天津市2019-2021年中考物理题分类汇编实验探究题

20192021（三年）天津市物理中考题分类汇编——实验探究题(2021·天津市·历年真题)兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：

【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？

【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟______有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟______有关。

【进行实验】他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。物块被撞击得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越______。

【分析论证】分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是：______。

【实践应用】用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车______（选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。(2021·天津市·历年真题)在“探究杠杆平衡条件”的实验中：

（1）实验前，若使如图1所示的杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节。

（2）实验时，在已调平衡的杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，移动钩码位置，使杠杆重新在水平位置平衡，三次实验获得的数据如表所示。分析可得杠杆的平衡条件是______。次数动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm11.015.01.510.021.020.02.010.032.015.03.010.0（3）为了进一步验证实验结论，又做了如图2所示的实验，在杠杆水平平衡时：

①已知每个钩码的质量均为50g，则此次实验中阻力F2大小为______N，阻力臂l2为______cm；（g取10N/kg）

②请你在图中画出动力F1的力臂。(2020·天津市·历年真题)在测量小灯泡电功率的实验中：

（1）请按照图1所示的电路图，以笔画线代替导线，完成图2的电路连接；

（2）图3所示是某次实验中电表的示数，电流表的示数为______A，电压表的示数为______V，此时小灯泡的电功率为______W。(2020·天津市·历年真题)在探究影响滑轮组机械效率的因素时，小明提出了如下猜想：

猜想一：滑轮组机械效率与被提升物体所受的重力有关

猜想二：滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关

为了验证猜想，准备的器材如下：两个相同的滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度尺和弹簧测力计。

小明把两个滑轮分别作为定滑轮和动滑轮组装成滑轮组，用该滑轮组提升不同数量的钩码进行了三次实验，数据如表所示：实验次数钩码所受的重力G/Ν提升高度h/m拉力F/Ν绳端移动的距离s/m机械效率η12.00.11.00.366.7%24.00.11.80.374.1%36.00.12.50.3请你解答如下问题：

（1）表中第3次实验时滑轮组的机械效率为______；根据表中数据在图中画出该滑轮组的绕线方式；

（2）分析表中数据可知：用同一滑轮组提升不同的物体，物体越重，滑轮组的机械效率______（选填“越高”“越低”或“不变”）；

（3）为了验证猜想二，还需增加的实验器材是______。(2020·天津市·历年真题)“停课不停学”期间，小明在“云课堂”中学习了密度计的相关知识后，想用家中可用器材（如图所示），测出一枚新鲜鸡蛋的密度。已知水的密度为ρ水，请你帮他设计一个测量鸡蛋密度的实验方案。要求：

（1）写出主要的实验步骤及所需测量的物理量；

（2）写出鸡蛋密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）。(2019·天津市·历年真题)某物理兴趣小组为检测学校附近某条河的水质，需要测量河水的密度。取样后，他们利用天平和量筒进行了测量，实验过程如下：

【实验步骤】

（1）用已调平衡的天平测出空烧杯的质量为18g

（2）向烧杯中倒入适量的河水，测出烧杯和河水的总质量，如图甲所示；

（3）将烧杯中的河水全部倒入量筒中，读出量简中河水的体积，如图乙所示。

【实验数据处理】

在下表中填入上述实验数据及计算结果。烧杯的质量

m1/g烧杯与河水的质量

m2/g河水的质量

m/g河水的体积

V/cm3河水的密度

ρ/（g•cm3）18________________________【实验评估】

按该实验方案测出的河水密度比实际值______（选填“偏大”或“偏小”）。(2019·天津市·历年真题)小明同学在探究重力势能的大小与什么因素有关时，提出了如下猜想：

猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关

猜想二：物体的重力势能与物体所在高度有关

为了验证上述猜想，他计划利用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行实验：如图所示，将小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把铁块从距桌面某一高度由静止释放，撞击在桌面的中心部位，记录桌腿进入沙子的深度。

按上述方案进行实验，其实验数据如下表所示。实验

序号铁块质量

m/g铁块距桌面高度

H/cm桌腿进入沙子

的深度h/cm①20201.9②20302.9③20403.8④30202.9⑤40204.1（1）实验中通过比较______来判断物体重力势能的大小；

（2）为了验证猜想一，需选择表中______（填实验序号）三组数据进行分析；

（3）分析表中①②③的实验数据，可得出的结论是：______。(2019·天津市·历年真题)若架设在两地之间的输电线发生了短路，如何方便快捷地确定短路的位置？

针对这一实际问题，某物理兴趣小组模拟真实情景，运用“建模”思想进行了研究：用两条足够长的电阻丝模拟输电线（每条电阻丝单位长度阻值为r），将导线连在电阻丝A处模拟输电线短路，如图1甲所示。他们把一个电源（电压恒为U0）、一个定值电阻（阻值为R0）和一块电压表用导线连接起来装入一个盒内，并引出两根导线到盒外，制成检测盒，如图1乙所示。检测时将盒外的两根导线分别与模拟输电线B端的两接线柱相连，从而构成检测电路。通过读取盒内电压表的示数、经过计算得知短路处到B端的距离。

请你解答如下问题：

（1）在图1乙所示的检测盒内画出元件连接情况的电路图；

（2）根据你设计的检测电路，推导出AB间距离L与电压表示数U的关系式：

（3）进一步研究发现，当电压表的量程为0～U02时，如果短路位置改变，需考虑测量值超电压表量程的可能。于是在检测盒中增加两个单刀双掷开关（符号），通过操作这两个开关来改变电压表的连接，完成检测。请在改进后的检测盒内画出元件连接情况的电路图（如图2所示）。(2019·天津市·历年真题)现有一个电压约为36V的电源（电压保持不变），一个量程为01A的电流表，三个阻值已知的电阻R1（20Ω）、R2（30Ω）、R3（10kΩ），开关和导线若干。请合理选择器材设计实验，比较精确地测出约为10Ω的未知电阻Rx的阻值。要求：

（1）画出实验电路图；

（2）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量；

（3）写出待测电阻Rx的数学表达式（用已知量和测量量表示）。

参考答案1.【答案】速度；质量；大；质量一定时，物体的速度越大，动能越大；超载

2.【答案】（1）右；（2）F1×l1=F2×l2；（3）①1；10.0；②见图

​​​​​​​

3.【答案】（1）如图所示​​​​​​​；（2）0.3；2.5；0.75。

4.【答案】80%

越高

几个自重不同的滑轮

5.【答案】解：

（1）实验步骤：

①用刻度尺测量出塑料管的长度L0；

②将装有适量盐的塑料管竖直漂浮在水中，测出塑料管露出液面的长度为L1；

③将鸡蛋放入水中，向水中加盐使鸡蛋悬浮，再测出塑料管露出液面的长度为L2。

（2）设塑料管的横截面积为S，

塑料管排开水的体积：

V排=S（L0L1），

受到水的浮力F浮水=ρ水V排g=ρ水S（L0L1）g，

因为塑料管漂浮，

所以塑料管（包括管内盐）的重力：

G=F浮水=ρ水S（L0L1）g；

将鸡蛋放入水中，向水中加盐使鸡蛋悬浮，此时塑料管受到盐水的浮力：

F浮盐水=ρ盐水V排′g=ρ盐水S（L0L2）g，

因为塑料管漂浮：

F浮盐水=G=F浮水，

ρ盐水S（L0L2）g=ρ水S（L0L1）g；

ρ盐水（L0L2）=ρ水（L0L1）；

盐水的密度：

ρ盐水=L0-L1L0-L2ρ水，

因为鸡蛋悬浮盐水中，

所以鸡蛋的密度：

ρ鸡蛋=ρ盐水=L0-L1L0-L2ρ水。

故答案为：

（1）实验步骤：

①用刻度尺测量出塑料管的长度L0；

②将装有适量盐的塑料管竖直漂浮在水中，测出塑料管露出液面的长度为L16.【答案】49；31；

30

；1.03；

偏大

7.【答案】（1）桌腿进入沙子的深度；（2）①④⑤；（3）质量相同的物体，高度越大，重力势能越大

8.【答案】​（1）如下图中的两种连接方式；

（2）图1中：AB的长度L=UR02r(U-U0)；

图2中：AB的长度L=(9.【答案】解：

（1）将R1、R2和待测电阻串联起来，S控制整个电路，开关S1与R1并联，开关S2与RX并联，如下所示：

​​​​​​​

（2）①只闭合S、S2，记下电流表示数I1，

②只闭合S、S1，记下