题型专题（七） 创新实验题【考点透析】开放、创新实验题主要考查学生设计和操作实验的能力，对学生动手和语言表述能力的要求较高创新实验常以新材料为背景，主要考查物理方法（控制变量法、转换法）的应用、开放性填空、数据分析和处理、现象解释及根据现象总结规律等，对学生能力要求较高1.[2019·宜昌]小明同学用图T7-1甲的装置探究小车在斜面上的运动他将小车从斜面顶部A处由静止释放，测出小车从A滑到斜面底部C处的时间t1=2.6 s；再次将小车从A处由静止释放，测出小车从A滑到斜面中点B处的时间t2=1.8 s图T7-1（1）通过小明的测量数据可以判断，小车在前半程的平均速度 （选填“大于”“等于”或“小于”）全程的平均速度 （2）小明想测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度，他应该将小车从 （选填“A”或“B”）处由静止释放，并在B处开始计时，在C处停止计时 （3）物体运动的情况还可以通过另一种办法即时测定、显现出来位置传感器利用超声波测出不同时刻小车与它的距离，计算机就可以算出小车在不同位置的速度，如图乙所示屏幕图像如图丙所示，横轴为时间，纵轴为速度，通过图像可以看出小车在斜面上滑下时是做 （选填“匀速”或“加速”）运动的；小车到达坡底时的速度为 m/s。
2.列车上有出售食品的手推车1）如图T7-2甲所示，若货物在车内摆放均匀，当前轮遇到障碍物A时，售货员竖直向下按扶把的力为F1，这时手推车可以视为杠杆，则支点是 （写出字母）；前轮越过A后，当后轮又遇到障碍物A时，售货员竖直向上提扶把的力为F2，这时支点是 且前、后两次手所施力F1 （选填“大于”“小于”“等于”）F2 图T7-2（2）图乙中的A、B是设计师为手推车设计的两种轮子的示意图（OO'为轮子的转向轴线，a为轮子的转轴），如果你来选用，你会选用 ，其理由是 3.小明利用易拉罐做了几个物理小实验：（1）如图T7-3甲所示，在易拉罐中注入少量的水，用酒精灯对易拉罐加热，待罐口出现白雾时，将罐口堵住，撤去酒精灯，让易拉罐冷却，观察到易拉罐变瘪了，这一现象说明了 的存在 图T7-3（2）如图乙所示，用易拉罐制作一个简易针孔照相机，在易拉罐底部中央戳一个小孔，将易拉罐的顶部剪去后，蒙上一层半透明的塑料薄膜，用它观察窗外景物时，在塑料薄膜上能看到窗外景物 （选填“倒立”或“正立”）的像，像形成的原理是光的 。
（3）如图丙所示，将两个易拉罐瓶放置在水平桌面上，为了能让两易拉罐间距离增大，可用吸管按图中箭头 （选填“A”或“B”）所示的方向吹气 （4）如图丁所示，用与塑料薄膜摩擦过的塑料管靠近易拉罐，易拉罐 （选填“可能”或“不可能”）被吸引 4.[2019·荆门]学习了密度后，张磊尝试利用身边的器材测量盐水和小石块的密度他找到一个圆柱形的硬质薄壁塑料茶杯，杯壁上标有间距相等的三条刻度线，最上端刻度线旁标有600 mL，接下来的操作是：（1）他用刻度尺量出最上端刻度线距离杯底的高度如图T7-4甲所示，则刻度尺示数为 cm，将空茶杯放在电子体重计上显示示数为0.10 kg 图T7-4（2）向杯中注入配制好的盐水直到液面到达最下端刻度线，此时体重计显示示数为0.32 kg，则可求得盐水密度为 kg/m3 （3）向杯中轻放入小石块，小石块沉到杯底，继续放入小石块，直到液面到达中间刻度线处，如图乙所示，此时小石块全部在液面以下，体重计显示示数为0.82 kg，则小石块的密度为 kg/m3 （4）根据以上操作还可求得放入小石块后茶杯对体重计的压强为 Pa，盐水在杯底处产生的压强为 Pa。
g取10 N/kg） 5.[2019·荆州]小丽同学在探究弹簧弹力大小与形变量关系时，发现同一根弹簧的弹力大小F与形变量Δx的比值k恒定现小丽有两根原长相等的弹簧1和2，已知k1∶k2=1∶2，当在两根弹簧下分别挂同一物体静止时，弹簧1和2伸长量分别为Δx1和Δx2，则Δx1∶Δx2= 小丽通过查阅资料知道弹簧的弹性势能Ep=12kΔx2，此时弹簧1和2弹性势能分别为Ep1和Ep2，则Ep1∶Ep2= 小丽将弹簧1和2并联悬挂一物体静止时如图T7-5甲所示，两弹簧弹性势能之和为Ep甲，将弹簧1和2串联悬挂同一物体静止时如图乙所示，两弹簧弹性势能之和为Ep乙，则Ep甲∶Ep乙= 已知如图甲所示情况下悬挂重物时弹簧1和2伸长量相同，整个实验中弹簧所受重力不计，且均处于弹性限度范围内） 图T7-56.[2019·淮外三模]图T7-6甲是“探究凸透镜成像的规律”实验的装置，在图示位置，烛焰恰能在光屏上成清晰的像图T7-6（1）物距是 cm，图甲所示光屏上成的是倒立、 （选填“放大”“等大”或“缩小”）的实像 （2）小明将近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，为了在光屏上再次得到烛焰清晰的像，应将光屏向 （选填“左”或“右”）移动。
（3）居民住宅的大门上装有“警眼”，它实际上是一个小圆形玻璃片室内的人眼贴近“警眼”可以清楚地看到室外的来客如图乙是打好孔位（OO'）的大门的截面和可供选择的三块小圆玻璃片的截面根据生活经验可知，做“警眼”的玻璃片编号应该是 ，孔OO'内装上这一玻璃片与不装直接观察相比，其观察范围将变 （选填“大”或“小”） 7.[2019·连云港]船只停泊在岸边时，常常将缆绳缠绕在码头的立柱上，为什么缆绳要缠绕多圈呢?某校课外兴趣小组展开了研讨，他们猜想：绕绳的圈数越多，绳和立柱间的摩擦力越大，且摩擦力与绕绳的圈数成正比为了验证猜想，该兴趣小组的同学设计了如下的实验进行探究1）如图T7-7甲所示，将弹簧测力计挂在铁架台上，用棉线将重物挂在弹簧测力计下方，测出其重力为7.6 N，将数据记录在下表中图T7-7棉线绕的圈数弹簧测力计的示数F/N摩擦力的大小f/N07.6012.94.721.16.5340.27.450.17.5（2）如图乙所示，将铁棒固定在铁架台上，将棉线在铁棒上绕1圈，读出弹簧测力计的示数为2.9 N，老师告诉同学们，用重力减去弹簧测力计的示数，就可以算出棉线和铁棒之间的摩擦力，随后同学们算出此时的摩擦力为4.7 N。
3）逐渐增加棉线绕在铁棒上的圈数，重复实验，直至弹簧测力计的示数接近于0，并将有关数据记录在表格中4）棉线绕3圈时，弹簧测力计示数如图丙所示，此时示数为 N，棉线与铁棒之间的摩擦是 （选填“静摩擦”或“滑动摩擦”），该摩擦力的大小为 N （5）分析实验数据，在弹簧测力计的示数接近0之前，关于摩擦力与绳子缠绕圈数之间关系的探究结论是 8.小华在电视节目里看到，在气温低于0 ℃的寒冷冬季，为保障交通安全，交警在积雪的路面上撒盐，路面的冰雪就会熔化；在没撒盐的道路上，汽车反复碾压也会使积雪熔化，她对上述积雪熔化的原因作出如下猜想：A.加盐可能使冰雪在低于0 ℃时熔化；B.汽车碾压增大了压强，冰雪就可能在低于0 ℃时熔化；C.汽车碾压使冰层变薄了，冰雪就可能在低于0 ℃时熔化为验证她的猜想，同学们用冰块模拟冰雪进行了如下探究：（1）在气温较低时，将冰块放入易拉罐中并加入适量的盐，用筷子搅拌大约半分钟，观察到有些冰块已经熔化，用温度计测量罐中冰水混合物的温度，温度计示数低于0 ℃，证明猜想A是 （选填“正确”或“错误”）的；同时观察到罐底出现了白霜，这是发生了 （填物态变化名称）现象。
（2）如图T7-8所示，在气温低于0 ℃的室外用窄长凳支起甲、乙、丙三块冰块，甲和乙的厚度相等并大于丙的厚度，把完全相同的三根细钢丝分别挂在冰块上，钢丝下分别挂上体积相同的实心铁块和泡沫块，过一段时间后，甲、丙上的钢丝都陷入冰块中相同的深度，乙上的钢丝未明显陷入冰块通过对比甲、乙中钢丝陷入冰块的情况可知：甲中钢丝下的冰受到的压强 （选填“增大”“减小”或“不变”），使冰发生了熔化，此时冰的熔点 （选填“高于”“低于”或“等于”）0 ℃，说明猜想B是 （选填“正确”或“错误”）的，比较甲和丙则可说明猜想 是错误的 图T7-89.图T7-9甲是中间镂空的玻璃砖形成的空气凸透镜，当一束平行光射向空气凸透镜时，出射光线是会聚还是发散?请你进行以下探究：图T7-9（1）图乙是中间镂空的玻璃砖形成的空气棱镜，请在图乙中画出光线O1O2从空气进入玻璃后折射光线O2T的大致位置2）对比分析图甲、乙，可以猜想：图甲中空气凸透镜对光线有 作用 （3）将空气凸透镜正对着太阳光，用白纸当 在另一侧来回移动，通过在白纸上能否观察到很小、很亮的 ，说明（2）中的猜想是否正确，这是通过 的方法验证猜想。
10.如图T7-10所示是小刚在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验，当将物体逐渐放入盛水的烧杯中发现弹簧测力计的示数变小，全部浸入后示数不变小刚得出实验结论：未全部浸入液体中的物体，其所受浮力的大小与物体浸入液体的深度有关图T7-10请利用实验器材：弹簧测力计、长方体金属块（其横向和纵向各有一条中位线）、细线、装有适量水的烧杯，来说明小刚的结论不科学要求：写出实验步骤（可画示意图辅助说明）、观察到的实验现象并做简要解释说明11 如图T7-11甲所示是路边交通指示牌，通过横杆A、B与立柱相连，细心的小明发现路边的立柱都是空心圆柱而不是空心方柱图T7-11（1）小明猜想可能是空心圆柱比空心方柱的抗压能力强为此设计了下面的探究活动，如图乙所示，分别在圆纸管和方纸管上面施加压力，观察并记录纸管的形变情况，如下表所示：压力/N36912圆纸管完好完好完好完好方纸管完好完好严重瘪严重瘪在探究过程中，除了要保持纸管的材料、长度、横截面积相同外，还要保持纸管的 相同小明经过多次实验验证了自己的猜想是正确的 （2）图甲中指示牌和立柱的总质量是300 kg，指示牌长为4 m，高为2.5 m，A、B间距离为1 m。
忽略指示牌与立柱之间的距离，g取10 N/kg立柱对横杆B的作用力的方向是 ，大小是 N横杆B对立柱压力的受力面积为400 cm2，则横杆B对立柱的压强是 Pa立柱固定在地面上，为了增加立柱的稳定性，最好在立柱底座的 （选填“左”或“右”）侧增加固定螺丝 （3）请你写出生活中应用本实验结论的一个实例： 12.[2017·淮安]如图T7-12所示，一张很长的红地毯平铺在地面上要把地毯沿着其长度方向移动一段距离，最直接的方法就是从一端拉，但拉动整张地毯很困难，需要非常大的力图T7-12（1）解释从一端拉动地毯需要非常大的力的原因： （2）设计一种既简单又省力的方案，能将地毯沿长度方向移动一段距离（方案可选用的工具只有圆木棒，也可不选用工具；方案也可结合示意图描述）： 。