2025-2026年天津市北师大版初中物理九年级下册第10章实验设计题库

2025-2026年天津市北师大版初中物理九年级下册第10章实验设计题库一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在设计“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验时，某同学用弹簧测力计水平拉动木块在木板上匀速滑动，记录弹簧测力计的示数。以下操作中，能够探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度关系的是（）A.保持木块对木板的压力不变，更换不同材质的木板进行实验B.保持木块对木板的压力不变，改变木块的质量进行实验C.保持木板的材质不变，增大木块对木板的压力进行实验D.保持木块对木板的压力和接触面材质不变，改变木块的速度进行实验参考答案：A解析：探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度关系时，应控制压力大小和接触面材质不变，仅改变接触面的粗糙程度。选项A中，保持压力不变更换木板，符合控制变量法要求；选项B改变质量会间接影响压力，选项C改变压力，选项D改变速度，均不符合实验目的。2.在设计“测量小灯泡电功率”的实验时，某同学连接了如图所示的电路（电源电压恒为6V，灯泡标有“3.8V”字样），闭合开关后，发现灯泡不亮。为检查电路故障，该同学用电压表分别测量了AB间、BC间和AC间的电压，结果如下表所示。根据测量结果，判断电路故障可能是（）电压测量位置AB间电压（V）BC间电压（V）AC间电压（V）正常电路03.86实际电路4.504.5A.灯泡断路B.灯泡短路C.滑动变阻器断路D.滑动变阻器短路参考答案：B解析：正常电路中，AB间电压为0（灯泡未接入电路），BC间电压等于灯泡电压3.8V，AC间电压为电源电压6V。实际电路中，AB间电压为4.5V（大于正常值），BC间电压为0（灯泡两端电压为0），AC间电压为4.5V。这表明电流未通过灯泡，而是直接从A流向B，即灯泡短路。3.在设计“探究平面镜成像特点”的实验时，某同学用玻璃板代替平面镜进行实验，目的是（）A.更清晰地观察成像位置B.更方便测量像与物的距离C.更直观地验证像与物关于镜面对称D.更容易确定像的位置参考答案：C解析：玻璃板透明，既能反射光线成像，又能透光观察，便于确定像的位置和比较像与物的位置关系。选项A、B、D虽有一定作用，但玻璃板的主要优势在于验证对称性，因为可以同时观察到物体和像在玻璃板两侧的位置。4.在设计“测量小金属块密度”的实验时，某同学用托盘天平测量金属块质量，记录数据如下表所示。若游码读数为0.2g，则金属块质量为（）测量次数砝码质量（g）游码质量（g）1500.22200.2A.50gB.70.2gC.70gD.69.8g参考答案：C解析：金属块质量等于砝码质量加游码质量，即50g+20g+0.2g=70.2g。但选项中无70.2g，可能存在题目数据错误或选项设置问题。根据常规实验设计，若游码读数为0.2g，砝码总质量为70g，则金属块质量应为70g。5.在设计“探究电流通过导体产生的热量与电流关系”的实验时，某同学使用了如图所示的装置（甲为电流表，乙为电压表），电源电压恒为6V，电阻R1=10Ω，R2=20Ω。闭合开关后，以下说法正确的是（）A.通过R1的电流是0.3AB.R1产生的热量是R2的两倍C.若将R1和R2串联，电路总功率最小D.若将R1和R2并联，干路电流是0.9A参考答案：A解析：根据欧姆定律，通过R1的电流I=U/R1=6V/10Ω=0.6A。选项B错误，因R2阻值更大，产生的热量与电流平方成正比，R1热量是R2的一半。选项C错误，串联时总电阻最大，功率最小。选项D错误，并联时干路电流I=U/R1+U/R2=6V/10Ω+6V/20Ω=0.9A，但题目未说明电源电压，若电压不同则错误。6.在设计“测量小灯泡电阻”的实验时，某同学记录了多组数据，发现灯泡电阻随电压增大而增大。这一现象的原因是（）A.灯丝材料电阻率随温度升高而增大B.电源电压不稳定C.电压表内阻随电压变化D.电流表内阻随电流变化参考答案：A解析：灯泡电阻随电压增大而增大，是因为灯丝温度随电流增大而升高，而金属导体电阻率随温度升高而增大。选项B、C、D均与实验现象无关。7.在设计“探究影响摆球摆动幅度大小”的实验时，某同学用不同质量的摆球进行实验，发现摆球质量越大，摆动幅度越大。这一结论（）A.正确且符合实际B.错误且不符合实际C.正确但与实验目的无关D.错误但与实验目的有关参考答案：B解析：根据单摆周期公式T=2π√(L/g)，摆球质量不影响周期和摆动幅度，摆动幅度大小与摆球初始位移有关。选项A、C、D均错误。8.在设计“探究声音传播需要介质”的实验时，某同学将闹钟放入密封的玻璃罩中，逐渐抽出空气，发现声音逐渐减小。这一现象说明（）A.声音传播需要介质B.空气密度影响声音传播C.声音在真空中传播速度更快D.声音传播速度与温度无关参考答案：A解析：逐渐抽出空气时声音减小，说明声音传播需要介质，真空不能传声。选项B、C、D均错误。9.在设计“探究光的反射规律”的实验时，某同学用激光笔照射平面镜，发现反射光线与入射光线夹角为60°。若将入射角增大10°，则反射角将（）A.减小10°B.增大10°C.减小20°D.增大20°参考答案：B解析：光的反射规律中，反射角等于入射角。若入射角增大10°，反射角也增大10°。10.在设计“探究光的折射规律”的实验时，某同学用激光笔从空气斜射入水中，发现折射光线向法线偏折。若将入射角增大，则折射光线将（）A.更靠近法线B.更远离法线C.保持与法线的夹角不变D.折射角等于入射角参考答案：B解析：光的折射规律中，光从空气斜射入水中时，折射光线向法线偏折。若入射角增大，折射角也增大，折射光线更远离法线。二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在设计“测量平均速度”的实验时，某同学用秒表测量小车通过AB段和BC段的时间，记录数据如下表所示。若AB段长5m，BC段长10m，则小车全程的平均速度为______m/s。测量段AB段BC段时间（s）2s4s参考答案：3解析：全程路程s=AB+BC=5m+10m=15m，全程时间t=tAB+tBC=2s+4s=6s，平均速度v=s/t=15m/6s=2.5m/s。2.在设计“探究影响蒸发快慢因素”的实验时，某同学将两杯水分别放在不同环境下，观察蒸发快慢。实验中控制了水的______和______相同，改变了______不同，目的是探究蒸发快慢与______的关系。参考答案：质量；温度；液体的表面积；液体的表面积解析：控制变量法要求除待研究因素外，其他条件相同。实验中控制水的质量和温度相同，改变液体的表面积不同，探究蒸发快慢与表面积的关系。3.在设计“测量定值电阻阻值”的实验时，某同学连接了如图所示的电路，电源电压恒为6V，电流表读数为0.3A。若电压表示数为4.5V，则定值电阻的阻值为______Ω。参考答案：15解析：定值电阻两端电压U=U总-U伏=6V-4.5V=1.5V，根据欧姆定律R=U/I=1.5V/0.3A=5Ω。4.在设计“探究平面镜成像特点”的实验时，某同学用刻度尺测量像与镜面的距离，发现像与镜面的距离为10cm。若物体与镜面的距离为15cm，则像与物体的距离为______cm。参考答案：30解析：平面镜成像特点中，像与物到镜面的距离相等，像与物的距离是它们到镜面距离的两倍，即10cm+15cm=25cm。5.在设计“测量小灯泡电功率”的实验时，某同学记录了多组数据，发现灯泡实际功率随电压增大而增大。这一现象的原因是______。参考答案：灯丝电阻随温度升高而增大解析：灯泡实际功率P=U²/R，电压增大时，灯丝温度升高，电阻增大，功率增大。6.在设计“探究电流通过导体产生的热量与电流关系”的实验时，某同学使用了如图所示的装置（甲为电流表，乙为电压表），电源电压恒为6V，电阻R1=10Ω，R2=20Ω。若将R1和R2并联，则干路电流为______A。参考答案：1.8解析：并联时，总电阻R=1/(1/R1+1/R2)=1/(1/10Ω+1/20Ω)=6.67Ω，干路电流I=U/R=6V/6.67Ω≈0.9A。7.在设计“测量小金属块密度”的实验时，某同学用溢水法测量金属块体积，将金属块放入装满水的溢水杯中，溢出水的质量为50g。若水的密度为1g/cm³，则金属块的体积为______cm³。参考答案：50解析：溢出水的质量等于金属块体积，体积V=m/ρ=50g/1g/cm³=50cm³。8.在设计“探究光的折射规律”的实验时，某同学用激光笔从空气斜射入水中，发现折射光线向法线偏折。若将入射角增大20°，则折射角将______20°。参考答案：增大解析：光的折射规律中，入射角增大，折射角也增大。9.在设计“探究声音传播需要介质”的实验时，某同学将闹钟放入密封的玻璃罩中，逐渐抽出空气，发现声音逐渐减小。这一现象说明______。参考答案：声音传播需要介质解析：真空不能传声，说明声音传播需要介质。10.在设计“探究影响摆球摆动幅度大小”的实验时，某同学用不同长度的摆线进行实验，发现摆线越长，摆动幅度越大。这一结论______（正确/错误）。参考答案：错误解析：单摆摆动幅度大小与摆球初始位移有关，与摆线长度无关。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在设计“测量小灯泡电功率”的实验时，某同学记录了多组数据，发现灯泡实际功率随电压增大而增大。这一现象说明灯泡电阻随温度升高而增大。（）参考答案：正确解析：灯泡实际功率P=U²/R，电压增大时，灯丝温度升高，电阻增大，功率增大。2.在设计“探究平面镜成像特点”的实验时，某同学用玻璃板代替平面镜，目的是更清晰地观察成像位置。（）参考答案：错误解析：玻璃板透明，便于同时观察物体和像的位置关系，验证对称性。3.在设计“测量小金属块密度”的实验时，某同学用托盘天平测量金属块质量，记录数据如下表所示。若游码读数为0.2g，则金属块质量为70.2g。（）参考答案：错误解析：金属块质量等于砝码质量加游码质量，即50g+20g+0.2g=70.2g，但选项中无70.2g，可能存在题目数据错误。4.在设计“探究电流通过导体产生的热量与电流关系”的实验时，某同学使用了如图所示的装置（甲为电流表，乙为电压表），电源电压恒为6V，电阻R1=10Ω，R2=20Ω。若将R1和R2串联，电路总功率最小。（）参考答案：正确解析：串联时总电阻最大，根据P=U²/R，总功率最小。5.在设计“探究光的反射规律”的实验时，某同学用激光笔照射平面镜，发现反射光线与入射光线夹角为60°。若将入射角增大10°，则反射角将增大20°。（）参考答案：错误解析：反射角等于入射角，若入射角增大10°，反射角也增大10°。6.在设计“探究光的折射规律”的实验时，某同学用激光笔从空气斜射入水中，发现折射光线向法线偏折。若将入射角增大，则折射光线更远离法线。（）参考答案：正确解析：入射角增大，折射角也增大，折射光线更远离法线。7.在设计“测量小灯泡电阻”的实验时，某同学记录了多组数据，发现灯泡电阻随电压增大而增大。这一现象的原因是灯丝材料电阻率随温度升高而增大。（）参考答案：正确解析：灯泡电阻随电压增大而增大，是因为灯丝温度随电流增大而升高，而金属导体电阻率随温度升高而增大。8.在设计“探究影响摆球摆动幅度大小”的实验时，某同学用不同质量的摆球进行实验，发现摆球质量越大，摆动幅度越大。（）参考答案：错误解析：摆球质量不影响摆动幅度大小，摆动幅度大小与摆球初始位移有关。9.在设计“测量小金属块密度”的实验时，某同学用溢水法测量金属块体积，将金属块放入装满水的溢水杯中，溢出水的质量为50g。若水的密度为1g/cm³，则金属块的体积为50cm³。（）参考答案：正确解析：溢出水的质量等于金属块体积，体积V=m/ρ=50g/1g/cm³=50cm³。10.在设计“探究声音传播需要介质”的实验时，某同学将闹钟放入密封的玻璃罩中，逐渐抽出空气，发现声音逐渐减小。这一现象说明声音传播速度与温度无关。（）参考答案：错误解析：逐渐抽出空气时声音减小，说明声音传播需要介质，真空不能传声。四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.在设计“测量小灯泡电功率”的实验时，某同学记录了多组数据，发现灯泡实际功率随电压增大而增大。请解释这一现象的原因。参考答案：灯泡实际功率P=U²/R，电压增大时，灯丝温度升高，电阻增大，功率增大。2.在设计“探究平面镜成像特点”的实验时，某同学用玻璃板代替平面镜，目的是什么？参考答案：玻璃板透明，便于同时观察物体和像的位置关系，验证对称性。3.在设计“测量小金属块密度”的实验时，某同学用托盘天平测量金属块质量，记录数据如下表所示。若游码读数为0.2g，则金属块质量为多少？测量次数砝码质量（g）游码质量（g）1500.22200.2参考答案：70.2g解析：金属块质量等于砝码质量加游码质量，即50g+20g+0.2g=70.2g。4.在设计“探究电流通过导体产生的热量与电流关系”的实验时，某同学使用了如图所示的装置（甲为电流表，乙为电压表），电源电压恒为6V，电阻R1=10Ω，R2=20Ω。若将R1和R2并联，则干路电流为多少？参考答案：1.8A解析：并联时，总电阻R=1/(1/R1+1/R2)=1/(1/10Ω+1/20Ω)=6.67Ω，干路电流I=U/R=6V/6.67Ω≈0.9A。5.在设计“测量小灯泡电阻”的实验时，某同学记录了多组数据，发现灯泡电阻随电压增大而增大。请解释这一现象的原因。参考答案：灯泡电阻随电压增大而增大，是因为灯丝温度随电流增大而升高，而金属导体电阻率随温度升高而增大。6.在设计“探究光的折射规律”的实验时，某同学用激光笔从空气斜射入水中，发现折射光线向法线偏折。请解释这一现象的原因。参考答案：光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，折射光线向法线偏折。7.在设计“探究影响摆球摆动幅度大小”的实验时，某同学用不同长度的摆线进行实验，发现摆线越长，摆动幅度越大。这一结论是否正确？为什么？参考答案：错误。单摆摆动幅度大小与摆球初始位移有关，与摆线长度无关。8.在设计“测量小金属块密度”的实验时，某同学用溢水法测量金属块体积，将金属块放入装满水的溢水杯中，溢出水的质量为50g。若水的密度为1g/cm³，则金属块的体积为多少？参考答案：50cm³解析：溢出水的质量等于金属块体积，体积V=m/ρ=50g/1g/cm³=50cm³。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共32分）1.在设计“测量小灯泡电功率”的实验时，某同学记录了多组数据，发现灯泡实际功率随电压增大而增大。请解释这一现象的原因，并说明如何验证这一结论。参考答案：灯泡实际功率P=U²/R，电压增大时，灯丝温度升高，电阻增大，功率增大。验证方法：用不同电压测量灯泡电阻，发现电阻随电压增大而增大。2.在设计“探究平面镜成像特点”的实验时，某同学用玻璃板代替平面镜，目的是什么？请说明如何验证这一结论。参考答案：玻璃板透明，便于同时观察物体和像的位置关系，验证对称性。验证方法：用刻度尺测量像与镜面的距离，发现等于物与镜面的距离。3.在设计“测量小金属块密度”的实验时，某同学用托盘天平测量金属块质量，记录数据如下表所示。若游码读数为0.2g，则金属块质量为多少？请说明如何验证这一结论。测量次数砝码质量（g）游码质量（g）1500.22200.2参考答案：70.2g解析：金属块质量等于砝码质量加游码质量，即50g+20g+0.2g=70.2g。验证方法：用电子天平测量金属块质量，结果应与70.2g一致。4.在设计“探究电流通过导体产生的热量与电流关系”的实验时，某同学使用了如图所示的装置（甲为电流表，乙为电压表），电源电压恒为6V，电阻R1=10Ω，R2=20Ω。若将R1和R2串联，电路总功率最小。请说明如何验证这一结论。参考答案：串联时总电阻R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω，总功率P=U²/R=6V²/30Ω=1.2W。验证方法：用不同连接方式测量电路功率，发现串联时功率最小。5.在设计“测量小灯泡电阻”的实验时，某同学记录了多组数据，发现灯泡电阻随电压增大而增大。请解释这一现象的原因，并说明如何验证这一结论。参考答案：灯泡电阻随电压增大而增大，是因为灯丝温度随电流增大而升高，而金属导体电阻率随温度升高而增大。验证方法：用不同电压测量灯泡电阻，发现电阻随电压增大而增大。6.在设计“探究光的折射规律”的实验时，某同学用激光笔从空气斜射入水中，发现折射光线向法线偏折。请解释这一现象的原因，并说明如何验证这一结论。参考答案：光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，折射光线向法线偏折。验证方法：用不同入射角测量折射角，发现折射角始终小于入射角。7.在设计“探究影响摆球摆动幅度大小”的实验时，某同学用不同长度的摆线进行实验，发现摆线越长，摆动幅度越大。这一结论是否正确？请说明理由。参考答案：错误。单摆摆动幅度大小与摆球初始位移有关，与摆线长度无关。验证方法：用相同长度的摆线，改变摆球初始位移，发现摆动幅度随位移增大而增大。8.在设计“测量小金属块密度”的实验时，某同学用溢水法测量金属块体积，将金属块放入装满水的溢水杯中，溢出水的质量为50g。若水的密度为1g/cm³，则金属块的体积为50cm³。请说明如何验证这一结论。参考答案：溢出水的质量等于金属块体积，体积V=m/ρ=50g/1g/cm³=50cm³。验证方法：用排水法测量金属块体积，结果应与50cm³一致。【标准答案及解析】一、单项选择题1.A2.B3.C4.C5.A6.A7.B8.A9.B10.B二、填空题1.312.质量；温度；液体的表面积；液体的表面积13.1514.3015.灯丝电阻随温度升高而增大16.1.817.5018.增大19.声音传播需要介质20.错误三、判断题1.正确22.错误23.错误24.正确25.错误26.正确27.正确28.错误29.正确30.错误四、简答题1.