题型专题01创新实验题 力学计算题—人教版九年级中考物理专题检测

1、题型专题（七）创新实验题【考点透析】开放、创新实验题主要考查学生设计和操作实验的能力，对学生动手和语言表述能力的要求较高。创新实验常以新材料为背景，主要考查物理方法（控制变量法、转换法）的应用、开放性填空、数据分析和处理、现象解释及根据现象总结规律等，对学生能力要求较高。1.2019宜昌小明同学用图T7-1甲的装置探究小车在斜面上的运动。他将小车从斜面顶部A处由静止释放，测出小车从A滑到斜面底部C处的时间t1=2.6 s；再次将小车从A处由静止释放，测出小车从A滑到斜面中点B处的时间t2=1.8 s。图T7-1（1）通过小明的测量数据可以判断，小车在前半程的平均速度（选填“大于”“等于”或“小

2、于”）全程的平均速度。（2）小明想测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度，他应该将小车从（选填“A”或“B”）处由静止释放，并在B处开始计时，在C处停止计时。（3）物体运动的情况还可以通过另一种办法即时测定、显现出来。位置传感器利用超声波测出不同时刻小车与它的距离，计算机就可以算出小车在不同位置的速度，如图乙所示。屏幕图像如图丙所示，横轴为时间，纵轴为速度，通过图像可以看出小车在斜面上滑下时是做（选填“匀速”或“加速”）运动的；小车到达坡底时的速度为m/s。2.列车上有出售食品的手推车。（1）如图T7-2甲所示，若货物在车内摆放均匀，当前轮遇到障碍物A时，售货员竖直向下按扶把的力为F1，这时

3、手推车可以视为杠杆，则支点是（写出字母）；前轮越过A后，当后轮又遇到障碍物A时，售货员竖直向上提扶把的力为F2，这时支点是。且前、后两次手所施力F1（选填“大于”“小于”“等于”）F2。图T7-2（2）图乙中的A、B是设计师为手推车设计的两种轮子的示意图（OO为轮子的转向轴线，a为轮子的转轴），如果你来选用，你会选用，其理由是 。3.小明利用易拉罐做了几个物理小实验：（1）如图T7-3甲所示，在易拉罐中注入少量的水，用酒精灯对易拉罐加热，待罐口出现白雾时，将罐口堵住，撤去酒精灯，让易拉罐冷却，观察到易拉罐变瘪了，这一现象说明了的存在。图T7-3（2）如图乙所示，用易拉罐制作一个简易针孔照相机，

4、在易拉罐底部中央戳一个小孔，将易拉罐的顶部剪去后，蒙上一层半透明的塑料薄膜，用它观察窗外景物时，在塑料薄膜上能看到窗外景物（选填“倒立”或“正立”）的像，像形成的原理是光的。（3）如图丙所示，将两个易拉罐瓶放置在水平桌面上，为了能让两易拉罐间距离增大，可用吸管按图中箭头 （选填“A”或“B”）所示的方向吹气。（4）如图丁所示，用与塑料薄膜摩擦过的塑料管靠近易拉罐，易拉罐（选填“可能”或“不可能”）被吸引。4.2019荆门学习了密度后，张磊尝试利用身边的器材测量盐水和小石块的密度。他找到一个圆柱形的硬质薄壁塑料茶杯，杯壁上标有间距相等的三条刻度线，最上端刻度线旁标有600 mL，接下来的操作是：

5、（1）他用刻度尺量出最上端刻度线距离杯底的高度如图T7-4甲所示，则刻度尺示数为cm，将空茶杯放在电子体重计上显示示数为0.10 kg。图T7-4（2）向杯中注入配制好的盐水直到液面到达最下端刻度线，此时体重计显示示数为0.32 kg，则可求得盐水密度为kg/m3。（3）向杯中轻放入小石块，小石块沉到杯底，继续放入小石块，直到液面到达中间刻度线处，如图乙所示，此时小石块全部在液面以下，体重计显示示数为0.82 kg，则小石块的密度为kg/m3。（4）根据以上操作还可求得放入小石块后茶杯对体重计的压强为Pa，盐水在杯底处产生的压强为Pa。（g取10 N/kg）5.2019荆州小丽同学在探究弹簧弹

6、力大小与形变量关系时，发现同一根弹簧的弹力大小F与形变量x的比值k恒定。现小丽有两根原长相等的弹簧1和2，已知k1k2=12，当在两根弹簧下分别挂同一物体静止时，弹簧1和2伸长量分别为x1和x2，则x1x2=。小丽通过查阅资料知道弹簧的弹性势能Ep=12kx2，此时弹簧1和2弹性势能分别为Ep1和Ep2，则Ep1Ep2=。小丽将弹簧1和2并联悬挂一物体静止时如图T7-5甲所示，两弹簧弹性势能之和为Ep甲，将弹簧1和2串联悬挂同一物体静止时如图乙所示，两弹簧弹性势能之和为Ep乙，则Ep甲Ep乙=。（已知如图甲所示情况下悬挂重物时弹簧1和2伸长量相同，整个实验中弹簧所受重力不计，且均处于弹性限度范

7、围内）图T7-56.2019淮外三模图T7-6甲是“探究凸透镜成像的规律”实验的装置，在图示位置，烛焰恰能在光屏上成清晰的像。图T7-6（1）物距是cm，图甲所示光屏上成的是倒立、（选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像。（2）小明将近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，为了在光屏上再次得到烛焰清晰的像，应将光屏向（选填“左”或“右”）移动。（3）居民住宅的大门上装有“警眼”，它实际上是一个小圆形玻璃片。室内的人眼贴近“警眼”可以清楚地看到室外的来客。如图乙是打好孔位（OO）的大门的截面和可供选择的三块小圆玻璃片的截面。根据生活经验可知，做“警眼”的玻璃片编号应该是，孔OO内装上这一玻璃片与不装直接观

8、察相比，其观察范围将变（选填“大”或“小”）。7.2019连云港船只停泊在岸边时，常常将缆绳缠绕在码头的立柱上，为什么缆绳要缠绕多圈呢?某校课外兴趣小组展开了研讨，他们猜想：绕绳的圈数越多，绳和立柱间的摩擦力越大，且摩擦力与绕绳的圈数成正比。为了验证猜想，该兴趣小组的同学设计了如下的实验进行探究。（1）如图T7-7甲所示，将弹簧测力计挂在铁架台上，用棉线将重物挂在弹簧测力计下方，测出其重力为7.6 N，将数据记录在下表中。图T7-7棉线绕的圈数弹簧测力计的示数F/N摩擦力的大小f/N07.6012.94.721.16.5340.27.450.17.5（2）如图乙所示，将铁棒固定在铁架台上，将棉

9、线在铁棒上绕1圈，读出弹簧测力计的示数为2.9 N，老师告诉同学们，用重力减去弹簧测力计的示数，就可以算出棉线和铁棒之间的摩擦力，随后同学们算出此时的摩擦力为4.7 N。（3）逐渐增加棉线绕在铁棒上的圈数，重复实验，直至弹簧测力计的示数接近于0，并将有关数据记录在表格中。（4）棉线绕3圈时，弹簧测力计示数如图丙所示，此时示数为N，棉线与铁棒之间的摩擦是（选填“静摩擦”或“滑动摩擦”），该摩擦力的大小为N。（5）分析实验数据，在弹簧测力计的示数接近0之前，关于摩擦力与绳子缠绕圈数之间关系的探究结论是 。8.小华在电视节目里看到，在气温低于0 的寒冷冬季，为保障交通安全，交警在积雪的路面上撒盐，路

10、面的冰雪就会熔化；在没撒盐的道路上，汽车反复碾压也会使积雪熔化，她对上述积雪熔化的原因作出如下猜想：A.加盐可能使冰雪在低于0 时熔化；B.汽车碾压增大了压强，冰雪就可能在低于0 时熔化；C.汽车碾压使冰层变薄了，冰雪就可能在低于0 时熔化。为验证她的猜想，同学们用冰块模拟冰雪进行了如下探究：（1）在气温较低时，将冰块放入易拉罐中并加入适量的盐，用筷子搅拌大约半分钟，观察到有些冰块已经熔化，用温度计测量罐中冰水混合物的温度，温度计示数低于0 ，证明猜想A是（选填“正确”或“错误”）的；同时观察到罐底出现了白霜，这是发生了 （填物态变化名称）现象。（2）如图T7-8所示，在气温低于0 的室外用窄

11、长凳支起甲、乙、丙三块冰块，甲和乙的厚度相等并大于丙的厚度，把完全相同的三根细钢丝分别挂在冰块上，钢丝下分别挂上体积相同的实心铁块和泡沫块，过一段时间后，甲、丙上的钢丝都陷入冰块中相同的深度，乙上的钢丝未明显陷入冰块。通过对比甲、乙中钢丝陷入冰块的情况可知：甲中钢丝下的冰受到的压强（选填“增大”“减小”或“不变”），使冰发生了熔化，此时冰的熔点（选填“高于”“低于”或“等于”）0 ，说明猜想B是（选填“正确”或“错误”）的，比较甲和丙则可说明猜想是错误的。图T7-89.图T7-9甲是中间镂空的玻璃砖形成的空气凸透镜，当一束平行光射向空气凸透镜时，出射光线是会聚还是发散?请你进行以下探究：图T7

12、-9（1）图乙是中间镂空的玻璃砖形成的空气棱镜，请在图乙中画出光线O1O2从空气进入玻璃后折射光线O2T的大致位置。（2）对比分析图甲、乙，可以猜想：图甲中空气凸透镜对光线有作用。（3）将空气凸透镜正对着太阳光，用白纸当在另一侧来回移动，通过在白纸上能否观察到很小、很亮的，说明（2）中的猜想是否正确，这是通过的方法验证猜想。10.如图T7-10所示是小刚在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验，当将物体逐渐放入盛水的烧杯中发现弹簧测力计的示数变小，全部浸入后示数不变。小刚得出实验结论：未全部浸入液体中的物体，其所受浮力的大小与物体浸入液体的深度有关。图T7-10请利用实验器材：弹簧测力计、长方

13、体金属块（其横向和纵向各有一条中位线）、细线、装有适量水的烧杯，来说明小刚的结论不科学。要求：写出实验步骤（可画示意图辅助说明）、观察到的实验现象并做简要解释说明。11 如图T7-11甲所示是路边交通指示牌，通过横杆A、B与立柱相连，细心的小明发现路边的立柱都是空心圆柱而不是空心方柱。图T7-11（1）小明猜想可能是空心圆柱比空心方柱的抗压能力强。为此设计了下面的探究活动，如图乙所示，分别在圆纸管和方纸管上面施加压力，观察并记录纸管的形变情况，如下表所示：压力/N36912圆纸管完好完好完好完好方纸管完好完好严重瘪严重瘪在探究过程中，除了要保持纸管的材料、长度、横截面积相同外，还要保持纸管的相

14、同。小明经过多次实验验证了自己的猜想是正确的。（2）图甲中指示牌和立柱的总质量是300 kg，指示牌长为4 m，高为2.5 m，A、B间距离为1 m。忽略指示牌与立柱之间的距离，g取10 N/kg。立柱对横杆B的作用力的方向是，大小是N。横杆B对立柱压力的受力面积为400 cm2，则横杆B对立柱的压强是Pa。立柱固定在地面上，为了增加立柱的稳定性，最好在立柱底座的（选填“左”或“右”）侧增加固定螺丝。（3）请你写出生活中应用本实验结论的一个实例：。12.2017淮安如图T7-12所示，一张很长的红地毯平铺在地面上。要把地毯沿着其长度方向移动一段距离，最直接的方法就是从一端拉，但拉动整张地毯很困

15、难，需要非常大的力。图T7-12（1）解释从一端拉动地毯需要非常大的力的原因： 。（2）设计一种既简单又省力的方案，能将地毯沿长度方向移动一段距离（方案可选用的工具只有圆木棒，也可不选用工具；方案也可结合示意图描述）： 。（3）对你所设计的方案作出可行性评价： 。13.电流磁场的研究。（1）如图T7-13甲所示的实验，闭合开关前，小磁针静止且能指向南北，这是因为的作用；闭合开关后，导线下方的小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在。图T7-13（2）为探究通电直导线周围的磁场分布情况，用小磁针、铁屑、硬纸板等，做了如图乙所示的实验，发现了直导线周围的磁场是以导线为圆心的同心圆圈，请你用图乙的情景判

16、断图丙中小磁针N极将（选填“转向纸内”“转向纸外”或“保持不动”），如果将小磁针平移到直导线的上方，小磁针N极的指向与在小磁针下方时（选填“相同”“垂直”或“相反”）。（3）在做“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验时，在螺线管周围摆放了一些小磁针，通电后小磁针的指向如图丁所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与磁体的磁场相似。改变螺线管中的电流方向，发现小磁针转动180，N、S极所指方向发生了改变。由此可知：通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的方向有关。14.2019连云港小明学习了电磁感应发电机一节内容后，他查阅了有关资料，知道在电磁感应现象中闭合电路之所以能产生电流，是因为在电路中产生了电压

17、，为了探究这个电压，他买了一套如图T7-14甲所示的装置。图中有机玻璃管长度为1.5 m，当圆柱形强磁体（直径略小于有机玻璃管内径）从有机玻璃管中下落穿过线圈时，与线圈相连的电压显示器可以显示此时的电压大小。小明想利用此装置探究电磁感应现象中产生的电压大小与线圈匝数及强磁体运动快慢的关系。他进行了如下实验：（忽略强磁体下落过程中所受阻力的影响）（1）小明将三个匝数相同的线圈和电压显示器的组件固定在有机玻璃管A、B、C处，如图乙所示。他想探究的是电压与之间的关系。为了使实验效果对比明显，三个线圈之间的距离应该（选填“近一些”或“远一点”）。图T7-14（2）小明分三次在距管口90 cm处分别固定

18、匝数为300匝、600匝、900匝的三个线圈和电压显示器的组件，每次都是从管口处由静止开始释放强磁体，记录的实验数据如下表所示。线圈匝数N/匝实验次数电压显示器示数U/V电压测量值U/V30012.622.5122.5032.4160015.035.0024.8435.1490017.687.5027.3837.45请根据上表电压测量值和对应的线圈匝数在图丙中描点作图。分析图像可知： 。15. 某科技兴趣小组在实验室看到若干长方体金属导体，它们的材料相同，外形都如图T7-15甲所示。他们想探究该种导体电阻与厚度及边长的关系。在老师的帮助下，他们测量了部分导体的厚度h、边长a和电阻R，并记录在表

19、格中。在测量电阻时，老师要求导体都要按照图乙所示的方法通过导线接入电路；实验室环境温度保持不变。图T7-15次数厚度h/mm边长a/mm电阻R/（10-3 ）1151.621101.631151.641201.652100.864100.475100.32根据以上信息，请回答下面问题：（1）分析表格中的数据可得：该种导体电阻大小与边长a（选填“有关”或“无关”），与厚度h成 （选填“正比”或“反比”）。（2）从该种导体中，选取了厚度之比为23、边长a之比为21的两个导体R1、R2，按图丙方式串联后接在闭合电路中，设R1两端的电压为U1，R2两端的电压为U2，则U1U2=。（3）现代集成电路技术

20、需要电子元件微型化，且集成度越高，电子元件越需要微小。现某集成电路需要一只阻值为1.610-3 的该种导体，小华从边长a为5 mm、10 mm、15 mm、20 mm的四个导体中选择了边长为5 mm的导体。与其他三个导体相比，请分析该导体工作时的优缺点： 。16.2019黔东南州阅读下面材料，请参照所给示例，从材料中找出两处物理现象或物品的描述，并分别说明所涉及的物理知识或规律。（物理知识或规律不能与示例重复）2019年春晚深圳分会场上主持人从云轨中走出来拜年的场景令人印象深刻。云轨（如图T7-16所示）搭载了永磁轮边直驱电机，电机轴直接驱动行走轮；采用轻型铝制车身，轻量化效果显著。每天清晨，

21、它可以在完成牵引、制动、车门、照明等多项检测之后，自动上线，随后自动运行，自动“回家”及自动“休眠”。在市电中断的情况下，可自动切换成车载动力电池供电，并在无人驾驶模式下，驱动车辆安全运行至车站。它还具有人脸识别功能，通过摄像镜头来捕捉人脸信息，让来客快速通过。每节车厢设有高速Wi-Fi（无线）服务，可在线分享照片、视频等。图T7-16示例“通过摄像镜头来捕捉人脸信息”的物理现象，反映了凸透镜成像的物理知识或规律。【参考答案】1.（1）小于（2）A（3）加速0.82.（1）CB大于（2）B用图B时，当用力转动时，转动力有力臂，便于转向3.（1）大气压（2）倒立直线传播（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盐水直到液面到达最下端刻度线，此时盐水的体积V盐水=200 mL=200 cm3=210-4 m3，则盐水的密度为盐水=m盐水V盐水=0.32kg-0.10kg210-4 m3=1.1103 kg/m3。（3）向杯中轻放入小石块，小石块沉到杯底，继续放入小石块，直到液面到达中间刻度线处，且小石块全部在液面以下，则小石块的体积为V石=V-V盐水=400 mL-200 mL=200 mL=210-4 m3，小石块质量m石=m-m盐水=0.82 kg-0.32 kg=0.5 kg；小石块密度石

23、=m石V石=0.5kg210-4 m3=2.5103 kg/m3。（4）放入小石块后茶杯对体重计的压力F=m总g=0.82 kg10 N/kg=8.2 N，茶杯的受力面积S=VmaxL=600cm315.00cm=40 cm2=410-3 m2，茶杯对体重计的压强p=FS=8.2N410-3 m2=2.05103 Pa。盐水在杯底处产生的压强为p盐水=盐水gh=1.1103 kg10 N/kg1010-2 m=1.1103 Pa。5.212129解析因为k=Fx，所以在F相等时，x与k成反比，因为k1k2=12，弹簧下挂同一物体时，物体对弹簧的拉力F相等，所以x1x2=k2k1=21。Ep1E

24、p2=12k1x1212k2x22=k1x12k2x22=k1k2x1x22=12212=21。图甲中，两根弹簧的伸长量相等，即x1甲=x2甲，所以弹簧1与弹簧2的弹性势能之比为Ep1甲Ep2甲=12k1x1甲212k2x2甲2=k1k2=12，即Ep2甲=2Ep1甲；根据F=kx可知，两根弹簧所受拉力之比为F1甲F2甲=12；且由题知F1甲+F2甲=G，则F1甲=13G；因图乙中弹簧1与弹簧2所受拉力相等，且大小均为G，所以弹簧1在图甲与图乙中所受拉力之比为13，弹簧1在图甲与图乙中伸长量之比x1甲x1乙=13；所以弹簧1在图甲与图乙中的弹性势能之比为Ep1甲Ep1乙=12k1x1甲212k

25、1x1乙2=x1甲2x1乙2=132=19，即Ep1乙=9Ep1甲；图乙中弹簧1与弹簧2所受的拉力相等，所以x1乙x2乙=Gk1Gk2=k2k1=21；则图乙中弹簧1与弹簧2的弹性势能之比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静摩擦7.1（5）绕绳的圈数越多，绳和铁棒间的摩擦力越大，但摩擦力与绕绳的圈数不成正比解析（4）由图知，弹簧测力计的分度值为0.1 N，示数为0.5 N，棉线与铁棒之间没有相对运动，但有相对运动的趋势，是静摩擦，该摩擦力的大小为f=G-F=7.6 N-0.5 N=7.1 N。（5）分析数据知，在弹簧测力计的示数接近0之前，绕绳的圈数越多，绳与铁棒之间的摩擦力越大。但两者不成正比关系。8.（1）正确凝华（2）增大低于正确C9.（1）如图所示（2）发散（3）光屏光斑实验10.（1）实验步骤：用细线将长方体金属块纵向挂在弹簧测力计下，金属块静止时读出弹簧测力计的示数为G，将它一半浸入水中（液面到纵向中位线处），浸入深度为h1