2026年全民科学素养测试卷物理现象与物理实验设计试卷测试卷模拟卷

2026年全民科学素养测试卷物理现象与物理实验设计试卷测试卷模拟卷一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在设计“测量小灯泡电阻”的实验时，某同学连接了如图所示的电路。闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数。造成该现象的原因可能是（）A.灯泡灯丝断了B.电流表接线短路C.电压表接线短路D.滑动变阻器接入电路的阻值过大2.某同学利用凸透镜探究成像规律，实验记录如下表所示。根据实验数据，可以得出凸透镜的焦距约为（）物体到透镜的距离/cm像到透镜的距离/cm像的性质3015倒立、缩小2040倒立、放大10不成像-8无法成像正立、放大A.10cmB.15cmC.20cmD.25cm3.在“研究平面镜成像特点”的实验中，某同学将一块平面镜竖直放置在水平桌面上，实验装置如图所示。实验过程中，下列操作中错误的是（）A.选择透明的玻璃板代替平面镜B.坚直放置玻璃板，使镜面朝上C.使用刻度尺测量物体和像到镜面的距离D.使用刻度尺测量物体和像的高度4.某同学利用DIS测量小车的速度，实验装置如图所示。实验过程中，下列操作中错误的是（）A.将光电门传感器分别放置在斜面的顶端和底端B.将小车从斜面的顶端由静止释放C.记录小车通过两个光电门的时间D.利用公式v=x/t计算小车的平均速度5.在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，某同学使用了如图所示的装置。实验过程中，下列操作中错误的是（）A.拉动木块时，应沿水平方向匀速拉动B.拉动木块时，应使弹簧测力计保持水平C.改变木块与接触面的粗糙程度时，应保持压力不变D.改变木块与接触面的压力时，应保持接触面粗糙程度不变6.某同学利用DIS测量水的比热容，实验装置如图所示。实验过程中，下列操作中错误的是（）A.将温度传感器分别放置在热水和冷水中B.记录热水和冷水的初始温度C.将热水倒入冷水中，混合均匀D.利用公式c=Q/(mΔt)计算水的比热容7.在“探究光的反射规律”的实验中，某同学将一束光射向平面镜，实验装置如图所示。实验过程中，下列操作中错误的是（）A.将入射光线与镜面的夹角逐渐减小B.观察反射光线与镜面的夹角C.记录入射光线和反射光线与法线的夹角D.将平面镜旋转180°，观察反射光线的变化8.在“探究光的折射规律”的实验中，某同学将一束光从空气斜射入水中，实验装置如图所示。实验过程中，下列操作中错误的是（）A.将入射光线与水面的夹角逐渐减小B.观察折射光线与水面的夹角C.记录入射光线和折射光线与法线的夹角D.将水换成油，观察折射光线的变化9.在“探究通电螺线管磁场”的实验中，某同学使用了如图所示的装置。实验过程中，下列操作中错误的是（）A.将小磁针放置在通电螺线管周围B.观察小磁针的指向C.记录小磁针的指向D.将电源的正负极对调，观察小磁针的指向变化10.在“探究电磁感应现象”的实验中，某同学使用了如图所示的装置。实验过程中，下列操作中错误的是（）A.将导体棒水平放置在磁铁的磁场中B.观察电流表的示数C.记录电流表的示数D.将磁铁的南北极对调，观察电流表的示数变化二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在“测量平均速度”的实验中，某同学记录了小车通过两个光电门的时间，分别为t1=0.2s和t2=0.4s。已知两个光电门之间的距离为1.0m，则小车的平均速度为______m/s。2.在“探究影响动能大小因素”的实验中，某同学使用了如图所示的装置。实验过程中，小球从不同高度滚下，撞击木块。实验结果表明，小球滚下的高度越高，木块被撞击的距离越______（填“远”或“近”）。3.在“探究影响蒸发快慢因素”的实验中，某同学将两杯水分别放在室内和室外，其他条件相同。实验结果表明，放在室外的水蒸发得更快，这是因为室外的______（填“温度”或“湿度”）较高。4.在“探究声音的产生”的实验中，某同学将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌面。实验过程中，钢尺振动时，发出的声音______（填“有”或“没有”）音调。5.在“探究光的色散”的实验中，某同学将一束白光通过三棱镜，实验装置如图所示。实验结果表明，白光被分解成各种颜色的光，这种现象叫做______现象。6.在“探究电流的热效应”的实验中，某同学将两个阻值不同的电阻分别接入电路中，其他条件相同。实验结果表明，阻值较大的电阻产生的热量______（填“多”或“少”）。7.在“探究电磁铁磁性强弱”的实验中，某同学使用了如图所示的装置。实验过程中，改变线圈匝数，观察小磁针的偏转角度。实验结果表明，线圈匝数越多，电磁铁的磁性______（填“越强”或“越弱”）。8.在“探究电动机工作原理”的实验中，某同学将一个通电线圈放置在磁场中，实验装置如图所示。实验过程中，线圈会转动，这是因为通电导体在磁场中会受到______的作用。9.在“探究电磁感应现象”的实验中，某同学将一个导体棒放置在磁场中，实验装置如图所示。实验过程中，导体棒运动时，电流表中会有电流产生，这是因为______产生了感应电流。10.在“探究光的反射规律”的实验中，某同学发现入射光线与反射光线的夹角总是相等的。实验结果表明，光的反射定律包括：①反射光线、入射光线和法线在同一平面内；②反射光线和入射光线分居在法线的两侧；③反射角______入射角。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在“测量固体密度”的实验中，应先测量固体的质量，再测量固体的体积。（）2.在“探究光的折射规律”的实验中，当入射角增大时，折射角也会增大。（）3.在“探究通电螺线管磁场”的实验中，通电螺线管的极性与电流方向有关。（）4.在“探究电磁感应现象”的实验中，导体棒运动的速度越快，产生的感应电流越大。（）5.在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，压力越大，滑动摩擦力越大。（）6.在“探究影响蒸发快慢因素”的实验中，温度越高，蒸发越快。（）7.在“探究声音的产生”的实验中，声音是由物体的振动产生的。（）8.在“探究光的色散”的实验中，白光是由各种色光混合而成的。（）9.在“探究电流的热效应”的实验中，电流越大，产生的热量越多。（）10.在“探究电动机工作原理”的实验中，电动机是将电能转化为机械能的装置。（）四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.简述“测量平均速度”的实验步骤。2.简述“探究影响动能大小因素”的实验步骤。3.简述“探究影响蒸发快慢因素”的实验步骤。4.简述“探究声音的产生”的实验步骤。5.简述“探究光的色散”的实验步骤。6.简述“探究电流的热效应”的实验步骤。7.简述“探究电磁铁磁性强弱”的实验步骤。8.简述“探究电动机工作原理”的实验步骤。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.某同学设计了一个“测量小灯泡电阻”的实验，实验步骤如下：（1）连接电路，检查电路连接是否正确；（2）闭合开关，观察灯泡是否发光；（3）调节滑动变阻器，记录电压表和电流表的示数；（4）多次改变滑动变阻器的阻值，记录多组数据；（5）根据数据绘制U-I图像，并计算出小灯泡的电阻。请指出该实验步骤中存在的错误，并改正。2.某同学设计了一个“探究平面镜成像特点”的实验，实验步骤如下：（1）将一块平面镜竖直放置在水平桌面上；（2）选择一个物体，放在平面镜前；（3）观察物体在平面镜中的像；（4）用刻度尺测量物体到镜面的距离；（5）用刻度尺测量像到镜面的距离；（6）比较物体和像的大小。请指出该实验步骤中存在的错误，并改正。3.某同学设计了一个“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验，实验步骤如下：（1）将木块放在水平桌面上；（2）用弹簧测力计水平拉动木块，使木块做匀速直线运动；（3）记录弹簧测力计的示数；（4）改变木块与接触面的粗糙程度，重复步骤（2）和（3）；（5）改变木块与接触面的压力，重复步骤（2）和（3）；（6）分析数据，得出结论。请指出该实验步骤中存在的错误，并改正。4.某同学设计了一个“探究影响蒸发快慢因素”的实验，实验步骤如下：（1）将两杯水分别放在室内和室外；（2）观察两杯水的蒸发情况；（3）比较两杯水的蒸发快慢；（4）分析数据，得出结论。请指出该实验步骤中存在的错误，并改正。5.某同学设计了一个“探究光的反射规律”的实验，实验步骤如下：（1）将一束光射向平面镜；（2）观察反射光线；（3）用量角器测量入射光线与镜面的夹角；（4）用量角器测量反射光线与镜面的夹角；（5）比较入射角和反射角的大小；（6）分析数据，得出结论。请指出该实验步骤中存在的错误，并改正。6.某同学设计了一个“探究光的折射规律”的实验，实验步骤如下：（1）将一束光从空气斜射入水中；（2）观察折射光线；（3）用量角器测量入射光线与水面的夹角；（4）用量角器测量折射光线与水面的夹角；（5）比较入射角和折射角的大小；（6）分析数据，得出结论。请指出该实验步骤中存在的错误，并改正。7.某同学设计了一个“探究通电螺线管磁场”的实验，实验步骤如下：（1）将小磁针放置在通电螺线管周围；（2）观察小磁针的指向；（3）记录小磁针的指向；（4）改变线圈匝数，重复步骤（1）至（3）；（5）分析数据，得出结论。请指出该实验步骤中存在的错误，并改正。8.某同学设计了一个“探究电磁感应现象”的实验，实验步骤如下：（1）将导体棒放置在磁场中；（2）观察电流表的示数；（3）记录电流表的示数；（4）改变导体棒的运动方向，重复步骤（1）至（3）；（5）分析数据，得出结论。请指出该实验步骤中存在的错误，并改正。【标准答案及解析】一、单项选择题1.D解析：根据题意，灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数。这说明电路是通路，电流表有示数，但灯泡不亮，说明灯泡两端电压为零。根据欧姆定律，电阻为零或接近零，所以可能是滑动变阻器接入电路的阻值过大，导致灯泡两端电压为零。2.C解析：根据实验数据，当物体到透镜的距离为20cm时，像到透镜的距离为40cm，且像为倒立、放大的实像。根据凸透镜成像规律，当物体到透镜的距离大于2f时，成倒立、缩小的实像；当物体到透镜的距离在f和2f之间时，成倒立、放大的实像；当物体到透镜的距离小于f时，成正立、放大的虚像。所以，凸透镜的焦距f应该在10cm和20cm之间。根据实验数据，可以得出凸透镜的焦距约为20cm。3.A解析：在“研究平面镜成像特点”的实验中，应该选择透明的玻璃板代替平面镜，以便观察到物体和像。但是，玻璃板的镜面应该朝下，以便观察到物体和像。所以，选项A中的操作是错误的。4.A解析：在“测量小车的速度”的实验中，应该将光电门传感器放置在斜面的底端和顶端，以便测量小车通过斜面的时间。所以，选项A中的操作是错误的。5.B解析：在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，拉动木块时，应该使弹簧测力计保持水平，以便测量滑动摩擦力。所以，选项B中的操作是错误的。6.D解析：在“测量水的比热容”的实验中，应该利用公式c=Q/(mΔt)计算水的比热容，其中Q为热水放出的热量，m为水的质量，Δt为水温的变化量。所以，选项D中的操作是错误的。7.A解析：在“探究光的反射规律”的实验中，应该将入射光线与镜面的夹角逐渐增大，以便观察到反射光线的变化。所以，选项A中的操作是错误的。8.A解析：在“探究光的折射规律”的实验中，应该将入射光线与水面的夹角逐渐增大，以便观察到折射光线的变化。所以，选项A中的操作是错误的。9.B解析：在“探究通电螺线管磁场”的实验中，应该将小磁针放置在通电螺线管周围，以便观察通电螺线管的磁场。所以，选项B中的操作是错误的。10.A解析：在“探究电磁感应现象”的实验中，应该将导体棒竖直放置在磁铁的磁场中，以便观察到电磁感应现象。所以，选项A中的操作是错误的。二、填空题1.2.5解析：小车的平均速度v=x/t=(1.0m)/(0.2s+0.4s)=2.5m/s。2.远解析：在“探究影响动能大小因素”的实验中，小球滚下的高度越高，小球的速度越大，动能越大，所以木块被撞击的距离越远。3.温度解析：在“探究影响蒸发快慢因素”的实验中，放在室外的水蒸发得更快，这是因为室外的温度较高，温度越高，蒸发越快。4.有解析：在“探究声音的产生”的实验中，钢尺振动时，发出的声音有音调，这是因为声音是由物体的振动产生的，振动的频率越高，音调越高。5.色散解析：在“探究光的色散”的实验中，白光被分解成各种颜色的光，这种现象叫做色散现象。6.多解析：在“探究电流的热效应”的实验中，阻值较大的电阻产生的热量越多，这是因为根据焦耳定律，电阻越大，电流通过电阻产生的热量越多。7.越强解析：在“探究电磁铁磁性强弱”的实验中，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强，这是因为电磁铁的磁性与其线圈匝数成正比。8.力解析：在“探究电动机工作原理”的实验中，线圈会转动，这是因为通电导体在磁场中会受到力的作用。9.切割磁感线解析：在“探究电磁感应现象”的实验中，导体棒运动时，电流表中会有电流产生，这是因为导体棒切割磁感线产生了感应电流。10.等于解析：在“探究光的反射规律”的实验中，光的反射定律包括：①反射光线、入射光线和法线在同一平面内；②反射光线和入射光线分居在法线的两侧；③反射角等于入射角。三、判断题1.×解析：在“测量固体密度”的实验中，应该先测量固体的体积，再测量固体的质量。因为固体的体积容易测量误差，所以应该先测量体积，再测量质量。2.√解析：在“探究光的折射规律”的实验中，当入射角增大时，折射角也会增大。这是光的折射规律。3.√解析：在“探究通电螺线管磁场”的实验中，通电螺线管的极性与电流方向有关。这是通电螺线管磁场的性质。4.√解析：在“探究电磁感应现象”的实验中，导体棒运动的速度越快，产生的感应电流越大。这是电磁感应现象的性质。5.√解析：在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，压力越大，滑动摩擦力越大。这是滑动摩擦力的性质。6.√解析：在“探究影响蒸发快慢因素”的实验中，温度越高，蒸发越快。这是蒸发的性质。7.√解析：在“探究声音的产生”的实验中，声音是由物体的振动产生的。这是声音的产生原理。8.√解析：在“探究光的色散”的实验中，白光是由各种色光混合而成的。这是光的色散原理。9.√解析：在“探究电流的热效应”的实验中，电流越大，产生的热量越多。这是电流的热效应原理。10.√解析：在“探究电动机工作原理”的实验中，电动机是将电能转化为机械能的装置。这是电动机的工作原理。四、简答题1.“测量平均速度”的实验步骤如下：（1）选择一段距离，测量其长度L；（2）选择一个物体，测量其质量m；（3