专题08 物理方法(期末真题分类汇编,山西专用)八年级物理下学期
2026-05-27
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3份
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52页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 山西省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 15.63 MB |
| 发布时间 | 2026-05-27 |
| 更新时间 | 2026-05-27 |
| 作者 | 初高中数理化生秒杀专铺 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-05-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58066494.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦初中物理核心方法,以实验题为主,融合秋千摆动、神舟十九号降落伞等真实情境,系统考查控制变量法、转换法及科学探索能力,适配期末复习需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|实验题|22题|控制变量法(摆周期/浮力/摩擦力)、转换法(回弹高度反映弹性/木块移动距离反映动能)|情境真实(如篮球反弹、静音篮球弹性比较),注重方案设计(如比较鼠标垫粗糙程度实验步骤)|
|选择题|2题|原子结构/宇宙层次|基础概念辨析,衔接课标要求|
|科普阅读题|3题|冰壶运动/海底隧道/形状记忆合金|融合科技前沿(深中通道)与生活应用(浴室水温控制),考查信息提取与科学解释|
内容正文:
专题08 物理方法及科学探索
3大高频考点概览
考点01 控制变量法
考点02 转换法
考点03 科学探索
地 城
考点01
控制变量法
一、实验题
1.(1) 摆幅 控制变量法
(2)摆长
(3)将摆长调短
2.(1)大
(2)C
(3)小球撞击地面后的反弹方向与地面的材质有关吗
3.(1) 调零 2.7
(2)1.3
(3)错误
(4)有关
(5) A、D、E 大
(6)控制变量法
(7)C
4.(1)2、3
(2)伞面面积和伞的总质量
(3)应选用伞面面积较小、伞的总质量较大的降落伞
(4)释放高度
5.(1)控制变量
(2) 匀速直线 1.2 二力平衡
(3)大
(4)安装防滑链
6.(1)压力
(2) 2.4 等于 B
(3)不变
7.弹簧测力计、甲鼠标垫、乙鼠标垫、鼠标、水平桌面 见解析 见解析
8.(1)降落时间
(2)伞面面积
(3) 不合理 没有控制伞和重物的总质量一定
(4) 棉布/纱布 1200
9.(1)篮球的投射距离与抛射角度是否有关?
(2)
(3)保持抛射角度为45度
(4)见解析
10.(1)木块移动的距离
(2) 速度 大
(3)甲、丙
11.实验器材:小球、木块、直尺、甲乙模型;
实验步骤:(1)将木块放在甲模型底端适当的位置,并记录该位置;
(2)将小球从甲模型顶端静止释放,用直尺记录小球撞击木块后移动的距离为;
(3)将木块放在乙模型底端,且与甲模型放置的位置相同,将同一小球从乙模型顶端静止释放,用直尺记录小球撞击木块后移动的距离为;
(4)多次重复上述实验,比较与的大小关系。
实验结论:若,则小球到达甲赛道模型底端的速度较大;若,则小球到达乙赛道模型底端的速度较大;若,则小球到达两赛道模型底端的速度相同。
12.(1)小桶和沙的总质量
(2) 、、、或、、、 圆
(3)纸的形状
(4)多棱柱的高度
13.(1)弹性势
(2)见解析
(3)见解析
14.(1)内部
(2)距离
(3) 泡沫板 小
15.试验方案:
①器材:准备两种篮球,确保两个篮球的气压充足且相当;卷尺,用于测量高度。
②选择一个固定的下落高度,如1.8米。
③在相同的地面(如水泥地)上,让两种篮球从1.8米的高度自由下落。
④记录两种篮球回弹最高点,进行多次实验并取平均值。
⑤比较两种篮球回弹高度的平均值,选择回弹高度较高的篮球作为回弹力度较强的篮球。
16.方案一
[1]探究问题:探究使用斜面时的省力情况与斜面粗糙程度的关系
[2]实验器材:一个质量合适的长方体木块、一个长木板、一块与长木板粗糙程度不同的布料、弹簧测力计、若干个小木块
[3]实验步骤:用小木块将长木板一端垫高,搭成一个斜面,使斜面保持一定的倾角,将木块放在斜面上,用弹簧测力计沿斜面匀速拉动木块,使其上升,记录此时弹簧测力计的示数F1,保证斜面倾角不变,在长木板表面铺上毛巾,重复上述实验,记录此时弹簧测力计的示数F2。比较F1和F2的大小。
[4]实验结论:若F1<F2,说明斜面的倾角一定时,斜面越光滑越省力;若F1>F2,说明斜面的倾角一定时,斜面越粗糙越省力。若F1=F2,说明斜面的倾角一定时,斜面省力情况与光滑程度无关。
方案二
[1]探究问题:探究使用斜面时的省力情况与斜面倾角的关系
[2]实验器材:一个质量合适的长方体木块、一个长木板、一个弹簧测力计、若干个小木块
[3]实验步骤:用小木块将长木板一端垫高较小的高度,搭成一个较小倾角的斜面,将木块放在斜面上,用弹簧测力计沿斜面匀速拉动木块,使其上升,记录此时弹簧测力计的示数F1。增加小木块的数量,将长木板一端垫高更大的高度,增大斜面的倾角。重复上述实验,记录此时弹簧测力计的示数F2。比较F1和F2的大小。
[4]实验结论:若F1<F2,说明斜面的光滑程度一定时,斜面倾角越小越省力;若F1>F2,说明斜面的光滑程度一定时,斜面倾角越大越省力。若F1=F2,说明斜面的光滑程度一定时,斜面省力情况与倾角无关。
17.(1)内部
(2)距离
(3) 泡沫板 小
18.①使用斜面时的省力情况与斜面的粗糙程度的关系。
②三个倾角相同粗糙程度不同的斜面、物块、弹簧测力计。
③用弹簧测力计分别拉着物块沿三个倾角相同粗糙程度不同的斜面匀速向上运动,读出弹簧测力计的示数,记录斜面粗糙程度情况和对应的弹簧测力计示数。
④使用斜面时,斜面的粗糙程度越小,越省力。
19.有色 相等 增大 乙、丙 越大 压强计的气密性不好
地 城
考点02
转换法
一、实验题
1.皮球第一次回弹时的高度 探究皮球的弹性可能与充气的气压是否有关
2.(1)木块移动的距离
(2)速度
(3)当质量一定时,物体的速度越大,动能越大
(4)甲、乙
(5) 不能 木块将做匀速直线运动,无法停下
(6)超速
3.(1)弹跳的总次数
(2)水泥
(3)篮球机械能的损耗程度与篮球的大小是否有关
地 城
考点03
科学探索
一、选择题
1.B
2.D
二、实验题
3.(1)篮球的弹性好坏可能与篮球的材质有关?
(2)卷尺或刻度尺
(3)见解析
(4)见解析
4.见解析
三、科普阅读题
5.(1)见解析
(2)非平衡状态
(3)3.8×104Pa
(4)A
(5)
(6) s的数据代入错误 未理解做功的必要因素,s是推力作用下移动的距离 见解析
6.(1)
(2) 不受
(3)抗腐蚀
7. 两/2 短 记忆压缩弹簧
试卷第1页,共3页
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专题08 物理方法及科学探索
3大高频考点概览
考点01 控制变量法
考点02 转换法
考点03 科学探索
地 城
考点01
控制变量法
一、实验题
1.(24-25八下·山西大同第三中学校·期末)小媛和妹妹一起荡秋千时,发现秋千往返摆动的时间是有规律的。于是她对“哪些因素影响秋千往返摆动的时间”提出如下猜想:
猜想一:秋千往返摆动的时间与秋千的摆长L有关。
猜想二:秋千往返摆动的时间与人的质量m有关。
猜想三:秋千往返摆动的时间与秋千摆幅s(摆动时人离开中心点的最大距离)有关。
针对上述猜想,小媛进行了如图所示的实验:将细绳一端固定在O点,另一端拴一小球制成一个摆,让小球自由往返摆动,记录数据如下表所示。
实验序号
摆长L/m
小球质量m/g
摆幅s/m
小球往返摆动一次的时间t/s
1
0.7
20
0.05
1.7
2
1.0
20
0.08
2.0
3
1.0
30
0.05
2.0
4
1.0
30
0.08
2.0
5
1.3
20
0.05
2.3
(1)实验序号为3、4的这两次实验探究的是摆往返摆动一次的时间与________的关系。该实验采用的物理学研究方法是________;
(2)综合分析表中数据可知:摆往返摆动一次的时间由________决定;
(3)摆钟是由摆制成的,小媛家的摆钟变慢了,想要调准它,应进行的操作是________。
【答案】(1) 摆幅 控制变量法
(2)摆长
(3)将摆长调短
【详解】(1)实验序号3、4中,摆长与小球质量均相同,仅摆幅不同,故探究的是摆动时间与摆幅的关系。
实验中,保持其他因素不变,只改变其中一个因素,探究其对秋千往返摆动时间的影响,这种研究方法称为控制变量法。
(2)综合分析数据可知,当摆长不同(、、)时,摆动一次的时间也随之改变(、、),且摆长越长,时间越长。摆动时间与小球质量、摆幅无关,仅随摆长的变化而变化,故摆动时间由摆长决定。
(3)摆钟变慢,即摆动一次所需的时间变长了。根据前面得出的结论,摆动时间由摆长决定,且摆长越长时间越长。为了让摆钟走准(即缩短摆动一次的时间),需要减小摆长。
2.(24-25八下·山西吕梁临县·期末)篮球运动员传球时,篮球撞击地面后能准确反弹到远处队友手中,小伟好奇篮球撞击地面后的反弹方向与哪些因素有关,与同学讨论后,他们觉得可以用弹性小球代替篮球,对小球撞击水平地面后的反弹方向进行探究,并提出了猜想:小球撞击地面后的反弹方向与小球撞击地面时的入射方向有关。
为验证猜想,同学们设计了如图甲所示的装置。每次都让弹性小球从压缩相同长度的弹簧的下端由静止弹出并撞击地面,改变小球的入射方向与地面的夹角α,测出小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β,记录数据如下表。
夹角α
20.0°
30.0°
45.0°
60.0°
70.0°
夹角β
30.9°
39.2°
53.9°
67.5°
76.6°
(1)分析数据可知:小球入射方向与地面的夹角α越大,小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β就越______;
(2)用每隔曝光一次的频闪照相机拍摄到某次小球从地面O位置反弹至D位置的照片,如图乙所示,小球是从图乙中的______(选填“A”、“B”或“C”)位置开始入射的;
(3)同学们发现篮球以相同的角度及速度分别掷向水泥地面和木地板上,篮球在木地板上的反弹角度更小。根据以上信息,请你提出一个可探究的科学问题:______。
【答案】(1)大
(2)C
(3)小球撞击地面后的反弹方向与地面的材质有关吗
【详解】(1)由表中数据可知,当其他因素一定时,小球的入射方向与地面的夹角α越大,小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β就越大。
(2)分析表中数据可知,小球的入射方向与地面的夹角α始终小于小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β,由此判断小球是从图乙中C位置开始入射的。
(3)同学们发现篮球以相同的角度及速度分别掷向水泥地面和木地板,地面的材质不同,篮球在木地板上的反弹角度更小。所以可提出的科学问题是:小球撞击地面后的反弹方向与地面的材质有关吗?
3.(24-25八下·山西吕梁临县·期末)在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”时,某实验小组的同学提出了如下猜想:
猜想a:浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关。
猜想b:浮力大小与物体浸在液体中的体积有关。
猜想c:浮力大小与液体的密度有关。
(1)弹簧测力计使用前需要______。在A实验中,正确使用弹簧测力计测得物体受到的重力为______N;
(2)由测量数据可得:浸没在水中的物体受到水的浮力为______N;
(3)分析A、C、D三次实验,可以验证猜想a是______(选填“正确”或“错误”)的;
(4)分析A、B、C三次实验可知:浮力大小与物体浸入液体中的体积______(选填“有关”或“无关”);
(5)分析______三次实验可知:物体浸入液体中的体积相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力越______;
(6)该实验主要运用的科学探究方法是______;
(7)下列能正确反映弹簧测力计示数F和物体下表面在水中的深度h关系的图像是______(填选项)。(物体未接触容器底)
A. B. C. D.
【答案】(1) 调零 2.7
(2)1.3
(3)错误
(4)有关
(5) A、D、E 大
(6)控制变量法
(7)C
【详解】(1)[1]为了保证测量的准确性,弹簧测力计使用前需要(在竖直方向上)调零。
[2]弹簧测力计的分度值为0.1N,读数为2.7N,故物体的重力为2.7N。
(2)C中物体浸没在水中,测力计的示数为1.4N,根据称重法,所以此时受到的浮力为
(3)分析A、C、D三次实验,物体浸没在水中的深度不同,但弹簧测力计的示数相同。根据,物体受到的浮力相同,所以浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关,猜想a是错误的。
(4)分析A、B、C三次实验,液体的密度相同,物体浸入液体中的体积不同,弹簧测力计的示数不同。根据,物体受到的浮力不同,所以浮力大小与物体浸入液体中的体积有关。
(5)[1]要探究浮力大小与液体密度的关系,根据控制变量法可知,需要控制物体浸入液体中的体积相同,改变液体的密度,所以分析A、D、E三次实验。
[2]分析A、D、E三次实验,可知液体密度不同,控制排开液体的体积相同,根据可知,物体受到的浮力不同;盐水的密度大于水的密度,物体浸没在盐水中受到的浮力更大,因此可得出:物体浸入液体中的体积相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大。
(6)该实验主要运用的科学探究方法是控制变量法,即控制其他因素不变,只改变一个因素来探究该因素对浮力的影响。
(7)将物体逐渐浸入水中,缓慢地增大物体在水中的深度,在物体浸没前,随深度的变大,排开液体的体积变大,物体受到的浮力变大,根据可知,弹簧测力计的示数变小;物体浸没后,其排开液体的体积不变,受到的浮力不变,根据可知,弹簧测力计的示数不变(不为零)。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4.(24-25八下·山西晋城阳城县·期末)降落伞是使人或物从空中安全降落到地面的一种航空工具。小伟想探究降落伞的滞空时间与伞面形状、伞面面积以及伞的总质量的关系;于是利用棉布、细线、钩码、剪刀、圆规、刻度尺、天平等进行了模拟实验。数据记录如表所示。请你帮忙探究:
实验序号
伞面形状
伞面面积/
伞的总质量/g
释放高度/m
滞空时间/s
1
正方形
0.6
80
3
5.1
2
正方形
1.2
80
3
8.2
3
圆形
1.2
80
3
8.2
4
圆形
1.2
120
3
6.8
(1)要探究降落伞的滞空时间与伞面形状的关系,可以选用实验序号为________的两组数据进行比较。
(2)分析上表实验数据可知,影响降落伞滞空时间的因素有________。
(3)根据上面的实验探究结果,在符合安全的前提下,若紧急任务中要缩短降落伞的滞空时间,应该选用怎样的降落伞?________。
(4)你觉得影响降落伞滞空时间的因素还有________。
【答案】(1)2、3
(2)伞面面积和伞的总质量
(3)应选用伞面面积较小、伞的总质量较大的降落伞
(4)释放高度
【详解】(1)由表格数据可得,降落伞的滞空时间可能与降落伞的伞面形状、伞面面积、伞的总质量、释放高度有关,根据控制变量法的使用方法可知,要探究降落伞的滞空时间与伞面形状的关系,实验中要保持伞面面积、伞的总质量、释放高度相同,伞面形状不同,由表格数据可知,实验序号为2、3的两组数据符合要求。
(2)实验序号为2、3的两组数据可知,伞面面积、伞的总质量、释放高度相同,伞面形状不同,滞空时间相同,根据本次实验数据,降落伞的滞空时间与伞面形状无关;实验序号为1、2的两组数据可知,伞面形状、伞的总质量、释放高度相同,第2组数据中,伞面面积较大,滞空时间较长,可以得到:在伞面形状、伞的总质量、释放高度相同时,降落伞的伞面面积越大,降落伞的滞空时间越长;实验序号为3、4的两组数据可知,伞面形状、伞面面积、释放高度相同,第4组数据中,伞的总质量较大,滞空时间较短,可以得到:在伞面形状、伞面面积、释放高度相同时,伞的总质量越大,降落伞的滞空时间越短;实验序号为1、2、3、4的数据中释放高度均相同,不能得出降落伞的滞空时间与释放高度的关系;综上所述,影响降落伞滞空时间的因素有伞面面积和伞的总质量。
(3)由小问(2)中得到的结论可知,伞面面积越小、伞的总质量越大,降落伞滞空时间越短,所以若紧急任务中要缩短降落伞的滞空时间,应该选用伞面面积较小、伞的总质量较大的降落伞。
(4)根据生活经验可知,当跳伞的高度越高时,落到地面的时间越长,所以降落伞滞空时间可能还与释放高度有关。
5.(24-25八下·山西朔州右玉县右玉教育集团初中部·期末)将手掌压在桌面上滑动的过程中,压力越大,手掌受到的阻碍越大。桌面越粗糙,滑起来越费力。滑动摩擦力的大小与哪些因素有关呢?创新小组进行了如下探究。
实验思路:
(1)根据上述现象可知,滑动摩擦力的大小可能.与压力的大小、接触面的粗糙程度有关。实验时,控制压力大小不变,改变接触面的粗糙程度,就能探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,这种实验方法是______法;
实验过程:
(2)如图所示,实验1中将木块平放在较光滑水平长木板上,用弹簧测力计拉动木块做______运动,弹簧测力计示数为______N。根据______可知,此时木块所受滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计示数。用弹簧测力计拉动木块重复上述实验,记录弹簧测力计的示数,实验数据如下表:
实验次数
接触面情况
压力
弹簧测力计示数F/N
1
较光滑木板
4
2
较光滑木板
6
1.8
3
较光滑木板
8
2.5
4
较粗糙木板
6
2.4
5
粗糙木板
6
2.8
实验结论:
(3)比较第1、2、3次实验,可得结论:接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越______;
(4)小明发现爸爸开车送他上学时,有几次雪后道路极易打滑。请你结合第2、4、5次实验结果,给出一条安全行车建议:______。
【答案】(1)控制变量
(2) 匀速直线 1.2 二力平衡
(3)大
(4)安装防滑链
【详解】(1)实验时,控制压力大小不变,改变接触面的粗糙程度,即探究其中一个因素,保持其他因素不变,运用了控制变量法。
(2)[1][2][3]将木块放在水平木板上,用弹簧测力计水平匀速拉动木块,根据二力平衡知识可知,此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数,而实验1中的弹簧测力的分度值为0.2N,所以读数为1.2N。
(3)比较第1、2、3三次实验在同一接触面上,接触面的粗糙程度不变,压力大小不同,且当压力越大,弹簧测力计的示数越大,滑动摩擦力越大,因此可得结论为:接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(4)由2、4、5三次实验可知,压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,因此下雪天可以安装防滑链减轻车辆打滑。
6.(24-25八下·山西太原·期末)为比较不同品牌运动鞋的防滑性能,小明进行了以下探究:①取、两种品牌的运动鞋各一只,向较轻的鞋里缓慢加入细沙,直至两鞋重力相等。②如图甲所示,弹簧测力计的一端固定在跑步机上,另一端钩住A鞋并保持水平。③启动跑步机,弹簧测力计示数稳定后,如图乙所示,记为。④换鞋,重复步骤②和③,弹簧测力计示数记为。请你解答:
(1)向较轻的鞋里加入细沙是为了保持两只鞋对跑步机的________相同。
(2)______N,A鞋与跑步机之间的摩擦力________(选填“大于“等于”或“小于”);小明通过比较发现,则_________(选填“A”或“B”)品牌运动鞋防滑性能更好。
(3)若增大跑步机的速度,弹簧测力计示数稳定后的读数与低速时相比将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)压力
(2) 2.4 等于 B
(3)不变
【详解】(1)为了比较两种品牌的防滑性能,即滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,所以要控制压力大小相同,向较轻的那只鞋子里面缓慢加入细沙,直至两鞋重力相等,这么做的目的是为了保持两只鞋对跑步机的压力相同。
(2)[1]观察图乙弹簧测力计发现,弹簧测力计的分度值为0.2N,弹簧测力计示数为2.4N,即。
[2]弹簧测力计示数稳定后,鞋相对地面静止,处于平衡状态,鞋受到的摩擦力与拉力是一对平衡力,所以鞋与跑步机之间的摩擦力等于弹簧测力计示数F1。
[3]由于鞋受到的摩擦力与拉力是一对平衡力,所以弹簧测力计示数较大的鞋子受到的摩擦力较大,鞋子受到的摩擦力越大,鞋子防滑性能好。由于,所以B品牌运动鞋防滑性能更好。
(3)滑动摩擦力大小的决定因素是接触面间的压力和接触面粗糙程度,与运动速度的大小无关;当增大跑步机的速度,鞋与跑步机之间的滑动摩擦力与低速时相比将不变。弹簧测力计示数稳定后的读数等于鞋与跑步机之间的摩擦力,故其与低速时相比将不变。
7.(24-25八下·山西晋中太谷县·期末)小谷同学是鼠绘爱好者,他购买了材质相同但品牌不同的甲、乙鼠标垫。已知鼠标垫表面的粗糙程度会影响鼠标的操控性。表面越光滑,鼠标的操控就越不稳定。请你设计实验帮他比较,选择操控性更稳的一款。
实验器材:____________________
实验步骤:______________________
实验结论:___________________
【答案】 弹簧测力计、甲鼠标垫、乙鼠标垫、鼠标、水平桌面 见解析 见解析
【详解】[1][2][3]实验器材:弹簧测力计、甲鼠标垫、乙鼠标垫、鼠标、水平桌面。
实验步骤:
①将甲鼠标垫平铺在水平桌面上,把鼠标放置在甲鼠标垫上。用弹簧测力计水平勾住鼠标,缓慢拉动使其在鼠标垫上做匀速直线运动,记录此时弹簧测力计的示数F甲。
②更换为乙鼠标垫,重复步骤①的操作,使鼠标在乙鼠标垫上做匀速直线运动,记录弹簧测力计的示数F乙 。
实验结论:
若F甲 > F乙,则甲鼠标垫表面的粗糙程度更高,操控性更稳定。
若F甲 < F乙,则乙鼠标垫表面的粗糙程度更高,操控性更稳定。
若F甲 = F乙,则两者表面的粗糙程度相近,操控稳定性接近。
8.(24-25八下·山西晋中介休·期末)2025年4月30日13时08分,“神舟十九号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。航天员在返回的过程中,一个重要的生命保护措施就是降落伞。在返回舱落地前,降落伞是如何保证航天员的安全呢?创新小组的同学对降落伞下降速度与哪些因素有关产生兴趣,他们作出如下猜想:
猜想一:降落伞下降的速度与伞面材料有关。
猜想二:降落伞下降的速度与伞面面积有关。
猜想三:降落伞下降的速度与伞和重物的总质量有关。
为了验证上述猜想,小组同学用不同材质的布料模拟伞面材料、用不同质量的小沙包模拟重物,设计了一个简易的降落伞,并让其从同一高度自由下落,得到的数据如下表所示。
序号
伞面材料
伞面面积/cm2
伞和重物的总质量/g
平均降落时间/s
1
纱布
1200
100
8.6
2
棉布
1200
100
9.4
3
防水布
1200
130
10.8
4
防水布
1500
130
13.3
5
130
(1)实验中,通过________________比较降落伞下降的速度。
(2)对比第3、4次实验信息可知降落伞下降的速度与___________有关。
(3)为了验证猜想一,小组同学分析实验序号为1、3的数据,你认为他们选择的数据______(选填“合理”或“不合理”),理由是_________________________。
(4)在验证猜想三时,同学们发现所收集的证据并不完整,经大家讨论,表格中第5次实验横线位置应填的数据是________和________。
【答案】(1)降落时间
(2)伞面面积
(3) 不合理 没有控制伞和重物的总质量一定
(4) 棉布/纱布 1200
【详解】(1)因为降落伞从同一高度自由下落,根据速度公式,下落高度相同,所以通过比较平均降落时间来比较降落伞下降的速度;平均降落时间越长,速度越慢;平均降落时间越短,速度越快。
(2)对比第3、4次实验,伞面材料都是防水布,伞和重物的总质量都是130g,只有伞面面积不同,且伞面面积越大,平均降落时间越长,下降速度越慢。所以可知降落伞下降的速度与伞面面积有关。
(3)[1][2]为了验证猜想一,即降落伞下降的速度与伞面材料有关,需要控制伞面面积和伞和重物的总质量相同。由实验序号为1、3的数据可知,伞和重物的总质量不同,则没有控制变量,所以他们选择的数据不合理。
(4)[1][2]在验证猜想三,即降落伞下降的速度与伞和重物的总质量有关时,需要控制伞面材料和伞面面积相同;根据表格中已有数据可知,当伞面材料为棉布(或纱布),伞面面积为 时,有不同的总质量情况。所以第5次实验横线位置应填的数据是棉布(或纱布)和1200。
9.(24-25八下·山西阳泉盂县多校联考·期末)在篮球运动中,篮球投射距离是指篮球从出手点到命中篮筐时的水平直线距离,它反映了篮球在空中飞行的水平距离,是研究投篮动作与物理规律的关键参数。为了增大篮球队员的篮球投射距离,课外小组的同学利用如图所示的装置模拟投篮情景进行实验,将容器放在水平桌面上,保持喷水嘴的喷水速度不变, 通过调节喷水嘴的朝向,逐渐增大水的喷出角度(相当于增大篮球的抛射角度),记录并进行测量,喷水嘴与水落入容器中的位置的水平距离(相当于篮球的投射距离)
(1)结合实验目的和上述实验设计的思路,请你提出一个可探究的科学问题______。(合理即可)
(2)下表是实验中获得的数据,请将这些数据在图乙的坐标图像中描点作图______ 。
喷水角度/度
15
30
45
60
75
落点到喷嘴的水平距离s/m
0.45
0.71
0.80
0.70
0.58
(3)结合上述探究结果可知,增大篮球投射距离的方法是________________。(合理即可)
(4)另一小组的同学还想探究影响篮球投射距离是否与篮球的质量有关,请你帮他们简要写出实验操作步骤及结论。____________________________________
【答案】(1)篮球的投射距离与抛射角度是否有关?
(2)
(3)保持抛射角度为45度
(4)见解析
【详解】(1)根据实验目的和装置模拟的投篮情景,探究的关键是投射距离与抛射角度的关系。因此,可提出的科学问题是:“篮球的投射距离是否随抛射角度的变化而变化?”或 “抛射角度如何影响篮球的投射距离?”。
(2)以喷水角度为横坐标,水平距离为纵坐标,在坐标图中描点并连线。具体如图所示:
(3)由实验数据可知,当抛射角度为45°时,投射距离达到最大值(0.80 m)。因此,增大篮球投射距离的方法是:选择合适的抛射角度,使其接近45°。
(4)实验步骤:一、准备两个质量不同但体积和表面材质相同的篮球(如标准篮球和加重训练球)。二、固定抛射点、抛射角度(如45°)和抛射力度(如用同一弹簧装置发射)。三、分别测量两种篮球的投射距离,重复多次实验以减少误差。
结论:若两组数据投射距离基本一致,说明投射距离与篮球质量无关;若存在显著差异,则说明质量会影响投射距离(需进一步分析具体影响趋势)。
10.(24-25八下·山西忻州·期末)实验小组在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中,进行了如图所示的实验,让钢球从斜面的某一高度由静止开始滚下,撞击水平木板上的木块。
(1)实验中通过观察________来比较钢球的动能的大小。
(2)如图甲、乙所示的两次实验中,让不同质量的钢球从斜面的同一高度由静止滚下,是为了使钢球到达水平面时的________相同。分析实验现象可知,其他条件相同时,钢球的质量越大,钢球的动能越________。
(3)分析比较如图________所示的两次实验可知,其他条件相同时,钢球的速度越大,钢球的动能越大。
【答案】(1)木块移动的距离
(2) 速度 大
(3)甲、丙
【详解】(1)在探究动能大小的实验中,钢球撞击木块,木块移动的距离越远,说明钢球对木块做的功越多,也就表明钢球的动能越大。所以实验中通过观察木块移动的距离来比较钢球的动能的大小。这里用到了转换法。
(2)[1]钢球从斜面的同一高度由静止滚下,重力势能转化为动能,根据机械能守恒定律,钢球到达水平面时的速度只与高度有关。
故让不同质量的钢球从斜面的同一高度由静止滚下,同一高度意味着初它们到达水平面时的速度相同。
[2]观察图甲、乙实验现象,质量大的钢球撞击木块后,木块移动的距离更远,说明其他条件相同时,钢球的质量越大,钢球的动能越大。
(3)要探究钢球的速度对动能的影响,需要控制质量相同,改变速度。
观察图甲、丙,钢球的质量相同,从不同高度滚下到达水平面时的速度不同,高度越高速度越大,且速度大的钢球撞击木块后,木块移动的距离更远,所以分析比较如图甲、丙所示的两次实验可知,其他条件相同时,钢球的速度越大,钢球的动能越大。
11.(24-25八下·山西晋中榆次区·期末)小明滑雪时发现,不同的助滑赛道设计不同。他猜想,如图所示材质、高度相同的甲、乙两种赛道模型,物体从顶端静止下滑时,到达坡底的速度不同。请你设计一个可操作的实验方案,帮小明进行判断。
【答案】见解析
【详解】实验器材:小球、木块、直尺、甲乙模型;
实验步骤:(1)将木块放在甲模型底端适当的位置,并记录该位置;
(2)将小球从甲模型顶端静止释放,用直尺记录小球撞击木块后移动的距离为;
(3)将木块放在乙模型底端,且与甲模型放置的位置相同,将同一小球从乙模型顶端静止释放,用直尺记录小球撞击木块后移动的距离为;
(4)多次重复上述实验,比较与的大小关系。
实验结论:若,则小球到达甲赛道模型底端的速度较大;若,则小球到达乙赛道模型底端的速度较大;若,则小球到达两赛道模型底端的速度相同。
12.(24-25八下·山西晋中平遥县·期末)学校在科技节活动中举办了“纸桥大赛”,小晋和同学们惊讶地发现一张纸虽然轻薄,却可承受很大的力。于是他们针对“一张纸能承受的压力与哪些因素有关”这个问题进行猜想:
猜想一:可能与纸的形状有关。
猜想二:可能与纸的材料有关。
为探究猜想一,同学们把普通的打印纸剪成大小相等的四部分,如图1所示,分别将纸张沿较长的边和较短的边折成正三棱柱、四棱柱、六棱柱和八棱柱(如图2所示)棱进行研究。将棱柱放在水平桌面上,把圆形小桶轻轻放在棱柱上,如图3所示,缓缓向小桶中加沙至棱柱变形,用电子秤测量出此时小桶和沙的总质量,将测量结果计入下表:
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
8
多棱柱的高度/cm
10.55
14.85
多棱柱的棱数
三
四
六
八
三
四
六
八
小桶和沙的总质量/g
514
924
1090
2174
665
984
1471
2715
(1)实验中通过比较__________来判断棱柱能承受的最大压力。
(2)分析比较实验序号__________的数据,可得出结论:用相同的纸张折成高度相同的多棱柱,棱数越多,能承受的压力越大。进一步推理分析可知__________柱体所能承受的压力最大,如南极泰山科考站主楼的外形就是这种形状。
(3)为了探究猜想二,应该控制__________不变,改变纸张的材质来完成实验。
(4)分析实验数据发现__________可能也会影响纸承受的压力。
【答案】(1)小桶和沙的总质量
(2) 、、、或、、、 圆
(3)纸的形状
(4)多棱柱的高度
【详解】(1)实验利用转换法,实验中通过比较小桶和沙的总质量来判断棱柱能承受的最大压力,小桶和沙的总质量越大,说明棱柱能承受的最大压力越大。
(2)[1]得出的结论为,用相同的纸张折成高度相同的多棱柱,棱数越多,能承受的压力越大,即承受的压力与形状有关,则需要选择材料相同的纸张,高度相同的多棱柱,只改变棱数,因此比较实验序号、、、或、、、的数据。
[2]推理可知,圆柱体相当于无数条棱的柱体,圆柱体所能承受的压力最大。
(3)为了探究一张纸能承受的压力可能与纸的材料有关,应该控制纸的形状不变。
(4)分析实验数据发现,纸的材料相同,棱数相同,多棱柱的高度不同,承受的压力不同,因此多棱柱的高度可能也会影响纸承受的压力。
13.(24-25八下·山西运城盐湖区多校联考·期末)钱学森是空气动力学专家,是我国航天事业的奠基人,《钱学森传》中记录了钱老的一个小故事:“钱学森上学时所折叠的纸飞机飞得是最远的”。如何让纸飞机飞得远?项目学习小组的同学提出问题“纸飞机的飞行距离与哪些因素有关”。小明准备了以下器材进行实验研究:发射器(如图);秒表;剪刀;相同的纸张若干。
(1)发射器的弹簧压缩的程度越大,可以将弹簧的___________能转化为纸飞机的动能,释放后纸飞机获得的初速度越大;
(2)小明认为纸飞机飞行的距离还可能与纸飞机飞行的角度有关。请你为小明设计该实验所需要记录数据的表格;
(3)结合生活经验,你认为除了飞行的角度和初速度,纸飞机的飞行距离还与哪些因素有关,并据此提出一个可探究的科学问题:__________。
【答案】(1)弹性势
(2)见解析
(3)见解析
【详解】(1)弹簧压缩得越短,弹簧形变越大,弹簧的弹性势能越大,转化成纸飞机的动能越大,纸飞机获得的速度越大。
(2)探究纸飞机飞行的距离与纸飞机飞行的角度的关系,改变纸飞机飞行的角度,记录纸飞机飞行的距离,如下表所示
次数
角度/°
纸飞机飞行的距离
1
2
3
(3)根据生活经验,飞机的形状、表面粗糙程度、质量、空气流速都可以影响飞行距离,可探究的科学问题:探究纸飞机的飞行距离与纸张表面的粗糙程度是否有关。
14.(24-25八下·山西临汾古县·期末)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”)。
【答案】(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。
15.(24-25八下·山西临汾古县·期末)小明热衷于篮球运动,他想要购买一个新篮球。商家为小明推荐了两种篮球,小明想选择一种回弹力度强的篮球,请你帮助他设计一个可操作的选择方案。
【答案】见解析
【详解】试验方案:
①器材:准备两种篮球,确保两个篮球的气压充足且相当;卷尺,用于测量高度。
②选择一个固定的下落高度,如1.8米。
③在相同的地面(如水泥地)上,让两种篮球从1.8米的高度自由下落。
④记录两种篮球回弹最高点,进行多次实验并取平均值。
⑤比较两种篮球回弹高度的平均值,选择回弹高度较高的篮球作为回弹力度较强的篮球。
16.(24-25八下·山西晋中左权县·期末)如图所示,人们常常通过铺设斜面的方法轻松地将重物移至高处。小晋猜想:使用斜面时的省力情况与斜面的粗糙程度和倾角有什么关系呢?请你选择一个问题进行探究,并写出实验方案。
探究问题:______;
实验器材:______;
实验步骤:______;
实验结论:______。
【答案】 见详解 见详解 见详解 见详解
【详解】方案一
[1]探究问题:探究使用斜面时的省力情况与斜面粗糙程度的关系
[2]实验器材:一个质量合适的长方体木块、一个长木板、一块与长木板粗糙程度不同的布料、弹簧测力计、若干个小木块
[3]实验步骤:用小木块将长木板一端垫高,搭成一个斜面,使斜面保持一定的倾角,将木块放在斜面上,用弹簧测力计沿斜面匀速拉动木块,使其上升,记录此时弹簧测力计的示数F1,保证斜面倾角不变,在长木板表面铺上毛巾,重复上述实验,记录此时弹簧测力计的示数F2。比较F1和F2的大小。
[4]实验结论:若F1<F2,说明斜面的倾角一定时,斜面越光滑越省力;若F1>F2,说明斜面的倾角一定时,斜面越粗糙越省力。若F1=F2,说明斜面的倾角一定时,斜面省力情况与光滑程度无关。
方案二
[1]探究问题:探究使用斜面时的省力情况与斜面倾角的关系
[2]实验器材:一个质量合适的长方体木块、一个长木板、一个弹簧测力计、若干个小木块
[3]实验步骤:用小木块将长木板一端垫高较小的高度,搭成一个较小倾角的斜面,将木块放在斜面上,用弹簧测力计沿斜面匀速拉动木块,使其上升,记录此时弹簧测力计的示数F1。增加小木块的数量,将长木板一端垫高更大的高度,增大斜面的倾角。重复上述实验,记录此时弹簧测力计的示数F2。比较F1和F2的大小。
[4]实验结论:若F1<F2,说明斜面的光滑程度一定时,斜面倾角越小越省力;若F1>F2,说明斜面的光滑程度一定时,斜面倾角越大越省力。若F1=F2,说明斜面的光滑程度一定时,斜面省力情况与倾角无关。
17.(24-25八下·山西晋城高平部分学校·期末)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”)。
【答案】(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,需要控制变量,除了材料不同外,其他条件应相同,所以材料厚度要相等;应将温度传感器放在房屋模型内部的相同位置,这样才能测量不同材料对屋内温度的影响。
(2)如果灯到屋顶距离不同,那么照射到房屋模型上的热量就不同,会影响实验结果,无法准确比较材料的隔热性能,甲图中三个小屋的摆放位置不合理,由于没有控制灯到屋顶的距离相等。
(3) [1][2]由图乙可知,泡沫板为隔热材料,在相同时间内,温度传感器示数变化较小,所以选用泡沫板作为屋顶隔热材料。
18.(24-25八下·山西晋中和顺县·期末)如图所示,人们常常通过铺设斜面的方法轻松地将重物移至高处。小晋猜想:使用斜面时的省力情况与斜面的粗糙程度和倾角有什么关系呢?请你选择一个问题进行探究,并写出实验方案。
探究问题:
实验器材:
实验步骤:
实验结论:
【答案】①使用斜面时的省力情况与斜面的粗糙程度的关系。
②三个倾角相同粗糙程度不同的斜面、物块、弹簧测力计。
③用弹簧测力计分别拉着物块沿三个倾角相同粗糙程度不同的斜面匀速向上运动,读出弹簧测力计的示数,记录斜面粗糙程度情况和对应的弹簧测力计示数。
④使用斜面时,斜面的粗糙程度越小,越省力。
【详解】[1]选择的探究问题为使用斜面时的省力情况与斜面的粗糙程度的关系。
[2]由于需要使用控制变量法进行实验,实验器材需要三个倾角相同粗糙程度不同的斜面、物块、测量拉力的弹簧测力计。
[3]实验步骤:用弹簧测力计分别拉着物块沿三个倾角相同粗糙程度不同的斜面匀速向上运动,读出弹簧测力计的示数,记录斜面粗糙程度情况和对应的弹簧测力计示数。
[4]根据实验能够得出的结论是使用斜面时,斜面的粗糙程度越小,越省力。
19.(24-25八下·山西晋城阳城县·期末)小聪在探究“液体压强与什么因素有关”时,进行了如图所示的实验。
(1)为了便于观察实验现象,压强计U形符中应装___________(选填“有色”或“无色”)的液体;
(2)如图甲所示,小聪保持金属盒在水中的深度不变,改变金属盒的方向,发现U形管两侧液面的高度差不变,由此可得:同种液体,同一深度,液体中各个方向的压强___________;
(3)分析图甲、乙所示的两次实验可知:在同种液体内部,液体压强随着液体深度的增加而___________。 分析图___________所示的两次实验可知:在同一深度,液体的密度越大,液体压强___________;
(4)小聪在某次实验时把金属盒放入水中不同深度处,U形管里的液面无明显变化,请写出一条可能的原因:___________。
【答案】 有色 相等 增大 乙、丙 越大 压强计的气密性不好
【详解】(1)[1]为了使用更明显,U形管内液体使用有色液体便于观察。
(2)[2]保持金属盒在水中的深度不变,改变金属盒的方向,发现U形管两侧液面的高度差不变,说明此时受到的液体压强不变,由此可得:同种液体,同一深度,液体内部各个方向的压强相等。
(3)[3]对比甲、乙实验可知,在同种液体内部,图乙中金属盒所处的深度较大,其U形管内液体高度差较大,由此可得出:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增大。
[4][5]探究液体压强和液体密度的关系时,要保持液体的深度相同,换用不同的液体做实验,比较乙、丙两图可得到结论:在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大。
(4)[6]若压强计的气密性不好,软管中的气体和大气相通,等于大气压强,橡皮膜受到压强时,U形管中的液面就不会出现高度差或液面无明显变化。
地 城
考点02
转换法
一、实验题
1.(24-25八下·山西晋中和顺县·期末)小文在陪妹妹玩皮球(如图所示)时发现:皮球被拍打一会儿后,其弹性好像改变了。小文根 据经验认知和所学知识进行推测:胶皮皮球内充有气体,球内气体在受到拍打时会变热膨 胀。于是小文猜想;皮球的弹性可能与温度有关。为了验证自己的判断,她设计实验进行了 探究:将皮球放入不同温度的水中。静置3分钟后,将皮球在同一地而的同一高度由静止自由释放,测量皮球第一次回弹时的高度,得到的数据如表。
实验次数
1
2
3
4
5
温度t/℃
10
20
30
40
50
皮球第一次回弹时 的高度h/cm
20
25
30
35
40
(1)实验中通过 ___________ 来判断皮球弹性的大小。
(2)请你在坐标系中绘制出皮球第一次回弹时的高度随温度变化的图像。___________
(3)皮球的弹性可能还与有其他因素有关,请你根据材料信息再提出一个可探究的科学问 题:___________ (答案合理即可)。
【答案】 皮球第一次回弹时的高度 探究皮球的弹性可能与充气的气压是否有关
【详解】(1)[1]由表格数据知皮球弹性的大小是通过皮球首次回弹的高度进行比较的,皮球首次回弹的高度表示弹性越大,这用到了转换法。
(2)[2]根据表格数据描点画出图像,如图所示:
(3)[3]除本实验提出的因素外,还有多种因素会影响皮球的弹性,如探究皮球的弹性可能与充气的气压是否有关。
2.(24-25八下·山西晋中介休·期末)汽车超载、超速行驶很容易引发交通事故。小晋和小组同学决定对超载、超速问题进行模拟研究,即探究物体的动能大小与质量、速度的关系,如图所示是他们的实验过程。
(1)实验通过观察______________________来判断小球的动能大小。
(2)让同一小球从斜面的不同高度由静止开始自由滚下,目的是让小球运动到水平面时具有不同的___________。
(3)分析甲、丙两图,根据实验现象得到的结论是_____________________________。
(4)为探究汽车超载带来的危害,应分析___________两图。
(5)若水平面绝对光滑,则_________(选填“能”或“不能”)完成本实验的探究内容,理由是 __________________________________。
(6)实验结束后,同学们想知道汽车的“超载”与“超速”哪个对动能影响更大,于是又进行了两组实验,将收集的数据记录在下面的表格中。分析表中数据可知,汽车______(选填“超载”或“超速”)会造成更严重的危害。
表一(小球撞击木块时的速度v=5m/s)
序号
小球质量m/g
木块被撞出的距离s/cm
1
10
6
2
20
12
3
30
18
表二(质量为10g的小球)
序号
小球质量m/g
木块被撞出的距离s/cm
1
5
6
2
10
24
3
15
54
【答案】(1)木块移动的距离
(2)速度
(3)当质量一定时,物体的速度越大,动能越大
(4)甲、乙
(5) 不能 木块将做匀速直线运动,无法停下
(6)超速
【详解】(1)在探究物体动能大小的实验中,小球动能的大小无法直接观察。我们通过观察木块被推动的距离来判断小球的动能大小,木块被推动得越远,说明小球对木块做的功越多,小球的动能就越大。这是转换法的应用。
(2)让同一小球从斜面的不同高度由静止开始自由滚下,小球在斜面上运动时,高度不同,重力势能不同,转化为动能后,到达水平面时的速度就不同。所以目的是让小球运动到水平面时具有不同的速度。
(3)观察甲、丙两图,小球的质量相同,甲图中小球下滑的高度大于丙图中小球下滑的高度,甲图中小球到达水平面时的速度大于丙图中小球到达水平面时的速度,且甲图中木块被推动的距离大于丙图中木块被推动的距离。由此可以得到的结论是:当物体的质量相同时,速度越大,动能越大。
(4)汽车超载是指汽车的质量过大,为探究汽车超载带来的危害,即探究动能与质量的关系,需要控制速度相同,改变质量。观察图可知,甲、乙两图中小球下滑的高度相同,即到达水平面时的速度相同,小球的质量不同,所以应分析甲、乙两图。
(5)[1][2]若水平面绝对光滑,木块在水平面上运动时不受摩擦力,根据牛顿第一定律,木块被小球撞击后将一直做匀速直线运动,无法通过比较木块被推动的距离来判断小球动能的大小,所以不能完成本实验的探究内容。
(6)表一:当小球撞击木块时的速度不变,小球质量从10g增大到20g再到30g时,木块被撞出的距离从6cm增大到12cm再到18cm。这表明在速度一定时,质量越大,小球的动能越大,木块被撞出的距离越远。
表二:当小球质量为10g不变,小球撞击木块时的速度从增大到再到时,木块被撞出的距离从6cm增大到24cm再到54cm。这表明在质量一定时,速度越大,小球的动能越大,木块被撞出的距离越远。
对比表一和表二的数据变化,速度的变化对木块被撞出距离的影响更明显。所以速度对物体的动能影响更大,即汽车超速会造成更严重的危害。
3.(24-25八下·山西朔州右玉县右玉教育集团初中部·期末)小明在打篮球时发现在不同材质的地面上,篮球落在地面后反弹到最高点时离地面的高度存在明显差异,这一现象说明机械能的损耗程度不同,于是他想探究地面材质对篮球机械能损耗程度的影响。将篮球从塑胶地面上方2m高处由静止释放,落到地面后,篮球会反复弹起,记录弹跳的总次数N;更换为木地板,将同一篮球从相同高度由静止释放,记录篮球弹跳的总次数N;再更换为水泥地,重复上述操作。(篮球弹起高度未超过10cm的弹跳次数不计)
实验次数
地面材质
弹跳的总次数N/次
1
塑胶
6
2
木质
7
3
水泥
8
(1)本实验通过______反映机械能的损耗程度。
(2)分析数据可知:篮球落在______地面时,机械能的损耗程度最小。
(3)尺寸大小、膨胀程度不同的篮球从同一高度落在相同地面后,反弹到最高点时离地面的高度也不同。请你根据该现象提出一个可探究的科学问题:______。
【答案】(1)弹跳的总次数
(2)水泥
(3)篮球机械能的损耗程度与篮球的大小是否有关
【详解】(1)从题中表格可以看出篮球在不同的地面材质下,是通过比较弹跳的总次数来反映机械能的损耗程度。
(2)从表中可以看出篮球分别在塑胶、木质、水泥三种材质上的弹跳的总次数为6、7、8次,所以篮球落在水泥地面时,机械能的损耗程度最小。
(3) 可探究的科学问题是:篮球机械能的损耗程度与篮球的大小是否有关。
地 城
考点03
科学探索
一、选择题
1.(24-25八下·山西晋城高平部分学校·期末)下列微观粒子,构成原子核的是( )
A.电子和中子 B.质子和中子
C.电子和质子 D.分子和质子
【答案】B
【详解】原子由原子核和电子构成,原子核由质子和中子构成,故ACD 不符合题意,B符合题意。
故选B。
2.(24-25八下·山西晋城阳城县·期末)关于小粒子和大宇宙,人类从未停止过探索。下列说法正确的是( )
A.宇宙是个有层次的天体系统,恒星是绝对不动的
B.哥白尼的“地心说”有力推动了人类文明进程
C.手捏海绵,海绵体积减小,说明分子间有空隙
D.汤姆孙发现了电子,从而揭示了原子是可分的
【答案】D
【详解】A.宇宙浩瀚无边,是无限的,宇宙是一个有层次的天体结构系统。宇宙是由运动的物质组成的,恒星也是运动的,故A错误;
B.哥白尼用日心说否定了影响人类达千年之久的托勒密地心说,有力地推动了人类文明的进程,故B错误;
C.海绵容易被压缩,是因为海绵的多孔结构,不能说明分子间有空隙,故C错误;
D.物理学家汤姆孙发现了电子,这表明原子内部有更小的粒子,从而揭示了原子是可分的,故D正确。
故选D。
二、实验题
3.(24-25八下·山西晋中平遥县·期末)2025年山西省中考体育测评增加了球类项目。小华在篮球运球绕杆训练中发现,自己用的篮球在拍打时弹得很高,而小明的篮球弹得较低。小华仔细观察后又发现自己用的A篮球是由超细纤维制作,而小明的B篮球是由PU合成皮制作。请结合这一现象提出一个可探究的问题!并给你上述两个篮球A和B、一个可显示气压值的专业打气筒,请你补充器材帮助小华设计一个实验方案进行探究,验证你的猜想是否正确。
(1)探究问题:__________,
(2)补充器材:__________,
(3)实验步骤:__________,
(4)实验结论:__________。
【答案】(1)篮球的弹性好坏可能与篮球的材质有关?
(2)卷尺或刻度尺
(3)见解析
(4)见解析
【详解】(1)因为小华在训练中发现,自己用的篮球在拍打时弹得很高,而小明的篮球弹得较低,观察后又发现自己用的A篮球是由超细纤维制作,而小明的B篮球是由PU合成皮制作,所以可以探究的问题是篮球的弹性好坏可能与篮球的材质有关?
(2)卷尺或刻度尺,用于测量反弹高度。
(3)①用打气筒给篮球A打足气,选择篮球场合适的位置,将该篮球A从固定高度,如1.5m的高度自由释放,使其自由下落,观察并记录篮球A反弹的高度;
②用打气筒给篮球B打足气,使两个篮球显示的气压值相同,在篮球场相同位置、相同高度,将篮球B自由释放,使其自由下落,观察并记录篮球B反弹的高度;
③用同样方法测试篮球A和B的反弹高度,重复几次取平均值。
(4)若篮球A(超细纤维)的平均反弹高度显著高于篮球B(PU合成皮),则说明材质会影响弹性,且超细纤维篮球弹性更好;若反弹高度无显著差异,则材质对弹性无显著影响,反弹高度的差异可能由其他因素导致的。
4.(24-25八下·山西晋城阳城县·期末)今年中考体育新增了球类选考项目,小明准备选择篮球项目,为此他一有空就勤加练习。为了不扰民,妈妈在网上为小明购买了一个与普通篮球质量和大小都相同的“静音”篮球,这个篮球是特殊的实心海绵材质,掉到地板上不会有声音。小明想知道“静音”篮球与普通篮球的弹性大小是否一样,请你设计实验帮他完成验证。
【答案】见解析
【详解】弹性大小是指物体在受力变形后恢复原状的能力,这个能力(弹性大小)不好直接测量,生活中弹性大小较强的物体在碰到障碍物发生形变后,回弹的高度较高或者回弹的距离比较远,所以可以通过在相同的条件下,比较“静音”篮球与普通篮球碰到地面后返回的高度来比较它们的弹性大小的强弱,所以可以进行如下的实验完成验证:让“静音”篮球与普通篮球在室内从同一高度由静止释放,比较它们从地面弹回的最大高度。若“静音”篮球弹回的高度较高,则“静音”篮球的弹性大小较强;若普通篮球弹回的高度较高,则普通篮球的弹性大小较强,若弹回的高度相同,则它们的弹性大小相同。
三、科普阅读题
5.(24-25八下·山西晋中太谷县·期末)阅读短文,回答下列问题:
冰壶运动展现的是静与动的美、取与舍的智慧。被人们称为冰上的“国际象棋”。
比赛用的标准冰壶直径为29cm,厚度11.5cm,质量19kg。由不含云母的花岗岩石凿琢而成,硬度高,吸水性弱,不易碎。如果制作冰壶的花岗岩里面含有云母,那么冰壶碰撞后就容易破碎。
冰壶在不平整的麻点状冰面上滑行时,通过适当的“扫刷”摩擦冰面使冰面温度升高,使表面的冰熔化,形成薄薄的一层水。这样做能够减小冰壶与冰面的摩擦,同时,也可以利用扫刷使冰壶改变前进方向。达到弧线路径的效果。
冰壶掷出时是旋转的,若想让冰壶多走弧线,队友就会喊“下线”,即让顺着冰壶旋转方向一侧的队员刷冰;若是希望冰壶保持当前运动情况,则会喊“顶线”,由与冰壶旋转方向相反的一侧队员刷冰。
(1)冰壶在低温环境下不会被撞破的原因是:________________;
(2)运动员通过擦冰,让冰壶走弧线匀速前进,此时冰壶处于________(选填“平衡状态”或“非平衡状态”);
(3)冰壶在冰面上滑行时,与冰面的接触面积为5×10-3m2,静止在水平冰面上的冰壶对冰面的压强是________;(g取10N/kg)
(4)如图乙所示,冰壶顺时针旋转向右前方运动的过程中,_______(选填“A”或“B”)侧的队员用力的刷冰面,可使冰壶保持当前运动情况继续运动。
(5)冰壶静止在水平冰面上,O为其重心。请画出它所力的示意图。
(6)如图所示,某次冰壶比赛中运动员施加5 N的水平推力,从A点推动冰壶,到达B点后松手,冰壶滑行至C点停止运动。求冰壶在整个运动过程中运动员对冰壶做的功。
解:冰壶运动距离s =10m+30m=40m
运动员对冰壶做的功W =Fs =5N×40m=200J
上面是小谷同学在成长笔记中记录的错题,请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。
错误之处:________________________
错因分析:_______________________
正确解答:________________________
【答案】(1)见解析
(2)非平衡状态
(3)3.8×104Pa
(4)A
(5)
(6) s的数据代入错误 未理解做功的必要因素,s是推力作用下移动的距离 见解析
【详解】(1)由文中知识可知,冰壶在低温环境下不会被撞破是因为冰壶由不含云母的花岗岩石凿琢而成,硬度高,吸水性弱,不易碎。
(2)冰壶走弧线匀速前进,说明其运动方向在发生改变,所以是非平衡状态。
(3)冰壶静止在水平冰面上时,对冰面的压力等于重力F压= G=mg=19kg×10N/kg=190N
与冰面的接触面积为5×10-3m2,则静止在水平冰面上的冰壶对冰面的压强
(4)冰壶在顺时针旋转向右前方运动,要保持当前的运动情况继续运动,应喊的是“顶线”,所以让与冰壶旋转方向相反的一侧队员刷冰面,所以A侧的队员刷冰面。
(5)冰壶静止在水平冰面上时,处于平衡状态,冰面对冰壶的支持力等于重力,故从重心出发,分别作竖直向下的重力和竖直向上的支持力,并标出力的大小,如图所示:
(6)[1]松手后,运动员对冰壶无推力,故BC段不做功。所以错误之处是:s的数据代入错误。
[2]错因分析:未理解做功的必要因素,s是推力作用下移动的距离,错误的认为BC段做功,多计算了距离。
[3]故正确解答:运动员仅在AB段对冰壶施加推力,BC段松手后无推力,做功距离应为AB段的10m,故冰壶在整个运动过程中运动员对冰壶做的功W = Fs = 5N×10m = 50J
6.(24-25八下·山西晋中榆次区·期末)阅读短文,回答问题。
“深中通道”的海底隧道
深中通道是当今世界上综合建设难度最高的跨海集群工程之一,集“桥、岛、隧、水下互通”于一体,工程建设创下多项“世界之最”,在解决高水压、强腐蚀性海水等极端环境困难中,展现了中国制造的硬核实力。该通道全长约24km,深圳至中山的车程将从2小时缩短至30分钟。
建造海底隧道时,如图所示,先将钢筋混凝土的沉管两端密封,然后让其漂浮在海面上,再用船将密封的沉管拖到预定海面上,向其内部灌水使之沉入海底。沉到海底后,将其下半部分埋入海底的泥沙中,再将灌入其中的海水全部抽出,此时空心密封沉管不会再上浮,海底隧道就建成了。
(1)海底隧道最深处距海面40m,此时海水对隧道的压强约为______Pa。(取,g取10N/kg)
(2)若重力为、体积为的某密封沉管要沉入海底,至少需要注入______N的海水,埋入泥沙中的沉管______(选填“受”或“不受”)浮力。
(3)海底隧道最难解决的是渗水问题,为很好地解决了这个问题,你认为海底沉管之间的接缝材料应该具备什么特性?______。(写出一条即可)
【答案】(1)
(2) 不受
(3)抗腐蚀
【详解】(1)海底隧道最深处距海面40m,此时海水对隧道的压强约为
(2)体积为的某密封沉管沉入海底时受到的浮力
若重力为、体积为的某密封沉管要沉入海底,需要注入海水的重力
埋入泥沙中的沉管不与水接触,不受浮力的作用。
(3)海底尘管在高水压、强腐蚀性海水等极端环境中,海底沉管之间的接缝材料应该具备抗压、耐腐蚀的特征。
7.(24-25八下·山西阳泉盂县多校联考·期末)阅读探究:
神奇的“大力士”——形状记忆合金起重机
形状记忆合金起重机具有动力大、噪声小等优点,在生活中有着广泛应用。形状记忆合金是由两种及以上金属元素所构成的材料。形状记忆合金起重机的动力主要来自形状记忆合金,如图甲所示,常温下发生形变的记忆合金。在受热超过某一温度时,完全恢复到原来的形状,此过程中产生很大的力,将重物提起。依据不同记忆合金材料特性,可制成记忆压缩弹簧和记忆拉伸弹簧。如图乙所示为记忆压缩弹簧,在常温时较小的外力即可使其处于压缩状态,在高温时会自动恢复到原来的伸长状态。记忆拉伸弹簧则与其不同,在常温时较小的外力可使其处于伸长状态,在高温时会自动恢复到原来的压缩状态记忆弹簧恢复原状时所产生的弹力远比普通弹簧大。
(1)形状记忆合金是由___________种及以上金属元素所构成的材料;
(2)对记忆拉伸弹簧来说,高温状态长度比低温状态___________(选填“长”或“短”);
(3)如图丙是一个简易的阀门,为了可以控制浴室水管的水温:在热水温度过高时通过“记忆”功能,调节或关闭水供水管道,避免烫伤。则记忆弹簧应选用___________(选填“记忆压缩弹簧”或“记忆拉伸弹簧”)。
【答案】 两/2 短 记忆压缩弹簧
【详解】(1)[1]从材料信息可知,形状记忆合金是由两种及以上金属元素所构成的材料。
(2)[2]对记忆拉伸弹簧来说,高温时会自动恢复到原来的压缩状态,在常温时较小的外力可使其处于伸长状态,故记忆拉伸弹簧高温状态长度比低温状态短。
(3)[3]在热水温度过高时通过“记忆”功能,调节或关闭水供水管道,避免烫伤,此时传热杆活塞要被拉伸,故应选用记忆压缩弹簧。
试卷第1页,共3页
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专题08 物理方法及科学探索
3大高频考点概览
考点01 控制变量法
考点02 转换法
考点03 科学探索
地 城
考点01
控制变量法
一、实验题
1.(24-25八下·山西大同第三中学校·期末)小媛和妹妹一起荡秋千时,发现秋千往返摆动的时间是有规律的。于是她对“哪些因素影响秋千往返摆动的时间”提出如下猜想:
猜想一:秋千往返摆动的时间与秋千的摆长L有关。
猜想二:秋千往返摆动的时间与人的质量m有关。
猜想三:秋千往返摆动的时间与秋千摆幅s(摆动时人离开中心点的最大距离)有关。
针对上述猜想,小媛进行了如图所示的实验:将细绳一端固定在O点,另一端拴一小球制成一个摆,让小球自由往返摆动,记录数据如下表所示。
实验序号
摆长L/m
小球质量m/g
摆幅s/m
小球往返摆动一次的时间t/s
1
0.7
20
0.05
1.7
2
1.0
20
0.08
2.0
3
1.0
30
0.05
2.0
4
1.0
30
0.08
2.0
5
1.3
20
0.05
2.3
(1)实验序号为3、4的这两次实验探究的是摆往返摆动一次的时间与________的关系。该实验采用的物理学研究方法是________;
(2)综合分析表中数据可知:摆往返摆动一次的时间由________决定;
(3)摆钟是由摆制成的,小媛家的摆钟变慢了,想要调准它,应进行的操作是________。
2.(24-25八下·山西吕梁临县·期末)篮球运动员传球时,篮球撞击地面后能准确反弹到远处队友手中,小伟好奇篮球撞击地面后的反弹方向与哪些因素有关,与同学讨论后,他们觉得可以用弹性小球代替篮球,对小球撞击水平地面后的反弹方向进行探究,并提出了猜想:小球撞击地面后的反弹方向与小球撞击地面时的入射方向有关。
为验证猜想,同学们设计了如图甲所示的装置。每次都让弹性小球从压缩相同长度的弹簧的下端由静止弹出并撞击地面,改变小球的入射方向与地面的夹角α,测出小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β,记录数据如下表。
夹角α
20.0°
30.0°
45.0°
60.0°
70.0°
夹角β
30.9°
39.2°
53.9°
67.5°
76.6°
(1)分析数据可知:小球入射方向与地面的夹角α越大,小球撞击地面后的反弹方向与地面的夹角β就越______;
(2)用每隔曝光一次的频闪照相机拍摄到某次小球从地面O位置反弹至D位置的照片,如图乙所示,小球是从图乙中的______(选填“A”、“B”或“C”)位置开始入射的;
(3)同学们发现篮球以相同的角度及速度分别掷向水泥地面和木地板上,篮球在木地板上的反弹角度更小。根据以上信息,请你提出一个可探究的科学问题:______。
3.(24-25八下·山西吕梁临县·期末)在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”时,某实验小组的同学提出了如下猜想:
猜想a:浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关。
猜想b:浮力大小与物体浸在液体中的体积有关。
猜想c:浮力大小与液体的密度有关。
(1)弹簧测力计使用前需要______。在A实验中,正确使用弹簧测力计测得物体受到的重力为______N;
(2)由测量数据可得:浸没在水中的物体受到水的浮力为______N;
(3)分析A、C、D三次实验,可以验证猜想a是______(选填“正确”或“错误”)的;
(4)分析A、B、C三次实验可知:浮力大小与物体浸入液体中的体积______(选填“有关”或“无关”);
(5)分析______三次实验可知:物体浸入液体中的体积相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力越______;
(6)该实验主要运用的科学探究方法是______;
(7)下列能正确反映弹簧测力计示数F和物体下表面在水中的深度h关系的图像是______(填选项)。(物体未接触容器底)
A. B. C. D.
4.(24-25八下·山西晋城阳城县·期末)降落伞是使人或物从空中安全降落到地面的一种航空工具。小伟想探究降落伞的滞空时间与伞面形状、伞面面积以及伞的总质量的关系;于是利用棉布、细线、钩码、剪刀、圆规、刻度尺、天平等进行了模拟实验。数据记录如表所示。请你帮忙探究:
实验序号
伞面形状
伞面面积/
伞的总质量/g
释放高度/m
滞空时间/s
1
正方形
0.6
80
3
5.1
2
正方形
1.2
80
3
8.2
3
圆形
1.2
80
3
8.2
4
圆形
1.2
120
3
6.8
(1)要探究降落伞的滞空时间与伞面形状的关系,可以选用实验序号为________的两组数据进行比较。
(2)分析上表实验数据可知,影响降落伞滞空时间的因素有________。
(3)根据上面的实验探究结果,在符合安全的前提下,若紧急任务中要缩短降落伞的滞空时间,应该选用怎样的降落伞?________。
(4)你觉得影响降落伞滞空时间的因素还有________。
5.(24-25八下·山西朔州右玉县右玉教育集团初中部·期末)将手掌压在桌面上滑动的过程中,压力越大,手掌受到的阻碍越大。桌面越粗糙,滑起来越费力。滑动摩擦力的大小与哪些因素有关呢?创新小组进行了如下探究。
实验思路:
(1)根据上述现象可知,滑动摩擦力的大小可能.与压力的大小、接触面的粗糙程度有关。实验时,控制压力大小不变,改变接触面的粗糙程度,就能探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,这种实验方法是______法;
实验过程:
(2)如图所示,实验1中将木块平放在较光滑水平长木板上,用弹簧测力计拉动木块做______运动,弹簧测力计示数为______N。根据______可知,此时木块所受滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计示数。用弹簧测力计拉动木块重复上述实验,记录弹簧测力计的示数,实验数据如下表:
实验次数
接触面情况
压力
弹簧测力计示数F/N
1
较光滑木板
4
2
较光滑木板
6
1.8
3
较光滑木板
8
2.5
4
较粗糙木板
6
2.4
5
粗糙木板
6
2.8
实验结论:
(3)比较第1、2、3次实验,可得结论:接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越______;
(4)小明发现爸爸开车送他上学时,有几次雪后道路极易打滑。请你结合第2、4、5次实验结果,给出一条安全行车建议:______。
6.(24-25八下·山西太原·期末)为比较不同品牌运动鞋的防滑性能,小明进行了以下探究:①取、两种品牌的运动鞋各一只,向较轻的鞋里缓慢加入细沙,直至两鞋重力相等。②如图甲所示,弹簧测力计的一端固定在跑步机上,另一端钩住A鞋并保持水平。③启动跑步机,弹簧测力计示数稳定后,如图乙所示,记为。④换鞋,重复步骤②和③,弹簧测力计示数记为。请你解答:
(1)向较轻的鞋里加入细沙是为了保持两只鞋对跑步机的________相同。
(2)______N,A鞋与跑步机之间的摩擦力________(选填“大于“等于”或“小于”);小明通过比较发现,则_________(选填“A”或“B”)品牌运动鞋防滑性能更好。
(3)若增大跑步机的速度,弹簧测力计示数稳定后的读数与低速时相比将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
7.(24-25八下·山西晋中太谷县·期末)小谷同学是鼠绘爱好者,他购买了材质相同但品牌不同的甲、乙鼠标垫。已知鼠标垫表面的粗糙程度会影响鼠标的操控性。表面越光滑,鼠标的操控就越不稳定。请你设计实验帮他比较,选择操控性更稳的一款。
实验器材:____________________
实验步骤:______________________
实验结论:___________________
8.(24-25八下·山西晋中介休·期末)2025年4月30日13时08分,“神舟十九号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。航天员在返回的过程中,一个重要的生命保护措施就是降落伞。在返回舱落地前,降落伞是如何保证航天员的安全呢?创新小组的同学对降落伞下降速度与哪些因素有关产生兴趣,他们作出如下猜想:
猜想一:降落伞下降的速度与伞面材料有关。
猜想二:降落伞下降的速度与伞面面积有关。
猜想三:降落伞下降的速度与伞和重物的总质量有关。
为了验证上述猜想,小组同学用不同材质的布料模拟伞面材料、用不同质量的小沙包模拟重物,设计了一个简易的降落伞,并让其从同一高度自由下落,得到的数据如下表所示。
序号
伞面材料
伞面面积/cm2
伞和重物的总质量/g
平均降落时间/s
1
纱布
1200
100
8.6
2
棉布
1200
100
9.4
3
防水布
1200
130
10.8
4
防水布
1500
130
13.3
5
130
(1)实验中,通过________________比较降落伞下降的速度。
(2)对比第3、4次实验信息可知降落伞下降的速度与___________有关。
(3)为了验证猜想一,小组同学分析实验序号为1、3的数据,你认为他们选择的数据______(选填“合理”或“不合理”),理由是_________________________。
(4)在验证猜想三时,同学们发现所收集的证据并不完整,经大家讨论,表格中第5次实验横线位置应填的数据是________和________。
9.(24-25八下·山西阳泉盂县多校联考·期末)在篮球运动中,篮球投射距离是指篮球从出手点到命中篮筐时的水平直线距离,它反映了篮球在空中飞行的水平距离,是研究投篮动作与物理规律的关键参数。为了增大篮球队员的篮球投射距离,课外小组的同学利用如图所示的装置模拟投篮情景进行实验,将容器放在水平桌面上,保持喷水嘴的喷水速度不变, 通过调节喷水嘴的朝向,逐渐增大水的喷出角度(相当于增大篮球的抛射角度),记录并进行测量,喷水嘴与水落入容器中的位置的水平距离(相当于篮球的投射距离)
(1)结合实验目的和上述实验设计的思路,请你提出一个可探究的科学问题______。(合理即可)
(2)下表是实验中获得的数据,请将这些数据在图乙的坐标图像中描点作图______ 。
喷水角度/度
15
30
45
60
75
落点到喷嘴的水平距离s/m
0.45
0.71
0.80
0.70
0.58
(3)结合上述探究结果可知,增大篮球投射距离的方法是________________。(合理即可)
(4)另一小组的同学还想探究影响篮球投射距离是否与篮球的质量有关,请你帮他们简要写出实验操作步骤及结论。____________________________________
10.(24-25八下·山西忻州·期末)实验小组在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中,进行了如图所示的实验,让钢球从斜面的某一高度由静止开始滚下,撞击水平木板上的木块。
(1)实验中通过观察________来比较钢球的动能的大小。
(2)如图甲、乙所示的两次实验中,让不同质量的钢球从斜面的同一高度由静止滚下,是为了使钢球到达水平面时的________相同。分析实验现象可知,其他条件相同时,钢球的质量越大,钢球的动能越________。
(3)分析比较如图________所示的两次实验可知,其他条件相同时,钢球的速度越大,钢球的动能越大。
11.(24-25八下·山西晋中榆次区·期末)小明滑雪时发现,不同的助滑赛道设计不同。他猜想,如图所示材质、高度相同的甲、乙两种赛道模型,物体从顶端静止下滑时,到达坡底的速度不同。请你设计一个可操作的实验方案,帮小明进行判断。
12.(24-25八下·山西晋中平遥县·期末)学校在科技节活动中举办了“纸桥大赛”,小晋和同学们惊讶地发现一张纸虽然轻薄,却可承受很大的力。于是他们针对“一张纸能承受的压力与哪些因素有关”这个问题进行猜想:
猜想一:可能与纸的形状有关。
猜想二:可能与纸的材料有关。
为探究猜想一,同学们把普通的打印纸剪成大小相等的四部分,如图1所示,分别将纸张沿较长的边和较短的边折成正三棱柱、四棱柱、六棱柱和八棱柱(如图2所示)棱进行研究。将棱柱放在水平桌面上,把圆形小桶轻轻放在棱柱上,如图3所示,缓缓向小桶中加沙至棱柱变形,用电子秤测量出此时小桶和沙的总质量,将测量结果计入下表:
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
8
多棱柱的高度/cm
10.55
14.85
多棱柱的棱数
三
四
六
八
三
四
六
八
小桶和沙的总质量/g
514
924
1090
2174
665
984
1471
2715
(1)实验中通过比较__________来判断棱柱能承受的最大压力。
(2)分析比较实验序号__________的数据,可得出结论:用相同的纸张折成高度相同的多棱柱,棱数越多,能承受的压力越大。进一步推理分析可知__________柱体所能承受的压力最大,如南极泰山科考站主楼的外形就是这种形状。
(3)为了探究猜想二,应该控制__________不变,改变纸张的材质来完成实验。
(4)分析实验数据发现__________可能也会影响纸承受的压力。
13.(24-25八下·山西运城盐湖区多校联考·期末)钱学森是空气动力学专家,是我国航天事业的奠基人,《钱学森传》中记录了钱老的一个小故事:“钱学森上学时所折叠的纸飞机飞得是最远的”。如何让纸飞机飞得远?项目学习小组的同学提出问题“纸飞机的飞行距离与哪些因素有关”。小明准备了以下器材进行实验研究:发射器(如图);秒表;剪刀;相同的纸张若干。
(1)发射器的弹簧压缩的程度越大,可以将弹簧的___________能转化为纸飞机的动能,释放后纸飞机获得的初速度越大;
(2)小明认为纸飞机飞行的距离还可能与纸飞机飞行的角度有关。请你为小明设计该实验所需要记录数据的表格;
(3)结合生活经验,你认为除了飞行的角度和初速度,纸飞机的飞行距离还与哪些因素有关,并据此提出一个可探究的科学问题:__________。
14.(24-25八下·山西临汾古县·期末)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”)。
15.(24-25八下·山西临汾古县·期末)小明热衷于篮球运动,他想要购买一个新篮球。商家为小明推荐了两种篮球,小明想选择一种回弹力度强的篮球,请你帮助他设计一个可操作的选择方案。
16.(24-25八下·山西晋中左权县·期末)如图所示,人们常常通过铺设斜面的方法轻松地将重物移至高处。小晋猜想:使用斜面时的省力情况与斜面的粗糙程度和倾角有什么关系呢?请你选择一个问题进行探究,并写出实验方案。
探究问题:______;
实验器材:______;
实验步骤:______;
实验结论:______。
17.(24-25八下·山西晋城高平部分学校·期末)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”)。
18.(24-25八下·山西晋中和顺县·期末)如图所示,人们常常通过铺设斜面的方法轻松地将重物移至高处。小晋猜想:使用斜面时的省力情况与斜面的粗糙程度和倾角有什么关系呢?请你选择一个问题进行探究,并写出实验方案。
探究问题:
实验器材:
实验步骤:
实验结论:
19.(24-25八下·山西晋城阳城县·期末)小聪在探究“液体压强与什么因素有关”时,进行了如图所示的实验。
(1)为了便于观察实验现象,压强计U形符中应装___________(选填“有色”或“无色”)的液体;
(2)如图甲所示,小聪保持金属盒在水中的深度不变,改变金属盒的方向,发现U形管两侧液面的高度差不变,由此可得:同种液体,同一深度,液体中各个方向的压强___________;
(3)分析图甲、乙所示的两次实验可知:在同种液体内部,液体压强随着液体深度的增加而___________。 分析图___________所示的两次实验可知:在同一深度,液体的密度越大,液体压强___________;
(4)小聪在某次实验时把金属盒放入水中不同深度处,U形管里的液面无明显变化,请写出一条可能的原因:___________。
地 城
考点02
转换法
一、实验题
1.(24-25八下·山西晋中和顺县·期末)小文在陪妹妹玩皮球(如图所示)时发现:皮球被拍打一会儿后,其弹性好像改变了。小文根 据经验认知和所学知识进行推测:胶皮皮球内充有气体,球内气体在受到拍打时会变热膨 胀。于是小文猜想;皮球的弹性可能与温度有关。为了验证自己的判断,她设计实验进行了 探究:将皮球放入不同温度的水中。静置3分钟后,将皮球在同一地而的同一高度由静止自由释放,测量皮球第一次回弹时的高度,得到的数据如表。
实验次数
1
2
3
4
5
温度t/℃
10
20
30
40
50
皮球第一次回弹时 的高度h/cm
20
25
30
35
40
(1)实验中通过 ___________ 来判断皮球弹性的大小。
(2)请你在坐标系中绘制出皮球第一次回弹时的高度随温度变化的图像。___________
(3)皮球的弹性可能还与有其他因素有关,请你根据材料信息再提出一个可探究的科学问 题:___________ (答案合理即可)。
2.(24-25八下·山西晋中介休·期末)汽车超载、超速行驶很容易引发交通事故。小晋和小组同学决定对超载、超速问题进行模拟研究,即探究物体的动能大小与质量、速度的关系,如图所示是他们的实验过程。
(1)实验通过观察______________________来判断小球的动能大小。
(2)让同一小球从斜面的不同高度由静止开始自由滚下,目的是让小球运动到水平面时具有不同的___________。
(3)分析甲、丙两图,根据实验现象得到的结论是_____________________________。
(4)为探究汽车超载带来的危害,应分析___________两图。
(5)若水平面绝对光滑,则_________(选填“能”或“不能”)完成本实验的探究内容,理由是 __________________________________。
(6)实验结束后,同学们想知道汽车的“超载”与“超速”哪个对动能影响更大,于是又进行了两组实验,将收集的数据记录在下面的表格中。分析表中数据可知,汽车______(选填“超载”或“超速”)会造成更严重的危害。
表一(小球撞击木块时的速度v=5m/s)
序号
小球质量m/g
木块被撞出的距离s/cm
1
10
6
2
20
12
3
30
18
表二(质量为10g的小球)
序号
小球质量m/g
木块被撞出的距离s/cm
1
5
6
2
10
24
3
15
54
3.(24-25八下·山西朔州右玉县右玉教育集团初中部·期末)小明在打篮球时发现在不同材质的地面上,篮球落在地面后反弹到最高点时离地面的高度存在明显差异,这一现象说明机械能的损耗程度不同,于是他想探究地面材质对篮球机械能损耗程度的影响。将篮球从塑胶地面上方2m高处由静止释放,落到地面后,篮球会反复弹起,记录弹跳的总次数N;更换为木地板,将同一篮球从相同高度由静止释放,记录篮球弹跳的总次数N;再更换为水泥地,重复上述操作。(篮球弹起高度未超过10cm的弹跳次数不计)
实验次数
地面材质
弹跳的总次数N/次
1
塑胶
6
2
木质
7
3
水泥
8
(1)本实验通过______反映机械能的损耗程度。
(2)分析数据可知:篮球落在______地面时,机械能的损耗程度最小。
(3)尺寸大小、膨胀程度不同的篮球从同一高度落在相同地面后,反弹到最高点时离地面的高度也不同。请你根据该现象提出一个可探究的科学问题:______。
地 城
考点03
科学探索
一、选择题
1.(24-25八下·山西晋城高平部分学校·期末)下列微观粒子,构成原子核的是( )
A.电子和中子 B.质子和中子
C.电子和质子 D.分子和质子
2.(24-25八下·山西晋城阳城县·期末)关于小粒子和大宇宙,人类从未停止过探索。下列说法正确的是( )
A.宇宙是个有层次的天体系统,恒星是绝对不动的
B.哥白尼的“地心说”有力推动了人类文明进程
C.手捏海绵,海绵体积减小,说明分子间有空隙
D.汤姆孙发现了电子,从而揭示了原子是可分的
二、实验题
3.(24-25八下·山西晋中平遥县·期末)2025年山西省中考体育测评增加了球类项目。小华在篮球运球绕杆训练中发现,自己用的篮球在拍打时弹得很高,而小明的篮球弹得较低。小华仔细观察后又发现自己用的A篮球是由超细纤维制作,而小明的B篮球是由PU合成皮制作。请结合这一现象提出一个可探究的问题!并给你上述两个篮球A和B、一个可显示气压值的专业打气筒,请你补充器材帮助小华设计一个实验方案进行探究,验证你的猜想是否正确。
(1)探究问题:__________,
(2)补充器材:__________,
(3)实验步骤:__________,
(4)实验结论:__________。
4.(24-25八下·山西晋城阳城县·期末)今年中考体育新增了球类选考项目,小明准备选择篮球项目,为此他一有空就勤加练习。为了不扰民,妈妈在网上为小明购买了一个与普通篮球质量和大小都相同的“静音”篮球,这个篮球是特殊的实心海绵材质,掉到地板上不会有声音。小明想知道“静音”篮球与普通篮球的弹性大小是否一样,请你设计实验帮他完成验证。
三、科普阅读题
5.(24-25八下·山西晋中太谷县·期末)阅读短文,回答下列问题:
冰壶运动展现的是静与动的美、取与舍的智慧。被人们称为冰上的“国际象棋”。
比赛用的标准冰壶直径为29cm,厚度11.5cm,质量19kg。由不含云母的花岗岩石凿琢而成,硬度高,吸水性弱,不易碎。如果制作冰壶的花岗岩里面含有云母,那么冰壶碰撞后就容易破碎。
冰壶在不平整的麻点状冰面上滑行时,通过适当的“扫刷”摩擦冰面使冰面温度升高,使表面的冰熔化,形成薄薄的一层水。这样做能够减小冰壶与冰面的摩擦,同时,也可以利用扫刷使冰壶改变前进方向。达到弧线路径的效果。
冰壶掷出时是旋转的,若想让冰壶多走弧线,队友就会喊“下线”,即让顺着冰壶旋转方向一侧的队员刷冰;若是希望冰壶保持当前运动情况,则会喊“顶线”,由与冰壶旋转方向相反的一侧队员刷冰。
(1)冰壶在低温环境下不会被撞破的原因是:________________;
(2)运动员通过擦冰,让冰壶走弧线匀速前进,此时冰壶处于________(选填“平衡状态”或“非平衡状态”);
(3)冰壶在冰面上滑行时,与冰面的接触面积为5×10-3m2,静止在水平冰面上的冰壶对冰面的压强是________;(g取10N/kg)
(4)如图乙所示,冰壶顺时针旋转向右前方运动的过程中,_______(选填“A”或“B”)侧的队员用力的刷冰面,可使冰壶保持当前运动情况继续运动。
(5)冰壶静止在水平冰面上,O为其重心。请画出它所力的示意图。
(6)如图所示,某次冰壶比赛中运动员施加5 N的水平推力,从A点推动冰壶,到达B点后松手,冰壶滑行至C点停止运动。求冰壶在整个运动过程中运动员对冰壶做的功。
解:冰壶运动距离s =10m+30m=40m
运动员对冰壶做的功W =Fs =5N×40m=200J
上面是小谷同学在成长笔记中记录的错题,请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。
错误之处:________________________
错因分析:_______________________
正确解答:________________________
6.(24-25八下·山西晋中榆次区·期末)阅读短文,回答问题。
“深中通道”的海底隧道
深中通道是当今世界上综合建设难度最高的跨海集群工程之一,集“桥、岛、隧、水下互通”于一体,工程建设创下多项“世界之最”,在解决高水压、强腐蚀性海水等极端环境困难中,展现了中国制造的硬核实力。该通道全长约24km,深圳至中山的车程将从2小时缩短至30分钟。
建造海底隧道时,如图所示,先将钢筋混凝土的沉管两端密封,然后让其漂浮在海面上,再用船将密封的沉管拖到预定海面上,向其内部灌水使之沉入海底。沉到海底后,将其下半部分埋入海底的泥沙中,再将灌入其中的海水全部抽出,此时空心密封沉管不会再上浮,海底隧道就建成了。
(1)海底隧道最深处距海面40m,此时海水对隧道的压强约为______Pa。(取,g取10N/kg)
(2)若重力为、体积为的某密封沉管要沉入海底,至少需要注入______N的海水,埋入泥沙中的沉管______(选填“受”或“不受”)浮力。
(3)海底隧道最难解决的是渗水问题,为很好地解决了这个问题,你认为海底沉管之间的接缝材料应该具备什么特性?______。(写出一条即可)
7.(24-25八下·山西阳泉盂县多校联考·期末)阅读探究:
神奇的“大力士”——形状记忆合金起重机
形状记忆合金起重机具有动力大、噪声小等优点,在生活中有着广泛应用。形状记忆合金是由两种及以上金属元素所构成的材料。形状记忆合金起重机的动力主要来自形状记忆合金,如图甲所示,常温下发生形变的记忆合金。在受热超过某一温度时,完全恢复到原来的形状,此过程中产生很大的力,将重物提起。依据不同记忆合金材料特性,可制成记忆压缩弹簧和记忆拉伸弹簧。如图乙所示为记忆压缩弹簧,在常温时较小的外力即可使其处于压缩状态,在高温时会自动恢复到原来的伸长状态。记忆拉伸弹簧则与其不同,在常温时较小的外力可使其处于伸长状态,在高温时会自动恢复到原来的压缩状态记忆弹簧恢复原状时所产生的弹力远比普通弹簧大。
(1)形状记忆合金是由___________种及以上金属元素所构成的材料;
(2)对记忆拉伸弹簧来说,高温状态长度比低温状态___________(选填“长”或“短”);
(3)如图丙是一个简易的阀门,为了可以控制浴室水管的水温:在热水温度过高时通过“记忆”功能,调节或关闭水供水管道,避免烫伤。则记忆弹簧应选用___________(选填“记忆压缩弹簧”或“记忆拉伸弹簧”)。
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