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13.部分地区有端午节“斗蛋”的习俗，用煮熟的鸡蛋相互碰撞，蛋壳不碎者为胜。小明为参加比赛，查阅资料得知鸡蛋的抗撞击能力可能与鸡蛋的新鲜程度、煮蛋初始水温等因素有关，于是他利用图示装置开展实验探究。
①取生产日期1周内的鸡蛋10枚，随机平均分为A、B两组，取生产日期超过2周的鸡蛋10枚，随机平均分为C、D两组。
②将A、C组鸡蛋放置于常温水中，B、D组鸡蛋放置于热水中，煮沸后再煮7min，冷却至室温。
③将煮熟的鸡蛋固定在纸盒中，尖端朝上，从30cm高度处释放装水的瓶子，逐渐增加水的质量，直至蛋壳出现裂纹，记录瓶子和水的总质量。
④重复实验，将每组的数据取平均值记录在下表中。
(1)本实验通过观察比较鸡蛋的抗撞击能力。
(2)实验中，各组选用的鸡蛋要满足的条件是(写出一条即可)。
(3)根据实验数据，小明为获得“斗蛋”胜利，应采取的做法是。
①取生产日期1周内的鸡蛋10枚，随机平均分为A、B两组，取生产日期超过2周的鸡蛋10枚，随机平均分为C、D两组。
②将A、C组鸡蛋放置于常温水中，B、D组鸡蛋放置于热水中，煮沸后再煮7min，冷却至室温。
③将煮熟的鸡蛋固定在纸盒中，尖端朝上，从30cm高度处释放装水的瓶子，逐渐增加水的质量，直至蛋壳出现裂纹，记录瓶子和水的总质量。
④重复实验，将每组的数据取平均值记录在下表中。
(1)本实验通过观察比较鸡蛋的抗撞击能力。
(2)实验中，各组选用的鸡蛋要满足的条件是(写出一条即可)。
(3)根据实验数据，小明为获得“斗蛋”胜利，应采取的做法是。
答案
蛋壳出现裂纹时瓶子和水的总质量
鸡蛋的大小相同(或鸡蛋的品种、质量等相同，合理即可)
选择生产日期
在1周内的新鲜鸡蛋，放在常温水煮熟
鸡蛋的大小相同(或鸡蛋的品种、质量等相同，合理即可)
选择生产日期
在1周内的新鲜鸡蛋，放在常温水煮熟
解析
【分析】
本题结合生活习俗“斗蛋”考查实验探究方法，需运用转换法、控制变量法分析问题：第(1)问通过转换法将不易直接测量的鸡蛋抗撞击能力转化为易观测的物理量；第(2)问依据控制变量法，除探究变量外其他影响因素需保持一致；第(3)问需对比实验分组的变量，得出抗撞击能力强的鸡蛋选择方法。
【解析】
(1) 实验采用转换法，鸡蛋抗撞击能力越强，使蛋壳出现裂纹所需的撞击力越大，对应瓶子和水的总质量越大，因此通过观察蛋壳出现裂纹时瓶子和水的总质量比较抗撞击能力。
(2) 根据控制变量法，实验中除鸡蛋新鲜程度、煮蛋初始水温外，其他影响鸡蛋抗撞击能力的因素需相同，例如鸡蛋的大小、品种、质量等，因此各组鸡蛋需满足鸡蛋的大小相同（或鸡蛋的品种、质量等相同，合理即可）。
(3) 对比实验分组：生产日期1周内的新鲜鸡蛋比超过2周的鸡蛋抗撞击能力强；常温煮熟的鸡蛋比热水煮熟的鸡蛋抗撞击能力强，因此应选择生产日期在1周内的新鲜鸡蛋，放在常温水煮熟。
【答案】
蛋壳出现裂纹时瓶子和水的总质量；鸡蛋的大小相同（或鸡蛋的品种、质量等相同，合理即可）；选择生产日期在1周内的新鲜鸡蛋，放在常温水煮熟
【知识点】
转换法、控制变量法、实验探究
【点评】
本题以生活中的“斗蛋”习俗为背景，将物理实验方法融入实际问题，既考查实验探究的基本思路，又体现物理与生活的联系，引导学生运用所学方法解决实际问题。
【难度系数】
0.5
本题结合生活习俗“斗蛋”考查实验探究方法，需运用转换法、控制变量法分析问题：第(1)问通过转换法将不易直接测量的鸡蛋抗撞击能力转化为易观测的物理量；第(2)问依据控制变量法，除探究变量外其他影响因素需保持一致；第(3)问需对比实验分组的变量，得出抗撞击能力强的鸡蛋选择方法。
【解析】
(1) 实验采用转换法，鸡蛋抗撞击能力越强，使蛋壳出现裂纹所需的撞击力越大，对应瓶子和水的总质量越大，因此通过观察蛋壳出现裂纹时瓶子和水的总质量比较抗撞击能力。
(2) 根据控制变量法，实验中除鸡蛋新鲜程度、煮蛋初始水温外，其他影响鸡蛋抗撞击能力的因素需相同，例如鸡蛋的大小、品种、质量等，因此各组鸡蛋需满足鸡蛋的大小相同（或鸡蛋的品种、质量等相同，合理即可）。
(3) 对比实验分组：生产日期1周内的新鲜鸡蛋比超过2周的鸡蛋抗撞击能力强；常温煮熟的鸡蛋比热水煮熟的鸡蛋抗撞击能力强，因此应选择生产日期在1周内的新鲜鸡蛋，放在常温水煮熟。
【答案】
蛋壳出现裂纹时瓶子和水的总质量；鸡蛋的大小相同（或鸡蛋的品种、质量等相同，合理即可）；选择生产日期在1周内的新鲜鸡蛋，放在常温水煮熟
【知识点】
转换法、控制变量法、实验探究
【点评】
本题以生活中的“斗蛋”习俗为背景，将物理实验方法融入实际问题，既考查实验探究的基本思路，又体现物理与生活的联系，引导学生运用所学方法解决实际问题。
【难度系数】
0.5
14.在学习了水电解实验后,兴趣小组为探究水电解快慢的影响因素,利用不同型号铅笔芯(HB、2B、4B)、透明塑料杯、注射器、橡胶帽等生活物品进行实验(如图甲所示)。观察并记录4min后两电极产生的气体体积,得到下表所列的实验数据。
(1)分析实验,该兴趣小组基于的猜想是水电解的快慢可能与有关。
(2)实验结束后,为验证A管中收集到的气体为氧气,其方法是。
(3)小组同学查阅资料得知“一定条件下,气体的体积比等于气体的分子个数比”。请结合图乙解释“水电解产生氢气和氧气的体积比理论值为2:1”的原因:。
(4)多次实验发现,尽管装置气密性良好,但实际收集到的氢气与氧气的体积比均大于2:1。对此,下列推测中,合理的是(填字母)。
A.相同条件下,氧气的密度比氢气小
B.氢气会与电极反应被消耗,氧气不会反应
C.相同条件下,氧气在水中的溶解能力大于氢气
(1)分析实验,该兴趣小组基于的猜想是水电解的快慢可能与有关。
(2)实验结束后,为验证A管中收集到的气体为氧气,其方法是。
(3)小组同学查阅资料得知“一定条件下,气体的体积比等于气体的分子个数比”。请结合图乙解释“水电解产生氢气和氧气的体积比理论值为2:1”的原因:。
(4)多次实验发现,尽管装置气密性良好,但实际收集到的氢气与氧气的体积比均大于2:1。对此,下列推测中,合理的是(填字母)。
A.相同条件下,氧气的密度比氢气小
B.氢气会与电极反应被消耗,氧气不会反应
C.相同条件下,氧气在水中的溶解能力大于氢气
答案
铅笔芯的型号
(或电极的种类)
将带火星的
木条放在A管管口，若木条复燃，则该气体为氧气
水分子中氢原子和氧原子的个数比为2∶1，重新组合的氢分子和氧分
子的个数比为2∶1，所以水电解产生氢气和氧气的体积比理论值为2∶1
C
(或电极的种类)
将带火星的
木条放在A管管口，若木条复燃，则该气体为氧气
水分子中氢原子和氧原子的个数比为2∶1，重新组合的氢分子和氧分
子的个数比为2∶1，所以水电解产生氢气和氧气的体积比理论值为2∶1
C
解析
【分析】
本题围绕水电解实验展开，需结合实验变量、气体检验方法、微观粒子与宏观体积的关系、实验误差分析逐一解答：
(1) 实验中仅改变铅笔芯型号（HB、2B、4B），其他条件相同，因此猜想水电解快慢与该变量有关；
(2) 氧气具有助燃性，检验需用带火星的木条；
(3) 结合“气体体积比等于分子个数比”的资料，从水分子的原子构成及分子重组角度分析体积比；
(4) 逐一分析选项，判断导致氢氧体积比大于2:1的合理原因。
【解析】
(1) 实验的变量为铅笔芯的型号（电极种类），因此兴趣小组的猜想是水电解快慢可能与铅笔芯的型号（或电极的种类）有关；
(2) 氧气的检验方法：将带火星的木条放在A管管口，若木条复燃，则证明该气体为氧气；
(3) 根据质量守恒定律，水分子中氢原子和氧原子的个数比为2∶1，水电解时水分子分解为氢原子和氧原子，重新组合成氢分子和氧分子，氢分子与氧分子的个数比为2∶1；结合资料“一定条件下，气体的体积比等于气体的分子个数比”，可知水电解产生氢气和氧气的体积比理论值为2∶1；
(4) 选项分析：A. 相同条件下，氧气密度比氢气大，该说法错误；B. 若氢气与电极反应被消耗，会导致氢气体积偏小，氢氧体积比偏小，不符合题意；C. 相同条件下，氧气在水中的溶解能力大于氢气，导致收集到的氧气体积偏小，实际氢氧体积比大于2:1，合理，故选C。
【答案】
铅笔芯的型号(或电极的种类)；将带火星的木条放在A管管口，若木条复燃，则该气体为氧气；水分子中氢原子和氧原子的个数比为2∶1，重新组合的氢分子和氧分子的个数比为2∶1，所以水电解产生氢气和氧气的体积比理论值为2∶1；C
【知识点】
水电解实验、氧气的检验、分子与体积的关系
【点评】
本题结合探究实验考查水电解相关知识，涵盖实验猜想、气体检验、微观解释及误差分析，需学生掌握水电解的原理、氧气检验方法，能建立微观粒子与宏观体积的联系，同时具备实验误差的分析能力，是一道综合性适中的实验题。
【难度系数】
0.5
本题围绕水电解实验展开，需结合实验变量、气体检验方法、微观粒子与宏观体积的关系、实验误差分析逐一解答：
(1) 实验中仅改变铅笔芯型号（HB、2B、4B），其他条件相同，因此猜想水电解快慢与该变量有关；
(2) 氧气具有助燃性，检验需用带火星的木条；
(3) 结合“气体体积比等于分子个数比”的资料，从水分子的原子构成及分子重组角度分析体积比；
(4) 逐一分析选项，判断导致氢氧体积比大于2:1的合理原因。
【解析】
(1) 实验的变量为铅笔芯的型号（电极种类），因此兴趣小组的猜想是水电解快慢可能与铅笔芯的型号（或电极的种类）有关；
(2) 氧气的检验方法：将带火星的木条放在A管管口，若木条复燃，则证明该气体为氧气；
(3) 根据质量守恒定律，水分子中氢原子和氧原子的个数比为2∶1，水电解时水分子分解为氢原子和氧原子，重新组合成氢分子和氧分子，氢分子与氧分子的个数比为2∶1；结合资料“一定条件下，气体的体积比等于气体的分子个数比”，可知水电解产生氢气和氧气的体积比理论值为2∶1；
(4) 选项分析：A. 相同条件下，氧气密度比氢气大，该说法错误；B. 若氢气与电极反应被消耗，会导致氢气体积偏小，氢氧体积比偏小，不符合题意；C. 相同条件下，氧气在水中的溶解能力大于氢气，导致收集到的氧气体积偏小，实际氢氧体积比大于2:1，合理，故选C。
【答案】
铅笔芯的型号(或电极的种类)；将带火星的木条放在A管管口，若木条复燃，则该气体为氧气；水分子中氢原子和氧原子的个数比为2∶1，重新组合的氢分子和氧分子的个数比为2∶1，所以水电解产生氢气和氧气的体积比理论值为2∶1；C
【知识点】
水电解实验、氧气的检验、分子与体积的关系
【点评】
本题结合探究实验考查水电解相关知识，涵盖实验猜想、气体检验、微观解释及误差分析，需学生掌握水电解的原理、氧气检验方法，能建立微观粒子与宏观体积的联系，同时具备实验误差的分析能力，是一道综合性适中的实验题。
【难度系数】
0.5
