2020北京試題研究精講本物理1專題十六新情景試驗(yàn)

1、第二部分北京中考專題研究專題十六新情景實(shí)驗(yàn)（20152017年考查比較兩種物質(zhì)的物理性質(zhì)，該專題旨在拓寬學(xué)生的視野）全國視野：山西、山東（青島、濰坊卜浙江（寧波、溫州、臺(tái)州、湖州卜江蘇（連云港、南京、泰州、淮安、鹽城）等地市也考查此類的實(shí)驗(yàn)。1.（2019舟山）墨水沾到衣服上，很快就會(huì)滲入衣服，這種液體主動(dòng)流進(jìn)狹窄空間的現(xiàn)象稱作“毛細(xì)現(xiàn)象”。毛細(xì)現(xiàn)象中液面升高與哪些因素有關(guān)？某科學(xué)小組進(jìn)行了如下研究：【建立假設(shè)】液面上升的高度與細(xì)管的粗細(xì)有關(guān)?！臼占C據(jù)】為了驗(yàn)證假設(shè)，他們將半徑分別為r、5和1r的細(xì)玻璃管立于水中，觀察水位23上升的情況（如圖為示意圖）?！镜贸鼋Y(jié)論】根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可得出的結(jié)論

2、是?！窘涣髋c表達(dá)】1發(fā)生毛細(xì)現(xiàn)象范圍內(nèi)，如果用足夠長的半徑為-r的細(xì)管，請(qǐng)預(yù)測水位上升的高度為5O該小組還想研究液面上升的高度與液體種類的關(guān)系，請(qǐng)幫他們完成方案設(shè)計(jì)。建立假設(shè)實(shí)驗(yàn)方案細(xì)管中液面上升的高度與液體的種類有關(guān)2. （2019湖州）小華在建筑工地上看到，工程車的車斗慢慢傾斜到一定程度時(shí)，車斗中的石料就沿車斗斜面滑落下來（如下左圖所示）。小華想，車斗中的石料如果減少些，要滑落下來，車斗的傾斜程度是否可以減小些？于是小華到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行探究，先把長木板放在水平桌面上，將質(zhì)量為100克帶有鉤碼槽的木塊放在長木板的A處，如圖所示。然后進(jìn)行如下操作：第2題圖在木塊的鉤碼槽中放入三個(gè)50克的鉤碼，將木

3、板的右端慢慢抬高到一定高度時(shí)，木塊開始下滑，記錄右端被抬升的高度h=20厘米。第二次在木塊的鉤碼槽中放入兩個(gè)50克的鉤碼，第三次在木塊的鉤碼槽中放入一個(gè)50克的鉤碼，分別重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。(1)請(qǐng)你幫小華同學(xué)設(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù)的表格。小華發(fā)現(xiàn)三次實(shí)驗(yàn)中，木塊開始下滑時(shí)木板的傾斜程度是一樣的。那么車斗中的石料能剛好滑落下來，車斗的傾斜程度與什么因素有關(guān)呢？小明認(rèn)為可能與石料和車斗間接觸面的粗糙程度有關(guān)，于是他進(jìn)行如下探究：將一塊棉布、一塊毛巾分別鋪在長木板上，把放有一個(gè)50克鉤碼的木塊放在長木板的A處，慢慢抬高木板的右端直到木塊開始下滑，測量并記錄右端被抬升的高度分別為24厘米和30厘米。(2)根據(jù)小華和

4、小明的實(shí)驗(yàn)，可以得出的結(jié)論是(3)根據(jù)以上探究，可以幫助我們解答其他類似的疑惑，比如“為什么道路橋梁的引橋要做到一定長度？”“為什么?”等。3. (2019連云港)船只停泊在岸邊時(shí)，常常將纜繩纏繞在碼頭的立柱上，為什么纜繩要纏繞多圈呢？某校課外興趣小組展開了研討，他們猜想：繞繩的圈數(shù)越多，繩和立柱間的摩擦力越大，且摩擦力與繞繩的圈數(shù)成正比。為了驗(yàn)證猜想，該興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究：(1)如圖甲所示，將彈簧測力計(jì)掛在鐵架臺(tái)上，用棉線將重物掛在彈簧測力計(jì)下方，測出其重力為7.6N,將數(shù)據(jù)記錄在表格中。(2)如圖乙所示，將鐵棒固定在鐵架臺(tái)上，將棉線在鐵棒上繞1圈，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)為

5、4. 9N,老師告訴同學(xué)們，用重力減去彈簧測力計(jì)的示數(shù)，就可以算出棉線和鐵棒之間的摩擦力，隨后同學(xué)們算出此時(shí)的摩擦力為4.7No07.6012.94.721.16.5340.27.450.17.5(3)逐漸增加棉線繞在鐵棒上的圈數(shù)重復(fù)實(shí)驗(yàn)，直至彈簧測力計(jì)的示數(shù)接近于0,并將有關(guān)數(shù)據(jù)記錄在表格中。(4)棉線繞3圈時(shí)，彈簧測力計(jì)示數(shù)如圖丙所示，此時(shí)示數(shù)為N,棉線與鐵棒之間的摩擦是(選填“靜摩擦”或“滑動(dòng)摩擦”)，該摩擦力的大小為No(5)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在彈簧測力計(jì)的示數(shù)接近0之前，關(guān)于摩擦力與繩子纏繞圈數(shù)之間關(guān)系的探究結(jié)論是：5. 如圖甲所示是北京天壇回音壁，對(duì)著墻壁說話，即使聲音很輕，在墻壁的許

6、多位置仍能清楚聽到，老師表示這是聲音的反射引起的，為了探究聲音的反射特點(diǎn)，小明同學(xué)進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)。甲乙丙第4題圖(1)在玻璃圓筒內(nèi)墊上一層厚海綿，海綿上放一塊機(jī)械表，耳朵靠近玻璃圓筒口正上方10cm處，能清晰地聽見表聲，表聲是通過傳播的。當(dāng)耳朵水平移動(dòng)離開玻璃圓筒口一段距離后，如圖乙所示位置，恰好聽不見表聲。(2)在玻璃圓筒口正上方10cm處安放一塊平面鏡，調(diào)整平面鏡的角度直到眼睛能從鏡面里看到表，如圖丙所示，則/COB是該光路的(選填“入射”或“反射”)角。此時(shí)耳朵又能清晰地聽見表聲了，說明聲音能像光一樣反射。下列現(xiàn)象或應(yīng)用與聲音的反射有關(guān)的是()A.打鼓時(shí)我們能聽見鼓聲B.雷雨天時(shí)我們先看

7、見閃電再聽見雷聲C.天壇公園的回音壁D.鐵路工人利用敲擊鐵軌來發(fā)現(xiàn)螺栓松動(dòng)6. (2018東城區(qū)二模)課外活動(dòng)小組的同學(xué)們猜想：水吸收太陽能的多少與光照角度以及受到光照面積(簡稱受光面積)有關(guān)。為了驗(yàn)證猜想，他們選用的實(shí)驗(yàn)器材有：三個(gè)透明薄水槽A、B、C（它們的受光面積為：Sa=Sb>Sc,它們的容積關(guān)系為：Va>Vb=Vc）,如圖甲所示,帶探頭的電子溫度計(jì)（兩個(gè)），傾角可調(diào)的支架（兩個(gè)），秒表，足量清水。ac第5題圖甲為了探究“水吸收太陽能的多少與受光面積是否有關(guān)”，上午的某段時(shí)間，他們向A水槽中注滿清水，放置在支架上，將電子溫度計(jì)的探頭放入A水槽中的適當(dāng)位置（如圖乙所示），并記

8、錄此時(shí)水的初溫。然后將該裝置放置在陽光下，調(diào)整支架傾角為“（如圖丙所示），使陽光垂直照射到透明水槽的表面。同學(xué)們記錄了A水槽中水溫隨照射時(shí)間的變化情況，如表1所示。下午的某段時(shí)間，他們使用相同的支架（未做傾角調(diào)整，如圖丁所示），依照上午的實(shí)驗(yàn)步驟，換用C水槽重新做實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)如表2所示。乙丙丁第5題圖t/min0246T0/C27.127.127.127.1T/C27.130.131.932.7AT/C03.04.85.6t/min0246To/C27.627.627.627.6T/C27.630.032.033.2at/c02.44.45.6通過分析表中的數(shù)據(jù)，小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)兩個(gè)水槽中的水經(jīng)過了

9、6min的陽光照射，溫度均上升了5.6C,于是同學(xué)們得出結(jié)論：水吸收太陽能的多少與受光面積無關(guān)。（1）請(qǐng)寫出他們實(shí)驗(yàn)過程中存在的問題：（2）請(qǐng)你針對(duì)他們實(shí)驗(yàn)過程中存在的問題，寫出改正的方案。7. （2019淮安）某科技興趣小組在實(shí)驗(yàn)室看到若干長方體金屬導(dǎo)體，它們的材料相同，外形都如圖甲所示，他們想探究該種導(dǎo)體電阻與厚度及邊長的關(guān)系。在老師的幫助下，他們測量了部分導(dǎo)體的厚度h、邊長a和電阻R,并記錄在表格中。（在測量電阻時(shí)，老師要求導(dǎo)體都要按照?qǐng)D乙所示的方式通過導(dǎo)線接入電路；實(shí)驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度保持不變。）次數(shù)厚度h/mm邊長a/mm電阻R/X103Q1151.621101.631151.641201

10、.652100.864100.475100.32根據(jù)以上信息，請(qǐng)回答下面問題：（1）分析表格中的數(shù)據(jù)可得：該種導(dǎo)體電阻大小與邊長a（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”），與厚度h成（選填“正比”或“反比”）。（2）從該種導(dǎo)體中，選取了厚度h之比為2：3、邊長a之比為2：1的兩個(gè)導(dǎo)體Ri、R2,按圖丙方式串聯(lián)后接在閉合電路中，設(shè)Ri兩端的電壓為Ui,R2兩端的電壓為U2,則Ui：U2=第6題圖丙（3）現(xiàn)代集成電路技術(shù)需要電子元件微型化，且集成度越高，電子元件越需要微小，現(xiàn)某集成電路需要一只阻值為1.6X103的該種導(dǎo)體，小華從邊長a為5mm、10mm、15mm、20mm的四個(gè)導(dǎo)體中選擇了邊長為5mm的導(dǎo)體，

11、與其他三個(gè)導(dǎo)體相比，請(qǐng)分析該導(dǎo)體工作時(shí)的優(yōu)缺點(diǎn)：7.要從地面上搬起重物，我彳門常見的做法是彎腰（如圖甲）或下蹲彎曲膝蓋（如圖乙）把它搬起來，哪種方法好呢？下面就建立模型說明這個(gè)問題。把脊柱簡化為杠桿如圖丙所示，脊柱可繞舐骨(軸)0轉(zhuǎn)動(dòng)，腰背部復(fù)雜肌肉的等效拉力Fi作用在A點(diǎn)，其實(shí)際作用方向與脊柱夾角為12。且保持不變。搬箱子的拉力F2作用在肩關(guān)節(jié)B點(diǎn)，在B點(diǎn)掛一重物代替箱子。用測力計(jì)沿F1方向拉，使模型靜止，可測出腰背部復(fù)雜肌肉拉力的大小。接著，改變脊柱與水平面的夾角。即改變杠桿與水平面的夾角a,多次實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論。(1)所謂物理模型，是人們?yōu)榱搜芯课锢韱栴}方便和探討物理事物本身而對(duì)研究對(duì)象所做

12、的一種簡化描述，是以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，采用理想化的辦法所創(chuàng)造的，能再現(xiàn)事物本質(zhì)和內(nèi)在特性的一種簡化模型。下列選項(xiàng)中沒有用到物理模型的是A.光線B.盧瑟福提出的原子結(jié)構(gòu)C.磁場D.光滑平面乙肩肩帶甲腰背舜等就作用點(diǎn)XR丙第7題圖(2)在丙圖中畫出(3)當(dāng)a角增大時(shí),大”、“不變”或F2的力臂L2。L2“變小”(選填“變大”、“不變”或“變小”)。),F1(選填“變(4)如果考慮到人上半身的重力，那么腰背部肌肉的實(shí)際拉力將比丙圖中Fi要(選填“大”或“小”)o(5)對(duì)比甲乙兩種姿勢所對(duì)應(yīng)丙圖中的兩種狀態(tài)，由以上分析可得,“乙”)圖中的姿勢比較正確。(選填“甲”或8.(2018昆明)(1)生活中，我

13、們會(huì)遇到下面的現(xiàn)象:現(xiàn)象一：如圖所示，將兩個(gè)相同的雞蛋先后從同一高度靜止釋放，雞蛋甲落到地板上，摔爛(選填“甲”或"乙”)了；而雞蛋乙落到一塊海綿上，完好無損。此現(xiàn)象說明雞蛋受到的撞擊力較小?，F(xiàn)象二：如圖a所示，一根細(xì)線拴著一個(gè)重物，把重物拿到一定高度，然后釋放，重物可以把細(xì)線拉斷；如圖b,如果在細(xì)線上端拴一段橡皮筋，再從同樣的高度釋放該重物，細(xì)線就不會(huì)被拉斷。此現(xiàn)象說明細(xì)線中的拉力是圖中的較小。這就是典型的“軟著陸”或“緩沖”現(xiàn)象，這種現(xiàn)象背后的物理原因是什么呢？現(xiàn)象一中，雞蛋甲從接觸地板到摔爛的時(shí)間為ti,雞蛋乙從接觸海綿到抵達(dá)最低點(diǎn)的時(shí)間為t2,則tit2(選填y"=

14、”或“>”；)現(xiàn)象二：圖a中，細(xì)線從剛好拉直到它斷開的時(shí)間為t3；圖b中，細(xì)線從剛好拉直到物體下落到最低點(diǎn)的時(shí)間為t4,則t3t4(選填”或“>”。)(2)綜上分析，導(dǎo)致上述現(xiàn)象中兩個(gè)力變小的可能原因是。(3)為了進(jìn)一步探究這種現(xiàn)象，興趣小組的同學(xué)做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：先后三次讓同一個(gè)同學(xué)騎同一輛自行車，從斜坡上的同一位置由靜止開始滑下，每次到達(dá)坡底進(jìn)入同一水平路面時(shí)用大小不同的力捏剎車，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：實(shí)驗(yàn)次數(shù)捏剎車的用力情況在水平面上滑行的時(shí)間1較小的力40s2較大的力17s3更大的力4s由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出的結(jié)論是：在質(zhì)量和速度相同的情況下，要使物體停下來，作用越長，作用力越。

15、(4)生活中這樣的例子是很多的，例如人從高處跳到地面上時(shí)，膝蓋會(huì)無意識(shí)地彎一下，這是通過而地面對(duì)人的沖擊力。(5)下列現(xiàn)象中沒。,利用緩沖知識(shí)的是。A.自行車坐墊上裝減震彈簧B.運(yùn)動(dòng)員跳遠(yuǎn)時(shí)跳到沙坑里C.裝修時(shí)用橡膠錘敲打地磚而不用鐵錘D.用撬棒撬石頭9. (2018陜西副題)如圖甲所示小明觀察到電工師傅在攀爬電線桿檢修電路時(shí)，腳上套有如圖乙所示的“神奇裝備”一一腳扣，當(dāng)腳踩上去時(shí)它竟能被電線桿緊緊“鎖住”而不下滑。為了探究其中的奧秘，他設(shè)計(jì)了如圖丙的實(shí)驗(yàn)裝置。其中，塑料套筒上固定有橫桿，套筒可以沿豎桿上下自由滑動(dòng)，那么影響套筒被鎖住的因素有哪些呢？小明做出了如下猜想：猜想一：可能與套筒橫桿上

16、所掛的物重有關(guān)；猜想二：可能與所掛物體距豎桿的距離有關(guān)。他的探究過程及分析如下：(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，先在橫桿上掛相同個(gè)數(shù)的鉤碼，改變懸掛位置，觀察現(xiàn)象并記錄，這是為了驗(yàn)證猜想是否正確。(2)改變鉤碼個(gè)數(shù)，移動(dòng)懸掛位置，分別記錄三次套筒被鎖住時(shí)鉤碼離豎桿的最小距離。第9題圖實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及數(shù)據(jù):實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234567鉤碼個(gè)數(shù)4444321鉤碼距豎桿距離/cm581315965實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象快速滑落慢慢滑落剛好鎖住緊緊鎖住剛好鎖住剛好鎖住剛好鎖?。?）由前四次實(shí)驗(yàn)可知：當(dāng)橫桿上掛相同重物時(shí)，重物距豎桿越,越容易被鎖住。分析第5、6、7次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，橫桿上所掛的物重越小，被鎖住的最小距離越驗(yàn)證了猜想是正確的。（4）

17、小明結(jié)合所學(xué)知識(shí)對(duì)其中的道理進(jìn)行了如下分析：套筒及橫桿相當(dāng)于一個(gè)杠桿，如圖丁所示，當(dāng)套筒被鎖住時(shí)，A為支點(diǎn)，li、12為動(dòng)力臂和阻力臂，根據(jù)條件，當(dāng)Fi和12一定時(shí)，11越大，套筒上B點(diǎn)受到豎桿的支持力F2就越大，因?yàn)槲矬w間力的作用是相互的，所以套筒對(duì)豎桿的壓力也越大，從而使豎桿給套筒的力越大，這個(gè)力的方向是,最終可阻礙套筒下滑，從而將它鎖住。（5）你認(rèn)為影響套筒被鎖住的因素還有（寫出一條即可）。10. （2019連云港）小明學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)一節(jié)內(nèi)容后，他查閱了有關(guān)資料，知道在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中閉合電路之所以能產(chǎn)生電流，是因?yàn)樵陔娐分挟a(chǎn)生了電壓，為了研究這個(gè)電壓，他買了一套如圖甲所示的裝置。圖

18、中有機(jī)玻璃管長度為1.5m,當(dāng)圓柱形強(qiáng)磁體（直徑略小于有機(jī)玻璃管內(nèi)徑）從有機(jī)玻璃管中下落穿過線圈時(shí)，與線圈相連的電壓顯示器可以顯示此時(shí)的電壓大小。小明想利用此裝置探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電壓大小與線圈匝數(shù)及強(qiáng)磁體運(yùn)動(dòng)快慢的關(guān)系。他進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)（忽略強(qiáng)磁體下落過程中所受阻力的影響）；小明將三個(gè)匝數(shù)相同的線圈和電壓顯示器的組件固定在有機(jī)玻璃管A、B、C處，如圖乙所示。他想探究的是電壓與之間的關(guān)系。為了使實(shí)驗(yàn)效果對(duì)比明顯，三個(gè)線圈之間的距離應(yīng)該（選填“近一些”或“遠(yuǎn)一點(diǎn)”）。(2)小明分三次在距管口90cm處分別固定匝數(shù)為300匝、600匝、900匝的三個(gè)線圈和電壓顯示器的組件，每次都是從管口處由靜止開始釋放強(qiáng)磁體，記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：甲第10題圖線圈匝數(shù)N實(shí)驗(yàn)次數(shù)電壓顯示器示數(shù)U/V電壓測量值U/V30012.622.5122.5032.4160015.035.0024.8435.1490017.687.5027.3837.45請(qǐng)根據(jù)上表電壓測量值和對(duì)應(yīng)的線圈匝數(shù)在圖丙坐標(biāo)紙上描點(diǎn)作圖，分析圖像可知:參考答案專題十六新情景實(shí)驗(yàn)1. 【得出結(jié)論】