题型四 创新实验-2026年中考物理模拟试卷

题型四 1.周末，阳阳一家乘坐小轿车外出去青岩古 镇游玩。随着小轿车的启动，他发现小轿 车加速比公交车加速要快得多，阳阳想： 是什么因素影响了汽车加速的快慢呢？ 对此，他提出了如下猜想： A.汽车加速的快慢与汽车所受的合力大 小有关； B.汽车加速的快慢与汽车的质量有关。 为了验证猜想，他设计了如下的实验装置： 甲 黑板擦 (侧视图，只画了一个小车) (俯视图) 甲 乙 ①甲、乙两辆完全相同的小车并排放在足 够长的桌面上，前端各系一条细线，绳的 另一端跨过定滑轮并各挂一个相同的小 盘，盘中可以放置砝码（如图甲所示），小 车受到的牵引力大小可认为等于小盘和 盘中砝码的总重力； ②甲、乙两辆小车后端各系上一条细线 用两块完全相同的黑板擦把两条细线同 时按在桌面上，使小车静止（如图乙所 示)，抬起黑板擦，两辆小车同时运动，再 按下黑板擦，两辆小车同时停下。 (1)若要探究猜想A,实验中可以改变砝 码的个数来改变小车所受牵引力的大小， 在这一步操作中应注意保持甲、乙两车 相同。 (2)当小车在桌面上运动的过程中，请判断： 重力对小盘和盘中砝码所做的功 (选 填“>”“<”或“=”)小车动能的增加量，说 明理由： 创新实验 (3)为了探究猜想B,阳阳保持与两车连 接的盘中砝码质量相同，保持甲车质量不 变，通过在乙车上叠放砝码，增大乙车的 质量，重复步骤(2)的实验过程，发现甲车 加速较快。于是他得出结论：小车加速的 快慢与小车的质量有关，他的结论是否可 信？ 。原因是 2.小明去郊外爬山时发现，山坡上的溪水比 平地上的溪水更湍急，小明猜想是由于溪 流的坡度不同导致水流的流速不同。为 验证猜想，小明在实验室利用软管、铁架 台、秒表、水桶、量筒等器材设计了如图甲 所示的装置进行探究。 接水龙头 软管 管道 铁 倾斜 题 角度a村 水桶 铅锤 (1)实验过程中，控制每次水龙头的出水 新 速率相同，调整管道的倾斜角度进行多次 测量，测得的实验数据如表所示。 实验序号 2 3 4 5 倾斜角 10 20 30 40 50 度/° 10s内水 83 桶中接入水 563 580 606 635 668 的体积V/mL 实验中，小明通过测量 来判断水流的速度。 (2)除秒表、量筒外，在实验中还要用到的 测量工具是 分析实验数据 可知小明的猜想是 (选填“正确” 或“错误”)的，即其他条件一定时，管道坡 度越大，水流速度越 (3)小明认为在测量桶内水的体积时，由 于倒入量筒后桶内会有残留的水，导致体 积测量值偏 ,请设计一种能够减小 此误差的方案： 0 (4)拦河大坝的泄洪坝段位于河床中部， 在泄洪时采用鼻坎挑流技术，如图乙所 示。水经过闸门时机械能的转化情况是 0 3.汽车在通过起伏路段的凸起路面时，经验 丰富的司机往往慢速平稳通过。若快速 通过会让乘客有“腾飞”的感觉，且安全隐 患很大，这一现象是因为凸起路面与车之 间竖直方向的相互作用力在变大吗？ 小明猜想：汽车通过凸起路面时的速度越 第 大，可能路面与车之间的相互作用力 越大。 分 为了探究这一问题，他选用小球（模拟小 重 车)、轨道、弧面支架（模拟凸起路面）、电 子秤等器材进行了如图所示的实验。 型探究 轨道 弧面支架 电子秤 (1)先测小球静止时对电子秤的 (选填“压力”或“摩擦力”)来反映小球与 84 弧面顶部相互作用力F的大小。他将小 球置于水平放置的电子秤上时，示数为 0.17kg,则力F=N(g取10Vkg). (2)在秤上安放弧面支架并调零，将小球 从轨道的A点由静止释放，沿轨道经弧面 运动到右侧轨道，记录小球通过弧面顶部 O点时小球与弧面的作用力F,再依次将 小球从高于A点的B、C、D点由静止释 放，目的是逐次增大小球通过O点时的 各次实验F的大小记录如表， 分析数据可知小明的猜想 （选 填“成立”或“不成立”)。 释放位置 A B C 0 F/N 1.561.51 1.471.38 (3)根据上述实验现象推理：若小球速度 足够大，通过弧面顶部时，电子秤的示数 将显示 kg。进一步推理：当汽车通 过凸起路面顶部的速度足够大，若路面前 方突发状况，结合本实验判断是否可以紧 急刹车避让并说明理由： 4.小雨家住在铁路旁边，它发现火车转弯处 的内外轨道不一样高，是倾斜状态（如图 甲所示)，这是为什么呢？他决定与学习 小组的同学一起探究。 压力传感器 (1)大家讨论后认为，火车转弯时由于 发生变化，必定受到力的作 用，而这个倾斜状态是为转弯提供力的作 用的。 (2)那么转弯需要的力的大小与什么因素 有关呢？大家结合讨论后提出以下猜想： 猜想一：可能与车的速度有关； 猜想二：可能与车的质量有关； 猜想三：可能与转弯轨道的半径有关。 同学们用小钢球代替火车，在实验室里设 计实验进行了如下探究： 把半径为0.5m的半圆轨道（左端连着横 杆)通过横杆在O点与墙壁活动连接（能 绕0点在竖直方向自由转动)，轨道置于 压力传感器上时，让小钢球分别从距离传 感器表面不同高度的弧面处自由滚下，如 图乙所示，观察、记录每次压力传感器达 到的最大示数（注：小钢球到达最低点时 的示数最大)，记录如下表。 次数 5 6 7 8 9 小钢球 30 30 60 60 60 90 % 90 质量m/g 距离传感 0.3 0.4 0.5 0.3 0.4 0.5 0.3 0.4 0.5 器高度h/a 传感器最 1.66 1.78 1.902.32 2.56 2.80 2.98 3.34 3.70 大示数F/N ①小钢球从轨道不同高度弧面处自由滚 下的目的是 ②通过比较实验1、4、7（或2、5、8或3、6 9),能够初步得出的结论是其他条件相同 时， ③通过比较 (填实验序号)三次实验可以验证猜想一。 ④要探究猜想三，应保持 和 相同，圆弧形轨道的半径不同。 (3)随后大家又一起讨论了力的方向，当 火车向左转弯时，火车的轨道应该是 (选填“左高右低”或“右高左 低”)的倾斜状态。 5.乒乓球发球时，要先将乒乓球几乎竖直地 向上抛出，等球回落到一定高度时挥动球 拍，使之与乒乓球摩擦，便可以发出旋转 球（如图甲所示）。乒乓球的旋转强度可 以用它旋转的圈数与旋转这些圈数所用 时间的比值来表示。作为乒乓球爱好者 的小明思考如何才能将乒乓球发得更转， 对此他做出了如下猜想： 00 00 左 右 球拍 甲 猜想1：乒乓球的旋转强度与球被抛出的 最高点到球拍之间的距离H有关； 猜想2：乒乓球的旋转强度与乒乓球的大 小有关 小明在辅有地胶的水平地面进行实验（乒 乓球落在地胶上不弹起)，准备的材料有 乒乓球拍1只、直径为40mm和38mm的 乒乓球各一个。 (1)球拍摩擦乒乓球之后，乒乓球随即旋 转起来，并竖直落到水平面的0点（如图 乙所示)，由于球的旋转，它将滚动一段距 离s后停下，则 的长短可以 反映乒乓球的旋转强度。根据乒乓球的 旋转方向可以判断，图乙中将向 (选填“左”或“右”)滚动一段距离。 (2)为了探究猜想1，他将直径为40mm 的乒乓球抛起，球在最高点到球拍之间的 西 距离为H,随后球在水平面上的滚动的距 离为s;将同一个球抛起更高的高度，使 新 得球在最高点到球拍之间的距离为H, 验 (H,<H,),球在水平面上的滚动的距离为 S2,测量后发现s,<S2。由此可以得出结 论：同一乒乓球，球被抛出的最高点到球 拍之间的距离越大，球被摩擦后的旋转越 。这是由于最高点到球拍之间的距85 离越大，乒乓球与球拍接触时的 越大，从而增大了摩擦力。 (3)为了探究猜想2，他将直径为38mm 的乒乓球抛起，控制球在最高点到球拍之 间的距离为H,随后球在水平面上滚动的 距离为s;测量后发现s,=S2。由此得出 结论：乒乓球的旋转强度与乒乓球的大小 无关。你认为他通过上述实验过程得出 的结论可信吗？ 理由是 一。（两次实验中球从落地到停止滚动的 时间相同)》 6.如图甲所示，小明观察到电工师傅在攀爬 电线杆检修电路时，脚上套有如图乙所示 的“神奇装备”一—脚扣，当脚踩上去时它 竟能被电线杆紧紧“锁住”而不下滑，为了 探究其中的奥秘，他设计了如图丙所示的 实验装置，其中塑料套筒上固定有横杆， 套简可以沿竖杆上下自由滑动，那么影响 套筒被锁住的因素有哪些呢？小明做出 了如下猜想： 猜想一：可能与套筒横杆上所挂的物重 有关； 第二部分 猜想二：可能与所挂物体距竖杆的距离 有关。 竖杆 重难题型探究 横杆 甲 丙 他的探究过程及分析如下： (1)实验时，先在横杆上挂相同数量的钩 86 码，改变悬挂位置，观察现象并记录数据， 这是为了验证猜想 是否正确。 (2)改变钩码数量，移动悬挂位置，分别记 录三次套筒被锁住时钩码离竖杆的最小 距离，实验现象及数据如表： 实验次数 1 6 7 钩码个数 4 钩码距竖 5 13 15 9 6 5 杆距离/cm 快速 慢慢刚好紧紧刚好 刚好刚好 实验现象 滑落滑落锁住锁住锁住 锁住锁住 ①由前四次实验数据可知：当横杆上挂相同 数量的钩码时，钩码距离竖杆越 ,套 简越容易被锁住； ②分析5、6、7次实验数据会发现，横杆上 挂钩码数量越少，套筒被锁住的最小距离 越 (3)小明结合所学知识对其中的道理进行 了如下分析：套筒及横杆相当于一个杠 杆，如图丁示，当套筒被锁住时，A为支 点，，、，为动力臂和阻力臂，根据杠杆平 衡条件，当F,和l,一定时，1越大，套筒 上B点受到竖杆的支持力F,就越大，因 为物体间力的作用是相互的，所以套筒对 竖杆的压力也越大，从而使竖杆给套筒的 力越大，这个力的方向是 ,最终可阻碍套筒下滑，从而将它 锁住。 (4)你认为影响套筒被锁住的因素还可能有 。(写出一条即可)7.如图所示 8.如图所示 弹簧 9.如图所示 10.如图所示 Fa/N F浮 0 t BC位置 11.如图所示 动能 O M N 位置 12.如图所示 动能 形变量 【解析】蹦蹦杆刚接触地面开始阶段弹簧的弹力先小于 小明的重力，小明受到的合力竖直向下，小明加速向下 运动，小明的动能逐渐增大：弹簧形变变大，弹力逐渐变 大；当重力与弹力大小相等时，合力为零，速度不再增 大；小明继续向下运动时，弹力将大于重力，小明所受的 合力竖直向上，小明的速度减小，动能减小：所以小明的 动能变化情况是先增大后减小。在此过程中，弹簧的形 变量逐渐增大，故小明动能随弹簧形变量变化的大致图 像如图所示。 13.如图所示 14.如图所示 0⊙ 配重 15.如图所示 16.如图所示 A 77T7777777T77777777777777 17.如图所示 18.如图所示 P D B 19.如图所示 20.如图所示 R 火线 零线 R —o电源。 21.如图所示 22.如图所示 y 反 题型四创新实验 1.(1)质量 (2)>小车运动过程中，重力对小盘和砝码所做的功是 总功，其中一部分转化为小车的动能，一部分转化为小盘 和盘中砝码的动能；另一部分要克服小车所受到的摩擦 力做功，这是额外功。由于总功等于有用功加额外功，因 此重力对小盘和砝码所做的总功大于小车动能的增加量 (3)不可信未保持两车所受的合力大小不变 2.(1)10s内水桶中接人水的体积 (2)量角器正确快 (3)小比较每次实验中水桶和桶内水的总质量 (4)重力势能转化为动能 3.(1)压力1.7 (2)速度不成立 (3)0不可以；理由：压力减小为0，摩擦力减小为0，不 能改变汽车的运动状态 【解析】(1)电子秤显示了上方压力的大小引起的示数变 化，先测出小球静止时对电子秤的压力来反映小球与孤 面顶部相互作用力F的大小。他将小球置于水平放置的 电子秤上时，示数为0.17kg,压力等于物体受到的重力， F=G=mg=0.17kg×10N/kg=1.7N。(2)在秤上安放孤 面支架并调零，将小球从轨道的A点由静止释放，沿轨道 精练册答案解析13 经孤面运动到右侧轨道，记录小球通过弧面顶部0点时 小球与孤面的作用力F,再依次将小球从高于A点的B、 C、D点由静止释放，由于小球释放位置升高，具有的重力 势能增大，下滑后获得的动能增大，速度逐渐变大，而对 应的示数逐步减小，说明压力逐渐减小，因而小明的猜想 不成立。(3)根据上述实验知，速度越大，路面与车之间 的相互作用力越小，当速度足够大时，相互作用力减小为 0,则压力为0，显示的示数为0，因而汽车与地面的摩擦 力减小为0，不可以紧急刹车避让，容易出现危险 4.(1)运动状态 (2)①使它到达最低点时，具有不同的速度②小钢球 的质量越大，小钢球转弯时受力的大小就越大③1、2、3 (或4、5、6，或7、8、9)④质量速度 (3)右高左低 5.(1)滚动距离右 (2)强压力 (3)可信探究乒乓球的旋转强度与乒乓球的大小是否 有关时，控制了球被抛出的最高点到球拍之间的距离相 同，只改变乒乓球的大小 6.(1)二(2)①远②小 (3)摩擦竖直向上 (4)电线杆的粗糙程度 题型五 综合应用题 1.解：(1)汽车刹车前的速度 =三=10m-20m/s t0.5s (2)2kg汽油完全燃烧放出的能量 Q敢=m9汽油=2kg×4.6×107J/kg=9.2×107J: (3)受到的摩擦阻力 f=0.1G=0.1mg=0.1×2000kg×10N/kg=2000N, 该车克服摩擦力做功 W=f6=2000N×40m=8×104J: (4)传统刹车系统在刹车时，汽车克服摩擦力做功，动能 全部转化为内能，开启再生制动系统，有部分动能转化为 电能，克服摩擦力做功的能量减少，摩擦力大小不变，所 以汽车运动的距离减小。 2.(1)做功机械 解：(2)汽缸内完全燃烧1.5kg汽油释放的热量 14精练册答案解析 Q敢=m%油9汽油=1.5kg×4.6×10'J/kg=6.9×10'J: (3)涡轮增压技术是指通过涡轮增压器提高发动机进气 量的一种技术，涡轮增压器的动力来自发动机排出的废 气，涡轮带动同轴的叶轮高速转动，空气流速大、压强小， 叶轮下方压强大于上方压强，空气在压强差的作用下，被 压入汽缸，提高了汽缸内的空气量，燃烧时释放的内能增 大，可以做的有用功增多，从而提高了热机的效率。 (4)由题意可知，当汽缸内吸入相同体积的空气时，涡轮 增压器能压缩更多的空气进人汽缸，使空气的质量变大， 在汽缸内可以燃烧更多的燃料，燃烧时释放的内能增大， 可以做的有用功增多，所以安装了涡轮增压器的发动机 对外做的功多。 3.(1)机械 解：(2)蓄满水后水对山顶水库库底的压强 p=pgh=1×103kg/m3×10N/kg×30m=3×103Pa; (3)电动水泵将水抽到山顶水库消耗的电能W,转化成 水的重力势能和动能，水在水库中静止后水的动能转化 成内能，水在存储过程中由于渗漏等原因导致水的质量 减小，水的重力势能减小，水从山顶流下经发电机发电的 过程中，水的重力势能部分转化成电能W,,部分转化成 水的动能，所以W>W2; (4)为了提高蓄能电站的能量利用率，可以采取的措施： ①在水下流的通道上安装多级发电机，水在流过每一级 发电机时都可以将部分水的机械能转化成电能，减少能 量的损失：②把水库四周涂上防渗漏的涂料，减少水在存 储过程中的损耗，从而减小存储过程中水的重力势能的 损耗。 4.(1)减小受力面积 解：(2)已知“天鲲号”工作1h,吸入的泥浆体积为 6000m3,泥浆的密度为2×103kgm3, 根据p=可得，“大辊号工作1h,吸人的泥浆质量 m=pV=2×103kg/m3×6000m3=1.2×107kg: (3)泥泵的叶轮高速旋转时，叶轮处的泥浆流速大，根据 流体压强与流速的关系，流速大的地方压强小，而外部泥 浆的压强大，在压强差的作用下，泥浆就被吸人泥泵； (4)钢桩底部没有海水。因为如果钢桩底部有海水，海 水会对钢桩产生向上的浮力，这会使“天鲲号”受到的浮