期末专题三实验探究题精做

期末专题三实验探究题精做知识点1：机械运动测量平均速度1．小明用小车、长木板、刻度尺、秒表、木块等器材探究小车沿斜面滑下时速度的变化，实验设计如图甲所示，让小车从斜面的A点由静止滑下并开始计时，分别测出小车到达B点和C点的时间tB、tC，则：（1）该实验的原理是。（2）实验中应使斜面坡度保持较小（选填“大”或“小”），便于减小时间（选填“路程”或“时间”）的测量产生的误差。（3）若tA、tB、tC所对应的时间依次如图乙所示，则小车在AB段的平均速度vAB＝13.3cm/s（结果保留一位小数）。若小车过了B点才停止计时，则测得的平均速度vAB会偏小（选填“大”或“小”）。（4）小车通过下半段路程和全程的平均速度分别是v1、v2，则v1＞v2（选填“＜”、“＝”或“＞”）。【分析】（1）测量小车运动的平均速度的基本原理：。（2）实验中，应使斜面的坡度较小，这样小车滑下的速度较小，时间较长，便于测量。（3）根据图象读出AB段的距离、时间，运用公式求出AB段的平均速度；让小车过了B点才停止计时，会导致时间的测量结果偏大，平均速度会偏小；（4）小车做的是变速直线运动，速度逐渐增大。【解答】解：（1）测量小车运动的平均速度的原理：。（2）若要计时方便，应使斜面的坡度小一些，使小车在斜面上通过的时间更长，便于测量时间。（3）由图知，刻度尺分度值为1cm，小车从A到B经过的路程sAB＝80.0cm﹣40.0cm＝40.0cm，时间tAB＝3s，则小车在AB段的平均速度＝13.3cm/s，若小车过了B点才停止计时，这样测出通过AB段的时间偏大，根据可知测得AB段的平均速度偏小。（4）小车做的是变速直线运动，速度逐渐增大，vAB＜vAC＜vBC，所以v1＞v2。故答案为：（1）；（2）小；时间；（3）13.3；小；（4）＞。【点评】本题考查“测小车的平均速度”的实验，一定学会读出路程和时间，按平均速度的定义代入求出平均速度。2．某物理兴趣小组用如图所示的实验装置“测量小车运动的平均速度”。实验中，他们将小车从带刻度（分度值为1cm）的斜面顶端A点静止释放，并同时按下电子停表开始计时，图中显示了小车位于A、B、C三点的时刻（数字分别表示“时：分：秒”）。（1）实验原理是v＝。（2）实验中为了便于测量时间，应使斜面保持较小（选填“大”或“小”）的坡度。（3）根据实验要求，请填写实验记录表中①和②处的内容。测量的物理量路程s/m①时间t/s平均速度v/（m•s﹣1）AB段BC段②0.5AC段（4）由图中的实验数据可知，小车下滑过程中做加速运动（选填“减速”“匀速”或“加速”）；小车在AC段的平均速度小于（选填“小于”、“等于”或“大于”）在BC段的平均速度。（5）如果在释放小车之前就按下停表开始计时，C点准确计时，则会使所测AC段的平均速度偏小（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。【分析】（1）测量小车运动的平均速度的实验原理为v＝；（2）使斜面保持较小的坡度，小车在斜面上运动的较慢，便于准确测量小车运动的时间；（3）实验需要测量小车运动的路程和对应的时间，并计算出小车在相应路程中的平均速度；从图中得到BC路程和对应的时间，利用速度公式得到BC段小车的平均速度；（4）利用速度公式分别求出AB段和AC段的速度，即可分析；（5）如果在释放小车之前就按下停表开始计时，C点准确计时，则会导致测量的时间偏大，由速度公式分析可得AC段平均速度的偏差情况。【解答】解：（1）测量小车运动的平均速度的实验原理为v＝；（2）实验中为了便于测量时间，应使斜面保持较小的坡度。（3）实验需要测量小车运动的路程和对应的时间，并计算出小车在相应路程中的平均速度，故①为时间t/s②B点对应刻度值为6.00dm，C点对应刻度值为1.00dm，则BC段路程为6.00dm﹣1.00dm＝5.00dm＝0.500m，小车通过BC段用的时间为00：00：03﹣00：00：02＝1s，故小车在BC段的平均速度为v＝＝0.5m/s；（4）AB段的路程为10.00dm﹣6.00dm＝4.00dm＝0.400m，小车通过AB段用的时间为2s，故小车在AB段的平均速度为v'＝＝0.2m/s，由AB段和BC段的平均速度可知小车下滑过程中做加速运动；AB段的路程为10.00dm﹣1.00dm＝9.00dm＝0.900m，小车通过AB段用的时间为3s，故小车在AC段的平均速度为v″＝＝0.3m/s，故可知小车在AC段的平均速度小于在BC段的平均速度。（5）如果在释放小车之前就按下停表开始计时，C点准确计时，则会导致测量的时间偏大，测量的路程准确，由速度公式知所测AC段的平均速度会偏小。故答案为：（1）v＝；（2）小；（3）时间t/s；0.5；（4）加速；小于；（5）偏小。【点评】本题考查测量小车在斜面上运动的平均速度的实验，要掌握实验原理、测量工具、会测量小车在不同路段的平均速度，会分析相关数据的偏差。3．物理兴趣小组利用带有刻度尺的斜面、小车和数字钟“测量小车的平均速度”，如图所示，图中显示的是他们测量过程中的小车在甲、乙、丙三个位置及其对应时间的情形，显示时间的格式是“时：分：秒”。（1）该实验原理是v＝；（2）实验中应使斜面的坡度较小，目的是为了方便计时；（3）由图可知：AB段的路程是：sAB＝40.0cm；AB段的平均速度是：vAB＝0.2m/s；（4）金属片的作用是能使小车在同一位置停下，便于测量时间；（5）若让小车过了A点才开始计时，则会使所测全程的平均速度偏大（选填“大”或“小”）。【分析】（1）实验中用刻度尺测量路程，用秒表测量时间，根据公式v＝计算出小车的平均速度；（2）实验中，应使斜面的坡度较小，这样小车滑下的速度较小，时间较长，便于测量；（3）根据图中内容得出路程和对应的时间，求出相应的速度；（4）为了能使小车在同一位置停下，便于测量时间，因此实验中用到金属片；（5）如果小车过了A点才开始计时，测量的时间偏小，根据v＝分析对测量结果的影响。【解答】解：（1）在测量平均速度的试验中，应该用刻度尺测量小车通过的路程s，用秒表测量小车运动的时间t，根据公式v＝求出平均速度，故该实验原理：v＝；（2）实验中为了方便计时，应使斜面的坡度较小；（3）由图知，小车由A至B的路程sAB＝100.0cm﹣60.0cm＝40.0cm，所用时间为tAB＝2s，小车由A至B的平均速度：vAB＝＝＝20.0cm/s＝0.2m/s；小车由甲至丙的路程为s甲丙＝90.0cm﹣0.0cm＝90.0cm；（4）为了能使小车在同一位置停下，便于测量时间，因此实验中用到金属片；（5）如果让小车过了A点才开始计时，测量的时间偏小，根据v＝可知，会使所测全程的平均速度偏大。故答案为：（1）v＝；（2）为了方便计时；（3）40.0；0.2；（4）能使小车在同一位置停下，便于测量时间；（5）大。【点评】本题是测量小车平均速度的实验，主要考查实验原理、刻度尺的读数、平均速度的计算、实验器材的使用特点，属于基础题目。4．小明如图所示的斜面上测量小车运动的平均速度。让小车从斜面的A点由静止开始下滑，分别测出小车到达B点和C点的时间，即可测出不同阶段的平均速度。（1）本实验的原理是v＝；需要的测量工具有刻度尺和停表；（2）斜面应保持很小的坡度，这是为了便于测量时间；（3）图中AB段测得时间tAB＝1.6s，则AB段的平均速度vAB＝0.25m/s；（4）为了测量小车运动过程中下半程的平均速度，小明同学让小车从B点由静止释放，测出小车到达C点的时间，从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度。他的做法不正确（选填：“正确”或“不正确”）；（5）下列图象中能正确反映小车在斜面上运动情况的是C；（6）小明进一步实验测得小车在斜面上运动时，前一半的路程平均速度为v1，后一半的路程平均速度为v2，则小车全程平均速度v＝（用字母v1和v2表示）。【分析】（1）由公式v＝可知，分别用刻度尺测量物体运动的路程和计时器测量物体运动的时间；（2）为了便于测量时间，斜面的坡度要较小；（3）由图可知，AB段的路程，知道AB段的路程和时间，根据速度公式可得平均速度；（4）小车从A点运动到C点，在经过B点时速度不为0。而让小车从B点由静止释放，此时B点小车的速度为0。因此由静止释放测得的时间不是下半程的时间；（5）小车在斜面做加速运动，速度一直增加；（6）进一步实验测得小车在斜面上运动时，前一半的路程平均速度为v1，后一半的路程平均速度为v2，设一半路程为s，根据速度公式可知小车前一半路程所用时间为，后一半路程所用时间为，再次利用速度公式计算出小车全程平均速度v。【解答】解：（1）根据平均速度的求值公式v＝可知，分别用刻度尺测量物体运动的路程和停表测量物体运动的时间，以v＝为实验原理，设计测量物体平均速度的实验。（2）实验中为了便于测量时间，斜面的坡度要较小，来延长小车在斜面上运动的时间。（3）由图可知，AB段的路程为：sAB＝80.0cm﹣40.0cm＝40.0cm＝0.4m，AB段的时间为：tAB＝1.6s，AB段的平均速度：vAB＝＝＝0.25m/s，（4）小车在斜面做加速运动，在B点时有速度，而让小车从B点由静止释放，导致测出小车在BC段的时间不准，所测时间不是运动过程中下半程的时间，所以这样的做法不正确。（5）因为小车在斜面做加速运动，速度一直增加，故C符合题意，ABD不符合题意。故选：C；（6）进一步实验测得小车在斜面上运动时，前一半的路程平均速度为v1，后一半的路程平均速度为v2，设一半路程为s，根据速度公式可知小车前一半路程所用时间为，后一半路程所用时间为，小车全程平均速度v＝＝。故答案为：（1）v＝；刻度尺；停表；（2）时间；（3）0.25；（4）不正确；（5）C；（6）。【点评】此题考查了“测量小车的平均速度”实验、速度公式及其计算，属常规题目。5．在“测量物体运动的平均速度”实验中：（1）小球从A处沿斜面由静止开始滚下，频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程，如图1所示。（2）实验数据如表所示，小球在BC段的平均速度为1.8m/s，CD段的路程为1.5m，比较AB与BC段的平均速度得vAB＜（选填“＞”“＜”或“＝”）vBC。路程运动时间平均速度经过某点的速度sAB＝0.3mtAB＝0.5svAB＝0.6m/svB＝1.2m/ssBC＝0.9mtBC＝0.5svBC＝______vC＝2.4m/ssCD＝______tCD＝0.5svCD＝3m/svD＝3.6m/s（3）为进一步探究小球在斜面上运动的速度与时间的关系，根据表中数据作出了v﹣t图象，如图2所示。假设斜面足够长，小球从A处滚下，经过2s到达E点（图1中未画出），则该小球经过E点时的速度为4.8m/s。（4）小球在运动过程中，经过路程sAE中点时的速度为v1，经过时间tAE中点时的速度为v2，则v1＞（选填“＞”“＜”或“＝”）v2。【分析】（2）由表中数据根据速度公式计算BC段的平均速度和CD段路程；（3）根据图象分析2s时小球的速度；（4）根据小球做匀加速运动分析经过AB中点和经过0.5tAB的速度大小，从而得到速度关系。【解答】解：（2）实验数据如表所示，小球在BC段的平均速度为vBC＝；根据s＝vt可知，CD段的路程为s′＝vCDtCD＝3m/s×0.5＝1.5m，比较AB与BC段的平均速度得vAB和vBC；（3）根据表中数据作出了v﹣t图象可知，小球的速度与时间成正比，1s时的速度为2.4m/s，经过2s到达E点（图1中未画出），则该小球经过E点时的速度为2×2.4m/s＝4.8m/s。（4）小球从A静止滑下时速度与时间成正比（匀加速运动），所以小球经过前一半时间速度小于后一半时间的速度，所以前一半时间通过的路程小于AB，如图所示：小球运动速度越来越快，所以v1＞v2。故答案为：（2）1.8；1.5；＜；（3）4.8；（4）＞。【点评】本题通过实验考查了速度大小的判断、平衡力的认识、平均速度的理解以及计算、对匀加速运动的图象的认识等，属于一道中等题。6．如图是“测量小车的平均速度”的实验装置。在实验时，让小车从斜面的A点由静止滑下。（1）实验原理是v＝；（2）实验过程中，发现小车滑下用时太少而不便测量时间，在不改变器材基础上可以采取的改进措施是减小斜面的倾角；（3）图中AB段的距离sAB＝50.0cm，若测得时间tAB＝3s，tAC＝5s，则小车在BC段的平均速度vBC＝20cm/s；（4）分析数据可知，小车在斜面上的运动不是（选填“是”或“不是”）匀速运动；（5）如果在测量小车从A点运动到B点的时间时，过了A点才开始计时，这样测得的AB段的平均速度vAB会偏大（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；（6）下列图象中能正确反映小车在斜面上运动大致情况的是B。【分析】（1）实验原理是v＝；（2）实验时，如果发现小车的速度很快，不便于测量时间，可以适当减小斜面的倾角。（3）根据各段的路程和时间即可计算出平均速度；（4）让小车过了起点才开始计时，则所记时间偏小，根据速度公式v＝判断出平均速度的偏差；（5）小车下滑过程中做加速运动，据此可以找出符合题意的图像。【解答】解：（1）实验原理是v＝；（2）实验过程中应使小车缓慢运动，这样小车在斜面上所用时间较长，就比较方便准确地测量时间，因此应减小斜面的倾角；（3）小车从A点运动到B点所用时间tAB＝3s；根据图读数可知sAB＝90.0cm﹣40.0cm＝50.0cm，从A点到C点的路程sBC＝40.0cm﹣0.0cm＝40.0cm，所用时间tBC＝5s﹣3s＝2s，则小车在BC段的平均速度vBC＝＝＝20.0cm/s＝0.2m/s；（4）若让小车过了起点才开始计时，则所记时间偏小，根据速度公式v＝知测得的平均速度偏大；（5）小车向下运动时，速度越来越大，做加速运动，故ACD不符合题意，B符合题意，故选：B；故答案为：（1）v＝；（2）减小斜面的倾角；（3）50.0；20；（4）不是；（5）偏大；（6）B。【点评】本题目考查了平均速度的测量，关键是能正确计算出不同阶段的路程和时间，再根据速度公式进行计算平均速度。知识点2：声现象探究声音的产生与传播条件1．在探究声音的产生与传播时，小明和小华一起做了下面的实验：（1）如图①所示，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，可观察到乒乓球被弹开来，它说明了声音是由物体的振动产生的。（2）如图②所示，为了验证（1）中的探究结论，小华同学用手使劲敲桌子，桌子发出了很大的声响，但小华几乎没有看到桌子的振动，为了明显地看到实验现象，你作出的改进方法是：在桌子上放一些纸屑或泡沫；（3）如图③所示，敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，并且把泡沫塑料球弹起。该实验能说明空气可以传声。在月球上不能（选填“能”或“不能”）看到塑料球弹起；（4）如图④所示，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，渐抽出玻璃罩内的空气所听到的铃声将会逐渐变小（选填“变大”、“变小”或“不变”），并由此推理可知：如果玻璃罩内抽成真空后，就听不到闹钟响铃的声音了，最后得出结论：真空不能（选填“能”或“不能”）传声。【分析】（1）声音是由物体振动产生的；（2）为了看到桌子振动更明显，可想办法把桌子振动放大；（3）（4）声音的传播需要介质，固体、液体、气体都可以传声，但真空不能传声。【解答】解：（1）如图甲所示，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，音叉在振动，可观察到乒乓球被弹开，说明了声音是由物体的振动产生的；（2）如图乙所示，为了验证（1）中的探究结论，小华同学用手使劲敲桌子，桌子发出了很大的声响，但他几乎没有看到桌子的振动，为了明显地看到实验现象，可以在桌子上放一些纸屑或泡沫，将微小的振动放大，便于观察。（3）如图丙所示，敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，并且把泡沫塑料球弹起。该实验能说明声音通过空气由右边传到了左边，即空气可以传声。月球上没有空气，是真空，真空不能传声，因此在月球上不能看到塑料球弹起。（4）如图丁所示，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，所听到的声音将随着空气的减少而逐渐变小，这说明声的传递需要介质，如果没有空气，声音将不能从玻璃罩中传出，并由此推理可知真空不能传声。故答案为：（1）乒乓球被弹开；物体的振动；（2）在桌子上放一些纸屑或泡沫；（3）空气；不能；（4）变小；不能。【点评】此题考查了声音的产生、传播及基本性质，是一道基础题。在平时要注意积累，不光是理论知识的积累，还要注意对一些实验知识的积累。2．在探究“声音的产生与传播的条件”时：（1）小毛将正在发声的闹铃悬挂在广口瓶内，用抽气筒将广口瓶中的空气抽出。抽气一段时间后小毛发现听到的闹铃声音没有明显变化，造成这一现象可能原因是C（填序号）；A.闹铃声音的响度太大B.闹铃声音的频率太高C.未塞紧瓶塞存在漏气D.插入广口瓶中导管不足够长（2）调整器件完好后，用抽气筒有效地向外抽气，小毛发现听到的闹铃声音的音调不变（变高、不变、变低），响度变小（变大、不变、变小）；（3）小毛用抽气筒不停地向外抽气，经过较长的时间后，小毛将只能听到微弱的闹铃声音，由此现象可以推理得出结论：真空不能传声。【分析】（1）声音的传播需要介质，真空不能传声；（2）音调与频率有关，频率越高，音调越高；响度与物体的振幅有关，振幅越小，响度越小；（3）在利用真空铃实验进行探究时，在实验现象的基础上，通过科学推理得出真空不能传声的结论。【解答】解：（1）声音的传播需要介质，抽气一段时间后，小明听到的声音没有明显变化，说明广口瓶中的气体没有减少，因此导致这种情况的现象为未塞紧瓶塞存在漏气。故选C；（2）用抽气筒有效地向外抽气过程中，随着瓶内空气逐渐减少，闹铃声音的音调不变，但响度变小；听到的声音的音调不变，响度变小。（3）小毛用抽气筒不停地向外抽气，经过较长的时间后，小毛将还能听到微弱的声音，由此现象不可以直接得出真空不能传声的结论，而是通过推理判断出真空不能传声。此实验用到的研究方法是推理法或理想实验法。故答案为：（1）C；（2）不变；变小；（3）真空不能传声。【点评】本题通过真空铃实验，对声音的传播条件进行了探究，在探究过程中，注意现象的分析与最终结论的推理过程，用到了理想实验法。3．在探究声音的产生与传播时，小明和小华一起做了下面的实验：（1）如图①所示，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，可观察到小球弹开，这说明了声音是由物体振动产生的。（2）如图②所示，为了验证（1）中的探究结论，小华同学用手使劲敲桌子，桌子发出了很大的声响，但他几乎没有看到桌子的振动，为了明显地看到实验现象，你的改进方法是：在桌面上洒一些纸屑（或其他轻小物体）。（3）如图③所示，敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，并且把泡沫塑料球弹起。该实验能说明空气可以传声。（4）如图④所示，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，将听到铃声越来越小，并由此推理可知：真空不能传声。【分析】（1）把音叉的振动转化为轻质小球的运动，这样可以把音叉的微小振动进行放大。（2）为了看到桌子振动更明显，可想办法把桌子振动放大。（3）声音是由物体的振动产生的，并且声音的传播是需要介质的。（4）声音的传播需要介质，它既可以在气体中传播，也可以在固体和液体中传播；真空不能传播声音。【解答】解：（1）此实验可以探究“声音是由物体振动产生的”；将正在发声的音叉紧靠悬线下的轻质小球，发现小球被多次被弹起，这样做是为了把音叉的微小振动放大，便于观察，该现象说明了音叉在振动，声音是由物体振动产生的；（2）为了看到桌子振动更明显，可在桌面上放一些纸屑（或其他轻小物体），把桌子振动转化为纸屑的振动，即把桌子振动放大，便于观察。（3）由图可知，当敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，所以说明左边完全相同的音叉发生了振动，而我们并没有直接敲响左边的音叉，证明声音是通过空气传播给左边的音叉的，所以空气能传播声音；（4）声音的传播需要介质，用抽气机将瓶内的空气抽出，在抽气机向外抽气的过程中，能传播声音的空气越来越少，所以音乐声会逐渐减弱；如果把瓶中的空气完全抽出来，瓶内就成了真空，没有了将声音传出瓶外的介质，所以我们不能听到音乐声。这说明声音靠介质传播，真空不能传声。故答案为：（1）声音是由物体振动产生的；（2）在桌面上洒一些纸屑（或其他轻小物体）；（3）空气；（4）铃声越来越小；真空不能传声。【点评】此题考查了声音的产生、传播等基本的声学知识，以及转换法和理想实验法等研究方法，是一道好题。探究影响音调高低的因素4．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，发声的音调高低还可能与弦的粗细、长短和弦的材料有关。于是她想通过实验来探究一下自己的猜想是否正确。下表是她在实验时所用琴弦的数据。序号琴弦的材料琴弦的长度/cm琴弦的横截面积/mm2A钢200.3B尼龙丝300.5C尼龙丝300.3D铜400.5E尼龙丝400.5（1）如果小兰想探究弦的发声的音调与弦的长度的关系，你认为她应该选用表中编号为B和E（填字母）的两组琴弦。如果小兰想探究弦的发声的音调与弦的粗细的关系，你认为她应该选用表中编号为B和C（填字母）的两组琴弦。（2）小兰所采用的研究方法叫做控制变量法。（3）小明想选用表中编号A、D探究琴弦发声的音调与弦的横截面积的关系，小兰认为没有控制琴弦的材料和长度相同。（4）选定同一根琴弦后，小明轻拨琴弦和重拨琴弦使琴弦发出声音，改变了琴弦的响度（选填“音调”或“响度”）。【分析】（1）（2）（3）弦乐器的音调可能跟弦的松紧、长度、材料、粗细有关，本实验的松紧是一定的，探究弦的音调跟其中一个因素的关系时，应控制其它因素不变，这种方法是控制变量法。（4）物体发出声音的响度与物体的振幅有关，振幅越大，声音的响度越大。【解答】解：（1）弦松紧是一定的，在探究弦发声的音调与弦的长度的关系时，需控制弦的材料和横截面积相同，长度不同，表中符合条件的是B和E；在探究弦的发声的音调与弦的粗细的关系时，需控制弦的材料和长度相同，横截面积不同，表中符合条件的是B和C。（2）由于影响琴弦音调的因素有多个，在探究过程中总要控制某些因素，使它们保持不变，从而寻找出另一些因素的关系，这种研究方法叫做控制变量法。（3）探究琴弦发声的音调与弦的横截面积的关系，应该控制琴弦的材料和长度相同，示琴弦的横截面积不同，而表格中编号A、D的琴弦材料和长度相同，出现了两个变量，无法探究琴弦发声的音调与弦的横截面积的关系。（4）选定同一根琴弦后，小明轻拨琴弦和重拨琴弦使琴弦发出声音，琴弦的振幅不同，则改变的是琴弦的响度。故答案为：（1）B和E；B和C；（2）控制变量法；（3）长度；（4）响度。【点评】此题是探究影响琴弦音调的因素，掌握弦乐器、管乐器、打击乐器音调、响度的影响因素，并且能用控制变量法利用合理的探究过程来探究。5．请阅读下面一段短文后，认真思考并回答有关问题。如图所示，小明和小刚用细棉线连接了两个可乐饮料的纸杯制成了一个“土”。（1）他们用“土”能实现10m间的通话，这表明固体（选填“固体”、“液体”“气体”）可以传声；（2）相距同样远，讲话者以相同的响度讲话，如果改用细金属丝连接“土”，则听到的声音就大些。这一实验表明：A（填序号）；A.金属丝的传声性能比棉线的好；B.棉线的传声性能比金属丝的好；C.棉线传声性能和金属丝的一样好。（3）如果在用“土”时，线没有拉直而处于松弛状态，则听剂一方通过棉线不能（选填“能”或“不能”）听到对方的讲话；（4）某研究小组利用以上两个纸杯和一些长短、粗细不同的琴弦，又进行了探究“音调和哪些因素有关”的活动。他们选用的琴弦长度、材料在图中已标出（其中琴弦的直径关系：a＝c＝d＜b），并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致；①若他们想研究“音调的高低与琴弦长度”的关系应选择琴弦a、d（选填符号a、b、c或d）；②若选择琴弦a和b，则是为了研究A（填序号）；A．音调的高低与琴弦粗细的关系；B．音调的高低与琴弦材料的关系；C．音调的高低与琴弦长度的关系。③若有同学选择c和d进行研究，并推理得出：琴弦长度越长，振动越慢，音调就越低的结论。该同学探究过程中存在什么问题？没有控制材料相同；④研究小组在进行实验时，采用的研究方法是控制变量法。【分析】（1）声音的传播需要介质，声音可以在固体、液体、气体中传播；（2）用金属丝听到的声音大，说明金属丝传声效果比棉线好；（3）声在松弛的棉线中传播，能量损失很快，传不了多远；（4）弦乐的音调跟弦的长度、材料、松紧、粗细有关，在探究音调和一个因素的关系时，控制其它量不变即用控制变量法。【解答】解：（1）细棉线是固体，能实现通话，说明固体也是传声的一种介质；（2）因为相距同样远，且说话的响度也相同，但改用金属丝连接土，听到的声音大，原因是金属丝的传声性能比棉线的好，故选：A；（3）如果线没有拉直而处于松弛状态，则听的一方就听不到对方讲话的声音了，这是由于棉线“松弛”会抑制、减弱并最终吸收振动。（4）①研究音调高低和琴弦长度的关系，保持材料和粗细相同，选择a和d；②选择a和b，材料和长度相同，直径不同，探究音调高低跟粗细的关系，故选：A；③若有同学选择c和d进行研究与长度关系时，没有控制材料相同，不能得出结论；④研究小组在进行实验时，采用的研究方法是控制变量法。故答案为：（1）固体；（2）A；（3）不能；（4）①a、d；②A；③没有控制材料相同；④控制变量法。【点评】本题考查了声音的传播和音调高低的影响因素，利用控制变量法探究琴弦音调跟琴弦长度、粗细、材料、松紧的关系，该题中的小实验可以自己动手按题意完成，做了实验，你就会更好的理解本题包含的物理知识。6．在学习小提琴的过程中，小明和同学们发现弦乐器的琴弦发出声音的音调受很多因素的影响。他们决定对这种现象进行探究，经讨论后提出以下猜想：猜想一：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的材料有关；猜想二：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的长短有关；猜想三：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的横截面积有关；为了验证以上猜想是否正确，他们找到了一些不同规格的琴弦，如表：编号琴弦的材料琴弦的长度/cm琴弦的横截面积/mm2①钢400.5②钢（a）（b）③钢601.0④尼龙丝400.5（1）为了验证猜想一，应选用两根编号为①④的琴弦进行实验；（2）为了验证猜想二和猜想三，表格中至少还需要补充的一组内容是：（a）60；（b）0.5；（3）若小明为了验证猜想二，选用了①③两次编号，你觉得存在的问题是没有控制横截面积不变；（4）该实验中研究方法的是控制变量法；（5）下列是小明制作“水瓶琴”乐器，如图甲在8个相同的水瓶中，灌入质量不同的水，水面的高度不等。若用嘴依次吹瓶口，可以发出不同的音调，此时发出的声音的声源是空气柱（选填“空气柱”或“瓶和水”），盛水越多，发出的声音的音调就越高；（6）①小明和同学利用图乙用棉线连接“土”并张紧棉线，能实现10m间通话，这表明固体能够传声；②如果用“土”时，另一个同学捏住棉线的一部分，则听的一方就听不到声音了，这是由于控制了棉线振动，阻断了声音传播。【分析】（1）为了验证猜想一，应控制琴弦的长度和横截面积相同，材料不同，据此进行选择；（2）为了验证猜想二，应控制琴弦的材料和横截面积相同，长度不同；为了验证猜想三，应控制琴弦的材料和长度相同，横截面积不同；据此补充表格中数据；（3）验证猜想二，应控制琴弦的材料和横截面积相同，长度不同；（4）该实验用到的研究方法是控制变量法；（5）管乐器的发声体是空气柱；发声体频率越快，发出的声音的音调就越高；（6）①传声的介质可以是气体、固体，也可以是液体；②发声的物体在振动。【解答】解：（1）要验证猜想一，即探究音调跟材料的关系，根据控制变量法，应该选用只有材料不同的两根琴弦，所以选用①④；（2）当a为60，b为0.5时，①②两根琴弦只有长度不同，可以探究音调跟长度的关系；②③两根琴弦只有横截面积不同，可以探究音调跟横截面积的关系；（3）为了验证猜想二：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的长短有关，需要只改变长度，而选用①③两根琴弦，没有控制横截面积不变。（4）本实验主要用到了控制变量法；（5）若用嘴依次吹瓶口，可以发出不同的音调，此时发出的声音的声源是瓶内的空气柱，盛水越多，空气柱越短，振动越快，发出的声音的音调就越高；（6）①用棉线连接“土”并张紧棉线，能实现10m间通话，这表明固体能够传声；②如果用“土”时，另一个同学捏住棉线的一部分，则听的一方就听不到声音了，这是由于控制了棉线振动，阻断了声音传播。故答案为：（1）①④；（2）60；0.5；（3）没有控制横截面积不变（4）控制变量法；（5）空气柱；高；（6）固体能够传声；控制了棉线振动，阻断了声音传播。【点评】本题考查了控制变量法在探究音调影响因素中的运用、声音的产生与传播，属常规题目。探究响度与什么因素有关7．如图是探究声音的响度与什么因素有关的实验装置：（1）用大小不同的力敲击音叉，音叉发出声音的响度不同（选填“相同”或“不同”），声音的响度越大，乒乓球被弹开的幅度越大（选填“大”或“小”）。（2）实验中通过观察乒乓球被弹开的幅度来显示音叉（选填“乒乓球”或“音叉”）振动幅度的大小，这种研究问题的方法称为转换法（选填“控制变量法”或“转换法”）。（3）得出结论：响度与发声体振动的振幅有关（选填“有关”或“无关”），振幅越大，响度越大（选填“大”或“小”）。【分析】（1）响度是指声音的强弱，它与物体振幅有关和距离发声体的远近有关，振幅越大，响度越大；距离发声体越远，响度越小。（2）本题是把音叉的振动转化为乒乓球的运动，这样可以把音叉的微小振动进行放大，运用了转换法。【解答】解：（1）用大小不同的力敲击音叉，音叉发出声音的响度不同；使音叉发出不同响度的声音时，观察到响度越大，乒乓球被弹开的幅度越大。（2）该实验中，乒乓球的作用是将音叉的振动转化成了乒乓球被弹开的幅度，方便实验观察，这种研究问题的方法称为转换法。（3）通过实验得出结论：响度与发声体振动幅度有关，振幅越大，响度越大。故答案为：（1）不同；大；（2）音叉；转换法；（3）有关；大。【点评】本题通过实验探究了影响响度的因素和转换法的应用，从学生做实验的亲身感受方面去考查，贴近实际，体现了物理学科特点。8．探究响度与什么因素有关器材：音叉，橡皮槌，铁架台，硬泡沫塑料小球，细线等。操作：（1）用细线栓在硬泡沫塑料小球，悬挂在铁架台上，小球的作用是将微小的振动放大，便于观察（2）用橡皮槌轻轻敲击音叉使它振动后，发出一个较小的声音。让音叉一臂的外侧靠近并接触小球（如图1），可以看到小球被音叉弹开一个较小（填“较大”或“较小”）的角度；（3）以橡皮槌用力敲击音叉，可听到较响的声音，且让音叉一臂的外侧接触小球，可看到小球被音叉弹开一个较大（填“较大”或“较小”）的角度。说明：声源发出声音的响度与振幅有关。除此之外响度还与距离发声体的远近有关，如果在真空中做这个实验，小球能（选“能”或“不能”）弹开。【分析】（1）用小球被弹开的角度表示振动幅度的大小，这种方法是转换法。（2）（3）声音的响度与声源振动的幅度有关，振动幅度越大，响度越大，响度的大小与距离发声体的远近有关；在此实验过程中把声音的响度转化为小球弹开的角度；声音是由物体的振动产生的。【解答】解：（1）用小球可以放大音叉的振动，所以小球的作用是将微小的振动放大，便于观察；（2）当轻轻敲击音叉使它振动发出较小的声音后，振动的音叉接触小球会把小球弹起较小的角度；（3）当用力敲击音叉发出较响的声音，音叉振动剧烈，接触小球会把小球弹起更大的角度，这说明响度与振幅有关，响度的大小还与距离发声体的远近有关；如果在真空中做这个实验，音叉能振动，小球也能被弹开，但听不到声音。故答案为：（1）将微小的振动放大，便于观察；（2）较小；（3）较大；振幅；距离发声体的远近；能。【点评】此题考查了声音的传播条件及利用转换法研究影响声音的响度因素，是中考的热点考题。9．在“探究响度与什么因素有关“的实验中：（1）如图甲，当用橡皮锤敲击音叉时，既能听到音叉发出的声音，又能观察到乒乓球弹起一个较小的幅度，乒乓球在实验中起到的作用是将不易观察到的音叉的振动转化为乒乓球的振动。这种思维方法叫做转换法（选填“控制变量法”“转换法”）。（2）实验中若加大敲击音叉的力度，听到音叉发声的响度更大同时看到的现象是乒乓球弹起的幅度变大。由此可初步得出的结论是：声音的响度随振幅的增大而增大。（3）如图乙所示，用小锤敲击右边音叉，左边音叉也发声，乒乓球弹起，该实验现象能说明BC（多选）A．声音的音调与振动频率有关B．声波可以在空气中传播C．声波能传递能量D．声音在固体中传播速度比气体中快（4）假设宇航员在月球上做乙实验，则左边音叉边乒乓球会不会弹起？原因是什么？答：左边音叉边乒乓球不会弹起；因为声音的传播需要介质，真空不能传声，月球上没有空气。【分析】（1）声音是由物体振动产生的，但这种振动往往不易观察，需要将实验效果进行“放大”；（2）声音的响度与振动幅度有关，振幅越大，响度越大，振幅越小，响度越小；（3）声音的传播需要介质，真空不能传声；声音能传递信息和能量；【解答】解：（1）用乒乓球的振动呈现音叉的振动，可以将微小的振动放大，便于观察这种思维方法叫转换法；（2）加大敲击音叉的力度时音叉振动的幅度变大，听到声音的响度变大，乒乓球弹起的幅度变大；（3）用小锤敲击右边音叉，左边音叉也发声，乒乓球弹起，该实验现象能说明声波可以在空气中传播，声波能传递能量；（4）声音的传播需要介质，真空不能传声，月球上没有空气，在月球上做乙实验声音不会传到左边的音叉，故左边音叉边乒乓球会不会弹起；故答案为：（1）转换法；（2）乒乓球弹起的幅度变大；振幅；（3）BC；（4）左边音叉边乒乓球不会弹起；因为声音的传播需要介质，真空不能传声，月球上没有空气。【点评】此实验考查了声音的产生条件，利用物理学研究方法中的放大法进行分析解答问题，是一道综合题目。知识点3：物态变化探究固体熔化时温度的变化规律1．如图甲所示，小明同学设计了“探究冰熔化时温度变化规律”实验装置。（标准大气压下）（1）该实验还需要的测量器材有秒表；（2）通过烧杯中的水给试管加热，而不是用酒精灯直接加热，好处是使加热物质受热均匀；（3）图丙是他根据记录的数据绘制的冰的“温度﹣时间”图象由图象可知：在第6min时，物质处于固液共存态（选填“固态”、“液体”或“固液共存态”）。（4）试管中的冰熔化时，温度计示数等于（选填“大于”、“小于”或“等于”）0℃。【分析】（1）本实验需要的测量仪器是温度计和秒表；（2）将装有冰的试管放入水中加热，这是水浴法，采用水浴法的好处是使冰受热均匀；（3）晶体熔化过程中，物质处于固液共存态；（5）标准大气压下，冰的熔点为0℃。【解答】解：（1）本实验需要的测量仪器是温度计和秒表，由图甲可知，已有温度计，所以还需要的测量器材是秒表；（2）将装有冰的试管放入水中加热，这是水浴法，采用水浴法的好处是使冰受热均匀，温度变化比较慢，便于记录实验温度并便于观察熔化过程中的状态变化；（3）由图像可知：冰在熔化时，温度保持不变，是晶体，晶体熔化时，处于固液共存态；（4）在标准大气压下，冰的熔点是0℃，冰在熔化过程中，持续吸热，温度保持不变，故试管中的冰熔化时，温度计示数等于0℃；故答案为：（1）秒表；（2）受热均匀；（3）固液共存态；（4）等于。【点评】此题通过考查海波的熔化图象，考查了学生对晶体熔化特点的掌握，并能够从熔化图象中总结出相关信息。2．晓轩同学利用图甲所示的实验装置“探究蜡和冰熔化时温度随时间的变化规律”。（1）要完成该实验，除了图甲所示的实验仪器外，还需要一种测量工具是停表；（2）安装实验装置时要按自下而上的顺序进行（选填“自上而下”或“自下而上”）。（3）实验中利用烧杯中的水给试管中的物质加热的目的是让试管中的固体物质受热更均匀；（4）晓轩先探究蜡熔化时温度变化的规律。在实验过程中，他每隔1min记一次温度计的示数，同时观察蜡的状态。他记录的数据如下表所示，时间t＝3min时，温度计的示数如图乙所示，蜡的温度是48℃；时间t/min01234567蜡的温度T/℃42444649505152（5）晓轩向另一个试管中放入碎冰，继续探究冰熔化时温度变化的规律。在实验过程中，他仍每隔1min记一次温度计的示数，同时观察冰的状态。他利用记录的数据画出如图丙所示的温度﹣时间图像，由图像可知：冰属于晶体（选填“晶体”或“非晶体”），因为冰在熔化过程中，温度保持不变。他还观察到：当时间t＝4min时，该物质处于固液共存态（选填“固”、“液”或“固液共存”）。【分析】（1）探究蜡和冰熔化时温度随时间的变化规律的实验，需要相隔一定的时间测量物质的温度，故需要测量时间；（2）实验时用酒精灯外焰加热，温度计使用时，玻璃泡浸没在被测液体中，但是不能碰容器底和壁，故组装器材时应按照自下而上的顺序；（3）水浴法加热的目的是使物质受热均匀；（4）确定温度计的分度值及0℃的位置，正确读数；（5）晶体在熔化时吸热但保持熔点温度不变；晶体在熔化时吸热但保持熔点温度不变，处于固液共存状态，但此过程仍然吸热。【解答】解：（1）在“探究蜡和冰熔化时温度随时间的变化规律”实验中，需要测量的物理量有温度和时间，所以还需要停表；（2）实验时应该用酒精灯外焰加热，温度计使用时，玻璃泡浸没在被测液体中，但是不能碰容器底和壁，故组装器材时应按照自下而上的顺序；（3）采用“水浴法”对试管内的物质加热，可以让试管中的固体物质受热更均匀；（4）由图乙知，温度计的分度值为1℃，其读数为48℃，所以蜡的温度是48℃；（5）由图丙知，冰在熔化过程中，温度保持不变，所以冰属于晶体，当时间t＝4min时，冰正在熔化，所以此时冰处于固液共存态。故答案为：（1）停表；（2）自下而上；（3）让试管中的固体物质受热更均匀；（4）48；（5）晶体；冰在熔化过程中，温度保持不变；固液共存。【点评】本题考查了蜡和冰熔化时温度随时间的变化规律的实验，需熟练掌握实验过程和晶体与非晶体的熔化特点，题目难度不大。3．在“探究冰熔化时温度的变化规律”实验中，某同学选取质量为0.5kg的冰加热，图1是某时刻温度计的示数，图2是冰熔化成水的温度随时间变化的图象。（已知ρ冰＝0.9×103kg/m3，ρ水＝1.0×103kg/m3）（1）如图1所示，温度计的读数为2℃；（2）冰是晶体（选填“晶体”、“非晶体”），在2～6（选填“0～2”、“2～6”或“6～8”）min表示冰处于熔化过程，在这段时间内需要（选填“需要”或“不需要”）吸收热量，温度是0℃。（3）在0～8min内质量保持不变，请你计算在第8min时该物质的体积是多少？（4）冰和水都同时升高5℃，请比较冰和水温度变化速度的关系：v冰＞v水（选填“＞”、“＝”或“＜”）。【分析】（1）温度计的使用方法是：①估计被测温度，选用量程合适的温度计；②观察温度计的量程和分度值，以便测量时正确读数；③将温度计的玻璃泡与被测物体充分接触，不要碰到容器底或容器壁；④读数时，温度计玻璃泡仍留在被测物体中；（2）晶体与非晶体的最主要区别在于晶体有固定的熔点，反应到图像中，晶体熔化图像曲线存在一段平直图线，此时物质不断吸热，但温度保持不变，该阶段对应的就是晶体熔化的过程，对应的温度值就是晶体的熔点；（3）在第8min时冰已完全熔化成水，但质量不变，利用公式＝计算出水的体积；（4）根据公式c＝可知，物质质量和吸收热量相等时，温度变化较大的物质比热容较小，据此判断出c冰和c水大小关系，又据公式Q＝cmΔt可知，质量相等的物质，温度变化相同时，比热容较大的物质需要吸收的热量较多，温度变化速度较慢，据此判断v冰和v水大小关系。【解答】解：（1）图中温度计分度值为1℃，温度计内液柱在0℃上方2个刻度处，所以温度计的读数为2℃；（2）冰有固定的熔点，是晶体，由图像可知，在2～6min图线平直，表示冰处于熔化过程，在这段时间内需要吸收热量，但温度保持0℃不变；（3）在第8min时冰已完全熔化成水，质量不变，体积为：V水＝＝＝5×10﹣4m3；（4）由图像可知，冰的温度由﹣10℃升高到0℃用时2min，水温由0℃升高到5℃用时2min，根据公式c＝可知，物质质量和吸收热量相等时，温度变化较大的物质比热容较小，因此c冰＜c水，又据公式Q＝cmΔt可知，质量相等的物质，温度变化相同时，比热容较大的物质需要吸收的热量较多，温度变化速度较慢，因此v冰＞v水。故答案为：（1）2；（2）晶体；2～6；需要；0；（3）5×10﹣4m3；（4）＞。【点评】学生分析物质熔化的图象，是本实验中应该掌握的基本技能之一，从图象中获取有效的信息，也是物理实验中经常运用的。4．寒假期间，小斌和妈妈去了一趟农村的姥姥家。善于观察的小斌发现严寒的冬天，水缸的水结冰，而腌菜缸的盐水却未结冰。【提出问题】在气温相同的条件下，为什么水结冰而盐水不结冰？【猜想】盐水的凝固点比纯水低。【设计并进行实验】（1）首先选择合适的温度计：现有量程分别为“﹣2℃～102℃”和“﹣20℃～102℃”的温度计可供选择，小斌应选择量程为﹣20℃～102℃的温度计，这样选择的原因是盐水的凝固点低于﹣2℃时，便于测出盐水的凝固点。（2）将配制一定浓度的食盐水放入冰箱冷冻室凝固，用温度计测量其凝固过程中温度的变化，每隔2min记录温度计的示数和食盐水的状态。开始计时时，盐水温度如图所示，此时盐水温度是4℃。【收集证据】食盐水的温度及状态如下表时间/min0246810121416182022温度/℃20﹣2﹣4﹣6﹣6﹣6﹣6﹣6﹣8﹣11状态液液液液液固、液固、液固、液固、液固、液固固【分析论证】分析实验数据可知，食盐水是晶体（选填“晶体”或“非晶体”），因为食盐水在凝固时温度不变（选填“改变”或“不变”）【交流评估】为了使实验结论更科学，可以更换不同的浓度的食盐水重复上述实验【拓展应用】（1）你认为给冷藏箱中的海鱼降温最好选用适当浓度盐水结成的冰（选填“冰”或“适当浓度盐水结成的冰”）。（2）大雪过后，路政部门会向大雪覆盖的路面上撒大量的盐，其目的是使雪的熔点降低，从而避免雪的“夜冻昼化”现象。【分析】（1）若盐水的凝固点低于﹣2℃时，使用量程为﹣2℃～102℃的温度计就不能测出盐水的凝固点。（2）读数时，注意温度计的分度值，并注意是零上还是零下；晶体和非晶体的重要区别是：晶体熔化时，不断吸收热量，温度保持不变；非晶体熔化时，不断吸收热量，温度不断升高；（3）根据盐冰的熔点低于0℃分析。（4）晶体的熔点由于杂质的存在或外界压强的变化而变化，含有杂质、外加压强变大，都会使晶体的熔点降低。【解答】解：（1）由下表中数据知，盐水的凝固点低于﹣2℃时，故要使用量程为﹣20℃～102℃的温度计，便于测出盐水的凝固点；（2）由图知，温度计的分度值为1℃，且为零上，所以温度计的示数为4℃；分析实验数据可知，食盐水是晶体，因为食盐水在凝固时温度不变；【拓展应用】（1）冰的熔点是0℃，盐冰的熔点低于0℃，给冷藏箱中的海鱼降温最好选用适当浓度盐水结成的冰；（2）在路面上撒下大量的盐或尿素，因为加盐或尿素后会降低冰雪的熔点，加速冰雪融化。故答案为：（1）“﹣20℃～102℃”；盐水的凝固点低于﹣2℃时，便于测出盐水的凝固点；（2）4；晶体；不变；【拓展应用】（1）适当浓度盐水结成的冰；（2）降低。【点评】探究型的题目本身其实并不难，难就在于有些学生较少接触这类题目，一看要求自己来设计实验就慌了手脚，其实只要平时多思考、多练习，这类题目本身的难度并不高。探究水沸腾时温度变化的特点5．茶圣陆羽在《茶经》中，形容沸腾的水“势如奔涛”；物理兴趣小组的小明同学进行了关于“水沸腾”的实验探究；（1）由表格可知，本次实验应选用测温物质为水银的温度计；测量温度凝固点/℃沸点/℃水银﹣39℃357℃酒精﹣117℃78℃（2）在安装实验器材时，应按照自下而上（选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序进行；（3）组装好实验器材后，小明在烧杯中倒入适量温水，用温度计来测量烧杯中水的温度，读数时视线应与液面相平；（4）本实验的目的是观察水沸腾时的现象和水在沸腾时的温度变化，图乙是小明实验中不同时间观察到的水中气泡变化情况，表示水沸腾时现象是1图；（选填“1”或“2”）（5）当水温升到88℃时，小明同学开始每隔1min读一次温度计的示数，数据记录如下表：时间/min012345678910温度/℃88909294989999999999如图丙所示是第4min时温度计的示数，此时水的温度是96℃；由表可知此地的大气压低于（选填“低于”、“高于”或“等于”）1个标准大气压；（6）实验中给一定质量的水加热，其温度与时间的关系如图丁中a图线所示，若其他条件不变，仅将水的质量增加，则温度与时间的关系图线正确的是C。A．a图线B．b图线C．c图线D．d图线（7）探究液化现象：两位同学将沸腾的水倒入烧瓶，继续探究液化现象，实验装置如图戊（C是温度计）。将烧瓶内水沸腾时所产生的水蒸气通入试管A中，试管A放在装冷水的容器B内，过一段时间，观察到试管A中产生少量的水，这是由于水蒸气发生液化（填物态变化名称）现象，同时可以看到温度计示数升高（选填“升高”、“不变”或“降低”）的现象。【分析】（1）测温物质的沸点应高于100℃，由表格可知，本次实验应选用测温物质为水银。（2）实验时要用酒精的外焰加热，故在安装实验器材时，应按照自下而上的顺序进行。（3）读数时，读数时视线应与温度计液柱的液面相平，不能俯视或仰视。（4）沸腾前，气泡中的水蒸气上升时，遇冷液化成水，所以气泡变小；沸腾时，水中的水蒸气不断汽化进入气泡，所以上升过程中逐渐变大；（5）实验中，图丙所示，温度计分度值为1℃，此时水的温度是96℃。由表中数据可知，水的沸点为99℃，由于水的沸点随大气压的降低而减小，所以此地的大气压低于1个标准大气压。（6）本实验中，其他条件不变，仅将水的质量增加，则水的沸点不变，需要更多的加热时间，水才能沸腾，（7）水蒸气在试管A中遇冷，由气态水蒸气液化成液态的水，水蒸气液化成液态的水需要放出热量，所以容器B内的冷水吸收热量，所以容器B内水的温度升高，故温度计示数升高。【解答】解：（1）由于标准大气压下，水的沸点为100℃，所以测温物质的沸点应高于100℃，由表格可知，本次实验应选用测温物质为水银。（2）实验时要用酒精的外焰加热，温度计的玻璃泡要浸没于水中且不能碰到烧杯底，故在安装实验器材时，应按照自下而上的顺序进行，确保一次调试器材到位。（3）为减小读数时的误差，用温度计来测量烧杯中水的温度，读数时视线应与温度计液柱的液面相平，不能俯视或仰视。（4）]沸腾前，气泡中的水蒸气上升时，遇冷液化成水，所以气泡变小；沸腾时，水中的水蒸气不断汽化进入气泡，所以上升过程中逐渐变大；所以实验中，小明观察到水中气泡的情形如图1所示。（5）实验中，第4min时温度计示数如图丙所示，温度计分度值为1℃，此时水的温度是96℃。由于标准大气压下，水的沸点为100℃，由表中数据可知，水的沸点为99℃，由于水的沸点随大气压的降低而减小，所以此地的大气压低于1个标准大气压。（6）本实验中，其他条件不变，仅将水的质量增加，则水的沸点不变，需要更多的加热时间，水才能沸腾，由丁图可知，c图线符合题意，故C正确，ABD错误。故选：C。（7）烧瓶内水沸腾时所产生的水蒸气通入试管A中，水蒸气在试管A中遇冷，由气态水蒸气液化成液态的水。由于水蒸气液化成液态的水需要放出热量，所以容器B内的冷水吸收热量，所以容器B内水的温度升高，故温度计示数升高。故答案为：（1）水银；（2）自下而上；（3）与液面相平；（4）1；（5）96，低于；（6）C；（7）液化，升高；【点评】本题考查探究水沸腾时温度变化的特点相关知识点。6．利用如图甲的装置探究水沸腾时温度变化的特点。（1）除温度计外，还需要的测量工具是秒表。（2）按照实验规范要求，安装此实验器材时应该按自下而上的顺序进行（选填“自下而上”或“自上而下”）。（3）实验中某时刻温度计的示数如图甲所示，此时水温是93℃。（4）图乙为某小组绘制的温度﹣时间图象，分析图象可知水沸腾时温度变化的特点是温度不变。（5）小丽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2（a、b）所示，则图a（选填“a”或“b”）是水沸腾时的情况。烧瓶中的水沸腾后，停止对水加热，水停止沸腾，这说明水沸腾时的条件是温度达到沸点，要继续吸热。细心的小华发现停止对水加热，水不是立即停止沸腾，而是沸腾一小段时间，这是因为石棉网和铁圈的温度高于水的沸点，水和烧杯还能从石棉网和铁圈吸收热量。（6）小华和小杰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3所示，a、b两种图象不同的原因是水的质量不同。【分析】（1）从图象中可以发现，记录的数据有温度和时间，从记录的数据找实验测量的工具；（2）实验时，需用酒精灯的外焰加热，所以要调整好铁圈的高度，然后根据温度计的使用规则固定好其位置；（3）温度计读数时应看清量程和分度值；（4）根据图像分析数据可知；（5）水沸腾前和沸腾时的现象区别：沸腾前气泡在上升过程中体积逐渐减小；沸腾时气泡在上升过程中体积逐渐增大。水沸腾时特点：继续吸热，温度不变；根据水沸腾的条件：达到沸点并继续吸热。（6）在装置相同的情况下，水的质量越大，升温会越慢。【解答】解：（1）从图象知，记录的数据有温度和时间，测量温度需要温度计，测量时间需要表，所以实验器材还缺少秒表；（2）酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈的高度，安装实验器材应按照自下而上顺序进行；（3）某时刻温度计的示数如图乙所示，分度值是1℃，液柱在零上，所以温度计示数是93℃；（4）根据图像可知，水沸腾时，温度保持不变（5）水快要沸腾时容器底也会产生气泡，但这些气泡在上升过程中，由于周围的水温度较低，这些气泡中的水蒸气液化成水，故气泡会逐渐减小，如b图所示；水沸腾之后，沸腾是在水的内部和表面同时进行的，故气泡在上升过程中，周围的水也逐渐转化为水蒸气，这些水蒸气会汇集在气泡中，使气泡越来越大，如a图所示；刚停止对水加热，水停止沸腾，这说明水沸腾时需要吸热；停止对水加热，水不是立即停止沸腾，而是沸腾一小段时间，这是因为石棉网和铁圈的温度高于水的沸点，水和烧杯还能从石棉网和铁圈吸收热量；（6）读图3可以看出，在同样加热的情况下，b的升温较慢，其原因应该是水的质量多于a的缘故；故答案为：（1）秒表；（2）自下而上；（3）93；（4）温度不变；（5）a；水沸腾时的条件是温度达到沸点，要继续吸热；石棉网和铁圈的温度高于水的沸点，水和烧杯还能从石棉网和铁圈吸收热量；（6）质量。【点评】在“观察水的沸腾”实验中，对实验现象的观察是实验的重要内容，我们应对沸腾时的重要现象有所了解，并会分析相关的数据。7．如图甲是小明、小红两名同学分别探究“水的沸腾”的实验装置，他们所用的器材规格完全相同。（1）安装实验器材时，应按照自下而上（选填：“自下而上”或“自上而下”）的顺序进行；（2）安装好器材开始实验后，小红按如图甲进行读数，读数时，示数会偏大（选填：“偏大”、“偏小”或“不变”）；（3）读数时，小红发现温度计上A点处有小水滴，从而影响读数。温度计上的小水滴是液化（填物态变化名称）形成的，而按乙图改进后可以顺利读数；（4）图丙是两名同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像；①由图像可知，实验室当时的大气压低于（选填：“高于”、“低于”或“等于”）1标准大气压；②若小明和小红所选水的质量分别为m1、m2，根据图像丙分析可知m1＜m2（选填：“＞”、“＜”或“＝”）；③小明同学想提高水的沸点，换用了火力更大的酒精灯加热，这种做法不可行（选填：“可行”或“不可行”）；④小红同学发现撤去酒精灯后，水仍能继续沸腾一小段时间，其原因是石棉网的温度高于水的沸点，水还会继续吸热。【分析】（1）本实验需要用酒精灯的外焰加热，组装实验器材应该自下而上。（2）温度计读数时视线应该与液柱的上表面相平，如果俯视会导致读数偏大。（3）物质从气态变成液态的过程叫液化。（4）根据图像分析可知；气压越低，沸点越低；（5）其它条件相同时，水的沸点不变，水的质量越大，加热时间越长。（6）根据影响沸点的因素分析。（7）水沸腾后撤去酒精灯，石棉网的余热可以继续对水放热，让水沸腾一段时间。【解答】解：（1）安装实验器材时，应按照自下而上的顺序进行。（2）安装好器材开始实验后，小红按如图甲所示进行读数，其错误之处是：读数时俯视，会导致读数偏大。（3）读数时小明发现A点有小水滴影响读数，小水滴的成因是液化。（4）根据图像可知水的沸点为98℃，气压越低，沸点越低；此时沸点温度低于100℃，所以当地气压低于1标准大气压；（5）两名同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图象。若小明和小红所选水的质量分别为m1、m2，根据图象丙分析可知m1＜m2。因为其它条件相同时，水的沸点不变，水的质量越大，加热时间越长。（6）水的沸点与气压有关，与酒精灯的火焰的大小无关，故这种做法是不可行的（7）酒精灯加热时，铁圈和石棉网的温度升高，高于水的温度，当移开酒精灯时，水还会从铁圈和石棉网吸收热量，继续沸腾一小段时间。故答案为：（1）自下而上；（2）偏大；（3）液化；（4）低于；（5）＜；（6）不可行；（7）石棉网的温度高于水的沸点，水还会继续吸热。【点评】知道水的沸腾特点；知道温度计的使用规则；知道水沸腾前后气泡的变化情形。8．如图甲是某小组探究“水沸腾时温度变化特点”的实验装置图。（1）除了图甲所示的器材外，实验需要的另一个测量仪器是秒表；（2）实验室提供有比烧杯口略大的圆形硬纸板，某同学设计了两种在硬纸板上剪出小孔的方法，以便将温度计通过小孔插入烧杯内的水中，如图丁两种剪裁方法中更合适的是A（填字母）；（3）图乙是实验时水中气泡的情况，其中b（选填“a”或“b”）是沸腾前的情形；（4）根据如表中的数据在图丙中画出水的温度随时间变化的图像；时间/min024681012温度/℃94959697989898（5）若在水沸腾时移走酒精灯，水不会（选填“会”或“不会”）立即停止沸腾；（6）实验中发现水升温较慢，若需要缩短水沸腾前的加热时间，可采用的方法是减少水量。（合理即可）【分析】（1）组装仪器的顺序是自下而上，测量时间的仪器是秒表；（2）温度计测量物质温度时，不能接触容器壁或容器底；（3）液体沸腾前，气泡上升过程中不断减小，沸腾时，气泡上升过程中不断增大；（4）根据数据描点连线即可；（5）液体沸腾的条件是温度达到沸点且继续吸热；（6）液体沸腾的实验中，缩短加热时间的方法减少液体质量、提高液体初温、密封加盖减少热量的损失。【解答】解：（1）实验中需要测量水的温度随时间变化而变化的规律，所以实验中还需要测量时间的秒表。（2）由于使用温度计时，温度计不能碰到容器底和容器壁，所以硬纸板上的小孔不能在边缘处，故B不符合题意，A符合题意。故选A。（3）沸腾前，烧杯底的水汽化成水蒸气形成气泡上升，烧杯上部的水温度低，气泡上升过程中，气泡中水蒸气遇冷液化成水，所以沸腾前气泡上升过程中逐渐减小，故b是沸腾前的情形。（4）根据下表中的数据，描点连线，可画出水的温度随时间变化的图像，如下图所示：（5）在水沸腾时移走酒精灯，由于陶土网的温度高于烧杯中水的温度，所以水能继续从石棉网吸收热量，故水能继续沸腾一段时间，不会立即停止沸腾。（6）为了缩短水沸腾前的加热时间，可以减少烧杯中水的质量，也可以用温水加热。故答案为：（1）秒表；（2）A；（3）b；（4）（5）不会；（6）减少水量；【点评】本题考查了仪器的安装、温度计的使用、沸腾时和沸腾前的现象、描点法画图、水沸腾的条件，难度不大。知识点4：光现象探究光的反射定律1．在“探究光的反射规律”的实验中，如图所示，平面镜M放在水平桌面上，E、F是两块粘连起来的硬纸板，且可绕ON转动。（1）实验时，将硬纸板垂直放置在平面镜上，硬纸板的作用是显示光路（选填“显示光路”或“无作用”）。如图（a），当E、F在同一平面时，让入射光线AO沿纸板E射向镜面，在纸板F上看到反射光线OB。将F向后折转一定角度，在纸板F上看不到反射光。如图（b）所示，说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内。（2）从（a）图可以看出反射光线与入射光射分居在法线两侧。（3）若将一束光贴着纸板F沿BO射到O点，光将沿图中OA（选填“OA”或“OB”）方向射出。因为在光的反射现象中，光路是可逆的。（4）从表格记录的数据分析可得：反射角等于入射角；入射角增大，反射角也增大。实验次数1234入射角20°30°40°50°反射角20°30°40°50°【分析】（1）过入射点垂直反射面的直线叫法线，结合反射光线、入射光线与法线在同一平面内回答；硬纸板的作用是显示光路。（2）反射光线与入射光射分居在法线两侧。（3）在光的反射现象中，光路是可逆的。（4）分析表中数据得出结论。【解答】解：（1）实验时，将硬纸板垂直放置在平面镜上，使得法线在纸板平面内，硬纸板的作用是显示光路。如图（a），当E、F在同一平面时，让入射光线AO沿纸板E射向镜面，在纸板F上看到反射光线OB。将F向后折转一定角度，在纸板F上看不到反射光。如图（b）所示，说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内。（2）从（a）图可以看出反射光线与入射光射分居在法线两侧。（3）若将一束光贴着纸板F沿BO射到O点，光将沿图中OA方向射出。因为在光的反射现象中，光路是可逆的。（4）从表格记录的数据可知20°＝20°；30°＝30°；40°＝40°；50°＝50°；故得出反射角等于入射角；当入射角增大，反射角也增大。故答案为：（1）垂直；显示光路；（2）同一平面内；（3）OA；可逆；（4）等于；增大。【点评】本题探究光的反射规律的实验，考查对操作过程的理解及数据分析的能力。2．为了探究“光反射时，反射光沿什么方向射出”同学们进行了如图所示的实验，所用的实验器材有：激光笔、平面镜M、纸板ENF、直尺、量角器和铅笔。（1）应该选用表面粗糙（选填“光滑”或“粗糙”）的纸板。（2）①如图甲所示，纸板要（选填“要”或“不要”）与平面镜垂直。②实验时，让激光贴着纸板入射的目的显示光的传播路径。（3）如图乙所示，将右侧的纸板NOF沿ON向后折，这样做是为了研究：反射光线.入射光线和法线是否都在同一平面内。（4）如图丙所示，小明同学设法将平面镜d边向上，c边向下绕OP逆时针转过一定角度后，发现反射光旋转到图中ON的左面，由此他得出“反射光线和入射光线可能在法线的同侧”该同学得出此错误观点的原因在于没有考虑法线的位置随着镜面位置的改变而改变。【分析】（1）在不同方向都能看到光的传播路径，是由于光在光屏上发生了漫反射而进入我们的眼里；（2）探究光的反射定律时，应让硬纸板竖直放置，这样光的传播路径能呈现在纸上。纸板的作用是显示光的路径；（3）根据是否能看到光线可以探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。（4）法线始终与镜面垂直，法线的位置随着镜面位置的改变而改变。【解答】解：（1）为了看清楚纸板上的光路，纸板材质应是较粗糙的，光线射在上面发生了漫反射，反射光线射向各个方向，无论从哪个角度看，都能看清楚光的传播路径；（2）①为了使光的传播路径能呈现在硬纸板上，应让硬纸板垂直放置在平面镜上，让激光紧贴纸板射向O点。②实验时如果不让光贴着纸板入射，则无法看见入射光线以及反射光线，就无法确定反射光线、入射光线，所以让光贴着纸板入射是为了显示光路；（3）如图乙所示，将右侧的纸板MOF沿ON向后折，在纸板上不能看到反射光线，说明反射光线、入射光线和法线是在同一平面内的，即这样做是为了研究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内；（4）法线始终与镜面垂直，因此c边向下绕OP逆时针转过一定角度后，法线的位置会随着镜面位置的改变而改变，该同学没有考虑法线的位置随着镜面位置的改变而改变，所以得出“反射光线和入射光线可能在法线的同侧”的错误结论。故答案为：（1）粗糙；（2）①要；②显示光的传播路径；（3）同一平面内；（4）没有考虑法线的位置随着镜面位置的改变而改变。【点评】本题考查了探究光的反射的实验，要理解和熟记光的反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角。3．如图为某实验小组“探究光的反射规律”的实验装置，平面镜MM放在水平桌面上，E、F是两块粘接起来的硬纸板，而且F板可绕ON转动。（1）为了显示光路，硬纸板要粗糙（选填“光滑”或“粗糙”）。（2）将入射光线AO向ON靠近时，看到反射光线OB靠近（选填“靠近”或“远离”）ON。（3）若将一束光贴着纸板F沿BO射向O点，光将沿图甲中OA的方向射出，说明在光的反射现象中，光路是可逆的。（4）某同学在实验时，将纸板的右半部分沿着ON向后折去，如图乙所示，此时在纸板的右半部分不能（选填“能”或“不能”）看到反射光线，由此说明反射光线、入射光线与法线在同一（选填“同一”或“不同”）平面内。（5）实验时，小明发现每次用铅笔把光的传播路径描下来非常不方便。认真思考后，他认为在正确操作时，只要在光传播的路径上标记两个合适的点就能确定了，他用到的光学知识是光在同种均匀介质中是沿直线传播的。【分析】（1）实验时从白色硬纸板前不同的方向都能看到光的传播路径，是由于白色硬纸板表面凹凸不平，光在这里发生了漫反射的缘故；（2）根据入射角的变化和反射角的变化而得出结论；（3）当光逆着原来的反射光线入射时，反射光线也逆着原来的入射光线反射出去，就说明光路是可逆的。（4）根据入射光线、反射光线和法线的关系进行分析，使光屏不在一个平面内，观察现象，得出结论；（5）光在同种均匀介质中是沿直线传播的。【解答】解：（1）为了更清晰地显示光路，白色硬纸板的表面应是较粗糙，光线射在上面发生了漫反射，反射光线射向各个方向，无论从哪个角度看，都能看得清楚；（2）光发生反射时，反射角等于入射角；若将入射光线AO向ON靠近，则反射光线OB也靠近ON；（3）当光逆着原来的反射光线入射时，反射光线也逆着原来的入射光线反射出去，即将一束光贴着纸板F沿BO射到O点，光将沿图中的OA方向射出，这说明在反射现象中光路是可逆的。（4）若将纸板的右半部分沿着ON向后折去，如图乙所示，入射光线不变，则反射光线不变，此时在纸板的右半部分不能看到反射光线，由此说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内；（5）因为光在同种均匀介质中是沿直线传播的，因此沿光路用铅笔相隔一定距离时在纸板上各打两个点，再过两点用直尺、铅笔将光的路径画在纸板上（两点确定一条直线）。故答案为：（1）粗糙；（2）靠近；（3）OA；可逆；（4）不能；同一；（5）光在同种均匀介质中是沿直线传播的。【点评】本题考查光的反射定律实验的有关内容，主要考查学生对实验过程中出现问题的应对能力，就是为了锻炼学生的动手、动脑的能力。4．在探究“光的反射规律”实验时，小明把一块平面镜放在水平桌面上，再把硬纸板a、b竖直立在平面镜上，具体操作如下：（1）如图甲所示，纸板上的虚线ON垂直于平面镜，让一束光贴着纸板沿AO入射到O点，经平面镜反射沿OB射出。改变光束AO入射的角度，使AO与镜面的夹角变大，则反射角将变小；（2）如图乙所示，将图甲中右侧的纸板b沿着ON逆时针转动一定角度，在纸板b上不能（填“能”或“不能”）观察到反射光线；如图丙所示，将纸板ab保持在同一平面内并向后倾斜一定角度，让光束贴着纸板沿AO入射到O点，在纸板b上不能（选填“能”或“不能”）看到反射光线，说明发生反射时，反射光线与入射光线、法线三者在同一平面内；（3）探究光的反射规律时，实验数据如表：入射角反射角15°1