2026年中考物理冲刺——设计性实验

**基本信息** 聚焦中考设计性实验，以控制变量法为核心，系统覆盖力学、热学、电学等模块，通过问题链构建“猜想-设计-验证-结论”的科学探究闭环。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |力学|8题|控制变量法（如探究水花高度与形状关系）、转换法（用木块移动距离反映动能）|从二力平衡、摩擦力到动能影响因素，形成“力-运动-能量”逻辑链| |热学|16题|对比实验（如金属与木材导热性）、转换法（用凝固时间反映粘性）|围绕温度、热量、物态变化，构建“热传递-内能-物质性质”探究体系| |电学|4题|电路设计（判断气敏电阻）、现象对比（水与冰导电性）|以电路分析为基础，渗透“电阻特性-电流变化-功能应用”推理过程| |声光学|2题|控制变量（凸透镜焦距与取火时间）、排除干扰（鱼被吓跑原因）|结合光的折射、声的传播，体现“现象观察-变量控制-本质探究”思路|

中考冲刺——设计性实验 一、力学 1．小李同学观看跳水比赛，听主持人说平掌姿势（如图甲）入水溅起的水花高度较小；他则认为用双手合十的姿势（如图乙）入水溅起的水花高度可能更小。查阅资料得知，物体从高处下落至水面时溅起的水花高度可能与物体的质量、形状、入水速度以及入水方向有关。为探究哪种入水姿势更合理（即水溅起的高度与物体形状的关系），他用橡皮泥制作了如图丙所示的A、B两个物体模拟平掌姿势与双手合十姿势，制作过程中应控制两物体的_________相同。提起A物体从水面上方某一位置自由释放，记录下水花溅起的最大高度，接下来的操作是：___________________________________________________，然后___________________________________。若_____________________________，则说明平掌入水姿势更合理。 2．小明对“滑动摩擦力大小是与压力有关，还是与重力有关?”提出了自己的疑问。经过思考和讨论，小明设计了如图所示的实验装置进行了探究，把木块放在水平木板上使用氢气球向上拉，是为了控制_____________不变，改变____________________，接下来把测力计沿水平方向匀速直线拉动，如果发现两次测力计示数不相同，则说明滑动摩擦力的大小与重力大小_____________（填“有关”或“无关”）。 3．如图甲所示是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。 (1)小华将系于纸质小卡片（重力不计）两端的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向______（选填“相同”或“相反”），并通过调整钩码个数来改变拉力的______； (2)当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片______（选填“能”或“不能”）平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究二力是否作用在_____________上； (3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小华下一步的操作是将小卡片沿______（选填“竖直”或“水平”）方向剪断，观察卡片是否平衡； (4)在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们认为这样的设计不够合理，其主要原因是没有考虑______对实验的影响。 4．如图所示，摆线长L相同，实心小铁球A、小铅球B的体积VA＝VB，密度ρ铁＜ρ铅，悬线与竖直方向的夹角θ1＜θ2。 (1)图甲、乙中，同时由静止释放A、B两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，这表明两小球在摆动过程中，任一时刻速度的大小与小球的质量 _______ （选填“有关”或“无关”）； (2)若用如图乙、丙所示的装置，可通过改变悬线与竖直方向的夹角来改变小球撞击木块时的 _______ ，从而探究物体的动能大小与这个物理量的关系，请你根据这个方案设计实验步骤，记录3组以上的实验数据，并且根据实验数据，作出分析判断。 ①实验步骤：________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 。 ②数据记录表格________； ③数据分析：_____________________________________________________________________________ 。 5．在“探究影响动能因素”的实验时，老师说“让质量不同的小球从光滑斜面的相同高度滚下，它们到达水平面时的速度就相同”，小球到达水平面时的速度真的与小球的质量无关吗？请你设计一个实验对此进行探究： （1）已有实验器材是一个斜面、两个质量不同的小球，还需要的器材是__________； （2）先后让两个小球沿斜面的____________滚下，分别测出两个小球沿斜面滚下所需要的_________； （3）若__________________________则可以说明物体从斜面滚下到达水平面底端时的速度与物体质量无关。 6．小梦观察到，家里的蚝油比酱油要稠。对此她猜想：蚝油的密度比酱油的密度大。她准备实验器材时只找到了两个完全相同的带盖瓶子、天平。实验步骤： ①将天平放在水平桌面上，并将横梁调节平衡； ②将_________________________________________________________________________________。实验结论：若观察到____________________________________，则小梦的猜想正确。 7．小强家的一个水龙头拧不紧，水一滴一滴地滴落到地上。小强发现，在听到前一滴水滴在地上的声音的同时，刚好看到下一滴水开始下落。于是小强准备了秒表、刻度尺等器材来测量水滴下落到地面的平均速度。首先利用刻度尺___________________________________________________，然后____________________________________，当再次听到下一滴水滴落地时，停止计时，最后根据速度公式即可计算出水滴下落到地面的平均速度。 8．小明同学偶然观察到盛有水的杯子不慎掉落在地面上时，水会从杯子中溅起，爱思考的小明提出了问题：水从杯子中溅起的高度和什么因素有关呢？针对该问题，小明作出了三个猜想： 猜想一：水从杯中溅起的高度与杯子的材料有关； 猜想二：水从杯中溅起的高度与杯子中水的多少有关； 猜想三：水从杯中溅起的高度与杯子下落的高度有关。 为了验证猜想一，小明找来以下实验器材：同规格的纸杯和塑料杯，两个乒乓球、水；由于水从杯中溅起的高度不易直接测量，小明将乒乓球放入装水的杯中，让水杯从一定高度自由下落，观察乒乓球弹起的高度就可以直观反映水溅起的高度。接下来的操作是_______________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________；若出现______________________________________________________的现象，则说明他的猜想一是正确的。 二、热学 9．某同学在煮菜过程中，留意到厨具的金属把手比木质把手更容易让人感觉“烫手”，于是萌生出探究金属和木材导热性能差异的想法。目前可供使用的实验器材有：形状、粗细及长度均相同的金属棒和木棒、石蜡、火柴棍、带隔热夹的铁架台以及两个相同的加热器。具体实验步骤如下： （1）用带隔热夹的铁架台分别将金属棒和木棒水平固定好； （2）在金属棒和木棒一端的相同位置，借助等量石蜡分别粘上相同规格的火柴棍。紧接着，____________________ ________________________________________________________________________________________________，仔细观察并记录火柴棍掉落的先后顺序； （3）比较实验结果，如果 __________________________，则说明金属材料导热性能更好。 10．如图是同学们做“比较水和沙子的吸热能力”实验的场景。 （1）该实验的设计思路和实验装置中存在错误和不足，错误：没有控制水和沙子质量相等、初温相同。不足：没有测量水和沙子温度的仪器； （2）请你设计出第二种实验方法： 实验如下： ①该实验还需要的测量仪器：天平、温度计； ②请写出设计思路：首先选用初温相同的水和沙子，再用天平称出_________，并分别放入两个金属盒内，然后用酒精灯将水和沙子加热到相同的末温，比较加热时间，如果_________________________，则说明水吸热能力更强。 11．小明想比较白纸和黑纸的吸热性能，他准备的实验器材有两个相同的玻璃杯、大小厚薄一样的白纸和黑纸、冷水、温度计等；实验时取两个相同的玻璃杯，分别用大小厚薄相同的白纸和黑纸将侧壁包起来，接下来的操作是___________________________________________________________________________________________________，将两个杯子同时放在阳光下照射相同的时间，用温度计测量出两杯子中水的温度，如果________________________，说明黑纸的吸热能力比白纸的吸热能力强。 12．周末，小刚一家开车出去玩，小刚看到爸爸打开汽车的引擎盖，往冷却系统里加矿泉水。小刚猜想，用水作冷却剂是因为相同条件下，水比其他液体（如：煤油）吸热效果更好。为了验证自己的猜想，小刚找来两个相同的带保温层的电热杯，如图所示，接下来的操作是___________________________________________________________ ______________________________________________________，然后将长时间处于室温的两个完全相同的铜块，分别浸没在水和煤油中，盖好盖子。经过一段时间，温度计示数稳定后，分别读出水和煤油的温度。若此时看到的现象是_______________________，可初步说明相同条件下，水的吸热效果更好。 13．小龙发现家里有时用砂锅炖汤有时用铁锅炖汤，他想比较砂锅和铁锅谁的导热性能好？于是找来形状、大小、厚度相同的砂锅和铁锅各一个，请你添加合适的物品设计一个可操作的实验方案。 添加物品：______________________________________________________； 实验步骤：_______________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________； 现象与结论：_______________________________________。 14．小明将静置在室温下的矿泉水放入的冰箱中，冷冻1.5h后拿出，发现水并没有结冰，但是这时候他手没抓稳，矿泉水掉落到地面上，他惊奇地看到瓶子中的水就像被施了魔法一样迅速结了冰！于是他猜想震动可能会影响水的凝固点。小明利用冰箱、水、两个相同的烧杯、震动器、温度计进行实验。他先在两个相同的烧杯中装入___________和___________相同的水，再把烧杯放入冰箱中，将震动器启动后放入其中一个烧杯中。接下来的操作：______________________________________________________________________________________。根据实验数据得出结论：若__________________________，则说明震动会影响水的凝固点。 15．水的凝固点是 0℃，酒精的凝固点是-117℃。冬天，室外已结冰。小明把酒精和水的混合液放到室外（室外温度大约-5℃） ，经过一段时间后，从室外取回混合液时，却发现混合液没有凝固。小明猜想：酒精含量越高，混合液凝固点越低。请你设计一个实验方案，验证小明的猜想是否正确。 （温馨提示：注意实验方案的可操作性） (1)实验器材除了两个相同的杯子、酒精和水，还需要：_______________________。 (2)实验步骤：①在两个相同的杯子中，分别装入适量的相同质量和温度的不同酒精含量的水； ②接下来的操作是：________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________。 (3)实验结论: _______________________，则小明的猜想是________。 16．大理乳扇是当地特色乳制品，制作过程中需向热牛奶中加入酸水使其凝固。小明想探究酸水加入量对牛奶凝固速度的影响。他准备了足量相同温度的热牛奶、相同浓度的酸水、计时器、烧杯两个。他先取适量热牛奶倒入第一个烧杯中，并加入10mL酸水，开始计时，记录牛奶完全凝固所需的时间；他接下来的操作是：_______________ __________________________________________________________________；若____________________________，则说明酸水加入量越多，凝固速度越快。 17．小明同学在家发现妈妈洗完衣服后总是将衣服充分展开放在阳光下或通风处晾晒。结合物理课上学过的知识，他提出了“液体蒸发快慢与哪些因素有关？”的问题，并作出如下猜想： ①液体蒸发快慢与液体温度有关； ②液体蒸发快慢与液体表面积有关； ③液体蒸发快慢与液体表面上方空气流动快慢有关； 为了验证自己的猜想，小明设计了如图所示的实验，并进行实验探究： (1)通过图甲的对比，可以验证猜想__________。通过图乙的对比，可以得出液体蒸发快慢与液体__________有关。实验中主要应用的物理研究方法是_________。 (2)为了探究“液体蒸发快慢与液体种类是否有关”，小明继续在两个相同的圆柱形容器中分别装入等质量的酒精和水，在相同的环境下放置一段时间后，酒精消失了，水剩余较多，由此现象可以得出：_________。 18．网上资料：1963年的一天，在地处非洲热带的坦桑尼亚一所中学里，一群学生想做一点冰冻食品降温，一个名叫埃拉斯托•姆佩巴的学生准备做冰淇淋。他想，如果等热牛奶凉后放入冰箱，那么别的同学将会把冰箱占满，于是就将热牛奶放进了冰箱。过了不久，他打开冰箱一看，令人惊奇的是，自己那杯热牛奶已经变成了一杯可口的冰淇淋，而其他同学用冷牛奶做的冰淇淋还没有结冰。他的这一发现并没有引起老师和同学们的注意，相反成为他们的笑料。后来人们却把这种现象叫做“姆佩巴效应”。网上传说的“姆佩巴效应”是真的吗？小强同学对此进行了探究。 （1）实验器材：两个相同的杯子、热水、冷水、冰柜、钟表、温度计，还需要________。 （2）实验步骤： ①在两个相同的杯子中，分别装入_______________________的热水和冷水； ②将两杯水同时放入同一冰柜中进行冷冻： ③每隔适当时间，观察水的状态变化情况。 （3）实验现象及结论：______________________________________（开放性试题，答案合理即可） （4）小强在这个实验中控制变量的是________。 A．相同的杯子 B．热水、冷水质量相等 C．同一冰柜冷冻 D．相同的钟表 E.水的温度相同 F.时间相同 19．俊小发的爸爸发现，汽车机油在冬天变得粘稠，难以倾倒；而在夏天则变得稀薄，容易流动。俊小发猜想液体的粘性可能与温度有关。他利用以下器材进行课外探究：某品牌同型号的机油、玻璃杯、冰箱、玻璃板、滴管、直尺、秒表。他将机油倒入玻璃杯中，把玻璃板倾斜一定角度，用滴管从玻璃杯中吸取一定量的机油滴在玻璃板的上端，用秒表记录机油在玻璃板上流动30 cm所需的时间t1。接下来的操作是：__________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________。通过实验数据分析可得结论：如果____________________________________________，则说明温度越低，液体的粘性越大。 20．如图所示，某实验小组用酒精灯对放有少量固态碘的碘锤加热，发现玻璃管内出现紫色的碘蒸气，同学们查阅资料发现：酒精灯火焰的温度可达500℃，而标准大气压下，碘的熔点为114℃，沸点为 184℃。由此产生了两种观点：一、固态碘直接发生了升华；二、固态碘先熔化，再汽化。为了证明哪种观点正确，小组同学补充了一个大烧杯和适量的热水，接下来的操作是_____________，如果观察到___________，则说明观点一正确。 21．炎热的夏天，爱观察的小明和小刘看到同学们很喜欢用手持式小型迷你电风扇对着自己吹风，他们猜想“风”能降低环境温度。他们利用2支相同的温度计、1把手持式小型迷你电风扇、2个相同且瓶盖开有孔的干燥空塑料食品罐进行了如下实验： （1）他们先把2只温度计分别穿过瓶盖上的孔并固定，然后在其中一个食品罐内放入正在工作的小型迷你电风扇，立即将瓶盖分别盖在两个塑料食品罐上； （2）接下来的操作是：________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________； （3）如果____________________________________________________________，则说明“风”不能降低环境的温度。 22．小明发现冰块在不同饮料中熔化快慢不同，决定探究哪些因素会影响冰块熔化快慢。他猜想影响因素有：液体的种类、液体的温度、液体的质量、冰块与液体的接触面积等。为探究冰块熔化快慢与接触面积的关系，小明准备了以下实验器材：温度和规格都相同的冰块若干、规格相同的烧杯A和烧杯B、足量不同温度的酒精、学生用切割工具、计时器。小明选择需要的器材进行探究实验，接下来他的操作是：_______________________________________ ____________________________________________________________；若发现___________________________，则说明冰块熔化快慢与接触面积有关。 23．酒精灯是学习中要用到的一个加热工具，小明想酒精灯燃烧时，释放热量的功率有多大呢？请你为他设计一个方案，测量一盏酒精灯释放热量的功率。已有器材：酒精一瓶、酒精灯一盏、天平（带砝码）、秒表。设酒精的热值为。将酒精灯装上一些酒精后点燃，并让其燃烧一段时间。需要测量的物理量：（对所测物理量用什么工具测、什么时候测，作必要的说明，所测物理量用字母表示） (1)_________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________； (2)酒精灯释放热量的功率________________________。 24．某同学在煮菜过程中，留意到厨具的金属把手比木质把手更容易让人感觉“烫手”，于是萌生出探究金属和木材导热性能差异的想法。目前可供使用的实验器材有：形状、粗细及长度均相同的金属棒和木棒、石蜡、火柴棍、带隔热夹的铁架台以及两个相同的加热器。具体实验步骤如下： （1）用带隔热夹的铁架台分别将金属棒和木棒水平固定好； （2）在金属棒和木棒一端的相同位置，借助等量石蜡分别粘上相同规格的火柴棍。紧接着，______________________ ____________________________________________________________，仔细观察并记录火柴棍掉落的先后顺序； （3）比较实验结果，如果 __________________________，则说明金属材料导热性能更好。 三、电学 25．现代高速磁悬浮列车和智能电子设备都需要考虑磁场对器材的影响。小华想探究某种新型屏蔽材料是否具有屏蔽磁场的作用。他在暗室中用：条形磁铁，小磁针，自制磁场探测器，大小、形状、厚度相同的新型磁场屏蔽板和普通塑料板各一块，支架等器材进行实验。将普通塑料板放在磁铁与小磁针之间，观察小磁针的指向变化。接下来的操作是：____________________________________________________________________________________________ _______________________________________，对比两次小磁针的指向变化情况，若___________，则说明该新型材料具有屏蔽磁场的作用。 26．在《哪吒2：魔童闹海》里，机灵的哪吒利用“水导电、冰不导电”的特性，成功限制了化身为电的申正道的行动。好学的小科同学通过查阅资料得知，自然界中的水含有杂质（如盐、矿物质等），这些杂质在水中溶解后会产生自由离子，从而使水能够导电。而固态冰的导电性极弱，这是因为冰的晶体结构限制了离子的移动，纯冰更是接近绝缘体。 为了验证物质的状态变化对导电性的影响，小科同学准备了自来水、等质量的自来水制成的冰块、干电池、小灯泡、电流表、开关以及导线若干，开启了此次实验探究。具体步骤如下： （1）小科首先用导线将干电池、小灯泡、电流表和开关连接起来，构成如图所示电路。 （2）然后___________________________________________________________________________________________。 （3）若观察到__________________________，则说明水比固态的冰导电性更强，物质的状态变化会对导电性产生影响。 27．酒驾危害公共安全，我国已经立法禁止。在综合实践活动课上，老师说：“交警使用的酒精浓度监测仪内有气敏电阻，这种电阻的特点是它的阻值会根据酒精浓度的变化而变化。”接着，老师拿出两个电阻和，并告诉同学们其中一个为气敏电阻，另一个为定值电阻。请你利用电源、导线、电流表、开关、电阻和、酒精消毒液（喷雾）设计实验，帮助同学们判断哪个电阻为气敏电阻。 （1）先用导线依次将电源、电阻和、电流表、开关串联接入电路中，闭合开关，记下电流表示数； （2）接下来的操作是_____________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________；（3）若___________________________，则为气敏电阻。 28． 导电笔可用于在纸张、塑料等材料上直接绘制导电线路，适用于制作小型电话卡、贺卡等。图甲是两种不同品牌的导电笔（两种导电笔在纸上画出线路的材料相同，横截面积相同），哪种导电笔画出线路的材料具有更好的导电性呢？小君设计了图乙所示的电路进行探究，电路AB间可以接入导电笔在纸上画出的线路，并用导电纸以及相应的电路元件来完成实验。他连接好图乙所示的电路后断开开关，接下来应该进行的操作是_____________________ ___________________________________________________________________________________________________。若_____________________________________，则①号导电笔的材料具有更好的导电性。 四、声学、光学 29．小明发现人们在钓鱼时往往不说话，他猜想这可能是因为鱼会听到人们的声音而吓跑，而小强则认为鱼被吓跑是因为看到了岸上的人。为了弄清楚鱼被吓跑的主要原因，他们找来了一个有两条鱼的透明鱼缸和一张牛皮纸。要验证小明的猜想，他应该___________________________________________________________________；若多次实验均出现_____________________________________，则说明小明的猜想是正确的。 30．太阳光通过凸透镜会聚能使易燃物点燃，小明想探究“凸透镜的焦距越短，取火时间越短”是否正确。他用焦距不同但材质相同的2个凸透镜（焦距分别为、，且）、两团大小和材质相同且干燥的易燃棉絮、秒表进行实验。先用太阳光聚焦寻找最小光斑的方法确定焦距为的凸透镜的焦点，将棉絮放置在该焦点处，用秒表记录从太阳光照射到棉絮被点燃的时间；接下来的操作是_____________________________________________________ ______________________________，对比两次记录的取火时间；若____________________________________，则说明凸透镜的焦距越短，取火时间越短。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《中考冲刺——设计性实验》参考答案 1． 质量 提起B物体在与A相同的位置（高度）自由释放 记录下水花溅起的最大高度 【详解】[1]物体从高处下落至水面时溅起的水花高度可能与物体的质量、形状、入水速度以及入水方向有关，研究与形状关系必须控制入水方向不变、质量、速度（动能）；制作过程中应控制两物体的质量必须相同。 [2][3][4]提起A物体从水面上方某一位置自由释放，记录下水花溅起的最大高度h1，接在要控制速度不变，改变形状，接下来的操作是：提起B物体在与A相同的位置（高度）自由释放，然后记录下水花溅起的最大高度h2，若B的水花高度，即h2＞h1，则说明平掌入水姿势更合理。 2． 重力 压力 无关 【详解】[1]根据，木块的质量不变，木块的重力不变，小明设计了如图所示的实验装置进行了探究。把木块放在水平木板上使用氢气球向上拉，是为了控制木块的重力不变。 [2]研究滑动摩擦力大小是与压力有关，要控制接触面粗糙程度不变，只改变压力大小；因木块受到细线竖直向上的拉力，故木块对木板的压力变小，从而改变木块对长木板的压力。 [3]用弹簧测力计沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，木块在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件，弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小，故接下来的操作是沿水平方向拉着弹簧测力计使木块做匀速直线运动，如果发现图乙中弹簧测力计示数变小，则说明滑动摩擦力的大小与重力大小无关。 3．(1) 相反 大小 (2) 不能 同一直线 (3)竖直 (4)摩擦力 【详解】（1）小卡片两端的线分别向左右拉动小卡片，因此两个拉力方向相反。 拉力大小等于钩码的总重力，通过改变钩码个数，就能改变拉力的大小。 （2）将小卡片转过角度后，两个拉力不再作用在同一直线上，松手后小卡片不能平衡，因此目的是为了探究平衡的二力是否需要作用在同一直线上。 （3）要验证“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”，需要将一个小卡片分成两个独立物体，沿竖直方向剪断后，原本的一个卡片变为两个卡片，每个卡片只受一个拉力，可完成验证。 （4）图乙中木块放在水平桌面上，木块和桌面之间存在摩擦力，摩擦力会干扰实验，影响实验结果。 4．(1)无关 (2) 速度 ①组装实验装置，保持悬线与竖直方向夹角为θ1，让B球从静止开始释放，撞击木块C，用刻度尺测量并记录C的移动的距离s1；②增大悬线与竖直方向夹角θ，重复步骤1，测得距离为s2、s3。 θ/° s/m 若θ1＜θ2＜θ3，但是s1＝s2＝s3，则物体的动能大小与物体运动速度无关；若θ1＜θ2＜θ3，且s1＜s2＜s3，则物体的动能大小与物体运动速度有关，质量相同时，物体运动速度越大，动能越大。 【详解】（1）实心小铁球A、小铅球B的体积VA＝VB，密度ρ铁＜ρ铅，由密度公式可知，两个小球的质量不同，图甲、乙中，同时由静止释放A、B两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，则小球的速度相同，这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的质量无关。 （2）[1]根据乙、丙所示的探究过程，当悬线与竖直方向的夹角越大，木块被撞的距离越大，说明小球到达最低点的速度越大，所以可通过改变悬线与竖直方向的夹角来改变小球撞击木块时的速度。 [2]由题意可知，探究物体的动能大小与速度的关系，根据控制变量法，控制质量不变，设计实验步骤： ①组装实验装置，保持悬线与竖直方向夹角为θ1，让B球从静止开始释放，撞击木块C，用刻度尺测量并记录C的移动的距离s1； ②增大悬线与竖直方向夹角θ，重复步骤1，测得距离为s2、s3。 [3]实验中需要记录悬线与竖直方向夹角θ和木块C被撞的距离s，根据实验需要测量的数据，可知设计的实验表格为： θ/° s/m [4]略。 6． 两个完全相同的瓶子分别装满蚝油和酱油，拧紧瓶盖，将两个瓶子分别放在天平的左、右两盘中 天平往放有蚝油瓶子的一侧下沉 【详解】选用两个完全相同的瓶子并装满液体，是为了控制蚝油和酱油的体积相同，根据密度公式，在体积V相等的前提下，只需通过天平比较两者的质量m大小，即可得出密度的相对大小关系。 若蚝油的密度比酱油大，根据公式可知，在体积相等的情况下，装满蚝油的瓶子总质量大于装满酱油的瓶子总质量，因此天平的横梁会向质量更大的一侧倾斜下沉。 7． 测量出水龙头口离地面的高度 当听到某一水滴滴到地上的声音那一刻开始用秒表计时 【详解】[1][2]要测量水滴下落到地面的平均速度，首先利用刻度尺测量出水龙头口离地面的高度，然后当听到某一水滴滴到地上的声音那一刻开始用秒表计时，当再次听到下一滴水滴落地时，停止计时，测出相邻两滴水滴落地的时间间隔，再根据算出水滴下落到地面的平均速度。 8． 将乒乓球分别放入装有等量的水的纸杯和塑料杯中，让它们从一定高度自由下落，观察乒乓球弹起的高度 乒乓球弹起的高度不同 【详解】[1][2]此处使用控制变量法探究水从杯中溅起的高度与杯子的材料的关系，应当只改变杯子的材料，其他保持不变。因此接下来的操作是将乒乓球分别放入装有等量的水的纸杯和塑料杯中，让它们从一定高度自由下落，观察乒乓球弹起的高度。 若乒乓球弹起的高度不同则说明水从杯中溅起的高度与杯子的材料有关，若相同则说明水从杯中溅起的高度与杯子的材料无关。 9． 用两个相同的加热器同时对金属棒和木棒的另一端加热 金属棒上的火柴棍先掉落 【详解】[1]本实验是为了探究金属和木材导热性能差异，要比较它们的导热性能，需要对金属棒和木棒同时进行加热，所以在完成前面的准备步骤后，应该用两个相同的加热器同时对金属棒和木棒的另一端加热，这样才能保证实验的公平性，在相同的加热条件下观察火柴棍掉落的先后顺序来判断导热性能。 [2]因为是通过火柴棍掉落的先后顺序来判断导热性能，而石蜡受热会熔化，火柴棍就会掉落。如果金属材料导热性能更好，那么金属棒能更快地将热量传递到粘火柴棍的一端，使这一端的石蜡更快熔化，火柴棍就会先掉落。 10． 等质量的水和沙子 水加热时间更长 【详解】[1]比较水和沙子的吸热能力实验，需控制水和沙子的初温和质量相同，故需用天平称出等质量的水和沙子。 [2]使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强，用酒精灯将水和沙子加热到相同的末温，若水加热时间长，说明水吸热能力更强。 11． 步骤：向两玻璃杯中加入质量和初温相同的冷水 现象：黑纸包裹的杯中温度计的示数大于白纸包裹的杯中温度计的示数 【详解】[1]比较白纸和黑纸的吸热性能，根据控制变量法可知，分别用大小厚薄相同的白纸和黑纸将侧壁包起来，接下来的操作是步骤：向两玻璃杯中加入质量和初温相同的冷水。 [2]将两个杯子同时放在阳光下照射相同的时间，用温度计测量出两杯子中水的温度，如果现象是：黑纸包裹的杯中温度计的示数大于白纸包裹的杯中温度计的示数，说明黑纸吸收的热量多，说明黑纸的吸热能力比白纸的吸热能力强。 12． 将质量相等的水和煤油分别倒入两个电热杯中，并将两种液体加热到相同的温度 水降低的温度较少/水的温度变化量较少 【详解】[1][2]比较水和煤油的吸热效果，根据控制变量法可知，需要控制两液体的质量相等。所以接下来应该将质量相等的水和煤油分别倒入两个电热杯中，并将两种液体加热到相同的温度然后将长时间处于室温的两个完全相同的铜块，分别浸没在水和煤油中，盖好盖子。经过一段时间，温度计示数稳定后，分别读出水和煤油的温度。比较水和煤油的温度变化情况，若水降低的温度较少，可初步说明相同条件下，水的吸热效果更好。 13． 水、温度计、两个相同的加热器 见详解 见详解 【详解】[1]比较砂锅和铁锅谁的导热性能好，通过控制变量法，保证形状、大小、厚度相同的砂锅和铁锅各一个，还需要两个相同的加热器，测量温度需要温度计，铁锅和砂锅的温度不好直接测量，故可以通过加热水，观察水升高的温度来判断它们的导热性能，故添加物品：水、温度计、两个相同的加热器。 [2]为了保证水的质量相等，则铁锅和砂锅中应装满水，所以实验步骤：①给铁锅和砂锅中加满水； ②用相同的加热器加热相同时间（水没有沸腾），用温度计测量两个锅中水的温度，并比较。 [3]用相同的加热器加热相同时间，加热器提供的热量相同。导热性能好的锅，在相同时间内传递给水的热量越多，水吸收的热量也越多，则水升高的温度高，故现象与结论为水的温度高的锅导热性能好。 14． 质量 温度 观察两个烧杯中水的凝固情况，测量其对应的凝固点 两个烧杯中水的凝固点不同 【详解】[1][2]根据控制变量法的要求，利用冰箱、水、两个相同的烧杯、震动器、温度计进行实验时，应控制水的质量和温度相同。 [3][4]把烧杯放入冰箱中，将震动器启动后放入其中一个烧杯中。接下来的操作是：观察两个烧杯中水的凝固情况，测量其对应的凝固点；若两个烧杯中水的凝固点不同，则说明震动会影响水的凝固点。 15．(1)两个相同的温度计，秒表 (2)见解析 (3) 见解析 见解析 【详解】（1） 实验中为了进行对比，应选用两个相同的杯子，装相同质量的水，滴入不同量的酒精，用玻璃棒搅拌均匀，为了加快混合液的凝固速度，可将混合液装入冰柜中，并用温度计测量混合液的凝固点，用秒表测量凝固时间，故需要的实验器材除了两个相同的杯子，酒精和水，还需要两支相同的温度计，秒表。 （2）将两杯混合液体同时放入同一冰柜进行冷冻，每隔适当时间，观察两种混合液的状态，并用温度计测出两种混合液开始凝固时的温度。 （3）[1][2]若观察到酒精含量高的混合液开始凝固时的温度较低的现象，说明小明的猜想是正确的。 16． 取等量的热牛奶倒入第二个烧杯中，并加入20mL酸水，开始计时，记录牛奶完全凝固所需的时间 第二次牛奶完全凝固所需的时间少于第一次 【详解】实验目的是探究酸水加入量对牛奶凝固速度的影响，自变量是酸水的加入量，因变量是牛奶凝固的速度（通过凝固时间来体现）。 实验中应控制牛奶的量、牛奶的温度、酸水的浓度等无关变量保持相同。因此，第二次实验应取与第一次等量的热牛奶，加入更大体积的酸水（如20mL），测量并记录牛奶凝固所需的时间。若第二次实验所用时间少于第一次，则说明酸水加入量越多，凝固速度越快。 17．(1) ② 温度 控制变量法 (2)液体蒸发的快慢与液体种类有关 【详解】（1）[1]通过图甲的对比，可以看出水的温度、表面上方空气的流动速度都相同，只有水的表面积不同，所以可验证猜想②液体蒸发快慢与液体表面积有关。 [2]乙图中，将其中一滴水加热，改变了水的温度，而水的表面积和水上方的空气流速一定，通过图乙的对比，可以得出蒸发快慢和液体温度的关系。 [3]在探究一个物理量与多个因素的关系时，采用的是控制变量法。 （2）等质量的酒精和水，在相同的环境下放置一段时间后，甲中酒精消失了，乙中剩余较多水，其他条件相同，液体种类不同，蒸发快慢不同。 18． 天平 等质量 若热水先凝固，则证明“姆佩巴效应”是真的 ABCD 【详解】（1）[1]根据控制变量法知两杯水的质量相同，故还需要用天平测量冷水和热水的质量。 （2）[2]实验步骤： ①根据控制变量法知，在两个相同的杯子中，分别装入质量相同的热水和冷水； ②将两杯水同时放入同一冰柜中进行冷冻： ③每隔适当时间，观察水的状态变化情况。 （3）[3]实验结论：若热水先凝固，则证明“姆佩巴效应”是真的。 （4）[4]根据控制变量法知，实验中需要控制杯子相同、热水、冷水质量相等、同一冰柜冷冻、相同的钟表，让温度不同的水，比较加热时间，观察水的状态变化情况，故ABCD符合题意。 19． 将玻璃杯中的机油放入冰箱降温，保持玻璃板倾斜角度不变，用滴管从玻璃杯中吸取等量降温后的机油滴在玻璃板的上端同一位置，用秒表记录机油在玻璃板上流动30cm所需的时间t2。 【详解】略 20． 将碘锤放入热水中加热 碘锤中出现紫色碘蒸气，且没有液态碘出现 【详解】[1][2]碘的熔点为114℃，可以将碘锤放入热水中加热，而热水的温度不超过100℃，达不到碘的熔点，碘不会发生先熔化，再汽化的过程。若此时观察到碘锤中直接出现紫色碘蒸气，说明碘从固态直接升华为气态，从而证明“观点一”正确。 21． 等待相同的一段时间后，读取两支温度计的示数 两支温度计示数相同 【详解】[1]实验探究风是否能降低环境的温度，为此需要利用实验器材，实现一个环境有风，另外一个环境没有风。然后等待相同的时间，读取两只温度计的示数并比较，从而初步地得出结论。 [2]如果两支温度计示数相同，说明吹风没有改变罐内的环境温度，即“风”不能降低环境温度。 22． 操作：取两块温度、规格相同的冰块，将其中一块切割成小块；在烧杯A、B中加入等质量、同温度的酒精，分别放入整块冰块和切碎的冰块，用计时器记录冰块完全熔化的时间。 发现：两烧杯中冰块完全熔化的时间不同。 【详解】【小题1】本实验需运用控制变量法，探究冰块熔化快慢与接触面积的关系时，要控制液体的种类、温度、质量，以及冰块的温度、规格等无关变量相同，仅改变冰块与液体的接触面积。因此操作中先通过切割冰块改变接触面积，再将不同接触面积的冰块放入控制好变量的酒精中，并用计时器记录熔化时间。 若两烧杯中冰块完全熔化的时间不同，说明在其他条件相同的情况下，接触面积不同会影响冰块熔化的快慢，即可得出冰块熔化快慢与接触面积有关的结论。 23．(1) 用天平测出燃烧前酒精灯和酒精的总质量；用秒表测出酒精灯从点燃到熄灭的燃烧时间；用天平测出燃烧停止后酒精灯和剩余酒精的总质量。 (2) 【详解】（1）功率的定义为单位时间内释放的热量，所以需要先得到酒精灯燃烧这段时间释放的总热量，以及对应的燃烧时间，因为酒精完全燃烧释放的热量公式为，所以需要测量燃烧的酒精质量，故先用天平测量燃烧前酒精灯和酒精的总质量，再测量燃烧后酒精灯和剩余酒精的总质量，两者差值即为燃烧的酒精质量，用秒表测出酒精燃烧时间，结合功率的定义即可推导功率的表达式。 （2）酒精燃烧释放的总热量公式为 燃烧消耗的酒精质量等于燃烧前后酒精灯的质量差，即 因此总热量 根据功率公式代入可得酒精灯释放热量的功率 24． 用两个相同的加热器同时对金属棒和木棒的另一端加热 金属棒上的火柴棍先掉落 【详解】[1]本实验是为了探究金属和木材导热性能差异，要比较它们的导热性能，需要对金属棒和木棒同时进行加热，所以在完成前面的准备步骤后，应该用两个相同的加热器同时对金属棒和木棒的另一端加热，这样才能保证实验的公平性，在相同的加热条件下观察火柴棍掉落的先后顺序来判断导热性能。 [2]因为是通过火柴棍掉落的先后顺序来判断导热性能，而石蜡受热会熔化，火柴棍就会掉落。如果金属材料导热性能更好，那么金属棒能更快地将热量传递到粘火柴棍的一端，使这一端的石蜡更快熔化，火柴棍就会先掉落。 25． 将普通塑料板更换为新型磁场屏蔽板，并放在原来的位置，察小磁针的指向变化 小磁针的指向无变化或没有前一次明显 【详解】本实验用控制变量法探究屏蔽作用，只改变板材的材料，其余条件都保持一致。已经完成普通塑料板的实验，接下来换用同规格的新型屏蔽板在同一位置重复实验即可。 若新型材料能屏蔽磁场，条形磁铁的磁场无法穿过屏蔽板，小磁针不会受到磁铁磁场的影响，因此小磁针指向不会发生变化（或无明显变化），即可证明该材料有屏蔽磁场的作用。 26． 将水、冰块分别接入电路中，闭合开关，观察并记录小灯泡的亮度以及电流表的示数变化 接入水中时，小灯泡较亮，电流表示数较大/接入冰块时，小灯泡较暗或不发光，电流表示数较小或为零 【详解】[1]见答案 [2]见答案 27． 见解析 【详解】（2）[1]由于气敏电阻的阻值会随酒精浓度变化而变化，当向电阻喷雾时，若其中是气敏电阻，电路中的电阻会发生变化，根据欧姆定律，在电源电压不变的情况下，电流就会改变。所以，接下来的操作是使用酒精消毒液对电阻进行喷雾，闭合开关，记下此时电流表示数。 （3）[2]若 ，则为气敏电阻。因为气敏电阻的阻值会随酒精浓度变化而改变，当对喷雾后，若是气敏电阻，其阻值改变会导致电路电流变化；若 是定值电阻，阻值不变，电流也不会变化，则。 28． 先把①号导电笔绘制的长度和材料、横截面积都相同的导电线路接入A、B之间，闭合开关，记录电流表的示数；再断开开关，将②号导电笔绘制的长度和材料、横截面积都相同的导电线路接入A、B之间替换①号导电笔，闭合开关，记录电流表的示数。 【详解】[1]实验原理：根据欧姆定律 ，电源电压U不变时，导体电阻R越小，电路中的电流I越大；而电阻越小，说明导体的导电性越好。故接下来应该进行的操作是：先把①号导电笔绘制的长度和材料、横截面积都相同的导电线路接入A、B之间，闭合开关，记录电流表的示数；再断开开关，将②号导电笔绘制的长度和材料、横截面积都相同的导电线路接入A、B之间替换①号导电笔，闭合开关，记录电流表的示数。 [2]导体的电阻越小，导电性越好，在电源电压不变的电路中，电阻越小，电流表示数越大。因此结论是：若，则①号导电笔的材料具有更好的导电性。 29． 将鱼缸用牛皮纸遮挡住，对着鱼缸拍一下手 鱼迅速游动 【详解】[1]要验证小明“鱼听到声音被吓跑”的猜想，需采用控制变量法，排除“鱼看到人”这一视觉干扰因素。因此需设计实验：用牛皮纸遮挡鱼缸，让鱼无法看到岸上的人，再在岸上发出声音，单独探究声音对鱼的影响。 [2] 若多次实验均出现鱼被吓跑的现象，说明在鱼看不到人的前提下，声音是导致鱼被吓跑的原因，即可证明小明的猜想正确。 30． 换用焦距为的凸透镜，用太阳光聚焦寻找最小光斑的方法确定焦点，将另一团相同的棉絮放置在该焦点处，用秒表记录从太阳光照射到棉絮被点燃的时间 若焦距为的凸透镜对应的取火时间更短 【详解】本实验目的是探究凸透镜焦距越短，取火时间是否越短，自变量是凸透镜焦距，需控制其他变量（如光照强度、棉絮大小、材质、干燥程度、棉絮都放在焦点处）完全相同，只改变焦距。 第一次实验用了焦距的透镜，接下来要换用焦距的凸透镜，重复完全相同的操作； 用太阳光聚焦找最小光斑确定焦点，将另一团相同的棉絮放在该焦点处，用秒表记录棉絮被点燃的时间。 已知，若焦距为的凸透镜对应的取火时间更短，就说明凸透镜的焦距越短，取火时间越短。 答案第1页，共3页 答案第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $