物理中考30个特色重点专题再巩固(三轮复习查缺补漏)专题07物理科学方法类问题(原卷版+解析)

这是一份物理中考30个特色重点专题再巩固(三轮复习查缺补漏)专题07物理科学方法类问题(原卷版+解析)，共20页。
①“探究压力的作用效果与受力面积的关系”时，保持压力不变，改变受力面积
②“比较不同物质吸热的情况”时，用加热时间的长短表示吸收热量的多少
③“探究电流与电压的关系”时，保持电阻的阻值不变，改变电阻两端的电压
④在研究“阻力对物体运动的影响”实验中，运用科学推理得出牛顿第一定律
A. ①和④B. ②和③C. ①和③D. ②和④
2．物理研究中常常会用到“控制变量法”。“等效替代法”、“模型法”，“转换法”等研究方法，下列四个研究实例中，采用“控制变量法“的是（ ）
A．用磁感线来描述磁场
B．探究影响滑动摩擦力大小的因素
C．用两个100欧的电阻串联代替一个200欧的电阻
D．用U型管压强计中液面高度差来反映液体内部压强大小
3. 科学研究常采用转换、模型、等效替代和控制变量等方法，下列实验中采用等效替代的是（ ）

A.探究平面镜成像
B.探究种子萌发的条件
C. 用石蕊试液判断酸碱性
D. 模拟泥石流的形成
4. 如图是“伏安法测电阻”的实验电路图。关于该实验下列说法正确的是（ ）
A. 实验原理是P=UI
B. 滑动变阻器的作用是改变电源电压
C. 多次测量取平均值是为了减小误差
D. 实验结束，断开开关即可离开实验室
5. 如图所示，电源电压不变，电阻，闭合开关，小明在实验过程中仅记录了三只电表的示数，分别为1、4、5，但漏记了单位。关于所用电源的电压和电阻R1的阻值，下列判断正确的是（ ）
A. 4V 2ΩB. 5V 1ΩC. 4V 1ΩD. 2V 2Ω
6. 现有“6V 3W”和“12V 6W”字样的甲、乙两只灯泡，不考虑灯丝电阻的变化，下列说法正确的是（ ）
A. 通电时间相同时，甲灯泡消耗的电能一定比乙灯泡少
B. 通电时间相同时，电流通过乙灯泡比甲灯泡做功一定快
C. 两只灯泡串联工作时，甲灯泡产生的热量一定比乙灯泡少
D. 两只灯泡并联工作时，干路中允许通过的最大电流为1A
7. 小明同学在家研究不同种类灯泡的发光效率（电能转化为光能的效率），可选用的灯泡有：白炽灯①“220V40W”、②“220V15W”各一只；普通节能灯③“220V30W”、④“220V15W”各一只；LED灯⑤“220V15W”、⑥“220V7W”各一只。他从每种灯泡中各选出一只接入家庭电路进行对比实验，用温度计分别测出通电前和通电2分钟后每种灯泡的表面温度，记录如下表：
忽略其他因素的影响，认为三种灯泡每升高1℃吸收的热量都相同。回答下列问题：
（1）如果你是小明，对比实验中你选择的三只灯泡是___________（填灯泡前面的序号）；
（2）根据实验数据，可以判断发光效率最高的灯泡是___________（填灯泡的种类）。
8. 甲、乙两种物质的质量和体积关系图像如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A. 甲的质量与体积成正比B. 甲的密度与质量成正比
C. 甲的密度比乙的密度小D. 质量相同时，甲的体积是乙的体积的8倍
9. 如图所示，洗脸池排水管设计了U型“反水弯”，起到隔绝下水道异味的作用。当水不流动时，“反水弯”两端的水面高度总是___________的，其利用了___________原理。
10. 在水平地面上工人师傅沿水平方向推重300N的木箱做直线运动，木箱速度随时间变化的图像如图所示。已知在内木箱受到的推力恒为100N，则在这段时间内，木箱受到的推力的功率是______ W，内木箱受到的摩擦力是______ 忽略空气阻力。
11. 为了探究“不同物质的吸热能力”，在两个相同的容器中分别装入质量、初温都相同的两种液体A、B，并且用相同的装置加热，如图甲所示。
（1）实验中，可以通过比较____（选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映两种液体吸收热量的多少；
（2）加热到4min时，液体B的温度如图乙所示，此时温度计示数是__________℃；
（3）冬天，如果你想自制暖手袋，应选液体__________（选填“A”或“B”）作为供暖物质，其效果更佳；
（4）上述实验中，主要用到的科学探究方法有转换法和__________法。
12. 在“探究影响导体电阻大小的因素”中，小明猜想导体电阻大小可能与下列因素有关
A、导体的材料 B、导体的长度 C.导体的横截面积
为了验证上述猜想，他用如图甲所示的器材进行实验，编号①②③是镍铭合金导体，④是锰铜导体。
（1）______状态。
（2）选用①②两根导体分别接入电路进行实验，可验证猜想____（选填猜想因素选项“A”“B”或“C”）。
（3）选用①④两根导体分别接入图中M、N两点间，闭合开关电流表的示数不同，可知在导体的长度和横截面积相同时，导体电阻大小跟导体的______有关。
（4）用②导体接在M、N两点间后，用电压表测出其两端电压如图乙所示，读数为______V，此时电路中电流表示数为0.2A，则②导体的电阻为______Ω。
13. 在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，实验电路如图1所示，其中R1>R2。
实验一：探究电流产生的热量与电阻大小的关系；
（1）请按照图1中的电路图将图2实物图连接完整；_______
（2）实验电路按照图1中的电路图连接是为了控制通电时间相同和控制_______；电阻丝放出热量的多少，通过_______来进行判断。
（3）为了便于比较两根电阻丝通过电流后产生热量的多少，a、b两瓶中要装入_______相等、初温相同的同种液体。为了在较短时间内达到明显的实验效果，实验时选用煤油而不选水，是因为煤油的比热容_______水的比热容（选填“大于”、“等于”或“小于”）；
实验二：探究电流产生的热量与电流大小的关系
（4）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流变成实验一中电流的2倍，且通电时间相同。实验发现：用电阻丝R1加热的煤油，在实验一中温度升高Δt1，在实验二中温度升高Δt1′，则Δt1′_____2Δt1（选填“大于”、“等于”或“小于”），该实验说明电流产生的热量与电流大小______正比例关系（选填“成”或“不成”）。实验中，用电阻丝R2加热煤油重复以上实验步骤，也可以得出相同的结论。
（5）如果在两烧瓶中分别装入质量相等的不同液体，并接入两根阻值_______的电阻丝（选填“相同”或“不同”），就可用这个装置来探究两种不同液体的吸热性质。假设a烧瓶中液体的质量为m，瓶中电阻丝的阻值为R，测出通过它的电流为I，通电一段时间t后，温度计的示数变化量为Δt，若不计热量损失，则a液体的比热容为________（用所给出的物理量写出比热容的表达式）。
14. 小红想探究水和砂石的吸热性能，取初温相同的水和砂石，分别盛放在规格相同的烧杯中，用同一盏酒精灯对它们分别加热，同时搅拌水和砂石，使之受热均匀。在相同加热时间内，比较它们温度升高的情况。
（1）除以上条件外，还要求水和砂石的质量________（选填“相等”或“不相等”）；
（2）某一时刻，温度计的示数如图所示，此时温度为________；
（3）通过实验发现，在相同加热时间内，水升高的温度比砂石的小，说明________的吸热性能更好；
（4）由此可以解释沿海地区比沙漠地区昼夜温差________的现象。
15. 某小组同学在学习了欧姆定律后，对探究实验“影响导体电阻大小的因素”进行了改良，结合实验室所提供的几种规格的导体（如表1），设计了如图1所示的电路图。
表1
（1）图1中，将三个电阻串联是为了保证______三（选填“电压”或“电流”）相等；
（2）在探究“导体电阻与横截面积的关系”时，R1、R2、R3分别选用A、B、C三段导体。某次读数，电压表V1示数为1.5V、V2示数为0.7V，电压表V3示数如图2所示为_______V。由欧姆定律分析得出，电压表示数越大，导体电阻越______（选填“大”或“小”）多次调节滑动变阻器重复读数，可得出结论：材料和长度相同时，横截面积越大，导体电阻越________（选填“大”或“小”）；
（3）在探究“导体电阻与长度的关系”时，选用B、_______和_______（填导体代号），重复上述操作，可得出结论：材料和横截面积相同时，长度越长，导体电阻越大；
（4）本实验主要运用的物理方法是_______（选填“控制变量法”或“模型法”）。
灯泡种类
白炽灯
普通节能灯
LED灯
通电前
24℃
24℃
24℃
通电20分钟后
大于100℃
76.2℃
48.4℃
导体代号
长度/m
横截面积/mm2
材料
A
1.0
0.2
锰铜
B
1.0
0.4
锰铜
C
1.0
0.6
锰铜
D
0.5
0.4
锰铜
E
1.5
0.4
锰铜
F
1.0
0.6
镍铬合金
G
1.0
0.6
铁
2023年物理中考30个特色与重点专题再巩固（三轮复习查缺补漏全国通用）
专题07 物理科学方法类问题
1. 下面几个实验探究中，采用了相同研究方法的是（ ）
①“探究压力的作用效果与受力面积的关系”时，保持压力不变，改变受力面积
②“比较不同物质吸热的情况”时，用加热时间的长短表示吸收热量的多少
③“探究电流与电压的关系”时，保持电阻的阻值不变，改变电阻两端的电压
④在研究“阻力对物体运动的影响”实验中，运用科学推理得出牛顿第一定律
A. ①和④B. ②和③C. ①和③D. ②和④
【答案】C
【解析】A．①中保持压力不变，改变受力面积，采用的是控制变量法；④中采用的是理想实验法，①和④研究方法不同，故A不符合题意；
B．②中用加热时间的长短表示吸收热量的多少，采用了转换法；③中采用了控制变量法，②和③研究方法不同，故B不符合题意；
C．①中保持压力不变，改变受力面积，采用的是控制变量法；③中也采用了控制变量法，①和③研究方法相同，故C符合题意；
D．②中用加热时间的长短表示吸收热量的多少，采用了转换法；④中采用的是理想实验法，②和④研究方法不同，故D不符合题意。
2．物理研究中常常会用到“控制变量法”。“等效替代法”、“模型法”，“转换法”等研究方法，下列四个研究实例中，采用“控制变量法“的是（ ）
A．用磁感线来描述磁场
B．探究影响滑动摩擦力大小的因素
C．用两个100欧的电阻串联代替一个200欧的电阻
D．用U型管压强计中液面高度差来反映液体内部压强大小
【答案】B
【解析】物理学中对于多变量的问题，常常采用控制变量的方法，把多因变量的问题变成多个单变量的问题；每一次只改变其中的某一个变量，而控制其余几个变量不变，从而研究被改变的这个变量对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决的方法，叫做控制变量法。
A、研究磁场时，引入了磁感线来描述磁场，采用的是模型法。故A不符合题意；
B、滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关系。研究影响滑动摩擦力的因素时，采用的是控制变量法。故B符合题意；
C、研究两个阻值为100Ω的电阻串联时，可用一个阻值为200Ω的电阻来代替，采用的是等效替代法。故C不符合题意；
D、利用压强计中U型管两侧液柱的高度差，反映液体内部压强的大小，即将压强的大小转换为U型管中的高度差，采用的是转换法。故D不符合题意。
3. 科学研究常采用转换、模型、等效替代和控制变量等方法，下列实验中采用等效替代的是（ ）

A.探究平面镜成像
B.探究种子萌发的条件
C. 用石蕊试液判断酸碱性
D. 模拟泥石流的形成
【答案】A
【解析】A．探究平面镜成像，用玻璃板后面的蜡烛替代玻璃板前面点燃蜡烛的像来比较像与物的大小，用到等效替代法，故A符合题意；
B．影响种子萌发的条件有多个因素，需要用到控制变量法，故B不符合题意；
C．用石蕊试液判断酸碱性，通过石蕊试液颜色的变化判断液体的酸碱性，用到转换法，故C不符合题意；
D．模拟泥石流的形成，用到模型法，故D不符合题意。
4. 如图是“伏安法测电阻”的实验电路图。关于该实验下列说法正确的是（ ）
A. 实验原理是P=UI
B. 滑动变阻器的作用是改变电源电压
C. 多次测量取平均值是为了减小误差
D. 实验结束，断开开关即可离开实验室
【答案】C
【解析】A．测电阻的实验原理是，故A错误；
BC．滑动变阻器作用是改变定值电阻的电压和通过的电流，从多次测量取平均值减小误差，故B错误，C正确；
D．实验结束，断开开关，整理好实验器材后才可离开实验室，故D错误。
5. 如图所示，电源电压不变，电阻，闭合开关，小明在实验过程中仅记录了三只电表的示数，分别为1、4、5，但漏记了单位。关于所用电源的电压和电阻R1的阻值，下列判断正确的是（ ）
A. 4V 2ΩB. 5V 1ΩC. 4V 1ΩD. 2V 2Ω
【答案】C
【解析】由电路图可知，两电阻并联，电压表测电源的电压，A2测干路电流，A1测R2支路的电流，并联电路中各支路两端的电压相等，根据欧姆定律可得
在1、4、5三个数中找到两个是四倍关系的数，即U=4V，I2=1A，则余下的一个数即为I=5A，所以，电源电压U=4V；并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R1的电流
则R1的电阻值为
故ABD错误，C正确。故选C。
6. 现有“6V 3W”和“12V 6W”字样的甲、乙两只灯泡，不考虑灯丝电阻的变化，下列说法正确的是（ ）
A. 通电时间相同时，甲灯泡消耗的电能一定比乙灯泡少
B. 通电时间相同时，电流通过乙灯泡比甲灯泡做功一定快
C. 两只灯泡串联工作时，甲灯泡产生的热量一定比乙灯泡少
D. 两只灯泡并联工作时，干路中允许通过的最大电流为1A
【答案】C
【解析】A．在额定电压下工作时，通电时间相同时，据W=Pt知，甲灯泡消耗电能一定比乙灯泡的少，但不是在额定电压下工作时，无法比较两灯消耗电能的多少，故A错误；
B．电功率是指电流做功快慢的物理量，在额定电压下工作时，电流通过甲灯做功一定比乙灯慢，但不是在额定电压下工作时，无法比较电流通过两灯做功的快慢，故B错误；
C．由题意知，两灯的额定电压分别为6V和12V，额定功率分别为3W和6W，据 知，两灯的电阻
，
即R甲R2。
实验一：探究电流产生的热量与电阻大小的关系；
（1）请按照图1中的电路图将图2实物图连接完整；_______
（2）实验电路按照图1中的电路图连接是为了控制通电时间相同和控制_______；电阻丝放出热量的多少，通过_______来进行判断。
（3）为了便于比较两根电阻丝通过电流后产生热量的多少，a、b两瓶中要装入_______相等、初温相同的同种液体。为了在较短时间内达到明显的实验效果，实验时选用煤油而不选水，是因为煤油的比热容_______水的比热容（选填“大于”、“等于”或“小于”）；
实验二：探究电流产生的热量与电流大小的关系
（4）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流变成实验一中电流的2倍，且通电时间相同。实验发现：用电阻丝R1加热的煤油，在实验一中温度升高Δt1，在实验二中温度升高Δt1′，则Δt1′_____2Δt1（选填“大于”、“等于”或“小于”），该实验说明电流产生的热量与电流大小______正比例关系（选填“成”或“不成”）。实验中，用电阻丝R2加热煤油重复以上实验步骤，也可以得出相同的结论。
（5）如果在两烧瓶中分别装入质量相等的不同液体，并接入两根阻值_______的电阻丝（选填“相同”或“不同”），就可用这个装置来探究两种不同液体的吸热性质。假设a烧瓶中液体的质量为m，瓶中电阻丝的阻值为R，测出通过它的电流为I，通电一段时间t后，温度计的示数变化量为Δt，若不计热量损失，则a液体的比热容为________（用所给出的物理量写出比热容的表达式）。
【答案】 （1）
（2）电流相等；温度计的示数变化（3）质量；小于（4）大于；不成（5）相同；
【解析】（1）要探究电阻大小对导体产热的影响，需要控制电流和通电时间相同；
（2）电流通过电阻丝产生热量，放出的热量被液体吸收掉，导致液体温度上升，温度计的示数变大，产生的热量越多，温度计示数越大，这体现了物理学中的转化法；
（3）探究不同物质的吸放热能力，需要控制他们的质量、初始温度相同，得到的结论：相同质量的物体上升或下降相同的温度，比热容大的物体吸收或放出的热量多，或，相同质量的物体吸收或释放相同的热量，比热容大的物体温度变化小；
（4）电流通过导体时会产生热量，此现象就是电流的热效应，产生的热量通过焦耳定律Q=I2Rt来计算，导体产热与电流的平方成正比；
（5）电流通过导体时会产生热量，此现象就是电流的热效应，产生的热量通过焦耳定律Q=I2Rt来计算，结合物质的质量和温度变化量求解比热容。
解答：（1）变阻器一上一下串联接入电路中，如图所示：
（2）图1中，两个电阻丝串联，通过它们的电流相等，通电时间相等。
[3]根据转换法知，电阻丝放出热量的多少，是通过温度计的示数变化来进行判断的。
（3）为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少，甲乙两瓶中要装入质量相同、初温相同的同种液体。
因煤油比水具有较小的比热容，故用煤油比用水更容易看出温度的变化。
（4）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流变成实验一中电流的2倍，且通电时间相同，根据Q=I2Rt可知，电阻丝产生的热量是原来的4倍；所以用电阻丝R1加热的煤油，温度升高Δt1′大于2Δt1 ， 该实验说明电流产生的热量与电流不是正比例关系。
（5）在两烧瓶中分别装入质量相等的不同液体，并接入两根阻值相等的电阻丝，可以探究两种不同液体的吸热性质。
电阻丝产生的热量Q=I2Rt，不计热量损失，液体吸收的热量Q吸=Q=cmΔt
则c=
14. 小红想探究水和砂石的吸热性能，取初温相同的水和砂石，分别盛放在规格相同的烧杯中，用同一盏酒精灯对它们分别加热，同时搅拌水和砂石，使之受热均匀。在相同加热时间内，比较它们温度升高的情况。
（1）除以上条件外，还要求水和砂石的质量________（选填“相等”或“不相等”）；
（2）某一时刻，温度计的示数如图所示，此时温度为________；
（3）通过实验发现，在相同加热时间内，水升高的温度比砂石的小，说明________的吸热性能更好；
（4）由此可以解释沿海地区比沙漠地区昼夜温差________的现象。
【答案】（1）相等 （ 2）62 （3） 水 （4）小
【解析】（1）比较物质吸热能力的2种方法：①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；②使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强。根据比较吸热能力的方法知道，要控制不同物质的质量相同，在两个相同的烧杯中分别装有初温和质量都相同的水和砂石。
（2）由图知道，温度计的分度值为2℃，且此时温度为零上，示数为62℃
（3）加热时间相同时，砂石的温度变化大，根据比较吸热能力的方法，这说明水的吸热性能强。
（4）由上述探究的结论知道，沿海地区，水多，内陆地区水少、沙石多。因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得沿海地区昼夜的温差小。
15. 某小组同学在学习了欧姆定律后，对探究实验“影响导体电阻大小的因素”进行了改良，结合实验室所提供的几种规格的导体（如表1），设计了如图1所示的电路图。
表1
（1）图1中，将三个电阻串联是为了保证______三（选填“电压”或“电流”）相等；
（2）在探究“导体电阻与横截面积的关系”时，R1、R2、R3分别选用A、B、C三段导体。某次读数，电压表V1示数为1.5V、V2示数为0.7V，电压表V3示数如图2所示为_______V。由欧姆定律分析得出，电压表示数越大，导体电阻越______（选填“大”或“小”）多次调节滑动变阻器重复读数，可得出结论：材料和长度相同时，横截面积越大，导体电阻越________（选填“大”或“小”）；
（3）在探究“导体电阻与长度的关系”时，选用B、_______和_______（填导体代号），重复上述操作，可得出结论：材料和横截面积相同时，长度越长，导体电阻越大；
（4）本实验主要运用的物理方法是_______（选填“控制变量法”或“模型法”）。
【答案】（1）电流 （2）0.5 大 小 （3）D E （4）控制变量法
【解析】（1）将三个电阻串联是为了保证电流相等，因为串联时，电流处处相等。
（2）如图2所示为电压表，选择小量程，分度值为0.1V，故读数为0.5V；由欧姆定律分析得出，电阻之比为
电阻之比即为电压之比，电压表示数越大，导体电阻越大；电压表V1示数为1.5V、V2示数为0.7V，电压表V3示数为0.5V可知，导体的电阻越变越小，而从A、B、C三段导体横截面积越变越大，故可以得出结论：材料和长度相同时，横截面积越大，导体电阻越小。
（3）在探究“导体电阻与长度的关系”时，应该控制材料和横截面积相同时，长度不同，故选择B、D、E三段导体进行实验。
（4）探究“影响导体电阻大小的因素”，有材料、长度、粗细都影响电阻的大小，有多个变量影响实验结果，故需要采用控制变量法。
灯泡种类
白炽灯
普通节能灯
LED灯
通电前
24℃
24℃
24℃
通电20分钟后
大于100℃
76.2℃
48.4℃
导体代号
长度/m
横截面积/mm2
材料
A
1.0
0.2
锰铜
B
1.0
0.4
锰铜
C
1.0
0.6
锰铜
D
0.5
0.4
锰铜
E
1.5
0.4
锰铜
F
1.0
0.6
镍铬合金
G
1.0
0.6
铁