控制变量法练习 2026年中考物理二轮复习 专项练习

控制变量法 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．对于环形山形成的原因，目前公认的观点是“撞击说”。湾湾用沙盘、小球等工具对“撞击说”进行模拟，得到下表的实验数据。实验探究中，在其他因素不变的情况下，只改变（　　）因素，可看到坑的深度不同。 实验序号 重力/牛 体积/立方厘米 下落高度/厘米 实验现象:坑的深度/厘米 1 2 20 30 1 2 2 20 60 2 3 2 20 90 3 A．体积 B．下落高度 C．坑的深度 2．物理方法是运用现有的物理知识对物理进行深入的学习和研究，找到解决物理问题的基本思路与方法。在运用如图所示的方法推导液体压强的计算公式时，所采用的研究方法是（　　） A．控制变量法 B．比较法 C．模型法 D．等效法 3．曹冲称象时，主要用到的科学方法是（　　） A．控制变量法 B．等效替代法 C．放大法 D．类比法 4．如图所示薄钢片的下端固定，分别用大小不同的力去推它，使其发生如图所示的形变，如果F1=F3=F4＞F2，下列总结的实验结论不正确的是（　　） A．比较图a、b可得：力的作用效果与力的大小有关 B．比较图a、c可得：力的方向会影响力的作用效果 C．综合图a、b、c、d可知：力可以使物体发生形变 D．本实验运用的物理方法有控制变量法、等效替代法 5．如图所示，一个装满水的杯子里还能放多少回形针？要想知道答案，最科学的办法是（    ） A．询问老师 B．网络搜索 C．查阅书籍 D．实验探究 6．物理研究中常常用到“控制变量法”等科学方法，在本学期物理学习中，下列研究实例对应的研究方法不正确的是（　　） A．将发声的音叉放入水中，看到水花四溅，说明发声的音叉在振动---转换法 B．逐渐将玻璃罩内的空气抽出，声音逐渐减小，推知真空中不可以传声---实验推理法 C．为了描述光的传播路径和方向引入了“光线”---类比法 D．探究琴弦音调影响因素时，只改变弦的粗细，保持长短、松紧不变---控制变量法 7．小红探究橡皮筋的伸长量与拉力的关系，她分别用大小不同的拉力拉同一根橡皮筋，这个过程中主要用到的实验方法是（    ） A．控制变量法 B．等效替代法 C．理想模型法 D．科学推理法 8．用如图所示电路探究“影响电阻大小的因素”实验时，下列说法不正确的是（　　） A．电路中根据电流表的示数判断电阻大小 B．该电路中两段镍铬合金丝的横截面积相同 C．该电路探究导体的电阻大小与导体长度的关系 D．该电路探究导体的电阻大小与导体横截面积的关系 9．以下实验中，符合控制变量法要求的是（　　） A．研究开水瓶中水温下降的快慢是否与瓶内水的多少有关时，取5磅和8磅两个不同质量的开水瓶做对比实验 B．研究物体在水中下落的快慢是否与物体的质量有关时，取体积不同的铁球放在水中观察 C．研究降落伞下降的快慢是否与伞绳的长度有关时，改变降落伞的形状做对比实验 D．研究人的身高是否早、晚不同时，让同一个人在相同的情况下早、晚测身高，然后比较 10．在比较材料隔声性能的综合实践活动中，把声源用不同材料包裹好塞满鞋盒，小明逐步远离声源，直至听不见声音为止，比较此处距鞋盒的距离。下列说法正确的是（　　） A．每次实验时换用不同的发声装置 B．实验中需要控制不同材料的厚度相同 C．实验中测得的距离越远，对应材料的隔音性能越好 D．该实验对周围环境的声音没有要求 二、填空题 11．如图所示，将一把钢尺紧按在桌面上，先让一端伸出桌边短一些；然后一端伸出桌边长一些，在拨动钢尺，使钢尺两次振动的幅度大致相同。比较两次情况下，第 钢尺振动的快，它的音调 （填“高”或“低”），这说明音调与 有关。该实验应用的探究方法是 法。 12．科学探究有七个环节，其中第一个环节是 ，爱因斯坦说这个环节比解决问题还重要；如图，物理实验小组在探究降落伞在空中的滞留时间与伞的面积的关系时，需要让伞的材料、伞绳的长度、伞的质量等因素相同，这种实验方法是 。 13．小明同学想要探究电功率大小与电压、电流的关系。他选用了规格不同的两个小灯泡，设计的电路图如图所示。两个小灯泡的 相等，目的是探究电功率与 的关系。 14．小阳在“跨学科实践：制作隔音房间模型”中，先进行了隔音材料的隔音性能的探究。他先将声音大小不变的声源放在鞋盒内，然后在其四周先后铺满厚度相同的四种隔音材料，最后边听声音，边向后退，直到听不见声音为止。测量出刚好听不见声音的距离，同时将得到的数据记录在下列表格中。选择厚度相同的四种隔音材料，是因为小阳认为材料越厚，其隔音性能越 （选填“好”或“差”）。分析数据，下列材料中，隔音效果最好的是 （填表格中字母）。 材料种类 A。聚酯棉 B。实木 C。泡沫 D。海绵 距离/m 0.4 1.9 0.7 1.2 15．小涵在老师给的物理课题中，选择了探究“在温度一定的条件下，导体电阻与长度的关系”。她应选择下表中的导体 进行实验；若选用导体c、d （选填“能”或“不能”）探究“在温度一定的条件下，导体电阻与横截面积的关系”。 导体代号 a b c d 导体长度L/m 1.5 0.5 1.0 1.0 导体截面积S/mm2 1.2 1.2 0.8 1.2 导体材料 锰铜 钨 镍铬丝 锰铜 三、实验题 16．小宁在放学的路上常看到如图甲所示的交通警示牌，为了研究车辆超速、超载对交通安全的影响，他用铁球A、木球B（mA>mB）碰撞静止在同一水平长木板上的木块，进行了“动能的大小与什么因素有关”的探究实验。如图乙所示。 (1)a、b两图是探究动能与 的关系，需要将同一小球分别放置于斜面的不同高度后，使其由 状态自由滚下。 (2)分析a、c两次实验的现象，可得出的结论是 。 (3)每次实验中，如果小球具有的动能越多，那它就能对木块 越多，因此我们可以通过观察 的多少来判断小球动能的多少。通过实验可知，发生交通事故时，车辆超载、超速就会对被撞的物体产生更大的危害。 (4)小宁查阅课本知，小球到达斜面底端的速度只与起点的高度有关，小球起点越高，到达底端的速度越大。他与同学们针对这个现象从能量转化角度进行了交流：小球从光滑斜面上滚下，是重力势能转化为动能的过程，在这一过程中，小球减小的重力势能 增加的动能（选填“>”“=”或“<”），重力势能和动能分别与高度、速度有关的同时，又都与自身的 这一共同因素有关。因此，可以分析出物体在光滑斜面上下滑的速度只受起始的高度影响了。 为了验证以上分析，同学们又设计了如图丙所示的实验。观察比较两球的运动情况，若铁球A 相对于木球B ，就可以说明任一时刻两球的速度大小相等了，于是他们又继续开始了探究…… 四、综合题 17．物理是一门以实验研究为基础的学科，在实验研究的过程中涉及很多的物理研究方法。在研究物体受到几个力作用时，引入“合力”概念，用到了 研究方法。探究滑动摩擦力与哪些因素有关时，用到的研究方法是 。为了测定滑动摩擦力的大小，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块使其在水平桌面上做匀速直线运动，可测量滑动摩擦力的大小，如图甲乙所示的实验情景，分析可得滑动摩擦力与 有关。如图丙是在机械制造工业上广泛应用滚动轴承，是利用了滚动摩擦力 滑动摩擦力（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 18．优美的声音为生活增色，嘈杂的声音却带来困扰。了解和研究声音的本质，才能够更好地利用声音服务生活。小明同学想比较几种常见装修材料的隔声性能，他找来厚度相同的四种材料（聚酯棉、软木、泡沫塑料和海绵）分别做成了大小相同、一侧开口的隔声盒（如图甲所示），并将玻璃杯作为声源置于盒内再将整个盒子放置于水平桌面上，与桌子相隔一定距离用支架固定一个手机，利用手机软件记录敲击玻璃杯所发出的声音的响度。 (1)现有如图乙所示的两种方案，方案一：将悬挂在细线下的小球拉到同一高度由静止开始释放去敲击玻璃杯；方案二：手拿小锤，用相同的力度敲击玻璃杯。这两种方案都是为了控制声音的 相同；对比，方案 （选填“一”或“二”）更合理，理由是 ； (2)选用合适的方案，小明的实验数据记录如下表所示： 材料种类 聚酯棉 软木 泡沫塑料 海绵 手机记录的响度/① 45 68 56 50 ② 最强 最弱 较弱 较强 表中①处响度的单位应该是 ，你认为表中②处应填入 ； (3)小明实验中的四种材料，仅从隔声性能的角度考虑，最适合做隔音墙装修材料的是 ； (4)如果小明要选取材料对家中的房间进行隔音改造，还需要考虑什么因素？ 。（写出一个即可） 19．小明发现夏天经过太阳的暴晒后，位于顶楼的屋内非常闷热，于是开展了“设计隔热房屋”跨学科实践活动； (1)为了比较材料的隔热性能，小明找到厚度相等的三种材料，制成大小、形状和结构均相同的房屋模型，用白炽灯模拟太阳光，房屋位置如图甲所示，将温度传感器分别放在房屋模型 （选填“内部”或“外部”）的相同位置； (2)甲图中三个房屋模型的摆放位置不合理，原因是没有控制灯到三个模型的 相等； (3)优化实验方案后进行实验，温度传感器的示数随时间变化情况如图乙所示。根据图像分析，小明可以选用 作为屋顶隔热材料，其原因是：在相同时间内，此种材料制成的房屋模型中的温度传感器示数变化较 （选填“大”或“小”）。 学科网（北京）股份有限公司 《控制变量法》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C B D D C A D D B 1．B 【详解】根据控制变量法，从表中数据中可以看出，在小球重力、体积等因素不变的情况下，只改变小球下落高度，发现坑的深度不同，说明在其他因素不变的情况下，坑的深度与下落高度有关。故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 2．C 【详解】A．控制变量法，是改变一个变量，其它的物理量需要控制相同，故A不符合题意； B．比较法强调的是对比，故B不符合题意； C．在水中建立一个柱状体，该柱状体所产生的压强，从而计算出液体压强的计算公式，称为模型法，故C符合题意； D．等效法侧重的是产生相同的效果，故D不符合题意。 故选C。 3．B 【详解】曹冲称象是用石头的质量等效替代大象的质量，测出石头质量就知道大象质量，运用了等效替代法，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 4．D 【详解】A．比较图a、b，力的方向和作用点相同，F1＞F2，图a中薄钢片的形变程度更大，说明力的作用效果与力的大小有关。故A正确，不符合题意； B．比较图a、c，两力大小相同，作用点相同，方向不同，薄钢片发生形变方向不同，说明力的作用效果与力的方向有关。故B正确，不符合题意； C．图a、b、c、d中薄钢片在力的作用下均发生形变，说明力可以使物体发生形变。故C正确，不符合题意； D．实验中探究力的大小、方向、作用点中某一个因素对力的作用效果的影响时，控制其他因素相同，采用了控制变量法；利用薄钢片的形变程度反映力作用效果的大小，采用了转换法。实验中没有用到等效替代法。故D错误，符合题意。 故选D。 5．D 【详解】一个装满水的杯子里还能放多少回形针，最直接的科学方法应该是通过实验来验证。设计一个实验，控制所有可能影响结果的变量，重复多次，记录数据，然后分析得出结论。因此，答案应该是通过实验探究，多次放入回形针并记录数量，同时控制变量，确保结果的准确性。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 6．C 【详解】A．通过水花来显示发声体的振动，这是转换法。故A正确，不符合题意； B．通过空气越来越少导致听到的声音的响度越来越小，推理出真空不能传声，这是科学推理法。故B正确，不符合题意； C．用带箭头的线段来表示光，我们把带箭头的线段叫光线，这是模型法。故C错误，符合题意； D．研究多个因素对同一结果的影响时，一般都是控制其他因素不变，每次只改变一个因素进行研究；探究琴弦音调影响因素时，只改变弦的粗细，保持长短、松紧不变，这是控制变量法。故D正确，不符合题意。 故选C。 7．A 【详解】橡皮筋的伸长量除了与拉力大小有关外，还与橡皮筋本身有关，小红控制橡皮筋为同一根不变，只改变拉橡皮筋的力的大小，属于控制变量法。 故选A。 8．D 【详解】A．电阻对电流有阻碍作用，在探究“影响电阻大小的因素”实验中，电阻的大小可以通过电流的大小来体现，故A正确，不符合题意； BCD．由图可知，两根电阻丝的材料、横截面积相同，长度不同，所以此实验可以探究导体电阻的大小与导体的长度是否有关，故BC正确，不符合题意，D错误，符合题意。 故选D。 9．D 【详解】A．研究开水瓶中水温下降的快慢是否与瓶内水的多少有关时，应在其他条件一定时，取5磅和8磅两个装不同质量水的相同开水瓶，且水温相同，做对比实验，而不是选用不同质量的开水瓶，故A不符合题意； B．研究物体在水中下落的快慢是否与物体的质量有关时，应在其他条件一定时，用质量不同的物体做对比试验，而不是取体积不同的铁球，故B不符合题意； C．研究降落伞下降的快慢是否与伞绳的长度有关时，应在其他条件一定时，用伞绳长度不同的降落伞做对比实验，而不是改变降落伞的形状，故C不符合题意； D．研究人的身高是否早、晚不同时，应在其他条件一定时，让同一个人在相同的情况下早、晚测身高做对比实验，故D符合题意。 故选D。 10．B 【详解】A．由控制变量法可知，每次实验时要用相同的发声装置，故A错误； B．由控制变量法可知，需要控制包裹声源的不同材料的厚度相同，故B正确； C．实验中通过听不到声音时的距离来反映材料隔声性能的好坏，测得的距离越远，对应材料的隔声性能越差，故C错误； D．实验探究时应排除周围环境声音的干扰，故D错误。 故选B。 11． 一次 高 频率/振动的快慢 控制变量 【详解】[1][2][3][4]钢尺的一端伸出桌边越短，钢尺振动的越快，频率越大，音调越高，钢尺两次振动幅度大致相同，所以说明了音调与频率有关，也就是与振动的快慢有关，此实验运用了控制变量法。 12． 提出问题 控制变量法 【详解】[1]科学探究有七个环节是提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作。 [2]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影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。由题知，物理实验小组实验时，需要控制伞的材料、伞绳的长度、伞的质量等因素相同，通过改变伞的面积来研究降落伞在空中的滞留时间与伞的面积的关系，所以这种实验方法是控制变量法。 13． 电压 电流 【详解】[1][2]由电路可知，并联电路中，电源电压与各支路电压相等，即电源电压，则两个小灯泡的电压相等。因为两个小灯泡规格不同，所以相同电压下，通过两个小灯泡的电流不同，目的是探究电功率大小与电流的关系。 14． 好 A 【详解】[1]由于材料的厚度会影响材料的隔音性能，材料越厚，材料的隔音性能越强，由控制变量法可知，实验中应选择厚度相同的四种隔音材料。 [2]分析表格中的数据发现，声源发出的声音的响度一定时，选择聚酯棉作为隔音材料时，听不见声音的距离最短，所以聚酯棉的隔音效果最好，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 15． a、d 不能 【详解】[1]根据控制变量法的思想，研究导体电阻与长度的关系时，要控制材料和横截面积相同，应选用导体a、d。 [2]若选用导体c、d，它们虽然长度相同，但横截面积和材料都不同，不能探究“在温度一定的条件下，导体电阻与横截面积的关系”。 16．(1) 速度 静止 (2)在速度一定时，质量越大，物体的动能越大 (3) 做功 木块被推动距离 (4) = 质量 相对静止 【详解】（1）[1] [2]物体的动能与质量和速度有关，当研究动能大小与速度的关系时，应控制质量相同。从a、b两图中可以看出，相同的铁球从斜面上由静止滑下的高度不同，即小球刚到水平面上时的速度不同，故a、b两图是探究动能与速度的关系，需要将同一小球分别放置于斜面的不同高度后，使其由静止状态自由滚下。 （2）要探究物体动能的大小与质量的关系，必须控制物体的速度相同，质量不同。分析a、c两次实验的现象，可知铁球、木球从斜面的同一高度静止释放，到达斜面底端的速度相同，且铁球质量较大，铁球推动木块运动的距离较长，可得出的结论是速度相同时，质量越大，物体的动能越大。 （3）[1] [2]小球动能大小不能直接测量，而是通过小球推动木块在水平面上移动的距离来反映的，采用了转换法，木块被推动的距离越大，说明小球对木块做功越多，则小球具有的动能越大，因此我们可以通过观察木块被推动距离的多少来判断小球动能的多少。 （4）[1] [2]因为是光滑的斜面，没有摩擦，所以在斜面上滑下的小球没有能量的损耗，只有重力势能和动能相互转化，则此过程小球的机械能不变，减少的重力势能等于增加的动能。重力势能和动能分别与高度、速度有关的同时，又都与自身的质量这一共同因素有关。因此，可以分析出物体在光滑斜面上下滑的速度只受起始的高度影响了。 [3]如果两个物体的运动方向相同，速度大小相等，则它们之间没有位置的变化，保持相对静止，所以若铁球A相对于木球B相对静止，就可以说明任一时刻两球的速度大小相等。 17． 等效替代 控制变量法 接触面的粗糙程度 小于 【详解】[1]在研究物体受到几个力作用时，引入“合力”概念，用到了等效替代法，同一个力代替几个力，且效果相同。 [2]滑动摩擦力的大小与压力大小及接触面的粗糙程度有关，所以在探究滑动摩擦力与哪些因素有关时，用到的研究方法是控制变量法。 [3]由图可知，两图中弹簧测力计示数大小不同，拉力与摩擦力为平衡力，说明摩擦力大小不同，两图中压力大小相等而接触面粗糙程度不同，所以分析可得滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关。 [4]为了减小摩擦，在机械制造工业上广泛应用滚动轴承，以滚动代替滑动，即滚动摩擦小于滑动摩擦。 18．(1) 响度 一 方案一中为控制敲击玻璃杯的力度，必须把小球拉到同一高度释放去敲击玻璃杯，而方案二很难保证敲击玻璃杯的力度相同 (2) 分贝 隔音性能 (3)聚酯棉 (4)材料是否环保 【详解】（1）[1][2][3]小球的位置越高，下落时敲击玻璃杯发出声音越大，方案一中为控制敲击玻璃杯的力度，必须把小球拉到同一高度释放去敲击玻璃杯，而方案二很难保证敲击玻璃杯的力度相同，相同的敲击力度可以使玻璃杯振动幅度相同，即响度相同，故选用方案一。 （2）[1]响度的单位是分贝。 [2]本实验比较的是不同材料的隔声效果，因此表格中应该填入隔声性能。 （3）隔声效果的好坏通过玻璃杯被敲击发出的声音的声强级反映出来，聚酯棉做的隔声盒的隔声性能最好，适合装修隔音墙用。 （4）如果小明要选取材料对家中的房间进行隔音改造，还需要考虑材料是否环保。 19．(1)内部 (2)距离 (3) 泡沫板 小 【详解】（1）为了比较材料的隔热性能，太阳照射到不同的材料上，材料的隔热性能不同，导致屋内温度不同，故温度传感器分别放在房屋模型内部的相同位置。 （2）为了比较材料的隔热性能，材料的种类不同，其它关键性物理量需要相同，比如太阳光的强弱需要相同，那么就需要控制灯到三个模型的距离相同，而本实验存在的问题是没有控制灯到三个模型的距离相同。 （3）[1][2]根据图像分析，吸收相同的热量，泡沫板温度变化最小，说明隔热性能最好，最适合作为屋顶隔热材料。 学科网（北京）股份有限公司 $