2026年中考物理一轮复习 实验探究题（含解析）
文档属性
| 名称 | 2026年中考物理一轮复习 实验探究题（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-08-04 22:17:56 | ||
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文档简介
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实验探究题
一．实验探究题（共31小题）
1．（2025 枣庄）某实验小组用如图甲所示的实验装置探究“水沸腾前后温度变化的特点”，所用实验装置如图甲所示。
（1）安装如图甲所示装置时，应该先确铁圈A的位置，确定其高度时， （选填“需要”或”不需要”）点燃酒精灯。
（2）小明记录的数据如表所示，从表格中可以看出，水在沸腾前，吸收热量，温度 ；水在沸腾过程后，吸收热量，温度 。此时当地的大气压 （填“高于”“低于“或”相等”）1个标准大气压。
时间/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9
温度/℃ 90 92 94 96 97 98 98 98 98
（3）小明根据实验数据绘制的水沸腾前后温度随时间变化的图像如图乙中的a所示，如果同组的小红减少烧杯中水的质量，水沸腾前后温度随时间变化的图像可能是图乙中的 （选填“b”“c”或“d”）。
（4）星期天小明在家烧水煮饺子，当水烧开准备下饺子时，妈妈提醒他锅里的水有点少，于是小华又往锅里迅速加了一大碗水（水量比锅里少），用同样大的火直至将水再次烧开，下面能说明其螯个烧水过程中温度随时间变化的图像是 （填字母）。
2．（2025 镇江）小红用图1所示装置探究光的反射定律，平面镜置于水平底座中心，激光笔可沿弧形轨道移动，且保持激光始终射向平面镜上的O点。
实验次数 ∠AOP ∠POB
1 90° 90°
2 65° 115°
3 42° 138°
4 18° 162°
（1）为了在不同方向都能观察到光的传播路径，应在平面镜上方喷些 。
（2）多次改变激光笔在轨道上的位置，小红调整视角，均能观察到反射光OB挡住入射光AO的现象，如图2所示，将长方形纸板与AO、OB所在平面重合，其底边PQ紧贴平面镜，在纸板上即可显示出入射光和反射光，多次测量纸板和平面镜的夹角。
①上述实验中测得的夹角均为 90°，则反射光线、入射光线所在平面和平面镜相互 。
②在纸板上过O点作出底边PQ的垂线ON，则ON与镜面 ，可知ON为法线，由①、②可得：反射光线、入射光线和法线在 内。
（3）改变入射光的方向，依次记录实验数据如表所示，分析实验数据可知：入射光线AO逐渐 （选填“靠近”或“远离”）法线ON；∠NOB与∠AON的大小 。
3．（2025 淄博）同学们利用蜡烛、细铁丝、杯子等制作了一个蜡烛“跷跷板”，如图甲。一端烛油滴下时，此端就上升，两端交替上下。为了寻找上述现象的原因，同学们用铁架台、杠杆（已在水平位置平衡）、质量相等的钩码等器材进行以下探究。
（1）图乙中杠杆水平平衡，分别改变一侧钩码的个数或悬挂位置，发现杠杆不再平衡。
小聪认为：影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用点的距离；
小明认为：影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离。
为判断谁的观点正确，同学们利用图丙中水平平衡的杠杆（OD＞OA＝OC）进行实验，保持B处悬挂钩码的个数和位置不变。
①把A处悬挂的钩码改挂在C处，发现杠杆不再平衡。与A处相比，支点到力的作用点的距离 （选填“变小”“不变”或“变大”）；
②把A处悬挂的钩码改挂在D处，发现杠杆仍保持平衡，这两种情况下 的距离不变；
③由此初步判断 的观点是正确的；
（2）明确影响因素后，同学们利用图乙的器材探究杠杆平衡的条件，将实验数据记录在设计的表格中。
实验次数 动力F1/N a 阻力F2/N b
1 1.0 10 2.0 5
2 1.5 5 0.5 15
3 2.0 15 1.5 20
①表格中a处应填写的内容是 ；
②分析表中数据，得出杠杆平衡的条件是 ；
③若在图乙中杠杆两侧钩码下端各加挂一个钩码，杠杆 端下沉；
（3）交替上下的蜡烛“跷跷板”，一端烛油滴下时，此端上升。原因是 。
4．（2025 广州）实验小组在探究弹簧伸长量（x）与弹簧受到拉力（F）关系的实验中，得到如图甲所示的F﹣x关系图象（图线记为a）。
（1）分析图甲的数据，得到实验结论：常量（设为k），则比值k的单位是 ，这根弹簧k的大小为 ；
（2）把这根弹簧截去一部分，剩余部分弹簧的k是否会发生变化？实验小组的同学对此产生了兴趣并提出了各自的猜想：
甲同学：因为是同一根弹簧，所以k不变。
乙同学：因为弹簧变短了，所以k变小。
丙同学：因为弹簧变短了，所以k变大。
为验证猜想，他们对剩余部分弹簧进行如下探究：
①把弹簧悬挂在竖直的刻度尺旁，静止时如图乙，则此时弹簧长度为 cm；
②在弹簧下端挂上钩码，某次弹簧静止时如图丙所示，每个钩码的重力为0.5N，则弹簧下端受到钩码的拉力F＝ N，此时弹簧的伸长量x＝ cm；
③多次改变悬挂钩码的数量，实验数据记录如表；
④根据表中的数据，请在甲图中描点，并画出F﹣x图象（对应图线记为b）；
弹簧受到的拉力F/N 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
弹簧的伸长量x/cm 0 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00
⑤比较图线a、b，可以判断 （选填“甲”“乙”或“丙”）同学的猜想是正确的。
5．（2025 苏州）观察水的沸腾实验
（1）按图甲组装器材，使用大试管可以适当缩短实验时间，也可以更好地观察水沸腾前后 的变化。用酒精灯加热，水温达到88℃时开始读数，每隔1min记录一次，第3min时温度计示数如图乙所示，读数为 ℃；
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
水温/℃ 88 90 92 96 98 98 98 98
（2）用表中数据在图丙上作出水温随时间变化的图像；
（3）由图可知，水的沸点为 ℃；
（4）为研究沸点与气压的关系，用抽气打气两用气筒、橡皮塞等组装成如图丁所示装置。用气筒 （抽气/打气），观察到水再次沸腾，记录此时的 ，多次实验可得出的结论是 。
6．（2025 烟台）在以《眼睛和眼镜》为主题的跨学科实践活动中：
（1）学习小组对于眼睛视物原理进行了探究实践。请你观察图如图1所示照相机和眼睛的构造，把照相机与眼睛功能类似的部分填入表中。
照相机
胶卷 光圈
眼睛 晶体和角膜
（2）在探究近视眼和远视眼成因与矫正的主题实践中，该小组利用橡皮膜和注射器制作了水透镜来模拟眼睛的晶状体，打开夹子，通过注射器向橡皮膜中注水或抽水，来改变橡皮膜凸起的程度，如图甲所示。具体操作如下：
①将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上，点燃蜡烛，使烛焰、水透镜和光屏三者的中心在 ；
②将蜡烛放在离水透镜较远的位置，移动光屏，直到屏上出现烛焰清晰的像，如图乙所示，记下此时光屏所在的位置；
③用注射器向水透镜里加适量的水，水透镜对光的偏折能力变 ，此时屏上的像变得模糊，这是模拟近视眼看远处物体的情况。将光屏慢慢靠近水透镜，直到光屏上出现清晰的像，这说明近视眼所成的像在视网膜的 ；
④将光屏移回原来标记的位置，选择不同的眼镜在烛焰和水透镜之间前后移动，直到光屏上出现清晰的像，如图丙所示，这说明矫正近视眼应配戴 透镜；
⑤从水透镜里向外抽取适量的水，再次实验，探究远视眼的成因和矫正。
（3）眼睛是心灵的窗户，我们要增强保护视力的意识，做到科学用眼，积极防控近视。请写出一条预防近视的措施。
7．（2025 辽宁）某同学测量物质的密度。
（一）测量牛奶的密度
（1）天平放在水平台上，将游码移到标尺左端的零刻度线处，横梁静止时指针偏右，应向 调节平衡螺母，直至指针指在分度盘中央。
（2）将装有适量牛奶的烧杯放在天平左盘，当天平重新平衡时，右盘中的砝码和游码的位置如图（a）所示，则烧杯和牛奶的质量ma＝ g。
（3）将烧杯中部分牛奶倒入量筒中，液面的位置如图（b）所示。
（4）测出烧杯和剩余牛奶的质量mb＝88.6g。
（5）设计的记录数据的表格如表，表格中▲处应补充的内容是 。
烧杯和牛奶的质量ma/g 烧杯和剩余牛奶的质量m/g
▲m/g 量筒中牛奶的体积V/cm3 牛奶的密度ρ/（g cm﹣3）
（6）根据测量数据求得牛奶的密度ρ＝ g/cm3。
（二）测量瓷勺的密度
该同学清洗餐具时，发现瓷勺沉到水底，于是想测量瓷勺的密度。该同学用厨房电子秤、透明塑料杯、细线、厨具支架和水（密度为ρ水），进行如下操作：
a.用电子秤测量瓷勺的质量m1；
b.将适量的水装入塑料杯并测出杯和水的总质量m2；
c.按照图（c）所示的方式组装，读出电子秤的示数m3。
回答下列问题：
（1）选用m1、m2、m3、ρ水和g中的字母表示图（c）中瓷勺所受的拉力F＝ ，瓷勺的密度ρ＝ 。
（2）若图（c）中瓷勺接触杯底并对杯底有压力，会使测得的密度偏 。
8．（2025 大庆）密度计是根据“浮在液面上的物体所受浮力等于物体自重的原理”制作的。某学习小组在研究与密度有关的实验时，要自制一个简单的密度计。关于密度计及相关实验，请回答下列问题：
（1）如图甲，在一根一端封闭粗细均匀的玻璃管内放一些小铅粒使管能竖直浮于水中不动，设玻璃管的横截面积为S，管和管内铅粒总质量为m，水的密度为ρ，则玻璃管在水面以下的长度h1＝ （用S、m、ρ表示）；在玻璃管与水面交接处画上刻线并标记上1.0，代表这个位置对应的液体密度为水的密度的1.0倍。
（2）将这个自制密度计放置于某未知液体中，管竖直漂浮不动时，如果标记1.0的刻线位于液面上方，距离管与液面交接处为h2，如图乙所示。则该液体密度与水的密度的比值为 （用h1、h2表示）；如果标记1.0的刻线位于液面下方，距离管与液面交接处为h2（题中未画出），则该液体密度与水的密度的比值为 （用h1、h2表示）；
（3）若用上述方法在玻璃管上依次标记0.7、0.8、0.9、1.1、1.2、1.3……的刻线，分别代表液体密度与水的密度的比值，则数值小的刻线在 （填“上边”或“下边”），刻线分布 （填“均匀”或“不均匀”）；
（4）现用某种密度较大的液体做成一个简易的气压计，当大气压为p0时，管内外液面高度差为h3，如图丙所示。现将管竖直向上提升少许，下端管口未露出槽内液面，管内外液面高度差将 （填“变大”“不变”或“变小”）；
（5）将（4）中简易气压计拿到山顶，发现管内外液面高度差为h4，则山顶的气压为 （用h3、h4、p0表示）。
9．（2025 牡丹江）小丹做了一个有趣的实验，她将两个相同的玩具电机A、B的转轴用塑料管连接起来，图甲是电机A、B简易结构的示意图。
（1）如图乙所示，闭合开关S，电流通过电机B，B中线圈在磁场中会受到 的作用转动起来，带动电机A中线圈转动，小灯泡发光。此时，电机A相当于 （选填“用电器”“开关”或“电源”），这是利用了 原理。
（2）若想改变电机B中线圈的转动方向，可以通过改变 来实现。
（3）当电机B中线圈转动方向改变时，电机A中线圈的转动方向也随之改变，通过小灯泡的电流方向 （选填“会”或“不会”）改变。在电机A所在电路中添加 （一种器材），用来判断电路中电流方向是否改变。
10．（2025 天津）喜欢篆刻的津津同学购买了一块练习用的印章石料，他想知道这块石料的密度，于是从家中找到如图所示的器材和足够长的细线、足量的水（水的密度为ρ0）。请你从中选用合适的器材，帮他设计一个测量该石料密度的实验方案。要求：
（1）写出主要的实验步骤及所需测量的物理量；
（2）写出石料密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）。
11．（2025 扬州）小华测量手链上花生形状小饰品的密度。
（1）拆下穿过“花生”的细绳，用天平测“花生”质量，操作正确，如图所示，“花生”的质量为 g。
（2）因“花生”体积较小，选择分度值更小的注射器来测“花生”体积。其步骤如图，步骤②中摇动注射器的目的是： 。
（3）测得“花生”的密度为 g/cm3。若在步骤③中，不慎挤出少许水，则密度测量值偏 。
12．（2025 广东）小明了解到有种说法“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”。他采用如图的装置进行实验：在甲、乙两个相同的瓶子中装入等体积的热水，用两层灰色薄棉布包
裹着甲瓶（内层紧贴，外层相对宽松），用一层灰色厚棉布紧贴包裹着乙瓶，用数显温度计测量瓶中热水的温度，测得有关数据如表所示。
室温：25.0℃
时间/min 0 20 40 60 80
甲瓶水温/℃ 61.0 56.6 62.5 50.9 48.5
乙瓶水温/℃ 61.0 55.6 52.3 49.0 45.7
（1）表中有一个温度值记录错误，该错误的温度值是 ℃。水温会先降到41.0℃的是 瓶。已知瓶中水的体积是350mL，该瓶中水的温度降至41.0℃时，其放出的热量是 J。[c水＝4.2×103J/（kg ℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]
（2）如果把瓶中的热水换成冰块， 瓶中的冰块熔化较慢。分析实验结果，可猜想“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”的原因可能是两件薄衣服中间有 。
（3）请写出一个生活中与你的猜想相符合的例子： 。
13．（2025 广东）小明在学习了凸透镜成像的规律后，继续深入探究。选用表中某一规格的凸透镜做实验，调整好器材后如1图甲所示，此时烛焰在光屏上成放大的像。
凸透镜编号 焦距/cm 直径/cm
① 5 3.5
② 5 4.5
③ 10 4.5
④ 15 4.5
（1）光屏上的像是实像还是虚像？ 。
（2）一段时间后，小明发现烛焰的像如1图乙所示，此时将蜡烛向 调节可以使烛焰的像移到光屏中央。
（3）小明选的凸透镜焦距为 cm。
（4）小明将蜡烛换成F字光源，调整了光源和光屏的位置，在光屏上仍可观察到清晰的像，如2图所示，则小明看到的像应是 （选填字母）。
（5）小明认为凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关。若要验证其猜想，则可在表中选取编号为 两个凸透镜进行实验验证。
14．（2025 济南）如图所示，半圆形滑轨垂直固定在水平底座上，红色激光笔可以保持半径方向沿半圆形滑轨自由滑动；水平底座上装有一可在水平面内自由转动的L形支架，绿色激光笔B安装在支架的水平横梁上并可以沿横梁移动，在半圆形滑轨的圆心处放置一块小平面镜。小梅和小丽在用该装置探究光的反射规律的实验中：
（1）打开红色激光笔A的开关，让其发出的红色激光入射到小平面镜上的O点，小梅观察发现此时这条红色入射光经平面镜反射后有 条反射光。
（2）小梅沿半圆形滑轨移动红色激光笔A，发现红色入射光向中间位置靠近时红色反射光也向中间位置靠近，反之亦然。她猜想：红色反射光与红色入射光之间是不是有一条对称轴呢？
为了验证她的猜想，她打开绿色激光笔B并调节其位置，让其发出的绿色激光从O点正上方入射到O点，此时没有观察到绿色反射光。重新打开红色激光笔A并不断改变红色入射光的方向，发现这条绿色激光真的好像是红色反射光与红色入射光之间的对称轴！
同组的小丽从周围不同方向观察红色入射光、红色反射光和绿色激光，竟然发现从某个方向看去它们是重合的。这说明红色反射光、红色入射光和绿色激光 。
（3）这条绿色激光的位置是否真的是红色反射光与红色入射光之间的对称轴呢？在没有量角器的情况下，小丽又打开一支蓝色激光笔，让蓝色激光逆着红色反射光的方向入射到O点，如果 ，就说明这条绿色激光的位置的确是红色反射光与红色入射光之间的对称轴。
（4）尽管激光笔发出的激光很亮，但观察效果还是不理想。请写出能够更清楚地看到本实验中入射光和反射光的一种做法： 。
15．（2025 江西）【探究名称】探究浮力大小与物体的形状是否有关：
【问题】某同学探究完浮力大小与液体密度和物体排开液体体积的关系后，还想知道浮力大小是否与物体的形状有关。于是，该同学进行了如下探究。
【证据】该同学用一块橡皮泥（不吸水）、一个弹簧测力计、烧杯、水和细线，按如下步骤进行实验。
①如图a所示，用弹簧测力计测出橡皮泥的重力为 N；
②如图b所示，将橡皮泥捏成实心长方体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数；
③如图c所示，将同一块橡皮泥捏成实心圆柱体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数；
④如图d所示，将同一块橡皮泥捏成实心球体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数。
【解释】
（1）图b中橡皮泥受到的浮力大小为 N；
（2）由以上实验可知，浮力大小与物体的形状 。
【交流】
（1）本实验在其它因素都相同的前提下，只改变物体的形状来进行探究。在物理学中，这种研究方法称为 。
（2）在第④步实验中，将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时，深度增加，橡皮泥所受浮力大小 （选填“变大”“变小”或“不变”），说明浮力大小与 无关。
（3）若用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计，能否完成本实验的探究？ 。
16．（2025 辽宁）小毛在测量物质密度的实验中进行了如下操作：
（1）将天平放在水平台上，游码移至标尺左端零刻度线处，发现指针指向分度盘中线左侧，应该向 侧调节平衡螺母，使天平在水平位置平衡。
（2）测量固体的密度
①将石块放在天平的左盘，从大到小向右盘依次加减砝码，当加入最小砝码后，指针指向分度盘的左侧，接下来的操作是 ，直至天平平衡。
②天平平衡后，右盘砝码及游码在标尺上的位置如图甲，则石块质量为 g；
③将石块放入量筒，水面的位置如图乙，取出石块后，量筒内水的体积为40mL，则石块的密度为 kg/m3，这样测出的石块密度将偏 。
（3）小毛为测量未知液体的密度，设计了如下两个方案，请利用给定实验器材完成相应的实验步骤：（在两个方案中，你只需选择一个方案作答即可）
方案一：器材有质量可忽略的薄壁平底的柱状杯、装有水的水槽、刻度尺。
①在柱状杯中加入适量的未知液体，使其漂浮在水槽中的水面上，如图丙，测出柱状杯中未知液体的深度h1；
②接下来的操作是： 为h2；
③未知液体密度的表达式：ρ＝ （用所测物理量h1、h2和水的密度ρ水表示）。
方案二：器材有天平（已调平、无砝码）、刻度尺、胶头滴管、两个分别装有水和未知液体的相同平底柱状杯。
①测出杯中未知液体的深度为h1，将装有未知液体的杯放在天平左盘，水杯放在右盘，天平右端下沉，如图丁所示；
②接下来的操作是： 为h2；
③未知液体密度的表达式：ρ＝ （用所测物理量h1、h2和水的密度ρ水表示）。
17．（2025 常州）2022年卡塔尔世界杯足球赛，球场草坪所用的自动灌溉工程得到了中国技术团队的支持。球场草坪种植的黑麦草，适合在湿度为50%的土壤中生长。
（一）灌溉技术
（1）传统灌溉采用如图（a）所示的喷洒技术，这会导致草叶灼伤，原因是：水喷洒在草叶上，如图（b）所示，透过水珠可见叶面正立、放大的 （虚/实）像，水珠作为 透镜，对阳光有 作用。
（2）技术团队选择如图（c）所示的地下渗透灌溉新技术，该技术既可避免草叶灼伤，又可节水，节水的原因是： 。
（二）电阻测量
自动灌溉系统需要湿敏电阻Rx，小明把Rx放入湿度为50%的土壤内，设计如图（d）所示的电路，测量Rx的阻值。
（3）图中有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并以笔画线重新连接该导线。
（4）闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到 （A/B）端。
（5）闭合开关S，移动滑片P，测得多组数据如表格所示。实验②的数据如图（e）所示，电压表示数为 V，电流表示数为 A，根据实验①②③的数据可得：湿度为50%的土壤内Rx的阻值为 Ω。
实验序号 ① ② ③
电压表示数/V 1.1 2.6
电流表示数/A 0.1 0.26
Rx/Ω
（三）装置设计
（6）湿敏电阻Rx的阻值随所在土壤湿度变化的图像如图（f）所示。已知：蓄电池电压恒为6V；电磁继电器线圈电流大于0.2A时衔铁被吸下，小于0.2A时衔铁被弹回，线圈电阻不计；电动机的额定电压为220V。请以笔画线代替导线完成图（g）所示的电路连接，要求：闭合开关S，当土壤湿度低于50%时，电动机转动送水；当土壤湿度高于50%时，电动机不转停止送水。
（7）定值电阻R0的阻值为 Ω。
（8）生物学家正在培育新品黑麦草，能在湿度低于50%的土壤中生长，一旦成功，电路中的电阻R0应换用阻值更 的定值电阻。
18．（2025 江西）【探究名称】探究保温瓶的保温效果与什么因素有关
【问题】有些同学喜欢用保温瓶带热水到校饮用。使用过程中发现瓶内装水较多时，保温效果较好；瓶内装水较少时，保温效果较差。据此，同学们猜想：保温瓶的保温效果可能与 有关。
【证据】针对同学们的猜想，甲、乙两组同学分别设计了一套方案。
甲组方案：利用五个规格相同的保温瓶（容积为2L）在同一天进行实验
（1）上午8：00将不同体积初温为98℃的热水，同时装入五个保温瓶内；
（2）下午6：00打开五个保温瓶，同时测量并记录水温，计算出水降低的温度。
乙组方案：利用同一保温瓶（容积为2L）分五天进行实验
（1）每天上午8：00将不同体积初温为98℃的热水装入同一保温瓶内；
（2）每天下午6：00打开保温瓶，测量并记录水温，计算出水降低的温度。
上述两套方案，都能控制实验时保温瓶的保温性能完全相同，但乙组方案不能保证每天的 完全相同。所以，同学们选择了甲组方案在实验室进行实验。收集的数据如下表：
水的初温：98℃
保温瓶编号 ① ② ③ ④ ⑤
水的体积（L） 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0
水的末温（℃） 79.0 81.5 83.0 85.5 84.5
水降低的温度（℃） 19.0 16.5 15.0 12.5 13.5
【解释】
（1）本实验通过相同时间内 来反映保温瓶的保温效果，这种研究方法称为转换法。
（2）分析实验数据可以得出初步结论：在其它条件相同的情况下，水量少于1.9L时，水量越多，其保温效果越 ；水量在1.9L～2.0L时，水量越少，其保温效果越好。
【交流】
（1）经过讨论，同学们认为水量在1.9L～2.0L范围内的初步结论不一定可靠，原因是 。
（2）实验过程中，水温下降是通过 的方式改变其内能。
（3）下列实验中也用到转换法的是 。
A.探究真空不能传声
B.研究光的传播时引入光线
C.探究平面镜成像特点时，用两支相同的蜡烛来比较像与物的大小关系
D.探究物体动能大小时，用木块被撞击后移动的距离来反映物体动能的大小
19．（2025 日照）小明“五一”假期到游乐场体验了一项惊险刺激的游戏项目“过山车”，满载游客的“过山车”从轨道的最高端飞驰而下，到达大回环的顶端，再疾驰而下。体验了“过山车”的惊险刺激后，小明做了以下的实验探究。
（1）小明设计了如图甲所示的装置，右侧斜面上可以铺设不同材质的面料，右侧的斜面倾角可以调节。
①保持右侧斜面倾角不变，在斜面铺上毛巾，让小球从左端等高线A处自由下滑，小球 （选填“能”或“不能”）到达右侧等高线处；
②更换较光滑的棉布面，重复刚才的操作，发现滑到右侧斜面最高点比第一次距离等高线 （选填“远”或“近”）。
③继续更换成更光滑的面料，重复上述操作……。
通过以上实验现象，小明进一步推理得出：当右侧斜面 时，小球将到达右侧等高线处。
（2）小明在上述第①次实验中，取下毛巾，其他条件不变，只减小了右侧斜面的倾角。他发现倾角越小，小球在右侧斜面上运行的距离越大。
进一步推理得出：当倾角为0°时，如图乙。如果小球在水平面运动时受到的阻力为0，则小球将做 运动。
英国科学家牛顿在此类研究成果上，概括总结出一条重要的物理规律“牛顿第一定律”。
（3）通过以上实验，小明发现物体接触表面的粗糙程度是影响滑动摩擦力大小的因素之一，为了验证是否还有其他影响因素，小明进一步设计了以下实验进行探究。如图丙、丁、戊所示，A、B是完全相同的两个物块，与木板的接触面的粗糙程度不变。
①实验要求拉动物块时均需要保持物块做 运动，此时物块受力平衡，拉力大小等于物块受到的滑动摩擦力大小。
②由图丙、图丁两次实验测得F1＜F2（物块A、B一起运动），可得出结论：当接触面的粗糙程度相同时，接触面受到的 越大，滑动摩擦力越大。
③由图丁和图戊两次实验可以探究滑动摩擦力大小与接触面积大小的关系（物块AB一起运动），实验测得F2＝F3。可得出结论： 。
20．（2025 宁夏）某校组织学生参观军事博物馆，学生发现潜水艇的形状如图甲所示，头部粗，尾部细，由此提出疑问：若潜水艇头部细，尾部粗，所受液体阻力是否不同。该同学选取完全相同的模型A和B，按照图乙组装并进行探究，所挂重物的质量均为0.5kg。（g＝10N/kg）
（1）图乙中两个滑轮为 （选填“定滑轮”或“动滑轮”），作用是 ；模型所受拉力是 N（忽略绳重和摩擦）。
（2）探究过程如图丙所示，t0时刻重物开始下落，t1时刻发现模型B运动较快，说明模型B在运动过程中，所受液体阻力较 。
（3）实验中液体阻力大小是通过模型运动快慢来体现的，这种研究物理问题的方法叫做 。
21．（2025 潍坊）小明利用实验室器材测量两块大小和材质均不相同的石块的密度。
（1）天平调平衡后，在测量小石块质量时，往右盘加减砝码过程中，加入最小砝码后，天平指针位置如图甲（一）所示，将最小砝码取出，指针位置如图甲（二）所示，接下来正确的操作是 ，直至指针对准分度盘中央刻度线，此时天平如图乙所示，则小石块的质量是 g；
（2）用细线系住小石块放入盛水的量筒中，量筒前后液面变化如图丙所示，则小石块的密度为 g/cm3。
（3）小明发现利用天平和量筒无法完成大石块密度的测量，经思考后，进行了如下实验操作。
①将杠杆调节水平平衡后，在两侧各挂大石块和弹簧测力计，竖直拉动测力计使杠杆水平平衡，如图丁所示，记录此时弹簧测力计示数为F1；
②将石块浸没于盛水的烧杯中，竖直拉动测力计使杠杆再次水平平衡，如图戊所示，记录此时弹簧测力计示数为F2；
③已知水的密度为ρ水，计算大石块的密度ρ＝ （用ρ水、F1、F2表示）。
22．（2025 福建）学校“水培种植小屋”的蔬菜适宜生长的温度在10～30℃之间，项目式学习小组利用热敏电阻和电阻箱设计温度报警电路，电阻箱是可以调节并显示阻值的变阻器。
（1）利用图1甲所示电路探究热敏电阻Rt阻值随环境温度t变化的规律。
①根据图1甲，用笔画线表示导线，将图1乙中的实物电路连接完整。
②连接电路的过程中，应将开关 ；将电阻箱的阻值调至最大，起到 的作用。
③将热敏电阻置于0℃的环境中，闭合S1、断开S2，记录电流表示数I0；然后 （描述开关状态），调节电阻箱R0直至电流表示数为 ，此时Rt＝R0。
④将热敏电阻Rt置于不同温度的环境中，重复步骤③，测得的数据如表：
温度t/℃ 0 10 20 30 40
阻值Rt/Ω 2800 1800 1200 800 600
分析数据可得：热敏电阻的阻值随温度的升高而 。
（2）根据上述探究结果，设计报警电路。实验器材：电源（恒为12V）、热敏电阻Rt、电阻箱R0（0～9999Ω）、数字电压表V（U≥7.2V时报警）、数字电流表mA（I≥6mA时报警）、开关一个、导线若干。
设计要求：小屋温度t≥30℃或t≤10℃时都有一个电表报警。
①虚线框中的电路图（图2）是学习小组设计的报警电路，但它不能完全满足要求，请你根据设计要求将电路图补画完整。
②设计的电路中，电阻箱R0应调为 Ω。当温度降低到10℃时电路报警，此时电流表的示数为 mA。
23．（2025 云南）小华偶然间竖直向下看到放在玻璃砖下面的字发生了错位。
（1）他想光斜射时才发生偏折，才会出现“池底变浅”的现象。那么，光在垂直入射时，光线不再偏折，还会有“池底变浅”的现象吗？上述过程，在科学探究中叫做 （选填“设计实验”“提出问题”或“分析论证”）。
（2）①联想到“平面镜成像”找像位置的方法，于是他按如图甲所示将玻璃砖紧贴物体摆放在水平桌面上的一张白纸上，标记出物体的位置。按照图乙的方式沿水平方向观察物体（观察盒上的条形码）。当看到物体经玻璃砖成的像时，前后移动小卡片，使小卡片与像在同一个平面上，将小卡片此时的位置标记在白纸上，这样就找到了放置一块玻璃砖时 的位置。
②随后，他将玻璃砖离开物体向观察者移动一小段距离后进行观察，发现像的位置不变，说明玻璃砖与物体的距离 影响成像位置（选填“会”或“不会”）。
（3）为了观察不同厚度玻璃的成像情况，他将第二块相同玻璃砖紧贴在第一块后面，如图丙所示，观察并记录像的位置；他再将第三块相同玻璃砖紧贴在前两块后面，如图丁所示，观察并记录像的位置。记录数据如图戊所示。
①分析图戊的数据可知，用一块玻璃砖观察时，像与物体的距离是 cm；
②三次实验都说明了光在垂直入射时，像的位置会 观察者（选填“靠近”或“远离”）。
（4）从图戊的实验数据还可以得出：玻璃的厚度越厚，像与物的距离越 。
（5）从以上探究可知，从竖直方向看到的池底比它的实际位置 （选填“浅”或“深”）。
24．（2025 贵阳）“十次事故九次快”说明汽车超速会带来危害，汽车“多拉快跑”更是追尾事故中的罪魁祸首，超速与超载严重危害了道路交通安全。
小明通过实验探究货车超速与超载在追尾事故中的危害，用到的器材有：小车（模拟货车）、木块（模拟被追尾车辆）、砝码若干、坡度固定的斜面。将小车从如图甲所示的A处自由释放，小车在水平面上运动一段距离s0后停止，s0可视为刹车后运动的距离。将木块静置于小车右侧所在的位置B处，表明符合核载量并在限速内的货车不会对前车追尾。
请回答下列问题：
（1）探究货车超速的危害：如图乙所示，木块置于B处，小车由斜面顶端释放，撞击木块并与木块共同运动一段距离s1，这表明货车超速 （选填“会”或“不会”）产生追尾的危害。本实验可用木块运动的 反映追尾的危害程度；
（2）探究货车超载的危害：如图丙所示，木块置于B处，将砝码固定在小车上，仍从A处释放小车，观察小车的运动情况。逐次增加砝码个数重复实验，发现小车在水平面上运动的距离几乎都为s0，均未与木块撞击。小明猜想：小车每次到达斜面底端时，虽其动能随 的逐次增大而增大，但仍未追尾，原因可能是小车此时 还不够大；
（3）由（2）问中的实验看出小车超载几乎不会追尾前车，但生活中货车超载引起的追尾事故却频频发生。请你在上述实验的基础上再设计一步实验操作（木块仍置于B处），证明货车追尾前车会因超载带来危害。
①操作： ；
②请你对可能产生的现象进行合理预设，并指出仅因超载造成追尾的危害程度在实验结果中是如何体现的？ 。
25．（2025 六盘水）小明发现篮球的气压不足，于是用打气筒给篮球打气。在收起打气筒时发现外壁有些发热。于是他想，是什么原因导致打气筒的外壁发热呢？小明就这个问题与同学小红进行了交流，联系所学物理知识，他们提出了以下两个猜想：
A．活塞在筒内往复运动时，与筒壁摩擦导致发热
B．活塞在筒内往复运动时，不断压缩气体做功导致发热
于是他们设计了实验进行探究，选用的实验器材有：打气筒、测温枪、计时器、气压不足的篮球等，分别在打气筒的上部和下部标注两个测温点，如图所示。
请回答下列问题：
（1）打气筒内壁的热量是通过 的方式传递到外壁。
（2）活塞在打气筒内向下运动时的能量转化过程，与四冲程内燃机的 冲程相同。
（3）用打气筒往气压不足的篮球内打气，10秒内使活塞在筒内往复运动20次，立即用测温枪测出此时两个测温点的温度。待打气筒外壁温度降至室温（25℃）后，放出篮球中的部分气体，重复上述操作。实验数据记录如下表：
实验次数 时间t/s 活塞往复次数 上部温度t/℃ 下部温度t/℃
1 10 20 30.7 36.6
2 10 20 30.2 36.2
3 10 20 30.5 36.3
小明分析上表实验数据得出：导致打气筒外壁发热的原因是 。
（4）小红回顾整个实验过程，分析实验数据，认为小明得出的结论不够严谨，理由是 。于是他们对实验进行改进，对猜想A再次进行探究，你认为他们的改进方法是 。
26．（2025 辽宁）电学实验课上，老师提供了“20Ω 1A”字样的滑动变阻器R1、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、标有“0.5A”字样的小灯泡、两节干电池等器材。利用所学的知识，请你帮助小鹏同学完成下面的实验。
（1）探究电流与电阻关系
①小鹏连接了如图甲所示的电路。其中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”并用笔画线代替导线，将电路连接正确。
②正确连接电路后，根据现有器材，为了让四个电阻单独接入电路都可完成实验，定值电阻两端的电压不能低于 V。
③电路中接入5Ω定值电阻，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至最 端。闭合开关，移动滑片，电流表的示数如图乙所示，为 A。
④用10Ω电阻替换5Ω电阻后，滑片应该向 调节。经过多次实验，分析实验数据，得出结论：电压一定时，电流与电阻成 。
（2）小鹏想测量标有“0.5A”字样小灯泡的额定功率。老师从实验室中拿出最大阻值未知的滑动变阻器R2和一个电压未知的电源（以上两器材均能满足实验要求），经过思考，利用原有的“20Ω 1A”的滑动变阻器R1和电流表等器材，小鹏设计了如图丙所示的电路，请你帮他完成实验。
①为了完成实验，请在图丙的虚线框内填上滑动变阻器R1、R2。
②先将R1、R2的滑片移至最右端。闭合开关S、S1，断开开关S2，再将R2的滑片移至最左端，电流表的示数为0.3A。
③将R2的滑片移至最右端。断开开关S1，闭合开关S、S2，向左移动 的滑片，直至电流表的示数为0.5A。
④ ，断开开关S2，闭合开关S、S1，电流表的示数恰好为0.24A。
⑤小灯泡的额定功率P额＝ W。
27．（2025 巴中）小明在超市买了一个哈密瓜，回到家用弹簧测力计测量其重力时，发现哈密瓜的重力超出了弹簧测力计的量程，身边又找不到其它合适的测量工具，于是他找来了一些细绳（不计重力）、一把米尺等物品按示意图进行了改进：
步骤一：将细绳系在米尺的50cm刻度线处，米尺刚好能在水平位置平衡。
步骤二：将弹簧测力计在竖直方向调零（如图甲左）。
步骤三：在米尺45cm刻度线处挂上哈密瓜，用细绳把弹簧测力计的拉环系在75cm刻度线处，并竖直向下拉挂钩，使米尺在水平位置平衡，如图甲所示。
（1）小明是利用 （选填“二力”或“杠杆”）平衡的条件相关知识来计算哈密瓜的重力。
（2）在步骤一中使米尺在水平位置平衡是为了避免 对测量结果的影响。
（3）当小明在操作步骤三时，他父亲指出弹簧测力计的使用存在问题，你认为小明这样使用弹簧测力计会使测量结果 （选填“偏大”或“偏小”）。
（4）小明分析后改用如图乙所示的正确方法操作：他将弹簧测力计倒置使挂钩朝上后，重新调零（如图乙左），并重新测出拉力为3N，最后计算出哈密瓜的重力为 N。
（5）小明发现：如图乙和图丙所示，先后竖直向下和斜向下拉弹簧测力计，均使杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计两次的示数分别为F和F'，你认为F F'（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
（6）如图丁所示，小明又在米尺40cm刻度线处挂了一个重力为2.5N的苹果，当杠杆再次在水平位置平衡时，弹簧测力计示数为4N。若将弹簧测力计、系哈密瓜的细绳、系苹果的细绳对米尺的拉力分别用F1、F2、F3表示，它们的力臂分别为L1、L2、L3，于是小明猜想F1L1＝ 也能使杠杆平衡。
28．（2025 宁波）老师给小宁一个暗箱，其表面有两个接线柱M、N，它们之间电阻值RMN恒定不变。小宁利用如图甲所示电路（电源电压不变）进行实验：在开关S、S1都闭合和开关S闭合、S1断开两种情况下，改变电阻箱R1的阻值，读取电流表示数，绘制了如图乙所示的电流表示数I随R1变化的曲线。由上述信息可知：
（1）电源电压U为 V。
（2）RMN为 。
（3）图乙中曲线 （填“A”或“B”）是根据开关S、S1都闭合时测得的实验数据绘制的。
（4）老师告诉小宁，暗箱的M、N之间只接有两个定值电阻：一个阻值为R0（R0值已知），另一个阻值未知，假设为Rx。求Rx的值。（用R0、RMN表示）
29．（2025 丹东）“测量盐水的密度”实验。
（1）将天平放在水平桌面上，把 放到标尺左端的零刻度线处，并旋动平衡螺母，使横梁平衡。
（2）烧杯中装入适量的盐水，称出烧杯和盐水的质量，如图甲，烧杯和盐水的质量为 g；将烧杯中盐水倒入量筒中一部分，如图乙，量筒中盐水的体积为 cm3。称出烧杯和剩余盐水质量为34g，则盐水的密度为 kg/m3。
（3）某兴趣小组成员小辉看到一个小木球漂浮在水面上，想知道小木球的密度，与同组成员讨论后，进行了如下实验：
①用调节好的天平正确测量小木球的质量m；
②在量筒内盛适量水，读出水面所对刻度V1；
③将铅笔A和铅笔B固定成如图丙所示的形状，放入量筒内的水中，直到铅笔B的下表面刚好与水面相平，如图丁所示，读出水面所对刻度V2；
④取出铅笔，将小木球轻轻放入量筒内的水中漂浮，用固定好的铅笔A和铅笔B将小木球压入水中，直到铅笔B下表面刚好与水面相平，如图戊所示，读出水面所对刻度V3；
⑤小木球的密度表达式为：ρ木＝ （用所测物理量符号表示；水的密度用ρ水表示）；
⑥实验评估时，小辉提出，若考虑小木球“吸”水，铅笔不“吸”水，会导致小木球的密度测量值 （选填“偏大”或“偏小”）。
30．（2025 柳州）小东学习了密度的有关知识后，做如下实验。
（1）小东在实验室里测量玻璃珠的密度。
①他将天平置于 桌面，移动游码至标尺左端 点，调节平衡螺母使横梁平衡。
②接着测量几个玻璃珠的质量，天平平衡时托盘中的砝码及游码的位置如图甲所示，则这些玻璃珠的质量为 g。
③将这些玻璃珠放入量筒，量筒中水面变化如图乙所示，则玻璃珠的总体积为 cm3，玻璃珠的密度为 kg/m3。
④小东按规范操作完成了实验，才发现天平横梁因磨损出现的缺口如图丙中A处所示，那么玻璃珠质量的测量值 （选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。
（2）小东回到家里，想要测量家里的空气密度，器材有：未充气的新皮球（如图丁，皮球壁厚度忽略不计），电子秤，打气筒（每次能打出一筒体积为V0的空气）。已知皮球充气后如图戊所示，内部气压大于大气压。方法如下：
ⅰ.用电子秤测出未充气的新皮球的质量m1；
ⅱ.用打气筒给新皮球打入n筒空气后，皮球如图戊，用电子秤测出其质量m2；
ⅲ.计算空气密度的表达式为ρ＝ 。
由于空气浮力的影响，上述测量不够准确。仅用现有器材更准确地测量空气密度，需要增加一个步骤： 。
用你增加步骤中测得的物理量及已测得的物理量计算空气密度，表达式为ρ'＝ 。
31．（2025 山西）六一儿童节前夕，小明妹妹所在的幼儿园将要举办“亲子滑草”比赛，比赛须知如图所示。为了赢得比赛，他们全家进行了讨论。小明认为：高度一定，越陡的坡用时应越短，要选择最陡的坡；妈妈认为：体重越大，滑行用时越少，应让体重最大的爸爸和妹妹参加。请你选择小明或小明妈妈的观点设计一个实验进行探究，为优化参赛方案提供建议。
（1）实验器材： ；
（2）实验步骤： ；
（3）实验结论： 。
实验探究题
参考答案与试题解析
一．实验探究题（共31小题）
1．（2025 枣庄）某实验小组用如图甲所示的实验装置探究“水沸腾前后温度变化的特点”，所用实验装置如图甲所示。
（1）安装如图甲所示装置时，应该先确铁圈A的位置，确定其高度时， 需要 （选填“需要”或”不需要”）点燃酒精灯。
（2）小明记录的数据如表所示，从表格中可以看出，水在沸腾前，吸收热量，温度 升高 ；水在沸腾过程后，吸收热量，温度 不变 。此时当地的大气压 低于 （填“高于”“低于“或”相等”）1个标准大气压。
时间/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9
温度/℃ 90 92 94 96 97 98 98 98 98
（3）小明根据实验数据绘制的水沸腾前后温度随时间变化的图像如图乙中的a所示，如果同组的小红减少烧杯中水的质量，水沸腾前后温度随时间变化的图像可能是图乙中的 c （选填“b”“c”或“d”）。
（4）星期天小明在家烧水煮饺子，当水烧开准备下饺子时，妈妈提醒他锅里的水有点少，于是小华又往锅里迅速加了一大碗水（水量比锅里少），用同样大的火直至将水再次烧开，下面能说明其螯个烧水过程中温度随时间变化的图像是 D （填字母）。
【分析】（1）组装实验装置时，应先调整烧杯的位置，因为烧杯的位置需要根据酒精灯外焰的高度来确定，需要点燃酒精灯；
（2）水沸腾前，吸收热量，温度升高；沸腾时，吸热温度不变；液体沸腾的特点：吸热，但温度保持不变，这个不变的温度叫做液体的沸点；并且液体的沸点受水面上方大气压强的影响，压强越大，沸点越高；压强越小，沸点越低；
（3）在装置相同的情况下，水的质量越小，升温会越快分析；
（4）水在常温下，吸收热量，温度不断升高，达到一定温度时，不断吸收热量，温度保持不变，这个不变的温度是水此时的沸点；水的沸点跟气压有关，跟初温、质量多少都没有关系。
【解答】解：（1）安装如图甲所示装置时，应该先确铁圈A的位置，确定其高度时，烧杯的位置需要根据酒精灯外焰的高度来确定，需要点燃酒精灯；
（2）水在加热过程中，吸收热量，温度不断升高；沸腾时，吸收热量，温度不变；
由表格可知，固定的温度就是水的沸点为98℃，此时当地的大气压低于1个标准大气压；
（3）在同样加热的情况下，增加水的质量，水升温较慢，沸点不变，水沸腾时图像可能是图乙中的c；
（4）水沸腾之后，温度保持不变，当向锅里迅速加了一大碗水后，锅内水的温度快速下降，然后在加热过程中，水吸热温度上升，达到沸点继续沸腾，在此过程中，水面上的气压不变，所以水的沸点与原来相同，据此分析可知，C图象不符合题意；A图像升温快速，不可能，不符合题意；B图象的沸点与原来不同，不符合题意；D图象中加水后水的温度立即下降、升温稍慢，故D符合题意。
故答案为：（1）需要；（2）升高；不变；低于；（3）c；（4）D。
【点评】本题是“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验，考查的内容多，但难度不大。
2．（2025 镇江）小红用图1所示装置探究光的反射定律，平面镜置于水平底座中心，激光笔可沿弧形轨道移动，且保持激光始终射向平面镜上的O点。
实验次数 ∠AOP ∠POB
1 90° 90°
2 65° 115°
3 42° 138°
4 18° 162°
（1）为了在不同方向都能观察到光的传播路径，应在平面镜上方喷些 烟雾 。
（2）多次改变激光笔在轨道上的位置，小红调整视角，均能观察到反射光OB挡住入射光AO的现象，如图2所示，将长方形纸板与AO、OB所在平面重合，其底边PQ紧贴平面镜，在纸板上即可显示出入射光和反射光，多次测量纸板和平面镜的夹角。
①上述实验中测得的夹角均为 90°，则反射光线、入射光线所在平面和平面镜相互 垂直 。
②在纸板上过O点作出底边PQ的垂线ON，则ON与镜面 垂直 ，可知ON为法线，由①、②可得：反射光线、入射光线和法线在 同一平面 内。
（3）改变入射光的方向，依次记录实验数据如表所示，分析实验数据可知：入射光线AO逐渐 远离 （选填“靠近”或“远离”）法线ON；∠NOB与∠AON的大小 相等 。
【分析】（1）光照在烟雾上会发生反射；
（2）①多次测量纸板和平面镜的夹角均为 90°，据此分析；
②光的反射现象中，过入射点作与镜面垂直的一条直线叫做法线；反射光线、入射光线和法线是在同一平面内的；
（3）根据表格中数据分析入射光线AO与法线ON的关系，在光的反射现象中，反射角等于入射角。
【解答】解：（1）为了在不同方向都能观察到光的传播路径，应在平面镜上方喷些烟雾，这是利用了光照在烟雾上会发生反射，可以通过烟雾显示光路；
（2）①将长方形纸板与AO、OB所在平面重合，多次测量纸板和平面镜的夹角均为 90°，则反射光线、入射光线所在平面和平面镜相互垂直；
②在纸板上过O点作出底边PQ的垂线ON，则ON是法线，与镜面垂直，在光的反射中，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内；
（3）根据表中实验数据可知，入射光线与镜面的夹角∠AOP逐渐变小，入射光线AO与法线ON的夹角即入射角逐渐变大，因此入射光线AO逐渐远离法线ON；表中实验数据可知，反射角∠NOB与入射角∠AON的大小相等。
故答案为：（1）烟雾；（2）①垂直；②垂直；同一平面；（3）远离；相等。
【点评】本题是探究光的反射定律的过程，关键是掌握光的反射定律的内容及其探究的方法。
3．（2025 淄博）同学们利用蜡烛、细铁丝、杯子等制作了一个蜡烛“跷跷板”，如图甲。一端烛油滴下时，此端就上升，两端交替上下。为了寻找上述现象的原因，同学们用铁架台、杠杆（已在水平位置平衡）、质量相等的钩码等器材进行以下探究。
（1）图乙中杠杆水平平衡，分别改变一侧钩码的个数或悬挂位置，发现杠杆不再平衡。
小聪认为：影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用点的距离；
小明认为：影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离。
为判断谁的观点正确，同学们利用图丙中水平平衡的杠杆（OD＞OA＝OC）进行实验，保持B处悬挂钩码的个数和位置不变。
①把A处悬挂的钩码改挂在C处，发现杠杆不再平衡。与A处相比，支点到力的作用点的距离 不变 （选填“变小”“不变”或“变大”）；
②把A处悬挂的钩码改挂在D处，发现杠杆仍保持平衡，这两种情况下 支点到力的作用线 的距离不变；
③由此初步判断 小明 的观点是正确的；
（2）明确影响因素后，同学们利用图乙的器材探究杠杆平衡的条件，将实验数据记录在设计的表格中。
实验次数 动力F1/N a 阻力F2/N b
1 1.0 10 2.0 5
2 1.5 5 0.5 15
3 2.0 15 1.5 20
①表格中a处应填写的内容是 动力臂l1/cm ；
②分析表中数据，得出杠杆平衡的条件是 动力×动力臂＝阻力×阻力臂 ；
③若在图乙中杠杆两侧钩码下端各加挂一个钩码，杠杆 左 端下沉；
（3）交替上下的蜡烛“跷跷板”，一端烛油滴下时，此端上升。原因是 此端力和力臂的乘积变小 。
【分析】（1）①支点到作用点的距离是点到点的距离，根据题目中给出的条件比较大小便可；
②支点到作用线的距离是点到线的垂直距离，据此分析；
③根据两种情况下杠杆的平衡情况得出结论；
（2）①②杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，据此分析即可；
③分别计算力和力臂的乘积，杠杆将向乘积较大的一侧偏转；
（3）根据杠杆的平衡条件分析即可。
【解答】解：（1）①由题意知，OD＞OA＝OC，当把A处悬挂的钩码改挂在C处，支点到力的作用点的距离不变，但杠杆不再平衡；
②把A处悬挂的钩码改挂在D处，支点到力的作用线的距离相同，发现杠杆仍保持平衡；
③由①②可知影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离，故小明的观点是正确的；
（2）①由杠杆平衡条件可知，还需要测量力臂，因此a处应填：动力臂l1/cm，b处应填：阻力臂l2/cm；
②由表中数据可知，每一组实验中动力与动力臂的乘积都等于阻力与阻力臂的乘积，故得出杠杆的平衡条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。
③设一个钩码的重为G，标尺上一格的长度为L，则在图乙中杠杆两侧钩码下端各加挂一个钩码，此时左侧：2G×2L＝4GL
右侧：3G×L＝3GL
因左侧力和力臂的乘积较大，故杠杆左端下沉；
（3）当一端烛油滴下时，此端蜡烛的重力变小，导致此端的力和力臂的乘积变小，杠杆失去平衡，所以此端上升。
故答案为：（1）①不变；②支点到力的作用线；③小明；（2）①动力臂l1/cm；②动力×动力臂＝阻力×阻力臂；③左；（3）此端力和力臂的乘积变小。
【点评】本题是探究杠杆平衡条件实验，主要考查了对杠杆平衡条件中力臂的概念理解及对平衡条件的得出和应用。
4．（2025 广州）实验小组在探究弹簧伸长量（x）与弹簧受到拉力（F）关系的实验中，得到如图甲所示的F﹣x关系图象（图线记为a）。
（1）分析图甲的数据，得到实验结论：常量（设为k），则比值k的单位是 N/cm ，这根弹簧k的大小为 0.5N/cm ；
（2）把这根弹簧截去一部分，剩余部分弹簧的k是否会发生变化？实验小组的同学对此产生了兴趣并提出了各自的猜想：
甲同学：因为是同一根弹簧，所以k不变。
乙同学：因为弹簧变短了，所以k变小。
丙同学：因为弹簧变短了，所以k变大。
为验证猜想，他们对剩余部分弹簧进行如下探究：
①把弹簧悬挂在竖直的刻度尺旁，静止时如图乙，则此时弹簧长度为 3.00 cm；
②在弹簧下端挂上钩码，某次弹簧静止时如图丙所示，每个钩码的重力为0.5N，则弹簧下端受到钩码的拉力F＝ 2.5 N，此时弹簧的伸长量x＝ 2.50 cm；
③多次改变悬挂钩码的数量，实验数据记录如表；
④根据表中的数据，请在甲图中描点，并画出F﹣x图象（对应图线记为b）；
弹簧受到的拉力F/N 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
弹簧的伸长量x/cm 0 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00
⑤比较图线a、b，可以判断 丙 （选填“甲”“乙”或“丙”）同学的猜想是正确的。
【分析】（1）弹簧的弹性系数，也叫劲度系数，单位是N/cm；
（2）根据F＝kx，变形得：；
（3）测弹簧的长度，读数时，要读到分度值的下一位；
（4）求出弹簧剪短之后的劲度系数，通过比较得出结论。
【解答】解：（1）分析图甲的数据，得到实验结论：常量（设为k），代入数值：；
（2）①把弹簧悬挂在竖直的刻度尺旁，静止时如图乙，刻度尺的分度值为0.1cm，则此时弹簧长度为11.50cm﹣8.50cm＝3.00cm；
②在弹簧下端挂上钩码，某次弹簧静止时如图丙所示，每个钩码的重力为0.5N，则5个钩码的拉力F＝2.5N，此时弹簧的长度为11.50cm﹣6.00cm＝5.50cm，则弹簧的伸长量x＝5.50cm﹣3.00cm＝2.50cm；
④根据表中的数据，请在甲图中描点，并画出F﹣x图象（对应图线记为b），如图所示：
⑤比较图线a、b，可以判断，伸长量都为1cm 时，b所需的拉力更大，说明b的劲度系数更大，丙同学的猜想是正确的。
故答案为：（1）N/cm；0.5N/cm；（2）①3.00；②2.5；2.50；④如图所示；⑤丙。
【点评】本题是一道有关弹簧弹力的问题，通过图像，更好的理解弹簧的劲度系数。
5．（2025 苏州）观察水的沸腾实验
（1）按图甲组装器材，使用大试管可以适当缩短实验时间，也可以更好地观察水沸腾前后 气泡 的变化。用酒精灯加热，水温达到88℃时开始读数，每隔1min记录一次，第3min时温度计示数如图乙所示，读数为 94 ℃；
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
水温/℃ 88 90 92 96 98 98 98 98
（2）用表中数据在图丙上作出水温随时间变化的图像；
（3）由图可知，水的沸点为 98 ℃；
（4）为研究沸点与气压的关系，用抽气打气两用气筒、橡皮塞等组装成如图丁所示装置。用气筒 抽气 （抽气/打气），观察到水再次沸腾，记录此时的 沸点温度 ，多次实验可得出的结论是 沸点随气压减小而降低 。
【分析】（1）在水的沸腾实验中，使用大试管可以适当缩短实验时间，也可以更好地观察水沸腾前后气泡变化；
根据温度计分度值为1℃读数。
（2）根据表格中的数据，逐个描点画出图象。
（3）液体沸腾时，持续吸热，温度不变，不变的温度就是沸点。
（4）水的沸点随水面气压的增大而升高，随水面气压的减小而降低；据此来解答此题。
【解答】解：（1）使用大试管可以适当缩短实验时间，也可以更好地观察水沸腾前后气泡变化；
图中温度计分度值为1℃，则读数为94℃。
（2）根据表格中的数据，逐个描点画出图象如下：
（3）由图可知，当水温达到98℃之后就不再变化，所以水的沸点是98℃。
（4）打气时，烧瓶内的气压增大，沸腾的水不再沸腾；用气筒向外抽气，则烧瓶内的气压减小，水的沸点随之降低，因此水又重新开始沸腾，记录此时的沸点温度，多次实验可得出的结论是：沸点随着气压的减小而降低。
故答案为：（1）气泡；94；（2）见解答图；（3）98；（4）抽气；沸点温度；沸点随着气压的减小而降低。
【点评】此题是“探究水沸腾时温度变化特点”的实验，考查了学生对温度计的使用、水沸腾特点及沸点的概念等，从图像中提取有关信息是解决此题的关键。
6．（2025 烟台）在以《眼睛和眼镜》为主题的跨学科实践活动中：
（1）学习小组对于眼睛视物原理进行了探究实践。请你观察图如图1所示照相机和眼睛的构造，把照相机与眼睛功能类似的部分填入表中。
照相机
镜头
胶卷 光圈
眼睛 晶体和角膜
视网膜
瞳孔
（2）在探究近视眼和远视眼成因与矫正的主题实践中，该小组利用橡皮膜和注射器制作了水透镜来模拟眼睛的晶状体，打开夹子，通过注射器向橡皮膜中注水或抽水，来改变橡皮膜凸起的程度，如图甲所示。具体操作如下：
①将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上，点燃蜡烛，使烛焰、水透镜和光屏三者的中心在 同一高度 ；
②将蜡烛放在离水透镜较远的位置，移动光屏，直到屏上出现烛焰清晰的像，如图乙所示，记下此时光屏所在的位置；
③用注射器向水透镜里加适量的水，水透镜对光的偏折能力变 强 ，此时屏上的像变得模糊，这是模拟近视眼看远处物体的情况。将光屏慢慢靠近水透镜，直到光屏上出现清晰的像，这说明近视眼所成的像在视网膜的 前面 ；
④将光屏移回原来标记的位置，选择不同的眼镜在烛焰和水透镜之间前后移动，直到光屏上出现清晰的像，如图丙所示，这说明矫正近视眼应配戴 凹 透镜；
⑤从水透镜里向外抽取适量的水，再次实验，探究远视眼的成因和矫正。
（3）眼睛是心灵的窗户，我们要增强保护视力的意识，做到科学用眼，积极防控近视。请写出一条预防近视的措施。
【分析】（1）人的眼睛相当于一架微型照相机，晶状体相当于镜头，视网膜相当于实验中的光屏，利用物体在晶状体的2倍焦距以外，像成在视网膜上，成的是倒立、缩小的实像的原理来工作的；
（2）①为使像能成在光屏的中心，应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度；
③④近视眼是因为晶状体变厚，折光能力太强引起的；近视眼的像成在视网膜之前，需佩戴具有发散作用的凹透镜进行矫正；
⑤可以从预防近视眼的“三要、五不看”方面来分析解答。
【解答】解：（1）由图可知，人的眼睛像一架神奇的照相机，晶状体和角膜相当于镜头，视网膜相当于胶卷（底片）；瞳孔相当于光圈，调节光线的射入量，眼睑相当于快门，快门打开才能有光线进入，快门与眼睑的作用是相同的；
（2）①将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，调整它们的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度，是为使烛焰的像成在光屏的中心；
③根据近视眼的成因，向水凸透镜内注入水，凸透镜变厚，此时凸透镜对光的折射能力变强，若将光屏向左移动适当距离，再次得到清晰的像，像将成在光屏之前，即近视眼将远处的物体成像在视网膜之前；
④需要配戴具有发散作用的凹透镜来矫正；
⑤预防近视要做到：三要、五不看，有效地预防近视眼的发生。
三要：读书写字的姿势要正确，读书写字时眼与书的距离保持在33cm左右；看书写字40分钟后要到室外活动或向远处眺望一会儿；要认真做眼保健操，所按穴位要准确。
五不看：不要在暗弱光线下和直射的阳光下看书写字；不要躺在床上、在公共汽车上或走路时看书；不要看字体过小、字行过密、字迹印刷不清的读物；做作业不要用淡色铅笔；看电视时间不要太久。
故答案为：（1）镜头；视网膜；瞳孔；（2）①同一高度；③强；前面；④凹；（3）读书写字的姿势要正确，读书写字时眼与书的距离保持在33cm左右。
【点评】此题是探究凸透镜成像规律的实验，考查了凸透镜成像规律及应用和近视眼的成因及其矫正，不仅要掌握成像特点与物距像距之间的关系，而且要善于总结规律。
7．（2025 辽宁）某同学测量物质的密度。
（一）测量牛奶的密度
（1）天平放在水平台上，将游码移到标尺左端的零刻度线处，横梁静止时指针偏右，应向 左 调节平衡螺母，直至指针指在分度盘中央。
（2）将装有适量牛奶的烧杯放在天平左盘，当天平重新平衡时，右盘中的砝码和游码的位置如图（a）所示，则烧杯和牛奶的质量ma＝ 130.6 g。
（3）将烧杯中部分牛奶倒入量筒中，液面的位置如图（b）所示。
（4）测出烧杯和剩余牛奶的质量mb＝88.6g。
（5）设计的记录数据的表格如表，表格中▲处应补充的内容是 量筒中牛奶的质量 。
烧杯和牛奶的质量ma/g 烧杯和剩余牛奶的质量m/g
▲m/g 量筒中牛奶的体积V/cm3 牛奶的密度ρ/（g cm﹣3）
（6）根据测量数据求得牛奶的密度ρ＝ 1.05 g/cm3。
（二）测量瓷勺的密度
该同学清洗餐具时，发现瓷勺沉到水底，于是想测量瓷勺的密度。该同学用厨房电子秤、透明塑料杯、细线、厨具支架和水（密度为ρ水），进行如下操作：
a.用电子秤测量瓷勺的质量m1；
b.将适量的水装入塑料杯并测出杯和水的总质量m2；
c.按照图（c）所示的方式组装，读出电子秤的示数m3。
回答下列问题：
（1）选用m1、m2、m3、ρ水和g中的字母表示图（c）中瓷勺所受的拉力F＝ （m1﹣m3+m2）g ，瓷勺的密度ρ＝ 。
（2）若图（c）中瓷勺接触杯底并对杯底有压力，会使测得的密度偏 小 。
【分析】（1）托盘调平时，指针向哪边偏，就向反方向调节平衡螺母，使天平水平平衡；
（2）物体的质量＝砝码的质量+游码的示数；
（5）为了测定牛奶的密度，应分别测量牛奶的质量和体积，据此分析；
（6）根据ρ求牛奶的密度；
二、（1）根据称重法的原理测瓷勺的浮力，由阿基米德原理的原理计算瓷勺的体积，从而计算瓷勺的密度；
（2）瓷勺接触杯底，会使m3的示数增大，导致浮力增大，使得瓷勺的体积增大，根据ρ判断密度的变化。
【解答】解：（1）天平指针向右偏转，则应向左调节平衡螺母，使天平水平平衡；
（2）由图（a）可知，砝码的质量为130g，游码的示数为0.6g，则烧杯和牛奶的总质量为130.6g；
（5）要测量牛奶的密度，故需要测量牛奶的质量和牛奶的体积，则应称量倒入量筒中牛奶的质量；
（6）量筒中牛奶的体积V＝40mL；倒入量筒中牛奶的质量m＝130.6g﹣88.6g＝42g，
则牛奶的密度ρ1.05g/mL＝1.05g/cm3；
（二）（1）由步骤b、c可知瓷勺放入后排开水的质量m排＝m3﹣m2，
瓷勺排开水的重力G排＝（m3﹣m2）g，
瓷勺所受的拉力F＝G瓷﹣G排＝m1g﹣（m3﹣m2）g＝（m1﹣m3+m2）g，
则瓷勺排开水的体积即为瓷勺的体积：V勺＝V排，
则瓷勺的密度ρ；
（2）瓷勺接触杯底，会使m3的示数增大，导致浮力增大，使得瓷勺的体积增大，则根据ρ知瓷勺的密度偏小。
故答案为：（1）左；（2）130.6；（5）量筒中牛奶的质量；（6）1.05；（二）（1）（m1﹣m3+m2）g；；（2）小。
【点评】本题考查密度测量和阿基米德原理的应用，有一定难度。
8．（2025 大庆）密度计是根据“浮在液面上的物体所受浮力等于物体自重的原理”制作的。某学习小组在研究与密度有关的实验时，要自制一个简单的密度计。关于密度计及相关实验，请回答下列问题：
（1）如图甲，在一根一端封闭粗细均匀的玻璃管内放一些小铅粒使管能竖直浮于水中不动，设玻璃管的横截面积为S，管和管内铅粒总质量为m，水的密度为ρ，则玻璃管在水面以下的长度h1＝ （用S、m、ρ表示）；在玻璃管与水面交接处画上刻线并标记上1.0，代表这个位置对应的液体密度为水的密度的1.0倍。
（2）将这个自制密度计放置于某未知液体中，管竖直漂浮不动时，如果标记1.0的刻线位于液面上方，距离管与液面交接处为h2，如图乙所示。则该液体密度与水的密度的比值为 （用h1、h2表示）；如果标记1.0的刻线位于液面下方，距离管与液面交接处为h2（题中未画出），则该液体密度与水的密度的比值为 （用h1、h2表示）；
（3）若用上述方法在玻璃管上依次标记0.7、0.8、0.9、1.1、1.2、1.3……的刻线，分别代表液体密度与水的密度的比值，则数值小的刻线在 上边 （填“上边”或“下边”），刻线分布 不均匀 （填“均匀”或“不均匀”）；
（4）现用某种密度较大的液体做成一个简易的气压计，当大气压为p0时，管内外液面高度差为h3，如图丙所示。现将管竖直向上提升少许，下端管口未露出槽内液面，管内外液面高度差将 不变 （填“变大”“不变”或“变小”）；
（5）将（4）中简易气压计拿到山顶，发现管内外液面高度差为h4，则山顶的气压为 p0 （用h3、h4、p0表示）。
【分析】（1）根据漂浮的条件和阿基米德原理分析解答；
（2）根据不同液体中的浮力相等，结合阿基米德原理分析回答；
（3）根据公式F浮＝ρ液gV排结合浮力不变可得出h'与ρ、ρ液及h的关系式，据此得出的结论，密度计的刻度线上端刻度小、下端刻度大和上端刻度疏、下端刻度密；
（4）根据托里拆利实验可知，玻璃管的上提下压或玻璃管的粗细都不影响玻璃管内外的水银柱的高度差，只要大气压不变，水银柱内外液面高度差值将不变；
（5）根据p＝ρ液gh分析回答。
【解答】解：（1）玻璃管漂浮，浮力等于重力，
阿基米德原理F浮＝ρ液gV排和G＝mg有：
ρgSh1＝mg，
解得：h1；
（2）根据密度计在水中和其它液体中都是漂浮，浮力都等于重力；
如果标记1.0的刻线位于液面上方，距离管与液面交接处为h2，根据阿基米德原理可知，
F浮水＝F浮液1，即ρgSh1＝ρ液1gS（h1﹣h2），
解得：；
同理，如果标记1.0的刻线位于液面下方，距离管与液面交接处为h2（题中未画出），
F浮水＝F浮液2，即ρgSh1＝ρ液2gS（h1+h2），
解得：；
（3）因密度计在水中和其它液体中都是漂浮，浮力都等于重力，
F浮水＝F浮液＝G，即：ρgSh＝ρ液gSh'，则：h'，
由h'可知，h'和ρ液成反比，说明上端刻度小、下端刻度大，即数值小的刻线在上边，且密度计上的刻度分布是不均匀的；
（4）玻璃管的上提下压或玻璃管的粗细都不影响玻璃管内外液面高度差，只要大气压不变，玻璃管内外液面高度差值将不变；
（5）当大气压为p0时，管内外液面高度差为h3，根据p＝ρ液gh可知，p0＝ρ液'gh3……①，
将（4）中简易气压计拿到山顶，发现管内外液面高度差为h4，山顶的气压为p'＝ρ液'gh4……②，
由①②可知，
p' p0。
故答案为：（1）；（2）；；（3）上边；不均匀；（4）不变；（5） p0。
【点评】本题考查了浮沉条件、阿基米德原理和液体压强公式的应用，综合性较强，难度较大。
9．（2025 牡丹江）小丹做了一个有趣的实验，她将两个相同的玩具电机A、B的转轴用塑料管连接起来，图甲是电机A、B简易结构的示意图。
（1）如图乙所示，闭合开关S，电流通过电机B，B中线圈在磁场中会受到 力 的作用转动起来，带动电机A中线圈转动，小灯泡发光。此时，电机A相当于 电源 （选填“用电器”“开关”或“电源”），这是利用了 电磁感应 原理。
（2）若想改变电机B中线圈的转动方向，可以通过改变 电流方向 来实现。
（3）当电机B中线圈转动方向改变时，电机A中线圈的转动方向也随之改变，通过小灯泡的电流方向 会 （选填“会”或“不会”）改变。在电机A所在电路中添加 电流表 （一种器材），用来判断电路中电流方向是否改变。
【分析】（1）电动机是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的；发电机是利用电磁感应的原理制成的；
（2）通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关；
（3）感应电流的方向与磁场的方向和切割磁感线的方向有关；
能显示电流方向的器材都可以，例如：二极管、电流表，电压表、灵敏电流计等。
【解答】解：（1）由图乙可知，闭合开关S，电流通过电机B，B中线圈在磁场中会受到力的作用转动起来；B电机转动的同时会带动A电机转动，由于电动机内部由磁铁和线圈组成，所以A电机在B电机的带动下，线圈会做切割磁感线运动，故A电机相当于一个发电机，是电源，发电机是根据电磁感应原理制成的；
（2）通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，若想改变电机B中线圈的转动方向，可以通过改变电流方向实现；
（3）当电机B中线圈转动方向改变时，电机A中线圈的转动方向也随之改变，切割磁感线的方向发生改变，通过小灯泡的电流方向会改变；
在电机A所在电路中添加电流表，可以用来判断电路中电流方向是否改变。
故答案为：（1）力；电源；电磁感应；（2）电流方向；（3）会；电流表。
【点评】本题考查了通电导体在磁场中受到力的作用和电磁感应现象，属于典型题。
10．（2025 天津）喜欢篆刻的津津同学购买了一块练习用的印章石料，他想知道这块石料的密度，于是从家中找到如图所示的器材和足够长的细线、足量的水（水的密度为ρ0）。请你从中选用合适的器材，帮他设计一个测量该石料密度的实验方案。要求：
（1）写出主要的实验步骤及所需测量的物理量；
（2）写出石料密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）。
【分析】题目所给出的器材有电子秤，可测石料的质量，但没有量筒测石料的体积，可利用水和玻璃杯，结合密度公式计算出石料排开水中的体积，即石料的体积，从而计算出石料的密度。
【解答】解：选择的器材：电子秤、记号笔、空玻璃杯、细线和水。
（1）实验步骤
①用电子秤称出印章石料的质量m1；
②将盛有适量水的玻璃杯放到电子秤上，称出总质量m2，用细线系住石料浸没水中，用记号笔标出此时水面位置；
③取出石料，向玻璃杯中加水至标记处，称出总质量m3；
（2）后来加入水的质量为m水＝m3﹣m2，体积为V水；
则石料的体积为V石料＝V水；
石料密度的数学表达式为ρ石料ρ0。
【点评】本题考查的是密度的特殊测量，测出石料的体积是关键。
11．（2025 扬州）小华测量手链上花生形状小饰品的密度。
（1）拆下穿过“花生”的细绳，用天平测“花生”质量，操作正确，如图所示，“花生”的质量为 2.6 g。
（2）因“花生”体积较小，选择分度值更小的注射器来测“花生”体积。其步骤如图，步骤②中摇动注射器的目的是： “花生”充分浸入水中 。
（3）测得“花生”的密度为 2.6 g/cm3。若在步骤③中，不慎挤出少许水，则密度测量值偏 大 。
【分析】（1）物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值；
（2）摇动注射器使“花生”充分浸入水中；
（3）求出“花生”的体积，根据密度公式求出“花生”的密度；
若在步骤③中，不慎挤出少许水，使测得的“花生”的体积偏小，质量一定，根据密度公式判断密度测量值的误差。
【解答】解：（1）由图可知，天平标尺上的分度值为0.2g，“花生”的质量为m＝2.6g；
（2）步骤②中摇动注射器的目的是：“花生”充分浸入水中；
（3）“花生”的体积：V＝11.0mL﹣10.0mL＝1mL＝1cm3，
“花生”的密度为ρ2.6g/cm3；
若在步骤③中，不慎挤出少许水，使测得的“花生”的体积偏小，质量一定，根据密度公式，则密度测量值偏大。
故答案为：（1）2.6g；（2）“花生”充分浸入水中；（3）2.6；大。
【点评】测量固体密度的实验是初中物理重要的实验，从天平的使用、物体质量的测量、体积的测量、密度的计算、误差分析等方面进行考查。
12．（2025 广东）小明了解到有种说法“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”。他采用如图的装置进行实验：在甲、乙两个相同的瓶子中装入等体积的热水，用两层灰色薄棉布包
裹着甲瓶（内层紧贴，外层相对宽松），用一层灰色厚棉布紧贴包裹着乙瓶，用数显温度计测量瓶中热水的温度，测得有关数据如表所示。
室温：25.0℃
时间/min 0 20 40 60 80
甲瓶水温/℃ 61.0 56.6 62.5 50.9 48.5
乙瓶水温/℃ 61.0 55.6 52.3 49.0 45.7
（1）表中有一个温度值记录错误，该错误的温度值是 62.5 ℃。水温会先降到41.0℃的是 乙 瓶。已知瓶中水的体积是350mL，该瓶中水的温度降至41.0℃时，其放出的热量是 29400 J。[c水＝4.2×103J/（kg ℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]
（2）如果把瓶中的热水换成冰块， 甲 瓶中的冰块熔化较慢。分析实验结果，可猜想“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”的原因可能是两件薄衣服中间有 空气 。
（3）请写出一个生活中与你的猜想相符合的例子： 羽绒服很蓬松，中间有很多空气，由于空气是热的不良导体，可有效防止身体的热量的散失 。
【分析】（1）根据表格数据判断出错误的数据和先到达41.0℃水瓶；
由密度公式算出水的质量，由Q放＝c水m（t﹣t0）算出水放出的热量；
（2）由表格数据判断出温度降低慢的瓶子，进而判断出冰块熔化较慢的瓶子；
空气是热的不良导体；
（3）根据生活实际举出空气是热的不良导体的应用。
【解答】解：（1）随着时间的增加，水的温度逐渐降低，所以甲瓶水40min时的温度62.5℃是错误的；
由表格数据知乙瓶水的温度降低的快，水温会先降到41.0℃；
由ρ知水的质量为：
m水＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×350×10﹣6m3＝0.35kg；
水放出的热量是：
Q放＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×0.35kg×（61.0℃﹣41.0℃）＝29400J；
（2）由表格数据知甲瓶水的温度降低的慢，说明甲瓶保温性能好，如果把瓶中的热水换成冰块，甲瓶中的冰块熔化较慢，说明在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖，由于空气是热的不良导体，所以两件薄衣服中间有空气可能是在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖的原因；
（3）羽绒服很蓬松，中间有很多空气，由于空气是热的不良导体，可有效防止身体的热量的散失。
故答案为：（1）62.5；乙；29400；（2）甲；空气；（3）羽绒服很蓬松，中间有很多空气，由于空气是热的不良导体，可有效防止身体的热量的散失。
【点评】本题考查了热量的计算和学生的分析解答能力，是一道理论联系实际的好题。
13．（2025 广东）小明在学习了凸透镜成像的规律后，继续深入探究。选用表中某一规格的凸透镜做实验，调整好器材后如1图甲所示，此时烛焰在光屏上成放大的像。
凸透镜编号 焦距/cm 直径/cm
① 5 3.5
② 5 4.5
③ 10 4.5
④ 15 4.5
（1）光屏上的像是实像还是虚像？ 实像 。
（2）一段时间后，小明发现烛焰的像如1图乙所示，此时将蜡烛向 上 调节可以使烛焰的像移到光屏中央。
（3）小明选的凸透镜焦距为 10 cm。
（4）小明将蜡烛换成F字光源，调整了光源和光屏的位置，在光屏上仍可观察到清晰的像，如2图所示，则小明看到的像应是 D （选填字母）。
（5）小明认为凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关。若要验证其猜想，则可在表中选取编号为 ①② 两个凸透镜进行实验验证。
【分析】（1）实像可以用光屏承接，虚像则不能；
（2）根据过光心的光线传播方向不变分析回答；
（3）u＜v，且成实像，说明2f＞u＝15cm＞f，v＝30cm＞2f，由此可得焦距的范围；
（4）根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像；
（5）根据控制变量法分析回答。
【解答】解：（1）实像可以用光屏承接，故光屏上的像是实像；
（2）一段时间后，小明发现烛焰的像如1图乙所示，此时烛焰的像成在光屏的上方，根据过光心的光线传播方向不变，可知，此时应将蜡烛向上调节可以使烛焰的像移到光屏中央；
（3）由如1图甲可知，u＜v，且成实像，说明2f＞u＝15cm＞f，v＝30cm＞2f，即15cm＞f＞7.5cm，由表中数据可知，小明选的凸透镜焦距为10cm；
（4）小明将蜡烛换成F字光源，调整了光源和光屏的位置，在光屏上仍可观察到清晰的像，如2图所示，此时物距大于像距，根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像，故小明看到的像应是D；
（5）小明认为凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关，根据控制变量法可知，小明选取的凸透镜焦距应相同，凸透镜的直径不同，由表中数据可知，若要验证其猜想，可在表中选取编号为①②两个凸透镜进行实验验证。
故答案为：（1）实像；（2）上；（3）10；（4）D；（5）①②。
【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。
14．（2025 济南）如图所示，半圆形滑轨垂直固定在水平底座上，红色激光笔可以保持半径方向沿半圆形滑轨自由滑动；水平底座上装有一可在水平面内自由转动的L形支架，绿色激光笔B安装在支架的水平横梁上并可以沿横梁移动，在半圆形滑轨的圆心处放置一块小平面镜。小梅和小丽在用该装置探究光的反射规律的实验中：
（1）打开红色激光笔A的开关，让其发出的红色激光入射到小平面镜上的O点，小梅观察发现此时这条红色入射光经平面镜反射后有 1 条反射光。
（2）小梅沿半圆形滑轨移动红色激光笔A，发现红色入射光向中间位置靠近时红色反射光也向中间位置靠近，反之亦然。她猜想：红色反射光与红色入射光之间是不是有一条对称轴呢？
为了验证她的猜想，她打开绿色激光笔B并调节其位置，让其发出的绿色激光从O点正上方入射到O点，此时没有观察到绿色反射光。重新打开红色激光笔A并不断改变红色入射光的方向，发现这条绿色激光真的好像是红色反射光与红色入射光之间的对称轴！
同组的小丽从周围不同方向观察红色入射光、红色反射光和绿色激光，竟然发现从某个方向看去它们是重合的。这说明红色反射光、红色入射光和绿色激光 在同一平面内 。
（3）这条绿色激光的位置是否真的是红色反射光与红色入射光之间的对称轴呢？在没有量角器的情况下，小丽又打开一支蓝色激光笔，让蓝色激光逆着红色反射光的方向入射到O点，如果 蓝色反射光与红色入射光重合 ，就说明这条绿色激光的位置的确是红色反射光与红色入射光之间的对称轴。
（4）尽管激光笔发出的激光很亮，但观察效果还是不理想。请写出能够更清楚地看到本实验中入射光和反射光的一种做法： 用喷雾器在实验装置附近形成雾气 。
【分析】（1）光线经平面镜反射后只有一条反射光线；
（2）根据材料提供的信息进行解答；
（3）根据光的可逆性进行解答；
（4）合光的路径更加清楚。
【解答】解：（1）红色激光入射到小平面镜上的O点，经平面镜反射后有1条反射光；
（2）从周围不同方向观察红色入射光、红色反射光和绿色激光，发现从某个方向看去它们是重合的。这说明红色反射光、红色入射光和绿色激光在同一平面内；
（3）由于光的可逆性，让蓝色激光逆着红色反射光的方向入射到O点，如果蓝色反射光与红色入射光重合，就说明这条绿色激光的位置的确是红色反射光与红色入射光之间的对称轴；
（4）能够更清楚地看到本实验中入射光和反射光的一种做法：用喷雾器在实验装置附近形成雾气。
故答案为：（1）1；（2）在同一平面内；（3）蓝色反射光与红色入射光重合；（4）用喷雾器在实验装置附近形成雾气。
【点评】本题考查了研究光的反射定律的实验，本实验可以得出：反射光线、入射光线、法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角等。
15．（2025 江西）【探究名称】探究浮力大小与物体的形状是否有关：
【问题】某同学探究完浮力大小与液体密度和物体排开液体体积的关系后，还想知道浮力大小是否与物体的形状有关。于是，该同学进行了如下探究。
【证据】该同学用一块橡皮泥（不吸水）、一个弹簧测力计、烧杯、水和细线，按如下步骤进行实验。
①如图a所示，用弹簧测力计测出橡皮泥的重力为 4 N；
②如图b所示，将橡皮泥捏成实心长方体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数；
③如图c所示，将同一块橡皮泥捏成实心圆柱体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数；
④如图d所示，将同一块橡皮泥捏成实心球体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数。
【解释】
（1）图b中橡皮泥受到的浮力大小为 2 N；
（2）由以上实验可知，浮力大小与物体的形状 无关 。
【交流】
（1）本实验在其它因素都相同的前提下，只改变物体的形状来进行探究。在物理学中，这种研究方法称为 控制变量法 。
（2）在第④步实验中，将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时，深度增加，橡皮泥所受浮力大小 不变 （选填“变大”“变小”或“不变”），说明浮力大小与 深度 无关。
（3）若用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计，能否完成本实验的探究？ 能 。
【分析】证据：①先明确弹簧测力计的分度值，再根据指针位置读数。
解释：（1）根据称重法计算物体在水中的浮力大小；
（2）同一橡皮泥捏成不同形状的物体浸没在水中，弹簧测力计的示数相同，根据称重法可知，受到的浮力相等，据此分析得出结论。
交流：（1）物理学中对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题．每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫做控制变量法；
（2）F浮＝G排＝ρ液gV排，浮力的大小与液体的密度和体积有关，与排开液体的深度无关；
（3）用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计，用橡皮筋吊着橡皮泥浸入水中，记录橡皮筋的长度，比较每次橡皮筋的长度可以知道拉力的大小，从而可以比较橡皮泥受到的浮力大小，据此判断。
【解答】解：证据：①由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，则橡皮泥的重力为4N。
解释：（1）由a图可知，物体的重力为G＝4N，由b图可知橡皮泥浸没在水中弹簧测力计的示数为F＝2N，
则此时橡皮泥受到的浮力为F浮＝G﹣F＝4N﹣2N＝2N；
（2）由以上实验可知，同一橡皮泥捏成不同形状的物体浸没在水中，弹簧测力计的示数相同，根据称重法可知，受到的浮力相等，所以说明浮力大小与物体的形状无关。
交流：（1）本实验在其它因素都相同的前提下，只改变物体的形状来进行探究。在物理学中，这种研究方法称为控制变量法；
（2）在第④步实验中，将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时，深度增加，但水的密度、排开水的体积不变，由F浮＝ρ液gV排可知它受到的浮力不变，根据F＝G﹣F浮，弹簧测力计的示数不变，由此说明浮力的大小与深度无关；
（3）用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计，用橡皮筋吊着橡皮泥浸入水中，记录橡皮筋的长度，比较每次橡皮筋的长度可以知道拉力的大小，从而可以比较橡皮泥受到的浮力大小，所以能完成本实验的探究。
故答案为：证据：①4；解释：（1）2；无关；交流：（1）控制变量法；（2）不变；深度；（3）能。
【点评】此题是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验，考查了测力计的读数及影响浮力大小的因素，考查了根据实验现在总结结论的能力及控制变量法的应用。题目很典型。
16．（2025 辽宁）小毛在测量物质密度的实验中进行了如下操作：
（1）将天平放在水平台上，游码移至标尺左端零刻度线处，发现指针指向分度盘中线左侧，应该向 右 侧调节平衡螺母，使天平在水平位置平衡。
（2）测量固体的密度
①将石块放在天平的左盘，从大到小向右盘依次加减砝码，当加入最小砝码后，指针指向分度盘的左侧，接下来的操作是 向右移动游码 ，直至天平平衡。
②天平平衡后，右盘砝码及游码在标尺上的位置如图甲，则石块质量为 27.2 g；
③将石块放入量筒，水面的位置如图乙，取出石块后，量筒内水的体积为40mL，则石块的密度为 2.72×103 kg/m3，这样测出的石块密度将偏 小 。
（3）小毛为测量未知液体的密度，设计了如下两个方案，请利用给定实验器材完成相应的实验步骤：（在两个方案中，你只需选择一个方案作答即可）
方案一：器材有质量可忽略的薄壁平底的柱状杯、装有水的水槽、刻度尺。
①在柱状杯中加入适量的未知液体，使其漂浮在水槽中的水面上，如图丙，测出柱状杯中未知液体的深度h1；
②接下来的操作是： 测杯浸入水中的深度 为h2；
③未知液体密度的表达式：ρ＝ （用所测物理量h1、h2和水的密度ρ水表示）。
方案二：器材有天平（已调平、无砝码）、刻度尺、胶头滴管、两个分别装有水和未知液体的相同平底柱状杯。
①测出杯中未知液体的深度为h1，将装有未知液体的杯放在天平左盘，水杯放在右盘，天平右端下沉，如图丁所示；
②接下来的操作是： 用胶头滴管从右杯中取出适量的水，直至天平平衡，测出杯中水的深度 为h2；
③未知液体密度的表达式：ρ＝ （用所测物理量h1、h2和水的密度ρ水表示）。
【分析】（1）把天平放在水平台上，把游码移到横梁标尺的零刻度线处，移动平衡螺母（左偏右调、右偏左调），使天平横梁在水平位置平衡；
（2）①利用天平测量物体质量时，通过增减砝码或移动游码使天平平衡；
②利用天平测量物体质量时，物体质量等于砝码的质量和游码对应的刻度值之和；
③由图乙得出石块和水的总体积，石块的体积等于石块和水的总体积减去水的体积；根据密度公式计算得出石块的密度；
取出石块时带走一部分水，测得石块的体积偏大，从而根据密度公式可判断密度的测量值；
（3）方案一：①在柱状杯中加入适量的未知液体，使其漂浮在水槽中的水面上，如图丙，测出柱状杯中未知液体的深度h1；②测杯浸入水中的深度为h2；
③设柱状杯的底面积为S，根据密度公式、重力公式得出液体的重力，再求出柱状杯受到的浮力，柱状杯漂浮，柱状杯的质量忽略，则F浮＝G液，得出关系式，即可解得未知液体密度的表达式；
方案二：①测出杯中未知液体的深度为h1，将装有未知液体的杯放在天平左盘，水杯放在右盘，天平右端下沉；②用胶头滴管从右杯中取出适量的水，直至天平平衡，测出杯中水的深度为h2；
③设平底柱状杯的底面积为S，根据密度公式求出左盘未知液体的质量和右盘水的质量，
由题知，m1＝m2，得出关系式即可解得未知液体密度的表达式。
【解答】解：（1）使用天平的时候，要将天平放在水平台面上，把游码移到横梁标尺的零刻度线处，移动平衡螺母，使天平横梁在水平位置平衡，指针左偏应将平衡螺母向右调节；
（2）①将石块放在天平的左盘，从大到小向右盘依次加减砝码，当加入最小砝码后，指针指向分度盘的左侧，接下来的操作是：向右移动游码使天平横梁再次平衡；
②由图甲可知石块的质量m石＝20g+5g+2.2g＝27.2g；
③由图乙可
实验探究题
一．实验探究题（共31小题）
1．（2025 枣庄）某实验小组用如图甲所示的实验装置探究“水沸腾前后温度变化的特点”，所用实验装置如图甲所示。
（1）安装如图甲所示装置时，应该先确铁圈A的位置，确定其高度时， （选填“需要”或”不需要”）点燃酒精灯。
（2）小明记录的数据如表所示，从表格中可以看出，水在沸腾前，吸收热量，温度 ；水在沸腾过程后，吸收热量，温度 。此时当地的大气压 （填“高于”“低于“或”相等”）1个标准大气压。
时间/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9
温度/℃ 90 92 94 96 97 98 98 98 98
（3）小明根据实验数据绘制的水沸腾前后温度随时间变化的图像如图乙中的a所示，如果同组的小红减少烧杯中水的质量，水沸腾前后温度随时间变化的图像可能是图乙中的 （选填“b”“c”或“d”）。
（4）星期天小明在家烧水煮饺子，当水烧开准备下饺子时，妈妈提醒他锅里的水有点少，于是小华又往锅里迅速加了一大碗水（水量比锅里少），用同样大的火直至将水再次烧开，下面能说明其螯个烧水过程中温度随时间变化的图像是 （填字母）。
2．（2025 镇江）小红用图1所示装置探究光的反射定律，平面镜置于水平底座中心，激光笔可沿弧形轨道移动，且保持激光始终射向平面镜上的O点。
实验次数 ∠AOP ∠POB
1 90° 90°
2 65° 115°
3 42° 138°
4 18° 162°
（1）为了在不同方向都能观察到光的传播路径，应在平面镜上方喷些 。
（2）多次改变激光笔在轨道上的位置，小红调整视角，均能观察到反射光OB挡住入射光AO的现象，如图2所示，将长方形纸板与AO、OB所在平面重合，其底边PQ紧贴平面镜，在纸板上即可显示出入射光和反射光，多次测量纸板和平面镜的夹角。
①上述实验中测得的夹角均为 90°，则反射光线、入射光线所在平面和平面镜相互 。
②在纸板上过O点作出底边PQ的垂线ON，则ON与镜面 ，可知ON为法线，由①、②可得：反射光线、入射光线和法线在 内。
（3）改变入射光的方向，依次记录实验数据如表所示，分析实验数据可知：入射光线AO逐渐 （选填“靠近”或“远离”）法线ON；∠NOB与∠AON的大小 。
3．（2025 淄博）同学们利用蜡烛、细铁丝、杯子等制作了一个蜡烛“跷跷板”，如图甲。一端烛油滴下时，此端就上升，两端交替上下。为了寻找上述现象的原因，同学们用铁架台、杠杆（已在水平位置平衡）、质量相等的钩码等器材进行以下探究。
（1）图乙中杠杆水平平衡，分别改变一侧钩码的个数或悬挂位置，发现杠杆不再平衡。
小聪认为：影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用点的距离；
小明认为：影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离。
为判断谁的观点正确，同学们利用图丙中水平平衡的杠杆（OD＞OA＝OC）进行实验，保持B处悬挂钩码的个数和位置不变。
①把A处悬挂的钩码改挂在C处，发现杠杆不再平衡。与A处相比，支点到力的作用点的距离 （选填“变小”“不变”或“变大”）；
②把A处悬挂的钩码改挂在D处，发现杠杆仍保持平衡，这两种情况下 的距离不变；
③由此初步判断 的观点是正确的；
（2）明确影响因素后，同学们利用图乙的器材探究杠杆平衡的条件，将实验数据记录在设计的表格中。
实验次数 动力F1/N a 阻力F2/N b
1 1.0 10 2.0 5
2 1.5 5 0.5 15
3 2.0 15 1.5 20
①表格中a处应填写的内容是 ；
②分析表中数据，得出杠杆平衡的条件是 ；
③若在图乙中杠杆两侧钩码下端各加挂一个钩码，杠杆 端下沉；
（3）交替上下的蜡烛“跷跷板”，一端烛油滴下时，此端上升。原因是 。
4．（2025 广州）实验小组在探究弹簧伸长量（x）与弹簧受到拉力（F）关系的实验中，得到如图甲所示的F﹣x关系图象（图线记为a）。
（1）分析图甲的数据，得到实验结论：常量（设为k），则比值k的单位是 ，这根弹簧k的大小为 ；
（2）把这根弹簧截去一部分，剩余部分弹簧的k是否会发生变化？实验小组的同学对此产生了兴趣并提出了各自的猜想：
甲同学：因为是同一根弹簧，所以k不变。
乙同学：因为弹簧变短了，所以k变小。
丙同学：因为弹簧变短了，所以k变大。
为验证猜想，他们对剩余部分弹簧进行如下探究：
①把弹簧悬挂在竖直的刻度尺旁，静止时如图乙，则此时弹簧长度为 cm；
②在弹簧下端挂上钩码，某次弹簧静止时如图丙所示，每个钩码的重力为0.5N，则弹簧下端受到钩码的拉力F＝ N，此时弹簧的伸长量x＝ cm；
③多次改变悬挂钩码的数量，实验数据记录如表；
④根据表中的数据，请在甲图中描点，并画出F﹣x图象（对应图线记为b）；
弹簧受到的拉力F/N 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
弹簧的伸长量x/cm 0 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00
⑤比较图线a、b，可以判断 （选填“甲”“乙”或“丙”）同学的猜想是正确的。
5．（2025 苏州）观察水的沸腾实验
（1）按图甲组装器材，使用大试管可以适当缩短实验时间，也可以更好地观察水沸腾前后 的变化。用酒精灯加热，水温达到88℃时开始读数，每隔1min记录一次，第3min时温度计示数如图乙所示，读数为 ℃；
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
水温/℃ 88 90 92 96 98 98 98 98
（2）用表中数据在图丙上作出水温随时间变化的图像；
（3）由图可知，水的沸点为 ℃；
（4）为研究沸点与气压的关系，用抽气打气两用气筒、橡皮塞等组装成如图丁所示装置。用气筒 （抽气/打气），观察到水再次沸腾，记录此时的 ，多次实验可得出的结论是 。
6．（2025 烟台）在以《眼睛和眼镜》为主题的跨学科实践活动中：
（1）学习小组对于眼睛视物原理进行了探究实践。请你观察图如图1所示照相机和眼睛的构造，把照相机与眼睛功能类似的部分填入表中。
照相机
胶卷 光圈
眼睛 晶体和角膜
（2）在探究近视眼和远视眼成因与矫正的主题实践中，该小组利用橡皮膜和注射器制作了水透镜来模拟眼睛的晶状体，打开夹子，通过注射器向橡皮膜中注水或抽水，来改变橡皮膜凸起的程度，如图甲所示。具体操作如下：
①将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上，点燃蜡烛，使烛焰、水透镜和光屏三者的中心在 ；
②将蜡烛放在离水透镜较远的位置，移动光屏，直到屏上出现烛焰清晰的像，如图乙所示，记下此时光屏所在的位置；
③用注射器向水透镜里加适量的水，水透镜对光的偏折能力变 ，此时屏上的像变得模糊，这是模拟近视眼看远处物体的情况。将光屏慢慢靠近水透镜，直到光屏上出现清晰的像，这说明近视眼所成的像在视网膜的 ；
④将光屏移回原来标记的位置，选择不同的眼镜在烛焰和水透镜之间前后移动，直到光屏上出现清晰的像，如图丙所示，这说明矫正近视眼应配戴 透镜；
⑤从水透镜里向外抽取适量的水，再次实验，探究远视眼的成因和矫正。
（3）眼睛是心灵的窗户，我们要增强保护视力的意识，做到科学用眼，积极防控近视。请写出一条预防近视的措施。
7．（2025 辽宁）某同学测量物质的密度。
（一）测量牛奶的密度
（1）天平放在水平台上，将游码移到标尺左端的零刻度线处，横梁静止时指针偏右，应向 调节平衡螺母，直至指针指在分度盘中央。
（2）将装有适量牛奶的烧杯放在天平左盘，当天平重新平衡时，右盘中的砝码和游码的位置如图（a）所示，则烧杯和牛奶的质量ma＝ g。
（3）将烧杯中部分牛奶倒入量筒中，液面的位置如图（b）所示。
（4）测出烧杯和剩余牛奶的质量mb＝88.6g。
（5）设计的记录数据的表格如表，表格中▲处应补充的内容是 。
烧杯和牛奶的质量ma/g 烧杯和剩余牛奶的质量m/g
▲m/g 量筒中牛奶的体积V/cm3 牛奶的密度ρ/（g cm﹣3）
（6）根据测量数据求得牛奶的密度ρ＝ g/cm3。
（二）测量瓷勺的密度
该同学清洗餐具时，发现瓷勺沉到水底，于是想测量瓷勺的密度。该同学用厨房电子秤、透明塑料杯、细线、厨具支架和水（密度为ρ水），进行如下操作：
a.用电子秤测量瓷勺的质量m1；
b.将适量的水装入塑料杯并测出杯和水的总质量m2；
c.按照图（c）所示的方式组装，读出电子秤的示数m3。
回答下列问题：
（1）选用m1、m2、m3、ρ水和g中的字母表示图（c）中瓷勺所受的拉力F＝ ，瓷勺的密度ρ＝ 。
（2）若图（c）中瓷勺接触杯底并对杯底有压力，会使测得的密度偏 。
8．（2025 大庆）密度计是根据“浮在液面上的物体所受浮力等于物体自重的原理”制作的。某学习小组在研究与密度有关的实验时，要自制一个简单的密度计。关于密度计及相关实验，请回答下列问题：
（1）如图甲，在一根一端封闭粗细均匀的玻璃管内放一些小铅粒使管能竖直浮于水中不动，设玻璃管的横截面积为S，管和管内铅粒总质量为m，水的密度为ρ，则玻璃管在水面以下的长度h1＝ （用S、m、ρ表示）；在玻璃管与水面交接处画上刻线并标记上1.0，代表这个位置对应的液体密度为水的密度的1.0倍。
（2）将这个自制密度计放置于某未知液体中，管竖直漂浮不动时，如果标记1.0的刻线位于液面上方，距离管与液面交接处为h2，如图乙所示。则该液体密度与水的密度的比值为 （用h1、h2表示）；如果标记1.0的刻线位于液面下方，距离管与液面交接处为h2（题中未画出），则该液体密度与水的密度的比值为 （用h1、h2表示）；
（3）若用上述方法在玻璃管上依次标记0.7、0.8、0.9、1.1、1.2、1.3……的刻线，分别代表液体密度与水的密度的比值，则数值小的刻线在 （填“上边”或“下边”），刻线分布 （填“均匀”或“不均匀”）；
（4）现用某种密度较大的液体做成一个简易的气压计，当大气压为p0时，管内外液面高度差为h3，如图丙所示。现将管竖直向上提升少许，下端管口未露出槽内液面，管内外液面高度差将 （填“变大”“不变”或“变小”）；
（5）将（4）中简易气压计拿到山顶，发现管内外液面高度差为h4，则山顶的气压为 （用h3、h4、p0表示）。
9．（2025 牡丹江）小丹做了一个有趣的实验，她将两个相同的玩具电机A、B的转轴用塑料管连接起来，图甲是电机A、B简易结构的示意图。
（1）如图乙所示，闭合开关S，电流通过电机B，B中线圈在磁场中会受到 的作用转动起来，带动电机A中线圈转动，小灯泡发光。此时，电机A相当于 （选填“用电器”“开关”或“电源”），这是利用了 原理。
（2）若想改变电机B中线圈的转动方向，可以通过改变 来实现。
（3）当电机B中线圈转动方向改变时，电机A中线圈的转动方向也随之改变，通过小灯泡的电流方向 （选填“会”或“不会”）改变。在电机A所在电路中添加 （一种器材），用来判断电路中电流方向是否改变。
10．（2025 天津）喜欢篆刻的津津同学购买了一块练习用的印章石料，他想知道这块石料的密度，于是从家中找到如图所示的器材和足够长的细线、足量的水（水的密度为ρ0）。请你从中选用合适的器材，帮他设计一个测量该石料密度的实验方案。要求：
（1）写出主要的实验步骤及所需测量的物理量；
（2）写出石料密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）。
11．（2025 扬州）小华测量手链上花生形状小饰品的密度。
（1）拆下穿过“花生”的细绳，用天平测“花生”质量，操作正确，如图所示，“花生”的质量为 g。
（2）因“花生”体积较小，选择分度值更小的注射器来测“花生”体积。其步骤如图，步骤②中摇动注射器的目的是： 。
（3）测得“花生”的密度为 g/cm3。若在步骤③中，不慎挤出少许水，则密度测量值偏 。
12．（2025 广东）小明了解到有种说法“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”。他采用如图的装置进行实验：在甲、乙两个相同的瓶子中装入等体积的热水，用两层灰色薄棉布包
裹着甲瓶（内层紧贴，外层相对宽松），用一层灰色厚棉布紧贴包裹着乙瓶，用数显温度计测量瓶中热水的温度，测得有关数据如表所示。
室温：25.0℃
时间/min 0 20 40 60 80
甲瓶水温/℃ 61.0 56.6 62.5 50.9 48.5
乙瓶水温/℃ 61.0 55.6 52.3 49.0 45.7
（1）表中有一个温度值记录错误，该错误的温度值是 ℃。水温会先降到41.0℃的是 瓶。已知瓶中水的体积是350mL，该瓶中水的温度降至41.0℃时，其放出的热量是 J。[c水＝4.2×103J/（kg ℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]
（2）如果把瓶中的热水换成冰块， 瓶中的冰块熔化较慢。分析实验结果，可猜想“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”的原因可能是两件薄衣服中间有 。
（3）请写出一个生活中与你的猜想相符合的例子： 。
13．（2025 广东）小明在学习了凸透镜成像的规律后，继续深入探究。选用表中某一规格的凸透镜做实验，调整好器材后如1图甲所示，此时烛焰在光屏上成放大的像。
凸透镜编号 焦距/cm 直径/cm
① 5 3.5
② 5 4.5
③ 10 4.5
④ 15 4.5
（1）光屏上的像是实像还是虚像？ 。
（2）一段时间后，小明发现烛焰的像如1图乙所示，此时将蜡烛向 调节可以使烛焰的像移到光屏中央。
（3）小明选的凸透镜焦距为 cm。
（4）小明将蜡烛换成F字光源，调整了光源和光屏的位置，在光屏上仍可观察到清晰的像，如2图所示，则小明看到的像应是 （选填字母）。
（5）小明认为凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关。若要验证其猜想，则可在表中选取编号为 两个凸透镜进行实验验证。
14．（2025 济南）如图所示，半圆形滑轨垂直固定在水平底座上，红色激光笔可以保持半径方向沿半圆形滑轨自由滑动；水平底座上装有一可在水平面内自由转动的L形支架，绿色激光笔B安装在支架的水平横梁上并可以沿横梁移动，在半圆形滑轨的圆心处放置一块小平面镜。小梅和小丽在用该装置探究光的反射规律的实验中：
（1）打开红色激光笔A的开关，让其发出的红色激光入射到小平面镜上的O点，小梅观察发现此时这条红色入射光经平面镜反射后有 条反射光。
（2）小梅沿半圆形滑轨移动红色激光笔A，发现红色入射光向中间位置靠近时红色反射光也向中间位置靠近，反之亦然。她猜想：红色反射光与红色入射光之间是不是有一条对称轴呢？
为了验证她的猜想，她打开绿色激光笔B并调节其位置，让其发出的绿色激光从O点正上方入射到O点，此时没有观察到绿色反射光。重新打开红色激光笔A并不断改变红色入射光的方向，发现这条绿色激光真的好像是红色反射光与红色入射光之间的对称轴！
同组的小丽从周围不同方向观察红色入射光、红色反射光和绿色激光，竟然发现从某个方向看去它们是重合的。这说明红色反射光、红色入射光和绿色激光 。
（3）这条绿色激光的位置是否真的是红色反射光与红色入射光之间的对称轴呢？在没有量角器的情况下，小丽又打开一支蓝色激光笔，让蓝色激光逆着红色反射光的方向入射到O点，如果 ，就说明这条绿色激光的位置的确是红色反射光与红色入射光之间的对称轴。
（4）尽管激光笔发出的激光很亮，但观察效果还是不理想。请写出能够更清楚地看到本实验中入射光和反射光的一种做法： 。
15．（2025 江西）【探究名称】探究浮力大小与物体的形状是否有关：
【问题】某同学探究完浮力大小与液体密度和物体排开液体体积的关系后，还想知道浮力大小是否与物体的形状有关。于是，该同学进行了如下探究。
【证据】该同学用一块橡皮泥（不吸水）、一个弹簧测力计、烧杯、水和细线，按如下步骤进行实验。
①如图a所示，用弹簧测力计测出橡皮泥的重力为 N；
②如图b所示，将橡皮泥捏成实心长方体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数；
③如图c所示，将同一块橡皮泥捏成实心圆柱体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数；
④如图d所示，将同一块橡皮泥捏成实心球体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数。
【解释】
（1）图b中橡皮泥受到的浮力大小为 N；
（2）由以上实验可知，浮力大小与物体的形状 。
【交流】
（1）本实验在其它因素都相同的前提下，只改变物体的形状来进行探究。在物理学中，这种研究方法称为 。
（2）在第④步实验中，将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时，深度增加，橡皮泥所受浮力大小 （选填“变大”“变小”或“不变”），说明浮力大小与 无关。
（3）若用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计，能否完成本实验的探究？ 。
16．（2025 辽宁）小毛在测量物质密度的实验中进行了如下操作：
（1）将天平放在水平台上，游码移至标尺左端零刻度线处，发现指针指向分度盘中线左侧，应该向 侧调节平衡螺母，使天平在水平位置平衡。
（2）测量固体的密度
①将石块放在天平的左盘，从大到小向右盘依次加减砝码，当加入最小砝码后，指针指向分度盘的左侧，接下来的操作是 ，直至天平平衡。
②天平平衡后，右盘砝码及游码在标尺上的位置如图甲，则石块质量为 g；
③将石块放入量筒，水面的位置如图乙，取出石块后，量筒内水的体积为40mL，则石块的密度为 kg/m3，这样测出的石块密度将偏 。
（3）小毛为测量未知液体的密度，设计了如下两个方案，请利用给定实验器材完成相应的实验步骤：（在两个方案中，你只需选择一个方案作答即可）
方案一：器材有质量可忽略的薄壁平底的柱状杯、装有水的水槽、刻度尺。
①在柱状杯中加入适量的未知液体，使其漂浮在水槽中的水面上，如图丙，测出柱状杯中未知液体的深度h1；
②接下来的操作是： 为h2；
③未知液体密度的表达式：ρ＝ （用所测物理量h1、h2和水的密度ρ水表示）。
方案二：器材有天平（已调平、无砝码）、刻度尺、胶头滴管、两个分别装有水和未知液体的相同平底柱状杯。
①测出杯中未知液体的深度为h1，将装有未知液体的杯放在天平左盘，水杯放在右盘，天平右端下沉，如图丁所示；
②接下来的操作是： 为h2；
③未知液体密度的表达式：ρ＝ （用所测物理量h1、h2和水的密度ρ水表示）。
17．（2025 常州）2022年卡塔尔世界杯足球赛，球场草坪所用的自动灌溉工程得到了中国技术团队的支持。球场草坪种植的黑麦草，适合在湿度为50%的土壤中生长。
（一）灌溉技术
（1）传统灌溉采用如图（a）所示的喷洒技术，这会导致草叶灼伤，原因是：水喷洒在草叶上，如图（b）所示，透过水珠可见叶面正立、放大的 （虚/实）像，水珠作为 透镜，对阳光有 作用。
（2）技术团队选择如图（c）所示的地下渗透灌溉新技术，该技术既可避免草叶灼伤，又可节水，节水的原因是： 。
（二）电阻测量
自动灌溉系统需要湿敏电阻Rx，小明把Rx放入湿度为50%的土壤内，设计如图（d）所示的电路，测量Rx的阻值。
（3）图中有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并以笔画线重新连接该导线。
（4）闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到 （A/B）端。
（5）闭合开关S，移动滑片P，测得多组数据如表格所示。实验②的数据如图（e）所示，电压表示数为 V，电流表示数为 A，根据实验①②③的数据可得：湿度为50%的土壤内Rx的阻值为 Ω。
实验序号 ① ② ③
电压表示数/V 1.1 2.6
电流表示数/A 0.1 0.26
Rx/Ω
（三）装置设计
（6）湿敏电阻Rx的阻值随所在土壤湿度变化的图像如图（f）所示。已知：蓄电池电压恒为6V；电磁继电器线圈电流大于0.2A时衔铁被吸下，小于0.2A时衔铁被弹回，线圈电阻不计；电动机的额定电压为220V。请以笔画线代替导线完成图（g）所示的电路连接，要求：闭合开关S，当土壤湿度低于50%时，电动机转动送水；当土壤湿度高于50%时，电动机不转停止送水。
（7）定值电阻R0的阻值为 Ω。
（8）生物学家正在培育新品黑麦草，能在湿度低于50%的土壤中生长，一旦成功，电路中的电阻R0应换用阻值更 的定值电阻。
18．（2025 江西）【探究名称】探究保温瓶的保温效果与什么因素有关
【问题】有些同学喜欢用保温瓶带热水到校饮用。使用过程中发现瓶内装水较多时，保温效果较好；瓶内装水较少时，保温效果较差。据此，同学们猜想：保温瓶的保温效果可能与 有关。
【证据】针对同学们的猜想，甲、乙两组同学分别设计了一套方案。
甲组方案：利用五个规格相同的保温瓶（容积为2L）在同一天进行实验
（1）上午8：00将不同体积初温为98℃的热水，同时装入五个保温瓶内；
（2）下午6：00打开五个保温瓶，同时测量并记录水温，计算出水降低的温度。
乙组方案：利用同一保温瓶（容积为2L）分五天进行实验
（1）每天上午8：00将不同体积初温为98℃的热水装入同一保温瓶内；
（2）每天下午6：00打开保温瓶，测量并记录水温，计算出水降低的温度。
上述两套方案，都能控制实验时保温瓶的保温性能完全相同，但乙组方案不能保证每天的 完全相同。所以，同学们选择了甲组方案在实验室进行实验。收集的数据如下表：
水的初温：98℃
保温瓶编号 ① ② ③ ④ ⑤
水的体积（L） 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0
水的末温（℃） 79.0 81.5 83.0 85.5 84.5
水降低的温度（℃） 19.0 16.5 15.0 12.5 13.5
【解释】
（1）本实验通过相同时间内 来反映保温瓶的保温效果，这种研究方法称为转换法。
（2）分析实验数据可以得出初步结论：在其它条件相同的情况下，水量少于1.9L时，水量越多，其保温效果越 ；水量在1.9L～2.0L时，水量越少，其保温效果越好。
【交流】
（1）经过讨论，同学们认为水量在1.9L～2.0L范围内的初步结论不一定可靠，原因是 。
（2）实验过程中，水温下降是通过 的方式改变其内能。
（3）下列实验中也用到转换法的是 。
A.探究真空不能传声
B.研究光的传播时引入光线
C.探究平面镜成像特点时，用两支相同的蜡烛来比较像与物的大小关系
D.探究物体动能大小时，用木块被撞击后移动的距离来反映物体动能的大小
19．（2025 日照）小明“五一”假期到游乐场体验了一项惊险刺激的游戏项目“过山车”，满载游客的“过山车”从轨道的最高端飞驰而下，到达大回环的顶端，再疾驰而下。体验了“过山车”的惊险刺激后，小明做了以下的实验探究。
（1）小明设计了如图甲所示的装置，右侧斜面上可以铺设不同材质的面料，右侧的斜面倾角可以调节。
①保持右侧斜面倾角不变，在斜面铺上毛巾，让小球从左端等高线A处自由下滑，小球 （选填“能”或“不能”）到达右侧等高线处；
②更换较光滑的棉布面，重复刚才的操作，发现滑到右侧斜面最高点比第一次距离等高线 （选填“远”或“近”）。
③继续更换成更光滑的面料，重复上述操作……。
通过以上实验现象，小明进一步推理得出：当右侧斜面 时，小球将到达右侧等高线处。
（2）小明在上述第①次实验中，取下毛巾，其他条件不变，只减小了右侧斜面的倾角。他发现倾角越小，小球在右侧斜面上运行的距离越大。
进一步推理得出：当倾角为0°时，如图乙。如果小球在水平面运动时受到的阻力为0，则小球将做 运动。
英国科学家牛顿在此类研究成果上，概括总结出一条重要的物理规律“牛顿第一定律”。
（3）通过以上实验，小明发现物体接触表面的粗糙程度是影响滑动摩擦力大小的因素之一，为了验证是否还有其他影响因素，小明进一步设计了以下实验进行探究。如图丙、丁、戊所示，A、B是完全相同的两个物块，与木板的接触面的粗糙程度不变。
①实验要求拉动物块时均需要保持物块做 运动，此时物块受力平衡，拉力大小等于物块受到的滑动摩擦力大小。
②由图丙、图丁两次实验测得F1＜F2（物块A、B一起运动），可得出结论：当接触面的粗糙程度相同时，接触面受到的 越大，滑动摩擦力越大。
③由图丁和图戊两次实验可以探究滑动摩擦力大小与接触面积大小的关系（物块AB一起运动），实验测得F2＝F3。可得出结论： 。
20．（2025 宁夏）某校组织学生参观军事博物馆，学生发现潜水艇的形状如图甲所示，头部粗，尾部细，由此提出疑问：若潜水艇头部细，尾部粗，所受液体阻力是否不同。该同学选取完全相同的模型A和B，按照图乙组装并进行探究，所挂重物的质量均为0.5kg。（g＝10N/kg）
（1）图乙中两个滑轮为 （选填“定滑轮”或“动滑轮”），作用是 ；模型所受拉力是 N（忽略绳重和摩擦）。
（2）探究过程如图丙所示，t0时刻重物开始下落，t1时刻发现模型B运动较快，说明模型B在运动过程中，所受液体阻力较 。
（3）实验中液体阻力大小是通过模型运动快慢来体现的，这种研究物理问题的方法叫做 。
21．（2025 潍坊）小明利用实验室器材测量两块大小和材质均不相同的石块的密度。
（1）天平调平衡后，在测量小石块质量时，往右盘加减砝码过程中，加入最小砝码后，天平指针位置如图甲（一）所示，将最小砝码取出，指针位置如图甲（二）所示，接下来正确的操作是 ，直至指针对准分度盘中央刻度线，此时天平如图乙所示，则小石块的质量是 g；
（2）用细线系住小石块放入盛水的量筒中，量筒前后液面变化如图丙所示，则小石块的密度为 g/cm3。
（3）小明发现利用天平和量筒无法完成大石块密度的测量，经思考后，进行了如下实验操作。
①将杠杆调节水平平衡后，在两侧各挂大石块和弹簧测力计，竖直拉动测力计使杠杆水平平衡，如图丁所示，记录此时弹簧测力计示数为F1；
②将石块浸没于盛水的烧杯中，竖直拉动测力计使杠杆再次水平平衡，如图戊所示，记录此时弹簧测力计示数为F2；
③已知水的密度为ρ水，计算大石块的密度ρ＝ （用ρ水、F1、F2表示）。
22．（2025 福建）学校“水培种植小屋”的蔬菜适宜生长的温度在10～30℃之间，项目式学习小组利用热敏电阻和电阻箱设计温度报警电路，电阻箱是可以调节并显示阻值的变阻器。
（1）利用图1甲所示电路探究热敏电阻Rt阻值随环境温度t变化的规律。
①根据图1甲，用笔画线表示导线，将图1乙中的实物电路连接完整。
②连接电路的过程中，应将开关 ；将电阻箱的阻值调至最大，起到 的作用。
③将热敏电阻置于0℃的环境中，闭合S1、断开S2，记录电流表示数I0；然后 （描述开关状态），调节电阻箱R0直至电流表示数为 ，此时Rt＝R0。
④将热敏电阻Rt置于不同温度的环境中，重复步骤③，测得的数据如表：
温度t/℃ 0 10 20 30 40
阻值Rt/Ω 2800 1800 1200 800 600
分析数据可得：热敏电阻的阻值随温度的升高而 。
（2）根据上述探究结果，设计报警电路。实验器材：电源（恒为12V）、热敏电阻Rt、电阻箱R0（0～9999Ω）、数字电压表V（U≥7.2V时报警）、数字电流表mA（I≥6mA时报警）、开关一个、导线若干。
设计要求：小屋温度t≥30℃或t≤10℃时都有一个电表报警。
①虚线框中的电路图（图2）是学习小组设计的报警电路，但它不能完全满足要求，请你根据设计要求将电路图补画完整。
②设计的电路中，电阻箱R0应调为 Ω。当温度降低到10℃时电路报警，此时电流表的示数为 mA。
23．（2025 云南）小华偶然间竖直向下看到放在玻璃砖下面的字发生了错位。
（1）他想光斜射时才发生偏折，才会出现“池底变浅”的现象。那么，光在垂直入射时，光线不再偏折，还会有“池底变浅”的现象吗？上述过程，在科学探究中叫做 （选填“设计实验”“提出问题”或“分析论证”）。
（2）①联想到“平面镜成像”找像位置的方法，于是他按如图甲所示将玻璃砖紧贴物体摆放在水平桌面上的一张白纸上，标记出物体的位置。按照图乙的方式沿水平方向观察物体（观察盒上的条形码）。当看到物体经玻璃砖成的像时，前后移动小卡片，使小卡片与像在同一个平面上，将小卡片此时的位置标记在白纸上，这样就找到了放置一块玻璃砖时 的位置。
②随后，他将玻璃砖离开物体向观察者移动一小段距离后进行观察，发现像的位置不变，说明玻璃砖与物体的距离 影响成像位置（选填“会”或“不会”）。
（3）为了观察不同厚度玻璃的成像情况，他将第二块相同玻璃砖紧贴在第一块后面，如图丙所示，观察并记录像的位置；他再将第三块相同玻璃砖紧贴在前两块后面，如图丁所示，观察并记录像的位置。记录数据如图戊所示。
①分析图戊的数据可知，用一块玻璃砖观察时，像与物体的距离是 cm；
②三次实验都说明了光在垂直入射时，像的位置会 观察者（选填“靠近”或“远离”）。
（4）从图戊的实验数据还可以得出：玻璃的厚度越厚，像与物的距离越 。
（5）从以上探究可知，从竖直方向看到的池底比它的实际位置 （选填“浅”或“深”）。
24．（2025 贵阳）“十次事故九次快”说明汽车超速会带来危害，汽车“多拉快跑”更是追尾事故中的罪魁祸首，超速与超载严重危害了道路交通安全。
小明通过实验探究货车超速与超载在追尾事故中的危害，用到的器材有：小车（模拟货车）、木块（模拟被追尾车辆）、砝码若干、坡度固定的斜面。将小车从如图甲所示的A处自由释放，小车在水平面上运动一段距离s0后停止，s0可视为刹车后运动的距离。将木块静置于小车右侧所在的位置B处，表明符合核载量并在限速内的货车不会对前车追尾。
请回答下列问题：
（1）探究货车超速的危害：如图乙所示，木块置于B处，小车由斜面顶端释放，撞击木块并与木块共同运动一段距离s1，这表明货车超速 （选填“会”或“不会”）产生追尾的危害。本实验可用木块运动的 反映追尾的危害程度；
（2）探究货车超载的危害：如图丙所示，木块置于B处，将砝码固定在小车上，仍从A处释放小车，观察小车的运动情况。逐次增加砝码个数重复实验，发现小车在水平面上运动的距离几乎都为s0，均未与木块撞击。小明猜想：小车每次到达斜面底端时，虽其动能随 的逐次增大而增大，但仍未追尾，原因可能是小车此时 还不够大；
（3）由（2）问中的实验看出小车超载几乎不会追尾前车，但生活中货车超载引起的追尾事故却频频发生。请你在上述实验的基础上再设计一步实验操作（木块仍置于B处），证明货车追尾前车会因超载带来危害。
①操作： ；
②请你对可能产生的现象进行合理预设，并指出仅因超载造成追尾的危害程度在实验结果中是如何体现的？ 。
25．（2025 六盘水）小明发现篮球的气压不足，于是用打气筒给篮球打气。在收起打气筒时发现外壁有些发热。于是他想，是什么原因导致打气筒的外壁发热呢？小明就这个问题与同学小红进行了交流，联系所学物理知识，他们提出了以下两个猜想：
A．活塞在筒内往复运动时，与筒壁摩擦导致发热
B．活塞在筒内往复运动时，不断压缩气体做功导致发热
于是他们设计了实验进行探究，选用的实验器材有：打气筒、测温枪、计时器、气压不足的篮球等，分别在打气筒的上部和下部标注两个测温点，如图所示。
请回答下列问题：
（1）打气筒内壁的热量是通过 的方式传递到外壁。
（2）活塞在打气筒内向下运动时的能量转化过程，与四冲程内燃机的 冲程相同。
（3）用打气筒往气压不足的篮球内打气，10秒内使活塞在筒内往复运动20次，立即用测温枪测出此时两个测温点的温度。待打气筒外壁温度降至室温（25℃）后，放出篮球中的部分气体，重复上述操作。实验数据记录如下表：
实验次数 时间t/s 活塞往复次数 上部温度t/℃ 下部温度t/℃
1 10 20 30.7 36.6
2 10 20 30.2 36.2
3 10 20 30.5 36.3
小明分析上表实验数据得出：导致打气筒外壁发热的原因是 。
（4）小红回顾整个实验过程，分析实验数据，认为小明得出的结论不够严谨，理由是 。于是他们对实验进行改进，对猜想A再次进行探究，你认为他们的改进方法是 。
26．（2025 辽宁）电学实验课上，老师提供了“20Ω 1A”字样的滑动变阻器R1、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、标有“0.5A”字样的小灯泡、两节干电池等器材。利用所学的知识，请你帮助小鹏同学完成下面的实验。
（1）探究电流与电阻关系
①小鹏连接了如图甲所示的电路。其中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”并用笔画线代替导线，将电路连接正确。
②正确连接电路后，根据现有器材，为了让四个电阻单独接入电路都可完成实验，定值电阻两端的电压不能低于 V。
③电路中接入5Ω定值电阻，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至最 端。闭合开关，移动滑片，电流表的示数如图乙所示，为 A。
④用10Ω电阻替换5Ω电阻后，滑片应该向 调节。经过多次实验，分析实验数据，得出结论：电压一定时，电流与电阻成 。
（2）小鹏想测量标有“0.5A”字样小灯泡的额定功率。老师从实验室中拿出最大阻值未知的滑动变阻器R2和一个电压未知的电源（以上两器材均能满足实验要求），经过思考，利用原有的“20Ω 1A”的滑动变阻器R1和电流表等器材，小鹏设计了如图丙所示的电路，请你帮他完成实验。
①为了完成实验，请在图丙的虚线框内填上滑动变阻器R1、R2。
②先将R1、R2的滑片移至最右端。闭合开关S、S1，断开开关S2，再将R2的滑片移至最左端，电流表的示数为0.3A。
③将R2的滑片移至最右端。断开开关S1，闭合开关S、S2，向左移动 的滑片，直至电流表的示数为0.5A。
④ ，断开开关S2，闭合开关S、S1，电流表的示数恰好为0.24A。
⑤小灯泡的额定功率P额＝ W。
27．（2025 巴中）小明在超市买了一个哈密瓜，回到家用弹簧测力计测量其重力时，发现哈密瓜的重力超出了弹簧测力计的量程，身边又找不到其它合适的测量工具，于是他找来了一些细绳（不计重力）、一把米尺等物品按示意图进行了改进：
步骤一：将细绳系在米尺的50cm刻度线处，米尺刚好能在水平位置平衡。
步骤二：将弹簧测力计在竖直方向调零（如图甲左）。
步骤三：在米尺45cm刻度线处挂上哈密瓜，用细绳把弹簧测力计的拉环系在75cm刻度线处，并竖直向下拉挂钩，使米尺在水平位置平衡，如图甲所示。
（1）小明是利用 （选填“二力”或“杠杆”）平衡的条件相关知识来计算哈密瓜的重力。
（2）在步骤一中使米尺在水平位置平衡是为了避免 对测量结果的影响。
（3）当小明在操作步骤三时，他父亲指出弹簧测力计的使用存在问题，你认为小明这样使用弹簧测力计会使测量结果 （选填“偏大”或“偏小”）。
（4）小明分析后改用如图乙所示的正确方法操作：他将弹簧测力计倒置使挂钩朝上后，重新调零（如图乙左），并重新测出拉力为3N，最后计算出哈密瓜的重力为 N。
（5）小明发现：如图乙和图丙所示，先后竖直向下和斜向下拉弹簧测力计，均使杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计两次的示数分别为F和F'，你认为F F'（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
（6）如图丁所示，小明又在米尺40cm刻度线处挂了一个重力为2.5N的苹果，当杠杆再次在水平位置平衡时，弹簧测力计示数为4N。若将弹簧测力计、系哈密瓜的细绳、系苹果的细绳对米尺的拉力分别用F1、F2、F3表示，它们的力臂分别为L1、L2、L3，于是小明猜想F1L1＝ 也能使杠杆平衡。
28．（2025 宁波）老师给小宁一个暗箱，其表面有两个接线柱M、N，它们之间电阻值RMN恒定不变。小宁利用如图甲所示电路（电源电压不变）进行实验：在开关S、S1都闭合和开关S闭合、S1断开两种情况下，改变电阻箱R1的阻值，读取电流表示数，绘制了如图乙所示的电流表示数I随R1变化的曲线。由上述信息可知：
（1）电源电压U为 V。
（2）RMN为 。
（3）图乙中曲线 （填“A”或“B”）是根据开关S、S1都闭合时测得的实验数据绘制的。
（4）老师告诉小宁，暗箱的M、N之间只接有两个定值电阻：一个阻值为R0（R0值已知），另一个阻值未知，假设为Rx。求Rx的值。（用R0、RMN表示）
29．（2025 丹东）“测量盐水的密度”实验。
（1）将天平放在水平桌面上，把 放到标尺左端的零刻度线处，并旋动平衡螺母，使横梁平衡。
（2）烧杯中装入适量的盐水，称出烧杯和盐水的质量，如图甲，烧杯和盐水的质量为 g；将烧杯中盐水倒入量筒中一部分，如图乙，量筒中盐水的体积为 cm3。称出烧杯和剩余盐水质量为34g，则盐水的密度为 kg/m3。
（3）某兴趣小组成员小辉看到一个小木球漂浮在水面上，想知道小木球的密度，与同组成员讨论后，进行了如下实验：
①用调节好的天平正确测量小木球的质量m；
②在量筒内盛适量水，读出水面所对刻度V1；
③将铅笔A和铅笔B固定成如图丙所示的形状，放入量筒内的水中，直到铅笔B的下表面刚好与水面相平，如图丁所示，读出水面所对刻度V2；
④取出铅笔，将小木球轻轻放入量筒内的水中漂浮，用固定好的铅笔A和铅笔B将小木球压入水中，直到铅笔B下表面刚好与水面相平，如图戊所示，读出水面所对刻度V3；
⑤小木球的密度表达式为：ρ木＝ （用所测物理量符号表示；水的密度用ρ水表示）；
⑥实验评估时，小辉提出，若考虑小木球“吸”水，铅笔不“吸”水，会导致小木球的密度测量值 （选填“偏大”或“偏小”）。
30．（2025 柳州）小东学习了密度的有关知识后，做如下实验。
（1）小东在实验室里测量玻璃珠的密度。
①他将天平置于 桌面，移动游码至标尺左端 点，调节平衡螺母使横梁平衡。
②接着测量几个玻璃珠的质量，天平平衡时托盘中的砝码及游码的位置如图甲所示，则这些玻璃珠的质量为 g。
③将这些玻璃珠放入量筒，量筒中水面变化如图乙所示，则玻璃珠的总体积为 cm3，玻璃珠的密度为 kg/m3。
④小东按规范操作完成了实验，才发现天平横梁因磨损出现的缺口如图丙中A处所示，那么玻璃珠质量的测量值 （选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。
（2）小东回到家里，想要测量家里的空气密度，器材有：未充气的新皮球（如图丁，皮球壁厚度忽略不计），电子秤，打气筒（每次能打出一筒体积为V0的空气）。已知皮球充气后如图戊所示，内部气压大于大气压。方法如下：
ⅰ.用电子秤测出未充气的新皮球的质量m1；
ⅱ.用打气筒给新皮球打入n筒空气后，皮球如图戊，用电子秤测出其质量m2；
ⅲ.计算空气密度的表达式为ρ＝ 。
由于空气浮力的影响，上述测量不够准确。仅用现有器材更准确地测量空气密度，需要增加一个步骤： 。
用你增加步骤中测得的物理量及已测得的物理量计算空气密度，表达式为ρ'＝ 。
31．（2025 山西）六一儿童节前夕，小明妹妹所在的幼儿园将要举办“亲子滑草”比赛，比赛须知如图所示。为了赢得比赛，他们全家进行了讨论。小明认为：高度一定，越陡的坡用时应越短，要选择最陡的坡；妈妈认为：体重越大，滑行用时越少，应让体重最大的爸爸和妹妹参加。请你选择小明或小明妈妈的观点设计一个实验进行探究，为优化参赛方案提供建议。
（1）实验器材： ；
（2）实验步骤： ；
（3）实验结论： 。
实验探究题
参考答案与试题解析
一．实验探究题（共31小题）
1．（2025 枣庄）某实验小组用如图甲所示的实验装置探究“水沸腾前后温度变化的特点”，所用实验装置如图甲所示。
（1）安装如图甲所示装置时，应该先确铁圈A的位置，确定其高度时， 需要 （选填“需要”或”不需要”）点燃酒精灯。
（2）小明记录的数据如表所示，从表格中可以看出，水在沸腾前，吸收热量，温度 升高 ；水在沸腾过程后，吸收热量，温度 不变 。此时当地的大气压 低于 （填“高于”“低于“或”相等”）1个标准大气压。
时间/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9
温度/℃ 90 92 94 96 97 98 98 98 98
（3）小明根据实验数据绘制的水沸腾前后温度随时间变化的图像如图乙中的a所示，如果同组的小红减少烧杯中水的质量，水沸腾前后温度随时间变化的图像可能是图乙中的 c （选填“b”“c”或“d”）。
（4）星期天小明在家烧水煮饺子，当水烧开准备下饺子时，妈妈提醒他锅里的水有点少，于是小华又往锅里迅速加了一大碗水（水量比锅里少），用同样大的火直至将水再次烧开，下面能说明其螯个烧水过程中温度随时间变化的图像是 D （填字母）。
【分析】（1）组装实验装置时，应先调整烧杯的位置，因为烧杯的位置需要根据酒精灯外焰的高度来确定，需要点燃酒精灯；
（2）水沸腾前，吸收热量，温度升高；沸腾时，吸热温度不变；液体沸腾的特点：吸热，但温度保持不变，这个不变的温度叫做液体的沸点；并且液体的沸点受水面上方大气压强的影响，压强越大，沸点越高；压强越小，沸点越低；
（3）在装置相同的情况下，水的质量越小，升温会越快分析；
（4）水在常温下，吸收热量，温度不断升高，达到一定温度时，不断吸收热量，温度保持不变，这个不变的温度是水此时的沸点；水的沸点跟气压有关，跟初温、质量多少都没有关系。
【解答】解：（1）安装如图甲所示装置时，应该先确铁圈A的位置，确定其高度时，烧杯的位置需要根据酒精灯外焰的高度来确定，需要点燃酒精灯；
（2）水在加热过程中，吸收热量，温度不断升高；沸腾时，吸收热量，温度不变；
由表格可知，固定的温度就是水的沸点为98℃，此时当地的大气压低于1个标准大气压；
（3）在同样加热的情况下，增加水的质量，水升温较慢，沸点不变，水沸腾时图像可能是图乙中的c；
（4）水沸腾之后，温度保持不变，当向锅里迅速加了一大碗水后，锅内水的温度快速下降，然后在加热过程中，水吸热温度上升，达到沸点继续沸腾，在此过程中，水面上的气压不变，所以水的沸点与原来相同，据此分析可知，C图象不符合题意；A图像升温快速，不可能，不符合题意；B图象的沸点与原来不同，不符合题意；D图象中加水后水的温度立即下降、升温稍慢，故D符合题意。
故答案为：（1）需要；（2）升高；不变；低于；（3）c；（4）D。
【点评】本题是“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验，考查的内容多，但难度不大。
2．（2025 镇江）小红用图1所示装置探究光的反射定律，平面镜置于水平底座中心，激光笔可沿弧形轨道移动，且保持激光始终射向平面镜上的O点。
实验次数 ∠AOP ∠POB
1 90° 90°
2 65° 115°
3 42° 138°
4 18° 162°
（1）为了在不同方向都能观察到光的传播路径，应在平面镜上方喷些 烟雾 。
（2）多次改变激光笔在轨道上的位置，小红调整视角，均能观察到反射光OB挡住入射光AO的现象，如图2所示，将长方形纸板与AO、OB所在平面重合，其底边PQ紧贴平面镜，在纸板上即可显示出入射光和反射光，多次测量纸板和平面镜的夹角。
①上述实验中测得的夹角均为 90°，则反射光线、入射光线所在平面和平面镜相互 垂直 。
②在纸板上过O点作出底边PQ的垂线ON，则ON与镜面 垂直 ，可知ON为法线，由①、②可得：反射光线、入射光线和法线在 同一平面 内。
（3）改变入射光的方向，依次记录实验数据如表所示，分析实验数据可知：入射光线AO逐渐 远离 （选填“靠近”或“远离”）法线ON；∠NOB与∠AON的大小 相等 。
【分析】（1）光照在烟雾上会发生反射；
（2）①多次测量纸板和平面镜的夹角均为 90°，据此分析；
②光的反射现象中，过入射点作与镜面垂直的一条直线叫做法线；反射光线、入射光线和法线是在同一平面内的；
（3）根据表格中数据分析入射光线AO与法线ON的关系，在光的反射现象中，反射角等于入射角。
【解答】解：（1）为了在不同方向都能观察到光的传播路径，应在平面镜上方喷些烟雾，这是利用了光照在烟雾上会发生反射，可以通过烟雾显示光路；
（2）①将长方形纸板与AO、OB所在平面重合，多次测量纸板和平面镜的夹角均为 90°，则反射光线、入射光线所在平面和平面镜相互垂直；
②在纸板上过O点作出底边PQ的垂线ON，则ON是法线，与镜面垂直，在光的反射中，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内；
（3）根据表中实验数据可知，入射光线与镜面的夹角∠AOP逐渐变小，入射光线AO与法线ON的夹角即入射角逐渐变大，因此入射光线AO逐渐远离法线ON；表中实验数据可知，反射角∠NOB与入射角∠AON的大小相等。
故答案为：（1）烟雾；（2）①垂直；②垂直；同一平面；（3）远离；相等。
【点评】本题是探究光的反射定律的过程，关键是掌握光的反射定律的内容及其探究的方法。
3．（2025 淄博）同学们利用蜡烛、细铁丝、杯子等制作了一个蜡烛“跷跷板”，如图甲。一端烛油滴下时，此端就上升，两端交替上下。为了寻找上述现象的原因，同学们用铁架台、杠杆（已在水平位置平衡）、质量相等的钩码等器材进行以下探究。
（1）图乙中杠杆水平平衡，分别改变一侧钩码的个数或悬挂位置，发现杠杆不再平衡。
小聪认为：影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用点的距离；
小明认为：影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离。
为判断谁的观点正确，同学们利用图丙中水平平衡的杠杆（OD＞OA＝OC）进行实验，保持B处悬挂钩码的个数和位置不变。
①把A处悬挂的钩码改挂在C处，发现杠杆不再平衡。与A处相比，支点到力的作用点的距离 不变 （选填“变小”“不变”或“变大”）；
②把A处悬挂的钩码改挂在D处，发现杠杆仍保持平衡，这两种情况下 支点到力的作用线 的距离不变；
③由此初步判断 小明 的观点是正确的；
（2）明确影响因素后，同学们利用图乙的器材探究杠杆平衡的条件，将实验数据记录在设计的表格中。
实验次数 动力F1/N a 阻力F2/N b
1 1.0 10 2.0 5
2 1.5 5 0.5 15
3 2.0 15 1.5 20
①表格中a处应填写的内容是 动力臂l1/cm ；
②分析表中数据，得出杠杆平衡的条件是 动力×动力臂＝阻力×阻力臂 ；
③若在图乙中杠杆两侧钩码下端各加挂一个钩码，杠杆 左 端下沉；
（3）交替上下的蜡烛“跷跷板”，一端烛油滴下时，此端上升。原因是 此端力和力臂的乘积变小 。
【分析】（1）①支点到作用点的距离是点到点的距离，根据题目中给出的条件比较大小便可；
②支点到作用线的距离是点到线的垂直距离，据此分析；
③根据两种情况下杠杆的平衡情况得出结论；
（2）①②杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，据此分析即可；
③分别计算力和力臂的乘积，杠杆将向乘积较大的一侧偏转；
（3）根据杠杆的平衡条件分析即可。
【解答】解：（1）①由题意知，OD＞OA＝OC，当把A处悬挂的钩码改挂在C处，支点到力的作用点的距离不变，但杠杆不再平衡；
②把A处悬挂的钩码改挂在D处，支点到力的作用线的距离相同，发现杠杆仍保持平衡；
③由①②可知影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离，故小明的观点是正确的；
（2）①由杠杆平衡条件可知，还需要测量力臂，因此a处应填：动力臂l1/cm，b处应填：阻力臂l2/cm；
②由表中数据可知，每一组实验中动力与动力臂的乘积都等于阻力与阻力臂的乘积，故得出杠杆的平衡条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。
③设一个钩码的重为G，标尺上一格的长度为L，则在图乙中杠杆两侧钩码下端各加挂一个钩码，此时左侧：2G×2L＝4GL
右侧：3G×L＝3GL
因左侧力和力臂的乘积较大，故杠杆左端下沉；
（3）当一端烛油滴下时，此端蜡烛的重力变小，导致此端的力和力臂的乘积变小，杠杆失去平衡，所以此端上升。
故答案为：（1）①不变；②支点到力的作用线；③小明；（2）①动力臂l1/cm；②动力×动力臂＝阻力×阻力臂；③左；（3）此端力和力臂的乘积变小。
【点评】本题是探究杠杆平衡条件实验，主要考查了对杠杆平衡条件中力臂的概念理解及对平衡条件的得出和应用。
4．（2025 广州）实验小组在探究弹簧伸长量（x）与弹簧受到拉力（F）关系的实验中，得到如图甲所示的F﹣x关系图象（图线记为a）。
（1）分析图甲的数据，得到实验结论：常量（设为k），则比值k的单位是 N/cm ，这根弹簧k的大小为 0.5N/cm ；
（2）把这根弹簧截去一部分，剩余部分弹簧的k是否会发生变化？实验小组的同学对此产生了兴趣并提出了各自的猜想：
甲同学：因为是同一根弹簧，所以k不变。
乙同学：因为弹簧变短了，所以k变小。
丙同学：因为弹簧变短了，所以k变大。
为验证猜想，他们对剩余部分弹簧进行如下探究：
①把弹簧悬挂在竖直的刻度尺旁，静止时如图乙，则此时弹簧长度为 3.00 cm；
②在弹簧下端挂上钩码，某次弹簧静止时如图丙所示，每个钩码的重力为0.5N，则弹簧下端受到钩码的拉力F＝ 2.5 N，此时弹簧的伸长量x＝ 2.50 cm；
③多次改变悬挂钩码的数量，实验数据记录如表；
④根据表中的数据，请在甲图中描点，并画出F﹣x图象（对应图线记为b）；
弹簧受到的拉力F/N 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
弹簧的伸长量x/cm 0 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00
⑤比较图线a、b，可以判断 丙 （选填“甲”“乙”或“丙”）同学的猜想是正确的。
【分析】（1）弹簧的弹性系数，也叫劲度系数，单位是N/cm；
（2）根据F＝kx，变形得：；
（3）测弹簧的长度，读数时，要读到分度值的下一位；
（4）求出弹簧剪短之后的劲度系数，通过比较得出结论。
【解答】解：（1）分析图甲的数据，得到实验结论：常量（设为k），代入数值：；
（2）①把弹簧悬挂在竖直的刻度尺旁，静止时如图乙，刻度尺的分度值为0.1cm，则此时弹簧长度为11.50cm﹣8.50cm＝3.00cm；
②在弹簧下端挂上钩码，某次弹簧静止时如图丙所示，每个钩码的重力为0.5N，则5个钩码的拉力F＝2.5N，此时弹簧的长度为11.50cm﹣6.00cm＝5.50cm，则弹簧的伸长量x＝5.50cm﹣3.00cm＝2.50cm；
④根据表中的数据，请在甲图中描点，并画出F﹣x图象（对应图线记为b），如图所示：
⑤比较图线a、b，可以判断，伸长量都为1cm 时，b所需的拉力更大，说明b的劲度系数更大，丙同学的猜想是正确的。
故答案为：（1）N/cm；0.5N/cm；（2）①3.00；②2.5；2.50；④如图所示；⑤丙。
【点评】本题是一道有关弹簧弹力的问题，通过图像，更好的理解弹簧的劲度系数。
5．（2025 苏州）观察水的沸腾实验
（1）按图甲组装器材，使用大试管可以适当缩短实验时间，也可以更好地观察水沸腾前后 气泡 的变化。用酒精灯加热，水温达到88℃时开始读数，每隔1min记录一次，第3min时温度计示数如图乙所示，读数为 94 ℃；
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
水温/℃ 88 90 92 96 98 98 98 98
（2）用表中数据在图丙上作出水温随时间变化的图像；
（3）由图可知，水的沸点为 98 ℃；
（4）为研究沸点与气压的关系，用抽气打气两用气筒、橡皮塞等组装成如图丁所示装置。用气筒 抽气 （抽气/打气），观察到水再次沸腾，记录此时的 沸点温度 ，多次实验可得出的结论是 沸点随气压减小而降低 。
【分析】（1）在水的沸腾实验中，使用大试管可以适当缩短实验时间，也可以更好地观察水沸腾前后气泡变化；
根据温度计分度值为1℃读数。
（2）根据表格中的数据，逐个描点画出图象。
（3）液体沸腾时，持续吸热，温度不变，不变的温度就是沸点。
（4）水的沸点随水面气压的增大而升高，随水面气压的减小而降低；据此来解答此题。
【解答】解：（1）使用大试管可以适当缩短实验时间，也可以更好地观察水沸腾前后气泡变化；
图中温度计分度值为1℃，则读数为94℃。
（2）根据表格中的数据，逐个描点画出图象如下：
（3）由图可知，当水温达到98℃之后就不再变化，所以水的沸点是98℃。
（4）打气时，烧瓶内的气压增大，沸腾的水不再沸腾；用气筒向外抽气，则烧瓶内的气压减小，水的沸点随之降低，因此水又重新开始沸腾，记录此时的沸点温度，多次实验可得出的结论是：沸点随着气压的减小而降低。
故答案为：（1）气泡；94；（2）见解答图；（3）98；（4）抽气；沸点温度；沸点随着气压的减小而降低。
【点评】此题是“探究水沸腾时温度变化特点”的实验，考查了学生对温度计的使用、水沸腾特点及沸点的概念等，从图像中提取有关信息是解决此题的关键。
6．（2025 烟台）在以《眼睛和眼镜》为主题的跨学科实践活动中：
（1）学习小组对于眼睛视物原理进行了探究实践。请你观察图如图1所示照相机和眼睛的构造，把照相机与眼睛功能类似的部分填入表中。
照相机
镜头
胶卷 光圈
眼睛 晶体和角膜
视网膜
瞳孔
（2）在探究近视眼和远视眼成因与矫正的主题实践中，该小组利用橡皮膜和注射器制作了水透镜来模拟眼睛的晶状体，打开夹子，通过注射器向橡皮膜中注水或抽水，来改变橡皮膜凸起的程度，如图甲所示。具体操作如下：
①将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上，点燃蜡烛，使烛焰、水透镜和光屏三者的中心在 同一高度 ；
②将蜡烛放在离水透镜较远的位置，移动光屏，直到屏上出现烛焰清晰的像，如图乙所示，记下此时光屏所在的位置；
③用注射器向水透镜里加适量的水，水透镜对光的偏折能力变 强 ，此时屏上的像变得模糊，这是模拟近视眼看远处物体的情况。将光屏慢慢靠近水透镜，直到光屏上出现清晰的像，这说明近视眼所成的像在视网膜的 前面 ；
④将光屏移回原来标记的位置，选择不同的眼镜在烛焰和水透镜之间前后移动，直到光屏上出现清晰的像，如图丙所示，这说明矫正近视眼应配戴 凹 透镜；
⑤从水透镜里向外抽取适量的水，再次实验，探究远视眼的成因和矫正。
（3）眼睛是心灵的窗户，我们要增强保护视力的意识，做到科学用眼，积极防控近视。请写出一条预防近视的措施。
【分析】（1）人的眼睛相当于一架微型照相机，晶状体相当于镜头，视网膜相当于实验中的光屏，利用物体在晶状体的2倍焦距以外，像成在视网膜上，成的是倒立、缩小的实像的原理来工作的；
（2）①为使像能成在光屏的中心，应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度；
③④近视眼是因为晶状体变厚，折光能力太强引起的；近视眼的像成在视网膜之前，需佩戴具有发散作用的凹透镜进行矫正；
⑤可以从预防近视眼的“三要、五不看”方面来分析解答。
【解答】解：（1）由图可知，人的眼睛像一架神奇的照相机，晶状体和角膜相当于镜头，视网膜相当于胶卷（底片）；瞳孔相当于光圈，调节光线的射入量，眼睑相当于快门，快门打开才能有光线进入，快门与眼睑的作用是相同的；
（2）①将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，调整它们的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度，是为使烛焰的像成在光屏的中心；
③根据近视眼的成因，向水凸透镜内注入水，凸透镜变厚，此时凸透镜对光的折射能力变强，若将光屏向左移动适当距离，再次得到清晰的像，像将成在光屏之前，即近视眼将远处的物体成像在视网膜之前；
④需要配戴具有发散作用的凹透镜来矫正；
⑤预防近视要做到：三要、五不看，有效地预防近视眼的发生。
三要：读书写字的姿势要正确，读书写字时眼与书的距离保持在33cm左右；看书写字40分钟后要到室外活动或向远处眺望一会儿；要认真做眼保健操，所按穴位要准确。
五不看：不要在暗弱光线下和直射的阳光下看书写字；不要躺在床上、在公共汽车上或走路时看书；不要看字体过小、字行过密、字迹印刷不清的读物；做作业不要用淡色铅笔；看电视时间不要太久。
故答案为：（1）镜头；视网膜；瞳孔；（2）①同一高度；③强；前面；④凹；（3）读书写字的姿势要正确，读书写字时眼与书的距离保持在33cm左右。
【点评】此题是探究凸透镜成像规律的实验，考查了凸透镜成像规律及应用和近视眼的成因及其矫正，不仅要掌握成像特点与物距像距之间的关系，而且要善于总结规律。
7．（2025 辽宁）某同学测量物质的密度。
（一）测量牛奶的密度
（1）天平放在水平台上，将游码移到标尺左端的零刻度线处，横梁静止时指针偏右，应向 左 调节平衡螺母，直至指针指在分度盘中央。
（2）将装有适量牛奶的烧杯放在天平左盘，当天平重新平衡时，右盘中的砝码和游码的位置如图（a）所示，则烧杯和牛奶的质量ma＝ 130.6 g。
（3）将烧杯中部分牛奶倒入量筒中，液面的位置如图（b）所示。
（4）测出烧杯和剩余牛奶的质量mb＝88.6g。
（5）设计的记录数据的表格如表，表格中▲处应补充的内容是 量筒中牛奶的质量 。
烧杯和牛奶的质量ma/g 烧杯和剩余牛奶的质量m/g
▲m/g 量筒中牛奶的体积V/cm3 牛奶的密度ρ/（g cm﹣3）
（6）根据测量数据求得牛奶的密度ρ＝ 1.05 g/cm3。
（二）测量瓷勺的密度
该同学清洗餐具时，发现瓷勺沉到水底，于是想测量瓷勺的密度。该同学用厨房电子秤、透明塑料杯、细线、厨具支架和水（密度为ρ水），进行如下操作：
a.用电子秤测量瓷勺的质量m1；
b.将适量的水装入塑料杯并测出杯和水的总质量m2；
c.按照图（c）所示的方式组装，读出电子秤的示数m3。
回答下列问题：
（1）选用m1、m2、m3、ρ水和g中的字母表示图（c）中瓷勺所受的拉力F＝ （m1﹣m3+m2）g ，瓷勺的密度ρ＝ 。
（2）若图（c）中瓷勺接触杯底并对杯底有压力，会使测得的密度偏 小 。
【分析】（1）托盘调平时，指针向哪边偏，就向反方向调节平衡螺母，使天平水平平衡；
（2）物体的质量＝砝码的质量+游码的示数；
（5）为了测定牛奶的密度，应分别测量牛奶的质量和体积，据此分析；
（6）根据ρ求牛奶的密度；
二、（1）根据称重法的原理测瓷勺的浮力，由阿基米德原理的原理计算瓷勺的体积，从而计算瓷勺的密度；
（2）瓷勺接触杯底，会使m3的示数增大，导致浮力增大，使得瓷勺的体积增大，根据ρ判断密度的变化。
【解答】解：（1）天平指针向右偏转，则应向左调节平衡螺母，使天平水平平衡；
（2）由图（a）可知，砝码的质量为130g，游码的示数为0.6g，则烧杯和牛奶的总质量为130.6g；
（5）要测量牛奶的密度，故需要测量牛奶的质量和牛奶的体积，则应称量倒入量筒中牛奶的质量；
（6）量筒中牛奶的体积V＝40mL；倒入量筒中牛奶的质量m＝130.6g﹣88.6g＝42g，
则牛奶的密度ρ1.05g/mL＝1.05g/cm3；
（二）（1）由步骤b、c可知瓷勺放入后排开水的质量m排＝m3﹣m2，
瓷勺排开水的重力G排＝（m3﹣m2）g，
瓷勺所受的拉力F＝G瓷﹣G排＝m1g﹣（m3﹣m2）g＝（m1﹣m3+m2）g，
则瓷勺排开水的体积即为瓷勺的体积：V勺＝V排，
则瓷勺的密度ρ；
（2）瓷勺接触杯底，会使m3的示数增大，导致浮力增大，使得瓷勺的体积增大，则根据ρ知瓷勺的密度偏小。
故答案为：（1）左；（2）130.6；（5）量筒中牛奶的质量；（6）1.05；（二）（1）（m1﹣m3+m2）g；；（2）小。
【点评】本题考查密度测量和阿基米德原理的应用，有一定难度。
8．（2025 大庆）密度计是根据“浮在液面上的物体所受浮力等于物体自重的原理”制作的。某学习小组在研究与密度有关的实验时，要自制一个简单的密度计。关于密度计及相关实验，请回答下列问题：
（1）如图甲，在一根一端封闭粗细均匀的玻璃管内放一些小铅粒使管能竖直浮于水中不动，设玻璃管的横截面积为S，管和管内铅粒总质量为m，水的密度为ρ，则玻璃管在水面以下的长度h1＝ （用S、m、ρ表示）；在玻璃管与水面交接处画上刻线并标记上1.0，代表这个位置对应的液体密度为水的密度的1.0倍。
（2）将这个自制密度计放置于某未知液体中，管竖直漂浮不动时，如果标记1.0的刻线位于液面上方，距离管与液面交接处为h2，如图乙所示。则该液体密度与水的密度的比值为 （用h1、h2表示）；如果标记1.0的刻线位于液面下方，距离管与液面交接处为h2（题中未画出），则该液体密度与水的密度的比值为 （用h1、h2表示）；
（3）若用上述方法在玻璃管上依次标记0.7、0.8、0.9、1.1、1.2、1.3……的刻线，分别代表液体密度与水的密度的比值，则数值小的刻线在 上边 （填“上边”或“下边”），刻线分布 不均匀 （填“均匀”或“不均匀”）；
（4）现用某种密度较大的液体做成一个简易的气压计，当大气压为p0时，管内外液面高度差为h3，如图丙所示。现将管竖直向上提升少许，下端管口未露出槽内液面，管内外液面高度差将 不变 （填“变大”“不变”或“变小”）；
（5）将（4）中简易气压计拿到山顶，发现管内外液面高度差为h4，则山顶的气压为 p0 （用h3、h4、p0表示）。
【分析】（1）根据漂浮的条件和阿基米德原理分析解答；
（2）根据不同液体中的浮力相等，结合阿基米德原理分析回答；
（3）根据公式F浮＝ρ液gV排结合浮力不变可得出h'与ρ、ρ液及h的关系式，据此得出的结论，密度计的刻度线上端刻度小、下端刻度大和上端刻度疏、下端刻度密；
（4）根据托里拆利实验可知，玻璃管的上提下压或玻璃管的粗细都不影响玻璃管内外的水银柱的高度差，只要大气压不变，水银柱内外液面高度差值将不变；
（5）根据p＝ρ液gh分析回答。
【解答】解：（1）玻璃管漂浮，浮力等于重力，
阿基米德原理F浮＝ρ液gV排和G＝mg有：
ρgSh1＝mg，
解得：h1；
（2）根据密度计在水中和其它液体中都是漂浮，浮力都等于重力；
如果标记1.0的刻线位于液面上方，距离管与液面交接处为h2，根据阿基米德原理可知，
F浮水＝F浮液1，即ρgSh1＝ρ液1gS（h1﹣h2），
解得：；
同理，如果标记1.0的刻线位于液面下方，距离管与液面交接处为h2（题中未画出），
F浮水＝F浮液2，即ρgSh1＝ρ液2gS（h1+h2），
解得：；
（3）因密度计在水中和其它液体中都是漂浮，浮力都等于重力，
F浮水＝F浮液＝G，即：ρgSh＝ρ液gSh'，则：h'，
由h'可知，h'和ρ液成反比，说明上端刻度小、下端刻度大，即数值小的刻线在上边，且密度计上的刻度分布是不均匀的；
（4）玻璃管的上提下压或玻璃管的粗细都不影响玻璃管内外液面高度差，只要大气压不变，玻璃管内外液面高度差值将不变；
（5）当大气压为p0时，管内外液面高度差为h3，根据p＝ρ液gh可知，p0＝ρ液'gh3……①，
将（4）中简易气压计拿到山顶，发现管内外液面高度差为h4，山顶的气压为p'＝ρ液'gh4……②，
由①②可知，
p' p0。
故答案为：（1）；（2）；；（3）上边；不均匀；（4）不变；（5） p0。
【点评】本题考查了浮沉条件、阿基米德原理和液体压强公式的应用，综合性较强，难度较大。
9．（2025 牡丹江）小丹做了一个有趣的实验，她将两个相同的玩具电机A、B的转轴用塑料管连接起来，图甲是电机A、B简易结构的示意图。
（1）如图乙所示，闭合开关S，电流通过电机B，B中线圈在磁场中会受到 力 的作用转动起来，带动电机A中线圈转动，小灯泡发光。此时，电机A相当于 电源 （选填“用电器”“开关”或“电源”），这是利用了 电磁感应 原理。
（2）若想改变电机B中线圈的转动方向，可以通过改变 电流方向 来实现。
（3）当电机B中线圈转动方向改变时，电机A中线圈的转动方向也随之改变，通过小灯泡的电流方向 会 （选填“会”或“不会”）改变。在电机A所在电路中添加 电流表 （一种器材），用来判断电路中电流方向是否改变。
【分析】（1）电动机是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的；发电机是利用电磁感应的原理制成的；
（2）通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关；
（3）感应电流的方向与磁场的方向和切割磁感线的方向有关；
能显示电流方向的器材都可以，例如：二极管、电流表，电压表、灵敏电流计等。
【解答】解：（1）由图乙可知，闭合开关S，电流通过电机B，B中线圈在磁场中会受到力的作用转动起来；B电机转动的同时会带动A电机转动，由于电动机内部由磁铁和线圈组成，所以A电机在B电机的带动下，线圈会做切割磁感线运动，故A电机相当于一个发电机，是电源，发电机是根据电磁感应原理制成的；
（2）通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，若想改变电机B中线圈的转动方向，可以通过改变电流方向实现；
（3）当电机B中线圈转动方向改变时，电机A中线圈的转动方向也随之改变，切割磁感线的方向发生改变，通过小灯泡的电流方向会改变；
在电机A所在电路中添加电流表，可以用来判断电路中电流方向是否改变。
故答案为：（1）力；电源；电磁感应；（2）电流方向；（3）会；电流表。
【点评】本题考查了通电导体在磁场中受到力的作用和电磁感应现象，属于典型题。
10．（2025 天津）喜欢篆刻的津津同学购买了一块练习用的印章石料，他想知道这块石料的密度，于是从家中找到如图所示的器材和足够长的细线、足量的水（水的密度为ρ0）。请你从中选用合适的器材，帮他设计一个测量该石料密度的实验方案。要求：
（1）写出主要的实验步骤及所需测量的物理量；
（2）写出石料密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）。
【分析】题目所给出的器材有电子秤，可测石料的质量，但没有量筒测石料的体积，可利用水和玻璃杯，结合密度公式计算出石料排开水中的体积，即石料的体积，从而计算出石料的密度。
【解答】解：选择的器材：电子秤、记号笔、空玻璃杯、细线和水。
（1）实验步骤
①用电子秤称出印章石料的质量m1；
②将盛有适量水的玻璃杯放到电子秤上，称出总质量m2，用细线系住石料浸没水中，用记号笔标出此时水面位置；
③取出石料，向玻璃杯中加水至标记处，称出总质量m3；
（2）后来加入水的质量为m水＝m3﹣m2，体积为V水；
则石料的体积为V石料＝V水；
石料密度的数学表达式为ρ石料ρ0。
【点评】本题考查的是密度的特殊测量，测出石料的体积是关键。
11．（2025 扬州）小华测量手链上花生形状小饰品的密度。
（1）拆下穿过“花生”的细绳，用天平测“花生”质量，操作正确，如图所示，“花生”的质量为 2.6 g。
（2）因“花生”体积较小，选择分度值更小的注射器来测“花生”体积。其步骤如图，步骤②中摇动注射器的目的是： “花生”充分浸入水中 。
（3）测得“花生”的密度为 2.6 g/cm3。若在步骤③中，不慎挤出少许水，则密度测量值偏 大 。
【分析】（1）物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值；
（2）摇动注射器使“花生”充分浸入水中；
（3）求出“花生”的体积，根据密度公式求出“花生”的密度；
若在步骤③中，不慎挤出少许水，使测得的“花生”的体积偏小，质量一定，根据密度公式判断密度测量值的误差。
【解答】解：（1）由图可知，天平标尺上的分度值为0.2g，“花生”的质量为m＝2.6g；
（2）步骤②中摇动注射器的目的是：“花生”充分浸入水中；
（3）“花生”的体积：V＝11.0mL﹣10.0mL＝1mL＝1cm3，
“花生”的密度为ρ2.6g/cm3；
若在步骤③中，不慎挤出少许水，使测得的“花生”的体积偏小，质量一定，根据密度公式，则密度测量值偏大。
故答案为：（1）2.6g；（2）“花生”充分浸入水中；（3）2.6；大。
【点评】测量固体密度的实验是初中物理重要的实验，从天平的使用、物体质量的测量、体积的测量、密度的计算、误差分析等方面进行考查。
12．（2025 广东）小明了解到有种说法“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”。他采用如图的装置进行实验：在甲、乙两个相同的瓶子中装入等体积的热水，用两层灰色薄棉布包
裹着甲瓶（内层紧贴，外层相对宽松），用一层灰色厚棉布紧贴包裹着乙瓶，用数显温度计测量瓶中热水的温度，测得有关数据如表所示。
室温：25.0℃
时间/min 0 20 40 60 80
甲瓶水温/℃ 61.0 56.6 62.5 50.9 48.5
乙瓶水温/℃ 61.0 55.6 52.3 49.0 45.7
（1）表中有一个温度值记录错误，该错误的温度值是 62.5 ℃。水温会先降到41.0℃的是 乙 瓶。已知瓶中水的体积是350mL，该瓶中水的温度降至41.0℃时，其放出的热量是 29400 J。[c水＝4.2×103J/（kg ℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]
（2）如果把瓶中的热水换成冰块， 甲 瓶中的冰块熔化较慢。分析实验结果，可猜想“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”的原因可能是两件薄衣服中间有 空气 。
（3）请写出一个生活中与你的猜想相符合的例子： 羽绒服很蓬松，中间有很多空气，由于空气是热的不良导体，可有效防止身体的热量的散失 。
【分析】（1）根据表格数据判断出错误的数据和先到达41.0℃水瓶；
由密度公式算出水的质量，由Q放＝c水m（t﹣t0）算出水放出的热量；
（2）由表格数据判断出温度降低慢的瓶子，进而判断出冰块熔化较慢的瓶子；
空气是热的不良导体；
（3）根据生活实际举出空气是热的不良导体的应用。
【解答】解：（1）随着时间的增加，水的温度逐渐降低，所以甲瓶水40min时的温度62.5℃是错误的；
由表格数据知乙瓶水的温度降低的快，水温会先降到41.0℃；
由ρ知水的质量为：
m水＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×350×10﹣6m3＝0.35kg；
水放出的热量是：
Q放＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×0.35kg×（61.0℃﹣41.0℃）＝29400J；
（2）由表格数据知甲瓶水的温度降低的慢，说明甲瓶保温性能好，如果把瓶中的热水换成冰块，甲瓶中的冰块熔化较慢，说明在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖，由于空气是热的不良导体，所以两件薄衣服中间有空气可能是在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖的原因；
（3）羽绒服很蓬松，中间有很多空气，由于空气是热的不良导体，可有效防止身体的热量的散失。
故答案为：（1）62.5；乙；29400；（2）甲；空气；（3）羽绒服很蓬松，中间有很多空气，由于空气是热的不良导体，可有效防止身体的热量的散失。
【点评】本题考查了热量的计算和学生的分析解答能力，是一道理论联系实际的好题。
13．（2025 广东）小明在学习了凸透镜成像的规律后，继续深入探究。选用表中某一规格的凸透镜做实验，调整好器材后如1图甲所示，此时烛焰在光屏上成放大的像。
凸透镜编号 焦距/cm 直径/cm
① 5 3.5
② 5 4.5
③ 10 4.5
④ 15 4.5
（1）光屏上的像是实像还是虚像？ 实像 。
（2）一段时间后，小明发现烛焰的像如1图乙所示，此时将蜡烛向 上 调节可以使烛焰的像移到光屏中央。
（3）小明选的凸透镜焦距为 10 cm。
（4）小明将蜡烛换成F字光源，调整了光源和光屏的位置，在光屏上仍可观察到清晰的像，如2图所示，则小明看到的像应是 D （选填字母）。
（5）小明认为凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关。若要验证其猜想，则可在表中选取编号为 ①② 两个凸透镜进行实验验证。
【分析】（1）实像可以用光屏承接，虚像则不能；
（2）根据过光心的光线传播方向不变分析回答；
（3）u＜v，且成实像，说明2f＞u＝15cm＞f，v＝30cm＞2f，由此可得焦距的范围；
（4）根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像；
（5）根据控制变量法分析回答。
【解答】解：（1）实像可以用光屏承接，故光屏上的像是实像；
（2）一段时间后，小明发现烛焰的像如1图乙所示，此时烛焰的像成在光屏的上方，根据过光心的光线传播方向不变，可知，此时应将蜡烛向上调节可以使烛焰的像移到光屏中央；
（3）由如1图甲可知，u＜v，且成实像，说明2f＞u＝15cm＞f，v＝30cm＞2f，即15cm＞f＞7.5cm，由表中数据可知，小明选的凸透镜焦距为10cm；
（4）小明将蜡烛换成F字光源，调整了光源和光屏的位置，在光屏上仍可观察到清晰的像，如2图所示，此时物距大于像距，根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像，故小明看到的像应是D；
（5）小明认为凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关，根据控制变量法可知，小明选取的凸透镜焦距应相同，凸透镜的直径不同，由表中数据可知，若要验证其猜想，可在表中选取编号为①②两个凸透镜进行实验验证。
故答案为：（1）实像；（2）上；（3）10；（4）D；（5）①②。
【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。
14．（2025 济南）如图所示，半圆形滑轨垂直固定在水平底座上，红色激光笔可以保持半径方向沿半圆形滑轨自由滑动；水平底座上装有一可在水平面内自由转动的L形支架，绿色激光笔B安装在支架的水平横梁上并可以沿横梁移动，在半圆形滑轨的圆心处放置一块小平面镜。小梅和小丽在用该装置探究光的反射规律的实验中：
（1）打开红色激光笔A的开关，让其发出的红色激光入射到小平面镜上的O点，小梅观察发现此时这条红色入射光经平面镜反射后有 1 条反射光。
（2）小梅沿半圆形滑轨移动红色激光笔A，发现红色入射光向中间位置靠近时红色反射光也向中间位置靠近，反之亦然。她猜想：红色反射光与红色入射光之间是不是有一条对称轴呢？
为了验证她的猜想，她打开绿色激光笔B并调节其位置，让其发出的绿色激光从O点正上方入射到O点，此时没有观察到绿色反射光。重新打开红色激光笔A并不断改变红色入射光的方向，发现这条绿色激光真的好像是红色反射光与红色入射光之间的对称轴！
同组的小丽从周围不同方向观察红色入射光、红色反射光和绿色激光，竟然发现从某个方向看去它们是重合的。这说明红色反射光、红色入射光和绿色激光 在同一平面内 。
（3）这条绿色激光的位置是否真的是红色反射光与红色入射光之间的对称轴呢？在没有量角器的情况下，小丽又打开一支蓝色激光笔，让蓝色激光逆着红色反射光的方向入射到O点，如果 蓝色反射光与红色入射光重合 ，就说明这条绿色激光的位置的确是红色反射光与红色入射光之间的对称轴。
（4）尽管激光笔发出的激光很亮，但观察效果还是不理想。请写出能够更清楚地看到本实验中入射光和反射光的一种做法： 用喷雾器在实验装置附近形成雾气 。
【分析】（1）光线经平面镜反射后只有一条反射光线；
（2）根据材料提供的信息进行解答；
（3）根据光的可逆性进行解答；
（4）合光的路径更加清楚。
【解答】解：（1）红色激光入射到小平面镜上的O点，经平面镜反射后有1条反射光；
（2）从周围不同方向观察红色入射光、红色反射光和绿色激光，发现从某个方向看去它们是重合的。这说明红色反射光、红色入射光和绿色激光在同一平面内；
（3）由于光的可逆性，让蓝色激光逆着红色反射光的方向入射到O点，如果蓝色反射光与红色入射光重合，就说明这条绿色激光的位置的确是红色反射光与红色入射光之间的对称轴；
（4）能够更清楚地看到本实验中入射光和反射光的一种做法：用喷雾器在实验装置附近形成雾气。
故答案为：（1）1；（2）在同一平面内；（3）蓝色反射光与红色入射光重合；（4）用喷雾器在实验装置附近形成雾气。
【点评】本题考查了研究光的反射定律的实验，本实验可以得出：反射光线、入射光线、法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角等。
15．（2025 江西）【探究名称】探究浮力大小与物体的形状是否有关：
【问题】某同学探究完浮力大小与液体密度和物体排开液体体积的关系后，还想知道浮力大小是否与物体的形状有关。于是，该同学进行了如下探究。
【证据】该同学用一块橡皮泥（不吸水）、一个弹簧测力计、烧杯、水和细线，按如下步骤进行实验。
①如图a所示，用弹簧测力计测出橡皮泥的重力为 4 N；
②如图b所示，将橡皮泥捏成实心长方体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数；
③如图c所示，将同一块橡皮泥捏成实心圆柱体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数；
④如图d所示，将同一块橡皮泥捏成实心球体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数。
【解释】
（1）图b中橡皮泥受到的浮力大小为 2 N；
（2）由以上实验可知，浮力大小与物体的形状 无关 。
【交流】
（1）本实验在其它因素都相同的前提下，只改变物体的形状来进行探究。在物理学中，这种研究方法称为 控制变量法 。
（2）在第④步实验中，将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时，深度增加，橡皮泥所受浮力大小 不变 （选填“变大”“变小”或“不变”），说明浮力大小与 深度 无关。
（3）若用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计，能否完成本实验的探究？ 能 。
【分析】证据：①先明确弹簧测力计的分度值，再根据指针位置读数。
解释：（1）根据称重法计算物体在水中的浮力大小；
（2）同一橡皮泥捏成不同形状的物体浸没在水中，弹簧测力计的示数相同，根据称重法可知，受到的浮力相等，据此分析得出结论。
交流：（1）物理学中对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题．每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫做控制变量法；
（2）F浮＝G排＝ρ液gV排，浮力的大小与液体的密度和体积有关，与排开液体的深度无关；
（3）用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计，用橡皮筋吊着橡皮泥浸入水中，记录橡皮筋的长度，比较每次橡皮筋的长度可以知道拉力的大小，从而可以比较橡皮泥受到的浮力大小，据此判断。
【解答】解：证据：①由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，则橡皮泥的重力为4N。
解释：（1）由a图可知，物体的重力为G＝4N，由b图可知橡皮泥浸没在水中弹簧测力计的示数为F＝2N，
则此时橡皮泥受到的浮力为F浮＝G﹣F＝4N﹣2N＝2N；
（2）由以上实验可知，同一橡皮泥捏成不同形状的物体浸没在水中，弹簧测力计的示数相同，根据称重法可知，受到的浮力相等，所以说明浮力大小与物体的形状无关。
交流：（1）本实验在其它因素都相同的前提下，只改变物体的形状来进行探究。在物理学中，这种研究方法称为控制变量法；
（2）在第④步实验中，将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时，深度增加，但水的密度、排开水的体积不变，由F浮＝ρ液gV排可知它受到的浮力不变，根据F＝G﹣F浮，弹簧测力计的示数不变，由此说明浮力的大小与深度无关；
（3）用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计，用橡皮筋吊着橡皮泥浸入水中，记录橡皮筋的长度，比较每次橡皮筋的长度可以知道拉力的大小，从而可以比较橡皮泥受到的浮力大小，所以能完成本实验的探究。
故答案为：证据：①4；解释：（1）2；无关；交流：（1）控制变量法；（2）不变；深度；（3）能。
【点评】此题是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验，考查了测力计的读数及影响浮力大小的因素，考查了根据实验现在总结结论的能力及控制变量法的应用。题目很典型。
16．（2025 辽宁）小毛在测量物质密度的实验中进行了如下操作：
（1）将天平放在水平台上，游码移至标尺左端零刻度线处，发现指针指向分度盘中线左侧，应该向 右 侧调节平衡螺母，使天平在水平位置平衡。
（2）测量固体的密度
①将石块放在天平的左盘，从大到小向右盘依次加减砝码，当加入最小砝码后，指针指向分度盘的左侧，接下来的操作是 向右移动游码 ，直至天平平衡。
②天平平衡后，右盘砝码及游码在标尺上的位置如图甲，则石块质量为 27.2 g；
③将石块放入量筒，水面的位置如图乙，取出石块后，量筒内水的体积为40mL，则石块的密度为 2.72×103 kg/m3，这样测出的石块密度将偏 小 。
（3）小毛为测量未知液体的密度，设计了如下两个方案，请利用给定实验器材完成相应的实验步骤：（在两个方案中，你只需选择一个方案作答即可）
方案一：器材有质量可忽略的薄壁平底的柱状杯、装有水的水槽、刻度尺。
①在柱状杯中加入适量的未知液体，使其漂浮在水槽中的水面上，如图丙，测出柱状杯中未知液体的深度h1；
②接下来的操作是： 测杯浸入水中的深度 为h2；
③未知液体密度的表达式：ρ＝ （用所测物理量h1、h2和水的密度ρ水表示）。
方案二：器材有天平（已调平、无砝码）、刻度尺、胶头滴管、两个分别装有水和未知液体的相同平底柱状杯。
①测出杯中未知液体的深度为h1，将装有未知液体的杯放在天平左盘，水杯放在右盘，天平右端下沉，如图丁所示；
②接下来的操作是： 用胶头滴管从右杯中取出适量的水，直至天平平衡，测出杯中水的深度 为h2；
③未知液体密度的表达式：ρ＝ （用所测物理量h1、h2和水的密度ρ水表示）。
【分析】（1）把天平放在水平台上，把游码移到横梁标尺的零刻度线处，移动平衡螺母（左偏右调、右偏左调），使天平横梁在水平位置平衡；
（2）①利用天平测量物体质量时，通过增减砝码或移动游码使天平平衡；
②利用天平测量物体质量时，物体质量等于砝码的质量和游码对应的刻度值之和；
③由图乙得出石块和水的总体积，石块的体积等于石块和水的总体积减去水的体积；根据密度公式计算得出石块的密度；
取出石块时带走一部分水，测得石块的体积偏大，从而根据密度公式可判断密度的测量值；
（3）方案一：①在柱状杯中加入适量的未知液体，使其漂浮在水槽中的水面上，如图丙，测出柱状杯中未知液体的深度h1；②测杯浸入水中的深度为h2；
③设柱状杯的底面积为S，根据密度公式、重力公式得出液体的重力，再求出柱状杯受到的浮力，柱状杯漂浮，柱状杯的质量忽略，则F浮＝G液，得出关系式，即可解得未知液体密度的表达式；
方案二：①测出杯中未知液体的深度为h1，将装有未知液体的杯放在天平左盘，水杯放在右盘，天平右端下沉；②用胶头滴管从右杯中取出适量的水，直至天平平衡，测出杯中水的深度为h2；
③设平底柱状杯的底面积为S，根据密度公式求出左盘未知液体的质量和右盘水的质量，
由题知，m1＝m2，得出关系式即可解得未知液体密度的表达式。
【解答】解：（1）使用天平的时候，要将天平放在水平台面上，把游码移到横梁标尺的零刻度线处，移动平衡螺母，使天平横梁在水平位置平衡，指针左偏应将平衡螺母向右调节；
（2）①将石块放在天平的左盘，从大到小向右盘依次加减砝码，当加入最小砝码后，指针指向分度盘的左侧，接下来的操作是：向右移动游码使天平横梁再次平衡；
②由图甲可知石块的质量m石＝20g+5g+2.2g＝27.2g；
③由图乙可
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