上海市2019年各区物理二模题集锦——探究实验题【解析版】

1、探究实验题2019年上海市各区二模题集锦1（宝山、嘉定）在“探究凸透镜所成实像的性质”时，小徐和小李两位同学利用焦距f为10厘米的凸透镜、几个高度相等的发光物（字母）规格相同的光屏和光具座等进行实验。实验开始时，他们正确组装和调试实验器材。小徐首先选用a字发光物进行实验，发现光屏上出现清晰的像如图14所示，据此现象他得出：凸透镜所成的是上下倒置的实像；小李接着选用d字发光物进行实验，发现光屏上出现清晰的像如图15所示，据此现象他得出：凸透镜所成的是左右互换的实像。da图图比较图14和图15中光屏上实像的大小，判断两发光物离凸透镜的距离是否相等？并说明理由。_针对小徐和小李的实验方法、观察得到的

2、现象以及得出的结论，请说出你的看法和进一步实验的建议。_【答案】（1）两发光物离凸透镜的距离不相等。因为他们选用的凸透镜焦距都是10厘米，发光物的大小也相等，而光屏上得到的实像大小不同，因此两发光物离凸透镜的距离不相等（2）小徐和小李各选一个特殊发光物做了一次实验，因此他俩发现的可能是由于特殊发光物造成的现象，各自得出的结论也不完善、不具有普遍性；他俩得出结论不同，可能是有所选用的发光字的对称造成的；建议选取左右不对称，且上下也不对称的发光物（例如f字样）进行多次试验，观察光屏上所成的像：是否是一个既上下倒置、又左右互换的实像。2（崇明）小王用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材，探究凸透镜成像的

3、规律实验桌上现有a、b两个凸透镜，其中凸透镜a的焦距为50cm，凸透镜b的焦距为10cm光具座上标尺的刻度范围如图13所示小王想探究凸透镜成像的规律，应选用（选填“a”或“b”）凸透镜实验时首先要使烛焰的中心、凸透镜和光屏的中心大致在小王在图13的光具座上，不断改变蜡烛与透镜间的距离，并移动光屏进行实验，所获得的实验数据如右表所示分析实验数据可知：1实验次序12图13345物体到凸透镜的距离u/cm6030201512光屏上像到凸透镜的距离v/cm1215203060光屏上像的大小缩小缩小等大放大放大从实验序号可以看出，当成实像时，物体到凸透镜的距离越短，光屏上像的大小就越大；同一凸透镜，成实

4、像时，像距v随物距u的增大而；当物距等于焦距时，凸透镜成等大的实像有些同学认为小王的实验过程不够全面，提出了多种看法其中甲同学认为他只记录了像的大小，没有记录像的正倒，所以他的记录不够全面；乙同学认为他只通过一块凸透镜成像的情况，要得出凸透镜的成像规律，欠普遍性；丙同学认为他只研究凸透镜成实像的情况，没有研究凸透镜成虚像的情况，欠完整你认为这些看法正确的是（可填“甲”、“乙”、“丙”）【答案】b；同一高度；2、3、4（或1、3、4或1、3、5或2、3、5）（说明：必须写三组数据，但如1与2或4、与5写入则不得分）；减小；两倍。甲、乙、丙。（说明：错选、漏选均不得分）3.（奉贤）为了探究漂浮在液

5、面上的均匀实心正方体物块露出液面的高度h与哪些因素有关，某小组同学进行了讨论并形成了两个猜想。猜想（一）认为h的大小可能与液体的密度液有关，猜想（二）认为h的大小可能与正方体物块的密度物有关。为此，他们与老师一起设计了探究方案如下：探究步骤（一）：探究h与液体密度液的关系1测出正方体物块的边长h。2将这个正方体物块分别漂浮于不同液体中，测出相应的h值。3记录数据并归纳总结结论。探究步骤（二）：探究h与的关系1选用不同密度的若干正方体物块，要求它们的边长相等，测出边长h。2将不同密度的正方体物块分别漂浮于水面上，测出相应的h值。3设计记录数据表如表一所示：2表一实验序号物块的密度物（千克/立方米

6、）水的密度水（千克/立方米）h（厘米）h（厘米）1234记录数据并归纳总结结论。探究步骤（三）：进一步综合分析并归纳总结结论。你认为探究步骤（一）中需要改进的地方是什么？答：。请你填写完整“探究步骤（二）：探究h与的关系”。该小组同学在完善方案后进行了实验探究活动，其中实验步骤（二）收集到的数据如表二所示：表二实验序号物块的密度物（千克/立方米）水的密度水（千克/立方米）h（厘米）h（厘米）123400600800100010001000642101010根据实验序号1与2与3，初步分析可得出的结论是：漂浮在水面上的物块，。根据表二的数据可以推测：若露出水面的高度为零时，物块的密度物与水的密度

7、水的比值等于。关于正方体物块露出液面的高度h与它的边长h的比值，正确的是。a液/物b物/液c（液物）/液d（液物）/物【答案】增加设计记录数据表。物块的密度物。（物块的密度）物越大，h越小。31。c。4（虹口）某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13（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13（b）所示。mc空气空气c空气ffooo水水bad水ebenda（a）（b）（c）图13由图13（a）或（b）可以发现在同一平面内。图13（c）为图13（a）、（b）重合后的示意图，请猜想：两个平面相交的

8、线mn是。他们确定了入射角、反射角和折射角，并分别进行实验，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表二：光从玻璃斜射空气中实验序号123456入射角（度）102030404550反射角（度）102030404550折射角（度）1327425970无折射实验序号789101112入射角（度）102030404550反射角（度）102030404550折射角（度）15314976无折射无折射（a）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：。（b）分析比较实验序号15或710中折射角随入射角的变化关系，可以得到的初步结论是：光从水或

9、玻璃斜射入空气时，。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a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a的大小，应该在入射角为的范围内继续实验。【答案】反射光线、折射光线、入射光线；法线。（a）反射角等于入射角。（b）入射角增大，折射角也增大。4045。5(黄浦)某科技小组研究图14所示水平掷出的物体落地点远近与什么因素有关。小组同学猜想水平掷出的物体落地点远近可能受下列因素影响：甲.抛出点的竖直高度h；乙.水平掷出的速度v；丙.小球的质量m。于是设计了实验记录表一，并将一些有关的实验条件及数据记录在表一中：表一

10、pv实验序号123456789h落地点x竖直高度h（米）水平速度v（米/秒）111213112223113233图14小球质量m（千克）0.50.50.50.60.60.60.70.70.7根据表一中的信息，你认为可以探究的相关因素是，a甲b乙e甲和丙f乙和丙c丙d甲和乙g.甲、乙、丙h与甲、乙、丙无关的其它因素请说明你选择该选项的依据：。小组同学随后进行了实验，并把实验结果记录在表二中。表二实验序号竖直高度h（米）水平速度v（米/秒）小球质量m（千克）水平距离x（米）1110.50.452120.50.903130.51.354110.60.455220.61.266230.61.89711

11、0.70.458320.71.549330.72.31根据表二中的信息，你认为影响水平掷出的物体落地点远近的因素是，5a甲b乙c丙d甲和乙e甲和丙f乙和丙g甲、乙、丙h与甲、乙、丙无关的其它因素请说明你选择该选项的依据：。【答案】f；实验序号1、2、3或5、6或8、9中，甲、丙条件一样，只改变了乙，可以探究的因素是乙；实验序号1、4、7中，甲、乙条件一样，只改变了丙，可以探究的因素是丙。d分析比较表二中的实验序号1、2、3或5、6或8、9的数据可知，x与v成正比；分析实验序号1、4、7的数据可知，x与m无关；再分析实验序号2、5、8或3、6、9的数据可知，x随h增大而增大。6（金山）某实验小组

12、同学通过实验探究串联电路中两个电阻消耗电功率的变化规律。他们按图15所示连接电路，电源电压保持不变，定值电阻r定为10欧。实验时，他们多次改变滑动变阻器滑片的位置，并读出各电表的示数，分别用公式计算出变阻器接入电路的电阻r滑、r定消耗的电功率p定、r滑消耗的电功率p滑，并将计算结果及相关数据记录在下表中。r定=10欧r定r滑实验r滑p定p滑序号（欧）（瓦）（瓦）122.500.50v1v2251.600.80as3451015200.900.580.400.900.860.80图15（1）根据表格中实验序号1、2、3中的数据，可以得出的初步结论是：在串联电路中，当电源电压和r定一定时，。（2）

13、根据表格中实验序号4与5中的数据，可以得出的初步结论是：在串联电路中，当电源电压和r定一定时，。（3）请根据表格中的信息判断：当该电路中滑动变阻器的功率为0.85瓦时，滑动变阻器的阻值范围为。（4）该小组同学猜想r定与r滑满足条件时，p滑最大。为了验证以上猜想，他们还需添加实验器材继续探究。6【答案】（1）r滑越大，p定越小，p滑越大；（2）r滑越大，p定越小，p滑越小；（3）5欧到10欧或15欧到20欧；（4）r滑等于r定；用阻值不同的定值电阻（合理均给分）。（7静安）小红通过实验探究得到凸透镜成实像的规律，进一步处理数据，她计算了部分成实像情况中的“发光物体与光屏之间的距离l”，并将其（即

14、“物屏距离l”）添加在表三的最后一列中。分析比较实验序号16的数据中物屏距离l随物距u的变化关系及相关条件，可得出的初步结论：同一凸透镜成实像时，。小红进一步分析比较表中的“物屏距离l”和“成像情况”并进行了相关思考。（a）分析比较实验序号的数据中物屏距离l相等时的成像情况，可得出的初步结论：在成实像的情况下，物屏距离l确定后，移动凸透镜，可以在光屏上得到一次放大的像和一次缩小的像。（b）小红认为：“物屏距离l”在一定条件时，移动凸透镜，但光屏上只能成一次像。你是否认同该观点？若认同，写出该条件；若不认同，写出理由。小红在综合思考后，认为：“物屏距离l”只有满足一定条件时，移动凸透镜，才能在光

15、屏上成像。于是，她除了用现有的凸透镜进行实验外，还换用了其它凸透镜进行研究。若换用焦距为15厘米的凸透镜进行研究，请你综合表中数据、现象和凸透镜成实像的规律，分别预设两个“物屏距离l”的值l1、l2，要求：当发光物体与光屏之间的距离为l1时，移动凸透镜，能在光屏上成两次像。l1为。当发光物体与光屏之间的距离为l2时，移动凸透镜，不能在光屏上成像。l2为。【答案】在两倍焦距以外，l随u的变小而变小，在两倍焦距以内，l随u的变小而变大。（a）1与5和2与4（b）l=4f；数值大于60；数值小于60。（闵行）某兴趣小组同学观察到浸在不同液体中的冰块，熔化前后液面高度的变化量h不同，猜测液可能与冰块的

16、质量m、原液体密度有关系。他们取来若干相同的薄壁柱形容器，装入不同的液体后，再将等质量的冰块分别放入其中。经过一段时间，待冰块全部熔化，熔化前后均无液体溢出。他们将冰块熔7又换用质量较大的冰块重复上述实验过程，并将相关实验数据记录于表二中。冰块的质量mamb，冰块的化前在液体中的状态、原液体密度及熔化前后液面高度的变化量h等数据记录于表一中。接着，他们（密度冰=0.9克/厘米3）表一冰块ma表二冰块mb序液冰块液面高h序液冰块液面高h号1234567（克/厘米3）0.710.800.851.001.101.201.30状态沉底沉底沉底漂浮漂浮漂浮漂浮度变化下降下降下降不变上升上升上升（厘米）2

17、.002.002.000.001.643.004.15号891011121314（克/厘米3）0.710.800.851.001.101.201.30状态沉底沉底沉底漂浮漂浮漂浮漂浮度变化下降下降下降不变上升上升上升（厘米）4.004.004.000.003.27(10)8.31分析实验序号1、2、3（或8、9、10）中的数据，可归纳得出初步结论：。他们对比分析了表一、表二的数据后发现：将不同质量的冰块放入同种液体中，冰块熔化前后液面高度变化量h与冰块质量m大小之间存在某种规律。请依据规律，完成实验序号13中的填写。若把冰块放在=0.9克/厘米3的液体中，请用相关的物理知识推出冰块熔化前后液面

18、高度的变化情液况。【答案】（1）质量相等的冰块在不同液体中沉底时，冰块熔化前后的相同，与原液体密度无关。（2）6.000.01；（3）冰块在密度为0.9克/厘米3的液体中处于悬浮状态v排=v冰，冰融化为水后质量不变，体积v水v冰，即v水v排液面下降。（合理即可）9（普陀）某小组同学在“探究凸透镜成像的规律”实验中，用焦距f为8厘米的凸透镜和物高h物为5厘米的光源等器材进行实验，为了研究凸透镜成实像时，像的大小与物距u、像距v之间的关系，他们计算了物距与像距的比值k，并将相关数据记录在表1中。8表1：f=8厘米，h物=5厘米序号物距u（厘米）像距v（厘米）像高h（厘米）物距与像距的比值k像123

19、45628.024.018.013.012.010.011.212.014.420.824.040.02.02.54.08.010.020.02.52.01.250.6250.500.25根据实验序号的数据及相关条件，比较关系，可直接判断：同一凸透镜成缩小的实像。根据实验序号16的数据及相关条件，分析比较像距v、像高h像随物距u的变化情况，可得出的初步结论是：同一凸透镜成实像时，。综合分析比较实验序号16中物距与像距的比值k和像高h像的数据及相关条件，可得出的初步结论是：同一凸透镜成实像时，。【答案】1或2或3；像高h像与物高h物的大小。物距u变小，像距v变大，像高h像变大。同一物体，物距与像

20、距的比值k越小，像高h像越大。（其它答案合理、表述完整均可得分）10（青浦）小华同学利用焦距f为15厘米的凸透镜、一个高度为3厘米的发光体、光屏和光具座等做“验证凸透镜成实像的规律”实验。实验中，所测得的物距u、像距v以及所成像的像高h分别记录在表中。根据实验序号16数据，分析比较像距v、像高h随物距u的变化情况，可得出的初步结论是：同一凸透镜成实像时，物距u变小，。实验序号物距u像距v像高h（厘米）（厘米）（厘米）1260.0045.0020.0022.501.001.509根据实验序号16数据，分析比较像距v、物距u的大小及发光体高度和像高h情况，可得出的初步结论是：（a）同一凸透镜成缩小

21、的实像时，。345633.7527.5025.0022.5027.0033.0037.5045.002.403.604.506.00（b）同一凸透镜成放大的实像时，。分析比较实验序号16数据中像距v与物距u的比值及像高h与物高的比值，可得出的初步结论是：凸透镜成实像时，。“根据表中信息，可以提出了一个猜想：当物距u等于某一值时，可能会成等大的实像”。为了验证这一猜想，可以在本实验中将物体置于离凸透镜厘米的范围中进行实验。【答案】像距v变大，像高h变大。（a）物距u大于像距v。（b）物距u小于像距v。像距v与物距u的比值等于像高h与物高的比值。33.7527.50。11（松江）某小组同学研究“使

22、用动滑轮匀速提起物体时，所用竖直向上拉力f的大小与哪些因素有关”。他按图14所示方式用两个重力不同的滑轮进行实验，并将相应的滑轮重g滑、物体重g物和拉力f的大小记录在表一、二中。表一：g滑2牛实验g物f序号（牛）（牛）表二：g滑4牛实验g物f序号（牛）（牛）1231241.52.03.06782463.04.05.0图1445684.05.09108106.07.0分析比较表一或表二中f与g物的数据及相关条件，可得出的初步结论是：。分析比较实验序号的数据及相关条件，可得出的初步结论是：使用动滑轮匀速提起物体，当g物相等时，g滑越大，所用竖直向上拉力f越大。分析比较表中f与g滑、g物的数据及相关

23、条件，可发现其满足的数学关系式为，由此可判断：按图14所示方式使用动滑轮10匀速提起物体，若要省力，需满足的条件是。该小组同学做多次实验的目的是。（选填“a”或“b”）a取平均值，减小误差。b从实验数据中得到普遍规律。【答案】使用动滑轮匀速提起物体，当g滑相等时，g物越大，所用竖直向上拉力f越大。2与6或3与7或4与8或5与9f=（g物+g滑）/2；g滑g物；b。12（徐汇）在实际生活中，人们都知道汽车行驶时轮胎气压不能太高也不能太低，轮胎气压过高或者过低都会损坏轮胎，影响行车安全。除此以外，是否还有其他影响呢？某小组同学查阅资料发现，汽车行驶时轮胎对沥青路面产生的压强称为轮胎平均接地压强，这

24、一压强过大将会对沥青路面产生不利的影响。而轮胎平均接地压强与汽车荷载以及轮胎气压密切相关，下表是有关的实验数据。序号1轮胎气压（106pa）汽车荷载（103n）110轮胎平均接地压强（106pa）0.76234567890.60.71.01311511101311511101311510.840.880.880.940.991.001.051.14分析实验序号1与2与3（或4与5与6，或7与8与9）的数据可得出的初步结论是，当轮胎气压一定时，。分析实验序号1与4与7（或2与5与8，或3与6与9）的数据可得出的初步结论是，当汽车荷载相同时，。由此可以猜想：当汽车荷载一定时轮胎气压改变可能导致轮胎

25、与地面间的改变，从而改变了轮胎平均接地压强。11分析实验序号3与4的数据可得出的初步结论是，当轮胎气压从0.6106pa增大至0.7106pa时，所产生的效果相当于在轮胎气压保持0.6106pa的情况下增加约n的汽车荷载。如果你是道路养护单位的工作人员，请结合上述结论和所学的物理知识，向广大车主解释在汽车荷载一定时，为什么夏天比冬天给轮胎加气少（提示：爆胎情况不用分析）。【答案】汽车荷载越大，轮胎平均接地压强越大。轮胎气压越大，轮胎平均接地压强越大；接触面积。41103；在汽车荷载一定时，夏天比冬天给轮胎加气少是为了减小轮胎气压，减小轮胎平均接地压强，保护沥青路面。13（杨浦）为了探究方形金属

26、导体的电阻大小与哪些因素有关。小明同学选用同种材料制成的不同方形金属导体，利用电子万用表测量方形金属导体的电阻大小，如图21所示，小明将测量的相关数据记录在如下表格中。实验序号方形金属导体1a2b3c4d5e6f7g长度电子万用表6.010（厘米）宽度10101010201020（厘米）10厚度152010202010图21（厘米）电阻大小（10欧）55520510106.04.03.01.56.01.56.0分析比较实验序号1、2、3中的相关数据，可得出的初步结论是：同种材料制成的长度相同的方形金属导体，。分析比较实验序号1、4中的相关数据，可得出的初步结论是：同种材料制成的长度相同的方形金

27、属导体，。根据实验序号4、6或5、7中的数据，分析比较方形金属导体宽度与厚度的乘积及相关条件，可得出的初步结论是：同种材料制成的长度相同的方形金属导体，。12小明认为方形金属导体的电阻可能还与材料有关，小明为了验证自己的想法，需添加的方形金属导体继续实验。【答案】厚度相同，电阻与宽度成反比。宽度相同，厚度越大，电阻越小。宽度与厚度乘积相同，电阻相同。长度、宽度、厚度相同，材料不同。14（长宁）某小组同学通过截取如图14（a）、（b）中同型号和不同型号的电炉丝作为导体，按照如图15所示的电路进行“探究导体中电流与电压的关系”实验。实验中，他们测量所截取电炉丝的长度l，用电流表和电压表测量导体（电炉丝）中的电流i和两端电压u，并多次改变导体（电炉丝）两端的电压大小，进行了多次测量。表一、表二、表三和表四是他们记录的四组实验数据。vras绕成螺旋状的电炉丝取暖发红的电炉丝（a）图14（b）图15表一导体al=15厘米a序电压u电流i号（伏）（安）表二导体blb=30厘米序电压u电流i号（伏）（安）表三导体clc=45厘米序电压u电流i号（伏）（安）表四导体dld=45厘米序电压u电流i号（伏）（安）1231.53.04.50.300.600.9045