2026年初中物理實(shí)驗(yàn)探究競(jìng)賽試題及答案一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題（共3題，每題15分，共45分）第1題（15分）：題目：某中學(xué)物理興趣小組在探究“影響浮力大小因素”的實(shí)驗(yàn)中，準(zhǔn)備了以下器材：彈簧測(cè)力計(jì)、量筒、燒杯、水、鹽水、小石塊、細(xì)線。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，探究“物體所受浮力的大小與液體的密度是否有關(guān)”。要求：（1）寫出實(shí)驗(yàn)步驟；（2）列出需要記錄的數(shù)據(jù)表格；（3）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。答案：（1）實(shí)驗(yàn)步驟：①用細(xì)線系住小石塊，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出小石塊在空氣中的重力G；②將小石塊浸沒在水中，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F?，記錄數(shù)據(jù)；③將小石塊浸沒在鹽水中，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F?，記錄數(shù)據(jù)；④改變鹽水的密度（如加入更多鹽水），重復(fù)步驟③，記錄數(shù)據(jù)。（2）數(shù)據(jù)表格：|實(shí)驗(yàn)次數(shù)|液體密度ρ/(kg/m3)|重力G/N|彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F?/N|浮力F浮=(G-F?)/N||-|-|--|-|||1|水的密度|||||2|鹽水密度1|||||3|鹽水密度2||||（3）結(jié)論：通過比較不同液體中的浮力F浮，若F浮隨液體密度ρ增大而增大，則說明浮力大小與液體密度有關(guān)。解析：本實(shí)驗(yàn)通過控制變量法，保持物體排開液體的體積不變，改變液體密度，觀察浮力的變化，驗(yàn)證浮力與液體密度的關(guān)系。第2題（15分）：題目：某校物理實(shí)驗(yàn)室有一塊不規(guī)則的金屬塊，現(xiàn)要求同學(xué)們利用以下器材：天平、量筒、水、燒杯、細(xì)線，測(cè)量金屬塊的密度。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并寫出實(shí)驗(yàn)步驟和計(jì)算公式。答案：（1）實(shí)驗(yàn)步驟：①用天平測(cè)量金屬塊的質(zhì)量m；②在量筒中倒入適量的水，記錄水的體積V?；③用細(xì)線系住金屬塊，將其完全浸沒在量筒中，記錄水和金屬塊的總體積V?；④計(jì)算金屬塊的體積V=V?-V?；⑤計(jì)算金屬塊的密度ρ=m/V。（2）計(jì)算公式：ρ=m/(V?-V?)。解析：本實(shí)驗(yàn)利用排水法測(cè)量金屬塊的體積，結(jié)合天平測(cè)質(zhì)量，最終計(jì)算密度。關(guān)鍵在于確保金屬塊完全浸沒且讀數(shù)準(zhǔn)確。第3題（15分）：題目：某興趣小組探究“杠桿的平衡條件”，準(zhǔn)備了以下器材：杠桿、支架、鉤碼若干、刻度尺。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并寫出實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)論。答案：（1）實(shí)驗(yàn)步驟：①將杠桿懸掛在支架上，調(diào)節(jié)杠桿使其在水平位置平衡；②在杠桿兩端分別掛上鉤碼，調(diào)整鉤碼數(shù)量和位置，使杠桿重新平衡；③記錄兩側(cè)鉤碼的質(zhì)量和力臂長度；④改變鉤碼的位置和數(shù)量，重復(fù)步驟②③，記錄多組數(shù)據(jù)。（2）結(jié)論：杠桿平衡條件為F?L?=F?L?（動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂）。解析：本實(shí)驗(yàn)通過多次測(cè)量驗(yàn)證杠桿平衡條件，需注意力臂的測(cè)量要準(zhǔn)確，且杠桿初始狀態(tài)需調(diào)至水平。二、數(shù)據(jù)分析題（共2題，每題20分，共40分）第4題（20分）：題目：某同學(xué)探究“滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系”，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：|實(shí)驗(yàn)次數(shù)|接觸面材料|壓力F/N|滑動(dòng)摩擦力f/N||-||--|--||1|木板-木塊|2|0.4||2|木板-木塊|4|0.8||3|毛巾-木塊|2|0.6||4|毛巾-木塊|4|1.2|請(qǐng)分析數(shù)據(jù)，回答：（1）實(shí)驗(yàn)中如何控制變量？（2）滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)？（3）若壓力增大為6N，木板-木塊間的滑動(dòng)摩擦力約為多少？答案：（1）控制變量：實(shí)驗(yàn)中通過保持接觸面材料相同（第1、2次或第3、4次）來控制材料因素，通過改變壓力來探究壓力對(duì)摩擦力的影響。（2）滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面粗糙程度和壓力有關(guān)。（3）木板-木塊的摩擦力與壓力成正比（0.4N/2N=0.8N/4N），故壓力為6N時(shí)，滑動(dòng)摩擦力約為1.2N。解析：本實(shí)驗(yàn)通過控制變量法分析數(shù)據(jù)，得出摩擦力與壓力和粗糙程度的關(guān)系。第5題（20分）：題目：某同學(xué)探究“電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系”，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：|實(shí)驗(yàn)次數(shù)|電流I/A|電阻R/Ω|產(chǎn)生的熱量Q/J||-|--|--|||1|0.5|10|2.5||2|1.0|10|10||3|1.5|10|31.25|請(qǐng)分析數(shù)據(jù)，回答：（1）實(shí)驗(yàn)中如何控制變量？（2）電流產(chǎn)生的熱量與電流大小有何關(guān)系？（3）若電流為2A，電阻為10Ω，產(chǎn)生的熱量是多少？答案：（1）控制變量：實(shí)驗(yàn)中保持電阻R=10Ω不變，改變電流I的大小。（2）電流產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比（Q=I2R）。（3）Q=(2A)2×10Ω=40J。解析：本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證焦耳定律，通過數(shù)據(jù)對(duì)比得出熱量與電流平方的關(guān)系。三、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)題（共1題，25分）第6題（25分）：題目：某同學(xué)在探究“光的反射規(guī)律”時(shí)，用激光筆照射平面鏡，發(fā)現(xiàn)光路不清晰。請(qǐng)?zhí)岢龈倪M(jìn)方案，并說明原因。答案：改進(jìn)方案：1.使用更亮的激光筆；2.在平面鏡周圍用黑布遮擋，減少環(huán)境光干擾；3.在反射光路徑上放置煙霧或小顆粒，使光路可見。原因：激光筆亮度不足或環(huán)境光干擾會(huì)導(dǎo)致反射光不明顯，以上方法可增強(qiáng)光路可見性。解析：本題考察實(shí)驗(yàn)操作的優(yōu)化能力，需結(jié)合實(shí)際實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出合理改進(jìn)措施。答案及解析（最后單獨(dú)列出）答案及解析：1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題：（1）步驟：控制變量法，記錄數(shù)據(jù)并分析浮力與液體密度的關(guān)系；（2）表格：需記錄液體密度、重力、彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)、浮力；（3）結(jié)論：浮力與液體密度成正比。2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題：步驟：用天平測(cè)質(zhì)量，量筒測(cè)體積，計(jì)算密度；公式ρ=m/V。3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題：步驟：調(diào)節(jié)杠桿水平平衡，記錄力臂和力，驗(yàn)證F?L?=F?L?。4.數(shù)據(jù)分析題：（1）控制變量：壓力或接觸面材料；（2）摩擦力與壓力、粗