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三、探究题(共30分)
20.我们知道,在交通事故中,若小车撞上大货车,一般小车会发生严重变形,这是因为运动的小车和大货车具有巨大的能量。小车具有的能量大小与它的运动速度有关吗?我们可以设计一个撞击实验进行探究,实验步骤如下:让小车从斜面顶端自由滑下去撞击木块,改变斜面的坡度,重复进行三次实验,观察并比较小车从三个不同坡度的斜面顶端滑下时木块被撞击后滑行的距离。(10分)
(1)本实验所需的材料,除了图示的小车、木块、木板、斜面外,还有一个非常关键的器材,它是。
(2)在小车撞击木块实验中,需要保持相同的条件是(多选,填序号)。
①木块的大小 ②小车质量的大小 ③斜面坡度的大小
④斜面的光滑程度 ⑤小车从斜面自由滑下的位置
(3)下列现象中,能证明运动的小车具有能量的是()。
A.小车开始运动了 B.木块被撞击并滑行一段距离
C.小车的运动速度越来越小
(4)下表为小车撞击木块的实验记录表,分析表中数据,可以得到的结论是。
(5)本实验中用到的科学方法,除了对比实验法外,还有。
20.我们知道,在交通事故中,若小车撞上大货车,一般小车会发生严重变形,这是因为运动的小车和大货车具有巨大的能量。小车具有的能量大小与它的运动速度有关吗?我们可以设计一个撞击实验进行探究,实验步骤如下:让小车从斜面顶端自由滑下去撞击木块,改变斜面的坡度,重复进行三次实验,观察并比较小车从三个不同坡度的斜面顶端滑下时木块被撞击后滑行的距离。(10分)
(1)本实验所需的材料,除了图示的小车、木块、木板、斜面外,还有一个非常关键的器材,它是。
(2)在小车撞击木块实验中,需要保持相同的条件是(多选,填序号)。
①木块的大小 ②小车质量的大小 ③斜面坡度的大小
④斜面的光滑程度 ⑤小车从斜面自由滑下的位置
(3)下列现象中,能证明运动的小车具有能量的是()。
A.小车开始运动了 B.木块被撞击并滑行一段距离
C.小车的运动速度越来越小
(4)下表为小车撞击木块的实验记录表,分析表中数据,可以得到的结论是。
(5)本实验中用到的科学方法,除了对比实验法外,还有。
答案
直尺(或刻度尺)
①②④⑤
B
其他条件相同时，斜面的坡度越大，小车具有的能量越大，
木块被撞击后滑行的距离越长
模拟实验法
(或控制变量法)
①②④⑤
B
其他条件相同时，斜面的坡度越大，小车具有的能量越大，
木块被撞击后滑行的距离越长
模拟实验法
(或控制变量法)
解析
【分析】
本实验是探究小车能量与运动速度关系的撞击实验，需围绕实验目的逐一分析各问题：
1. 实验核心是比较木块被撞击后滑行的距离，因此需要配备测量长度的工具；
2. 实验采用控制变量法，探究能量与速度的关系时，需保持除速度外的其他影响因素不变，据此确定需控制的条件；
3. 运动物体具有能量的体现是能对外做功，据此判断符合要求的现象；
4. 分析实验数据，对比不同坡度下木块滑行距离，推导能量与坡度（速度）的关系；
5. 结合实验设计思路，判断所用的科学方法。
【解析】
(1) 实验中需要测量木块被撞击后滑行的距离，因此关键器材是刻度尺（或直尺）。
(2) 本实验探究小车能量与速度的关系，根据控制变量法，需保持小车质量、木块大小、斜面光滑程度、小车下滑位置不变，斜面坡度是改变速度的变量，因此选①②④⑤。
(3) 运动的小车具有能量，表现为能对外做功使木块滑行，A选项小车开始运动不能证明小车有能量，C选项小车速度减小是能量转化，只有B选项能证明，故选B。
(4) 实验中，斜面坡度越大，小车滑下时的速度越大，木块被撞击后滑行距离越长，说明小车能量越大，因此结论为：其他条件相同时，斜面的坡度越大，小车具有的能量越大，木块被撞击后滑行的距离越长。
(5) 实验中控制多个变量不变，只改变斜面坡度探究能量与速度的关系，用到控制变量法；同时通过模拟撞击场景实验，也用到模拟实验法，故填控制变量法（或模拟实验法）。
【答案】
直尺(或刻度尺)
①②④⑤
B
其他条件相同时，斜面的坡度越大，小车具有的能量越大，木块被撞击后滑行的距离越长
控制变量法（或模拟实验法）
【知识点】
动能与速度的关系、控制变量法、能量的体现
【点评】
本题是初中物理探究动能影响因素的典型实验题，全面考查实验器材选择、控制变量法应用、实验现象分析、结论推导及实验方法判断，注重学生对实验原理和科学方法的理解，难度适中。
【难度系数】
0.6
本实验是探究小车能量与运动速度关系的撞击实验，需围绕实验目的逐一分析各问题：
1. 实验核心是比较木块被撞击后滑行的距离，因此需要配备测量长度的工具；
2. 实验采用控制变量法，探究能量与速度的关系时，需保持除速度外的其他影响因素不变，据此确定需控制的条件；
3. 运动物体具有能量的体现是能对外做功，据此判断符合要求的现象；
4. 分析实验数据，对比不同坡度下木块滑行距离，推导能量与坡度（速度）的关系；
5. 结合实验设计思路，判断所用的科学方法。
【解析】
(1) 实验中需要测量木块被撞击后滑行的距离，因此关键器材是刻度尺（或直尺）。
(2) 本实验探究小车能量与速度的关系，根据控制变量法，需保持小车质量、木块大小、斜面光滑程度、小车下滑位置不变，斜面坡度是改变速度的变量，因此选①②④⑤。
(3) 运动的小车具有能量，表现为能对外做功使木块滑行，A选项小车开始运动不能证明小车有能量，C选项小车速度减小是能量转化，只有B选项能证明，故选B。
(4) 实验中，斜面坡度越大，小车滑下时的速度越大，木块被撞击后滑行距离越长，说明小车能量越大，因此结论为：其他条件相同时，斜面的坡度越大，小车具有的能量越大，木块被撞击后滑行的距离越长。
(5) 实验中控制多个变量不变，只改变斜面坡度探究能量与速度的关系，用到控制变量法；同时通过模拟撞击场景实验，也用到模拟实验法，故填控制变量法（或模拟实验法）。
【答案】
直尺(或刻度尺)
①②④⑤
B
其他条件相同时，斜面的坡度越大，小车具有的能量越大，木块被撞击后滑行的距离越长
控制变量法（或模拟实验法）
【知识点】
动能与速度的关系、控制变量法、能量的体现
【点评】
本题是初中物理探究动能影响因素的典型实验题，全面考查实验器材选择、控制变量法应用、实验现象分析、结论推导及实验方法判断，注重学生对实验原理和科学方法的理解，难度适中。
【难度系数】
0.6
21.小明在做完“小苏打和白醋混合”的实验后，想知道实验中产生的是什么气体。通过查阅资料，他找到一张常见气体特点表，请分析并回答下列问题:(12分)
(1)小明通过用眼睛观察以及用手扇闻的方法，发现这种气体无色无味，因此，首先排除的气体是。(2分)
(2)在老师的许可下，小明把点燃的火柴伸进装有这种气体的集气瓶内，发现火柴的火焰熄灭了，因此这种气体可能是、。(4分)
(3)小明继续进行探究，他把气体慢慢倒入如图所示装置的烧杯中，观察到下面的蜡烛先熄灭。这一现象说明该气体比空气。(2分)
(4)如果你在做实验时收集到一种不知名的气体，你觉得可以直接用火焰来检验这种气体吗? ，请说说你的理由:。(2分)
(5)实验后，小明认为该气体肯定是二氧化碳，但是小科认为还有可能是其他气体，你赞同谁的观点?请说说你的理由。，。(2分)
(1)小明通过用眼睛观察以及用手扇闻的方法，发现这种气体无色无味，因此，首先排除的气体是。(2分)
(2)在老师的许可下，小明把点燃的火柴伸进装有这种气体的集气瓶内，发现火柴的火焰熄灭了，因此这种气体可能是、。(4分)
(3)小明继续进行探究，他把气体慢慢倒入如图所示装置的烧杯中，观察到下面的蜡烛先熄灭。这一现象说明该气体比空气。(2分)
(4)如果你在做实验时收集到一种不知名的气体，你觉得可以直接用火焰来检验这种气体吗? ，请说说你的理由:。(2分)
(5)实验后，小明认为该气体肯定是二氧化碳，但是小科认为还有可能是其他气体，你赞同谁的观点?请说说你的理由。，。(2分)
答案
二氧化硫
二氧化碳
氮气
重
不可以
因为不知道该气体是否能燃烧以及是否支持燃烧，直接用火
二氧化碳
氮气
重
不可以
因为不知道该气体是否能燃烧以及是否支持燃烧，直接用火
解析
【分析】
这道题围绕小苏打和白醋混合产生的气体展开探究，需结合常见气体的物理性质（颜色、气味、密度）和化学性质（是否支持燃烧）逐一分析问题：先根据气体的气味排除不符合的气体，再根据是否支持燃烧确定可能的气体，通过蜡烛熄灭顺序判断气体与空气的密度关系，从实验安全角度分析未知气体的检验方法，最后结合气体性质的多样性判断结论的严谨性。
【解析】
(1) 常见气体中，二氧化硫有刺激性气味，题目中气体无色无味，因此首先排除二氧化硫；
(2) 能使点燃的火柴熄灭，说明气体不支持燃烧，常见的不支持燃烧的气体有二氧化碳、氮气等；
(3) 气体倒入后下方蜡烛先熄灭，说明该气体聚集在烧杯底部，密度比空气重；
(4) 未知气体可能具有可燃性或毒性，直接用火焰检验可能引发爆炸或中毒等危险，因此不可以直接用火检验；
(5) 能使火焰熄灭的气体不止二氧化碳，如氮气也不支持燃烧，因此不能确定该气体肯定是二氧化碳，应赞同小科的观点。
【答案】
二氧化硫；二氧化碳；氮气；重；不可以；因为不知道该气体是否能燃烧以及是否支持燃烧，直接用火
【知识点】
常见气体的性质、物质的检验、实验安全
【点评】
本题为实验探究题，结合生活中的化学反应考查常见气体的性质，注重培养学生的实验观察能力和严谨的科学思维，强调实验操作的安全性和结论的严谨性，避免仅凭单一现象下结论。
【难度系数】
0.6
这道题围绕小苏打和白醋混合产生的气体展开探究，需结合常见气体的物理性质（颜色、气味、密度）和化学性质（是否支持燃烧）逐一分析问题：先根据气体的气味排除不符合的气体，再根据是否支持燃烧确定可能的气体，通过蜡烛熄灭顺序判断气体与空气的密度关系，从实验安全角度分析未知气体的检验方法，最后结合气体性质的多样性判断结论的严谨性。
【解析】
(1) 常见气体中，二氧化硫有刺激性气味，题目中气体无色无味，因此首先排除二氧化硫；
(2) 能使点燃的火柴熄灭，说明气体不支持燃烧，常见的不支持燃烧的气体有二氧化碳、氮气等；
(3) 气体倒入后下方蜡烛先熄灭，说明该气体聚集在烧杯底部，密度比空气重；
(4) 未知气体可能具有可燃性或毒性，直接用火焰检验可能引发爆炸或中毒等危险，因此不可以直接用火检验；
(5) 能使火焰熄灭的气体不止二氧化碳，如氮气也不支持燃烧，因此不能确定该气体肯定是二氧化碳，应赞同小科的观点。
【答案】
二氧化硫；二氧化碳；氮气；重；不可以；因为不知道该气体是否能燃烧以及是否支持燃烧，直接用火
【知识点】
常见气体的性质、物质的检验、实验安全
【点评】
本题为实验探究题，结合生活中的化学反应考查常见气体的性质，注重培养学生的实验观察能力和严谨的科学思维，强调实验操作的安全性和结论的严谨性，避免仅凭单一现象下结论。
【难度系数】
0.6
