初中物理实验试卷

试卷第=page11页，共=sectionpages33页试卷第=page11页，共=sectionpages33页2024年7月26日初中物理作业学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、实验题1．小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，他用质量不同的两个钢球和的质量大于，分别从不同的高度和静止开始滚下，观察木块B被撞击后移动的距离，实验过程如图所示。（1）该实验中物体动能的大小是通过木块B移动的距离来反映的，这种研究方法是转换法（控制变量法转换法）。若水平面绝对光滑，本实验将不能（能不能）达到探究目的。（2）由甲、乙两图可得实验结论：物体的动能大小与速度有关。（3）小华根据甲、丙两图得出结论：物体的动能大小与质量有关。她的结论是错误（正确错误）的，理由是没有控制速度一定。（4）小明联想到以前探究牛顿第一定律时，也用到了斜面，让小车从同一高度下滑，在不同的表面，看滑行的距离远近。最终停下来后，小车在三个表面克服摩擦力做功相等（相等不相等）。2．小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关“的实验中，他用质量不同的两个钢球和，（的质量大于）分别从不同的高度和（）静止开始滚下，观察木块被撞击后移动的距离，实验过程如图所示。（1）该实验中物体动能的大小是通过木块移动的距离来反映的，这种研究方法是转换法（选填“控制变量法”或“转换法”）；（2）由甲、乙两图可得实验结论：当质量一定时，物体速度越大，动能越大；（3）小明根据甲、丙两图得出结论：物体的动能大小与质量有关．她的结论是错误（选填“正确”或“错误”）的，理由是没有控制小球到达水平面时的速度相同；（4）若水平面绝对光滑，本实验将不能（选填“能”或“不能”）探究目的。3．在“探究重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，已知木块A、B、C的质量关系为；三个完全相同的木桩和三个木块从高处释放时的位置如图甲所示；木桩被打击后陷入沙中的情形如图乙所示，木块B、C将木桩打入沙中的深度相同。（1）实验时，木块应在木桩的正上方（填“正上方”或“后上方”）释放，将木桩打入沙中；（2）比较木块A和B将木桩打入沙中的深度可得出结论：当质量一定时，物体高度越高，重力势能越大；（3）比较木块B和C将木桩打入沙中的深度，小刚认为：物体重力势能的大小与质量无关，你认为小刚的观点是错误（填“正确”或“错误”）的，理由是木块B、C释放时的高度不同。4．在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，已知木块A、B、C的质量关系为mA=mB<mC；三个完全相同的木桩和三个木块从高处释放时的位置如图甲所示；木桩被打击后陷入沙中的情形如图乙所示，木块B、C将木桩打入沙中的深度相同。（1）比较木块A和B将木桩打入沙中的深度，可得：在质量一定时，物体高度越高（选填“越高”或“越低”），重力势能越大（选填“越大”或“越小”）；（2）比较木块B和C将木桩打入沙中的深度相同，小刚认为：物体重力势能的大小与质量无关，你认为小刚的观点是错误（选填“正确”或“错误”）的，理由是实验时没有控制下落的高度相同；（3）实验时，我们可以通过观察木桩陷入沙中的深度来判断重力势能的大小：下列实验与该步骤采用探究方法类似的是D（写字母）。A．牛顿第一定律的得出B．探究滑动摩擦力大小与什么因素有关C．探究杠杆的平衡条件D．将正在发声的音叉放入水中溅起水花来探究声音如何产生

5．在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如下猜想：猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关。为此，小明选用材料不同的两根弹簧A和B（长度和粗细均相同）、小球（质量为）、木块和长刻度尺各一件，设计了如图所示的实验装置进行探究。实验中，木块起始位置相同。最后得出以下实验记录表。

实验次数使用的弹簧弹簧被压缩的长度木块移动的距离①弹簧A48②弹簧A712③弹簧B45④弹簧B79（1）由于弹性势能的大小不便用仪器测量，本实验中弹性势能的大小可以通过木块移动的距离来体现，这种研究方法叫转换法。请举出一个在热学探究中运用该方法的实例：清水中滴加红墨水，通过扩散现象说明分子在不停地做无规则运动；（2）为了探究猜想一，可选用实验次数①和②的数据进行比较分析，得出结论弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；（3）为了探究猜想二，可选用实验次数①和③（或②和④）的数据进行比较分析，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关；（4）在完成实验后，小明又找来一个质量为的小球，用两小球在同一水平面上分别压缩同一根弹簧至相同位置后释放撞击同一木块，得到木块移动的距离分别为和，忽略小球自身摩擦对实验的影响，则和的大小关系为；【拓展】实验中用“木块被小球推动的距离”表示“弹性势能的大小”，请你从功和能的角度分析解释当弹簧被压缩的程度越大，小球具有的动能越大，推动木块运动时克服摩擦所做的功就越多，所以滑行的距离也就越长。6．在探究弹性势能跟哪些因素有关时，小明提出了如下猜想：猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关．为此，小明选用材料不同的两根弹簧A和B（长度和粗细相同），小球、木块和长刻度尺各一只，设计了如图所示的实验装置进行探究．实验中，木块起始位置相同．最后得出以下实验记录表．实验次数使用的弹簧被压缩后弹簧的长度/cm木块移动的距离①弹簧A5s1②弹簧A8s2③弹簧B5s3④弹簧B8s4（1）由于弹性势能的大小不便用仪器测量，本实验把弹性势能的大小转换为测量木块移动的距离，这种研究方法叫转换法．下列实验中用到此方法的是②（填序号）．①探究“重力的大小跟质量的关系”②探究“动能大小与哪些因素有关的实验”（2）请将探究猜想一的方案补充完整．①将弹簧A、小球、木块按如图安装好；②压缩弹簧，使其长度为5cm．放手后，小球被弹出，推动木块移动了一段距离s1；③压缩弹簧，使其长度为8cm．放手后，小球被弹出，推动木块移动了一段距离s2；④比较分析实验数据s1和s2，得出结论．（3）弹簧将小球弹开的过程中，是弹簧的弹性势能转化成小球的动能．（4）为了探究猜想二，可选用实验次数②和④的数据进行计较分析，若s2≠s4，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关．7．在“探究杠杆平衡条件”的实验中，所用的器材有：每格长度等距的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线，重力均为0.5N的钩码若干个。（1）杠杆安装好后处于如图甲所示的静止状态，此时的杠杆是否平衡？是（选填“是”或“否”）；为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端螺母向左边移动（选填“左”或“右”）；（2）如图乙所示，杠杆处于水平平衡状态。若将杠杆的两侧钩码都向支点移动一格，那么杠杆的右（选填“左”或“右”）端下沉；（3）若将右侧的钩码换成弹簧测力计进行实验，依次将弹簧测力计挂在从1到5的位置竖直向下施加拉力，始终保持杠杆在水平位置平衡，如图丙所示。按1到5的顺序，弹簧测力计的示数会逐渐变小（选填“变小”、“不变”或“变大”）；下列图像能正确表示整个过程中弹簧测力计对杠杆的拉力F与其力臂l大小变化关系的是A。A、

B、

C、

D、8．在“探究杠杆平衡条件”的实验中，所用的器材有：每格长度等距的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线，重力均为0.5N的钩码若干个。（1）杠杆安装好后处于如图甲所示的静止状态，此时的杠杆是否平衡？是（选填“是”或“否”）；为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端螺母向边移动左（选填“左”或“右”）；（2）使杠杆在水平位置平衡，实验时施加的动力和阻力的方向都是竖直方向，这样做的好处是便于读出力臂；（3）如图乙所示，杠杆处于水平平衡状态。若将杠杆的两侧钩码都向支点移动一格，那么杠杆的右（选填“左”或“右”）端下沉；（4）若将右侧的钩码换成弹簧测力计进行实验，依次将弹簧测力计挂在从1到5的位置竖直向下施加拉力，始终保持杠杆在水平位置平衡，如图丙所示。按1到5的顺序，弹簧测力计的示数会逐渐变小（选填“变小”、“不变”或“变大”）：下列图像能正确表示整个过程中弹簧测力计对杠杆的拉力F与其力臂l大小变化关系的是A；A．

B．C．

D．（5）如图丁所示，弹簧测力计竖直向上拉杠杆，当钩码悬挂在杠杆上B（选填“A”、“B”、“C”或“D”）点时，杠杆在图示的位置处于平衡状态，且弹簧测力计的示数最小。9．乌海湖大桥建筑工地上矗立的塔吊，是用电动机来带动滑轮组提升重物的设备。如何提高滑轮组机械效率，节约电能呢？为此同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究，用到的装置如图所示，实验数据记录如表所示。实验次数钩码重力G/N钩码上升高度h/m绳端拉力F/N绳端移动距离s/m机械效率η120.11.20.355.6%220.21.20.655.6%340.11.90.370.2%440.11.30.561.5%（1）实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计；（2）分析表中数据可知：第4次实验是用图丙所示装置来完成的；（3）通过比较1、2两次实验数据可得出：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度无关；（4）通过比较1、3两次实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高；（5）通过比较3、4两次实验数据可得出：不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重机械效率越低；（6）（多选）为提高滑轮组机械效率、节约电能，根据以上结论和生活经验，你建议可采取的措施有ABC。A．减轻动滑轮重B．增加所提物体重C．机械加润滑油D．增加重物上升高度10．胶州湾大桥建筑工地上矗立的塔吊，是用电动机来带动滑轮组提升重物的设备。如何提高滑轮组机械效率，节约电能呢？为此同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究，用到的装置如图所示，实验数据记录如表所示。实验次数钩码重力钩码上升高度绳端拉力绳端移动距离机械效率120.11.20.355.6%220.21.20.655.6%340.11.90.361.5%440.11.30.5机械效率（1）实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计；（2）分析表中数据可知：第4次实验是用图乙所示装置来完成的；（3）表格中第4次实验计算出的机械效率是70.1%；（4）为提高滑轮组机械效率、节约电能，根据表格中数据得到结论和生活经验，你建议可采取的措施有ABC。A．减轻动滑轮重B．增加所提物体重C．机械加润滑油D．增加重物上升高度答案第=page11页，共=sectionpages22页答案第=page11页，共=sectionpages22页参考答案：1．木块B移动的距离转换法不能速度错误没有控制速度一定相等【详解】（1）[1][2]实验中通过观察木块移动的距离长短，来判断小球动能的大小，木块被撞击的越远，小球的动能越大；这里用到的物理学研究问题的方法是转换法，把看不见的动能转化成看得见的距离。[3]若水平面绝对光滑，则木块运动时不受摩擦力作用，撞击后将保持匀速直线运动，不能通过木块移动的距离长短来判断小球动能的大小，所以本实验将不能达到探究目的。（2）[4]甲、乙两图中小球的质量一定，初始高度不同，到达水平面的时的速度不同，对木块做功多少不同，故可以得出结论：物体的动能大小与速度有关。（3）[5][6]小华的看法是错误的，因为要探究动能与质量的关系，需要保证小球的速度不变，甲、丙两图中小球下落的高度不同，则到达水平面的速度不同，故不能得出动能大小与质量的关系。（4）[7]让小车从同一高度（由静止）下滑，根据决定重力势能大小的因素，小车的重力势能相同，下滑到水平面时的动能也相同，在不同的材料表面上运动时，最终停下来后，动能全部转为内能，克服摩擦力做了多少功就有多少动能转化为内能，所以，在三个表面克服摩擦力做功相等。2．木块移动的距离转换法甲、乙大错误没有控制小球到达水平面时的速度相同不能【详解】（1）[1][2]该实验中钢球动能的大小是通过木块移动的距离体现的，木块被撞的越远，说明钢球的动能越大，被撞的越近，说明钢球的动能越小，这里采用了转换法的思想。（2）[3][4]对比甲、乙两图，钢球的质量相同，在斜面的高度不同，即钢球到达水平面时的初始速度不同，通过比较木块移动距离可知，高度越高，木块移动的距离较大，说明钢球达到水平面的初速度较大，动能越大。（3）[5][6]甲、丙两图中，钢球的质量和到达水平面时的初始速度都不相同，没有控制变量唯一，所以不能得到物体的动能大小与质量有关，因而小明的结论是错误的。（4）[7]如果水平面绝对光滑，钢球将按照从斜面滑到底时的速度一直做匀速直线运动，无法对比运动距离，即无法比较动能的大小，因此不能到达探究目的。3．正上方物体高度越高，重力势能越大错误木块B、C释放时的高度不同【详解】（1）[1]木块释放后会在重力的作用下沿竖直方向运动，为了使木块准确撞击木桩，故木块应在木桩的正上方释放。（2）[2]木块A、B质量相同，木块B的高度大，木块B释放后将木桩打入沙中的深度大，即在质量一定时，物体高度越高，将木桩打入沙中的深度越深，说明重力势能越大，故能得出结论：当质量一定时，物体高度越高，重力势能越大。（3）[3][4]由图可知，木块B、C下落的高度不同，质量也不同，将木桩打入沙中的深度相同，要探究物体重力势能的大小与质量的关系，应控制物体下落的高度相同，所以小刚的结论是错误的。4．越高越大错误实验时没有控制下落的高度相同深度D【详解】（1）[1][2]由图可知：A、B的质量是相同的，物块B的高度大于A的高度，B撞击木桩的深度大于A撞击木桩的深度，所以结论为：物体的质量一定时，物体的高度越高，具有的重力势能就越大。（2）[3][4]由图可知：B、C的下落的高度不同，质量也不同，打击的木桩的深度相同；要探究物体重力势能的大小与质量的关系，应控制物体下落的高度相同，故结论是错误的。（3）[5][6]木块的重力势能转化为木桩的动能，木块的重力势能就越大，说明木桩获得的能量就越多，木桩陷入沙中越深，所以我们可以通过木桩陷入沙中的深度观察来判断重力势能的大小，这用到了转换法；A．牛顿第一定律的得出用到了实验推理法，故A不符合题意；B．探究滑动摩擦力大小与什么因素有关用到了控制变量法，故B不符合题意；C．探究杠杆的平衡条件多次实验找普遍规律，没有采用转换法，故C不符合题意；D．探究正在发声的音叉放入水中、溅起水花，探究声音如何产生，将音叉的振动转换为溅起的水花，用到了转换法，故D符合题意。故选D。5．转换法清水中滴加红墨水，通过扩散现象说明分子在不停地做无规则运动弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关①和③（或②和④）当弹簧被压缩的程度越大，小球具有的动能越大，推动木块运动时克服摩擦所做的功就越多，所以滑行的距离也就越长。【详解】（1）[1][2]弹性势能的大小是通过木块被弹开的远近来体现的，这种研究方法叫转换法，如在清水中滴加红墨水，通过扩散现象说明分子在不停地做无规则运动。（2）[3]根据实验次数①、②的数据可知弹簧相同，压缩的程度不同，小球被弹出后推动木块移动的距离不同，得出结论：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关。（3）[4]为了探究猜想二，必须控制弹簧被压缩程度相同，改变材料，可选用实验次数①和③（或②和④），木块被推动的距离不同，说明：弹性势能的大小与弹簧的材料有关。（4）[5]因为压缩同一根弹簧至相同位置，所以弹簧的弹性势能相同，离开弹簧后小球具有的动能相同，且小球的动能全部转化为推动木块所做的功，两次小球推动木块所做的功相同，木块与接触面的粗糙程度相同，压力相同，木块受到的摩擦力相同，由可知，木块克服摩擦运动的距离。[拓展][6]在木块所受到的摩擦阻力大小相同的条件下，当弹簧被压缩的程度越大，小球获得的动能越大，推动木块克服摩擦所做的功就越多，所以滑行的距离也就越长。6．②8s2动④s2≠s4【详解】（1）探究“重力的大小跟质量的关系”用的是归纳法，探究“动能大小与哪些因素有关的实验”用到转换法．（2）探究弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关时，应选择相同的弹簧，改变压缩的程度，比较小球被弹出推动木块移动的距离得出结论．（3）弹簧将小球弹开的过程中，是弹簧的弹性势能转化成小球的动能．（4）为了探究猜想二，必须控制压缩程度相同，改变材料，可选用实验次数②和④，若s2≠s4，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关．7．是左右变小A【详解】（1）[1]杠杆静止或匀速转动都叫杠杆平衡，此时杠杆静止是处于平衡状态。[2]由甲图可知，杠杆右端沉，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端螺母向左边移动。（2）[3]设杠杆上一个格的长度是L，一个钩码重是G，根据杠杆平衡条件，由图乙可得3G×2L=2G×3L杠杆平衡。若将杠杆的两侧的钩码都向支点移动一格，则有3G×L<2G×2L则杠杆的右端下沉。（3）[4]根据杠杆平衡条件可得，左边钩码对杠杆的拉力（等于钩码的重力）与力臂的乘积不变，即F1L1不变，弹簧测力计对杠杆的拉力为，按1到5的顺序L逐渐增大，故弹簧测力计的示数会逐渐变小，且F与L成反比关系，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。8．是左便于读出力臂右变小AB【详解】（1）[1][2]此时的杠杆是静止状态，静止是平衡状态的一种。由图可知，杠杆的右端下沉，所以F1L1＜F2L2，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2，在力不变的情况下，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端螺母向左边移动，增加左端力臂。（2）[3]调节到水平位置平衡，两个力臂都正好沿着杠杆，便于直接从杠杆上读出力臂。（3）[4]设杠杆分度值是L，一个钩码重是G，当图乙中的左右钩码都向支点移动一格时有：3G×L＜2G×2L，所以杠杆右端下沉。（4）[5][6]根据杠杆平衡条件F1L1=FL，左边钩码重力与力臂的乘积不变即F1L1不变，弹簧测力计对杠杆的拉力，按1到5的顺序L逐渐增大，故弹簧测力计的示数会逐渐变小，且F与L成反比关系，故选A。（5）[7]由图知，O为支点，动力（测力计竖直向上的拉力）作用在B点，若钩码挂在C点或D点，则动力和阻力都会使杠杆顺时针转动，则杠杆不能处于平衡状态；由图可知，杠杆平衡时，动力臂大小不变，阻力（等于钩码的重力）的大小不变，根据杠杆的平衡条件可知，当阻力臂最小时，动力是最小的；当钩码挂在B点时，根据力臂的定义可知，此时的阻力臂是最小的，则此时动力最小，测力计的示数最小，故选B。9．匀速丙无关1、3越低ABC【详解】（1）[1]为了准确测出滑轮组的机械效率，应使弹簧测力计沿竖直方向做匀速直线运动，此时滑轮组处于动态平衡，弹簧测力计示数才等于绳子的拉力。（2）[2]在第四次实验中，s＝0.5m，h＝0.1m，由s＝nh可得n＝5，即承担物重的绳子股数n＝5，所以第4次实验是用丙图所示装置来完成的。（3）[3]通过比较实验1、2数据可得出：使用同一滑轮组提升相同重物，物体上升的高度不同，滑轮组的机械效率相同，所以滑轮组的机械效率与重物上升高度无关。（4）[4]1、3两次实验，s＝0.3m，h＝0.1m，由s＝nh可得n＝3，使用同样的滑轮组，即使用的甲、乙两图，通过得出的实验数据可知提升的物体重力越大，滑轮组的机械效率越高，得出结论：同一滑