2025年中考物理復習壓軸題專項練習-創(chuàng)新性實驗（含解析）

創(chuàng)新性實驗講方法創(chuàng)新型實驗題往往源于課本、生活或者前沿科技知識，具有開放性、綜合性和探索性，重點考查對實驗原理的理解、對實驗思想的領悟和對實驗過程的掌握.這就需要我們留心生活，重點掌握課本上的實驗，然后將創(chuàng)新實驗和常規(guī)實驗進行比較，通過挖掘隱含條件，抓重點字句進行分析推理等手段來進行解題.學思路鋪墊1有一種用新型材料制成的電阻，小明通過實驗探究該電阻大小與某個預想的因素是否有關①.他將該電阻、電流表和開關串聯(lián)起來，接在電源兩端.先用冷風使電阻降溫，閉合開關，觀測電流表示數(shù)為I?,并記錄，斷開開關.再用熱風使電阻升溫。閉合開關，觀測電流表示數(shù)為I?,，并記錄.他發(fā)現(xiàn)：I1<I鋪墊2如圖4-1-1所示，實驗桌上有兩個完全相同的燒瓶，燒瓶內(nèi)裝有質(zhì)量相等、初溫相同的煤油、完全相同的溫度計，燒瓶內(nèi)還分別裝有阻值為10Ω的電阻絲R?和阻值為5Ω的電阻絲R?。實驗桌上還有滿足實驗要求的電源、電阻箱和開關各一個，電流表和停表各一塊，導線若干.小新利用上述實驗器材證明“電流通過電阻產(chǎn)生的熱量跟電阻阻值大小有關③”.小新的主要實驗過程如下：①將電阻箱、電流表及圖4-1-1所示的裝置甲等電路元件串聯(lián)接入電路中，將電阻箱的阻值調(diào)為5Ω④.②閉合開關，同時按下停表開始計時，記錄電流表的示數(shù)為0.3A，通電時間為2min時，停止計時，記錄此時溫度計的示數(shù)40℃，斷開開關.③用如圖4-1-1所示的裝置乙替換電路中的裝置甲，將電阻箱的阻值調(diào)為10Ω.閉合開關，同時按下停表開始計時，觀察電流表示數(shù)仍為0.3A.當溫度計示數(shù)為40℃時，停止計時，讀出通電時間5min,⑦記錄數(shù)據(jù),斷開開關.于是小新認為“電流通過電阻產(chǎn)生的熱量跟電阻阻值大小有關”.請根據(jù)以上敘述回答下列問題：(1)小新實驗過程中存在的問題：；(2)請你針對小新實驗過程中存在的問題，寫出改進措施：.壓軸題端午假日，小華隨父母體驗了一次快樂的鄉(xiāng)村游.見到如圖4-1-2所示的一個老式風扇車，頗感興趣，搖手搖桿產(chǎn)生的風，為什么能將從漏斗中漏下的谷粒與空殼分開呢?小華到家便進行了以下探究：【自制器材】(1)利用廢舊塑料板制成條形漏斗，廢舊塑料杯切去杯底并在杯壁裁出缺口；仿照老式風扇車，組裝成如圖4-1-3甲所示的裝置；(2)選用質(zhì)量的砂礫模擬谷粒和空殼；(3)裁剪快餐盒蓋用于收集砂礫.【進行實驗】(1)把快餐盒蓋放在水平桌面上，將上述裝置側壁缺口朝下放在盒蓋上方；(2)取一小風扇正對進風口，再開啟風扇并將砂礫倒入漏斗；(3)待砂礫漏完，關閉風扇；(4)觀察盒蓋上的砂礫，比較.【收集證據(jù)】實驗結果如圖4–1–3乙所示，并記錄在表中.砂礫質(zhì)量大較大小砂礫水平運動的距離近較近遠【分析論證】(1)由實驗結果可知，在相同風速的作用下，質(zhì)量較大的砂礫不容易被風吹遠，其運動狀態(tài)(選填“容易”或“不容易”)發(fā)生改變，即慣性較(選填“大”或“小”)；(2)由此也可以說明慣性的大小與物體的有關.【交流評估】為了使實驗結論更科學，可以更換不同的物體或改變風速大小重復上述實驗.【拓展應用】(1)如果使用風扇車來分離谷粒和空殼，則在圖4-1-2中(選填“A”或“B”)可收集到飽滿的谷粒；(2)如圖4–1–3丙所示，在無風的情況下，農(nóng)場工人用鐵鍬將混合谷物斜向上拋灑出去，飽滿的谷粒將落在離工人更(選填“近”或“遠”)處，從而將谷粒與空殼分離.提能力1.(多選)下列問題中，屬于可探究的科學問題的是()A.用“仰儀”這種天文觀測儀器觀測太陽的位置有什么好處B.聲波的波長越大，聲波的傳播速度越大嗎C.編鐘發(fā)出的聲音的音調(diào)高低跟編鐘的鐘體大小有關嗎D.家庭電路中電流的頻率跟哪些因素有關2.(多選)下列說法中正確的是()A.探究物體所受重力大小與物體的質(zhì)量的關系時，物體密度是需要控制的變量B.探究液體內(nèi)部壓強大小與液體的質(zhì)量的關系時，液體密度是需要控制的變量C.探究物體所受壓力大小與物體所受重力大小的關系時，物體的受力面積是需要控制的變量D.探究物體所受滑動摩擦力大小與物體所受重力大小的關系時，物體對接觸面的壓力是需要控制的變量3.研究發(fā)現(xiàn)，人體內(nèi)部存在磁場，人體內(nèi)部的磁場與人體健康密切相關.(1)人體內(nèi)部的磁場與地磁場相比很弱，若用磁感線描述人體內(nèi)部的磁場和地磁場，則下列判斷中合理的是(選填“A”“B”或“C”).A.人體內(nèi)部磁場的磁感線分布較疏B.人體內(nèi)部磁場的磁感線分布較密C.兩者磁場的磁感線疏密大致相同(2)對人體內(nèi)部磁場存在的原因提出猜想，請寫出一種猜想及其依據(jù).4.有甲、乙兩種不同品牌的保溫杯，為了比較這兩種品牌的保溫杯盛水時的保溫效果，小明按照科學探究的程序，明確了具體的探究問題，選擇了適當?shù)钠鞑模诳刂谱兞康那疤嵯?，在室?nèi)進行了實驗，得到了一段時間內(nèi)，甲、乙兩種保溫杯內(nèi)水的溫度的實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)繪制的圖象如圖4-1-4所示.請你根據(jù)圖象所提供的信息回答以下問題：(1)小明探究的問題的自變量是(選填選項前的字母).A.保溫杯的品牌B.水冷卻的時間C.水的溫度(2)請比較甲、乙兩種保溫杯的保溫效果：(選填選項前的字母).A.甲保溫杯的保溫效果好B.乙保溫杯的保溫效果好C.甲、乙兩種保溫杯的保溫效果一樣好(3)請估計實驗過程中第5小時的室溫：℃.

5.小明同學想：物體從斜面的同一高度釋放后滾動的快慢一樣嗎?他猜想物體滾動的快慢可能與物體的質(zhì)量和形狀有關.小明選擇下列物品進行實驗：一把米尺、一塊塑料板、一個小球，同樣規(guī)格的一只裝滿水的瓶子和一只空瓶子，如圖4-1-5所示.實驗步驟如下：①用塑料板搭成一個傾斜角度較小的斜面；②將米尺橫放在這塊塑料板上，并握住它；③將小球、裝滿水的瓶子和空瓶子放在斜面上；④移走米尺，同時釋放三個物體并觀察它們滾動的快慢.請回答下列問題：(1)選取小球時應該注意的問題是小球與某一個瓶子的質(zhì)量相同.(2)下面關于移走米尺的兩種方案，你認為較為合理的是(選填“A”或“B”).A.沿箭頭a方向，快速將米尺移走B.沿箭頭b方向，快速將米尺移走(3)在步驟④中，要判定物體滾動的快慢與物體的形狀是否有關，你的觀察對象和方法是:6.為了比較活性炭和石英砂對泥水的過濾效果，小東選用的實驗器材有：兩個相同的下端帶有漏水小孔的透明圓柱形容器甲和乙，活性炭、錳砂、石英砂、鵝卵石四種過濾材料.在甲容器里依次裝入活性炭、石英砂、錳砂、鵝卵石四種過濾材料，每種材料的厚度均為3cm，如圖4–1–6甲所示.在乙容器里依次裝入石英砂、錳砂、鵝卵石三種過濾材料，每種材料的厚度均為3cm，如圖4–1–6乙所示.把搖晃均勻的一瓶泥水分成相等的兩份，分別緩慢全部倒入甲、乙兩容器中，發(fā)現(xiàn)經(jīng)甲容器過濾后的泥水比經(jīng)乙容器過濾后的泥水透明程度高.于是小東得出了結論：活性炭對泥水的過濾效果比石英砂對泥水的過濾效果好.(1)請寫出小東實驗過程中存在的問題：.(2)請你針對小東實驗過程中存在的問題，寫出改正的步驟：.7.各種形式的能在一定的條件下可以相互轉化，請你仿照圖4–1–7中給出的兩個示例，寫出電能轉化為機械能、化學能轉化為電能、光能轉化為內(nèi)能的實例.8.我們生活在電磁波的海洋中，當需要防止電磁波干擾時，通常用金屬殼將電磁波與需加以屏蔽的區(qū)域隔開，避免電磁波進入，這種做法就是電磁屏蔽.中國科技館有一個金屬小屋，側面的大窗上鑲嵌著一塊電磁屏蔽玻璃，如圖4-1--8所示.請你自選器材設計一個實驗，檢驗這塊電磁屏蔽玻璃是否能夠屏蔽電磁波.寫出實驗步驟和判斷方法.9.如圖4-1-9所示，王老師在圓柱形玻璃杯內(nèi)裝滿水，用平滑的塑料薄片緊貼水面蓋住杯口，壓緊后將杯子倒置，水和塑料片都不會掉下來，接著將倒置的杯子懸掛在玻璃鐘罩內(nèi)，封閉鐘罩后用抽氣機持續(xù)抽出鐘罩內(nèi)的空氣，直至塑料片掉下.已知杯中水和塑料片總質(zhì)量為100g，倒置后杯和水與塑料片的接觸面積為12.5cm2.(不考慮分子間作用力)(1)塑料片不掉下來說明了的存在，通過計算可知，當鐘罩內(nèi)氣壓降到Pa時，塑料片會掉下.(g取10N/kg)(2)王老師在實際操作中發(fā)現(xiàn)，抽氣至鐘罩內(nèi)氣壓為30kPa時，玻璃杯內(nèi)出現(xiàn)了一些小氣泡，繼續(xù)抽氣至鐘罩內(nèi)氣壓為8kPa時，塑料片就掉下了，請你對此時塑料片掉下的現(xiàn)象作出合理的解釋:.10.小科用如圖4-1-10甲所示的實驗儀器探究“電流與電阻的關系”，滑動變阻器的規(guī)格為“10Ω1A”，AB間接入的定值電阻的阻值為25Ω.【實驗步驟】①連接電路：完成圖4-1-10甲中的連線，使滑動變阻器接入電路的阻值最大；②閉合開關，移動滑動變阻器的滑片P，使電壓表示數(shù)為3.0V，讀出電流表示數(shù)并記錄，此時滑片P在中點附近③斷開開關，在AB間換接20Ω的定值電阻；④閉合開關，讀出電流表示數(shù)并記錄；⑤斷開開關，在AB間分別換接15Ω、10Ω和5Ω的定值電阻，依次重復步驟④.【實驗數(shù)據(jù)】電阻R/Ω252015105電流I/A0.120.140.160.20★AB間接5Ω的定值電阻時，電流表示數(shù)如圖4-1-9乙所示，則表中“★”處的數(shù)值為.【數(shù)據(jù)分析】小科找不出上述數(shù)據(jù)的定量關系.而其他同學都通過實驗得出了“電壓不變時，通過導體的電流與這段導體的電阻成反比”的正確結論.【實驗反思】(1)小科得不到正確結論的原因是，需要重新實驗.(2)根據(jù)小科的實驗數(shù)據(jù)，通過進一步分析計算可以發(fā)現(xiàn)，當AB間的阻值變小時，電池組兩端的電壓將(選填“變大”“變小”或“不變”).11.小華同學做“用電流表、電壓表測電阻”實驗，現(xiàn)有電源(電壓為2V的整數(shù)倍且保持不變)、待測電阻R、電流表、電壓表(只有0~3V擋完好)、滑動變阻器(標有“20Ω2A”字樣)、開關以及導線若干.實驗中，小華正確連接電路，且使變阻器接入電路中的電阻最大，閉合開關時電表示數(shù)如圖4-1-11甲、圖4-1-11乙所示.小華的實驗記錄如下：實驗序號電壓表示數(shù)(V)電流表示數(shù)(A)11.40.302……3……(1)通過計算說明實驗所用電源的電壓.(2)小華移動變阻器的滑片，觀察到電表示數(shù)變化范圍較小.然后他調(diào)整了電表的接入位置重新實驗：①根據(jù)圖中電表的示數(shù)等信息判斷，在閉合開關時能否使變阻器接入電路中的電阻最大，并簡述理由.②根據(jù)小華重新實驗中所記錄的一組數(shù)據(jù)(見上表)，計算待測電阻R，的阻值(精確到0.1Ω).第一節(jié)創(chuàng)新性實驗學思路鋪墊1答案電阻的溫度解析根據(jù)題意通過改變電阻的溫度來改變電阻，從而改變電流，使得I?<I?.故小明所探究問題的自變量是：電阻的溫度.鋪墊2答案(1)未控制通電時間相同；(2)去掉電阻箱和電流表，將兩電阻絲串聯(lián)在同一電路中，通電一定時間，比較溫度計的示數(shù).解析(1)由小新的實驗步驟可知，先后兩次將不同的電阻絲接入電路，控制了電流相同，但沒有控制通電時間相同；(2)可以去掉電阻箱和電流表，直接將兩個電阻絲串聯(lián)在同一電路中，通電相同時間，比較溫度計的示數(shù)即可.壓軸題答案自制器材:(2)不同;進行實驗:(4)砂礫水平運動的距離；分析論證：(1)不容易；大；(2)質(zhì)量;拓展應用:(1)B;(2)遠解析自制器材：(2)從漏斗中漏下的谷粒與空殼的質(zhì)量不同，故選用質(zhì)量不同的砂礫模擬谷粒和空殼；進行實驗：(4)要知道砂礫水平運動的距離是通過觀察盒蓋上的砂礫的位置；分析論證：(1)由實驗結果可知，在相同風速的作用下，質(zhì)量較大的砂礫不容易被風吹遠，其運動狀態(tài)不容易發(fā)生改變，即慣性較大；(2)由此也可以說明慣性的大小與物體的質(zhì)量有關，質(zhì)量越大，慣性越大；拓展應用：(1)因為質(zhì)量越大，慣性越大，運動狀態(tài)越不容易改變，谷粒的質(zhì)量大于谷殼質(zhì)量，谷粒的運動狀態(tài)不容易改變，運動距離越近，故B口可收集到飽滿的谷粒；(2)飽滿的谷粒質(zhì)量越大，慣性越大，運動狀態(tài)越不容易改變，運動后越不容易停下來，運動距離越遠.真題演練1.答案BC解析A.用“仰儀”這種天文觀測儀器觀測太陽的位置的好處只有一個，那就是方便測量，沒有可探究的問題，故A錯誤；B.聲波的大小與兩個因素有關：聲速和頻率，故可以探究波長與速度的關系，故B正確；C.音調(diào)的高低與物體振動的頻率有關，還可能與編鐘的鐘體大小有關，故可以探究，故C正確；D.家庭電路中電流的頻率是固定的，不適合探究，故D錯誤.2.答案BD解析A.探究物體所受重力大小與物體的質(zhì)量的關系時，改變物體的質(zhì)量，測出對應重力，找出規(guī)律即可，不需要控制物體密度不變,故A錯誤;B.液體內(nèi)部壓強與液體的密度和液體的深度都有關系，探究液體內(nèi)部壓強大小與液體的質(zhì)量的關系時，應控制液體的密度和深度相同，故B正確;C.探究物體所受壓力大小與物體所受重力大小的關系時，應改變物體的重力，觀察壓力的作用效果是否相同找出規(guī)律，不需要控制物體的受力面積不變，故C錯誤；D.滑動摩擦力與壓力和接觸面的粗糙程度都有關系，探究物體所受滑動摩擦力大小與物體所受重力大小的關系時，應控制物體對接觸面的壓力和受力面積相同，故D正確.3.(答案(1)A;(2)電流周圍有磁場,人體內(nèi)也有電流解析(1)磁場越強，反映在磁感線上分布較密，磁場越弱，反映在磁感線上分布較疏；人體內(nèi)部的磁場與地磁場相比很弱，若用磁感線描述人體內(nèi)部的磁場和地磁場，則人體內(nèi)部磁場的磁感線分布較疏，故選A；(2)根據(jù)奧斯特實驗，通電導體周圍有磁場，對人體內(nèi)部磁場存在的原因提出猜想：電流周圍有磁場，人體內(nèi)有電流.4.答案(1)B;(2)B;(3)20解析(1)由題意可知，此實驗是為了比較兩種品牌的保溫杯盛水時的保溫效果，而保溫效果是通過水冷卻的時間體現(xiàn)出來的，所以其自變量是水冷卻的時間，而保溫杯的品牌不是探究的自變量，故B符合題意；(2)由圖象可知，在相同時間內(nèi)，乙的水溫下降較慢，甲的水溫下降較快，所以乙保溫杯的保溫效果好，故B符合題意；(3)由圖象可知，當溫度降到20℃時，溫度不再變化，所以室溫為20℃，第5小時室溫當然也是20℃.5.答案(1)小球與某一個瓶子的質(zhì)量相同；(2)A;(3)觀察小球和同質(zhì)量的瓶子,看誰先到達底部解析(1)由題知，物體滾動的快慢可能與物體的質(zhì)量和形狀有關，選取小球與瓶子做實驗時，小球和瓶子的形狀不同，是探究物體滾動的快慢與物體形狀的關系，所以，選取小球時，應控制小球與某一個瓶子的質(zhì)量相同；(2)若沿箭頭b方向，快速將米尺移走，小球、裝滿水的瓶子和空瓶子開始運動的時間不同，會導致測量的結果誤差太大；若沿箭頭a方向，快速將米尺移走，小球、裝滿水的瓶子和空瓶子開始運動的時間基本相同，可以減小誤差,故應選A;(3)在步驟④中，要判定物體滾動的快慢與物體的形狀是否有關，可以觀察小球和同質(zhì)量的瓶子，看誰先到達底部，先到達底部的速度大，滾動塊，后到達底部的速度小，滾動慢觀察小球和同質(zhì)量的瓶子，看誰先到達底部.6.答案(1)甲容器中活性炭上面的過濾材料與乙容器中石英砂上面的過濾材料不同；(2)將甲乙兩容器清空后，在甲容器中依次放入活性炭、錳砂、鵝卵石，材料厚度均為3cm，在乙容器中依次裝入石英砂、錳砂、鵝卵石，材料厚度均為3cm.解析(1)小東實驗過程控制的材料不同，即甲容器中活性炭上面的過濾材料與乙容器中石英砂上面的過濾材料不同；(2)改正的步驟：將甲乙兩容器清空后，在甲容器中依次放入活性炭、錳砂、鵝卵石，材料厚度均為3cm，在乙容器中依次裝入石英砂、錳砂、鵝卵石，材料厚度均為3cm.7.答案電風扇在工作過程中消耗電能，轉化為機械能；干電池使用過程中消耗化學能，得到電能；太陽能熱水器工作過程中將光能轉化為內(nèi)能.(其他合理即可)8.答案實驗器材：兩部手機；實驗方法：把一部正常的手機放在電磁屏蔽玻璃箱內(nèi)，用另一部手機撥打這部手機的號碼，聽手機是否放出鈴聲，看手機是否接收到來電信號；判斷方法：如果電磁屏蔽玻璃箱內(nèi)的手機接收不到信號，說明電磁屏蔽玻璃有屏蔽作用；如果手機接收到信號，說明電磁屏蔽玻璃沒有屏蔽作用.

9.答案(1)大氣壓;800;(2)當逐漸抽出里面的氣體時，里面的壓強會慢慢減小，大氣對塑料片的壓力會減小，當壓力小于水和塑料片的重力時，塑料片就會下落解析(1)塑料片不掉下來是因為受到了大氣壓的作用；水和塑料片的總重力為G=mg=0.1kg×10N/kg=1N；由于大氣壓力的存在使得玻璃片不下落，則大氣產(chǎn)生的壓力等于水和玻璃片的重力,即F=1N;則大氣的壓強為:p=F(2)塑料片由于受到大氣的壓力，所以才不會下落，當逐漸抽出里面的氣體時，里面出現(xiàn)了氣泡，氣泡會產(chǎn)生向下的壓力，使得玻璃片受到的壓力變大，外界大氣對塑料片的壓力會減小，當壓力小于水和塑料片的重力時，塑料片就會下落.10.答案0.26;(1)沒有控制電阻兩端電壓不變;(2)變小解析①使滑動變阻器的右下接線柱與開關的右接線柱相連，如下圖所示：②根據(jù)圖乙可知，電流表的量程為0~0.6A，分度值為0.02A,示數(shù)為0.26A;(1)探