实验数据可初步得出：橡皮筋下所挂重物越重，橡皮筋的伸长越长。
[3]由表格可知，螺母个数从4~8之间，刻度尺读数是均匀变化的，若静止时橡皮筋下端对应刻度尺的70.0mm处，推测橡皮筋下所挂的物体重约为
[4]由表格可知，螺母个数从0~4之间，刻度尺读数不是均匀变化的，所以静止时橡皮筋下端对应刻度尺的15.0mm处。此时不能确定此物体的重。
(3)[5][6]由表格可知，螺母个数从4~8之间，刻度尺读数是均匀变化的，所以零刻度线应该标在刻度尺的30mm刻度处。此测力计的最大量程为90mm刻度处的示数，应该标为
(4)[7]若要用橡皮筋制作测力计，受橡皮筋材料影响，刻度均匀部分可测量范围较小，整体上测量不准确，所以橡皮筋不适合做测力计。
3. 小明和小华一起进行了“不同物质吸热升温的现象”和“不同燃料燃烧的放热能力”两项探究，他们设计的两组实验装置如图所示。
（1）探究“不同燃料燃烧的放热能力”应选用________ 组器材（甲/乙）。
（2）实验需要用到一些测量工具，除了图中已经呈现的，你认为两个实验都要用到的测量工具是 ________；甲组实验还需要的测量工具是________ ，实验中搅拌器的作用是：使被加热物体 ________ ；
（3）甲组实验是通过 ________ 来比较不同物质吸收热量的多少，乙组是通过 ________ 来比较不同燃料放出热量的多少。
（4）小明通过乙组实验中酒精燃烧结束后水温的变化，根据测量所得数据，利用公式 ________计算出水吸收的热量，进而计算出酒精的热值。小华认为该方法不合理，理由是 ________ 。
（5）实验中发现加热相同时间，沙子的温度比水的温度升得 ________ （选填“高”或“低”），这表明 ________吸热本领更强。
【答案】天平秒表加热时间温度计示数变化酒精燃烧放出的热不能被水全部吸收
【解析】(1)[1]研究不同燃料燃烧放热能力应用不同的燃料，因此选乙组器材。(2)2][3]甲图中研究不同物质吸热升温的现象，要控制物质质量相等，乙中探究不同燃料燃烧的放热能力，也要控制不同燃料质量相同且被加热的物质质量也要相同，即甲、乙两图都要用天平称量质量，甲实验中，根据转换法，用加热时间反映不同物质吸热多少，甲组实验还需要测量加热时间，所用工具是秒表(3)[4][5]加热时间的长短反映物质吸收热量的多少;相同质量的同种液体，升高的温度反映燃料放出热量的多少。所以甲组实验是通过加热时间的多少来反映物质吸收热量的多少，乙组是通过水温升高的度数或水温的变化即温度计示数变化来反映燃料放出热量的多少
[6]该方法的不合理之处是:在加热过程中，酒精燃烧释放的热量不可能被水完全吸收，酒精也不可能完全燃烧.
4. 学习了光学知识后，小桐和小朵想自己探究小孔成像现象。如图24所示，她们给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔，再用两片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上，分别将小孔对着烛焰和灯丝，可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像。
（1）甲图中点燃的蜡烛距小孔a，像距小孔b（a>b），则蜡烛通过小孔在屏（半透明的塑料薄膜）上成的像是 ▲ （选填“正立”或“倒立”）的，形状与 ▲ （选填“小孔”或“蜡烛”）相同．
（2）图24中，由甲、乙两图可知实验是在研究小孔成像与 ▲ 的关系。
（3）图24中，分析比较 ▲ 两图，可以得出小孔成像与物体的形状有关；
（4）该实验说明小孔成像的原理是 ▲ 。
图25
图24
（5）图25中，日食奇观时，如果利用丙实验装置对“ ”形太阳进行观察，在半透明塑料膜上看到像的形状是（ ▲ ）。
(6)如果保持空罐的位置和长度不变，仅将蜡烛远离小孔，则它的塑料腹上所成的像的人小会变_____(大小),为了使所成像能恢复成和原来一样大，则此时在蜡烛和小孔位置不变情况下，应该换用长度更______(长短) 的空罐
(7)晴天的正午时分,走在锡惠公园茂密的树林下,你会看到阳光透过树叶的缝隙而在地上留下许多大小不同的圆形光斑(如图26所示),这是 ▲ (选填“太阳”、“树叶的缝隙”或“树叶”)的 ▲ (选填“像”或“影子”)，光斑大小不同的原因是 ▲ .
【答案】见解析
【解析】 (1)[1][2]小孔成像成的是一个倒立的像，像是由实际光线会聚而成的，是实像;形状与蜡烛相同。(2)3]甲图和乙图中孔的形状不同，物体形状相同，所成的像形状相同，由此可见:实验是在研究小孔成像与孔的形状的关系(3)141甲图与丙图中物体的形状不同，小孔的形状相同，所成的像形状不同，由此可见:小孔成像的形状与物体的形状有关(4)[5]三个实验都表明，物体发出的沿直线传播的光，经过小孔后在后面的屏上形成物体的像，即小孔成像，证明了光是沿直线传播的。
(5)[6]由小孔成像的特点可知日偏食经小孔成的像的缺口正好在日偏食缺口的对侧，所以选项C符合题意。(6)[5]如果保持空罐的位置和长度不变，仅将蜡烛远离小孔，如图
根据光的直线传播作图，则它的塑料膜上所成的像(如下图中的斜线部分，BA为原来成的像)的大小会变小。6由上图可知，为了使所成像能恢复成和原来一样大，则此时在蜡烛和小孔位置不变情况下，光屏应适当向后移动，成像能恢复成和原来一样大，即应该换用长度更长的空罐
(6)[7][8][9树叶的缝隙其实就是一个个小孔，圆形光斑就是太阳的像。地面上的回形光斑就是由于树叶之间形成许多小孔，由
于光的直线传播形成的太阳的像。由于树叶缝隙到地面的距离不同，所以光斑大小不同。
5. （2022·江苏苏州·模拟预测）如图是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图。小明同学让同一钢球分别从斜面由静止开始滚下，撞击木块。
（1）该实验是通过观察___________来判断___________（选填“钢球”或“木块”）动能的大小；
（2）利用图中的器材可以探究物体动能的大小与物体___________的关系，得到的结论是：___________；
（3）在探究动能的大小与质量关系时，当换用另一个钢球实验时，发现它将木块撞出了木板，要继续完成此实验，下列措施中可行的是：___________（选填序号）
①换质量更大的木块；②降低第二次钢球的高度；③换质量更大的钢球；
④换质量更小的钢球；
（4）小明由此实验还联想到探究牛顿第一定律的实验，让同一个小车沿同一斜面的同一个高度由静止开始向下运动，到达毛巾、棉布、玻璃三种不同水平面上继续向前运动直到停止，在水平面运动的整个过程中，克服摩擦力做的功___________（选填“相等”或“不相等”）。小车在玻璃、毛巾表面克服阻力做功的功率分别是 P1、P2，则 P1 ___________ P2（选填“>”或“=”或“<”）。
【答案】 钢球在同一水平面上撞击木块通过的距离 钢球 速度 质量相同时，物体的速度越大，物体的动能越大 ④ 相等 <
【解析】
（1）[1][2]本实验中研究影响钢球动能大小的因素，根据转换法，通过观察钢球在同一水平面上撞击木块通过的距离来判断钢球动能的大小。
（2）[3]物体的动能大小与物体的质量和速度有关，研究动能与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变。图中钢球从斜面由静止自由下滑的高度不同，到达水平面的速度不同，而实验中钢球的质量相同，故利用图中的器材可以探究物体动能的大小与物体速度的关系。
[4]根据图示可知，钢球从斜面由静止自由下滑的高度越大，到达水平面的速度越大，推动木块通过的距离越大，根据转换法，得到的结论是：质量相同时，物体的速度越大，物体的动能越大。
（3）[5]在探究动能的大小与质量关系时，需要控制速度大小不变（从斜面的同一高度由静止滑下），只改变钢球的质量大小，当换用另一个钢球实验时，发现它将木块撞出了木板，这说明该球的质量太大了。
①换质量更大的木块，根据（1），则无法根据转换法比较钢球的动能大小，故①不符合题意；
②实验中需要控制速度相同，不能降低第二次钢球的高度，故②不符合题意；
③换质量更大的钢球，则钢球的动能更大，更容易使木块滑出木板，故③不符合题意；
④换质量更小的钢球，钢球的动能变小，能减小木块移动的距离，故④符合题意。
故选④。
（4）[6]让同一个小车沿同一斜面的同一个高度由静止开始向下运动，因小车达到水平面时初速度相同，小车的动能相同，而最终小车在水平面运动后静止，速度为0，小车的动能全部用来克服摩擦力，并且大小等于克服阻力做的功，故小车在毛巾、棉布、玻璃三种不同水平面上克服阻力做功相等。
[7]小车在玻璃表面（阻力最小）滑行时间大于在毛巾表面滑行时间，根据知，小车在玻璃表面克服阻力做功的功率小，故P1
1. (2020甘孜)如图所示，将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听它振动发出的声音。若增加钢尺伸出桌面的长度，则听到的声音( )
A．频率不变，音调变高B．频率变高，音调变低
C．频率变低，音调变高D．频率变低，音调变低
【答案】D
【解析】
增加钢尺伸出桌面的长度，用大小相同的力度拨动钢尺，钢尺振动的幅度相同，则听到的声音响度相同；振动的快慢变低了，即频率变低，则听到的声音音调变低。故ABC错误，D正确。
故选D。
2. (2020安顺)小明在实验室看到一科学玩具 ——牛顿摆，如图1甲所示，它由支架、细线和5个完全相同的钢球组成，每个钢球通过两根无弹性细线固定在支架上，并紧挨着排列在同一水平直线上。拉起最左侧的钢球，释放后，它像单摆一样向右摆动撞击相邻钢球，仅把最右侧的钢球撞出，其他球几乎静止不动。
这引发了小明的思考：为什么碰撞后仅有一个球摆动，而其余球仍然保持静止？于是他提出问题：被撞而摆动的钢球数量与哪些因素有关？接着他作出以下猜想：
I．可能与撞击球撞击时的速度大小有关
II．可能与撞击球的数量多少有关
将牛顿摆等效为单摆模型，如图1乙所示是一个钢球撞击其它钢球的情形，五个钢球自左向右标为A—E球。若不考虑能量损失，请回答下列问题：
(1)将A球作为撞击球拉至一定的高度(保持细线绷直)，释放后，A球向右摆动过程中，将 能转化为动能。
(2)探究猜想I时，为了改变撞击球撞击时的速度，你的操作办法是： 。释放后，当钢球发生碰撞时，仅有E球被撞出，由此可判断：被撞而摆动的钢球数量与撞击球的速度 (选填 “有关”或“无关”)。
(3)通过上述实验，小明还是不明白为什么仅有一个球被撞出，于是他向老师请教，老师说：牛顿摆的钢球间发生碰撞时，撞击球的速度被大小不变地依次“传递”给下一个球，所以最终只有一个钢球被撞出。根据老师的讲解，小明继续探究猜想II，将A、B两球作为撞击球紧挨着拉起一定高度后同时释放，A、B球向右摆动并与C球相撞，则此时可观察到的现象是如图2中的 (选填 “甲”、“乙”或“丙”)；请闸述你选择的理由： 。
【答案】(1)重力势 (2)将A球拉至不同的高度有静止释放 无关 (3)乙 撞击球的速度被大小不变地依次“传递”给下一个球
【解析】(1)释放后，A球向右摆动过程中，高度减小，速度变大，重力势能转化为动能；
(2)探究被撞而摆动的钢球数量与撞击球撞击时的速度大小有关时，需要改变撞击球的速度的大小，即将A球拉至不同的高度有静止释放；当钢球发生碰撞时，仅有E球被撞出，这表明被撞而摆动的钢球数量与撞击球的速度无关；
(3)将A、B两球作为撞击球紧挨着拉起一定高度后同时释放，由于在撞击的过程中，撞击球的速度被大小不变地依次“传递”给下一个球，所以会有两个球被弹起，故乙正确。
3. （2022·江苏盐城·模拟预测）在“探究水沸腾时的温度变化的特点”实验中：
（1）小明组装的实验装置如图1所示，其中的错误之处是：_____。除图中所示的实验器材外，还需要的一个测量工具是 _____。
（2）小红观察到沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况，如图（a）、（b）所示，则图 _____[填“（a）”或“（b）”]是水沸腾时的情况。
（3）小明和小红虽然选用的实验装置相同，但加热到水开始沸腾的时间不同，他们绘制的水的温度随时间变化图象如图所示，a、b两种图象不同的原因是水的 _____不同。
（4）取走酒精灯，将装有海波的大试管放入上面实验的热水中（如图4）。根据温度计A和B的示数，绘制了海波和热水的温度随时间变化的图象（如图5）。由图象可知，在第8min时，大试管内的海波处于 _____态（选填“固”、“液”或“固液共存”），海波是 _____（填“晶体”或“非晶体”）。
（5）如图所示，大试管和小试管里都装有水，将三支大试管中的水加热，使之保持沸腾，则大试管中的水不断沸腾的过程中，小试管中的水会沸腾的是_____。（填字母）
【答案】 温度计的玻璃泡碰到了烧杯底部 秒表 （a） 质量 固液共存 晶体 C
【解析】
（1）[1]用温度计测量液体的温度时，温度计的玻璃泡不能碰到容器底或容器壁，其原因是容器底和容器壁的温度和液体的温度不同。
[2] 实验过程中，要记录的物理量是温度和时间，故实验中还需要秒表。
（2）[3]图2中的（b）气泡在上升过程中体积逐漸减小，所以是沸腾前的现象；图2中的（a）气泡在沸腾时体积逐渐变大，这些气泡到达水面会破裂开来，里面的水蒸气，会散发到空气中，所以是沸腾时的现象。
（3）[4]小明和小红选用的实验装置相同，由图3知，初温、末温都相同，但加热到水开始沸腾的时间不同，根据得，因为质量不同，所以都沸腾时需要吸收的热量不同，即加热时间不同。
（4）[5][6]由图4和图5知，在第8min时，大试管内的海波已经达到固定的温度（即熔点），虽然继续吸热但温度不变，说明它正处在熔化过程中，故海波是固液共存态，而且说明它是晶体。
（5）[7]液体沸腾的条件是：达到沸点和继续吸热。当大试管中的水沸腾时，小试管中的水也达到沸点，但是如果大试管和小试管中水温相同，小试管中的水不能从大试管中的水继续吸热，小试管中的水不能沸腾。AB图中大试管和小试管水上方气压相同，水的沸点也相同，即小试管中水不能沸腾；而C图中大试管水上方密封，气压会比小试管水的上方气压大，即大试管中水的沸点比小试管的水沸点高。故C符合题意。
故选C。
4. （2022·江苏·苏州高新区实验初级中学一模）在探究凸透镜成像规律时，小华将蜡烛、透镜和光屏按顺序装到光具座上后，并点燃蜡烛：
（1）实验前为了方便准确使烛焰和光屏的中心调到凸透镜的______，小华接下来应如何操作：______；
（2）小华将蜡烛、透镜和光屏调节到如图所示的位置，光屏上刚好呈巩烛焰清晰的像。小华实验时使用的凸透镜焦距是______cm，选择口径______（大/小）的凸透镜做实验效果较好；
（3）凸透镜位置不动，将光源移至10cm刻度线处，应将光屏向______（左/右）移动到能再次接收到清晰像的位置，此时与______（照相机/投影仪/放大镜）的成像性质相同；若在蜡烛和凸透镜之间放置近视眼镜片，则需要将光屏向______（左/右）移动才能再次接收到清晰的像;
（4）小华继续实验，将高度为h的物体沿主光轴从远处向透镜的焦点靠近（已知透镜的焦距为f）。则下列反映像高H或像距v随物距u变化的关系图象中，可能正确的是( )
A．B．C．D．
【答案】 主光轴 点燃蜡烛，调节蜡烛、凸透镜和光屏的高度，保证三者的中心处于同一高度 15.0 大 左 照相机 右 A
【解析】
（1）[1][2]为了使烛焰的像呈现在光屏中心，应使得烛焰和光屏的中心处于凸透镜的主光轴上，具体操作为点燃蜡烛，调节蜡烛、凸透镜和光屏的高度，保证烛焰、凸透镜和光屏中心处于同一高度。
（2）[3]图中的物距为像距为
光屏上可以得到清晰的像，且此时的物距等于像距，根据凸透镜成像特点可知，此时的物距等于二倍焦距，即故可求得，凸透镜的焦距为
[4]要选用口径较大的凸透镜，因为用大口径凸透镜可以会聚更多的光线，使得成像更清晰。
（3）[5]凸透镜位置不动，将光源移至10.0cm刻度线处，因此物距是增加的，要在光屏上得到清晰的像，根据凸透镜成像的物距增大，像距减小原理可知，此时应将光屏向左移动。
[6]此时的物距为
物距大于2倍焦距，根据凸透镜成像原理可知，此时成倒立、缩小的实像，照相机的成像成的是倒立、缩小的实像，故与照相机的成像性质相同。
[7]近视镜片属于凹透镜，若在蜡烛和凸透镜之间放置近视眼镜片，则光线会被发散，经凸透镜后的光线会聚点会被延后，故需要将光屏向右移动才能再次接收到清晰的像。
（4）[8]AB．根据凸透镜成实像原理可知，像的高度随着物距增加而减小，且当物距u=2f时，像的高度等于物体的高度h，故A正确，B错误；
CD．根据凸透镜成实像原理可知，像距会随着物距的增大而减小，且只有当物距u=2f时，像距才等于物距，故CD错误。
故选A。
5. （2022·江苏南通·模拟预测）在学习《速度》一节内容后，同学们想探究纸锥下落快慢与锥角以及扇形半径的关系．他们用普通复印纸栽出3个不同规格的扇形纸片，制成了如图甲所示的3个纸锥．实验中，纸锥每次从相同高度由静止释放，用秒表多次测量每个纸锥下落的时间，取平均值后记录在表格中
纸锥编号
下落高度h/m
扇形纸片半径r/cm
剪掉的扇形圆心角θ/°
纸锥锥角α/°
下落时间t/s
1
1.9
10
90
81.9
2.20
2
1.9
10
135
71.1
1.84
3
1.9
5
90
81.9
2.20
（1）完成此实验主要的测量器材是：刻度尺和_____．
（2）对于纸锥下落前的初始位置，有乙图所示的两种摆放方式，你认为正确的是_____（选填“A”或“B”）．
（3）分析表中数据，根据实验探究目的，你得出的结论是_____．
（4）小明随后用同种纸张制成了质量相等的两个纸锥如图丙，其中4号纸锥的锥角比5号纸锥的锥角大，如果从相同的高度同时由静止释放两个纸锥，以下选项正确的是_____．
A．4号纸锥先到地面 B．5号纸锥先到地 C．两个纸锥同时到达地面
（5）同学们在实验中，用闪光照相机探究了4号纸锥竖直下落的运动情况，照相机每隔0.2s曝光一次（即每隔0.2s就成一次像），得到的照片如图所示：
①下图中四个速度随时间的关系图像，能反映出该纸锥下落运动的是_____．（选填图中的选项字母）
②若纸锥之间实际距离是照片上距离的10倍，则纸锥在下落过程中A、B阶段的速度为_____m/s．
【答案】 秒表 A 纸锥下落快慢与扇形纸片半径无关，与纸锥锥角有关，锥角越大，下落速度越慢 B C 0.5
【解析】（1）要测量速度，需测量路程和时间，然后选择测量路程和时间的测量工具即可；
（2）为了比较纸锥下落的快慢，需使纸锥从同一高度落下，据此分析；
（3）根据控制变量法分析纸锥下落快慢与锥角以及扇形半径的关系，得出结论；
（4）根据纸锥下落快慢与锥角选出正确的选项；
（5）判断纸锥下落过程中通过的路程进行分析；根据速度公式求速度．
（1）测量平均速度，需要测量路程和时间，测量路程的工具是刻度尺，测量时间的工具是秒表；
（2）为了比较纸锥下落的快慢，把两个纸锥拿到同一高度同时释放，纸锥的下端先着地．图乙A中两纸锥的下端高度相同，故应选图乙A的位置释放；
（3）根据1、2的数据知：下落高度、扇形纸片半径相同，纸锥锥角不同，纸锥锥角越大，下落时间越长，下落速度越慢；
比较1、3的数据知：下落高度、纸锥锥角相同，扇形纸片半径不同，下落时间相同，下落速度相同，即纸锥下落速度与扇形纸片半径无关；可得出的结论：纸锥下落速度与扇形纸片半径无关，与纸锥锥角有关，纸锥锥角越大，下落时间越长，下落速度越慢；
（4）纸锥锥角越大，下落时间越长，下落速度越慢，由于4号纸锥的锥角比5号纸锥的锥角大，所以4号纸锥的下落时间长，则5号纸锥先到地，故B正确；
（5）①纸锥在相同的时间内通过的路程先变大后不变，则纸锥的运动速度先变大后不变，故选C；
②由图知，AB段为匀速直线运动，相邻的距离约为1cm，10倍为10cm；速度约为：．
1. 用斜面和滑块做“测物体的平均速度”实验，当滑块自顶端出发开始计时，滑至斜面底端时停止计时，如图所示。在此过程中，滑块的平均速度是( )
A．10cm/s B．9cm/s C．8cm/s D．7cm/s
【答案】B
【解析】由图知，滑块的路程：，滑块运动的时间：滑块的平均速度：数为40.0cm，故AB间的距离为根据题意，，由速度计算公式可得小车平均速度为
2. （2022·江苏盐城·一模）用如图装置研究二力平衡时，在轻质塑料片两端的细绳上挂等重的钩码，手放开塑料片后，可观察到塑料片将（ ）
A．向左下运动 B．向右上运动
C．仍静止不动 D．转过一定角度
【答案】C
【解析】塑料片两端挂等重的钩码，受到的力的大小相等，此时塑料片受到的两个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，且作用在同一物体上，这两个力彼此平衡，是一对平衡力，原本静止的塑料片受平衡力作用，故仍然保持静止。故选C。
3. （2022·四川成都·八年级期末）某物理实验小组同学发现当光从水斜射入空气中时，一部分光线反射回水中，另一部分光线折射进入空气中，如图（a）所示。他们保持入射点O位置不变，将入射光线转过一定角度，观察到反射和折射光线如图（b）所示。
（1）由图（a）和（b）可以发现入射光线、反射光线、折射光线在同一平面内。图（c）为图（a），（b）重合后的示意图，则两个平面相交的线MN是__________；
（2）他们确定了入射角、反射角和折射角，分别进行实验，测量并记录了光从水或玻璃斜射入空气中的实验数据，如表一、表二所示；
表一：光从水斜射入空气中
实验序号
入射角（度）
反射角（度）
折射角（度）
1
10
10
13
2
20
20
27
3
30
30
42
4
40
40
59
5
45
45
70
6
50
50
无折射
表二：光从玻璃斜射空气中
实验序号
入射角（度）
反射角（度）
折射角（度）
7
10
10
15
8
20
20
31
9
30
30
49
10
40
40
76
11
45
45
无折射
12
50
50
无折射
①分析比较实验序号1~6或7~12的反射角与入射角的度数，可以得到结论：光在水中或玻璃中发生反射时，________；
②分析比较实验序号1~5或7~10，可以得到折射角随入射角的变化关系是：光从水或玻璃斜射入空气时，_______；
（3） 从表一、表二数据中，他们发现光从水或玻璃斜射入空气时，当入射角增大到一定程度，就不再有折射光线。如果光从玻璃斜射入空气中，折射光线恰好消失时的入射角为，为了得到的大小，应该在入射角为_______°度的范围内继续实验。
【答案】37． 法线 反射角等于入射角 折射角随入射角增大而增大（折射角随入射角减小而减小） 4045
【解析】
（1）[1]图（c）为图（a）、（b）重合后的示意图，所以两个平面相交的线MN是法线。
[2]分析比较表一或表二的第2列和第3列，可以得到的初步结论是：光从水或玻璃斜射入空气中时，反射角等于入射角。
（2）[3]分析比较实验序号15或710中的第2列和第4列可知，折射角随入射角增大而增大，所以可以得到的初步结论是光从水或玻璃斜射入空气时，入射角增大，折射角也增大。
（3）[4]从表一、表二数据中，他们发现光从水或玻璃斜射入空气时，当入射角增大到一定程度，就不再有折射光线。如果光从玻璃斜射入空气中，折射光线恰好消失时的入射角为，为了得到的大小，应该在最大折射角与折射角消失之间进行实验，由表二数据可知应在入射角为4045的范围内继续实验。
4. 我们选用碎冰和碎蜡研究物质的熔化过程，把碎冰放到盛有温水烧杯中，把碎蜡放到盛有开水的烧杯中，实验装置均如图1所示，然后分别进行实验并记录数据；
(1)图2是______(填“冰”或“蜡”)的温度随时间变化的图像。图3所示温度计显示的是蜡某时刻的温度，此温度计分度值是______℃；
(2)在冰和蜡熔化过程中，我们把碎冰放到盛有温水烧杯中加热，这种加热方法叫做______法，目的是为了______。冰在熔化时，温度计示数不变，而蜡在熔化时，可以观察到温度计的示数会______(选填“不变”、“升高”或“降低”)，物理学中把具备蜡这种性质的物质叫做______；
(3)图4是将装有液态海波的大试管放入室温的水中。根据温度计A 和B的示数， 绘制了海波和水的温度随时间变化的图像(如图5)。由图像可知， 在第 2min 时，大试管内的海波处于______态(选填“固”、“液”或“固液共存”)。在 0~5min 内，海波不断______(选填“吸热”或“放热”)。
【答案】 冰 2 水浴 使冰和蜡受热均匀 升高 非晶体 液 放热
【解析】(1)[1]由图2可知，该物质温度变化的过程中，由一段过程中，温度保持不变，在这段过程中，该物质熔化，所以该物质为晶体，即图2是冰的温度随时间变化的图像。
[2]由图3可知，温度计上40℃~50℃之间有5个小格，所以每一个所表示的温度为
即此温度计分度值是2℃。
(2)[3][4]在冰和蜡熔化过程中，我们把碎冰放到盛有温水烧杯中加热，先加热烧杯中的水，再通过水把热量传递为冰和蜡，这种加热方法叫做水浴法，目的是为了使冰和蜡受热均匀。
[5][6]蜡是非晶体，在熔化过程中，温度会持续升高，所以蜡在熔化时，可以观察到温度计的示数会升高，物理学中把具备蜡这种性质的物质叫做非晶体。
(3)[7]海波属于晶体，由固定的凝固点，即在凝固的过程中温度保持不变，由图5可知，在第2min时，海波的温度在下降，所以此时大试管内的海波处于液态。
[8]由图5可知，在0~5min内，海波的温度不断降低，这个过程中，海波不断放热。
5. 某同学利用如图所示装置探究“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验，他利用细线、长木板、两个完全相同的木块A、B和一个弹簧测力计，在水平台上进行实验。
(1)实验中用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做____________运动，根据____________知识，可知弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等。当停止拉动木块后，木块由于__________会维续运动。
(2)比较甲、乙两图，得出的结论是：当接触面的粗糙程度相同时，_____________越大，滑动摩擦力越大。
(3)比较乙、丙两图，得出的结论是：滑动摩擦力大小与接触面积大小____________。(选填“有关”或“无关”)
(4)在利用甲图装置进行实验时，拉动木块由静止到匀速直线运动过程中，弹簧测力计对木块的拉力F随时间t的变化图象如图丁所示。0～3s木块处于静止状态，3s后木块开始运动，分析图象可知，当木块所受拉力为0.4N时，木块处于____________状态。
【答案】匀速直线 二力平衡 惯性(或具有惯性) 压力 无关 静止或匀速直线运动
【解析】
(1)[1][2]实验中为了使弹簧测力计的示数等于木块所受的滑动摩擦力的大小，应该匀速直线拉动木块，此时木块处于平衡状态，根据二力平衡的知识，木块水平方向所受的拉力和木块受到的滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等。
[3]停止拉动木块后木块还能向前运动是因为木块具有惯性。
(2)[4]由图可知，乙图弹簧测力计的示数大，说明受到的滑动摩擦力大，所以可以得出结论：在接触面的粗糙程度相同时，接触面所受的压力越大，滑动摩擦力越大。
(3)[5]根据乙丙两图，接触面的粗糙程度及接触面所受的压力大小相同，接触面积不同，此时弹簧测力计的示数相同，说明滑动摩擦力和接触面积无关。
(4)[6]由图可知，在0到3s木块静止时，拉力可能为0.4N，当木块做匀速直线运动时，拉力为0.4N，所以当拉力为0.4N时，木块可能静止也可能做匀速直线运动。
专项十一 实验专题
重难点21 声学、热学、光学、力学与直线运动实验
考点一、声学实验
1． 探究声音的产生与传播
① 声音是由物体振动产生的，正在振动的物体叫声源；一切发声体都在振动，振动停止，发声停止。
② 声音的传播需要介质，传播声音的介质可以是固体、液体和气体，真空不能传声。振动停止，发声停止，但声音不会马上消失。
2． 探究影响音调的因素
① 主要关注点是音调与物体振动频率有关、与物体的结构有关，同一物体，当其结构发生变化时，其振动频率也相应跟着变化，也就是说音调也会发生变化（如乐器的演奏、瓶中水量多少等）；
② 物体的大小、粗细、结构发生变化，其振动频率发生变化；如：用手指按压琴弦不同位置、拨动不同粗细的琴弦、用手指堵住笛子的不同气孔、拨动伸出桌子不同长度的钢板尺等都会改变声音的音调。
考点二、热学实验
1. 探究液体沸腾现象实验
① 液体沸腾需要一定的温度，标准大气压下不同的液体沸点不同。
② 液体沸腾前吸收热量温度升高，沸腾后吸收热量温度保持不变。
③ 液体的沸点还与大气压有关，气压越高液体的沸点越高，高压锅就是利用了这一原理。
④ 实验过程中为了缩短时间采取的措施有：可在烧杯口加盖，防止热量损失，沸腾后再拿掉，防止气
⑤ 压对沸点的影响；还可以直加热热水，水量选择适当。
2. 探究固体熔化时温度的变化规律
① 实验开始时烧杯中的水，可用40℃左右的温水，待测物质的温度升到40℃时，开始记录。
② 应选择较细的试管，以增大海波的受热面积，且装入试管中的海波不宜过多。
③ 对海波的加热应较缓慢，为此可在烧杯中加一支温度计，用来监测烧杯中水的温度，一般应使试管内、外温度计的示数差保持在2—3℃左右。
3. 探究物质的吸放热
① 实验方法有控制变量法、 转换法(通过温度变化快慢来反映吸热能力的强弱)。
② 选择相同的热源目的是：以保证相同加热时间释放的热量相同。
4. 探究不同燃料热值实验
① 结论:相同质量的不同物体，吸收相同的热量后升高的温度不同，比热容大的升高的温度低。
② 对于热值的概念，要注重理解三个关键词：“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。1kg是指燃料的质量，如果燃料的质量不是1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不等于热值的数值；某种燃料是指热值与燃料的种类有关；完全燃烧意思是燃料要完全烧尽，否则1kg燃料燃烧过程中，化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。
考点三、光学实验
1． 探究小孔成像规律实验
① 蜡烛、光屏小孔要在一条直线上，中心高度要大致相同
② 要选择效果最好的屏幕：如果使用完全透明的纸做屏幕，是看不到小孔前方物体的像的，应该选择是半透明纸。
③ 纸盒的材质很重要：小孔成像实验中，由于孔很小，能透过的光线自然很少，所以在屏幕上所成的物体的像是相当暗淡的，这样就要求尽量遮光。遮光分两种，一是环境遮光，实验环境尽量暗一些；二是纸盒内部遮光，尽量用厚纸盒。
2． 平面镜成像实验（图1）
① 如果在实验中发现两个像，是由于玻璃板太厚导致的。两个像之间的距离由玻璃板的厚度决定
② 玻璃板后面的蜡烛为什么不需要点燃？若点燃后方蜡烛，使像的背景变亮，使像变淡，不便于观察像。
③ 为什么用两只完全相同的蜡烛？便于比较物与像之间的大小关系。
④ 实验中用玻璃板代替平面镜是因为？用平面镜不便于确定像的位置。
⑤ 玻璃板为什么需要竖直放置？蜡烛能够与像重合，准确确定像的位置。
⑥ 多次测量的目的：使实验结论具有普遍性，避免偶然性。
⑦ 无论怎样移动玻璃板后方的蜡烛，都无法与像完全重合，是因为？玻璃板没有与水平桌面竖直放置。
⑧ 刻度尺的作用？测量物与像到玻璃板距离。
图1 图2 图3
3． 光的反射定律实验（图2,3）
① 硬纸板的作用： 显示光路，对光线起漫反射作用 ；
② 纸板与平面镜的放置要求： 纸板与平面镜垂直，如不垂直则在纸板上看不到反射光线 ；
③ 如何确定光线的位置： 在纸板的光线上描两点，连接并标上方向 ；
④ “三线共面”的判断方法： 将反射光线所在的纸板向后折，观察是否能接收到反射光线，若接收不到反射光线，说明三线共面 ；
⑤ 入射角和反射角的识别和关系：都是对应的光线与法线的夹角；反射角随着入射角的增大而增大，但始终相等；
⑥ 实验时从硬纸板前不同位置都能看到光的传播路径的原因： 光在硬纸板上发生了漫反射 ；
⑦ 多次改变入射角的大小进行测量的目的： 避免偶然性，得到普遍性规律 ；
⑧ 验证光路可逆的方法： 将激光笔逆着反射光线射入，观察光的传播路径是否与入射光线重合 ；
4． 光的折射定律实验（图3）
图（3） 图（4）
实验原理:倒入水后，光点的位置会偏移，原因是倒入水后光从空气进入水中传播方向会发生偏折。注意手电筒的光线不要垂直射入，否则不会发生偏折。
5． 凸透镜成像规律实验（图4）
在摆放仪器时，要使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心“共线”并“等高”。“等高”就是点燃蜡烛，调整凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏中心大致在同一高度，只有这样才能使烛焰成的像落在光屏的中央，便于观察。
考点四、测量物体平均速度
1、要使斜面保持较小的斜度，这样小车加速下滑的速度较慢方便计时。
2、小车从斜面滑下时，一定要做直线运动，否则测量的路程比实际路程要小，影响实验结果。
考点五 、力学实验
1． 探究滑动摩擦力大小与什么因素有关
① 探究过程：实验中用弹簧测力计水平匀速拉动木块，目的是：使弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的摩擦力大小相等(即利用“二力平衡”)
② 得出结论：滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关；接触面的粗糙程度相同时，压力越大，摩擦力越大(对比乙、丙)；压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大(对比甲、乙)
2． 探究物体的运动与所受阻力大小的关系：
① 结论：相同速度，小车所受阻力越小，运动的距离越远。
② 推理：如果小车所受阻力更小，小车运动的距离会更远；如果小车不受阻力，小车将会以不变的速度永远运动下去，即将会做匀速直线运动。
3． 探究动能、势能的影响因素
① 物体动能的大小与两个因素有关：一是物体的质量，二是物体运动的速度大小。当物体的质量一定时，物体运动的速度越大其动能越大，物体的速度越小其动能越小；具有相同运动速度的物体，质量越大动能越大，质量越小动能越小。
② 重力势能的大小与质量和高度有关。物体的质量越大，被举得越高，则它的重力势能越大。
③ 弹性势能：物体由于发生弹性形变，而具有的能叫做弹性势能。弹性势能的大小与弹性形变的程度有关；形变程度越大，其弹性势能越大。
考点一：声学实验
【探究重点】
掌握利用控制变量法探究声音的产生与传播条件；2.利用控制变量法来探究影响音调的因素；
【真题精讲】
1. （2022·四川成都）如图所示的实验中，用不同的力敲响音叉，将叉股接触悬挂的小球，都能看到小球被弹开。关于该实验，下列说法不正确的是（ ）。
A. 该实验说明发声的音叉在振动 B. 声音通过空气传到人的耳朵里
C. 敲音叉的力越大，声音的响度越大 D. 敲音叉的力越大，声音的音调越高
【答案】D。
【解析】A．将叉股接触悬挂的小球，能观察到小球被弹开，说明发声的音叉在振动，故A正确，不符合题意；
B．声音的传播需要介质，声音通过空气传到人的耳朵里的，故B正确，不符合题意；
C．敲音叉的力越大，声音的振幅就越大，声音的响度也越大，故C正确，不符合题意；
D．声音的音调与声音的振动频率有关，与声音的振幅无关，故D错误，符合题意。
故选D。
【巩固训练】
2. 吉他在使用前需要通过调弦将音调调节标准。如图是前后两次拨动A琴弦时，调音器的显示界面。分析图中的画面结合所学知识可知( )
A．频率越高，音调越低 B．第二次拨动的力度更小
C．琴弦越紧，音调越高 D．响度越大，音调越低
【答案】C
【解析】A．音调的高低与频率有关，频率越高，音调越高，故A不符合题意；
B．由图得，第一次拨，琴弦发出的响度为56dB，第二次拨，琴弦发出的响度为73dB，即第二次声音的响度比第一次声音的响度大，则第二次振幅更大，拨动的力度更大，故B不符合题意；
C．由图可知，第一次拨动琴弦，音调为145Hz，音调偏高，要拧松弦；第二次拨动琴弦，音调为106Hz，音振动调偏低，要拧紧弦琴，说明弦越紧，音调越高，故C符合题意；
D．响度与振幅有关，振幅越大，响度越大；音调与琴弦的频率有关，故D不符合题意。
故选C。
考点二：探究液体沸腾现象实验/探究固体熔化时温度的变化规律
【探究重点】
1． 水沸腾时的现象：剧烈的汽化现象，大量的气泡上升、变大，到水面破裂，里面的水蒸气散发到空气中。虽继续加热，它的温度不变。
2． 注意晶体和非晶体熔化过程中的特点
【真题精讲】
3. （2022·四川成都）小天同学用图甲所示的装置探究“水沸腾的规律”，图乙是他绘制的温度和时间关系图像。他观察发现，水沸腾后，气泡的体积在上升过程中变___________；分析图像可知，水沸腾后，继续加热，温度___________。
【答案】①大；②保持不变。
【解析】[1]水沸腾时，整个容器内水温相同，气泡上升过程中，不断有水变为水蒸气进入气泡，气泡越来越大。
[2]由图乙中图像可知，第180s到360s，水的温度保持100℃不变，此时水已经沸腾，水沸腾后继续吸热，温度保持不变。
【巩固训练】
4. （2022 江苏无锡）在做“观察水的沸点”实验中，测量温度时，温度计的玻璃泡应_________在水中。当观察到水中有大量气泡产生，温度计的示数保持不变，如图所示，说明水正在沸腾，沸点是______℃。为验证水沸腾时需要吸热，接下来的操作是：____________。
【答案】 ①. 浸没 ②. 99 ③. 见解析
【解析】[1]温度计测量液体温度时，玻璃泡要浸没在液体中，不能接触容器壁和容器底部。
[2]由图可知，温度计的分度值是1℃，温度计的示数是99℃。
[3]要想证明水沸腾时需要吸热，需要撤掉酒精灯，观察水是否仍然沸腾。
考点三：探究物质的吸放热及不同燃料热值实验实验
【探究重点】
考查方向
解答思路
两套装置区别
相同质量的不同燃料
控制两种装置相同的量
保证实验结论可靠性，液体质量和初温
两种燃料热值是通过什么反映的
温度升高值
③ 探究比热容实验过程中使用电加热器代替酒精灯的好处：易于控制产生热量的多少。
【真题精讲】
5. （2022 江苏常州）小组同学比较沙子和水的比热容，实验装置如图甲、乙所示。
(1)在两个相同的易拉罐内分别装入初温、_________相同的沙子和水。
(2)用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和水，加热过程中需用玻璃棒不断搅拌。搅拌的目的是：_________。测得实验数据如表格所示。
加热时间/
0
1
2
3
4
5
温度/
沙子
18
22
29
37
45
—
水
18
19
21
23
25
27
(3)时，温度计显示沙子的温度如图丙所示，其读数为_________。
(4)加热相同的时间，发现沙子的温度升得更高，有同学认为此过程中沙子吸收热量比水吸收热量多，该观点_________(正确/错误)。
(5)分析数据可得沙子的比热容_________(小于/等于/大于)水的比热容。
【答案】 ①. 质量 ②. 让物质受热均匀 ③. 52 ④. 错误 ⑤. 小于
【解析】(1)[1]要比较沙子和水的比热容，利用控制变量法要控制初始温度相同，同时质量也要相同。
(2)[2]加热的时候用玻璃棒搅拌的目的是让水和沙子受热均匀。
(3)[3]根据温度计的刻度，可知此时温度为52度。
(4)[4] 加热相同的时间，相同初始温度，相同质量的水和沙子吸收的热量是等量的，此时升高的温度不同证实它们的比热容不同。
(5)[5]根据比热容的公式可知：相同初始温度相同质量的不同物质，吸收相同热量后升高的温度越高的，其比热容越小。即沙子的比热容小于水的比热容。
【巩固训练】
6. （2022·江苏·苏州市振华中学校模拟预测）如图是“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的甲、乙两组实验装置，下列关于该两组实验的说法正确的是（ ）
A．每组实验中，燃料的质量均应相等
B．每组实验中，杯中物质的质量均应相等
C．甲组实验中，可以根据温度计示数的变化来比较吸热的多少
D．乙组实验中，可以根据加热时间的长短来比较吸热的多少
【答案】B
【解析】
A．探究不同物质吸热升温的现象，只需控制加热时间相同，不用控制燃料质量相等，故A错误；
B．探究不同物质吸热升温的现象和比较不同燃料燃烧时放出的热量两个实验，为了控制变量，观察温度计示数变化，两组实验的杯中物质的质量应相等，故B正确；
C．甲组实验中，吸热多少用加热时间来表示，若加热时间相同，则吸热相同，沙子比热容小，沙子中放的温度计示数变化大，故C错误；
D．乙组实验中，燃烧相同质量的燃料，看水温变化，燃料燃烧速度不同，不能用加热时间长短来吸热多少，故D错误。
故选B。
考点四：探究小孔成像规律
【探究重点】
1． 小孔距离屏幕的远近影响成像大小：小孔成像实验中，物体在屏幕上所成的像的大小与小孔到屏幕的距离有关。小孔距离屏幕越近，成像越小，小孔距离屏幕越远，成像越大。
2． 孔的大小有讲究：小孔成像实验中，小孔的直径越小，透过的光就越少，成的像就越暗；小孔的直径越大，通过的光就越多，成的像就越明亮。所以小孔的直径应该尽可能的大一些，但是要注意，小孔的直径越大，所成的像就会越不清晰，或越来越模糊，小孔大到一定的程度，基本上就分辨不出是像还是光斑了
【真题精讲】
7. （2022·江苏省南菁高级中学实验学校一模）某校研究性学习小组同学进行一组光的直线传播的综合实践活动．
（1）如图甲通过三个小孔去观察烛焰，若要看到烛焰，应满足的条件是______________；
（2）如图乙所示是用易拉罐做的简易针孔照相机，利用它观察窗外景物时，人的眼睛对着_______（选填“膜”或“孔”）进行观察，可以看到_______、_______、_______像；
（3）如图丙在树荫下观察，阳光透过树叶的缝隙倾泻下来，在地上留下斑驳的树影和圆形的光斑，圆形的光斑实质是_______的像，树影和圆形的光斑形成的原理_______（选填“相同”或“不同”）
【答案】 眼睛和三个孔在同一直线上 膜 倒立 缩小 实 太阳 相同
【解析】
(1)[1]根据光的直线传播可知，当三个小孔与烛焰、眼睛在同一条直线上时，我们就能看到后面的蜡焰；
(2)[2][3][4][5]易拉罐简易针孔照相机，利用它观察窗外景物，实际是利用了小孔成像，人的眼睛对着膜进行观察，可以看倒立、缩小的实像；
(3)[6]如图丙在树荫下观察：阳光透过树叶的缝隙倾泻下来，在地上留下斑驳的树影和圆形的光斑，这是小孔成像现象，所以圆形的光斑实质是太阳的实像；
[7]树影是光的直线传播形成的，圆形的光斑是光的直线传播形成的，树影和圆形的光斑形成的原理相同。
【巩固训练】
8. 如图，在一张不透光的纸上用针扎一个直径约1mm的小孔，让白炽灯泡发出的光穿过小孔射到白纸上，在白纸上可看到一个清晰的________的像，这是________现象．这是由于________产生的．向上移动小孔．像的大小变________．
【答案】 ①. 灯丝 ②. 小孔成像 ③. 光沿直线传播 ④. 大
【解析】白炽灯泡发出的光沿直线穿过小孔射到白纸上，白纸上得到一个白炽灯泡灯丝的像，这是小孔成像现象，是由于光的直线传播形成的；向上移动小孔时，小孔到灯泡之间的距离减小，小孔到白纸之间的距离变大，则像变大．
考点五：探究平面镜成像与光的反射
【探究重点】
1． 实验方法：等效替代
2． 如何确定像的虚实？将未点燃的蜡烛拿走，拿一个光屏放在该处不透过平面镜看光屏上是否有像。
【真题精讲】
9. （2022 江苏苏州）用图甲中的器材探究平面镜成像的特点时，发现不便得到像和物左右之间的关系。为解决这一问题，应选用图乙中的___________ (a/b/c)棋子进行实验，分析可得像与物关于镜面___________。
【答案】 ①. a ②. 对称
【解析】[1]图乙中，a物体左右不对称，b、c物体左右对称，用对称的b、c物体研究平面镜成像时，不容易识别像和物体的左右之间的关系，因此应选a物体探究平面镜成像的特点。
[2]由平面镜成像的特点可知：像与物体的大小相同、像与物体的连线与镜面垂直、像与物体到平面镜的距离相等。即平面镜成像时，像与物体关于镜面对称。
【巩固训练】
10. （2022 江苏无锡）如图所示，小红正在做“探究平面镜成像的特点”实验，棋子A、B完全相同关于该实验，下列说法中错误的是( )
A. 选用茶色玻璃板便于确定像的位置 B. 茶色玻璃板应竖直放置在方格纸上
C. 若B能与A的像完全重合，说明像与物等大 D. 在B位置放上光屏能接收到A的像
【答案】D
【解析】
A．因为玻璃板是透明的，所以能在观察到A像的同时，还可以透过玻璃清楚的看到放在后面B，便于确定像的位置，故A正确，不符合题意；
B．茶色玻璃板应竖直放置在方格纸上，因为玻璃板如果不垂直桌面，则像和物体不在同一水平面上，找像的位置时，像与棋子不能重合，故B正确，不符合题意；
C．两个完全相同棋子，大小相同，后面的棋子又和前面棋子的像完全重合，这样就证明了像与物大小相同，故C正确，不符合题意；
D．验证像的虚实时，将光屏放在像的位置上，眼睛从B处直接观察光屏，通过看到光屏上没有像的现象，可知平面镜所成的像是虚像，故D错误，符合题意。
故选D。
考点六：探究光的折射与凸透镜成像规律
【探究重点】
1． 当光从光速大的介质斜射入光速小的介质时，折射角小于入射角。
2． 在研究凸透镜成像特点的实验中,依次把蜡烛、凸透镜和光屏放在同一直线上,并调整它们的高度,使蜡烛、凸透镜和光屏的中心大致在同一水平高度,目的是使所成的像成在光屏中间,同时又便于我们观察.
【真题精讲】
11. （2022·河南·三门峡市陕州区教育体育局教学研究室八年级期末）有一圆柱形敞口容器，从其左侧某一高度斜射入一束激光，在容器底部产生一个光斑O，如图所示。下列操作将使光斑向左移动的是（ ）
A．保持水面的高度不变，使激光笔向右平移 B．保持水面的高度和入射点不变，使激光的入射角减小
C．保持激光射入的角度不变，使水面上升 D．保持激光射入的角度不变，使水面下降
【答案】BC
【解析】
A．保持水面高度不变，使激光笔向右平移，则入射光线和折射光线都向右平移，所以光斑右移，故A不符合题意；
B．保持水面高度和入射点不变，使激光的入射角减小，激光束靠近法线时，折射角随之变小，光斑会向左移动，故B符合题意；
CD．保持激光射入的角度不变，使水面上升，如下图所示：
入射点向左移动，则光斑向左移动；同理使水面下降，入射点向右移动，则光斑向右移动，故C符合题意，D不符合题意。
故选BC。
【巩固训练】
12. （2022 江苏镇江）如图所示，凸透镜位于P处(图中未画出)位置不变，移动蜡烛，光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大，则( )
A. 甲处可能成的是虚像 B. 乙处像可能是放大的
C. P点位置在甲的左侧 D. 蜡烛的移动方向向左
【答案】B
【解析】ACD．由题意可知，光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大，根据物距变大，像距变小，像变小可知，像在不断的靠近凸透镜，因此凸透镜在乙的右侧，蜡烛在凸透镜的右侧，此时蜡烛在远离凸透镜，因此蜡烛向右移动；由于甲处的像成在光屏上，因此甲处只能成实像，故ACD不符合题意；
B．由于题干未提供物距和凸透镜的焦距，若物距大于1倍焦距小于2倍焦距，乙处成放大的实像；若物距大于2倍焦距，成缩小的实像；若物距等于2倍焦距，成等大的实像，故B符合题意。
故选B。
考点七：运动及平均速度测量实验
【探究重点】
掌握刻度尺、秒表的读数方法；2. 掌握平均速度的含义
【真题精讲】
13. （2022·陕西宝鸡·八年级期末）如图是利用每秒闪光10次的照相装置拍摄到的同一个小球从左向右运动的频闪照片。关于小球各段路程上的平均速度，下列说法正确的是（ ）
A．小球在AB两点间运动的平均速度最大B．小球在BC两点间运动的平均速度最大
C．小球在CD两点间运动的平均速度最大D．小球在DE两点间运动的平均速度最大
【答案】A
【解析】
由题意可知，照相装置每秒闪光10次，那么拍摄到的同一个小球从左向右运动的频闪照片，邻近的两个小球时间间隔是相同的，观察题中图片，可知，小球在AB两点间运动的路程最大，根据速度公式可知，小球在AB两点间运动的平均速度最大。
故选A。
【巩固训练】
14. （2022·陕西渭南·八年级期末）某同学用同一把刻度尺对某一物体的长度进行了4次测量，数据记录分别是15.26cm、15.2cm、15.26cm、15.27cm，则该物体的长度应记为______cm。匀速直线运动的甲、乙两物体，它们通过的路程之比为2︰1，所用时间之比是1︰3，则它们的速度之比是______。如图，小车从A点运动到B点所用时间为0.8s，AB间的距离为______cm，则小车这段时间内运动的平均速度为______m/s。
【答案】 15.26 6︰1 30.0 0.375
【解析】
[1]根据题意，15.26cm、15.26cm、15.27cm的分度值为0.1cm，而15.2cm分度值为1cm，属于读数错误，应去掉，故物体的长度为
[2]由题意，，，由速度计算公式可得
即它们的速度之比为6︰1。
[3][4]如图所示的刻度尺每1大格表示10cm，平均分成了10小格，即分度值为1cm，A点的读数为10.0cm，B点读
考点八：探究滑动摩擦力的影响因素/物体运动与摩擦力大小的关系/探究动能、势能的影响因素
【探究重点】
1.注意应用控制变量法探究摩擦力的影响因素；2注意实验加理论推理物体运动与阻力的关系
【真题精讲】
15. （2022湖北荆州） 为了探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关，小明同学在如下图所示的情景中，沿水平方向匀速拉动水平桌面上的木块，弹簧测力计的示数如图所示。
（1）能够用弹簧测力计的示数表示摩擦力的大小是根据_________的原理。
（2）小明同学刚开始拉木块时，木块没有被拉动，则木块所受摩擦力的大小_________（选填“大于”“小于”或“等于”）拉力的大小。
（3）甲、乙两次实验是为了探究滑动摩擦力的大小与_________有关。
（4）在图丙所示的情景中拉力增大为4N时，木块受到的滑动摩擦力的大小为_________N。
（5）实验完成后，同学们对实验进行了改进，如图丁所示。水平拉动木板向左运动，A弹簧测力计的示数为5.8N，B弹簧测力计的示数为2.6N，则木块受到的摩擦力方向为水平向_________（选填“左”或“右”），木板与木块之间的摩擦力大小为_________N。
【答案】 （1） 二力平衡 （2）等于 （3）压力大小 （4）3.2 （5）左 2.6
【解析】
（1）实验过程中，弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，此时物块处于平衡状态，由二力平衡条件可知，滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
（2）小明同学刚开始拉木块时，木块没有被拉动，木块处于静止状态，由二力平衡条件可知，此时木块所受摩擦力大小等于拉力的大小。
（3）如图所示，甲、乙两次实验，接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，弹簧测力计示数不同，因此是为了探究滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
（4）由图可知，丙图中木块在毛巾表面做匀速直线运动，根据二力平衡可知，此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数3.2N，当拉力增大为4N时，木块的重力不变，所以木块对水平毛巾表面的压力大小不变，接触面的粗糙程度也不变，因此木块受到的滑动摩擦力大小也不变，为3.2N。
（5）由图可知，木块处于平衡状态，木块在水平方向上受到拉力和摩擦力的作用，由二力平衡可得，摩擦力与拉力的大小相等，方向相反，所以摩擦力的大小为2.6N，摩擦力的方向为水平向左，根据力的作用是相互的可知，木板与木块之间的摩擦力大小等于木块受到木板的摩擦力大小，因此，木板与木块之间的摩擦力大小为2.6N。
【巩固训练】
16. （2022·江苏·宜兴外国语学校一模）相关资料表明，大部分重大交通事故是汽车超载、超速造成的。物理兴趣小组的同学由此想到运动物体的动能大小与其质量和速度有关，于是决定探究动能大小与质量、速度的关系。实验过程如图，其中h1=h3＞h2，mA=mB＜mC。
（1）为了探究动能大小与质量的关系，实验中要控制小球到达水平面起始端的速度相同，则应让小球从斜面________由静止开始滚下；
（2）探究动能大小与速度的关系时，选择甲、乙、丙三次实验中的________进行比较；
（3）实验中，动能的大小是通过________来反映的；
（4）完成上述实验后，兴趣小组的同学想探究阻力对物体运动的影响，实验过程如图：丁、戊、己三次实验中是通过改变接触面________来改变小车所受阻力大小的；实验中发现，接触面越光滑，小车受到的阻力________，小车的速度减小得越慢；由此推理得出：运动物体如果不受力，将保持________运动状态。
【答案】 同一高度 甲、乙 木块被撞击的距离 粗糙程度 越小 匀速直线
【解析】
（1）[1]探究动能大小与质量的关系，保持小球到达水平面的速度相同，让小球从斜面同一高度由静止滚下。
（2）[2]探究动能大小与速度的关系时，小球的质量相同，小球到达水平面的速度不同，选择甲乙两次实验进行比较。
（3）[3]实验中小球能够做功是体现在推动木块运动，推动的距离越远，表示小球能够做的功越多，具有的动能就越大，所以通过观察木块被推动的距离的大小，来判断小球动能的大小。
（4）[4]给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体，目的是探究阻力对物体运动的影响，由毛巾表面到棉布再到木板，接触面的粗糙程度减小，小车受到的阻力也减小。
[5][6]表面越光滑，阻力就越小，小车运动的距离就越远，这说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢；假如小车受到的阻力为零，即小车不受力，小车的运动状态将不会改变，做匀速直线运动。
1. 如图，拿一个正在发声的音叉接触竖直悬挂的轻质小球，可以看到小球被反复弹开。下列说法错误的是( )
A．此实验可以说明声音是由振动产生的B．此实验可以说明声音可以传递能量
C．随着响度下降，小球被弹起的高度也会下降D．将此装置放到月球上，小球不会被弹起
【答案】D
【解析】．此实验中，音叉发声，小球被弹开，可以说明声音是由振动产生的，故A正确，A不符合题意；
B．音叉发声，小球被弹开，可以说明声音可以传递能量，故B正确，B不符合题意；
C．声音的响度与振幅有关，随着响度下降，小球被弹起的高度也会下降，故C正确，C不符合题意；
D．将此装置放到月球上，虽然听不到声音，但音叉仍在振动，小球仍会被弹起，故D错误，D符合题意。
故选D。
2. (2021·陕西中考真题)同学们在学完弹黄测力计的相关知识后，自制了一个“橡皮筋测力计”，将橡皮筋不挂重物时下端对应位置标为零刻度线：挂1N重物时，下端对应位置标为1N；将这段距离等分为20格，每格表示0.05N。用此测力计测量物体重力时，发现测量值不准确。为了弄清其中的原因，同学们探究了橡皮筋的伸长与受到外力的关系。
他们利用规格为0.05N的螺母若干、刻度尺、橡皮筋白板等进行了实验探究。不挂重物时，使橡皮筋下端与刻度尺的零刻度线对齐；挂不同重物时，橡皮筋下端对应不同的刻度值，作出标记，如图所示。
(1)螺母挂在橡皮筋下静止时，受到橡皮筋的拉力______(选填“大于”“等于”或“小于”)它受到的重力；
(2)同学们在橡皮筋下依次挂上个数不等的螺母，实验数据记录如下表。
试验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
螺母个数n/个
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
螺母总重G/N
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
0.5
0.55
刻度尺读数L/mm
0
5
11
20
30
45
60
75
90
110
135
158
①分析实验数据可初步得出：橡皮筋下所挂重物越重，橡皮筋的伸长越______；
②进一步分析数据发现：每增加1个螺母时，刻度尺读数的变化量总体上是不同的，但中间有部分读数的变化量是相同的。若静止时橡皮筋下端对应刻度尺的70.0mm处，推测橡皮筋下所挂的物体重约为______N(结果保留两位小数)；若挂另一重物，静止时橡皮筋下端对应刻度尺的15.0mm处。此时______(选填“能”或“不能”)确定此物体的重；
(3)同学们根据实验数据，用此橡皮筋重新制作一个刻度均匀的测力计，橡皮筋上端和刻度尺的位置保持不变。若使测力计的量程最大，零刻度线应标在刻度尺的______mm刻度处，此测力计的最大量程为______；
(4)同学们更换不同的橡皮筋进行探究，发现其它橡皮筋的特点均与此相似，他们由此总结出，若要用橡皮筋制作测力计，受橡皮筋材料影响，刻度均匀部分可测量范围______，整体上测量不准确，所以橡皮筋不适合做测力计。
【答案】等于 越长 0.33 不能 30 0.2N 较小
【解析】
(1)[1]由平衡条件得，受到橡皮筋的拉力等于它受到的重力。
(2)[2]分析实验数据可初步得出：橡皮筋下所挂重物越重，橡皮筋的伸长越长。
[3]由表格可知，螺母个数从4~8之间，刻度尺读数是均匀变化的，若静止时橡皮筋下端对应刻度尺的70.0mm处，推测橡皮筋下所挂的物体重约为
[4]由表格可知，螺母个数从0~4之间，刻度尺读数不是均匀变化的，所以静止时橡皮筋下端对应刻度尺的15.0mm处。此时不能确定此物体的重。
(3)[5][6]由表格可知，螺母个数从4~8之间，刻度尺读数是均匀变化的，所以零刻度线应该标在刻度尺的30mm刻度处。此测力计的最大量程为90mm刻度处的示数，应该标为
(4)[7]若要用橡皮筋制作测力计，受橡皮筋材料影响，刻度均匀部分可测量范围较小，整体上测量不准确，所以橡皮筋不适合做测力计。
3. 小明和小华一起进行了“不同物质吸热升温的现象”和“不同燃料燃烧的放热能力”两项探究，他们设计的两组实验装置如图所示。
（1）探究“不同燃料燃烧的放热能力”应选用________ 组器材（甲/乙）。
（2）实验需要用到一些测量工具，除了图中已经呈现的，你认为两个实验都要用到的测量工具是 ________；甲组实验还需要的测量工具是________ ，实验中搅拌器的作用是：使被加热物体 ________ ；
（3）甲组实验是通过 ________ 来比较不同物质吸收热量的多少，乙组是通过 ________ 来比较不同燃料放出热量的多少。
（4）小明通过乙组实验中酒精燃烧结束后水温的变化，根据测量所得数据，利用公式 ________计算出水吸收的热量，进而计算出酒精的热值。小华认为该方法不合理，理由是 ________ 。
（5）实验中发现加热相同时间，沙子的温度比水的温度升得 ________ （选填“高”或“低”），这表明 ________吸热本领更强。
【答案】天平秒表加热时间温度计示数变化酒精燃烧放出的热不能被水全部吸收
【解析】(1)[1]研究不同燃料燃烧放热能力应用不同的燃料，因此选乙组器材。(2)2][3]甲图中研究不同物质吸热升温的现象，要控制物质质量相等，乙中探究不同燃料燃烧的放热能力，也要控制不同燃料质量相同且被加热的物质质量也要相同，即甲、乙两图都要用天平称量质量，甲实验中，根据转换法，用加热时间反映不同物质吸热多少，甲组实验还需要测量加热时间，所用工具是秒表(3)[4][5]加热时间的长短反映物质吸收热量的多少;相同质量的同种液体，升高的温度反映燃料放出热量的多少。所以甲组实验是通过加热时间的多少来反映物质吸收热量的多少，乙组是通过水温升高的度数或水温的变化即温度计示数变化来反映燃料放出热量的多少
[6]该方法的不合理之处是:在加热过程中，酒精燃烧释放的热量不可能被水完全吸收，酒精也不可能完全燃烧.
4. 学习了光学知识后，小桐和小朵想自己探究小孔成像现象。如图24所示，她们给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔，再用两片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上，分别将小孔对着烛焰和灯丝，可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像。
（1）甲图中点燃的蜡烛距小孔a，像距小孔b（a>b），则蜡烛通过小孔在屏（半透明的塑料薄膜）上成的像是 ▲ （选填“正立”或“倒立”）的，形状与 ▲ （选填“小孔”或“蜡烛”）相同．
（2）图24中，由甲、乙两图可知实验是在研究小孔成像与 ▲ 的关系。
（3）图24中，分析比较 ▲ 两图，可以得出小孔成像与物体的形状有关；
（4）该实验说明小孔成像的原理是 ▲ 。
图25
图24
（5）图25中，日食奇观时，如果利用丙实验装置对“ ”形太阳进行观察，在半透明塑料膜上看到像的形状是（ ▲ ）。
(6)如果保持空罐的位置和长度不变，仅将蜡烛远离小孔，则它的塑料腹上所成的像的人小会变_____(大小),为了使所成像能恢复成和原来一样大，则此时在蜡烛和小孔位置不变情况下，应该换用长度更______(长短) 的空罐
(7)晴天的正午时分,走在锡惠公园茂密的树林下,你会看到阳光透过树叶的缝隙而在地上留下许多大小不同的圆形光斑(如图26所示),这是 ▲ (选填“太阳”、“树叶的缝隙”或“树叶”)的 ▲ (选填“像”或“影子”)，光斑大小不同的原因是 ▲ .
【答案】见解析
【解析】 (1)[1][2]小孔成像成的是一个倒立的像，像是由实际光线会聚而成的，是实像;形状与蜡烛相同。(2)3]甲图和乙图中孔的形状不同，物体形状相同，所成的像形状相同，由此可见:实验是在研究小孔成像与孔的形状的关系(3)141甲图与丙图中物体的形状不同，小孔的形状相同，所成的像形状不同，由此可见:小孔成像的形状与物体的形状有关(4)[5]三个实验都表明，物体发出的沿直线传播的光，经过小孔后在后面的屏上形成物体的像，即小孔成像，证明了光是沿直线传播的。
(5)[6]由小孔成像的特点可知日偏食经小孔成的像的缺口正好在日偏食缺口的对侧，所以选项C符合题意。(6)[5]如果保持空罐的位置和长度不变，仅将蜡烛远离小孔，如图
根据光的直线传播作图，则它的塑料膜上所成的像(如下图中的斜线部分，BA为原来成的像)的大小会变小。6由上图可知，为了使所成像能恢复成和原来一样大，则此时在蜡烛和小孔位置不变情况下，光屏应适当向后移动，成像能恢复成和原来一样大，即应该换用长度更长的空罐
(6)[7][8][9树叶的缝隙其实就是一个个小孔，圆形光斑就是太阳的像。地面上的回形光斑就是由于树叶之间形成许多小孔，由
于光的直线传播形成的太阳的像。由于树叶缝隙到地面的距离不同，所以光斑大小不同。
5. （2022·江苏苏州·模拟预测）如图是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图。小明同学让同一钢球分别从斜面由静止开始滚下，撞击木块。
（1）该实验是通过观察___________来判断___________（选填“钢球”或“木块”）动能的大小；
（2）利用图中的器材可以探究物体动能的大小与物体___________的关系，得到的结论是：___________；
（3）在探究动能的大小与质量关系时，当换用另一个钢球实验时，发现它将木块撞出了木板，要继续完成此实验，下列措施中可行的是：___________（选填序号）
①换质量更大的木块；②降低第二次钢球的高度；③换质量更大的钢球；
④换质量更小的钢球；
（4）小明由此实验还联想到探究牛顿第一定律的实验，让同一个小车沿同一斜面的同一个高度由静止开始向下运动，到达毛巾、棉布、玻璃三种不同水平面上继续向前运动直到停止，在水平面运动的整个过程中，克服摩擦力做的功___________（选填“相等”或“不相等”）。小车在玻璃、毛巾表面克服阻力做功的功率分别是 P1、P2，则 P1 ___________ P2（选填“>”或“=”或“<”）。
【答案】 钢球在同一水平面上撞击木块通过的距离 钢球 速度 质量相同时，物体的速度越大，物体的动能越大 ④ 相等 <
【解析】
（1）[1][2]本实验中研究影响钢球动能大小的因素，根据转换法，通过观察钢球在同一水平面上撞击木块通过的距离来判断钢球动能的大小。
（2）[3]物体的动能大小与物体的质量和速度有关，研究动能与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变。图中钢球从斜面由静止自由下滑的高度不同，到达水平面的速度不同，而实验中钢球的质量相同，故利用图中的器材可以探究物体动能的大小与物体速度的关系。
[4]根据图示可知，钢球从斜面由静止自由下滑的高度越大，到达水平面的速度越大，推动木块通过的距离越大，根据转换法，得到的结论是：质量相同时，物体的速度越大，物体的动能越大。
（3）[5]在探究动能的大小与质量关系时，需要控制速度大小不变（从斜面的同一高度由静止滑下），只改变钢球的质量大小，当换用另一个钢球实验时，发现它将木块撞出了木板，这说明该球的质量太大了。
①换质量更大的木块，根据（1），则无法根据转换法比较钢球的动能大小，故①不符合题意；
②实验中需要控制速度相同，不能降低第二次钢球的高度，故②不符合题意；
③换质量更大的钢球，则钢球的动能更大，更容易使木块滑出木板，故③不符合题意；
④换质量更小的钢球，钢球的动能变小，能减小木块移动的距离，故④符合题意。
故选④。
（4）[6]让同一个小车沿同一斜面的同一个高度由静止开始向下运动，因小车达到水平面时初速度相同，小车的动能相同，而最终小车在水平面运动后静止，速度为0，小车的动能全部用来克服摩擦力，并且大小等于克服阻力做的功，故小车在毛巾、棉布、玻璃三种不同水平面上克服阻力做功相等。
[7]小车在玻璃表面（阻力最小）滑行时间大于在毛巾表面滑行时间，根据知，小车在玻璃表面克服阻力做功的功率小，故P1
1. (2020甘孜)如图所示，将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听它振动发出的声音。若增加钢尺伸出桌面的长度，则听到的声音( )
A．频率不变，音调变高B．频率变高，音调变低
C．频率变低，音调变高D．频率变低，音调变低
【答案】D
【解析】
增加钢尺伸出桌面的长度，用大小相同的力度拨动钢尺，钢尺振动的幅度相同，则听到的声音响度相同；振动的快慢变低了，即频率变低，则听到的声音音调变低。故ABC错误，D正确。
故选D。
2. (2020安顺)小明在实验室看到一科学玩具 ——牛顿摆，如图1甲所示，它由支架、细线和5个完全相同的钢球组成，每个钢球通过两根无弹性细线固定在支架上，并紧挨着排列在同一水平直线上。拉起最左侧的钢球，释放后，它像单摆一样向右摆动撞击相邻钢球，仅把最右侧的钢球撞出，其他球几乎静止不动。
这引发了小明的思考：为什么碰撞后仅有一个球摆动，而其余球仍然保持静止？于是他提出问题：被撞而摆动的钢球数量与哪些因素有关？接着他作出以下猜想：
I．可能与撞击球撞击时的速度大小有关
II．可能与撞击球的数量多少有关
将牛顿摆等效为单摆模型，如图1乙所示是一个钢球撞击其它钢球的情形，五个钢球自左向右标为A—E球。若不考虑能量损失，请回答下列问题：
(1)将A球作为撞击球拉至一定的高度(保持细线绷直)，释放后，A球向右摆动过程中，将 能转化为动能。
(2)探究猜想I时，为了改变撞击球撞击时的速度，你的操作办法是： 。释放后，当钢球发生碰撞时，仅有E球被撞出，由此可判断：被撞而摆动的钢球数量与撞击球的速度 (选填 “有关”或“无关”)。
(3)通过上述实验，小明还是不明白为什么仅有一个球被撞出，于是他向老师请教，老师说：牛顿摆的钢球间发生碰撞时，撞击球的速度被大小不变地依次“传递”给下一个球，所以最终只有一个钢球被撞出。根据老师的讲解，小明继续探究猜想II，将A、B两球作为撞击球紧挨着拉起一定高度后同时释放，A、B球向右摆动并与C球相撞，则此时可观察到的现象是如图2中的 (选填 “甲”、“乙”或“丙”)；请闸述你选择的理由： 。
【答案】(1)重力势 (2)将A球拉至不同的高度有静止释放 无关 (3)乙 撞击球的速度被大小不变地依次“传递”给下一个球
【解析】(1)释放后，A球向右摆动过程中，高度减小，速度变大，重力势能转化为动能；
(2)探究被撞而摆动的钢球数量与撞击球撞击时的速度大小有关时，需要改变撞击球的速度的大小，即将A球拉至不同的高度有静止释放；当钢球发生碰撞时，仅有E球被撞出，这表明被撞而摆动的钢球数量与撞击球的速度无关；
(3)将A、B两球作为撞击球紧挨着拉起一定高度后同时释放，由于在撞击的过程中，撞击球的速度被大小不变地依次“传递”给下一个球，所以会有两个球被弹起，故乙正确。
3. （2022·江苏盐城·模拟预测）在“探究水沸腾时的温度变化的特点”实验中：
（1）小明组装的实验装置如图1所示，其中的错误之处是：_____。除图中所示的实验器材外，还需要的一个测量工具是 _____。
（2）小红观察到沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况，如图（a）、（b）所示，则图 _____[填“（a）”或“（b）”]是水沸腾时的情况。
（3）小明和小红虽然选用的实验装置相同，但加热到水开始沸腾的时间不同，他们绘制的水的温度随时间变化图象如图所示，a、b两种图象不同的原因是水的 _____不同。
（4）取走酒精灯，将装有海波的大试管放入上面实验的热水中（如图4）。根据温度计A和B的示数，绘制了海波和热水的温度随时间变化的图象（如图5）。由图象可知，在第8min时，大试管内的海波处于 _____态（选填“固”、“液”或“固液共存”），海波是 _____（填“晶体”或“非晶体”）。
（5）如图所示，大试管和小试管里都装有水，将三支大试管中的水加热，使之保持沸腾，则大试管中的水不断沸腾的过程中，小试管中的水会沸腾的是_____。（填字母）
【答案】 温度计的玻璃泡碰到了烧杯底部 秒表 （a） 质量 固液共存 晶体 C
【解析】
（1）[1]用温度计测量液体的温度时，温度计的玻璃泡不能碰到容器底或容器壁，其原因是容器底和容器壁的温度和液体的温度不同。
[2] 实验过程中，要记录的物理量是温度和时间，故实验中还需要秒表。
（2）[3]图2中的（b）气泡在上升过程中体积逐漸减小，所以是沸腾前的现象；图2中的（a）气泡在沸腾时体积逐渐变大，这些气泡到达水面会破裂开来，里面的水蒸气，会散发到空气中，所以是沸腾时的现象。
（3）[4]小明和小红选用的实验装置相同，由图3知，初温、末温都相同，但加热到水开始沸腾的时间不同，根据得，因为质量不同，所以都沸腾时需要吸收的热量不同，即加热时间不同。
（4）[5][6]由图4和图5知，在第8min时，大试管内的海波已经达到固定的温度（即熔点），虽然继续吸热但温度不变，说明它正处在熔化过程中，故海波是固液共存态，而且说明它是晶体。
（5）[7]液体沸腾的条件是：达到沸点和继续吸热。当大试管中的水沸腾时，小试管中的水也达到沸点，但是如果大试管和小试管中水温相同，小试管中的水不能从大试管中的水继续吸热，小试管中的水不能沸腾。AB图中大试管和小试管水上方气压相同，水的沸点也相同，即小试管中水不能沸腾；而C图中大试管水上方密封，气压会比小试管水的上方气压大，即大试管中水的沸点比小试管的水沸点高。故C符合题意。
故选C。
4. （2022·江苏·苏州高新区实验初级中学一模）在探究凸透镜成像规律时，小华将蜡烛、透镜和光屏按顺序装到光具座上后，并点燃蜡烛：
（1）实验前为了方便准确使烛焰和光屏的中心调到凸透镜的______，小华接下来应如何操作：______；
（2）小华将蜡烛、透镜和光屏调节到如图所示的位置，光屏上刚好呈巩烛焰清晰的像。小华实验时使用的凸透镜焦距是______cm，选择口径______（大/小）的凸透镜做实验效果较好；
（3）凸透镜位置不动，将光源移至10cm刻度线处，应将光屏向______（左/右）移动到能再次接收到清晰像的位置，此时与______（照相机/投影仪/放大镜）的成像性质相同；若在蜡烛和凸透镜之间放置近视眼镜片，则需要将光屏向______（左/右）移动才能再次接收到清晰的像;
（4）小华继续实验，将高度为h的物体沿主光轴从远处向透镜的焦点靠近（已知透镜的焦距为f）。则下列反映像高H或像距v随物距u变化的关系图象中，可能正确的是( )
A．B．C．D．
【答案】 主光轴 点燃蜡烛，调节蜡烛、凸透镜和光屏的高度，保证三者的中心处于同一高度 15.0 大 左 照相机 右 A
【解析】
（1）[1][2]为了使烛焰的像呈现在光屏中心，应使得烛焰和光屏的中心处于凸透镜的主光轴上，具体操作为点燃蜡烛，调节蜡烛、凸透镜和光屏的高度，保证烛焰、凸透镜和光屏中心处于同一高度。
（2）[3]图中的物距为像距为
光屏上可以得到清晰的像，且此时的物距等于像距，根据凸透镜成像特点可知，此时的物距等于二倍焦距，即故可求得，凸透镜的焦距为
[4]要选用口径较大的凸透镜，因为用大口径凸透镜可以会聚更多的光线，使得成像更清晰。
（3）[5]凸透镜位置不动，将光源移至10.0cm刻度线处，因此物距是增加的，要在光屏上得到清晰的像，根据凸透镜成像的物距增大，像距减小原理可知，此时应将光屏向左移动。
[6]此时的物距为
物距大于2倍焦距，根据凸透镜成像原理可知，此时成倒立、缩小的实像，照相机的成像成的是倒立、缩小的实像，故与照相机的成像性质相同。
[7]近视镜片属于凹透镜，若在蜡烛和凸透镜之间放置近视眼镜片，则光线会被发散，经凸透镜后的光线会聚点会被延后，故需要将光屏向右移动才能再次接收到清晰的像。
（4）[8]AB．根据凸透镜成实像原理可知，像的高度随着物距增加而减小，且当物距u=2f时，像的高度等于物体的高度h，故A正确，B错误；
CD．根据凸透镜成实像原理可知，像距会随着物距的增大而减小，且只有当物距u=2f时，像距才等于物距，故CD错误。
故选A。
5. （2022·江苏南通·模拟预测）在学习《速度》一节内容后，同学们想探究纸锥下落快慢与锥角以及扇形半径的关系．他们用普通复印纸栽出3个不同规格的扇形纸片，制成了如图甲所示的3个纸锥．实验中，纸锥每次从相同高度由静止释放，用秒表多次测量每个纸锥下落的时间，取平均值后记录在表格中
纸锥编号
下落高度h/m
扇形纸片半径r/cm
剪掉的扇形圆心角θ/°
纸锥锥角α/°
下落时间t/s
1
1.9
10
90
81.9
2.20
2
1.9
10
135
71.1
1.84
3
1.9
5
90
81.9
2.20
（1）完成此实验主要的测量器材是：刻度尺和_____．
（2）对于纸锥下落前的初始位置，有乙图所示的两种摆放方式，你认为正确的是_____（选填“A”或“B”）．
（3）分析表中数据，根据实验探究目的，你得出的结论是_____．
（4）小明随后用同种纸张制成了质量相等的两个纸锥如图丙，其中4号纸锥的锥角比5号纸锥的锥角大，如果从相同的高度同时由静止释放两个纸锥，以下选项正确的是_____．
A．4号纸锥先到地面 B．5号纸锥先到地 C．两个纸锥同时到达地面
（5）同学们在实验中，用闪光照相机探究了4号纸锥竖直下落的运动情况，照相机每隔0.2s曝光一次（即每隔0.2s就成一次像），得到的照片如图所示：
①下图中四个速度随时间的关系图像，能反映出该纸锥下落运动的是_____．（选填图中的选项字母）
②若纸锥之间实际距离是照片上距离的10倍，则纸锥在下落过程中A、B阶段的速度为_____m/s．
【答案】 秒表 A 纸锥下落快慢与扇形纸片半径无关，与纸锥锥角有关，锥角越大，下落速度越慢 B C 0.5
【解析】（1）要测量速度，需测量路程和时间，然后选择测量路程和时间的测量工具即可；
（2）为了比较纸锥下落的快慢，需使纸锥从同一高度落下，据此分析；
（3）根据控制变量法分析纸锥下落快慢与锥角以及扇形半径的关系，得出结论；
（4）根据纸锥下落快慢与锥角选出正确的选项；
（5）判断纸锥下落过程中通过的路程进行分析；根据速度公式求速度．
（1）测量平均速度，需要测量路程和时间，测量路程的工具是刻度尺，测量时间的工具是秒表；
（2）为了比较纸锥下落的快慢，把两个纸锥拿到同一高度同时释放，纸锥的下端先着地．图乙A中两纸锥的下端高度相同，故应选图乙A的位置释放；
（3）根据1、2的数据知：下落高度、扇形纸片半径相同，纸锥锥角不同，纸锥锥角越大，下落时间越长，下落速度越慢；
比较1、3的数据知：下落高度、纸锥锥角相同，扇形纸片半径不同，下落时间相同，下落速度相同，即纸锥下落速度与扇形纸片半径无关；可得出的结论：纸锥下落速度与扇形纸片半径无关，与纸锥锥角有关，纸锥锥角越大，下落时间越长，下落速度越慢；
（4）纸锥锥角越大，下落时间越长，下落速度越慢，由于4号纸锥的锥角比5号纸锥的锥角大，所以4号纸锥的下落时间长，则5号纸锥先到地，故B正确；
（5）①纸锥在相同的时间内通过的路程先变大后不变，则纸锥的运动速度先变大后不变，故选C；
②由图知，AB段为匀速直线运动，相邻的距离约为1cm，10倍为10cm；速度约为：．
1. 用斜面和滑块做“测物体的平均速度”实验，当滑块自顶端出发开始计时，滑至斜面底端时停止计时，如图所示。在此过程中，滑块的平均速度是( )
A．10cm/s B．9cm/s C．8cm/s D．7cm/s
【答案】B
【解析】由图知，滑块的路程：，滑块运动的时间：滑块的平均速度：数为40.0cm，故AB间的距离为根据题意，，由速度计算公式可得小车平均速度为
2. （2022·江苏盐城·一模）用如图装置研究二力平衡时，在轻质塑料片两端的细绳上挂等重的钩码，手放开塑料片后，可观察到塑料片将（ ）
A．向左下运动 B．向右上运动
C．仍静止不动 D．转过一定角度
【答案】C
【解析】塑料片两端挂等重的钩码，受到的力的大小相等，此时塑料片受到的两个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，且作用在同一物体上，这两个力彼此平衡，是一对平衡力，原本静止的塑料片受平衡力作用，故仍然保持静止。故选C。
3. （2022·四川成都·八年级期末）某物理实验小组同学发现当光从水斜射入空气中时，一部分光线反射回水中，另一部分光线折射进入空气中，如图（a）所示。他们保持入射点O位置不变，将入射光线转过一定角度，观察到反射和折射光线如图（b）所示。
（1）由图（a）和（b）可以发现入射光线、反射光线、折射光线在同一平面内。图（c）为图（a），（b）重合后的示意图，则两个平面相交的线MN是__________；
（2）他们确定了入射角、反射角和折射角，分别进行实验，测量并记录了光从水或玻璃斜射入空气中的实验数据，如表一、表二所示；
表一：光从水斜射入空气中
实验序号
入射角（度）
反射角（度）
折射角（度）
1
10
10
13
2
20
20
27
3
30
30
42
4
40
40
59
5
45
45
70
6
50
50
无折射
表二：光从玻璃斜射空气中
实验序号
入射角（度）
反射角（度）
折射角（度）
7
10
10
15
8
20
20
31
9
30
30
49
10
40
40
76
11
45
45
无折射
12
50
50
无折射
①分析比较实验序号1~6或7~12的反射角与入射角的度数，可以得到结论：光在水中或玻璃中发生反射时，________；
②分析比较实验序号1~5或7~10，可以得到折射角随入射角的变化关系是：光从水或玻璃斜射入空气时，_______；
（3） 从表一、表二数据中，他们发现光从水或玻璃斜射入空气时，当入射角增大到一定程度，就不再有折射光线。如果光从玻璃斜射入空气中，折射光线恰好消失时的入射角为，为了得到的大小，应该在入射角为_______°度的范围内继续实验。
【答案】37． 法线 反射角等于入射角 折射角随入射角增大而增大（折射角随入射角减小而减小） 4045
【解析】
（1）[1]图（c）为图（a）、（b）重合后的示意图，所以两个平面相交的线MN是法线。
[2]分析比较表一或表二的第2列和第3列，可以得到的初步结论是：光从水或玻璃斜射入空气中时，反射角等于入射角。
（2）[3]分析比较实验序号15或710中的第2列和第4列可知，折射角随入射角增大而增大，所以可以得到的初步结论是光从水或玻璃斜射入空气时，入射角增大，折射角也增大。
（3）[4]从表一、表二数据中，他们发现光从水或玻璃斜射入空气时，当入射角增大到一定程度，就不再有折射光线。如果光从玻璃斜射入空气中，折射光线恰好消失时的入射角为，为了得到的大小，应该在最大折射角与折射角消失之间进行实验，由表二数据可知应在入射角为4045的范围内继续实验。
4. 我们选用碎冰和碎蜡研究物质的熔化过程，把碎冰放到盛有温水烧杯中，把碎蜡放到盛有开水的烧杯中，实验装置均如图1所示，然后分别进行实验并记录数据；
(1)图2是______(填“冰”或“蜡”)的温度随时间变化的图像。图3所示温度计显示的是蜡某时刻的温度，此温度计分度值是______℃；
(2)在冰和蜡熔化过程中，我们把碎冰放到盛有温水烧杯中加热，这种加热方法叫做______法，目的是为了______。冰在熔化时，温度计示数不变，而蜡在熔化时，可以观察到温度计的示数会______(选填“不变”、“升高”或“降低”)，物理学中把具备蜡这种性质的物质叫做______；
(3)图4是将装有液态海波的大试管放入室温的水中。根据温度计A 和B的示数， 绘制了海波和水的温度随时间变化的图像(如图5)。由图像可知， 在第 2min 时，大试管内的海波处于______态(选填“固”、“液”或“固液共存”)。在 0~5min 内，海波不断______(选填“吸热”或“放热”)。
【答案】 冰 2 水浴 使冰和蜡受热均匀 升高 非晶体 液 放热
【解析】(1)[1]由图2可知，该物质温度变化的过程中，由一段过程中，温度保持不变，在这段过程中，该物质熔化，所以该物质为晶体，即图2是冰的温度随时间变化的图像。
[2]由图3可知，温度计上40℃~50℃之间有5个小格，所以每一个所表示的温度为
即此温度计分度值是2℃。
(2)[3][4]在冰和蜡熔化过程中，我们把碎冰放到盛有温水烧杯中加热，先加热烧杯中的水，再通过水把热量传递为冰和蜡，这种加热方法叫做水浴法，目的是为了使冰和蜡受热均匀。
[5][6]蜡是非晶体，在熔化过程中，温度会持续升高，所以蜡在熔化时，可以观察到温度计的示数会升高，物理学中把具备蜡这种性质的物质叫做非晶体。
(3)[7]海波属于晶体，由固定的凝固点，即在凝固的过程中温度保持不变，由图5可知，在第2min时，海波的温度在下降，所以此时大试管内的海波处于液态。
[8]由图5可知，在0~5min内，海波的温度不断降低，这个过程中，海波不断放热。
5. 某同学利用如图所示装置探究“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验，他利用细线、长木板、两个完全相同的木块A、B和一个弹簧测力计，在水平台上进行实验。
(1)实验中用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做____________运动，根据____________知识，可知弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等。当停止拉动木块后，木块由于__________会维续运动。
(2)比较甲、乙两图，得出的结论是：当接触面的粗糙程度相同时，_____________越大，滑动摩擦力越大。
(3)比较乙、丙两图，得出的结论是：滑动摩擦力大小与接触面积大小____________。(选填“有关”或“无关”)
(4)在利用甲图装置进行实验时，拉动木块由静止到匀速直线运动过程中，弹簧测力计对木块的拉力F随时间t的变化图象如图丁所示。0～3s木块处于静止状态，3s后木块开始运动，分析图象可知，当木块所受拉力为0.4N时，木块处于____________状态。
【答案】匀速直线 二力平衡 惯性(或具有惯性) 压力 无关 静止或匀速直线运动
【解析】
(1)[1][2]实验中为了使弹簧测力计的示数等于木块所受的滑动摩擦力的大小，应该匀速直线拉动木块，此时木块处于平衡状态，根据二力平衡的知识，木块水平方向所受的拉力和木块受到的滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等。
[3]停止拉动木块后木块还能向前运动是因为木块具有惯性。
(2)[4]由图可知，乙图弹簧测力计的示数大，说明受到的滑动摩擦力大，所以可以得出结论：在接触面的粗糙程度相同时，接触面所受的压力越大，滑动摩擦力越大。
(3)[5]根据乙丙两图，接触面的粗糙程度及接触面所受的压力大小相同，接触面积不同，此时弹簧测力计的示数相同，说明滑动摩擦力和接触面积无关。
(4)[6]由图可知，在0到3s木块静止时，拉力可能为0.4N，当木块做匀速直线运动时，拉力为0.4N，所以当拉力为0.4N时，木块可能静止也可能做匀速直线运动。
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