4. 为了研究影子长度与哪些因素有关,某科学兴趣小组的同学做了如图所示的实验:在水平地面上竖直固定一根长杆,长杆上装有一个可以上下移动的点光源A,再在地面上竖立一根短木条(短木条始终低于点光源A)。保持短木条的长度和位置不变,该同学将点光源A从图示位置逐渐向上移动,测得数据如下表:
| 点光源的高度 h/cm | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 影子长度 l/cm |
| 15 | 10 | 7.5 | 6 |

(1)该科学兴趣小组的同学做此实验,想要验证的猜想是
(2)分析上述实验数据还可得到:在点光源逐渐上移的过程中,当点光源高度的增加量相同时,影子长度 l 的变化量
(3)图中 s 表示点光源到短木条放置处的水平距离,l 表示影子的长度,如果要研究 l 与 s 的关系,可以保持短木条的长度和点光源的高度不变,
| 点光源的高度 h/cm | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 影子长度 l/cm |
(1)该科学兴趣小组的同学做此实验,想要验证的猜想是
其他条件不变时,点光源的高度越高,影子长度越短
。(2)分析上述实验数据还可得到:在点光源逐渐上移的过程中,当点光源高度的增加量相同时,影子长度 l 的变化量
减小
(选填“增大”“减小”或“不变”)。(3)图中 s 表示点光源到短木条放置处的水平距离,l 表示影子的长度,如果要研究 l 与 s 的关系,可以保持短木条的长度和点光源的高度不变,
将短木条沿水平方向向左(或向右)移动
。答案:4. (1) 其他条件不变时,点光源的高度越高,影子长度越短 (2) 减小 (3) 将短木条沿水平方向向左(或向右)移动
解析:
【分析】
要解决这道题,需结合控制变量法分析实验:首先看实验的控制量和改变量,本题中保持短木条长度和位置不变,仅改变点光源高度,探究影子长度与点光源高度的关系;分析数据时,计算相邻点光源高度增加相同量时影子长度的变化量,判断变化趋势;研究影子长度与水平距离s的关系时,需控制其他变量不变,仅改变水平距离s,对应操作即可。
【解析】
(1)实验中控制短木条的长度和位置不变,只改变点光源的高度,测量影子长度,因此验证的猜想是:其他条件不变时,点光源的高度越高,影子长度越短。
(2)计算相邻点光源高度增加10cm时影子长度的变化量:点光源高度从30cm到40cm,影子长度减少15cm-10cm=5cm;从40cm到50cm,影子长度减少10cm-7.5cm=2.5cm;从50cm到60cm,影子长度减少7.5cm-6cm=1.5cm,可见影子长度的变化量逐渐减小。
(3)根据控制变量法,研究影子长度l与水平距离s的关系时,需保持短木条的长度和点光源的高度不变,改变水平距离s,因此应将短木条沿水平方向向左(或向右)移动,改变s的大小。
【答案】
(1) 其他条件不变时,点光源的高度越高,影子长度越短 (2) 减小 (3) 将短木条沿水平方向向左(或向右)移动
【知识点】
光的直线传播,控制变量法
【点评】
本题是探究影子长度影响因素的实验题,重点考查控制变量法的应用,要求学生能分析实验变量、处理实验数据并得出结论,属于初中光学部分的基础探究题,注重实验思维的考查。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需结合控制变量法分析实验:首先看实验的控制量和改变量,本题中保持短木条长度和位置不变,仅改变点光源高度,探究影子长度与点光源高度的关系;分析数据时,计算相邻点光源高度增加相同量时影子长度的变化量,判断变化趋势;研究影子长度与水平距离s的关系时,需控制其他变量不变,仅改变水平距离s,对应操作即可。
【解析】
(1)实验中控制短木条的长度和位置不变,只改变点光源的高度,测量影子长度,因此验证的猜想是:其他条件不变时,点光源的高度越高,影子长度越短。
(2)计算相邻点光源高度增加10cm时影子长度的变化量:点光源高度从30cm到40cm,影子长度减少15cm-10cm=5cm;从40cm到50cm,影子长度减少10cm-7.5cm=2.5cm;从50cm到60cm,影子长度减少7.5cm-6cm=1.5cm,可见影子长度的变化量逐渐减小。
(3)根据控制变量法,研究影子长度l与水平距离s的关系时,需保持短木条的长度和点光源的高度不变,改变水平距离s,因此应将短木条沿水平方向向左(或向右)移动,改变s的大小。
【答案】
(1) 其他条件不变时,点光源的高度越高,影子长度越短 (2) 减小 (3) 将短木条沿水平方向向左(或向右)移动
【知识点】
光的直线传播,控制变量法
【点评】
本题是探究影子长度影响因素的实验题,重点考查控制变量法的应用,要求学生能分析实验变量、处理实验数据并得出结论,属于初中光学部分的基础探究题,注重实验思维的考查。
【难度系数】
0.6
5. 如图所示,两只手各捏住一张长方形纸片,使它们相互平行且相距一定的距离,然后向两张纸片中间吹气,你观察到的现象是:两张纸片相互

靠拢
(选填“靠拢”或“分开”)。请你就此现象提出一个问题:为什么向两张纸片中间吹气,纸片会靠拢
?答案:5. 靠拢 为什么向两张纸片中间吹气,纸片会靠拢
解析:
【分析】
本题考查流体压强与流速的关系,解题思路:首先明确流体压强的规律(流体流速越大,压强越小),当向两张平行纸片中间吹气时,分析纸片内外侧的空气流速差异,进而判断压强大小,确定纸片的运动情况,最后结合现象提出相关问题。
【解析】
向两张平行且相距一定距离的纸片中间吹气时,纸片中间区域的空气流动速度加快,根据流体压强的特点:流体流速越大的位置压强越小,可知纸片中间的压强小于纸片外侧的压强,在外侧较大压强的作用下,两张纸片会相互靠拢。基于该现象,可提出如“为什么向两张纸片中间吹气,纸片会靠拢?”的问题。
【答案】
靠拢;为什么向两张纸片中间吹气,纸片会靠拢
【知识点】
流体压强与流速的关系
【点评】
本题结合生活常见现象考查物理规律,贴近生活实际,能帮助学生理解物理知识的应用,属于基础题型,难度较低。
【难度系数】
0.3
本题考查流体压强与流速的关系,解题思路:首先明确流体压强的规律(流体流速越大,压强越小),当向两张平行纸片中间吹气时,分析纸片内外侧的空气流速差异,进而判断压强大小,确定纸片的运动情况,最后结合现象提出相关问题。
【解析】
向两张平行且相距一定距离的纸片中间吹气时,纸片中间区域的空气流动速度加快,根据流体压强的特点:流体流速越大的位置压强越小,可知纸片中间的压强小于纸片外侧的压强,在外侧较大压强的作用下,两张纸片会相互靠拢。基于该现象,可提出如“为什么向两张纸片中间吹气,纸片会靠拢?”的问题。
【答案】
靠拢;为什么向两张纸片中间吹气,纸片会靠拢
【知识点】
流体压强与流速的关系
【点评】
本题结合生活常见现象考查物理规律,贴近生活实际,能帮助学生理解物理知识的应用,属于基础题型,难度较低。
【难度系数】
0.3
6. 小明想知道纸飞机飞行的时间与哪些因素有关,他用相同的纸张做了两个形状相同的纸飞机,然后从同一高度,分别以相同的速度、不同的角度抛掷纸飞机,并记录它们在空中的飞行时间$ t_1 $、$ t_2 $。他这样做是为了验证纸飞机飞行的时间与下列哪个因素的关系 (
A.纸飞机的形状
B.抛出的角度
C.抛出的初始速度
D.抛出时的高度
B
)A.纸飞机的形状
B.抛出的角度
C.抛出的初始速度
D.抛出时的高度
答案:6. B
解析:
【分析】
本题考查探究实验中控制变量法的应用。解题思路为:探究某一因素对物理量的影响时,需控制其他可能影响该物理量的因素保持不变,仅改变待探究的因素,以此明确该因素与物理量的关系。题目中,小明控制了纸飞机的形状、抛出高度、初始速度等条件,仅改变抛出角度,因此是验证飞行时间与抛出角度的关系。
【解析】
要探究纸飞机飞行时间与某一因素的关系,需运用控制变量法:
1. 相同纸张、形状相同→排除纸飞机形状、质量对飞行时间的影响;
2. 同一高度→控制抛出高度不变;
3. 相同速度→控制抛出初始速度不变;
4. 唯一改变的变量是抛出角度。
因此,实验目的是验证纸飞机飞行时间与抛出角度的关系,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
控制变量法;探究影响因素
【点评】
本题通过具体实验场景考查控制变量法的核心应用,是物理实验探究的基础考点,需学生掌握控制变量法的逻辑,难度较低。
【难度系数】
0.8
本题考查探究实验中控制变量法的应用。解题思路为:探究某一因素对物理量的影响时,需控制其他可能影响该物理量的因素保持不变,仅改变待探究的因素,以此明确该因素与物理量的关系。题目中,小明控制了纸飞机的形状、抛出高度、初始速度等条件,仅改变抛出角度,因此是验证飞行时间与抛出角度的关系。
【解析】
要探究纸飞机飞行时间与某一因素的关系,需运用控制变量法:
1. 相同纸张、形状相同→排除纸飞机形状、质量对飞行时间的影响;
2. 同一高度→控制抛出高度不变;
3. 相同速度→控制抛出初始速度不变;
4. 唯一改变的变量是抛出角度。
因此,实验目的是验证纸飞机飞行时间与抛出角度的关系,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
控制变量法;探究影响因素
【点评】
本题通过具体实验场景考查控制变量法的核心应用,是物理实验探究的基础考点,需学生掌握控制变量法的逻辑,难度较低。
【难度系数】
0.8
7. 关于物理探究实验,下列说法中正确的是 (
A.这是一种有趣的游戏
B.这是少数科学家进行的工作
C.这是解开物理之谜的途径
D.这是可有可无的活动
C
)A.这是一种有趣的游戏
B.这是少数科学家进行的工作
C.这是解开物理之谜的途径
D.这是可有可无的活动
答案:7. C
解析:
【分析】
要判断关于物理探究实验的说法是否正确,需明确物理探究实验的本质与意义:物理探究实验是科学研究和物理学习的重要方法,既不是游戏,也不只是少数科学家的工作,更不是可有可无的活动,它是探索物理规律、解开物理之谜的关键途径。
【解析】
逐一分析各选项:
A选项:物理探究实验是科学研究与学习的重要手段,并非游戏,A错误;
B选项:物理探究实验不仅是少数科学家的工作,学生学习物理时也会通过探究实验获取知识,B错误;
C选项:物理探究实验是探索物理规律、解开物理之谜的重要途径,C正确;
D选项:探究实验是物理学习和研究的必要活动,并非可有可无,D错误。
【答案】
C
【知识点】
物理探究实验的意义
【点评】
本题考查对物理探究实验基本概念的理解,属于基础常识题,旨在帮助学生明确物理探究实验的重要性,难度较低。
【难度系数】
0.9
要判断关于物理探究实验的说法是否正确,需明确物理探究实验的本质与意义:物理探究实验是科学研究和物理学习的重要方法,既不是游戏,也不只是少数科学家的工作,更不是可有可无的活动,它是探索物理规律、解开物理之谜的关键途径。
【解析】
逐一分析各选项:
A选项:物理探究实验是科学研究与学习的重要手段,并非游戏,A错误;
B选项:物理探究实验不仅是少数科学家的工作,学生学习物理时也会通过探究实验获取知识,B错误;
C选项:物理探究实验是探索物理规律、解开物理之谜的重要途径,C正确;
D选项:探究实验是物理学习和研究的必要活动,并非可有可无,D错误。
【答案】
C
【知识点】
物理探究实验的意义
【点评】
本题考查对物理探究实验基本概念的理解,属于基础常识题,旨在帮助学生明确物理探究实验的重要性,难度较低。
【难度系数】
0.9