2025年科學(xué)實(shí)驗(yàn)小試題及答案一、物理學(xué)實(shí)驗(yàn)試題1.試題：在探究牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)使用如圖所示的裝置（一個(gè)傾斜的軌道，小車(chē)置于軌道上通過(guò)滑輪與重物相連，軌道上有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄小車(chē)運(yùn)動(dòng)信息）。已知小車(chē)質(zhì)量為\(M\)，重物質(zhì)量為\(m\)。實(shí)驗(yàn)中，保持小車(chē)質(zhì)量不變，研究加速度與合力的關(guān)系。問(wèn)題（1）：為了使細(xì)線對(duì)小車(chē)的拉力近似等于重物的重力，應(yīng)滿足什么條件？問(wèn)題（2）：實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶如圖所示（給出紙帶圖片，標(biāo)有計(jì)數(shù)點(diǎn)等相關(guān)信息），已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為\(f\)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，計(jì)數(shù)點(diǎn)\(A\)、\(B\)、\(C\)、\(D\)、\(E\)對(duì)應(yīng)的刻度分別為\(x_1\)、\(x_2\)、\(x_3\)、\(x_4\)、\(x_5\)，求小車(chē)的加速度\(a\)的表達(dá)式。問(wèn)題（3）：該同學(xué)改變重物質(zhì)量\(m\)，多次實(shí)驗(yàn)得到了不同拉力下小車(chē)的加速度\(a\)，并作出了\(aF\)（\(F\)為拉力，近似等于\(mg\)）圖象，發(fā)現(xiàn)圖象不過(guò)原點(diǎn)且有一定的截距，試分析可能的原因。答案（1）：應(yīng)滿足\(m\llM\)。當(dāng)\(m\llM\)時(shí)，對(duì)整體由牛頓第二定律\((M+m)a=mg\)，可得\(a=\frac{mg}{M+m}\)，對(duì)于小車(chē)\(F=Ma=\frac{M}{M+m}mg\approxmg\)，這樣細(xì)線對(duì)小車(chē)的拉力近似等于重物的重力。（2）：每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，則相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔\(T=\frac{5}{f}\)。根據(jù)逐差法\(\Deltax=aT^{2}\)，\(x_{CE}x_{AC}=(x_5x_3)(x_3x_1)=x_5+x_12x_3\)，且\(x_{CE}x_{AC}=4aT^{2}\)，所以\(a=\frac{x_5+x_12x_3}{4T^{2}}=\frac{(x_5+x_12x_3)f^{2}}{100}\)。（3）：圖象不過(guò)原點(diǎn)且有一定截距可能有以下原因：若截距在\(a\)軸正半軸，可能是軌道傾角過(guò)大，小車(chē)重力沿軌道向下的分力大于摩擦力，在沒(méi)有外力作用時(shí)小車(chē)就有了一定的加速度；若截距在\(F\)軸正半軸，可能是軌道傾角過(guò)小或軌道水平但沒(méi)有平衡摩擦力，使得拉力需要先克服摩擦力后小車(chē)才開(kāi)始有明顯的加速度。2.試題：在研究平行板電容器電容的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)將平行板電容器與一個(gè)靈敏靜電計(jì)相連（給出實(shí)驗(yàn)裝置圖），先使電容器帶電，然后進(jìn)行以下操作：?jiǎn)栴}（1）：保持電容器所帶電荷量\(Q\)不變，將兩板間距離\(d\)增大，觀察靜電計(jì)指針偏角的變化，并解釋原因。問(wèn)題（2）：保持\(Q\)不變，在兩板間插入一塊相對(duì)介電常數(shù)為\(\epsilon_r\)的電介質(zhì)板，靜電計(jì)指針偏角如何變化？為什么？問(wèn)題（3）：若已知平行板電容器的電容公式\(C=\frac{\epsilon_rS}{4\pikd}\)（其中\(zhòng)(S\)為極板正對(duì)面積，\(k\)為靜電力常量），結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)和所學(xué)知識(shí)推導(dǎo)當(dāng)兩極板間電壓為\(U\)時(shí)，極板所帶電荷量\(Q\)與極板正對(duì)面積\(S\)、極板間距離\(d\)、電壓\(U\)以及\(\epsilon_r\)、\(k\)的關(guān)系式。答案（1）：靜電計(jì)指針偏角增大。根據(jù)電容公式\(C=\frac{\epsilon_rS}{4\pikd}\)，當(dāng)保持\(Q\)不變，增大兩板間距離\(d\)時(shí)，電容\(C\)減小。又由\(C=\frac{Q}{U}\)可得\(U=\frac{Q}{C}\)，因?yàn)閈(Q\)不變，\(C\)減小，所以電壓\(U\)增大。而靜電計(jì)指針偏角大小反映電容器兩極板間的電壓大小，所以靜電計(jì)指針偏角增大。（2）：靜電計(jì)指針偏角減小。由電容公式\(C=\frac{\epsilon_rS}{4\pikd}\)，當(dāng)在兩板間插入相對(duì)介電常數(shù)為\(\epsilon_r\)的電介質(zhì)板時(shí)，\(\epsilon_r\)增大，電容\(C\)增大。再根據(jù)\(U=\frac{Q}{C}\)，\(Q\)不變，\(C\)增大，則電壓\(U\)減小，所以靜電計(jì)指針偏角減小。（3）：由\(C=\frac{Q}{U}\)和\(C=\frac{\epsilon_rS}{4\pikd}\)，可得\(\frac{Q}{U}=\frac{\epsilon_rS}{4\pikd}\)，那么\(Q=\frac{\epsilon_rSU}{4\pikd}\)。二、化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題1.試題：在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行粗鹽提純的實(shí)驗(yàn)，步驟包括溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)等。問(wèn)題（1）：在溶解粗鹽時(shí)，若用玻璃棒攪拌，攪拌的作用是什么？問(wèn)題（2）：過(guò)濾操作中用到的玻璃儀器有哪些？若過(guò)濾后濾液仍然渾濁，可能的原因有哪些？問(wèn)題（3）：在蒸發(fā)過(guò)程中，當(dāng)出現(xiàn)什么現(xiàn)象時(shí)停止加熱？為什么要這樣操作？若得到的精鹽產(chǎn)率偏低，可能的原因有哪些？答案（1）：攪拌的作用是加速粗鹽的溶解。通過(guò)攪拌可以使食鹽顆粒與水充分接觸，增加水分子對(duì)食鹽顆粒的撞擊機(jī)會(huì)，從而加快溶解速度。（2）：過(guò)濾操作中用到的玻璃儀器有漏斗、玻璃棒、燒杯。過(guò)濾后濾液仍然渾濁，可能的原因有：濾紙破損，使得部分不溶性雜質(zhì)直接進(jìn)入濾液；漏斗內(nèi)液面高于濾紙邊緣，導(dǎo)致液體從濾紙和漏斗壁之間流下，使不溶性雜質(zhì)混入濾液；儀器不干凈，如燒杯本身含有雜質(zhì)等。（3）：當(dāng)蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多固體時(shí)停止加熱。這是因?yàn)槔糜酂峥梢詫⑹Ｓ嗟乃终舭l(fā)掉，若繼續(xù)加熱至完全蒸干，會(huì)導(dǎo)致固體顆粒飛濺。得到的精鹽產(chǎn)率偏低，可能的原因有：溶解時(shí)粗鹽沒(méi)有完全溶解，導(dǎo)致部分食鹽沒(méi)有參與后續(xù)提純過(guò)程；過(guò)濾時(shí)有液體濺出，使部分食鹽損失；蒸發(fā)過(guò)程中有固體濺出等。2.試題：某同學(xué)為了探究鐵生銹的條件，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)（給出實(shí)驗(yàn)裝置圖，三個(gè)實(shí)驗(yàn)，分別為：①鐵釘放在干燥的空氣中；②鐵釘完全浸沒(méi)在蒸餾水中并在水面上滴一層植物油；③鐵釘一半浸沒(méi)在蒸餾水中）。問(wèn)題（1）：實(shí)驗(yàn)①的目的是什么？問(wèn)題（2）：經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，三個(gè)實(shí)驗(yàn)中鐵釘生銹情況如何？并解釋原因。問(wèn)題（3）：根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，歸納鐵生銹的條件，并提出防止鐵生銹的措施。答案（1）：實(shí)驗(yàn)①的目的是探究鐵在僅與空氣接觸，沒(méi)有水的條件下是否生銹，與其他實(shí)驗(yàn)形成對(duì)比，以便確定水在鐵生銹過(guò)程中的作用。（2）：實(shí)驗(yàn)①中鐵釘基本不生銹，因?yàn)楦稍锏目諝庵腥鄙偎魵?，鐵不能形成原電池發(fā)生電化學(xué)腐蝕；實(shí)驗(yàn)②中鐵釘基本不生銹，由于鐵釘完全浸沒(méi)在蒸餾水中且水面有植物油隔絕空氣，鐵釘無(wú)法與氧氣接觸，不滿足生銹的條件；實(shí)驗(yàn)③中鐵釘生銹明顯，該實(shí)驗(yàn)中鐵釘同時(shí)與水和氧氣接觸，鐵在水和氧氣的共同作用下發(fā)生電化學(xué)腐蝕而生銹。（3）：鐵生銹的條件是鐵與水和氧氣同時(shí)接觸。防止鐵生銹的措施有：涂油，如在鐵制品表面涂一層機(jī)油，可隔絕氧氣和水；刷漆，在鐵制品表面刷上油漆，起到保護(hù)作用；制成合金，如不銹鋼，改變鐵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)增強(qiáng)其抗腐蝕能力；電鍍，在鐵制品表面鍍上一層不易生銹的金屬等。三、生物學(xué)實(shí)驗(yàn)試題1.試題：在觀察植物細(xì)胞有絲分裂的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)選取了洋蔥根尖作為實(shí)驗(yàn)材料，進(jìn)行了如下操作：?jiǎn)栴}（1）：制作洋蔥根尖臨時(shí)裝片的步驟有哪些？每個(gè)步驟的作用是什么？問(wèn)題（2）：在顯微鏡下觀察到的細(xì)胞大多數(shù)處于分裂間期，為什么？問(wèn)題（3）：如何找到處于分裂中期的細(xì)胞？分裂中期細(xì)胞有什么特點(diǎn)？答案（1）：制作洋蔥根尖臨時(shí)裝片的步驟為解離、漂洗、染色、制片。解離的作用是用解離液（如質(zhì)量分?jǐn)?shù)為\(15\%\)的鹽酸和體積分?jǐn)?shù)為\(95\%\)的酒精混合液）使組織中的細(xì)胞相互分離開(kāi)來(lái)，便于在顯微鏡下觀察單個(gè)細(xì)胞；漂洗的作用是洗去解離液，防止解離過(guò)度且便于染色；染色是用堿性染料（如龍膽紫溶液或醋酸洋紅液）使染色體著色，便于觀察染色體的形態(tài)和數(shù)目；制片是將根尖放在載玻片上，蓋上蓋玻片，再用拇指輕輕按壓，使細(xì)胞分散開(kāi)，形成單層細(xì)胞，利于觀察。（2）：在顯微鏡下觀察到的細(xì)胞大多數(shù)處于分裂間期，是因?yàn)樵诩?xì)胞周期中，分裂間期所占的時(shí)間長(zhǎng)，約占細(xì)胞周期的\(90\%\)95%，所以在同一時(shí)刻處于分裂間期的細(xì)胞數(shù)目多，在顯微鏡下更容易觀察到。（3）：找到處于分裂中期的細(xì)胞的方法：先在低倍鏡下找到根尖分生區(qū)細(xì)胞（細(xì)胞呈正方形，排列緊密），然后換用高倍鏡，通過(guò)移動(dòng)裝片，在視野中尋找染色體排列在赤道板上的細(xì)胞。分裂中期細(xì)胞的特點(diǎn)是染色體的著絲點(diǎn)排列在赤道板上，染色體形態(tài)穩(wěn)定，數(shù)目清晰，是觀察染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時(shí)期。2.試題：在探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如下（給出有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的裝置圖，有氧呼吸裝置有氣泵、氫氧化鈉溶液瓶、酵母菌培養(yǎng)液瓶等，無(wú)氧呼吸裝置有密封的酵母菌培養(yǎng)液瓶等）。問(wèn)題（1）：有氧呼吸裝置中，氫氧化鈉溶液的作用是什么？問(wèn)題（2）：如何檢測(cè)酵母菌有氧呼吸和無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的\(CO_2\)？檢測(cè)酒精又用什么試劑？問(wèn)題（3）：在有氧和無(wú)氧條件下，酵母菌消耗等量葡萄糖時(shí)，產(chǎn)生的\(CO_2\)量有什么關(guān)系？答案（1）：有氧呼吸裝置中氫氧化鈉溶液的作用是吸收通入空氣中的\(CO_2\)，以保證進(jìn)入酵母菌培養(yǎng)液的氣體中不含\(CO_2\)，這樣后面檢測(cè)到的\(CO_2\)就是酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生的。（2）：檢測(cè)\(CO_2\)可以用澄清石灰水，\(CO_2\)能使澄清石灰水變渾濁；也可以用溴麝香草酚藍(lán)水溶液，\(CO_2\)能使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃。檢測(cè)酒精用酸性重鉻酸鉀溶液，在酸性條件下，重鉻酸鉀與酒精反應(yīng)，顏色由橙色變成灰綠色。（3）：酵母菌有氧呼吸的反應(yīng)式為\(C_6H_{12}O_6+6O_2+6H_2O\xrightarrow[]{酶}6CO_2+12H_2O\)，無(wú)氧呼吸的反應(yīng)式為\(C_6H_{12}O_6\xrightarrow[]{酶}2C_2H_5OH+2CO_2\)。所以在有氧和無(wú)氧條件下，酵母菌消耗等量葡萄糖時(shí)，有氧呼吸產(chǎn)生的\(CO_2\)量是無(wú)氧呼吸的\(3\)倍。四、綜合實(shí)驗(yàn)試題1.試題：某研究小組為了探究某新型合金材料的特性，進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：物理特性方面：測(cè)量該合金的密度、硬度等；化學(xué)特性方面：探究該合金在不同酸溶液中的耐腐蝕情況。問(wèn)題（1）：簡(jiǎn)述測(cè)量合金密度的實(shí)驗(yàn)步驟（已知合金形狀不規(guī)則）。問(wèn)題（2）：如何比較該合金與純銅的硬度大??？問(wèn)題（3）：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究該合金在稀鹽酸和稀硫酸中的耐腐蝕情況，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟和可能的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析。答案（1）：測(cè)量合金密度的實(shí)驗(yàn)步驟如下：用天平稱出合金的質(zhì)量\(m\)；在量筒中加入適量的水，讀出此時(shí)水的體積\(V_1\)；用細(xì)線系住合金，緩慢放入量筒中，使合金完全浸沒(méi)在水中，讀出此時(shí)水和合金的總體積\(V_2\)；根據(jù)密度公式\(\rho=\frac{m}{V}\)，其中\(zhòng)(V=V_2V_1\)，計(jì)算出合金的密度\(\rho=\frac{m}{V_2V_1}\)。（2）：比較該合金與純銅硬度大小的方法：可以采用相互刻畫(huà)的方法。用合金在純銅表面刻畫(huà)，如果純銅表面出現(xiàn)劃痕，而合金表面沒(méi)有明顯變化，說(shuō)明合金的硬度比純銅大；反之，則純銅硬度大；若兩者表面都有劃痕，再根據(jù)劃痕的深淺等情況進(jìn)一步判斷硬度大小。（3）：實(shí)驗(yàn)步驟：取相同形狀、大小且表面積相同的該合金樣品若干；準(zhǔn)備相同體積、相同濃度的稀鹽酸和稀硫酸分別置于兩個(gè)相同的容器中；將合金樣品分別完全浸沒(méi)在稀鹽酸和稀硫酸中，在相同條件下放置相同的時(shí)間；取出合金樣品，洗凈、干燥后觀察表面的變化情況，并比較兩者的變化程度?？赡艿膶?shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析：若在稀鹽酸中的合金樣品表面腐蝕更嚴(yán)重，可能是因?yàn)辂}酸中的氯離子具有較強(qiáng)的侵蝕性，能破壞合金表面的氧化膜等保護(hù)層；若在稀硫酸中的合金樣品表面腐蝕更嚴(yán)重，可能硫酸的氧化性或酸性等對(duì)合金的影響更大；若兩者表面腐蝕程度相近，說(shuō)明該合金在稀鹽酸和稀硫酸中的耐腐蝕性能相似。2.試題：在一個(gè)生態(tài)瓶制作實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)制作了一個(gè)小型的生態(tài)瓶（給出生態(tài)瓶結(jié)構(gòu)示意圖，里面有金魚(yú)、水草、沙子、水等）。問(wèn)題（1）：制作生態(tài)瓶時(shí)，對(duì)所選水草有什么要求？為什么要選這樣的水草？問(wèn)題（2）：生態(tài)瓶應(yīng)該放置在什么環(huán)境中？為什么這樣放置？問(wèn)題（3）：一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)生態(tài)瓶?jī)?nèi)的水質(zhì)變得渾濁，可能是什么原因?qū)е碌?？如何解決？答案（1）：制作生態(tài)瓶時(shí)，所選水草應(yīng)是適應(yīng)水生環(huán)境、能進(jìn)行光合作用且具有一定耐污能力的水草，如金魚(yú)藻等。選擇這樣的水草是因?yàn)樗菰谏鷳B(tài)瓶中作為生產(chǎn)者，通過(guò)光合作用吸收二氧化碳，釋放氧氣，為金魚(yú)等消費(fèi)者提供氧氣和食物，同時(shí)還能吸收水中的一些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，凈化水質(zhì)，維持生態(tài)瓶?jī)?nèi)的生態(tài)平衡。（2）：生態(tài)瓶應(yīng)該放置在有散射光的環(huán)境中。不能放在陽(yáng)光直射的地方，因?yàn)殛?yáng)光直射會(huì)使生態(tài)瓶?jī)?nèi)水溫過(guò)高，可能導(dǎo)致生物死亡；也不能放在完全黑暗的地方，因?yàn)樗菪?/p>