2020 年中考物理素养突破专题 03 科学方法问题试题
题号
一、未
分类
二、实
验,探
究题
三、计
算题
总分
得分
一、未分类
（每空？ 分，共？ 分）
1、（2018•天津）将玻璃瓶、两端开口的细玻璃管和橡皮塞组成如图所示的装置。装置内加入适量的液体，可完成如
下四个实验：在这些实验的设计中，把微小变化放大以利于观察的是（ ）
①验证力使物体发生形变；②观察大气压随高度的变化
③观察液体的热胀冷缩：④模拟潜水艇的浮沉。
A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④
2、如图所示，在做“探究二力平衡条件”实验时，选用质量较小的卡片，目的是忽略小卡片的重力对实验的影响。这
种突出问题的主要方面，忽略次要因素，是物理学中经常采用的一种科学研究方法。以下四个实例中所用研究方法与
此相同的是（ ）
A.选用质量相同的物体探究重力势能与高度的关系
B.选用小磁针探究磁体周围的磁场
C.选用轻绳探究使用定滑轮的特点
D.选用 2Ω和 8Ω两个电阻串联代替 10Ω的电阻
3、为了描述物体运动的快慢，我们将物体运动的路程与所用时间的比值定义为速度，这种方法是物理学中常用的比值
定义法．我们在学习下列物理概念时：①温度，②热量，③功，④重力，⑤压强，⑥功率．其中用到比值定义法的是
（ ）
A．⑤⑥ B．③④ C．①② D．③⑥
4、我们在学习物理知识中，学到很多物理学的研究方法，下面用到转换法的是（ ）
A．探究电阻大小跟材料的关系时，控制了导体的长度、温度和横截面积相同
B．探究物体的动能跟哪些因素有关时，通过木块被撞的远近来判断钢球动能的大小
C．为了描述物体运动的快慢，我们把路程与时间之比叫做速度
D．计算火车从泰安到杭州的平均速度时，忽略火车的长度
5、研究物理问题时常常用到“控制变量法”、“等效替代法”、“模型法”、“类比法”等方法，下面是初中物理中
的几个研究实例：①用总电阻表示同一段电路上串联的两个电阻；②弹簧形变时具有势能，互相吸引或排斥的分子也
具有势能；③研究电流时把它与水流相比；④利用磁感线来描述磁场。上述几个实例中，采用了相同研究方法的是
（填数字序号）。
6、如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力 F 作用下，将重为 105N 的物体匀速提起，在 5s 时间内绳子自由端移动的距
离为 s=3m．图乙是滑轮组工作时的拉力 F 与绳自由端移动距离 s 的关系图．
评卷人 得分
（1）计算物体上升的速度．
（2）图乙中阴影部分的面积表示的物理量是 ，并列式计算出该物理量．
（3）计算滑轮组提升该重物时的机械效率．
7、通过一些直接感知的现象，经过合理的推测来认识无法直接感知的事实，是常用的一种物理方法．下列推测不合理
的是 （ ）
A.现象：轻质球 a、b 靠近时相互吸引 推测：a、b 两球一定带异种电荷
B.现象：一滴墨水扩散到整杯清水中 推测：分子在不停息地做无规则运动
C.现象：白光通过三棱镜后变为彩色光 推测：白光不是单色光
D.现象：通电导线能使小磁针发生偏转 推测：通电导线周围存在磁场
8、下列是初中物理的几个探究实例：①探究“液体内部的压强与哪些因素有关”；②探究“平面镜成像的特点”；③
探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”；④探究磁场时，引入“磁感线”。其中，采用了“控制变量法”的是
（ ）
A.①和③ B.②和③ C.①和④ D.②和④
9、下列运用科学方法的实例中，正确的是（ ）
A．把固体分成晶体和非晶体，运用了类比法
B．研究平面镜成像时，用玻璃板代替平面镜，运用了放大法
C．研究二力平衡条件时，把小车扭转一定角度后释放，发现小车转动，运用了反证法
D．电流的热效应可能引发火灾，但据此原理可制成电热器，运用了缺点列举法
10、我们在学习物理时，学到了一些物理学的研究方法。比如:控制变量法、理想模型法、等效替代法、转换法、比值
定义法等，下而用到转换法的是（ ）
A.探究物体的动能跟哪些因素有关时，通过木块被撞的远近来判断钢球动能的大小
B.探究电阻大小跟材料的关系时，控制了导体的长度、温度和横截面积相同
C.为了描述物体运动的快慢，我们把路程与时间之比叫做速度.
D.计算火车从成都到自贡的平均速度时，忽略火车的长度
11、测量电流时，需要将电流表串联在电路中，通常，电流的电阻比待测电路的电阻小得多，因此对测量值的影响可
以忽略不计．下列研究方法与此相同的是（ ）
A．在探究平面镜成像特点实验中，用两根相同的蜡烛探究像与物的大小关系
B．在探究二力平衡条件的实验中，选用轻质卡片
C．根据被压物体形变大小反映压力作用效果
D．在研究光的传播现象时，引入光线
12、从一张纸剪下宽 1 mm 和 2 mm 的纸条各一条， 测得它们能承受的最大拉力分别为 1.8N 和 3.7N。根据上述实验，
以下观点最合理的是（ ）
A.在误差允许范围内，纸条能承受的最大拉力与其宽度成正比
B.宽为 4 mm 的纸条能承受的最大拉力约为 1.8Nx4=7.2N
C.纸条能承受的最大拉力与其宽度不可能成正比
D.仅根据以上实验无法确定纸条能承受的最大拉力与其宽度的数量关系
13、研究力的作用时，两个小孩共同提起一桶水，与一个成年人提起同一桶水的效果相同。下列研究问题的方法与此
相同的是（ ）
A．研究磁场性质时，用磁感线来描述磁场的分布
B．研究物体对光的反射时，将其分为镜面反射和漫反射
C．研究固、液、气三态物质的宏观特性时，找出它们的异同点
D．研究并联电阻特点时，用两个 15 欧的电阻并联替代一个 7.5 欧的电阻14、归纳和推理是学习科学时常用的思维方法，必须科学严谨。以下说法正确的是（ ）
A．春分日全球昼夜平分，则全球昼夜平分一定是春分日
B．家庭电路中发生短路时保险丝会熔断，则保险丝熔断一定是发生了短路
C．单质是由同种元素组成的纯净物，则由同种元素组成的纯净物一定是单质
D．显微镜使用中转动反光镜可使视野变亮，则视野变亮一定是转动了反光镜
15、在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中，用木块被小车撞击后移动的距离来反映小车动能的大小，下列
研究问题的方法中与之相同的是（ ）
A.保持电阻不变，探究通过导体的电流与电压的关系
B.通过小方桌陷入沙中的深度来研究压力的作用效果
C.通过水流来初步认识电流
D.用磁感线来描述磁体的磁场
16、在初中物理的学习中，我们常会用到一些科学研究方法，如：“控制变量法”、“等效替代法”、“类比法”、
“模型法”等。在下面几个实例中，采用了等效替代法的是（ ）
A．研究磁场时，引入“磁感线”
B．用速度公式来引入功率公式
C．保持受力面积不变，探究压力的作用效果与压力的关系
D．探究同一直线上二个力的合力与分力的关系
17、根据生活经验，以下估测最接近实际的是（ ）
A．人洗澡时感觉舒适的水温约为 70℃ B．九年级物理课本长约 6cm
C．成年人正常步行的速度约为 1.1m/s D．一枚一元硬币的质量约为 60g
18、研究力的作用时，两个小孩共同提起一桶水，与一个成年人提起同一桶水的效果相同。下列研究问题的方法与此
相同的是（ ）
A．研究磁场性质时，用磁感线来描述磁场的分布
B．研究物体对光的反射时，将其分为镜面反射和漫反射
C．研究固、液、气三态物质的宏观特性时，找出它们的异同点
D．研究并联电阻特点时，用两个 15 欧的电阻并联替代一个 7.5 欧的电阻
19、物理学中研究一个量与几个量之间的关系时，常采用的物理学研究方法是 法，在探究同一品牌电热水喝电流
产生的热量与电功率的关系时，需要控制的变量是 （选填“电流”、“电阻”或“通电时间”），加热过程中水
变为水蒸气发生的物态变化是 （选填“汽化”、“液化”或“升华”）
20、图象法是一种整理、分析数据的有效方法。如图是小华同学描绘的两个物体运动路程﹣时间图象。由图象可知，
甲物体前 4s 内运动的路程是 ；乙物体运动的速度是 。
21、如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让同一钢球 A 从斜而上不同的高度由静止滚下，撞
到同一木块上。实验中，通过观察_______来判断钢球动能的大小；本实验用到的科学研究方法是_______ (说出一种
即可)。
22、在物理实验中，常采用的研究方法有“控制变量法”“等效替代法”“类比法”“转换法”“模型法”“归纳法”
等。研究电阻的串、并联时，引入“总电阻”的概念，主要采用了 ；用“水压”类比“电压”，主要采用了
；列举一种用控制变量法研究的物理学事例 。
23、人们常用推理的方法研究物理问题。在研究物体运动状态与力的关系时，伽利略通过如图甲所示的实验和对实验
结果的推理得到如下结论：运动着的物体，如果不受外力作用，它的速度将保持不变，并且一直运动下去。推理的方
法同样用在“研究声音的传播”实验中。在如图乙的试验中，现有的实验设备总是很难将玻璃罩内抽成真空状态，在这种情况下，你是怎样通过实验现象推理得出“声音不能在真空中传播”这一结论的？
24、牛顿曾研究过这样一个问题：他发现人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面，于是牛顿提出了一个“大炮”
的设想，上图是他画的“大炮”草图——在地球的一 座高山上架起一只水平大炮，以不同的速度将炮弹平射出去，射
出速度越大，炮弹落地点就离山脚越远。他推想：当射出速度足够大时，炮弹将会如何运动呢？牛顿 通过科学的推理
得出了一个重要的结论。这就是著名的“牛顿大炮”的故事，故事中牛顿实际也用到了理想实验的研究方法。
（1）研究中牛顿基于的可靠事实是______________。
（2）根据以上资料和牛顿的“大炮”草图，推测牛顿当年的重要结论是______________。如今，牛顿当年的推测已变
成了现实，人们应用他的推论，利用现代科技制成了______________。
（3）初中物理学习中，你在研究什么问题时用到过理想实验的方法？请举一例并说明你的研究过程。
25、某同学在做“探究不同物质的吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给甲、乙两种液体加热，得到的实验数
据如下表：
物质 次数 质量 m/kg 升高温度△t/℃ 加热的时间 t/min
甲 1 0.1 10 2
2 0.2 10 4
3 0.1 10 1乙
4 0.2 20 2
（1）实验中记录加热时间的目的是
（2）分析第 1、2 次或第 3、4 次实验数据，可以得出同种物质升高相同的温度时，吸收的热量的多少物质的
有关．
（3）分析第 1、3 次或第 2、4 次实验数据，可以得出质量相等的不同物质，升高相同的温度时，吸收的热量
（选填“相同”或“不同”）
（4）分析第 1、4 次实验数据可以发现加热时间相同，单位质量的不同物质升高的温度 （选填“相同”或“不
同”）．
（5）由上述分析可以得出 （选填“甲”或“乙”）物质的吸热能力强．
（6）该实验采用的物理学研究方法是 和 ．
26、在探究阻力对物体运动的影响时：
（1）如图甲所示让小车从同一个斜面的同一高度静止释放，目的是 。由图可知，小车受到的阻力越
小，小车运动的路程 。如果小车在绝对光滑的水平面上运动，小车将 。
（2）在辨析图乙小明、小华的观点，研究力与运动的关系时，为什么设计探究阻力对物体运动的影响，而不设计探究
推力对物体运动的影响，理由是 。
27、小明同学利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功率，设计并接了如图甲所示的实物电路。（1）为了保护电路，闭合开关 S1 前，应将滑片 P 移到动变阻器的 （“A”或“B”）端。
（2）闭合开关 S1，将单刀双掷开关 S2 扳向“1”，调节滑动变阻器调节电阻箱的阻值使电流表的示数为 I1，如图乙所
示，I1= A；
（3）将开关 S2 扳向“2”，保待滑动变阻器的阻值不变，调节滑动变阻箱的阻值 R，使电流表的示数仍为 I1，此时 R=5
Ω；则步骤（2）中小灯泡的电阻 R1= Ω，测量小灯泡电阻的方法是 （选填“控制变量法”或“等效替代
法”）；
（4）步骤（2）小灯泡的实际功率 P1= W；
（5）若小灯泡的额定电流为 I0=2I1，以下关于灯泡额定功率 P0 与实际功率 P1 的数值关系，你认为最有可能的是 。
A．P0=2P1 B．P0=3P1 C．P0=4P1 D．P0=5P1
二、实验,探究题
（每空？ 分，共？ 分）
28、飞机在空中飞行时都有一定的迎角（机翼轴线与水平气流的夹角），飞机飞行时的升力除了与机翼形状有关外是
否还与迎角大小有关？为了研究这一问题，在老师的帮助下，小明利用电风扇、升力测力计、飞机模型，按图甲方式
进行如下实验。
①闭合电风扇的开关，调节档位使其风速最大，并使飞机模型的迎角为 0°，记录测力计的示数。重复 5 次实验并计
算升力平均值。
②改变迎角大小，使其分别为 5°、10°、15°、20°，重复步骤①。
③处理相关数据得到“升力与迎角的关系”如图乙。
（1）本实验得出的结论是：_________________________________。
（2）小明若要进一步研究“飞机的升力与其飞行速度的关系”．利用现有器材，如何操作可以模拟飞机不同的飞行速
度？_________________________________________。
（3）资料显示：本实验结论与实际相符，且飞机迎角一定时，飞行速度越大升力也越大。若某飞机以 500km/h 做水平
匀速直线飞行时的迎角为θ1，而以 800km/h 做水平匀速直线飞行时的迎角为θ2（θ1、θ2 均小于 15°）。请比较θ1、θ
2 的大小关系：__________。
29、归纳式探究——研究带电粒子在电场中的运动：
给两块等大、正对、靠近的平行金属板加上电压，两板之间就有了电场．带电离子在电场中受到力的作用，速度的大
小和方向都可能发生变化．
（1）甲图中两板间电压为 U，若一个质量为 m，电荷量为 q 的负离子，在力的作用下由静止开始从负极板向正极板运
动，忽略重力的影响，到达正极板时的速度 v 与质量 m、电荷量 q 和电压 U 的关系数据如表一．则带电离子到达正极
板时速度的平方 v2=k1 ．
评卷人 得分（2）在其他条件一定时，若第二次实验中的带电粒子以不同的速度沿着乙图中的两板中线方向入射到电场中，带电离
子就会发生偏转，离开电场时偏移距离 y 与入射初速度 v 的关系数据如表二．则偏移距离 y=k2 ．将数据的表格形
式变成公式形式，运用了 法．
表一：
次数 m/kg q/C U/V v2/（m2•s﹣2）
1 2×10﹣30 1.6×10﹣19 1 1.6×1011
2 4×10﹣30 1.6×10﹣19 1 0.8×1011
3 4×10﹣30 3.2×10﹣19 1 1.6×1011
4 2×10﹣30 1.6×10﹣19 3 4.8×1011
表二：
v2/（m2•s﹣2） y/m
0.8×1011 3.6×10﹣2
1.6×1011 1.8×10﹣2
4.8×1011 0.6×10﹣2
7.2×1011 0.4×10﹣2
（3）将甲、乙两装置组合，如图丙所示．甲装置两板间电压为 2V，质量为 4×10﹣30 kg，带 1.6×10﹣19C 电荷量的负
粒子，自甲装置负极板由静止开始运动，则其最终离开乙装置时偏移距离 y= m．
三、计算题
（每空？ 分，共？ 分）
30、在如图所示电路中，电流表量程为 0～0.6A，电压表量程为 0〜3V，电阻 R2 的阻值为 20Ω，灯泡 R1 的阻值和同一
电源的电压均保持不变．请画出该题的各个等效电路图．
（1）只闭合开关 S2、S3 时，电流表示数为 0.2A，求电源电压是多少？
（2）只闭合开关 S1、S2、S3 时，R1 正常发光，电路总功率为 2.4W，求 R1 的阻值是多少？
（3）只闭合开关 S1，滑动变阻器 R3 的滑片调至最右端，R3 两端的电压为 U3；再将电源更换，保持滑片位置不变，R3
两端的电压变为 U3′，电流表示数为 0.15A．已知 U3：U3′=2：3．求更换电源后，只闭合开关 S1、S4 时，在不损坏电
流表、电压表和灯泡的情况下，R3 的阻值变化范围是多少？
31、物理兴趣小 组同学对物体的浮沉条件进行研究。在一个重为 4N，底面积为 200cm2 的圆柱形薄壁玻璃容器底部，
放一个边长为 1 0cm。的正方体物块，然后逐渐向容器中倒水(水始终未溢出)。通过测量容器中水的深度 h，分别计算
出该物块所受到的浮力 F 浮，并绘制了如图所示的图像。请解答下列问题。
(1)分析图像可知，水的深度由 0 逐渐增加到 8cm 前的过程中，物块受到的浮力怎样变化?这一过程中物块对容器底部
的压强又怎样变化?
(2)当容器中水深超过 8cm。以后，物块处于什么状态?为什么?
(3)将物块取出后，若容器中水的重力为 20N，此时容器对水平桌面的压强是多少?
(4)物块的密度是多少?
参考答案
一、未分类
1、A
【解析】物理变化非常不明显，但是确实发生了微小变化，这种把微小量放大有利于观察的方法在物理学里称为“微
小量放大法”。
评卷人 得分力可以使物体发生形变；当细玻璃管内液柱高度发生变化时，可以反应大气压的变化；物体具有热胀冷缩的性质，温
度发生变化时，物体体积会发生变化。
①用力挤压瓶子，瓶子可以发生形变，利用该装置可以验证：力可以使固体发生微小形变；
②当大气压变化时，细管中液柱的高度会发生变化，利用该装置可以验证大气压随高度的变化；
③物体具有热胀冷缩的性质，当液体温度变化时体积会发生变化，利用该装置可以观察液体的热胀冷缩；
④将瓶子放在水中，通过玻璃管向瓶内吹气，可以看到瓶子上浮；通过玻璃管向外抽气，可以看到瓶子下沉。通过此
实验可以直接模拟潜水艇的沉浮，不需要把微小变化放大。
2、C
【解析】选用质量相同的物体探究重力势能与高度的关系，是控制变量法；选用小磁针探究磁体周围的磁场，是转换
法；探究使用定滑轮的特点的实验中，由于绳的重力对该实验有影响，所以可选用轻绳，以便忽略其影响；选用 2Ω
和 8Ω两个电阻串联代替 10Ω的电阻，是等效替代法。故选 C。
3、A
【解析】比值定义法，就是在定义一个物理量的时候采取比值的形式定义；用比值法定义的物理概念在物理学中占有
相当大的比例，比如速度、压强、功率、比热容、热值等等．
①温度指物体的冷热程度，不是比值定义法；
②热量是热传递过程中物体改变内能的多少，不是比值定义法；
③功知作用在物体上的力与物体在力的方向上通过距离的乘积，采用的是乘积定义法，不是比值定义法；
④重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，不是比值定义法；
⑤压强是压力与受力面积的比值，即 p=F/S，是采用的比值定义法；
⑥功率是功与做功时间的比值，即 P=W/t，是采用的比值定义法．
所以采用比值定义法的是⑤⑥．故选 A．
4、B．
【解析】“转换法”指在保证效果相同的前提下，将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象；将陌生、复杂
的问题转换成熟悉、简单的问题；将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量的方法．
A.电阻与多个因素有关，在研究电阻大小跟材料的关系时，控制了导体的长度、温度和横截面积相同，采用的是控制
变量法．
B.动能多少不能直接观察，在探究物体的动能跟哪些因素有关时，通过木块被撞的远近来判断钢球动能的大小，采用
的是转换法．
C.速度是描述物体运动快慢的物理量．在物理学中，速度等于路程与时间之比，采用的是比值定义法．
D.在计算火车从泰安到杭州的平均速度时，忽略火车的长度，将火车看成一个“质点”，采用的是模型法．
5、②③
【解析】本题考查研究物理问题的方法。研究物理问题常用的方法有：等效替代法、类比法、控制变量法、模型法等
等。①用总电阻表示同一段电路上串联的两个电阻，采用的是等效替代法；②弹簧形变时具有势能，互相吸引或排斥
的分子也具有势能，采用的是类比法；③研究电流时把它与水流相比，采用的是类比法；④利用磁感线来描述磁场，
采用的是模型法，故采用了相同研究方法的是②③。
6、（2）功，150J.
【解析】此题中的乙图创造性将功的两个物理量力和在力的方向移动的距离在坐标图上表示出来，直观地反映了二者
之间的乘积关系为“功”。功的大小等于阴影部分图形的面积。使过程简化，思路变得更清晰。将图象法运用推广的
更普遍。
7、A
【解析】此题将四个实验的过程和方法有机的结合在一起，有效考查了学生在平时学习中是否注重实验，能否从在实
验中得出正确的推断。此题的靓丽之处：灵活运用了物理实验情境多层次，多角度，多方位考察了学生推断能力。培
养了学生质疑精神和释疑能力。
8、A
【解析】探究“液体内部的压强与哪些因素有关”，需要保持液体密度或深度一定，研究深度或密度对液体压强的影
响，采用的是控制变量法；探究“平面镜成像的特点”，利用未点燃的蜡烛确定了已点燃的蜡烛的虚像的位置，采用
的是转换法；探究“电阻上的电源跟两端电压的关系”，需要保持电阻或电压一定，研究电压或电阻对电流的影响，
采用的是控制变量法；探究磁场时，引入“磁感线”，用实际不存在的磁感线形象地描述磁场的特点，采用的是模型
法。故选 A。
9、C．
【解析】（1）分类法就是按照事物的性质、特点、用途等作为区分的标准，将符合同一标准的事物聚类，不同的则分
开的一种认识事物的方法．（2）等效替代法是在保证某种效果（特性和关系）相同的前提下，将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效
的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法；
（3）先假设某命题不成立，然后推理出明显矛盾的结果，从而下结论说原假设不成立，原命题得证，这种证明方式叫
反证法；
（4）缺点列举法分析是通过会议的形式收集新的观点﹑新的方案﹑新成果来分析公共政策的方法．
A．把固体分成晶体和非晶体，运用了分类法研究．故 A 错误；
B．物体在平面镜成可以成正立、等大的虚像，但虚像的位置不能确定．所以探究平面镜成像实验时，用透明的玻璃板
代替平面镜是为了便于确定像的位置．采用的方法是等效替代法．故 B 错误；
C．研究二力平衡条件时，把小车扭转一定角度，使两个力不在同一条直线上，然后释放，发现小车转动，证明两个力
必须在同一条直线上，采用的是反证法．故 C 正确；
D．电流的热效应会引发火灾．但此原理可制成电热器，属于优点利用，不是运用了缺点列举法．故 D 错误．
10、A
【解析】动能多少不能直接观察，在探究物体的动能跟哪些因素有关时，通过木块被撞的远近来判断钢球动能的大小，
采用的是转换法。故 A 符合题意；
电阻与多个因素有关，在研究电阻大小跟材料的关系时，控制了导体的长度、温度和横截面积相同，采用的是控制变
量法。故 B 不符合题意；
速度是描述物体运动快慢的物理量。在物理学中，速度等于路程与时间之比，采用的是比值定义法。故 C 不符合题意；
在计算火车从泰安到杭州的平均速度时，忽略火车的长度，将火车看成一个“质点”，采用的是模型法。故 D 不符合
题意。
11、B
【解析】忽略电流表内阻对测量值的影响，是一种理想实验法；在探究平面镜成像特点的实验中，用两只相同的蜡烛
探究像与物的大小关系，是等效替代法，故 A 不符合题意；在探究二力平衡条件的实验中，选用轻质卡片，是理想实
验法，故 B 符合题意；根据被压物体形变量大小来反映压力的作用效果，是转化法，故 C 不符合题意；引入光线是理
想模型法，故 D 不符合题意。
12、D
【解析】归纳法仅有一组数据得出的结论具有偶然性，无法得出普遍规律，故 AB 错，从数据看纸条能承受的最大拉力
与其宽度有可能成正比，故 C 错，D 正确。
13、D
【解析】等效替代法是指在研究某一个物理现象和规律中，因实验本身的特殊限制或因实验器材等限制，不可以或很
难直接揭示物理本质，而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法。
两个小孩共同提起一桶水，与一个成年人提起同一桶水的效果相同。也就是成年人施加力产生的效果与两个小孩共同
施加力产生的效果相同，采用的是等效替代法。
A.研究磁场性质时，用磁感线来描述磁场的分布，采用的是模型法。故 A 不符合题意；
B.研究物体对光的反射时，将其分为镜面反射和漫反射，采用的是分类法。故 B 不符合题意；
C.研究固、液、气三态物质的宏观特性时，找出它们的异同点，用的是比较法。故 C 不符合题意；
D.研究并联电阻特点时，用两个 15 欧电阻并联替代一个 7.5 欧电阻，用的是等效替代法。故 D 符合题意。
14、C
【解析】本题难度不大，解答此类题时要根据不同知识的特点类推，不能盲目类推，并要注意知识点与方法的有机结
合，做到具体问题能具体分析。（1）春分日或秋分日昼夜平分；
（2）电路中电流过大的原因有两个：一是短路；二是家中使用用电器的总功率过大；
（3）根据单质是由同种元素组成的纯净物，进行分析判断；
（4）可以调节反光镜或通光孔使视野变亮。
A．春分日或秋分日昼夜平分，故春分日全球昼夜平分，则全球昼夜平分可能是春分日或秋分日，故 A 错误；
B．电路中电流过大的原因有两个：一是短路；二是家中使用用电器的总功率过大，故大功率用电器同时使用时，也会
导致保险丝熔断，故 B 错误；
C．单质是由同种元素组成的纯净物，单质是由同种元素组成，由同种元素组成的纯净物一定是单质，故 C 正确；
D．显微镜使用中转动反光镜可使视野变亮，但如果视野较暗，可以调节反光镜、使用凹面镜或较大的光圈使视野变亮，
故 D 错误。
15、B
【解析】在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中，用木块被小车撞击后移动的距离来反映小车动能的大小，
这种方法叫做转化法；保持电阻不变，探究通过导体的电流与电压的关系，是控制变量法，故 A 不符合题意；通过小
方桌陷入沙中的深度来研究压力的作用效果，利用的是转化法，故 B 符合题意；通过水流来初步认识电流，是类比法，
故 C 不符合题意；用磁感线来描述磁体的磁场，是理想模型法，故 D 不符合题意。
16、D【解析】等效替代法是在保证某种效果相同的前提下，将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、
易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法。
A．研究磁场时，引入了磁感线来描述磁场，采用的是“模型法”。故 A 不符合题意；
B．功率描述做功快慢，速度描述运动快慢，利用速度说明功率，采用的是“类比法”。故 B 不符合题意；
C．探究压力作用效果与压力大小的关系时，保持了受力面积的大小不变，采用的是控制变量法。故 C 不符合题意；
D．同一直线上二个力的合力与分力可以由一个力代替，采用的是等效替代法。故 D 符合题意。
17、C．
【解析】本体考查估测温度；质量的估测；长度的估测；估测物体运动速度．基本解题思路是：首先对题目中涉及的
物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，
找出符合生活实际的答案．
A．人体正常体温在 37℃左右，洗澡水的温度应该略高于体温，在 40℃左右，不可能达到 70℃．此选项不符合实际；
B．中学生伸开手掌，大拇指指尖到中指指尖的距离大约 18cm，物理课本的长度比 18cm 大一些，在 26cm 左右．此选
项不符合实际；C．成年人正常步行的速度在 4km/h=4× m/s≈1.1m/s 左右．此选项符合实际；D．一块橡皮质量
在 6g 左右，一枚一元硬币的质量与此差不多，在 6g 左右．此选项不符合实际．
18、D
【解析】等效替代法是指在研究某一个物理现象和规律中，因实验本身的特殊限制或因实验器材等限制，不可以或很
难直接揭示物理本质，而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法。
两个小孩共同提起一桶水，与一个成年人提起同一桶水的效果相同。也就是成年人施加力产生的效果与两个小孩共同
施加力产生的效果相同，采用的是等效替代法。
A.研究磁场性质时，用磁感线来描述磁场的分布，采用的是模型法。故 A 不符合题意；
B.研究物体对光的反射时，将其分为镜面反射和漫反射，采用的是分类法。故 B 不符合题意；
C.研究固、液、气三态物质的宏观特性时，找出它们的异同点，采用的是比较法。故 C 不符合题意；
D.研究并联电阻特点时，用两个 15 欧的电阻并联替代一个 7.5 欧的电阻，采用的是等效替代法。故 D 符合题意。
19、控制变量；通电时间；汽化
【解析】研究一个量与几个量之间的关系时，常采用的物理学研究方法是控制变量法，电热与电阻、通电时间、电流
大小有关，探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系时，需要电流和通电时间一定，水在加热过程中逐渐减少，是
部分水由液态变成了气态，此过程叫汽化。
20、0；10m/s。
【解析】甲物体前 4s 内，物体的路程不随时间时间变化，进而判断物体在每段时间内的运动状态；由图象找出乙某段
时间对应的路程，然后根据 v＝ 求出乙的速度
由图象可知，甲物体前 4s 内运动的路程不随时间变化，所以甲物体处于静止状态，即运动的路程为 0；
物体乙在 0﹣2s 内通过路程：s＝s2﹣s1＝20m﹣0m＝20m，
则乙的速度 v＝ ＝ ＝10m/s
21、木块 B 被撞的距离 控制变量法和转换法
解析：让同一个钢球沿着斜面的不同高度，静止滚下撞击水平板上的木块，这个做法是控制质量相同，目的是探究物
体的动能与速度的关系，采用的事控制变量法。实验过程中，通过观察木块 B 被撞击后运动的距离的大小来间接判断
物体动能的大小，这个做法是转换法。
22、等效替代法；类比法；研究摩擦力与压力的关系，需要控制接触面粗糙程度，改变压力。
【解析】①“等效替代法”是在保证效果相同的前提下，将陌生的、复杂的、难处理的问题转换成等效的、容易的、
易处理的问题的一种方法；
②“类比法”是指两类不同事物之间存在某种关系上的相似，从两类不同事物之间找出某些相似的关系的思维方法；
③控制变量法：在研究物理问题时，某一物理量往往受几个不同物理量的影响，为了确定各个不同物理量之间的关系，
就需要控制某些量，使其固定不变，改变某一个量，看研究的物理量与该物理量之间的关系。
研究电阻的串、并联时，引入“总电阻”的概念，主要采用了等效替代法；
用“水压”类比“电压”，主要采用了类比法；
在物理探究实验中，较多运用了控制变量法，如：研究摩擦力与压力的关系，需要控制接触面粗糙程度，改变压力；
研究压力作用效果与接触面积的关系时，控制压力，改变接触面积大小；研究动能与质量的关系时，保持速度不变，
改变质量；研究电流与电压关系时，保持电阻不变，改变电压；研究电流产生热量与电阻关系时，保持电流和通电时
间一定，改变电阻大小，等等。
23、本实验可以推理：如果罩内被抽成真空，将不能听到铃声，由此可以推出“声音不能在真空中传播”的结论。【解析】在“研究声音的传播”实验中，实验现象是随着罩内空气的不断抽出，听到铃声越来越弱。但最后还是能听
到声音，主要原因有：实验设备总是很难将玻璃罩内抽成真空状态，以及周围的固体还能传声。这时推理就显得很重
要了，它能够突破实验条件的限制，抓住主要因素，忽略次要因素，得出结论。
24、见解析。
【解析】（1）人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面。
（2）抛出物体的速度足够大时，物体将离开地球，绕地球旋转，做圆周运动；人造卫星。（3） 如：研究真空能否传
声时用了理想实验的方法：把音乐芯片放在广口瓶内，瓶口塞上插有玻璃管的软木塞，用抽气设备抽瓶中的空气，在
抽气的过程中，人听到的音乐声逐渐变小，由于实验时无法达到绝对真空，在前面可靠事实的基础上推理出声音不能
在真空中传播。又如：研究牛顿第一定律时用到了理想实验的方法。让滑块 从同一斜面的同一高度滑到表面粗糙程度
不同的水平木板上，发现水平木板越光滑，滑块滑得越远，在这一可靠事实基础上，推出假若木板绝对光滑（完全没
有摩擦），滑块将做匀速直线运动。
25、（1）在相同时间内产生的热量相等；（2）质量；（3）不同；（4）相同；（5）甲；（6）转换法；控制变量
法．
【解析】探究物质的吸热性能大小时，必须控制物质吸收的热量相等，因此实验中选用了两个相同的电加热器；根据
控制变量法的要求，分析表中实验数据，根据实验所控制的变量与实验现象得出相应的结论；加热相同时间，甲乙吸
收的热量相同，质量也相同，通过比较温度变化来比较吸热能力．吸收热量的多少用加热时间来表示，用到了转换法，
此实验还用到了控制变量法．
（1）实验中用同样的加热器，放出的热量才相同，物质吸收的热量才会相同，故用同样的加热器的目的是在相同的时
间里供给的热量相同；
（2）分析第 1、2 次或第 3、4 次实验数据，可以得出的初步结论是：同种物质升高相同温度时，吸收热量的多少与物
质的质量有关；
（3）由表中第 1、3 次或第 2、4 次实验数据可知，质量相同的甲和乙升高相同的温度，吸收的热量不相等；
（4）分析第 1、4 次实验数据可以发现加热时间相同（2min），单位质量（0.1kg）的不同物质升高的温度相同（10
℃）；
（5）由表中第 1、3 次实验数据可知，液体质量和升高的温度相等而液体种类不同，甲液体的加热时间比乙液体的加
热时间长，甲液体比乙液体吸收的热量多，由此可得：甲的吸热能力更强．
（6）吸收热量的多少用加热时间来表示，用到了转换法，此实验还用到了控制变量法．
26、（1）小车到达水平面时的速度相同；越远；匀速直线运动；（2）同一接触面摩擦力一定，容易探究摩擦力对物
体的影响，而推力，不易控制其大小且不便于测量推力的大小。
【解析】本题探究“阻力对物体运动的影响”，考查控制变量法和转化法、推理法的运用等知识。
为完成“阻力对物体运动的影响”的实验，应采用控制变量的思想，即保持小车到达水平面时的速度相同；毛巾、棉
布、木板粗糙程度变小，根据实验现象得出结论；由此运动变化的趋势推理想像。影响摩擦力的因素是压力和接触面
的粗糙程度。
（1）让小车从斜面的同一高度由静止下滑的目的是，当小车到达水平面时，使小车的速度相同；
毛巾、棉布、木板粗糙程度变小，阻力变小，根据实验现象，可以得出结论，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，
在水平面上运动的距离越远；
如果水平面绝对光滑，对小车没有阻力，则小车将做匀速直线运动；
（2）研究阻力对小车运动的影响，需要改变接触面的粗糙程度，且对于同一接触面摩擦力一定，不同接触面，摩擦力
不同，容易探究摩擦力对物体的影响，而推力，不易控制其大小且不便于测量推力的大小。
27、（1）B；（2）0.2；（3）5；等效替代法；（4）0.2；（5）D。
【解析】（1）为了保护电路，闭合开关 S1 前，应将滑片 P 移到动变阻器的阻值最大处的 B 端。
（2）闭合开关 S1，将单刀双掷开关 S2 扳向“1”，调节滑动变阻器调节电阻箱的阻值使电流表的示数为 I1，如图乙所
示，电流表选用小量程，分度值为 0.02A，I1=0.2A；
（3）将开关 S2 扳向“2”，保待滑动变阻器的阻值不变，调节滑动变阻箱的阻值 R，使电流表的示数仍为 I1，此时 R=5
Ω；则步骤（2）中小灯泡的电阻 R1=5Ω，测量小灯泡电阻的方法是等效替代法；
（4）步骤（2）小灯泡的实际功率 P1=I12RL=（0.2A）2×5Ω=0.2W；
（5）若小灯泡的额定电流为 I0=2I1，假设灯泡的阻值不变，
则 P 额=I02R=（2I1）2R=4I12R=4P1。
由于灯泡的阻值不是定值，且灯泡的阻值会随温度的升高而变大，
所以，当灯泡在正常工作时，灯泡的阻值变大，
则额定功率 P0＞P 额=4P1，所以最有可能的额定功率值为 P0=5P1。
二、实验,探究题
28、（1）飞机以一定的速度飞行时，迎角从 0o 到 20o，飞机所受升力是先变大后变小，15o 附近时达到最大；（2）改
变电风扇的档位来改变风速大小（改变电风扇与飞机模型的距离）（3）θ1>θ2
【解析】本体利用图像法研究问题。（1）直接分析图乙的图像走势，语言描述出来即可；（2）根据题意可以由两种方式改变飞行速度即改变电风扇的档位来改变风速大小（改变电风扇与飞机模型的距离）
（3）飞机迎角一定时，飞行速度越大升力也越大，飞机以 500km/h 做水平匀速直线飞行，以 800km/h 做水平匀速直线
飞行时，根据二力平衡升力都等于重力，因此这两种情况下升力相等，再结合第一小题的结论得出θ1>θ2。
29、（1） ；（2） ；等价变换法；（3）2×10﹣48 m．
【解析】本题研究带电粒子在电场中的运动，考查控制变量法、等价变换的运用及数据的处理，关键是从题中获取有
效的信息，体现了与高中物理知识的衔接．
由表中数据知，粒到达正极板时的速度 v 与质量 m、电荷量 q 和电压 U 的有关；确定与与其中一个因素关系时要控制
另外的两个因素不变，据此分析表中相关数据得出结论；等价信息变换法就是让我们把有关知识的数据、形象、动作、
符号、公式、文字叙述等各种信息自由地等价表示；根据题中条件先得出得出甲装置负极板由静止开始运动，到达正
极时的速度为 v2，最终离开乙装置时偏移距离 y．
（1）由表 1 中数据可知，到达正极板时的速度 v 与质量 m、电荷量 q 和电压 U 有关系，根据控制变量法：
由 1、2 知，在电荷量和电压相同的情况下，速度的平方成质量大小成反比；
由 1、4 知，在质量和电荷量相同的情况下，速度的平方成电压大小成正比；
由 2、3 知，在质量和电压相同的情况下，速度的平方成电荷量大小成正比；
故带电离子到达正极板时速度的平方 v2=k1 ；
（2）由表 2 中数据可知，速度的平方是原来的几倍，偏转的距离是原来的几分之一，即偏转的距离与速度的平方成反
比，y=k2× ，将数据表格形式变成公式形式，运用了等价变换法．
（3）带电离子到达正极板时速度的平方 v2=k1 ﹣﹣﹣﹣①；上述两上个公式中若各量采用国际单位，则比例系数为
1，
即偏转的距离与速度的平方成反比，y=k2× ﹣﹣﹣﹣②
由①式得：自甲装置负极板由静止开始运动，到达正极时的速度为
v2= = ﹣﹣﹣﹣③；
由②式知，其最终离开乙装置时偏移距离 y= ﹣﹣﹣﹣②，将②代入③得：
其最终离开乙装置时偏移距离 y= = =2×10﹣48 m．
三、计算题
30、（1）电源电压是 4V；（2）R1 的阻值是 10Ω；（3）更换电源后，只闭合开关 S1、S4 时，在不损坏电流表、电压
表和灯泡的情况下，R3 的阻值变化范围是 0～10Ω．
【解析】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，分清电路的连接方式和画出等效电路图是关
键．
只闭合开关 S2、S3 时，电路为 R2 的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；只闭合开关
S1、S2、S3 时，R1 与 R2 并联，根据 P=UI= 求出电路的总电阻，根据电阻的并联求出 R1 的阻值；只闭合开关 S1，滑动
变阻器 R3 的滑片调至最右端，R1 与 R3 的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律表示出更换电源前后 R3
两端的电压即可求出两种情况下电路中的电流之比，进一步求出更换电源前电路中的电流，根据欧姆定律求出电路中
的总电阻，利用电阻的串联求出 R3 的阻值，再根据电阻的串联和欧姆定律求出更换电源后电源的电压；更换电源后，
只闭合开关 S1、S4 时，R1 与 R3 串联，电压表测 R1 两端的电压，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器
接入电路中的电阻为零时电路中的电流，从而变阻器接入电路中的最小阻值；当电压表的示数最大时，变阻器接入电
路中的电阻最大，根据串联电路的电压特点求出 R3 两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求
出变阻器接入电路中的最大阻值，进一步得出答案．
（1）只闭合开关 S2、S3 时，等效电路图如下图所示：由 I= 可得，电源的电压：U=IR2=0.2A×20Ω=4V；
（2）只闭合开关 S1、S2、S3 时，等效电路图如下图所示：
由 P=UI= 可得，电路的总电阻：
R= = = Ω，
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以， = + ，即 = + ，
解得：R1=10Ω；
（3）只闭合开关 S1，滑动变阻器 R3 的滑片调至最右端，等效电路图如图 1 所示；
再将电源更换，保持滑片位置不变，等效电路图如图 2 所示：
因 U3：U3′=2：3，
所以， = = = ，
则 I1= I2= ×0.15A=0.1A，
图 1 中电路中的总电阻：R 总= = =40Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，R3 的最大阻值：R3=R 总﹣R1=40Ω﹣10Ω=30Ω，
图 2 中，电源的电压：
U′=I2（R1+R3）=0.15A×（10Ω+30Ω）=6V，
更换电源后，只闭合开关 S1、S4 时，等效电路图如下图所示：
当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流：
I3= = =0.6A，
则滑动变阻器接入电路中的最小阻值为 0Ω，
当电压表的示数 U1=3V 时，R3 接入电路中的电阻最大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R3 两端的电压：U3″=U′﹣U1=6V﹣3V=3V，因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：I4= = ，即 = ，
解得：R3 大=10Ω，
所以，R3 的阻值变化范围是 0～10Ω．
31、见解析。
【解析】分析：由图象可知，随着水的不断增加，物体受到的浮力逐渐增大，最终受的浮力为 8N，如果物体是浸没的
话受到的浮力应为 10N,所以物体最终会漂浮在液面上。
(1)浮力变大，压强城小。
(2)漂浮状态。 从图知，水到 8cm 时浮力不冉增大，此时物体并米完全浸没水中，
有部分体积露出水面。
(3)容器对桌新的压力 F=Gl+G2=20+4=24(N)
容器对桌面的压强 P= (Pa)
(4)山图像可知， =(N)
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