湖北省黄石市2019－2021年（三年）中考物理试题汇编实验探究题

湖北省黄石市2019－2021（三年）物理中考题分题型汇编—实验探究题(2021·湖北省黄石市)小明同学在探究“重力的大小跟质量的关系”实验中，得到下表中的实验数据。

（1）实验中，需要的测量工具包括弹簧测力计以及______。试验次数被测物体物体质量m（kg）重力G（N）比值G/m（N/kg）1物体10.10.999.92物体20.43.889.73物体30.5____________（2）第3次实验“物体3”的重力如图所示（物体处于静止状态），根据实验结果完成表格中第3次实验的有关数据。

（3）根据上面实验结果可知；同一物体重力与质量的比值为______N/kg

（4）月球对它表面附近的物体也有引力，这个引力是地球对地面附近同一物体引力的16。若一个连同随身装备共90kg的航天员到达月球表面，根据上面实验结果，月球对他的引力是______N。

（5）小明对太空中的星球比较感兴趣，他从网上查得：甲、乙两个星球表面上物体的重力（G）与其质量（m）的关系如图所示。从图中信息可知，相同质量的物体在甲星球表面上的重力______（选填“大于”“等于”或“小于”）其在乙星球表面上的重力。(2021·湖北省黄石市)某兴趣小组为了比较水和煤油的吸热能力，进行了如下的实验：

（1）提出问题

烈日炎炎的夏季，白天海滩上的沙子热得烫脚，但海水却非常凉爽；傍晚太阳西落，沙子很快凉了下来，但海水却仍然暖暖的。同样的日照条件，为什么不同物质的温度不一样呢？

（2）设计实验

实验装置如图所示：

①除了图中所给的实验器材外，还需要的测量工具有天平（或量筒）和______。

②本实验的主要探究方法是______法和转换法。

（3）进行实验

该兴趣小组设计了如下实验步骤，其中存在错误的是______

A.在两个同样的试管中分别装入等体积的水和煤油

B.用温度计测量这两种液体的初温，发现温度计示数相同

C.把两个试管同时放入同一烧杯中加热（如图所示），且加热相同的时间

D.用温度计测出两种液体的末温，发现两温度计的示数不相同

（4）数据分析

改正错误后，下图是该兴趣小组绘制的“吸收热量—时间”和“温度—时间”图象，能正确描述这两种液体真实情况的图象是______

(2021·湖北省黄石市)如图甲所示是“探究电压一定时，电流跟电阻关系”的实验电路图，已知电源电压恒为4V，滑动变阻器（30Ω1A）以及符合实验要求的电表，开关和导线。

（1）实验中小明同学多次改变R的阻值，记下对应电流表的示数，得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象，由图象可以得出结论：当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成______比。

（2）由图乙可知，小明探究时，控制电阻两端电压______V不变。

（3）如果小明同学连好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现电流表有示数，电压表无示数，则该故障可能是由R______（选填“短路”或“断路”）造成的。

（4）小明为了能够完成上述实验，更换的电阻R的阻值不能超过______Ω。

（5）上述实验结束后，小明又设计了如图丙所示的电路，只用电压表来测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，已知滑动变阻器的最大阻值为10Ω，其测量过程如下：

①闭合开关S、S2，断开S1，将滑动变阻器的滑片移到最上端，电压表示数为4V；

②闭合S、S1，断开S2，移动滑动变阻器使电压表读数为______V时，小灯泡正常发光；

③闭合S、S2，断开S1，保持滑动变阻器的滑片与②步的位置相同，此时电压表示数为2V；

④根据上述测量，可知小灯泡的额定功率P额=______W。(2020·湖北省黄石市)实验一：某实验小组做“探究凸透镜成像规律”的实验。

（1）为使凸透镜所成的像便于观察，该实验的环境光线应该较______（选填“暗”、“亮”）为好；

（2）调节好蜡烛、凸透镜、光屏位置，如图所示，在光屏上看到烛焰清晰的像，______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）与此时成像原理相同；

（3）把蜡烛稍稍竖直上移，光屏上烛焰的像会竖直______（选填“上”、“下”）移；

实验二：实验小组为了测量某种绿茶饮料的密度，进行了以下实验。

（1）把天平放在水平桌面上，将游码移到标尺的______；在调节天平横梁时，发现指针静止在分度盘中央刻度线的右侧，此时应将平衡螺母向______（选填“左”、“右”）调节，使天平平衡；

（2）用调节好了的天平，测量绿茶饮料和烧杯的总质量，发现指针静止在分度盘中央刻度线偏左侧，为了准确测量，应向______（选填“左”、“右”）移动游码；

（3）测得绿茶饮料和烧杯的总质量为69.6g，然后将一部分绿茶饮料倒入量筒中，如图所示，再将烧杯放在天平左盘上，称得剩余绿茶饮料和烧杯的总质量如图，由此可知：量筒中绿茶饮料的体积是______cm3，量筒中绿茶饮料的质量是______g，绿茶饮料的密度是______kg/m3。(2020·湖北省黄石市)实验小组为了测量某种绿茶饮料的密度，进行了以下实验。

（1）把天平放在水平桌面上，将游码移到标尺的______；在调节天平横梁时，发现指针静止在分度盘中央刻度线的右侧，此时应将平衡螺母向______（选填“左”、“右”）调节，使天平平衡；

（2）用调节好了的天平，测量绿茶饮料和烧杯的总质量，发现指针静止在分度盘中央刻度线偏左侧，为了准确测量，应向______（选填“左”、“右”）移动游码；

（3）测得绿茶饮料和烧杯的总质量为69.6g，然后将一部分绿茶饮料倒入量筒中，如图所示，再将烧杯放在天平左盘上，称得剩余绿茶饮料和烧杯的总质量如图，由此可知：量筒中绿茶饮料的体积是______cm3，量筒中绿茶饮料的质量是______g，绿茶饮料的密度是______kg/m3。(2020·湖北省黄石市)课外兴趣小组要测量一个未知电阻Rx的阻值，现有下列器材：电源、两个量程均为0～0.6A的相同电流表A1、A2、一个已知阻值的定值电阻R0=9Ω、开关、导线若干。兴趣小组同学们开动脑筋，积极思考，设计出了一个测量Rx的方法。

（1）同学们设计出的测量电路图如图甲，请根据电路图把未完成的实物图（图乙）连接线补充完整。

（2）连接好电路，闭合S之前，滑动变阻器的滑片P应滑到______（选填“a”“b”）端；

（3）调节滑动变阻器，使两个电流表有一个恰当的读数，如图丙，两表A1、A2的读数分别为Il=______A，I2=______A；

（4）根据两电流表读数可得出被测电阻Rx=______。

（5）调节滑动变阻器，使A1和A2表的读数都变大，为保证A2表不被烧坏，则A1表的读数不能超过______A

。

（6）有同学认为，改用图丁电路图也可以测出Rx的值，你认为是否可行？(2019·湖北省黄石市)如图所示，在一个标准大气压下，用1m长玻璃管做托里拆利实验，管中水银柱高度为______mm。

（1）假定移动玻璃管的过程均不漏气，请描述玻璃管内水银柱高度的变化情况。

（选填“升高”、“不变”或“降低”）

将玻璃管倾斜放置，水银柱的高度将______。

将玻璃管向上提升一点，水银柱高度将______。

（2）如果用水来代替水银做实验，水______（选填“会”或“不会”）充满玻璃管，若管口刚好在水面上且保证不漏气，此时玻璃管内底部的压强______Pa。

（g=10N/kg，结果用科学记数法表示，保留一位有效数字）(2019·湖北省黄石市)某同学探究影响蒸发散热情况的实验，如图所示，请回答下列问题。

（1）该同学记录了三个示数，其中a温度计示数______℃。

（2）酒精蒸发时会向温度计______（选填“吸收”或“放出”）热量。

（3）比较b和c温度计的示数，可以得出：蒸发快慢与______有关，从分子热运动的角度来看，空气流动促进了酒精分子向空气扩散。

（4）该同学用水代替酒精多次实验，发现在相同温度但天气不同的情况下，三根温度计示数有时差别不大，有时差别却很大。他猜想水的蒸发情况可能与天气有关，若示数差别不大，可能的天气是______。(2019·湖北省黄石市)探究小组为探究影响滑轮组的机械效率的因素，实验装置如图所示，数据如表所示。次数钩码重力（N）提升高度（cm）有用功（J）拉力（N）总功（J）机械效率11.0400.41.10.8845%21.5400.61.41.1254%32.030______1.7____________42.5401.02.01.6063%（1）请把表格中三个未完成的空补充完整。

（2）甲同学根据表格数据可以得出钩码重力逐渐增大，滑轮组机械效率______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。请你解释出现这种现象的原因______。

（3）乙同学进一步研究，测出动滑轮的质量为100g，根据表格中的数据得出：总功总是大于有用功与克服动滑轮重力的功之和，即：W总＞W有+W轮，他猜测还有______因素影响机械效率。（答一种因素即可）

（4）丙同学计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值△W=W总W有W轮，通过比较第1、2和______组的数据，发现重物的重力越大，差值△W______（选“越大”、“越小”或“不变”），请你利用所学知识对此作出解释______。10.(2019·湖北省黄石市)（1）为探究影响电阻大小的因素，甲同学利用同一种合金材料的a、b、c三条电阻丝进行实验，a、b长度相同，b、c粗细相同，如图1所示。连接电路，分别接通a、b、c，电流表的三次示数如图2所示，根据示数可以得出以下结论：

①比较a、b两次电表示数，可以得出电阻大小跟导体______有关。

②比较b、c两次电表示数，可以得出电阻大小跟导体______有关。

③由实验可以得出：三个电阻丝阻值从大到小关系是______。

（2）乙同学利用这套实验器材试图对电热与电阻的关系进行探究：

①考虑到没有计时工具，他用小木棍蘸取等量蜡烛油分别粘放在a、b、c电阻丝的中点处，然后使a、b、c电阻丝能同时通电发热。乙同学是想利用______来反映电阻丝发热量的大小。

②乙同学选择的电路图如图3所示，采取的是三个电阻丝______（选填“串联”或“并联”）的连接方式，请你将未完成的电路连线补充完整。

③接通电路，观察到小木棍掉落的先后顺序是______。

结合实验现象和甲同学实验得到的电阻大小关系，乙同学推测出：通电时间相同的情况下，电阻大的电阻丝产生的电热______（选填“多”或“少”），发现该结论与已学的焦耳定律不符。请你帮助他进行解释：在相同的通电时间内，当______时，电阻大的电热就多；当______时，电阻大的电热就少。

参考答案1.【答案】（1）天平；（2）4.9；9.8；（3）9.8；（4）147；（5）大于。

【解析】解：（1）探究“重力的大小跟质量的关系”时，需要测量质量和重力，需要的测量工具是天平和弹簧测力计；

（2）由图可知，弹簧测力计的分度值为0.1N，“物体3”的重力G=4.9N，比值Gm=4.9N0.5kg=9.8N/kg；

（3）实验中物体1、2、3测量的G/m值不同，为了减小误差，需要求平均值，则同一物体重力与质量的比值为9.9N/kg+9.7N/kg+9.8N/kg3=9.8N/kg；

（4）地球对航天员的引力G′=m′g=90kg×9.8N/kg=882N，由月球对它表面附近物体的引力是地球对地面附近同一物体引力的16可得，月球对他的引力G月=16G′=16×882N=147N；

（5）由图像可知，相同质量的物体在甲球表面上的重力大于其在乙星球表面上的重力。

故答案为：（2.【答案】（2）①停表；②控制变量法。（3）A。（4）C。

【解析】解：（2）①本实验中，两只试管中的煤油和水处于同一杯水中，所以加热条件相同；为比较煤油和水的吸热能力，应控制二者的质量相同，利用天平（量筒）可以达到这样的目的；为绘制出“吸收热量—时间”和“温度—时间”图象，还需要计时工具，所以还应添加“停表”或其他计时工具。②本实验中需控制试管内煤油与水的质量相同、加热条件相同，所以采用了控制变量法；本实验是通过比较两只温度计的示数变化来比较煤油与水的吸热能力的，所以还用到了转化法。

（3）为比较煤油和水的吸热能力，应使试管中的煤油与水的质量相同，而不是体积相同，故步骤A错误。

（4）本实验中，两只试管中的煤油和水处于同一杯水中，所以加热条件相同，即两只试管内的煤油和水在相同时间内吸收的热量相同，即A、B两图中，煤油和水吸收热量的图线是重合的，故A、B错误。煤油的比热容小于水的比热容，所以在相同时间内（液体均未沸腾的情况下），水的温度改变量较煤油的小，即在初温相同的情况下，加热相同时间，水的末温低于煤油的末温。故C、D两图中，C图符合要求。

故答案为：（2）①停表；②控制变量法。（3）A。（4）C。

在初中阶段，控制变量法和转化是我们最为常见的两种实验设计方法，也是解题中我们经常用到的解题方法。我们要掌握这两种方法的实质，做到灵活应用。

3.【答案】（1）反；（2）2.5；（3）短路；（4）50；（5）②1.5；④0.75W。

【解析】（1）由图像可得结论：当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；

（2）实验中，R两端的电压控制为：U=IR=0.5A×5Ω=2.5V；

（3）串联电路只有一条电流的路径，电压表看作断开，当电流表有示数时，说明电路中没有断路，电压表无示数，说明与它并联的电阻R短路；

（4）串联电路电压电流规律，及公式I=UR可得：URU滑=RR滑，当R滑=30Ω时，R的最大值为：R=URR滑U滑=2.5V×30Ω4V-2.5V=50Ω；

（5）①闭合开关S、S2，断开S1时，小灯泡短路，只有R接入电路，电压表的示数等于电源电压大小，即U=4V；

②闭合S、S1，断开S2时，小灯泡与R串联，电压表测R两端电压，根据串联电路电压规律可知，

灯两端的电压为UL额=2.5V，即电压表示数为UR=UUL额=4V2.5V=1.5V时，灯正常发光；

③闭合S、S2，断开S1，只有R接入电路，电压表测部分R两端的电压，示数为2V，为电源电压的一半，则与电压表并联部分的电阻为R最大值的一半，即5Ω；

④在②中，R接入电路的电阻为5Ω，电路中的电流为：I=IR=URR=1.5V5Ω=0.3A，

小灯泡的额定功率为：P=U额I4.【答案】暗

照相机

下

零刻度处

左

右

32

38.2

1.2×103

【解析】解：实验一：（1）凸透镜成像实验时，蜡烛发光，环境越暗，对比度越大，蜡烛成像越清晰。

（2）如图，物距大于像距，凸透镜成倒立缩小的实像，应用于照相机。

（3）把蜡烛稍稍竖直上移，根据光线过光心不改变方向，所以像会向下移动。

实验二：（1）把天平放在水平桌面上，将游码移到标尺左端的零刻度处；

在调节天平横梁时，发现指针静止在分度盘中央刻度线的右侧，说明天平的右端下沉，左端上翘，平衡螺母向上翘的左端移动。

（2）测量绿茶饮料和烧杯的总质量，发现指针静止在分度盘中央刻度线偏左侧，为了准确测量，应向右移动游码。

（3）剩余绿茶饮料和烧杯的总质量：m'=20g+10g+1.2g=31.2g，

量筒中绿茶的体积：V=32ml=32cm3，

量筒中绿茶的质量为：m=m总m'=69.6g31.2g=38.4g，

绿茶的密度：ρ=mV=38.4g32cm3=1.2g/cm3=1.2×103kg/m3。

故答案为：实验一：（1）暗；（2）照相机；（3）下。

实验二：（1）零刻度处；左；（2）右；（3）32；38.2；1.2×103。

实验一：（1）探究凸透镜成像实验时，成像物体和环境对比度越大，物体越亮，成像越清晰。

（2）凸透镜成实像时，根据物距和像距的关系判断凸透镜成像性质，物距大于像距成倒立缩小的实像，应用于照相机；物距小于像距成倒立放大的实像，应用于投影仪。

（3）根据光线过光心不改变方向进行判断。

实验二：（1）天平放在水平台上，游码归零，平衡螺母向上翘的一端移动，使天平的横梁平衡。

（2）用天平称量物体质量时，横梁向左偏，右盘增加砝码或向右移动游码。

（3）烧杯和剩余绿茶的质量等于砝码质量和游码对应刻度之和；

量筒中绿茶的体积等于液面对应的刻度值；

5.【答案】（1）零刻度处；左；（2）右；（3）34；38.2；1.12×103。​​​​​​​

【解析】解：（1）把天平放在水平桌面上，将游码移到标尺左端的零刻度处；

在调节天平横梁时，发现指针静止在分度盘中央刻度线的右侧，说明天平的右端下沉，左端上翘，平衡螺母向上翘的左端移动；

（2）测量绿茶饮料和烧杯的总质量，发现指针静止在分度盘中央刻度线偏左侧，为了准确测量，应向右移动游码。

（3）量筒中绿茶的体积：V=34ml=34cm3，

剩余绿茶饮料和烧杯的总质量：m'=20g+10g+1.2g=31.4g，

量筒中绿茶的质量为：m=m总m'=69.6g31.4g=38.2g，

绿茶的密度：ρ=mV=38.2g34cm3≈1.12g/cm3≈1.12×103kg/m3。

故答案为：（1）零刻度处；左；（2）右；（3）34；38.2；6.【答案】b

0.32

0.48

4.5Ω

0.4

【解析】解：

（1）根据甲图可知，Rx与R0并联，待测电阻与A1串联，A2测干路电流，如下图所示：

（2）连接好电路，闭合S之前，滑动变阻器的滑片P应滑到阻值最大处的b端；

（3）调节滑动变阻器，使两个电流表有一个恰当的读数，如图丙，由题意可知两表均选用小量程，分度值为0.02A，则A1、A2的读数分别为Il=0.32A，I2=0.48A；

（4）根据并联电路电流的规律，通过定值电阻R0的电流为：I0=IIx=0.48A0.32A=0.16A，

由并联电路的电压规律和欧姆定律可得，电源电压为：U=U0=I0R0=0.16A×9Ω=1.44V；

由欧姆定律可得，被测电阻Rx=UIx=1.44V0.32A=4.5Ω；

（5）为保证A2表不被烧坏（即干路电流最大为0.6A），设A1表的读数（通过Rx的电流）不能超过I，此时通过R0的电流为I0′，

并联电路中各支路的电压相等，由欧姆定律可知，在电压相等时，电流与电阻成反比，则I0'I=RxR0=4.5Ω9Ω=12，

所以通过定值电阻的电流为12I，

由并联电路电流的规律可得I+12I=0.6A，解得I=0.4A，即A1表的读数不能超过0.4A；

（6）图丁中，两电阻并联，两电流表分别测两支路的电流，因各支路的电压相等，由U=IR可测出Rx的值，该方法可行。

故答案为：

（1）如上图所示；（2）b；（3）0.32；0.48；（4）4.5Ω；（5）0.4；（6）可行。

（1）根据甲图可知，Rx与R0并联，待测电阻与A1串联，A2测干路电流，据此连接实物图；

（2）连接好电路，闭合S之前，滑动变阻器的滑片P应滑到阻值最大处；

（3）根据两表选用小量程确定分度值读数；

（4）根据并联电路电流的规律得出通过定值电阻的电流，由欧姆定律得出电源电压；再由欧姆定律求出被测电阻的阻值；

（5）为保证A2表不被烧坏（即干路电流最大为0.6A），根据并联电路的规律结合U=IR，求出A17.【答案】760

不变

不变

会

9×104

【解析】解：一个标准大气压能支持760mm高的水银柱，故此时玻璃管内水银柱高度为760mm；

（1）将玻璃管倾斜一些，大气压不变，水银柱高度也不变，但长度会变大一些；将玻璃管竖直上提，水银柱产生的压强等于大气压，即高度不变，还是760mm水银柱；

（2）一标准大气压能支持10m高的水柱，故水会充满玻璃管玻璃管；根据P=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m=1×104Pa，则玻璃管内底部的压强为1.0×105Pa1×104Pa=9×104Pa。

故答案为：760；（1）不变；不变；（2）会；9×104Pa。

一个标准大气压能支持760mm高的水银柱；

（1）玻璃管向上提起一点、倾斜、换成粗细不同的，如果大气压值不变，而且实验操作过程中没有出现错误的话，管内水银柱高度是固定的；

（2）水的密度为水银密度的113.6，用水代替水银做托里拆利实验，玻璃管的长度应该超过10m，根据P=ρ水gh即可求得玻璃管内底部的压强。

本题考查了多种情况下水银柱高度的变化情况，在解答时，要抓住托里拆利实验的原理大气压与管内水银柱压强是相等的，故大气压不变的情况下，水银柱产生的压强也是不变的，即水银柱高度不变。8.【答案】（1）25.5；（2）吸收；（3）液体表面的空气流速；（4）雨天（或潮湿天气）。

【解析】解：（1）由图知，温度计的分度值为0.1℃，则a温度计示数为25.5℃。

（2）液体蒸发时需要吸收热量，所以酒精蒸发时会向温度计吸收热量，导致温度计的示数降低。

（3）通过b、c温度计的示数可以看出，c的示数低，b、c温度计的主要区别在于液体表面的空气流速不同，因此可得出液体蒸发的快慢与液体表面的空气流速有关；

（4）该同学用水代替酒精多次实验，若三根温度计示数差别不大，即水的蒸发快慢差别不大，说明空气湿度较大，此时水不易蒸发，雨天或潮湿天气时空气湿度较大；

若温度计的示数差别很大，则说明空气湿度较小，晴天时空气湿度较小，

由此可以猜想可能的天气是雨天或潮湿天气；

故答案为：（1）25.5；（2）吸收；（3）液体表面的空气流速；（4）雨天（或潮湿天气）。

（1）在进行温度计的读数时注意分度值；

（2）物质由液态变成气态发生的是汽化现象，汽化时需要吸收热量；

（3）液体温度的高低、液体表面积的大小、液体上方空气流动的速度都是影响蒸发快慢的因素，利用控制变量法分析。

（4）液体蒸发的快慢还与周围空气的湿度、液体的种类有关系。

明确研究液体蒸发快慢与哪些因素有关要用到控制变量法的基础上，认真把握图中的相同点与不同点是解此题的关键。

9.【答案】（1）次数钩码重力（N）提升高度（cm）有用功（J）拉力（N）总功（J）机械效率11.0400.41.10.8845%21.5400.61.41.1254%32.0300.61.71.0259%42.5401.02.01.6063%；

（2）增大；动滑轮重力不变，随着钩码重力增大，有用功在总功中所占的比例增大，机械效率变大；

（3）绳重、各种摩擦；

（4）4；越大，所挂钩码增多，摩擦力增大，额外功增多。

【解析】解：（1）由表中数据，第3次实验的有用功：W有=Gh=2N×0.3m=0.6J；

绳子有效段数为2，根据s=nh，绳子自由端移动的距离s=2h=2×0.3m=0.6m，

总功：W总=Fs=1.7N×0.6m=1.02J；

机械效率：η=W有W总=次数钩码重力（N）提升高度（cm）有用功（J）拉力（N）总功（J）机械效率11.0400.41.10.8845%21.5400.61.41.1254%32.0300.61.71.0259%42.5401.02.01.6063%（2）纵向比较表中数据，钩码重力逐渐增大，滑轮组的机械效率增大；

原因：动滑轮重力不变，随着钩码重力增大，有用功在总功中所占的比例增大，机械效率变大。

（3）实验中，额外功为克服动滑轮重力做的功与克服绳重、各种摩擦做的功之和，即绳重、各种摩擦也会影响机械效率；

（4）在计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值△W=W总W有W轮，即克服绳重和绳子与轮之间的摩擦做的功时，要控制物体提升的高度相同，故应通过比较第1、2和4组的数据；

△W1=W总1W有1W轮=0.88J0.4JG轮h=0.48JG轮h；

△W2=W总2W有2W轮=1.12J0.6JG轮h=0.52JG轮h；

△W3=W总3W有3W轮=1.60J1.0JG轮h=0.6JG轮h；

故重物的重力越大，差值△W越大，原因是：所挂钩码增多，摩擦力增大，额外功增多。

（1）由表中数据，根据W有=Gh得出有用功；

绳子有效段数为2，根据s=nh求出绳子自由端移