題型專題01創(chuàng)新實驗題 力學(xué)計算題—人教版九年級中考物理專題檢測

1、題型專題（七）創(chuàng)新實驗題【考點透析】開放、創(chuàng)新實驗題主要考查學(xué)生設(shè)計和操作實驗的能力，對學(xué)生動手和語言表述能力的要求較高。創(chuàng)新實驗常以新材料為背景，主要考查物理方法（控制變量法、轉(zhuǎn)換法）的應(yīng)用、開放性填空、數(shù)據(jù)分析和處理、現(xiàn)象解釋及根據(jù)現(xiàn)象總結(jié)規(guī)律等，對學(xué)生能力要求較高。1.2019宜昌小明同學(xué)用圖T7-1甲的裝置探究小車在斜面上的運動。他將小車從斜面頂部A處由靜止釋放，測出小車從A滑到斜面底部C處的時間t1=2.6 s；再次將小車從A處由靜止釋放，測出小車從A滑到斜面中點B處的時間t2=1.8 s。圖T7-1（1）通過小明的測量數(shù)據(jù)可以判斷，小車在前半程的平均速度（選填“大于”“等于”或“小

2、于”）全程的平均速度。（2）小明想測量小車在整個運動過程中后半段的平均速度，他應(yīng)該將小車從（選填“A”或“B”）處由靜止釋放，并在B處開始計時，在C處停止計時。（3）物體運動的情況還可以通過另一種辦法即時測定、顯現(xiàn)出來。位置傳感器利用超聲波測出不同時刻小車與它的距離，計算機(jī)就可以算出小車在不同位置的速度，如圖乙所示。屏幕圖像如圖丙所示，橫軸為時間，縱軸為速度，通過圖像可以看出小車在斜面上滑下時是做（選填“勻速”或“加速”）運動的；小車到達(dá)坡底時的速度為m/s。2.列車上有出售食品的手推車。（1）如圖T7-2甲所示，若貨物在車內(nèi)擺放均勻，當(dāng)前輪遇到障礙物A時，售貨員豎直向下按扶把的力為F1，這時

3、手推車可以視為杠桿，則支點是（寫出字母）；前輪越過A后，當(dāng)后輪又遇到障礙物A時，售貨員豎直向上提扶把的力為F2，這時支點是。且前、后兩次手所施力F1（選填“大于”“小于”“等于”）F2。圖T7-2（2）圖乙中的A、B是設(shè)計師為手推車設(shè)計的兩種輪子的示意圖（OO為輪子的轉(zhuǎn)向軸線，a為輪子的轉(zhuǎn)軸），如果你來選用，你會選用，其理由是 。3.小明利用易拉罐做了幾個物理小實驗：（1）如圖T7-3甲所示，在易拉罐中注入少量的水，用酒精燈對易拉罐加熱，待罐口出現(xiàn)白霧時，將罐口堵住，撤去酒精燈，讓易拉罐冷卻，觀察到易拉罐變癟了，這一現(xiàn)象說明了的存在。圖T7-3（2）如圖乙所示，用易拉罐制作一個簡易針孔照相機(jī)，

4、在易拉罐底部中央戳一個小孔，將易拉罐的頂部剪去后，蒙上一層半透明的塑料薄膜，用它觀察窗外景物時，在塑料薄膜上能看到窗外景物（選填“倒立”或“正立”）的像，像形成的原理是光的。（3）如圖丙所示，將兩個易拉罐瓶放置在水平桌面上，為了能讓兩易拉罐間距離增大，可用吸管按圖中箭頭 （選填“A”或“B”）所示的方向吹氣。（4）如圖丁所示，用與塑料薄膜摩擦過的塑料管靠近易拉罐，易拉罐（選填“可能”或“不可能”）被吸引。4.2019荊門學(xué)習(xí)了密度后，張磊嘗試?yán)蒙磉叺钠鞑臏y量鹽水和小石塊的密度。他找到一個圓柱形的硬質(zhì)薄壁塑料茶杯，杯壁上標(biāo)有間距相等的三條刻度線，最上端刻度線旁標(biāo)有600 mL，接下來的操作是：

5、（1）他用刻度尺量出最上端刻度線距離杯底的高度如圖T7-4甲所示，則刻度尺示數(shù)為cm，將空茶杯放在電子體重計上顯示示數(shù)為0.10 kg。圖T7-4（2）向杯中注入配制好的鹽水直到液面到達(dá)最下端刻度線，此時體重計顯示示數(shù)為0.32 kg，則可求得鹽水密度為kg/m3。（3）向杯中輕放入小石塊，小石塊沉到杯底，繼續(xù)放入小石塊，直到液面到達(dá)中間刻度線處，如圖乙所示，此時小石塊全部在液面以下，體重計顯示示數(shù)為0.82 kg，則小石塊的密度為kg/m3。（4）根據(jù)以上操作還可求得放入小石塊后茶杯對體重計的壓強為Pa，鹽水在杯底處產(chǎn)生的壓強為Pa。（g取10 N/kg）5.2019荊州小麗同學(xué)在探究彈簧彈

6、力大小與形變量關(guān)系時，發(fā)現(xiàn)同一根彈簧的彈力大小F與形變量x的比值k恒定。現(xiàn)小麗有兩根原長相等的彈簧1和2，已知k1k2=12，當(dāng)在兩根彈簧下分別掛同一物體靜止時，彈簧1和2伸長量分別為x1和x2，則x1x2=。小麗通過查閱資料知道彈簧的彈性勢能Ep=12kx2，此時彈簧1和2彈性勢能分別為Ep1和Ep2，則Ep1Ep2=。小麗將彈簧1和2并聯(lián)懸掛一物體靜止時如圖T7-5甲所示，兩彈簧彈性勢能之和為Ep甲，將彈簧1和2串聯(lián)懸掛同一物體靜止時如圖乙所示，兩彈簧彈性勢能之和為Ep乙，則Ep甲Ep乙=。（已知如圖甲所示情況下懸掛重物時彈簧1和2伸長量相同，整個實驗中彈簧所受重力不計，且均處于彈性限度范

7、圍內(nèi)）圖T7-56.2019淮外三模圖T7-6甲是“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗的裝置，在圖示位置，燭焰恰能在光屏上成清晰的像。圖T7-6（1）物距是cm，圖甲所示光屏上成的是倒立、（選填“放大”“等大”或“縮小”）的實像。（2）小明將近視眼鏡放在蠟燭與凸透鏡之間，為了在光屏上再次得到燭焰清晰的像，應(yīng)將光屏向（選填“左”或“右”）移動。（3）居民住宅的大門上裝有“警眼”，它實際上是一個小圓形玻璃片。室內(nèi)的人眼貼近“警眼”可以清楚地看到室外的來客。如圖乙是打好孔位（OO）的大門的截面和可供選擇的三塊小圓玻璃片的截面。根據(jù)生活經(jīng)驗可知，做“警眼”的玻璃片編號應(yīng)該是，孔OO內(nèi)裝上這一玻璃片與不裝直接觀

8、察相比，其觀察范圍將變（選填“大”或“小”）。7.2019連云港船只停泊在岸邊時，常常將纜繩纏繞在碼頭的立柱上，為什么纜繩要纏繞多圈呢?某校課外興趣小組展開了研討，他們猜想：繞繩的圈數(shù)越多，繩和立柱間的摩擦力越大，且摩擦力與繞繩的圈數(shù)成正比。為了驗證猜想，該興趣小組的同學(xué)設(shè)計了如下的實驗進(jìn)行探究。（1）如圖T7-7甲所示，將彈簧測力計掛在鐵架臺上，用棉線將重物掛在彈簧測力計下方，測出其重力為7.6 N，將數(shù)據(jù)記錄在下表中。圖T7-7棉線繞的圈數(shù)彈簧測力計的示數(shù)F/N摩擦力的大小f/N07.6012.94.721.16.5340.27.450.17.5（2）如圖乙所示，將鐵棒固定在鐵架臺上，將棉

9、線在鐵棒上繞1圈，讀出彈簧測力計的示數(shù)為2.9 N，老師告訴同學(xué)們，用重力減去彈簧測力計的示數(shù)，就可以算出棉線和鐵棒之間的摩擦力，隨后同學(xué)們算出此時的摩擦力為4.7 N。（3）逐漸增加棉線繞在鐵棒上的圈數(shù)，重復(fù)實驗，直至彈簧測力計的示數(shù)接近于0，并將有關(guān)數(shù)據(jù)記錄在表格中。（4）棉線繞3圈時，彈簧測力計示數(shù)如圖丙所示，此時示數(shù)為N，棉線與鐵棒之間的摩擦是（選填“靜摩擦”或“滑動摩擦”），該摩擦力的大小為N。（5）分析實驗數(shù)據(jù)，在彈簧測力計的示數(shù)接近0之前，關(guān)于摩擦力與繩子纏繞圈數(shù)之間關(guān)系的探究結(jié)論是 。8.小華在電視節(jié)目里看到，在氣溫低于0 的寒冷冬季，為保障交通安全，交警在積雪的路面上撒鹽，路

10、面的冰雪就會熔化；在沒撒鹽的道路上，汽車反復(fù)碾壓也會使積雪熔化，她對上述積雪熔化的原因作出如下猜想：A.加鹽可能使冰雪在低于0 時熔化；B.汽車碾壓增大了壓強，冰雪就可能在低于0 時熔化；C.汽車碾壓使冰層變薄了，冰雪就可能在低于0 時熔化。為驗證她的猜想，同學(xué)們用冰塊模擬冰雪進(jìn)行了如下探究：（1）在氣溫較低時，將冰塊放入易拉罐中并加入適量的鹽，用筷子攪拌大約半分鐘，觀察到有些冰塊已經(jīng)熔化，用溫度計測量罐中冰水混合物的溫度，溫度計示數(shù)低于0 ，證明猜想A是（選填“正確”或“錯誤”）的；同時觀察到罐底出現(xiàn)了白霜，這是發(fā)生了 （填物態(tài)變化名稱）現(xiàn)象。（2）如圖T7-8所示，在氣溫低于0 的室外用窄

11、長凳支起甲、乙、丙三塊冰塊，甲和乙的厚度相等并大于丙的厚度，把完全相同的三根細(xì)鋼絲分別掛在冰塊上，鋼絲下分別掛上體積相同的實心鐵塊和泡沫塊，過一段時間后，甲、丙上的鋼絲都陷入冰塊中相同的深度，乙上的鋼絲未明顯陷入冰塊。通過對比甲、乙中鋼絲陷入冰塊的情況可知：甲中鋼絲下的冰受到的壓強（選填“增大”“減小”或“不變”），使冰發(fā)生了熔化，此時冰的熔點（選填“高于”“低于”或“等于”）0 ，說明猜想B是（選填“正確”或“錯誤”）的，比較甲和丙則可說明猜想是錯誤的。圖T7-89.圖T7-9甲是中間鏤空的玻璃磚形成的空氣凸透鏡，當(dāng)一束平行光射向空氣凸透鏡時，出射光線是會聚還是發(fā)散?請你進(jìn)行以下探究：圖T7

12、-9（1）圖乙是中間鏤空的玻璃磚形成的空氣棱鏡，請在圖乙中畫出光線O1O2從空氣進(jìn)入玻璃后折射光線O2T的大致位置。（2）對比分析圖甲、乙，可以猜想：圖甲中空氣凸透鏡對光線有作用。（3）將空氣凸透鏡正對著太陽光，用白紙當(dāng)在另一側(cè)來回移動，通過在白紙上能否觀察到很小、很亮的，說明（2）中的猜想是否正確，這是通過的方法驗證猜想。10.如圖T7-10所示是小剛在探究“浮力的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗，當(dāng)將物體逐漸放入盛水的燒杯中發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的示數(shù)變小，全部浸入后示數(shù)不變。小剛得出實驗結(jié)論：未全部浸入液體中的物體，其所受浮力的大小與物體浸入液體的深度有關(guān)。圖T7-10請利用實驗器材：彈簧測力計、長方

13、體金屬塊（其橫向和縱向各有一條中位線）、細(xì)線、裝有適量水的燒杯，來說明小剛的結(jié)論不科學(xué)。要求：寫出實驗步驟（可畫示意圖輔助說明）、觀察到的實驗現(xiàn)象并做簡要解釋說明。11 如圖T7-11甲所示是路邊交通指示牌，通過橫桿A、B與立柱相連，細(xì)心的小明發(fā)現(xiàn)路邊的立柱都是空心圓柱而不是空心方柱。圖T7-11（1）小明猜想可能是空心圓柱比空心方柱的抗壓能力強。為此設(shè)計了下面的探究活動，如圖乙所示，分別在圓紙管和方紙管上面施加壓力，觀察并記錄紙管的形變情況，如下表所示：壓力/N36912圓紙管完好完好完好完好方紙管完好完好嚴(yán)重癟嚴(yán)重癟在探究過程中，除了要保持紙管的材料、長度、橫截面積相同外，還要保持紙管的相

14、同。小明經(jīng)過多次實驗驗證了自己的猜想是正確的。（2）圖甲中指示牌和立柱的總質(zhì)量是300 kg，指示牌長為4 m，高為2.5 m，A、B間距離為1 m。忽略指示牌與立柱之間的距離，g取10 N/kg。立柱對橫桿B的作用力的方向是，大小是N。橫桿B對立柱壓力的受力面積為400 cm2，則橫桿B對立柱的壓強是Pa。立柱固定在地面上，為了增加立柱的穩(wěn)定性，最好在立柱底座的（選填“左”或“右”）側(cè)增加固定螺絲。（3）請你寫出生活中應(yīng)用本實驗結(jié)論的一個實例：。12.2017淮安如圖T7-12所示，一張很長的紅地毯平鋪在地面上。要把地毯沿著其長度方向移動一段距離，最直接的方法就是從一端拉，但拉動整張地毯很困

15、難，需要非常大的力。圖T7-12（1）解釋從一端拉動地毯需要非常大的力的原因： 。（2）設(shè)計一種既簡單又省力的方案，能將地毯沿長度方向移動一段距離（方案可選用的工具只有圓木棒，也可不選用工具；方案也可結(jié)合示意圖描述）： 。（3）對你所設(shè)計的方案作出可行性評價： 。13.電流磁場的研究。（1）如圖T7-13甲所示的實驗，閉合開關(guān)前，小磁針靜止且能指向南北，這是因為的作用；閉合開關(guān)后，導(dǎo)線下方的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明通電導(dǎo)體周圍存在。圖T7-13（2）為探究通電直導(dǎo)線周圍的磁場分布情況，用小磁針、鐵屑、硬紙板等，做了如圖乙所示的實驗，發(fā)現(xiàn)了直導(dǎo)線周圍的磁場是以導(dǎo)線為圓心的同心圓圈，請你用圖乙的情景判

16、斷圖丙中小磁針N極將（選填“轉(zhuǎn)向紙內(nèi)”“轉(zhuǎn)向紙外”或“保持不動”），如果將小磁針平移到直導(dǎo)線的上方，小磁針N極的指向與在小磁針下方時（選填“相同”“垂直”或“相反”）。（3）在做“探究通電螺線管外部磁場的方向”的實驗時，在螺線管周圍擺放了一些小磁針，通電后小磁針的指向如圖丁所示，由此可看出通電螺線管外部的磁場與磁體的磁場相似。改變螺線管中的電流方向，發(fā)現(xiàn)小磁針轉(zhuǎn)動180，N、S極所指方向發(fā)生了改變。由此可知：通電螺線管外部磁場方向與螺線管中的方向有關(guān)。14.2019連云港小明學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)一節(jié)內(nèi)容后，他查閱了有關(guān)資料，知道在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中閉合電路之所以能產(chǎn)生電流，是因為在電路中產(chǎn)生了電壓

17、，為了探究這個電壓，他買了一套如圖T7-14甲所示的裝置。圖中有機(jī)玻璃管長度為1.5 m，當(dāng)圓柱形強磁體（直徑略小于有機(jī)玻璃管內(nèi)徑）從有機(jī)玻璃管中下落穿過線圈時，與線圈相連的電壓顯示器可以顯示此時的電壓大小。小明想利用此裝置探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電壓大小與線圈匝數(shù)及強磁體運動快慢的關(guān)系。他進(jìn)行了如下實驗：（忽略強磁體下落過程中所受阻力的影響）（1）小明將三個匝數(shù)相同的線圈和電壓顯示器的組件固定在有機(jī)玻璃管A、B、C處，如圖乙所示。他想探究的是電壓與之間的關(guān)系。為了使實驗效果對比明顯，三個線圈之間的距離應(yīng)該（選填“近一些”或“遠(yuǎn)一點”）。圖T7-14（2）小明分三次在距管口90 cm處分別固定

18、匝數(shù)為300匝、600匝、900匝的三個線圈和電壓顯示器的組件，每次都是從管口處由靜止開始釋放強磁體，記錄的實驗數(shù)據(jù)如下表所示。線圈匝數(shù)N/匝實驗次數(shù)電壓顯示器示數(shù)U/V電壓測量值U/V30012.622.5122.5032.4160015.035.0024.8435.1490017.687.5027.3837.45請根據(jù)上表電壓測量值和對應(yīng)的線圈匝數(shù)在圖丙中描點作圖。分析圖像可知： 。15. 某科技興趣小組在實驗室看到若干長方體金屬導(dǎo)體，它們的材料相同，外形都如圖T7-15甲所示。他們想探究該種導(dǎo)體電阻與厚度及邊長的關(guān)系。在老師的幫助下，他們測量了部分導(dǎo)體的厚度h、邊長a和電阻R，并記錄在表

19、格中。在測量電阻時，老師要求導(dǎo)體都要按照圖乙所示的方法通過導(dǎo)線接入電路；實驗室環(huán)境溫度保持不變。圖T7-15次數(shù)厚度h/mm邊長a/mm電阻R/（10-3 ）1151.621101.631151.641201.652100.864100.475100.32根據(jù)以上信息，請回答下面問題：（1）分析表格中的數(shù)據(jù)可得：該種導(dǎo)體電阻大小與邊長a（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”），與厚度h成 （選填“正比”或“反比”）。（2）從該種導(dǎo)體中，選取了厚度之比為23、邊長a之比為21的兩個導(dǎo)體R1、R2，按圖丙方式串聯(lián)后接在閉合電路中，設(shè)R1兩端的電壓為U1，R2兩端的電壓為U2，則U1U2=。（3）現(xiàn)代集成電路技術(shù)

20、需要電子元件微型化，且集成度越高，電子元件越需要微小?，F(xiàn)某集成電路需要一只阻值為1.610-3 的該種導(dǎo)體，小華從邊長a為5 mm、10 mm、15 mm、20 mm的四個導(dǎo)體中選擇了邊長為5 mm的導(dǎo)體。與其他三個導(dǎo)體相比，請分析該導(dǎo)體工作時的優(yōu)缺點： 。16.2019黔東南州閱讀下面材料，請參照所給示例，從材料中找出兩處物理現(xiàn)象或物品的描述，并分別說明所涉及的物理知識或規(guī)律。（物理知識或規(guī)律不能與示例重復(fù)）2019年春晚深圳分會場上主持人從云軌中走出來拜年的場景令人印象深刻。云軌（如圖T7-16所示）搭載了永磁輪邊直驅(qū)電機(jī)，電機(jī)軸直接驅(qū)動行走輪；采用輕型鋁制車身，輕量化效果顯著。每天清晨，

21、它可以在完成牽引、制動、車門、照明等多項檢測之后，自動上線，隨后自動運行，自動“回家”及自動“休眠”。在市電中斷的情況下，可自動切換成車載動力電池供電，并在無人駕駛模式下，驅(qū)動車輛安全運行至車站。它還具有人臉識別功能，通過攝像鏡頭來捕捉人臉信息，讓來客快速通過。每節(jié)車廂設(shè)有高速Wi-Fi（無線）服務(wù)，可在線分享照片、視頻等。圖T7-16示例“通過攝像鏡頭來捕捉人臉信息”的物理現(xiàn)象，反映了凸透鏡成像的物理知識或規(guī)律。【參考答案】1.（1）小于（2）A（3）加速0.82.（1）CB大于（2）B用圖B時，當(dāng)用力轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)動力有力臂，便于轉(zhuǎn)向3.（1）大氣壓（2）倒立直線傳播（3）B（4）可能4.（1

22、）15.00（2）1.1103（3）2.5103（4）2.051031.1103解析（2）向杯中注入配制好的鹽水直到液面到達(dá)最下端刻度線，此時鹽水的體積V鹽水=200 mL=200 cm3=210-4 m3，則鹽水的密度為鹽水=m鹽水V鹽水=0.32kg-0.10kg210-4 m3=1.1103 kg/m3。（3）向杯中輕放入小石塊，小石塊沉到杯底，繼續(xù)放入小石塊，直到液面到達(dá)中間刻度線處，且小石塊全部在液面以下，則小石塊的體積為V石=V-V鹽水=400 mL-200 mL=200 mL=210-4 m3，小石塊質(zhì)量m石=m-m鹽水=0.82 kg-0.32 kg=0.5 kg；小石塊密度石

23、=m石V石=0.5kg210-4 m3=2.5103 kg/m3。（4）放入小石塊后茶杯對體重計的壓力F=m總g=0.82 kg10 N/kg=8.2 N，茶杯的受力面積S=VmaxL=600cm315.00cm=40 cm2=410-3 m2，茶杯對體重計的壓強p=FS=8.2N410-3 m2=2.05103 Pa。鹽水在杯底處產(chǎn)生的壓強為p鹽水=鹽水gh=1.1103 kg10 N/kg1010-2 m=1.1103 Pa。5.212129解析因為k=Fx，所以在F相等時，x與k成反比，因為k1k2=12，彈簧下掛同一物體時，物體對彈簧的拉力F相等，所以x1x2=k2k1=21。Ep1E

24、p2=12k1x1212k2x22=k1x12k2x22=k1k2x1x22=12212=21。圖甲中，兩根彈簧的伸長量相等，即x1甲=x2甲，所以彈簧1與彈簧2的彈性勢能之比為Ep1甲Ep2甲=12k1x1甲212k2x2甲2=k1k2=12，即Ep2甲=2Ep1甲；根據(jù)F=kx可知，兩根彈簧所受拉力之比為F1甲F2甲=12；且由題知F1甲+F2甲=G，則F1甲=13G；因圖乙中彈簧1與彈簧2所受拉力相等，且大小均為G，所以彈簧1在圖甲與圖乙中所受拉力之比為13，彈簧1在圖甲與圖乙中伸長量之比x1甲x1乙=13；所以彈簧1在圖甲與圖乙中的彈性勢能之比為Ep1甲Ep1乙=12k1x1甲212k

25、1x1乙2=x1甲2x1乙2=132=19，即Ep1乙=9Ep1甲；圖乙中彈簧1與彈簧2所受的拉力相等，所以x1乙x2乙=Gk1Gk2=k2k1=21；則圖乙中彈簧1與彈簧2的彈性勢能之比Ep1乙Ep2乙=12k1x1乙212k2x2乙2=k1x1乙2k2x2乙2=12212=21，即Ep2乙=12Ep1乙=4.5Ep1甲。所以Ep甲=Ep1甲+Ep2甲=3Ep1甲，Ep乙=Ep1乙+Ep2乙=9Ep1甲+4.5Ep1甲=13.5Ep1甲；所以Ep甲Ep乙=3Ep1甲13.5Ep1甲=29。6.（1）21.0放大（2）右（3）3大7.（4）0.5靜摩擦7.1（5）繞繩的圈數(shù)越多，繩和鐵棒間的摩擦力越大，但摩擦力與繞繩的圈數(shù)不成正比解析（4）由圖知，彈簧測力計的分度值為0.1 N，示數(shù)為0.5 N，棉線與鐵棒之間沒有相對運動，但有相對運動的趨勢，是靜摩擦，該摩擦力的大小為f=G-F=7.6 N-0.5 N=7.1 N。（5）分析數(shù)據(jù)知，在彈簧測力計的示數(shù)接近0之前，繞繩的圈數(shù)越多，繩與鐵棒之間的摩擦力越大。但兩者不成正比關(guān)系。8.（1）正確凝華（2）增大低于正確C9.（1）如圖所示（2）發(fā)散（3）光屏光斑實驗10.（1）實驗步驟：用細(xì)線將長方體金屬塊縱向掛在彈簧測力計下，金屬塊靜止時讀出彈簧測力計的示數(shù)為G，將它一半浸入水中（液面到縱向中位線處），浸入深度為h1