专题突破一 第1课时 光学、力学实验探究-（配套课件）【中考2号】2025年中考物理讲义（湖南专用）

专题突破一　实验探究题 （第1课时　光学、力学实验探究） 2025中考 湖南 物理  1 1.小芳和小婷利用如图所示的装置探究光反射时的规律。 实验 1 探究光反射时的规律 甲 乙 丙 2 (1)如图甲所示，实验时，把平面镜放在水平桌面 上，再把白色纸板ENF(右侧可绕ON翻折)竖直地 立在平面镜上，纸板上的直线ON应__________ 于镜面。  (2)使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点，光在纸板上发生_________ (选填“镜面”或“漫”)反射，呈现径迹。光经平面镜反射，沿另一个方向射出。  固 基 础 甲 垂直 漫 3 (3)为了探究反射角与入射角的大小关系，实验时应进行的操作是__________(填字母)。  A.沿ON前后转动纸板EON B.沿ON前后转动纸板FON C.改变光束OB与ON的夹角 D.改变光束AO与ON的夹角 甲 D 4 (4)通过实验，记录了多组入射角和反射角的大小，如表所示，由表中 数据可知，在光的反射现象中，_____________________；根据实验结 论可知:当入射光束AO与平面镜夹角为35°时，反射角为_________。  实验次数 入射角 反射角 1 30° 30° 2 40° 40° 3 50° 50° 反射角等于入射角 55° 5 (5)如图乙所示，把纸板ENF右侧绕ON向前折或向后折，在右侧纸板上都看不到反射光。这表明:在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在______________。  乙 同一平面内 (6)移动激光笔，使入射光绕入射点O沿逆时针方向转动10°，可观察到反射光沿__________时针方向转动__________，入射光线与反射光线的夹角增大__________。  (7)实验结束后，小芳和小婷都想从镜子中看到对方的眼睛，而不想让对方看到自己的眼睛，结果她们谁都没能做到，你认为没能做到的原因是在反射现象中，_______________。  提 能 力 顺 10° 20° 光路是可逆的 7 (8)如图丙所示是液面微变监视器，光束发射器始终沿图中方向向被监视的液面发射光束，若反射到光电转换接收器上的光点从S1移向S2，则表明液面__________(选填“上升”或“下降”)。请画出此时液面的位置(保留作图痕迹)。  拓 思 维 上升 丙 8 2.同学们参观博物馆时发现一件秦代木牍前放置着凸透镜，通过凸透镜看到的情景如图1所示。为了弄清其原理，他们进行了如下探究。 实验 2 探究凸透镜成像的规律 图1 图2 图3 9 (1)如图2所示，让平行光正对凸透镜照射，光屏上 出现一个最小、最亮的光斑，则凸透镜的焦距f＝ __________cm。  (2)将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上，调整烛焰、 凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，目的是___________________。  固 基 础 图2 10.0 使像成在光屏中央 10 (3)当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图3所示时，光屏上成清晰的像，生活中的__________是利用此时凸透镜成像的特点制成的。  (4)将蜡烛移到35 cm刻度处，若想在光屏上得到清晰的像，应将光屏向__________(选填“左”或“右”)移动，像将__________(选填“变大” “变小”或“不变”)。  图3 照相机 右 变大 11 (5)当光屏上出现清晰的像时，小明用纸板遮挡住了凸透镜的上半部分，这时光屏上看到的是烛焰__________(选填“下半部分”或“完整”) 的像。  (6)接着小明撤掉纸板，将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上原来清晰的像变模糊。将光屏适当靠近凸透镜后，光屏上再次出现清晰的像，由此可判断小明佩戴的是__________眼镜。  提 能 力 完整 远视 12 (7)小华结合平面镜成像特点与凸透镜成像特点对实验提出改进，将LED光源和光屏分别竖直放置在水平光具座上的A、C位置，B是AC的中点，如图4所示。在AB之间朝向A观察，看到的光源形状为图5甲中所示的“F”。 拓 思 维 图4 甲 乙 丙 丁 戊 图5 13 在B处竖直放置一块平面镜，镜面朝向光源，小华在AB之间观察平面镜中的像，小明在BC之间观察光屏。此后，小亮将平面镜更换为一个凸透镜，恰能在光屏上成等大的像，他在BC之间观察光屏上的像。上述实验过程中，小华、小明和小亮观察到的像分别是图5中的_________ (填字母)。  A.甲、丙、戊　　　　　 B.乙、丙、丁 C.乙、乙、丁 甲 乙 丙 丁 戊 D.乙、乙、戊 图4 图5 B 14 3.小明在“测量小车的平均速度”实验中，使小车从带刻度尺的斜面上由静止下滑，如图所示。 实验 3 测量物体运动的速度 15 (1)实验的测量原理是__________。  (2)AB段距离sAB＝__________cm，小车在AC段的平均速度vAC＝ __________m/s。  (3)下列图像中能正确反映小车在斜面上运动情况的是_______(填字母)。  固 基 础 v＝ 40.0 0.3 B A B C D 16 (4)如果不小心让小车过了A点才开始计时，则所测AC段的平均速度会 __________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。  (5)实验中，小明发现小车通过AB段路程的时间过短，不便于测量时间， 为了解决这一问题，可以_____________________。  提 能 力 偏大 减小斜面的坡度 17 (6)小车在运动过程中，经过路程sAC中点时的速度为v1，经过时间tAC中点时的速度为v2，则v1__________v2(选填“＞”“＜”或“＝”)。  拓 思 维 ＞ 18 4.学完“质量与密度”知识后，某小组在“测量金属块密度”的实验中: 实验 4 测量固体的密度 甲 乙 丙 丁 19 (1)小滨把托盘天平放在水平桌面上，将__________拨至标尺左端的零 刻度线处，出现如图甲所示情况，他应向__________调节平衡螺母，使指针指到分度盘的中央。  (2)天平平衡后，小滨按如图乙所示的方法称量 金属块的质量，请写出其中的一处错误: ______________________________ _____________________。  固 基 础 甲 乙 游码 右 砝码和被测物体的位置放反了 (或直接用手拿砝码) 20 (3)小滨纠正了错误，正确操作，天平再次平衡时，放在右盘中的砝码 和游码的位置如图丙所示，所称量金属块的质量是__________g。  (4)小滨在量筒内倒入20 mL的水，放入金属块后量筒内水面如图丁所示， 量筒读数时，视线应在__________(选填“A”“B”或“C”)处，则金 属块的密度是__________g/cm3。  丙 丁 79.2 B 7.92 21 (5)若小滨先测出金属块的体积，再将金属块从量筒中取出，然后用天平称其质量，最后求出金属块的密度。这样测出金属块的密度将__________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。  (6)小滨在整理器材时发现天平右托盘有一个缺角，则他所测密度值__________(选填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。  提 能 力 偏大 不受影响 22 (7)同组的小州带来他在乒乓球比赛中获得的一枚金牌，想测量金牌的密度，发现金牌无法放入量筒中。同学们共同设计了如下测该金牌密度的实验方案: ①用天平测出金牌的质量m； ②将金牌浸没到装满水的溢水杯中，溢出的水流入质量为m1的空烧杯中； ③测得烧杯和溢出水的总质量为m2； ④该金牌密度的表达式:ρ＝______________(用所测物理量表示，水的密度用ρ水表示)。  拓 思 维 23 5.劳技课上学习腌制咸鸭蛋，同学们通过测量盐水的密度来检测所配制盐水的浓度。 实验 5 测量液体的密度 甲 乙 丙 24 (1)小王同学的实验操作如下: ①在烧杯中装入适量的盐水，用天平测量烧杯和盐水的总质量m1，天平平衡时右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示， 则m1＝__________g；  ②将烧杯中的盐水倒一部分到量筒中，读出量筒中 盐水的体积V＝60 mL； ③用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量m2＝102 g。 (2)计算得出盐水的密度ρ＝____________kg/m3。  固 基 础 甲 174 1.2×103 25 (3)小李同学用电子秤和一个空矿泉水瓶，设计了如下实验也测出了盐水的 密度: ①在矿泉水瓶中装入一定量的水，用电子秤测出其质量为m1，并用笔在瓶身水面位置做出标记； ②将瓶中的水全部倒出并将瓶内吹干，用电子秤测出空瓶的质量为m2； ③将盐水慢慢倒入空瓶中，直至液面到达__________，再用电子秤测出盐水和瓶子的总质量为m3；  ④则盐水的密度ρ＝___________(用所测物理量表示，水的密度用ρ水表示)。  提 能 力 标记处 26 (4)小明同学回家后经过思考，发现利用家中的柱形容器、金属片和刻度尺也能测出盐水的密度。已知空柱形容器外部底面积为10 cm2，水的密度为1 g/cm3，g取10 N/kg。步骤如下: ①将金属片固定在空柱形容器的底部，测出金属片和柱形容 器的总质量为108 g。将它们放入水中，稳定后处于竖直漂 浮状态，如图乙所示，则此时金属片和柱形容器排开水的 总体积为__________cm3。测出此时柱形容器露出水面的 高度为5 cm；  拓 思 维 乙 108 27 ②将金属片和柱形容器从水中取出并擦干，再将它们放入 在家配制的盐水中，稳定后处于竖直漂浮状态，如图丙所 示，测出此时柱形容器露出液面的高度为5.8 cm； ③根据以上信息，可以求出在家配制的盐水的密度为 __________g/cm3。  丙 1.08 28 6.小凯在观看冰壶比赛时猜想:如果水平冰面绝对光滑，冰壶会永远运动下去吗?他用如图甲所示装置来检验他的猜想。 实验 6 探究阻力对物体运动的影响  A B C 甲 乙 丙 29 (1)实验时，小凯每次都让小车从斜面的__________高度由静止开始下 滑，这样做的目的是使小车到达水平面的速度大小__________；该过程 小车的能量转化主要是__________能转化为__________能。  (2)为了较好地通过实验得出结论，以上实验步骤合理的顺序是_______ (填字母)。  A.ABC　　　　B.BAC　　　　C.CAB 固 基 础 同一 相等 重力势 动 C 30 (3)由图甲中小车停下来时的位置可知，在相同条件下，水平面越光滑， 小车受到的阻力越小，小车前进得越__________，由此可以推理得出: 如果水平冰面绝对光滑，冰壶将________________。  A B C 甲 远 做匀速直线运动 31 (4)十六世纪末，伽利略已通过类似的实验和推理得出结论:如果运动的物体没有阻力的影响，它将在水平面上一直运动下去。因此，物体的运动__________力来维持。如图乙、丙所示的实验或推理示意图，属于推理的是图__________。  提 能 力 乙 丙 不需要 乙 32 (5)上述实验及科学家的研究历程给予我们的启示是________(填字母)。  A.科学定律都可以通过实验直接得出 B.科学推理是科学研究的方法之一 C.大多数人认同的观点就是正确的观点 D.普通人观点可以质疑，科学家观点不可以质疑 B 33 (6)小凯利用上述的科学方法，探究“物体从斜 面滑下时，摩擦力对物体机械能的影响”，如 图丁所示: 每次都让木块从h1高度由静止滑下，改变斜面的粗糙程度，发现斜面越粗糙，木块在水平面滑行的距离越小，说明摩擦力越大，木块的机械能损失得越__________。进一步推理，若斜面绝对光滑，在下滑过程中， 木块的机械能将__________。(不考虑空气阻力)  拓 思 维 丁 快 不变 34 (7)小凯联想到自己平时荡秋千，当自己运动到右侧最高点时，倘若自己和秋千受到的力全部消失，自己将处于怎样的运动状态呢?你认为下列选项中正确的是__________(填字母)。(图中的黑点表示小凯)  A.做匀速圆周运动 B.做匀速直线运动 C.继续来回摆动 D.保持静止状态 D 35 7.小智发现妈妈购买的防滑地垫的A面比B面更粗糙，为了比较A、B两个面的防滑性，小智利用商家赠送的小块地垫样品和弹簧测力计进行了下列探究: 实验 7 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 甲 乙 丙 36 (1)实验前，应在__________方向上对弹簧测力计进行调零。  (2)如图甲、乙所示，分别将B、A面与同一水平地面接触，用弹簧测力 计水平__________拉动小块地垫，根据__________条件可知滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。  固 基 础 甲 乙 水平 匀速 二力平衡 37 (3)小智完成甲、乙两次实验，发现测得的滑动摩擦力都很小，比较不出A、B两个面的防滑性，于是又找来一个铁块，在原水平地面上进行 了如图丙所示的实验。通过比较甲、丙两次实验，发现当接触面粗糙程 度相同时，__________越大，滑动摩擦力越__________。  压力 大 甲 乙 丙 38 (4)为了完成探究，保持其他条件不变，在图丙实验 的基础上小智只将__________________，测出滑动 摩擦力的大小为2.2 N，通过与图丙实验测得的滑动 摩擦力相比，选择地垫__________面铺在地面上， 能更有效地防止地垫在地面上滑动。  提 能 力 丙 A、B两个面对调 A 39 (5)实验结束后，小智想到，汽车速度越快， 越不容易停下来，他想探究“滑动摩擦力大 小与物体运动速度的关系”。由此，他设计 了如图丁A所示的实验装置，电动传送带匀 速运动，当木块相对地面静止时，弹簧测力 计的示数如图丁B所示:(忽略滑轮的摩擦) ①木块相对地面静止时，木块受到的摩擦 力大小为_______N，其方向为__________；  拓 思 维 丁 4 水平向左 40 ②小智改变传送带运动的速度，根据实验 数据绘制的速度与时间(v－t)和拉力与时间 (F－t)的关系图像，如图丁C、D所示，分 析图像可知，滑动摩擦力的大小与物体运 动速度大小__________(选填“有关”或 “无关”)，理由是___________________ ______________________。  丁 无关 在速度大小不同时， 摩擦力的大小是相同的 41 8.在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中，小组同学完成了如图甲、乙、丙所示的实验: 实验 8 探究液体压强与哪些因素有关 42 (1)本实验中，液体压强的大小变化可以通过比较___________________ ________来判断。  (2)刚安装完实验器材，就发现U形管两侧液面已出现高度差，接下来的操作是___________________。  固 基 础 U形管两侧液面高 度差 拆除软管重新安装 43 (3)组装好器材后，用手指无论是轻压还是重压探头的橡皮膜，U形管两侧液面几乎没有变化，说明该压强计气密性__________(选填“好”或“差”)。  (4)比较__________两图可知，液体压强与液体的深度有关。  (5)比较甲、丙两图可知，液体压强与液体的__________有关。  差 甲、乙 密度 44 (6)小遥在探究液体内部压强与液体密度的关系时，固定压强计的位置 后向图丙烧杯中多次加盐水，发现U形管两侧液面高度差不断增大，于 是得出“液体密度越大，压强越大”的结论，他的结论是_________的， 理由是_________________________。  提 能 力 错误 没有控制液体深度相同 45 (7)小天根据实验结论对压强计进行改装，如图丁所示，改装后可用于比较不同液体的密度大小。现将压强计两个探头分别浸入酒精和水中并处于同一深度，如图丁所示，可判断出A杯中盛有__________(选填“酒精”或“水”)。将A杯中的探头向__________移，U形管两侧液面会再次相平。  水 上 46 (8)小王用图戊所示的装置测量未知液体的密度，在左侧加入适量的水，在右侧缓慢倒入待测液体，直到橡皮膜刚好变平，她测量了以下物理量: A.右侧待测液体到容器底的深度h1 B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2 C.左侧水到容器底的深度h3 D.左侧水到橡皮膜中心的深度h4 请你推导出待测液体密度的表达式为ρ＝__________(选择题中合适的字母和ρ水表示)。  拓 思 维 戊 47 9.同学们在“探究影响浮力大小的因素”实验中，根据日常生活经验提出了以下猜想: ①浮力的大小与物体浸入液体中 的深度有关； ②浮力的大小与物体排开液体的 体积有关； ③浮力的大小与液体的密度有关。 实验步骤和实验数据如图所示: (ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg) 实验 9 探究浮力的大小与哪些因素有关 图1 48 (1)由图1可知，物体的重力为__________N。  (2)根据实验数据，小聪计算出该物体浸没在水中时受到的浮力大小是__________N。  固 基 础 图1 4 1 49 (3)为了验证猜想①，分析A、C、D三次实验，可得出结论:浸没在液体中的物体所受浮力的大小与浸入液体中的深度__________。  (4)为了验证猜想②，分析A、__________三次实验，可得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积有关。  图1 无关 B、C 50 (5)小聪为了验证猜想③，分析A、B、E三次实验，得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。你认为这样操作是__________的，理由是____________________________。  提 能 力 图1 错误 没有控制排开液体的体积相等 51 (6)小红利用实验数据还计算出步骤E中所用酒精的密度是________kg/m3。  (7)小夏提出，利用该装置不仅可以计算出酒精的密度，也可以计算出 该物体的密度，该物体的密度是__________kg/m3。  0.8×103 4×103 图1 52 (8)接着小聪还想用如图2所示的装置验证阿基米德原理: ①将装满水的溢水杯放在升降台上，用升降台来调节 溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时，小聪发现随着 重物浸入水中的体积变大，弹簧测力计甲的示数变小， 此时弹簧测力计乙的示数会__________(选填“变大” “变小”或“不变”)，若它们的变化量相等，则证 明F浮__________G排(选填“＞”“＜”或“＝”)；  拓 思 维 图2 变大 ＝ 53 ②在图2中，已知重物是底面积为100 cm2、高为8 cm、重为10 N的实心长方体，从重物刚接触水面开始，将升降台缓慢上升6 cm，则重物最终浸入的深度为________cm。(弹簧测力计每1 N的刻度线间距为0.5 cm)  图2 4 54 10.为了探究物体的动能跟哪些因素有关，同学们利用斜槽、钢球、木块等器材在同一水平面上进行探究活动。钢球从斜槽上由静止滚下，碰上木块后，能将木块撞出一段距离s，如图甲、乙、丙所示。 实验 10 探究物体的动能跟哪些因素有关 甲 乙 丙 丁 55 (1)实验中探究的“物体的动能”是指__________(填字母)。  A.钢球在斜面上的动能 B.钢球撞击木块时的动能 C.木块被撞击后的动能 固 基 础 B 56 (2)进行实验时，为改变小球在水平面上开始运动的速度，应使小球从 同一斜面上的__________高度由静止滚下。钢球在滚下斜面的过程中， 其动能大小是通过_________________来反映的。  (3)分析比较图甲、乙两组实验可得，物体的质量相同时，速度越大， 动能越__________。  甲 乙 丙 丁 不同 木块被撞出的距离 大 57 (4)分析比较图__________两组实验可得，物体的速度相同时，质量越大，动能越大。  (5)实验过程中出现木块被撞击后移动的距离较短而不易进行观察和比 较。对此请你写出一条改进措施:_______________________________ __________。  甲 乙 丙 丁 甲、丙 减小木块的质量(或增加钢球的释 放高度) 58 (6)在做了“探究物体动能的大小与哪些因素有 关”的实验后，有些同学对“质量不同的小球 从同一斜面的同一高度由静止开始滚下，刚到 达底部时的速度大小相等”有疑惑，小明设计了如图丁所示的实验:让质量不同的小球A、C同时从同一斜面的同一高度由静止开始滚下，观察和比较两球相对运动的情况，若C球相对于A球__________(选填“运动”或“静止”)，就可以说明任一时刻两球的速度大小相等。  提 能 力 丁 静止 59 (7)完成实验后，同学们还联想到以前学习牛顿第一定律时，也用到了斜面:让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，在三个不同的表 面上能滑行的距离不同(如表所示)，小车在这三个表面上滑行的过程中 克服摩擦力做的功__________(选填“相等”或“不相等”)。  表面 毛巾 棉布 木板 摩擦力 最大 较大 最小 小车运动距离 最近 较远 最远 相等 60 (8)根据上述实验中对物体动能大小影响因素的探究分析可知，在同样 的道路上，交通管理部门会对不同车型设定不同的最高行驶速度，大型 客车、载货汽车最高行驶速度比小型客车的最高行驶速度_________。  拓 思 维 小 61 11.提高机械效率能够充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义。同学们利用如图甲、乙、丙所示的装置进行“测量滑轮组的机械效率”实验。 实验 11 测量滑轮组的机械效率 甲 乙 丙 丁 62 (1)实验的测量原理是_________________。  (2)实验时应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码__________(选填“匀速”或“变速”)上升。  固 基 础 η＝ 匀速 63 (3)实验所测数据如下表: 实验次数 钩码所受重力G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N a 机械效率η 1 2 0.1 0.90 0.3 74.1% 2 4 0.1 1.50 0.3 88.9% 3 4 0.1 1.25 0.4   4 4 0.2 1.50 0.6 88.9% 64 ①表格中a的内容是____________________；  ②第3次实验是利用了图__________的装置完成的，它的机械效率η＝__________；  ③表中第3次实验的额外功为__________J。  甲 乙 丙 丁 绳端移动的距离s/m 丙 80% 0.1 65 (4)分析第1、2两次实验数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物 重力越_______，滑轮组的机械效率越高；分析第2、4两次实验数据可 知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度_______；第3、4两次实验中 滑轮组的机械效率不相等的原因是______________________________。  提 能 力 实验次数 钩码所受重力G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N a 机械效率η 1 2 0.1 0.90 0.3 74.1% 2 4 0.1 1.50 0.3 88.9% 3 4 0.1 1.25 0.4   4 4 0.2 1.50 0.6 88.9% 大 无关 机械装置不同(或动滑轮重力不同) 66 (5)根据以上结论，以下不能提高机械效率的是__________(填字母)。  A.减轻动滑轮重 B.增加所提物体重 C.机械加润滑油 D.增加重物上升的高度 拓 思 维 D 67 (6)采用图乙装置，改变动滑轮重G动，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁所示的图像。分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为__________N。(忽略绳重和摩擦)  乙 丁 12 68 本讲内容结束 $$