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2025年中考科學必考題型歸納--題型三 (4) 新情境實驗探究題(含解析)

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2025年中考科學必考題型歸納--題型三 (4) 新情境實驗探究題(含解析)

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題型三(4) 新情境實驗探究題
01考情透視·目標導航
02知識導圖·思維引航
03核心精講·題型突破
考點一 新情境實驗探究題的解題思路
【真題研析】
考法01 測量型實驗探究題
考法02 規律探究型探究題
考法03 現象分析實驗探究題
考法04 物質性質檢驗型實驗探究題
考法05 反應原理探究型探究題
考法06 生理過程探究型探究題
考法07 生態環境探究型探究題
【核心精講】
知識點一 解題步驟
知識點二 物理學科新情境解題思路
知識點三 化學學科新情境解題思路
知識點四 生物學科新情境解題思路
【命題預測】
考點要求 課標要求 命題預測
新情境實驗探究題 物理:在新情境實驗探究中,能夠獨立思考、自主探究物理問題,嘗試不同的實驗方法和手段,不斷優化實驗方案,培養自主探究和創新能力。 化學:敢于嘗試新的化學實驗方法和思路,在探究過程中遇到問題能積極尋找解決辦法,培養實驗探究的能力和科學探索精神。 生物:積極參與生物實驗探究活動,在探究中發現問題、解決問題,提高生物科學探究的能力和實踐能力,培養對生物科學的興趣和探索精神。 物理學科命題情境:可能會結合生活中的新技術、新發明,如智能穿戴設備、新能源汽車等,考查學生對物理原理的理解和應用;或者以太空探索、微觀粒子研究等前沿科學為背景,設置新情境實驗題,如探究太空環境中物體的運動規律、粒子加速器中的物理現象等。 化學學科命題情境:可能會以綠色化學、環境保護為背景,如探究工業廢氣、廢水的處理方法;或者結合新材料的研發,如新型催化劑、納米材料等,考查化學實驗探究能力,像研究新型催化劑對某化學反應的催化效果。 生物學科命題情境:可能會以基因編輯、克隆技術等現代生物技術為背景,考查學生對生物學原理和實驗方法的掌握;或者以生態保護、生物多樣性研究為情境,如探究某自然保護區中生物種群的變化情況,設置新情境實驗題。
考點一 新情境實驗探究題的解題思路
考法01 測量型實驗探究題
(2023 溫州)用圖甲電路研究電熱與電流的關系,若要比較不同設定電流值時的電熱多少,調節電流大小過程中,電熱絲已經開始加熱,因而會影響實驗的準確性。為解決這一問題,小明設計圖乙電路進行研究。
圖中電路包括調試電路和實驗電路,R1和R2是阻值都為20歐的電熱絲,R2放置在裝有煤油的保溫容器中。實驗中通過調試電路,使電熱絲R2在調試過程中不發熱。實驗步驟如下:
①用數字溫度計測量并記錄裝有R2的保溫容器內煤油的溫度。
②將開關S與“1”連接,調節滑動變阻器,直至電流表示數為0.2安。
③將開關S撥至“2”,使R2工作50秒,斷開開關S,測量并記錄 。
④再將電流值分別設定為0.3安、0.4安、0.5安、0.6安,重復上述步驟。記錄相關數據,并計算每次升高的溫度Δt(Δt可反映電熱的多少),整理Δt、I2的數據如圖丙。
(1)將步驟③補充完整。
(2)在答題紙圖丙中畫出Δt與I2的關系圖像。
(3)小明想改變電熱絲阻值,用上述實驗中設定的電流值,繼續研究電熱與電流的關系:保持R1不變,將R2更換為30歐的電熱絲,重復上述步驟。他的做法是否合理,說明理由: 。
【解答】解:(1)由電流的熱效應可知,電流通過R2時,會產生熱量,煤油吸收其產生的熱量,溫度升高,因此步驟③為將開關S撥至“2”,使R2工作50秒,斷開開關S,測量并記錄煤油的溫度;
(2)根據Q吸=cmΔt可知,煤油的比熱容一定,質量不變,因此煤油吸收的熱量與其溫度的變化量Δt成正比;根據焦耳定律可知,在電阻一定和相同的時間內,電流通過導體產生的熱量與12成正比,由此可知,Δt與I2應成正比例關系,其圖像應為一條過原點的直線,由于存在實驗誤差,則圖像如下圖所示:;
(3)由于調試電路的電流為設定值時,開關S由“1”拔至“2”,根據歐姆定律可知,通過30歐電熱絲的電流不是設定值,電流發生變化,對實驗結果產生影響,故小明的想法是不合理的。
(2023 麗水)科學學習小組開展了“自制測力計”的項目化學習。
【項目任務】自制測力計并用于測量力的大小。
【項目準備】提供材料如圖甲,彈簧和橡皮筋的伸長量與受到拉力的關系如圖乙。
【評價量規】在老師的指導下小組同學制定了評價量規,表中為部分評價指標。
評價指標 評價等級
優秀 良好 待改進
調零方式 多種方式調零 只能移動指針調零 不能調零
精確度 達到0.1牛 達到0.2牛 大于0.2牛
【項目制作】
(1)選擇材料時,彈簧比橡皮筋更合適。理由是一定范圍內,彈簧的伸長量與受到的拉力成 關系,便于標注均勻刻度;
(2)選用圖乙中b彈簧制作測力計,確定“0”和“2牛”刻度后,兩者之間分為10等份,則該測力計的最小刻度為 牛,小組同學用制好的彈簧測力計稱量身邊小物件的重力;
【項目評價】
(3)自制測力計“調零方式”指標為良好。用該測力計測量水平拉力,應先將測力計水平放置,彈簧處于自由狀態,指針調整到 刻度位置,方可進行測量;
(4)實測時,掛上0.1牛的鉛粒,發現測力計示數幾乎沒有變化,為使“精確度”指標表現更優秀,需選取圖乙中 彈簧取代b彈簧制作測力計(填“a”或“c”)。
【解答】解:(1)在一定范圍內,彈簧的伸長量與受到的拉力成正比,更便于標注均勻刻度,所以選擇材料時,彈簧比橡皮筋更合適。
(2)由題意知,圖乙中b彈簧制作測力計,在“0”和“2牛”之間分為10等份,則該測力計的最小刻度為0.2牛;
(3)用測力計測量水平拉力時,應先將測力計水平放置,彈簧處于自由狀態,指針調整到零刻度位置,方可進行測量;
(4)實測時,掛上0.1牛的鉛粒,發現測力計示數幾乎沒有變化,說明彈簧的精確度不夠,為使“精確度”指標表現更優秀,需選受力時伸長更明顯的彈簧,由圖乙知,同樣受力時,a彈簧的伸長量更大,所以應先a彈簧取代b彈簧制作測力計。
故答案為:(1)正比;(2)0.2;(3)零;(4)a。
考法02 規律探究型探究題
(2021 湖州)如圖為驗證沸騰條件的實驗裝置。關于小燒杯內水的最終狀況,同學們有不同看法。
小明認為:溫度達到沸點,且會沸騰。
小李認為:溫度達到沸點,但不會沸騰。
小紅認為:溫度達不到沸點,不會沸騰。
通過實驗觀察到小燒杯內的水沒有沸騰,所以小明的觀點是錯誤的。為了驗證小李和小紅的觀點,觀察并記錄溫度計甲和乙的示數變化,如下表。
時間/分鐘 0 3 6 9 12 15 18 21 24
甲的示數/℃ 40 57 71 81 91 97 100 100 100
乙的示數/℃ 40 48 61 74 84 90 94 94 94
(1)通過實驗數據分析, 的觀點是正確的。
(2)在0至18分鐘內,小燒杯中水的溫度從40℃上升到94℃,其原因是小燒杯中的水從大燒杯中吸收的熱量 (選填“大于”或“等于”或“小于”)小燒杯中的水蒸發散失的熱量。
(3)18分鐘以后,為什么小燒杯中水的溫度保持94℃穩定,但又低于大燒杯中水的溫度(100℃)?請分析其原因。
(4)為了驗證液體的沸騰除了要滿足溫度達到沸點,還需要繼續吸熱的條件,同學們經過討論,認為只需改進原裝置即可。如圖所示的改進方案中, 更合理。
【解答】解:
(1)分析實驗數據可知:大燒杯中的水在沸騰,水的沸點是100℃;在0至18分鐘內,小燒杯中水的溫度從40℃上升到94℃,18分鐘以后,小燒杯中水的溫度保持94℃穩定,沒有達到水的沸點,小燒杯中的水不沸騰,所以小燒杯中的水溫達不到沸點,不會沸騰;故小紅的觀點是正確的;
(2)本實驗是利用“水浴法”給小燒杯中的水加熱,小燒杯中水的溫度之所以升高是由于從大燒杯中溫度高的水中吸收的熱量大于小燒杯中的水散失的熱量,所以,低于大燒杯中水的溫度(100℃);在0至18分鐘內,小燒杯中水的溫度從40℃上升到94℃,其原因是小燒杯中的水從大燒杯中吸收的熱量大于小燒杯中的水蒸發散失的熱量;
(3)小燒杯中水的溫度保持94℃穩定不變,原因是小燒杯中的水吸收的熱量與散失的熱量處于平衡狀態,不能使小燒杯中水的溫度再升高,所以小燒杯中水的溫度低于大燒杯中水的溫度(100℃);
(4)要驗證液體的沸騰除了要滿足溫度達到沸點,還需要繼續吸熱的條件,據此可知:實驗中應使液體的溫度達到沸點,但不能繼續吸熱,符合這個條件的裝置是合理的;
如圖所示的改進方案中,方案1是只在小燒杯加蓋,方案2是在大燒杯加蓋;比較方案1、2可知:方案1中,大燒杯中的水和小燒杯中的水,水的表面氣壓會不相同;方案2中,大燒杯中的水和小燒杯中的水,水的表面氣壓相同,所以,方案2中大燒杯中的水和小燒杯中的水,若沸騰則它們的沸點相同,所以方案2更合理。
故答案為:
(1)小紅;(2)大于;(3)小燒杯中的水吸收的熱量與散失的熱量處于平衡狀態,不能使小燒杯中水的溫度再升高;(4)方案2。
(2021 湖州)小明在冬天輸液時發現護士在輸液管上加了一個如圖所示的裝置,護士告訴他這是一次性輸液加熱棒,可以消除藥液溫度與體溫的差異。加熱棒里的成分到底是什么呢?科學研究小組通過上網查閱資料發現:一次性輸液加熱棒內的主要成分是還原性鐵粉、炭粉和氯化鈉等物質。該加熱棒內是否真的含有這幾種物質呢?科學研究小組設計了如下實驗:
(1)探究加熱棒內是否含有氯化鈉
①將加熱棒內的物質放入燒杯中,加入足量的水充分溶解、過濾,得到濾渣和濾液。
②取適量濾液于試管中,滴加適量的硝酸鋇溶液和稀硝酸,無明顯現象, (填寫正確的實驗操作及現象),證明濾液中含有Cl﹣。
在老師的指導下通過進一步的實驗證明濾液中還含有Na+,從而確定含有氯化鈉。
(2)探究加熱棒內是否含有鐵粉
小明用磁鐵靠近濾渣,發現部分黑色粉末被吸引。但被吸引的黑色物質也有可能是四氧化三鐵。
小明通過如圖裝置探究黑色物質是否含有四氧化三鐵,該物質鑒定的原理是:Fe3O4+4H23Fe+4H2O。
當觀察到 這一現象時,排除了四氧化三鐵存在的可能性。
小英同學認為這還不能確定鐵粉的存在,因為除了四氧化三鐵外,鈷粉、鎳粉也是能被磁鐵吸引的黑色粉末。研究小組的同學在查閱資料的基礎上,進行如下實驗:取適量被吸引的黑色物質于試管中,加入足量的稀鹽酸,充分反應后,向試管中加入足量的過氧化氫溶液(能將Fe2+轉化為Fe3+),然后滴加硫氰化鉀溶液。溶液變為血紅色,證明溶液中有Fe3+,得出加熱棒中含有鐵粉這一結論。
(3)探究加熱棒內是否含有炭粉
點燃不能被吸引的黑色粉末,并將產生的氣體通入足量澄清石灰水,石灰水變渾濁,得出加熱棒內含有炭粉這一結論。請寫出此操作過程中確認炭粉存在的化學方程式: 。
綜合上述實驗,小明驗證了加熱棒內的主要成分。
加熱棒為什么能夠起到加熱作用呢?小明還將進一步探究。
【解答】解:(1)②要證明濾液中含有氯離子,取適量濾液于試管中,滴加適量的硝酸鋇溶液和稀硝酸,排除硫酸根和碳酸根離子的干擾后,滴入硝酸銀溶液,若產生白色的沉淀即氯化銀,說明濾液中含有氯離子,故填:滴加適量硝酸銀溶液,產生白色沉淀;
(2)根據Fe3O4+4H23Fe+4H2O,氫氣還原四氧化三鐵的產物為鐵和水,若黑色固體中含有四氧化三鐵,則通入干燥的氫氣后會有水和鐵生成,但生成鐵粉和四氧化三鐵均為黑色,無明顯現象,生成的水能使無水硫酸銅變藍;黑色粉末中無四氧化三鐵,則無水硫酸銅不變藍,故填:無水硫酸銅粉末不變藍;
(3)若黑色粉末中含有碳粉,碳粉點燃生成二氧化碳,二氧化碳氣體通入澄清石灰水,二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水,石灰水變渾濁,方程式為:C+O2CO2;CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O,故填:C+O2CO2;CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
(2022 寧波)為何晾在密閉空間里的濕衣服不容易干?小寧思考后做了如下探究:
【提出問題】
空氣濕度會對水蒸發產生怎樣影響?
【實驗裝置】
在七個相同的密閉房間內裝有相同的如圖所示的實驗裝置。
【實驗步驟】
①控制每個房間的氣溫和空氣流動情況相同,空氣濕度都在70%以上;
②開啟每個房間的除濕機,用除濕機調節房間濕度,使七個房間內的空氣濕度在實驗期間分別控制在一定值;
③用相同質量的水把毛巾均勻濕潤,完全展平后晾在晾衣架上,讀取電子秤的示數m1;
④經相同時間后,再次讀取電子秤的示數m2
(實驗過程中水蒸發對毛巾溫度的影響、除濕機工作時對室內空氣流動和室溫的影響均忽略)
【實驗數據】
空氣濕度 40% 45% 50% 55% 60% 65% 70%
m1/g 500.0 500.0 500.0 500.0 500.0 500.0 500.0
m2/g 599.9 586.0 573.1 561.3 550.6 540.7 532.0
【實驗結論】
在水的溫度、水的表面積和水面空氣流速等條件均相同時, ,水蒸發越快。
【實驗反思】
從微觀角度分析,一部分液態水的分子能逸出水面成為氣態水的分子,另一方面部分氣態水的分子也會返回水中成為液態水的分子;當逸出的水分子數量比返回的水分子數量多時,宏觀上表現為水蒸發了。本實驗中,在其它條件相同時,空氣濕度越大,返回水中的水分子數越 。
【解答】解:由題中的實驗數據可知:其它條件一定時,空氣濕度越小,毛巾中水的質量增加的越多,說明水蒸發越快;
本實驗中,在其它條件相同時,空氣濕度越大,毛巾中水的質量越小,說明返回水中的水分子數越多。
故答案為:空氣濕度越小;多。
考法03 現象分析實驗探究題
(2023 杭州)如圖甲所示為家用掃地機器人,其底部安裝有滾刷,內置集塵器。機器人在除塵時先“脫灰”(滾刷將灰塵從地面上脫離附著),后“吸灰”(將脫附的灰塵轉移進集塵器)。
小金對影響滾刷在地毯上“脫灰”效果的因素開展探究。
小金認為:在“吸灰”效果一定時,“脫灰”效果可以用“除塵能力C”來表示,其測量和表達如下:
第一步:選取長、寬一定的干凈地毯,均勻撒上質量為m的灰;
第二步:測出干凈集塵器的質量m1,將被測機器人放在地毯上直線運行清掃10次,完成后測出集塵器質量m2。
用C100%表示除塵能力。
小金提出:滾刷在地毯上的“脫灰”效果與滾刷的滾速、刷毛的粗細和刷毛與地毯的間距三個因素有關。
小金在保持“吸灰”效果一定的情況下,對滾刷的滾速這個因素進行了實驗,得到如圖乙所示的結果。
(1)除塵能力C的數值越大,表示除塵能力越 (選填“強”或“弱”)。
(2)在研究滾刷“脫灰”效果與滾刷的滾速天系時,實驗中需要控制刷毛的粗細和 保持不變,改變滾刷的滾速,測定除塵能力C。
(3)根據圖乙得出的結論是: 。
【解答】解:(1)除塵能力用C=m2﹣m1/m×100%表示,其中m是均勻撒上的灰的質量,m1是干凈集塵器的質量,這兩個量在實驗過程中是不變的,除塵能力C的數值越大表明m2的質量越大,即收集到的灰(m2﹣m1)越多,除塵能力就越強;
(2)滾刷在地毯上的“脫灰”效果與滾刷的滾速、刷毛的粗細和刷毛與地毯的間距三個因素有關,在研究“脫灰”效果與滾刷的滾速的關系時,要控制另外兩個變量相同,即實驗中需要控制刷毛的粗細和刷毛與地毯的間距保持不變,改變滾刷的滾速,測定除塵能力C。
(3)由圖可知,當滾刷的滾速越快時,除塵能力越強,可得出結論:除塵能力與滾刷的滾速有關,滾速越快,除塵能力越強。
故答案為:(1)強;(2)刷毛與地毯的間距;(3)除塵能力與滾刷的滾速有關,滾速越快,除塵能力越強。
考法04 物質性質檢驗型實驗探究題
(2023 杭州)酵母菌的無氧呼吸可將葡萄糖分解成酒精和二氧化碳。小金利用如圖所示裝置(氣密性良好)和試劑驗證酵母菌無氧呼吸的產物,操作如下:
①將裝置A置于35℃恒溫水浴鍋中。
②打開止水夾k均勻地通入氮氣,待裝置中的空氣排凈后,關閉止水夾k,再將帶有1g酵母菌顆粒的鉑絲伸入裝置A的10%葡萄糖溶液中,觀察實驗現象。
(1)裝置C的作用是 。
(2)觀察到裝置B中溶液出現渾濁,則得出的結論是: 。
(3)實驗后,經多次蒸餾,能初步分離裝置A中的水與酒精,其原理是利用了這兩種成分的 不同(選填“熔點”或“沸點”)。
(4)酵母菌的無氧呼吸在生活生產中的應用有 (寫出一例)。
【解答】解:(1)裝置C中裝有NaOH溶液,故是利用氫氧化鈉溶液可以吸收二氧化碳氣體,從而放置干擾實驗;
(2)裝置B中溶液出現渾濁,說明酵母菌無氧呼吸產生二氧化碳;
(3)水和酒精都屬于液體,分離液體,利用沸點不同的特點,用蒸餾的方法分離;
(4)利用酵母菌無氧呼吸產生酒精,通常用于釀酒。
故答案為:(1)防止空氣中的二氧化碳進入B裝置干擾實驗;(2)酵母菌無氧呼吸產生二氧化碳;(3)沸點;(4)釀酒。
考法05 反應原理探究型探究題
(2023 紹興)碳捕集是實現“碳中和”的措施之一,其中一種方法是用氫氧化鈉溶液來吸收二氧化碳。某探究小組將二氧化碳持續通入氫氧化鈉溶液中,并利用傳感器實時測定氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳后溶液的pH,裝置如圖甲所示。溶液的pH隨時間變化情況如圖乙,且pH等于11.6時溶液處于飽和狀態。通過查閱資料發現。
①碳酸鈉能與二氧化碳、水反應生成碳酸氫鈉(Na2CO3+CO2+H2O═2NaHCO3)。
②該溫度下,飽和碳酸鈉溶液的pH為11.6,飽和碳酸氫鈉溶液的pH為8.3。
③該溫度下碳酸鈉的溶解度大于碳酸氫鈉的溶解度。
根據以上現象和信息,小組同學展開進一步探究。
【提出問題】二氧化碳持續通入氫氧化鈉溶液中,形成的產物是什么?
【建立假設】假設1:只有碳酸鈉;假設2:碳酸鈉、碳酸氫鈉;假設3:只有碳酸氫鈉;假設4:………
小敏根據圖乙曲線判斷假設1不成立,理由是 。
【實驗過程】繼續通入二氧化碳,溶液的pH隨時間變化情況如圖丙。
【實驗結論】小敏根據圖丙曲線認為二氧化碳持續通入氫氧化鈉溶液后的最終產物是
【交流評價】
(1)小金認為該曲線還不能確定最終產物。因為pH可能還未呈穩定狀態,接下去的操作是 。
(2)小興受小金的啟發,猜測最后溶液可能呈酸性,他猜想的依據是 ,所以建議小組同學繼續展開探究。
【解答】解:【建立假設】該溫度下,飽和碳酸鈉溶液的 pH為11.6,此時pH小于11.6;
【實驗結論】該溫度下,飽和碳酸鈉溶液的pH為11.6,飽和碳酸氫鈉溶液的pH為8.3,根據圖丙曲線認為二氧化碳持續通入氫氧化鈉溶液后的最終產物是碳酸氫鈉;
【交流評價】(1)碳酸鈉能與二氧化碳、水反應生成碳酸氫鈉,溶液的pH可能還未呈穩定狀態,接下去的操作是繼續通入二氧化碳,直到pH不再變化;
(2)猜測最后溶液可能呈酸性,他猜想的依據是二氧化碳與水反應生成碳酸,碳酸呈酸性。
故答案為:【建立假設】該溫度下,飽和碳酸鈉溶液的 pH為11.6,此時pH小于11.6;
【實驗結論】碳酸氫鈉;
【交流評價】(1)繼續通入二氧化碳,直到pH不再變化;
(2)二氧化碳與水反應生成碳酸,碳酸呈酸性。
考法06 生理過程探究型探究題
(2024 浙江)西蘭花的營養價值較高,但采摘后易失水、失綠變黃,新鮮度降低,品質下降。某興趣小組以葉綠素含量(每克西蘭花所含葉綠素的質量)為指標,研究了用LED紅藍光照射對西蘭花保鮮效果的影響,實驗過程如下。
①挑選一定數量的西蘭花,隨機均分為A、B兩組。
②將兩組西蘭花分別放入兩個試驗箱,置于4℃、濕度適宜的同一貯藏環境中。A組西蘭花不進行光照,B組西蘭花采用LED紅藍光持續照射。
③在第0、2、4、6、8天,從每組隨機取3顆西蘭花,測定并記錄其葉綠素含量。
④多次重復實驗,統計并處理實驗數據,結果如圖所示。
請回答:
(1)采摘后的西蘭花在一定時間內仍會進行 (填一種生理活動),從而分解有機物,影響其品質。
(2)為減少實驗材料差異對實驗結果的影響,應挑選一定數量 (寫出一點)相近的西蘭花進行實驗。
(3)興趣小組認為LED紅藍光照射能緩解西蘭花失綠變黃。據圖分析,其依據是 。
(4)根據上述實驗判斷,用LED紅藍光照射的處理是否適用于各種水果和蔬菜的保鮮,并說明理由: 。
【解答】解:(1)呼吸作用能將有機物分解成二氧化碳和水,并釋放能量,因此采摘后的西蘭花在一定時間內仍會進行呼吸作用。
(2)為減少實驗材料差異對實驗結果的影響,保持單一變量,應挑選一定數量大小(形狀)相近的西蘭花就行實驗。
(3)從圖中也可以看出相同時間內B組LED紅藍光照射后葉綠素含量高于A組,說明LED紅藍光照射能緩解西蘭花失綠變黃。
(4)通過本實驗可以證明LED紅藍光對植物體內的葉綠素含量有影響,但不是所有的蔬菜水果都含有葉綠素,因此不適用于各種水果和蔬菜的保鮮。
考法07 生態環境探究型探究題
(2023 衢州)小科發現許多人胸前佩戴除菌卡,除菌卡除菌效果怎么樣呢?于是他進行了如下實驗:
【實驗目的】探究不同環境下除菌卡的除菌效果
【實驗場所】A:密閉空間—?兩個(編號A1、A2)
B:半開放空間—教室兩間(編號B1、B2)
C:開放空間—操場東西兩側(編號C1、C2)
【實驗步驟】
①殺菌:在A1、B1、C1分別放置1張除菌卡,對實驗場所進行殺菌。A2、B2、C2不放除菌卡。4小時后,取出除菌卡。
②取樣:在A1、B1、C1和A2、B2、C2中各放置1個裝有培養基的無菌培養皿,打開蓋子,讓空氣中的菌種落在培養皿中,40分鐘后完成取樣。
③培養:將6個培養皿取出,并蓋上蓋子,分別寫上對應的場所編號。將培養皿都放在30℃的恒溫箱中培養48小時。
④觀察:觀察各培養皿中菌落的生長情況,結果記錄如下表
(“+”多表示菌落數量多)
【實驗結果】
實驗場所 A:密閉空間—?兩個 B:半開放空間—教室兩間 C:開放空間—操場東西兩側
編號 A1 A2 B1 B2 C1 C2
有無除菌卡 有 無 有 無 有 無
菌落數量 + +++++ +++ ++++++ ++++++ ++++++
【分析交流】
(1)實驗場所A中“?”處可填寫 。
(2)小科通過 來比較除菌卡的除菌效果。
(3)根據本次實驗結果,可得到的結論是 。
【解答】解:(1)為了與BC形成對照,實驗場所A中“?”處可填寫儲物柜(書包、抽屜、衣柜、箱子等密閉空間)。
(2)ABC形成以不同場所為變量的對照實驗,因此,小科通過比較不同場所培養皿中菌落數量的變化量來比較除菌卡的除菌效果。
(3)根據本次實驗結果,可得到的結論是除菌卡在不同空間的除菌效果:密閉空間>半開放空間>開放空間。
(2022 寧波)我們常用乙醇溶液進行殺菌消毒。那么乙醇溶液的濃度(體積分數)越高,殺菌消毒效果就越好嗎?對此,某科研機構曾做過下列探究。
【實驗步驟】
①取10片無菌載玻片,均勻涂抹上等量的金黃色葡萄球菌的菌懸液;
②待干燥后,向9片載玻片分別滴加相同體積的不同濃度乙醇溶液,另外1片滴加相同體積的無菌蒸餾水;
③10min后,測各載玻片上活菌量。測得的活菌量計作n,其中無菌蒸餾水試驗組的活菌量計作n0;
④實驗重復3次;
⑤用牛痘病毒替換金黃色葡萄球菌,按上述步驟進行實驗。
【數據處理】
利用得到的實驗數據計算相應的,并取平均值。以的平均值來表示乙醇溶液的殺菌消毒效果。數據處理結果如圖所示。
【實驗結論】
由實驗可知:針對實驗中的金黃色葡萄球菌和牛痘病毒,當乙醇溶液的濃度超過80%時,殺菌消毒的效果隨乙醇溶液濃度的增大而 。
【實驗反思】
科研人員發現該實驗中60%~80%的乙醇溶液殺菌消毒效果較好。為證明其是否具有普適性,下一步的實驗思路是:選取更多種類的 ,設置更多濃度梯度的乙醇溶液,多次重復實驗,計算相應的,并取平均值,進行對比。
研究表明:70%~75%的乙醇溶液殺菌消毒效果最好。
【實際應用】在新冠疫情期間,常使用乙醇溶液進行殺菌消毒。根據上述結果,并結合乙醇的性質,下列使用方法合理的是 。
A.無水乙醇按需求稀釋后再用來殺菌消毒
B.使用乙醇溶液殺菌消毒時要避免明火,遠離高溫物體
C.可用適宜濃度的乙醇溶液對快遞包裝盒的表面進行擦拭消毒
【解答】解:【實驗結論】根據圖像信息可以看出,隨著濃度再升高,的平均值變大,說明殺菌效果減弱;
故答案為:減弱。
【實驗反思】為了確定消毒效果的普遍性,需要利用更多種類的細菌和病毒進行驗證;
故答案為:細菌和病毒。
【實際應用】A、根據題目信息可知,乙醇濃度在70%﹣75%殺菌消毒效果最好,因此需要將無水乙醇稀釋后使用,選項A正確;
B、乙醇屬于易燃液體,因此需要遠離明火和高溫物體,避免引燃爆炸,選項B正確;
C、適宜濃度的乙醇溶液具有良好殺菌消毒效果,可以進行快遞包裝盒的擦拭消毒,選項C正確;
故選:ABC。
知識點一 解題步驟
1、讀題審題:認真閱讀題目,明確實驗目的、實驗背景和所給的新情境信息,圈畫出關鍵語句和條件,理解題目要求探究的問題是什么。
2、分析情境與原理:將新情境與所學的科學知識建立聯系,分析其中涉及的物理、化學或生物原理,思考如何運用已有的知識和方法來解決問題。
3、設計或分析實驗方案:根據實驗目的和原理,確定實驗的變量(自變量、因變量和控制變量),思考實驗的步驟和方法,判斷實驗方案的合理性和可行性,若題目要求設計實驗,則要注意實驗的科學性、嚴謹性和可操作性。
4、進行實驗操作與數據處理:如果涉及到具體的實驗操作描述,要準確寫出操作步驟和注意事項;對于給出的實驗數據,要運用適當的數學方法進行分析和處理,如計算平均值、繪制圖表等,以得出實驗結論。
5、得出結論與反思評價:根據實驗結果和數據分析,得出合理的結論,回答題目所提出的問題;同時,對實驗過程和結果進行反思評價,思考實驗中可能存在的誤差來源、實驗方案的優缺點以及改進措施等。
知識點二 物理學科新情境解題思路
1、理解物理概念和規律:深刻理解題目中涉及的物理概念,如速度、壓強、電功率等,以及相關的物理規律,如牛頓運動定律、歐姆定律、焦耳定律等,明確它們的適用條件和應用范圍。
2、構建物理模型:將新情境中的實際問題簡化為熟悉的物理模型,例如把復雜的機械運動看作是簡單的直線運動或圓周運動,把實際的電路等效為基本的串聯或并聯電路。
3、運用公式和定理進行計算:根據題目所給條件和物理原理,選擇合適的物理公式和定理進行計算,注意單位的統一和計算的準確性。
4、分析實驗數據和圖像:對于實驗數據,要通過計算、比較、歸納等方法,找出數據之間的關系和規律;對于圖像,要明確橫縱坐標所代表的物理量,理解圖像的斜率、截距和面積等所表示的物理意義。
知識點三 化學學科新情境解題思路
1、掌握化學基礎知識:熟練掌握物質的性質、化學方程式、化學反應類型等基礎知識,這是解決化學新情境實驗探究題的前提。
2、注重實驗細節:關注實驗中的儀器使用、藥品添加順序、反應條件控制、實驗現象觀察等細節,這些往往是解題的關鍵。例如,在制取氣體的實驗中,要注意檢查裝置的氣密性;在進行酸堿中和滴定實驗時,要準確判斷滴定終點的顏色變化。
3、運用化學思維方法:運用分類、比較、歸納、推理等化學思維方法,對實驗現象和數據進行分析和處理。例如,通過比較不同物質在相同條件下的反應現象,歸納出物質的化學性質和反應規律。
4、考慮化學反應的實際情況:在分析和設計實驗時,要考慮化學反應的可行性、反應速率、產物純度等實際問題,以及可能存在的副反應和干擾因素。
知識點四 生物學科新情境解題思路
1、牢記生物學基本概念和原理:包括細胞結構和功能、生物的遺傳和變異、生態系統的組成和功能等基本概念和原理,以便能夠準確地分析和解釋實驗現象。
2、關注實驗變量控制:明確實驗中的自變量、因變量和無關變量,理解如何通過控制變量來探究生物學問題。例如,在探究光照對植物光合作用的影響實驗中,光照強度是自變量,光合作用強度是因變量,溫度、二氧化碳濃度等是無關變量,需要保持無關變量相同且適宜。
3、分析實驗現象和結果:根據實驗觀察到的現象和記錄的數據,運用生物學知識進行分析和推理,得出合理的結論。例如,根據某種植物在不同光照條件下的生長狀況,分析光照對植物生長發育的影響。
4、聯系生活和生產實際:生物學科的新情境實驗探究題往往與生活、生產實際密切相關,要學會將所學的生物學知識應用到實際問題中,如解釋農業生產中的病蟲害防治措施、分析人體健康與生活方式的關系等。
(2025 臺州校級模擬)甲、乙是兩個不同品牌的保溫杯,為了比較這兩個保溫杯盛水時的保溫效果,小明按照科學探究的程序,在室內進行了實驗,得到了一段時間內甲、乙兩個保溫杯內的實驗數據,根據數據繪制的圖像如圖所示,請你根據圖像提供的信息回答以下問題:
(1)你判斷保溫杯保溫性能好壞的方法是 。
A.比較前1小時內降低溫度的多少,溫度降得較多的保溫性能好
B.比較前1小時內降低溫度的多少,溫度降得較少的保溫性能好
C.比較降低相同溫度所用時間的多少,時間用得較多的保溫性能差
D.比較降低相同溫度所用時間的多少,時間用得較少的保溫性能好
(2) (填“甲”或“乙”)保溫杯的保溫效果更好。
(3)根據圖像可以看出水溫下降的規律是: 。
(4)圖中甲杯每隔1小時記錄的數據依次為50℃、36℃、※、20℃其中第3個小時的數據模糊不清,請你判斷可能是下列數據中的 。
A.21℃ B.22℃ C.24℃ D.30℃
【解答】解:(1)AB.比較在1小時內降低溫度的多少,溫度降得少的保溫性能好,故A不符合題意,B符合題意;
CD.比較降低相同溫度所用時間的多少,時間用得較多的保溫性能好,時間用得較少的保溫性能差,故CD不符合題意。
故選:B。
(2)根據上圖,比較甲、乙兩個保溫杯內的水在相同時間(1小時)內溫度變化可知,乙保溫杯的水溫下降較慢,甲保溫杯的水溫下降較快,所以乙保溫杯的保溫效果好;
(3)根據上圖甲圖像可知,0~1小時,降低的溫度約為100℃﹣50℃=50℃
1~2小時,降低的溫度約為50℃﹣36℃=14℃
3~4小時,降低的溫度約為25℃﹣22℃=3℃
故可得出甲保溫杯水溫下降的過程遵循先快后慢規律,分析乙保溫杯水溫下降的過程也可得出類似的結論,故可以看出水溫下降的過程遵循先快后慢規律。
(4)設第3個小時對應的溫度為t,因水溫下降的過程遵循先快后慢,由題意可得50℃﹣36℃>36℃﹣t,36℃﹣t>t﹣20℃,解得22℃<t<28℃。故選:C。
故答案為:(1)B;(2)乙;(3)水溫下降先快后慢;(4)C。
(2024 鹿城區二模)羽毛球運動是一種深受大眾喜愛的健身運動。某科研小組為了探究羽毛球撞擊球拍時,球拍所產生最大力與拍線松緊程度(單位:磅)的關系,進行如下實驗。
①選擇5支相同的球拍,將拍線松緊程度分別調節為20、22、24、26、28磅。
②以一定速度發射的羽毛球撞擊拍線松緊程度為20磅的球拍拍面中心位置A,拍面中心位置A最終移動到B點,測出AB的距離為Δx。
③用彈簧測力計測出球拍拍面中心位置A移動Δx距離后(即B點)的力F。
④換用拍線松緊程度分別為22、24、26、28磅的球拍,重復步驟②③。記錄的實驗數據如表。
實驗次數 1 2 3 4 5
拍線松緊程度/磅 20 22 24 26 28
Δx/毫米 7.89 4.80 3.98 3.01 2.52
F/牛 90 99 108 117 126
(1)為了完成實驗,除了測力計外還需要準備的測量工具有 。(列舉1個)
(2)步驟③中測力計在B點位置測出的力作為拍面產生的最大力,其理由是 。
(3)根據該實驗結果可以初步得出的結論是 。
【解答】解:(1)因為需要測量拍面中心位置的移動距離,所以需要刻度尺。
(2)拍線的彈性形變越大,產生的力越大,B處是最大形變位置,所以答案為B處彈性形變程度最大,彈力最大
(3)在拍線磅數為20~28磅之間,相同速度的羽毛球撞擊球拍時,磅數越高,形變量越小,但球拍所產生的最大力越大。
故答案為:(1)刻度尺;(2)B處彈性形變程度最大,因此彈力最大;(3)拍線拉的越緊,球拍擊球產生的最大力越大。
(2024 鎮海區模擬)秸稈還田是一項培肥地力的增產措施。在實踐時發現,還田的秸稈需要很長時間才能降解,會降低新作物種子的出苗率。查閱資料發現秸稈降解菌(這里簡稱為降解菌A和降解菌B)對水稻秸稈都有較好的降解效果。為了研究溫度以及單獨使用一種降解菌和等量混合使用兩種降解菌對降解效果的影響,興趣小組進行了如下研究,實驗觀察周期為10天,使用的儀器和藥品有濃度相同的降解菌A、B培養液,酒精,蒸餾水,水稻秸稈,天平,錐形瓶,若干恒溫箱等。
(1)實驗前要先用75%酒精對水稻秸稈浸泡30秒,再用無菌水沖洗,其目的是 。
(2)實驗設計如下,請補充完整
步驟
① 分別稱取20克已殺菌的水稻秸稈,裝在三個無菌的錐形瓶中,標為甲、乙、丙
② 在甲、乙、丙三個錐形瓶中分別加入100毫升降解菌A培養液、100毫升降解菌B培養液、 。
③ 將三個錐形瓶放入恒溫培養箱中,設定溫度為10℃, 。
④ 改變恒溫培養箱的溫度為20℃、30℃,重復上述實驗,測量并記錄實驗數據。
⑤ 通過比較分析 ,得出溫度和使用降解菌的不同方法對降解效果的影響。
【解答】解:(1)使用75%酒精對水稻秸稈進行短時間浸泡,是為了殺滅秸稈表面可能存在的微生物,減少實驗過程中非目標降解菌的干擾。無菌水沖洗則是為了去除酒精和可能殘留的其他雜質,確保實驗的準確性。
(2)實驗設計補充完整如下:
②另取一個無菌錐形瓶,加入50毫升降解菌A培養液和50毫升降解菌B培養液,作為兩種降解菌混合作用的丙實驗組。
③10天后,測量并記錄各錐形瓶經降解后剩余水稻秸稈質量。
⑤通過比較分析相同溫度下各錐形瓶中水稻秸稈變化的質量,和不同溫度下相同降解菌培處理后水稻秸稈質量,得出溫度和使用降解菌的不同方法對降解效果的影響。
(2024 溫州模擬)蒸汽眼罩是生活中常見的產品,簡單實用。某興趣小組依據產品信息對蒸汽眼罩開展了探究。
產品信息 [產品名稱]蒸汽眼罩 [主要成分]無紡布、鐵粉、蛭石、活性炭、無機鹽、吸水樹脂
【任務一】探究蒸汽眼罩中鐵粉的存在
(1)小組利用蒸汽眼罩內發熱體粉末,設計方案。
方案1 用磁鐵靠近粉末,若粉末能被吸引,則含有鐵粉
方案2 向粉末中加入適量稀鹽酸, ,則證明有鐵粉
【任務二】認識蒸汽眼罩工作原理
【查閱資料】蛭石:起保溫作用:吸水樹脂:具有強吸水性,受熱可釋放吸收的水分。
(2)小組取適量發熱體粉末于密閉容器中,一段時間后部分黑色固體變為紅棕色,數字傳感器測得容器中O2含量減少。分析:眼罩的熱量來源于袋內鐵粉與 等物質反應放出熱量。
(3)為何取名蒸汽眼罩呢?小組查閱資料后得出:發熱體產熱后,內部水分穩定蒸發并在眼部周圍遇冷 (填物態變化)成小水滴,利用眼罩的熱度和濕度緩解眼部疲勞,因而由此得名。
【解答】解:(1)方案2:因為鐵與稀鹽酸發生反應生成氯化亞鐵和氫氣,向粉末中加入適量稀鹽酸,產生無色氣泡,且溶液變為淺綠色,則證明有鐵粉。
(2)鐵生銹是鐵與氧氣、水共同作用的結果,生成的鐵銹主要成分是氧化鐵,氧化鐵是一種紅棕色固體。小組取適量發熱體粉末于密閉容器中,一段時間后部分黑色固體變為紅棕色,數字傳感器測得容器中O2含量減少。眼罩的熱量來源于袋內鐵粉與氧氣、水等物質反應放出熱量。
(3)為何取名蒸汽眼罩呢?小組查閱資料后得出:發熱體產熱后,內部水分穩定蒸發并在眼部周圍遇冷液化成小水滴,利用眼罩的熱度和濕度緩解眼部疲勞,因而由此得名。
(2024 青田縣模擬)滑草是一項休閑運動,為了給某滑草場地提供設計建議。小明模擬滑草場設計了如圖甲和乙的探究實驗:斜面A和B分別模擬坡度分別為20°和30°的山坡,鐵球模擬滑草的玩家,水平軌道模擬滑草的水平滑道。小明將完全相同的兩個鐵球,分別從坡度不同,高度相同的兩個斜面靜止下滑,同時利用速度傳感器,記錄了斜面軌道和水平軌道交界處X點的速度大小。探究山坡的坡度α與X處的速度大小v和水平滑道上滑行長度L之間的關系,數據如表所示。
坡度(α) X處的速度大小(v) 水平軌道滑行距離(L)
20° 3.2米/秒 33厘米
30° 5.8米/秒 68厘米
(1)實驗前小明需要估測水平軌道上滑行長度L,除了需要測量X處的動能(機械能)大小,還需要測量鐵球在水平軌道上運動時 大小。
(2)滑草場需要考慮項目的刺激程度,同時也要考慮場地范圍的限制,請利用表中數據,為小明選擇以上兩種中的哪種坡度的斜面提出建議 。
(3)小明在兩個裝置的X處分別放置了一輛完全一樣的小車,其它操作保持不變。小明想利用此裝置探究“動能大小與速度之間的關系”,請問是否可行,并說明理由 。
【解答】解:(1)X處的動能越大,克服摩擦力做功越大,要估算距離,根據W=Fs知,必須測量鐵球在水平軌道上運動時摩擦力大小;
(2)滑草場需要考慮項目的刺激程度,必須要有較大的速度,同時也要考慮場地范圍的限制,請利用表中數據,坡度為30°的斜坡,速度較大,符合要求。
(3)小明在兩個裝置的X處分別放置了一輛完全一樣的小車,通過小車被推到的距離顯示動能。小明想利用此裝置探究“動能大小與速度之間的關系”,必須控制質量不變,使用同一個鐵球,故是可行的。
故答案為:(1)摩擦力;(2)選用坡度為30°的斜坡;(3)可行;完全相同的兩個鐵球控制質量相等,改變了速度,通過小車運動的距離顯示動能。
(2024 寧波模擬)在“制作水火箭”的活動中,發現同一水火箭裝置裝有不同水量時的最大飛行高度存在一定的差別。根據這一現象,同學們提出了相關的科學問題,并進行探究。
【提出問題】水火箭豎直發射時,最大飛行高度與裝置內的水量之間存在什么關系?
【實驗探究】
①用5個相同的、容積為800mL、最大可承受10個標準大氣壓的塑料瓶(不同氣壓形變可忽略),制作成5個如圖所示的水火箭裝置。
②向5個水火箭裝置的動力艙中分別加入155mL、185mL、225mL、250mL、300mL的水。
③向瓶中充氣到艙內達到3個標準大氣壓后,同時打開排水閥豎直向上發射,拍攝水火箭的飛行視頻。
④借助視頻分析軟件,得到各個水火箭的最大飛行高度數據如表:
加入的水量/mL 155 185 225 250 300
最大飛行高度/m 14.2 16.1 18.9 20.1 20.5
【實驗分析】
(1)分析本實驗得到的數據,本實驗可以得到的結論是:在本實驗的范圍內, 。
(2)如果利用本實驗所用的裝置,要在裝同樣水量的情況下飛得更高,你的建議是 。
(3)如果相同條件下繼續實驗——增加水量,預測到一定程度該水火箭的最高飛行高度將會減小,理由是 。
【解答】解:(1)分析本實驗得到的數據,本實驗可以得到的結論是:在本實驗的范圍內,加水量越多,水火箭的最大飛行高度越高。
(2)如果利用本實驗所用的裝置,要在裝同樣水量的情況下飛得更高,打氣使得內部氣壓越大,空氣的內能越大,轉化為的機械能越大,飛行高度越大,故建議是增大充氣到艙內達到的最大氣壓。
(3)如果相同條件下繼續實驗——增加水量,預測到一定程度該水火箭的最高飛行高度將會減小,充氣艙內的氣壓一定時,水量增大使得空氣質量減小,內能減小,而轉化為水的機械能減小,同時水的質量增大,能夠上升的高度減小。
(2024 寧波模擬)珍珠巖是建筑行業常用的隔音、隔熱材料,但其吸水性強,在遇水時易導致支撐結構所受壓力增大而發生危險。小科為探究珍珠巖的吸水性到底有多強,進行了如下實驗:
①用天平稱得空燒杯質量為40g.
②將20g珍珠巖放入空燒杯,再加入足量的水.
③待珍珠巖吸足水后再瀝干燒杯中的水,測量吸水珍珠巖與燒杯的總質量.
④根據公式吸水率100%計算珍珠巖的吸水率。
請回答:
(1)稱量前天平“調平”時,若游碼歸零后的天平指針位置如圖甲,需將平衡螺母向 (填“左”或“右”)調才能使指針對準中央刻度線。
(2)對瀝干后的珍珠巖與燒杯稱量時,若所用的砝碼及游碼位置如圖乙所示,則珍珠巖的吸水率= %。
(3)根據珍珠巖的吸水性特點,可推測它能作為隔音、隔熱材料的主要結構特點是 。
(4)若要將珍珠巖填充于體育館的屋頂作為隔熱層,應在技術層面作怎樣處理? 。
【解答】解:(1)稱量前天平“調平”時,若游碼歸零后的天平指針位置如圖甲,指針偏右,說明左側偏高,需將平衡螺母向左調;
(2)圖中天平的讀數為131.4g,吸收水的質量為m'=131.4g﹣40g﹣20g=71.4g;
根據公式吸水率100%357%;
(3)根據珍珠巖的吸水性特點,可推測內部多孔,因而它能作為隔音、隔熱材料的主要結構特點是材料內部孔洞較多;
(4)珍珠巖是建筑行業常用的隔音、隔熱材料,但其吸水性強,在遇水時易導致支撐結構所受壓力增大而發生危險。要將珍珠巖填充于體育館的屋頂作為隔熱層,應在技術層面作防水處理,防止吸水膨脹導致危險。
故答案為:(1)左;(2)357;(3)材料內部孔洞較多;(4)防水處理。
(2024 路橋區一模)某研究小組同學看到農民伯伯常給水稻秧田灌水,一般水深在5厘米左右。他們想,水稻是因為喜歡水才種在水里嗎?于是進行如下探究:
(1)水位高低是否影響水稻秧苗的成活率?
研究小組按如下步驟進行實驗,請將步驟三補充完整。
步驟一:小組同學取苗高15cm左右長勢相同的水稻秧苗40株。
步驟二:隨機選取10株種在生長環境適宜的容器中,倒入適量的水恰好沒過土壤,置于26℃的溫室里,如圖所示。
步驟三: 。
步驟四:每天觀察并記錄一次死亡率,持續觀察15天,將實驗重復三次。
實驗結論:在一定范圍內,隨著水位的上升,水稻秧苗的死亡率先降低后升高。
(2)小組同學了解到:稗草等雜草喜歡與水稻扎堆、搶奪養分。現取同樣數量的稗草苗取代稻苗,進行實驗。觀察結果與水稻秧苗相似,而且稗苗死亡率遠高于水稻。查閱資料獲知:水稻被淹后會快速生長,讓更多葉片露出水面,即所謂的“泡苗助長”。根據上述研究,請你解釋為什么農民常給水稻秧田灌水: 。
(3)人類馴化水稻已有9000年的歷史。早期水稻生長于沼澤,沼澤的環境時而干旱少雨,時而淹水。水稻長期生活在這種特殊的環境,形成了特殊的“脾氣”,它既能生活在水里,但又怕澇。結合前面的探究,請你指出水稻的這些表現體現了生物學中的哪些概念?
A.結構與功能 B.進化與適應 C.消化與吸收 D.反射與反射弧
(4)小組同學深入稻田,發現稻田內還有蛇、稻蟲、青蛙這些動物,請你完整寫出它們所在的一條食物鏈 。
【解答】解:(1)本實驗是探究水位高低是否影響水稻秧苗的成活率,實驗變量為水位的高低。對照實驗除了實驗變量不同以外,其他條件均需相同且適宜,所以步驟三:將剩下的30株水稻秧苗隨機分成三組,每組10株,種在生長環境適宜的容器中,分別倒入沒過土壤5cm、10cm、15cm的水,都置于26℃的溫室里。
(2)根據題干可知:現取同樣數量的稗草苗取代稻苗,進行實驗。觀察結果與水稻秧苗相似,而且稗苗死亡率遠高于水稻,所以農民常給水稻秧田灌水,為了加大稗苗的死亡率,加速水稻的生長。
(3)人類馴化水稻已有9000年的歷史。早期水稻生長于沼澤,沼澤的環境時而干旱少雨,時而淹水。水稻長期生活在這種特殊的環境,形成了特殊的“脾氣”,它既能生活在水里,但又怕澇,這些表現體現了水稻在不斷地進化,這些進化的特征又是與環境相適應的,故體現了生物學中進化與適應。
故選:B。
(4)食物鏈始于生產者,終于消費者,所以食物鏈為:水稻→稻蟲→青蛙→蛇。
(2024 嘉興二模)同學們做了不同食物中所含能量多少的實驗后,盡管能夠比較出相同質量的不同食物所含能量不同,但是實驗所測得數據是否就是這些食物實際所含的能量值?于是項目化學習小組展開進一步實驗與探究。
【初步測定】同學們以花生種子為材料,使用如圖甲裝置進行測定。在撰寫實驗報告時,發現第三組中有一數據被污損看不清了,他們嘗試根據其余數據進行分析,經計算該數據為 。(已知:水的比熱為4.2×103J/(kg ℃))
組別 種子質量/g 試管中水加熱前水溫/℃ 試管中水加熱后水溫/℃ 試管中水體積/mL 吸收能量/J
1 0.5 20.4 28.5 50 1701
2 0.5 20.7 28.9 50 1722
3 0.5 21.1 ▲ 50 1680
小組同學要重復測定3次來獲得實驗數據,其目的是 。
通過查閱資料,發現每克花生種子實際所含的能量高達23528J,可見大量熱量并沒有被試管中的水分吸收。
【實驗改進】同學們分析了導致測量值與實際值之間巨大差異的可能原因,針對分析結果,對實驗進行了反復迭代改進,最后設計了如圖乙所示的裝置,其中通入氧氣的目的是 。
根據改進的實驗設計,實驗時還需增加一個數據記錄表,請填寫該表格的表頭欄目的內容。
【繼續完善】通過改進實驗,測得每克花生種子所含能量為11848J,遠大于使用圖甲實驗所測得的值,但與實際所含能量依然存在很大差異,于是同學們進一步完善改進實驗
【解答】解:【初步測定】根據Q=cmΔt可知,1680J=4.2×103J/(kg ℃)×0.5g×(t﹣21.1℃),t=29.1℃;小組同學要重復測定3次來獲得實驗數據,其目的是多次測量求平均值,減少誤差;
【實驗改進】通入氧氣的目的是使種子充分燃燒;根據改進的實驗設計,實驗時還需增加一個數據記錄表,該表格的表頭欄目的內容如下:

故答案為:
【初步測定】29.1;多次測量求平均值,減少誤差;
【實驗改進】使種子充分燃燒;。
(2024 義烏市校級三模)在學習“凸透鏡成像的規律”后,某校科學興趣小組的同學針對“手機視頻app投屏需要收費”開展“自制手機投影儀”的項目化學習活動。
【投影原理】凸透鏡成像規律
【實驗材料】凸透鏡、內部涂黑的硬紙盒(規格:28cm×20cm×12cm)、紙板、膠水、剪刀等。
【透鏡選擇】
(1)實驗需要選擇焦距合適的凸透鏡,如圖所示是利用太陽光測量凸透鏡焦距的方法,其中最合理的是 。
根據合理的方法,小組同學測出了實驗材料所提供的凸透鏡的焦距為30cm。
【產品制作】將凸透鏡固定在硬紙盒的一側,并在紙盒中卡入紙板便于放置手機,紙板可在紙盒內前后移動。產品實物圖及原理圖如圖所示。
【產品調試】
(2)調試①:為了使投影儀使用過程中具有良好的觀影效果,手機應該選擇 (填“甲”或“乙”)的放置方式。
(3)調試②:小東同學建議選擇光滑的白板作為屏幕,而小陽同學建議選擇白墻作為屏幕。你贊成誰的建議?并說明理由 。
【產品評價】以下表格為該小組同學制定的部分評價量表。
“自制手機投影儀設計”評價量表
評價指標 優秀 合將 待改進
指標一 設計合理,結構完整 結構較完整 結構不完整,有缺失
指標二 能模擬投影儀成像,成像清晰 能模擬投影儀成像,但成像效果一般 無法模擬投影儀成像
(4)興趣小組的同學根據評價量表對某同學自制的投影儀進行評價,“指標一”評為優秀,“指標二”評為待改進。請結合凸透鏡成像規律的相關知識,你認為該同學自制的投影儀還需要進行的改進是: 。
【解答】解:(1)利用太陽光測量凸透鏡焦距,應讓凸透鏡正對太陽光,白紙應與凸透鏡平行,來回移動透鏡,找到最小最亮的光斑,光斑到透鏡中心的距離即為焦距,應選擇B;
(2)凸透鏡成實像時,像與物上下顛倒;為了使投影儀使用過程中具有良好的觀影效果,手機應該應該倒著放,故應選擇乙的放置方式;
(3)若用光滑的白板作為屏幕,反射光線將射向同一方向,其它方向的人無法清晰觀影,而選擇白墻作為屏幕,白墻表面粗糙,發生的是漫反射,各個方向的人都能清晰觀影,故成小陽的觀點;
(4)由于無法模擬投影儀成像,說明u≤f,造成此現象的原因可能是紙盒的長度太短或提供的凸透鏡焦距太大,故還需要進行的改進是:增大紙盒的長度或換用焦距較短的凸透鏡。
(2024 鹿城區校級三模)在研究“液體對容器底部的壓強與深度的關系”時,有同學用圖甲所示的裝置進行實驗。往裝置中加水,當水位從容器體積處升高至時,根據實驗現象得出:“液體對容器底部的壓強隨深度的增加而增大”的結論。小明覺得在加水的過程中,水的質量也會增加,干擾結論判斷。于是他采用如圖乙所示的實驗裝置對該結論進行深入探究,以下是他的實驗步驟:
①將自制塑料膜均勻鋪在電子秤的秤面上,打開電子秤進行調零。
②用燒杯往容器內倒水,水要達到一定深度。
③調節自制角度調節器,改變側板的傾斜角度,觀察記錄電子秤的示數以及水面高度。
(1)圖甲實驗中,隨著水位的增加能觀察的實驗現象是: 。
(2)圖乙實驗中,能利用電子秤的示數反映液體對容器底部壓強大小的依據是: 。
(3)小明通過實驗證明液體壓強與液體深度和液體密度有關。請你寫出用裝置乙探究液體壓強與液體密度關系的簡要操作: 。
【解答】解:(1)圖甲實驗中,隨著水位的增加,壓強變大,橡皮膜形變變大。
(2)圖乙實驗中,能利用電子秤的示數反映液體對容器底部壓強大小的依據是:受力面積不變時,壓力越大,說明壓強也越大。
(3)小明通過實驗證明液體壓強與液體深度和液體密度有關。請你寫出用裝置乙探究液體壓強與液體密度關系的簡要操作:注入相同質量的不同液體,改變側板的傾斜角度使得深度的不變,觀察電子秤的示數是否改變。
(2024 余姚市模擬)速度滑冰團體追逐賽是2022年北京冬奧會的項目之一。為了讓運動員在比賽中獲得更好的成績,某研究小組開展了空氣阻力與哪些因素有關的探究實驗。在實驗室中用穩定氣流吹向不動的人體模型,測量模型受到的空氣阻力,實驗數據如下所示。
序號 夾角θ 迎風面積/m2 阻力/N
1 90° 0.55 39.03
2 45° 0.49 35.94
3 25° 0.38 20.48
4 0° 0.31 15.74
實驗1 運動員A不同迎風面積受到的阻力
滑行方式 運動員 迎風面積/m2 阻力/N
并排滑行 運動員B 0.36 19.80
運動員C 19.92
運動員D 19.80
列隊滑行 運動員B 17.48
運動員C 12.62
運動員D 12.62
實驗2 運動員團隊不同滑行方式受到的阻力
(1)結合實驗分析,該研究小組的假設為 。
(2)分析實驗1數據,在沖刺階段,運動員上半身盡量與地面保持平行的原因是 。
(3)已知在團體追逐賽中,運動員可調整位置以保存體力。為取得更好的成績,請你結合實驗2數據提出團體滑行建議 。
【解答】解:(1)該實驗探究運動員騎行時受到的空氣阻力與運動員上半身和水平方向的夾角大小的關系,因此該研究小組的假設為運動員騎行時受到的空氣阻力與運動員上半身和水平方向的夾角大小有關;
(2)分析數據知,騎行模型上半身與水平面的夾角越小,受到的阻力越小,當騎行模型上半身與水平面的夾角為0時,阻力最小,因此在沖刺階段,運動員上半身盡量與地面保持平行;
(3)根據表2數據,列隊滑行所受阻力均小于并排滑行,應采取列隊滑行方式,列隊滑行中領隊所受阻力最大,應輪流領滑。
故答案為:(1)運動員騎行時受到的空氣阻力與運動員上半身和水平方向的夾角大小有關;(2)運動員上半身與水平面的夾角為0時,受到的阻力最小;(3)應采取列隊滑行方式,列隊滑行中領隊所受阻力最大,應輪流領滑。
(2024 拱墅區二模)流行性乙型腦炎(簡稱乙腦)是由乙腦病毒引發的傳染病。科研人員對乙腦減毒活疫苗和乙腦滅活疫苗的免疫效果進行如下研究。
【實驗1】取120只大小、生理狀況一致的健康小鼠均分為6組。按如表所示注射物對小鼠進行皮下注射,獲得免疫小鼠;幾天后,每組選取10只小鼠抽取血清進行稀釋,測量達到標準抗原一抗體反應效果的血清稀釋倍數(稀釋倍數越大,表示免疫效果越好),以此反映小鼠體內的抗體水平。
組別 注射物 血清稀釋倍數(平均值)
A組 乙腦減毒活疫苗 原液 40
C組 104倍的稀釋液 10
B組 103倍的稀釋液 10
D組 105倍的稀釋液 <10
E組 乙腦滅活疫苗原液 40
F組 不做處理 <10
(1)該實驗的變量為 和不同稀釋倍數的減毒活疫苗。
(2)分析表中數據,可得出的結論是 (寫出1點)。
【實驗2】研究人員取每組剩余10只免疫小鼠進行實際免疫效果的測定。測定時,將乙腦病毒注射入小鼠體內,觀察14天,記錄小鼠的存活數量,結果如圖所示。
(3)科研人員推測:乙腦減毒活疫苗相較乙腦滅活疫苗,還存在除產生抗體外其他的增強免疫能力的機制,其證據是 。
【結論】由上述研究可知,兩種乙腦疫苗進入小鼠體內,都能夠刺激機體啟動 (選填“非特異性”或“特異性”)免疫,注射 (選填“乙腦減毒活疫苗或“乙腦滅活疫苗”)更有利于提高機體對乙腦病毒的免疫力。
【解答】解:(1)從題中表格中A~F組的處理情況可以看出,該實驗的自變量為疫苗的種類、不同稀釋倍數的減毒活疫苗。
(2)從表中A~D組可以看出,乙腦減毒活疫苗可以誘導體液免疫,從表中E組可以看出,乙腦滅活疫苗也可以誘導體液免疫,所以由表分析得出結論:兩種疫苗都能誘導小鼠產生抗體,且隨著減毒活疫苗稀釋倍數的增加,抗體水平下降。
(3)①從表中可以看出A組和E組血清中抗體水平一致,但從曲線圖中卻看出A組小鼠的存活率比E組小鼠的存活率要高,說明乙腦減毒活疫苗相較乙腦滅活疫苗,還存在除產生抗體外其他的增強免疫能力的機制。
②由上述研究可知,兩種乙腦疫苗進入小鼠體內,都能夠刺激機體產生抗體,抗體具有特異性,故啟動特異性免疫。分析圖中,存活鼠數A組>E組>F組,說明乙腦減毒活疫苗相比乙腦滅活疫苗能更好的激發人體的細胞免疫。
(2024 湖州一模)在杭州亞運會女子跳水決賽中,中國選手全紅嬋再現“水花消失術”,以438.20的總分奪冠。某項目研究小組為研究運動員入水時其手型與水花高度之間的關系,將雙手合并成尖銳狀做入水動作的人體簡化成楔形體,雙手的尖銳程度由楔形體的斜升角θ(楔形體垂直進入水面時斜邊與水面夾角,如圖1所示)確定。具體研究步驟如下:
①取斜升角θ為80°的楔形體,從距離水面一定高度處,使其尖端朝下自由釋放,測量濺起的水花最高高度,重復實驗3次后取平均值,記為L0;
②分別取斜升角θ為60°、45°、30°、20°、10°、4°的相同質量楔形體,重復①操作,記錄下各自濺起的水花高度。若某斜升角θ的楔形體入水時濺起的水花高度為Lθ,則此次水花的相對高度100%,整理各次數據見表:
實驗記錄表
實驗組別 1 2 3 4 5 6 7
斜升角θ 80° 60° 45° 30° 20° 10° 4°
水花的相對高度 100% 62.5% 50% 31.3% 25% 12.5% 5%
(1)研究入水時水花高度與斜升角的關系時,除楔形體質量、材料外,還要控制相同的因素有 。(寫出一點即可)
(2)由本實驗結論推測,為使激起的水花最小,運動員應以圖2中 姿勢入水。(選填“A”或“B”)
(3)實驗中將做入水動作的人體簡化成楔形體的科學方法與下述相同的是 。
A.研究電流時,用水流來類比電流
B.研究壓力作用效果與壓力大小關系時,控制受力面積大小相同
C.研究磁場時,引入磁感線來描述磁場的分布
【解答】解:(1)水花的高度還可能與運動員下落高度有關,因此還要控制下落高度相同;
(2)從數據表格可以看出,斜升角越小,水花的相對高度越小,因此運動員應以A姿勢入水;
(3)人體簡化成楔形體是建立物理模型法,
A、研究電流用水流來類比電流是類比法,與題干中不同,故A錯誤;
B、研究壓力作用效果與壓力大小關系時,控制受力面積大小相同是控制變量法,與題干中不同,故B錯誤;
C、引入磁感線來描述磁場的分布是建立物理模型法,與題干相同,故C正確。
故選:C。
故答案為:(1)下落高度;(2)A;(3)C。
(2024 寧波模擬)“氧燭”常用做潛艇等密閉倉內的緊急供氧設備,使用時按壓點火裝置,藥塊中的鎂粉持續氧化放熱,產生熱量使氯酸鈉(NaClO3)在二氧化錳的催化下分解產生氧氣,化學方程式:2NaClO32NaCl+3O2↑。Mg粉持續氧化放出的熱量可維持至氯酸鈉耗盡,生成的氧氣經氣濾裝置后由氧氣出氣口排出。其裝置如圖甲。查資料可知產氧藥塊有A、B兩種:A藥塊含有NaClO3和MnO2,并均勻分布金屬燃料鎂粉:B藥塊含有NaClO3和MnO2,不含鎂粉,如圖乙。
為探究A、B藥塊的組合方式對氧燭產氧量的影響,小科進行了以下實驗。
(1)從反應的基本類型看,分解氯酸鈉獲取氧氣屬于 反應。
(2)為探究A、B兩種藥塊填充布局方式對產氧量的影響,小科進行了圖丙設計。為保障A、B藥塊中的NaClO3完全消耗,以達到最大產氧量的目的,應選擇哪一種結構? 。
(3)為探究產氧量與A、B藥塊的質量配比的關系,小科在保證A、B藥塊總質量相同的前提下,按不同的質量比進行模擬實驗,并繪制出產氧總量隨著A藥塊所占質量比變化的柱狀圖,如圖丁所示。則該實驗的結論是: 。
(4)為進一步確定產氧量最高的A、B藥塊質量比,該如何進一步實驗?請簡述實驗步驟: 。
【解答】解:(1)一種物質生成多種物質的反應是分解反應。從反應的基本類型看,分解氯酸鈉獲取氧氣屬于分解反應。
(2)以達到最大產氧量的目的,應選擇:內外結構。理由為A層中含有鎂粉,B層中不含鎂粉。A中的鎂粉氧化放出的熱量,可以持續并最大限度地提供給B層中的氯酸鈉,從而使B層中的氯酸鈉也完全分解。
(3)出產氧總量隨著A藥塊所占質量比變化的柱狀圖可知,在A、B藥塊總質量相同的前提下,產氧總量隨A藥塊所占質量比的增加,先增大后減小,且在A質量比為40%時,產氧量最大。
(4)為進一步確定產氧量最高的A、B藥塊質量比,在A藥塊的質量比為40%左右,以更小的百分比差值取多組數據,進行多次實驗。
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題型三(4) 新情境實驗探究題
01考情透視·目標導航
02知識導圖·思維引航
03核心精講·題型突破
考點一 新情境實驗探究題的解題思路
【真題研析】
考法01 測量型實驗探究題
考法02 規律探究型探究題
考法03 現象分析實驗探究題
考法04 物質性質檢驗型實驗探究題
考法05 反應原理探究型探究題
考法06 生理過程探究型探究題
考法07 生態環境探究型探究題
【核心精講】
知識點一 解題步驟
知識點二 物理學科新情境解題思路
知識點三 化學學科新情境解題思路
知識點四 生物學科新情境解題思路
【命題預測】
考點要求 課標要求 命題預測
新情境實驗探究題 物理:在新情境實驗探究中,能夠獨立思考、自主探究物理問題,嘗試不同的實驗方法和手段,不斷優化實驗方案,培養自主探究和創新能力。 化學:敢于嘗試新的化學實驗方法和思路,在探究過程中遇到問題能積極尋找解決辦法,培養實驗探究的能力和科學探索精神。 生物:積極參與生物實驗探究活動,在探究中發現問題、解決問題,提高生物科學探究的能力和實踐能力,培養對生物科學的興趣和探索精神。 物理學科命題情境:可能會結合生活中的新技術、新發明,如智能穿戴設備、新能源汽車等,考查學生對物理原理的理解和應用;或者以太空探索、微觀粒子研究等前沿科學為背景,設置新情境實驗題,如探究太空環境中物體的運動規律、粒子加速器中的物理現象等。 化學學科命題情境:可能會以綠色化學、環境保護為背景,如探究工業廢氣、廢水的處理方法;或者結合新材料的研發,如新型催化劑、納米材料等,考查化學實驗探究能力,像研究新型催化劑對某化學反應的催化效果。 生物學科命題情境:可能會以基因編輯、克隆技術等現代生物技術為背景,考查學生對生物學原理和實驗方法的掌握;或者以生態保護、生物多樣性研究為情境,如探究某自然保護區中生物種群的變化情況,設置新情境實驗題。
考點一 新情境實驗探究題的解題思路
考法01 測量型實驗探究題
(2023 溫州)用圖甲電路研究電熱與電流的關系,若要比較不同設定電流值時的電熱多少,調節電流大小過程中,電熱絲已經開始加熱,因而會影響實驗的準確性。為解決這一問題,小明設計圖乙電路進行研究。
圖中電路包括調試電路和實驗電路,R1和R2是阻值都為20歐的電熱絲,R2放置在裝有煤油的保溫容器中。實驗中通過調試電路,使電熱絲R2在調試過程中不發熱。實驗步驟如下:
①用數字溫度計測量并記錄裝有R2的保溫容器內煤油的溫度。
②將開關S與“1”連接,調節滑動變阻器,直至電流表示數為0.2安。
③將開關S撥至“2”,使R2工作50秒,斷開開關S,測量并記錄 。
④再將電流值分別設定為0.3安、0.4安、0.5安、0.6安,重復上述步驟。記錄相關數據,并計算每次升高的溫度Δt(Δt可反映電熱的多少),整理Δt、I2的數據如圖丙。
(1)將步驟③補充完整。
(2)在答題紙圖丙中畫出Δt與I2的關系圖像。
(3)小明想改變電熱絲阻值,用上述實驗中設定的電流值,繼續研究電熱與電流的關系:保持R1不變,將R2更換為30歐的電熱絲,重復上述步驟。他的做法是否合理,說明理由: 。
(2023 麗水)科學學習小組開展了“自制測力計”的項目化學習。
【項目任務】自制測力計并用于測量力的大小。
【項目準備】提供材料如圖甲,彈簧和橡皮筋的伸長量與受到拉力的關系如圖乙。
【評價量規】在老師的指導下小組同學制定了評價量規,表中為部分評價指標。
評價指標 評價等級
優秀 良好 待改進
調零方式 多種方式調零 只能移動指針調零 不能調零
精確度 達到0.1牛 達到0.2牛 大于0.2牛
【項目制作】
(1)選擇材料時,彈簧比橡皮筋更合適。理由是一定范圍內,彈簧的伸長量與受到的拉力成 關系,便于標注均勻刻度;
(2)選用圖乙中b彈簧制作測力計,確定“0”和“2牛”刻度后,兩者之間分為10等份,則該測力計的最小刻度為 牛,小組同學用制好的彈簧測力計稱量身邊小物件的重力;
【項目評價】
(3)自制測力計“調零方式”指標為良好。用該測力計測量水平拉力,應先將測力計水平放置,彈簧處于自由狀態,指針調整到 刻度位置,方可進行測量;
(4)實測時,掛上0.1牛的鉛粒,發現測力計示數幾乎沒有變化,為使“精確度”指標表現更優秀,需選取圖乙中 彈簧取代b彈簧制作測力計(填“a”或“c”)。
考法02 規律探究型探究題
(2021 湖州)如圖為驗證沸騰條件的實驗裝置。關于小燒杯內水的最終狀況,同學們有不同看法。
小明認為:溫度達到沸點,且會沸騰。
小李認為:溫度達到沸點,但不會沸騰。
小紅認為:溫度達不到沸點,不會沸騰。
通過實驗觀察到小燒杯內的水沒有沸騰,所以小明的觀點是錯誤的。為了驗證小李和小紅的觀點,觀察并記錄溫度計甲和乙的示數變化,如下表。
時間/分鐘 0 3 6 9 12 15 18 21 24
甲的示數/℃ 40 57 71 81 91 97 100 100 100
乙的示數/℃ 40 48 61 74 84 90 94 94 94
(1)通過實驗數據分析, 的觀點是正確的。
(2)在0至18分鐘內,小燒杯中水的溫度從40℃上升到94℃,其原因是小燒杯中的水從大燒杯中吸收的熱量 (選填“大于”或“等于”或“小于”)小燒杯中的水蒸發散失的熱量。
(3)18分鐘以后,為什么小燒杯中水的溫度保持94℃穩定,但又低于大燒杯中水的溫度(100℃)?請分析其原因。
(4)為了驗證液體的沸騰除了要滿足溫度達到沸點,還需要繼續吸熱的條件,同學們經過討論,認為只需改進原裝置即可。如圖所示的改進方案中, 更合理。
(2021 湖州)小明在冬天輸液時發現護士在輸液管上加了一個如圖所示的裝置,護士告訴他這是一次性輸液加熱棒,可以消除藥液溫度與體溫的差異。加熱棒里的成分到底是什么呢?科學研究小組通過上網查閱資料發現:一次性輸液加熱棒內的主要成分是還原性鐵粉、炭粉和氯化鈉等物質。該加熱棒內是否真的含有這幾種物質呢?科學研究小組設計了如下實驗:
(1)探究加熱棒內是否含有氯化鈉
①將加熱棒內的物質放入燒杯中,加入足量的水充分溶解、過濾,得到濾渣和濾液。
②取適量濾液于試管中,滴加適量的硝酸鋇溶液和稀硝酸,無明顯現象, (填寫正確的實驗操作及現象),證明濾液中含有Cl﹣。
在老師的指導下通過進一步的實驗證明濾液中還含有Na+,從而確定含有氯化鈉。
(2)探究加熱棒內是否含有鐵粉
小明用磁鐵靠近濾渣,發現部分黑色粉末被吸引。但被吸引的黑色物質也有可能是四氧化三鐵。
小明通過如圖裝置探究黑色物質是否含有四氧化三鐵,該物質鑒定的原理是:Fe3O4+4H23Fe+4H2O。
當觀察到 這一現象時,排除了四氧化三鐵存在的可能性。
小英同學認為這還不能確定鐵粉的存在,因為除了四氧化三鐵外,鈷粉、鎳粉也是能被磁鐵吸引的黑色粉末。研究小組的同學在查閱資料的基礎上,進行如下實驗:取適量被吸引的黑色物質于試管中,加入足量的稀鹽酸,充分反應后,向試管中加入足量的過氧化氫溶液(能將Fe2+轉化為Fe3+),然后滴加硫氰化鉀溶液。溶液變為血紅色,證明溶液中有Fe3+,得出加熱棒中含有鐵粉這一結論。
(3)探究加熱棒內是否含有炭粉
點燃不能被吸引的黑色粉末,并將產生的氣體通入足量澄清石灰水,石灰水變渾濁,得出加熱棒內含有炭粉這一結論。請寫出此操作過程中確認炭粉存在的化學方程式: 。
綜合上述實驗,小明驗證了加熱棒內的主要成分。
加熱棒為什么能夠起到加熱作用呢?小明還將進一步探究。
(2022 寧波)為何晾在密閉空間里的濕衣服不容易干?小寧思考后做了如下探究:
【提出問題】
空氣濕度會對水蒸發產生怎樣影響?
【實驗裝置】
在七個相同的密閉房間內裝有相同的如圖所示的實驗裝置。
【實驗步驟】
①控制每個房間的氣溫和空氣流動情況相同,空氣濕度都在70%以上;
②開啟每個房間的除濕機,用除濕機調節房間濕度,使七個房間內的空氣濕度在實驗期間分別控制在一定值;
③用相同質量的水把毛巾均勻濕潤,完全展平后晾在晾衣架上,讀取電子秤的示數m1;
④經相同時間后,再次讀取電子秤的示數m2
(實驗過程中水蒸發對毛巾溫度的影響、除濕機工作時對室內空氣流動和室溫的影響均忽略)
【實驗數據】
空氣濕度 40% 45% 50% 55% 60% 65% 70%
m1/g 500.0 500.0 500.0 500.0 500.0 500.0 500.0
m2/g 599.9 586.0 573.1 561.3 550.6 540.7 532.0
【實驗結論】
在水的溫度、水的表面積和水面空氣流速等條件均相同時, ,水蒸發越快。
【實驗反思】
從微觀角度分析,一部分液態水的分子能逸出水面成為氣態水的分子,另一方面部分氣態水的分子也會返回水中成為液態水的分子;當逸出的水分子數量比返回的水分子數量多時,宏觀上表現為水蒸發了。本實驗中,在其它條件相同時,空氣濕度越大,返回水中的水分子數越 。
考法03 現象分析實驗探究題
(2023 杭州)如圖甲所示為家用掃地機器人,其底部安裝有滾刷,內置集塵器。機器人在除塵時先“脫灰”(滾刷將灰塵從地面上脫離附著),后“吸灰”(將脫附的灰塵轉移進集塵器)。
小金對影響滾刷在地毯上“脫灰”效果的因素開展探究。
小金認為:在“吸灰”效果一定時,“脫灰”效果可以用“除塵能力C”來表示,其測量和表達如下:
第一步:選取長、寬一定的干凈地毯,均勻撒上質量為m的灰;
第二步:測出干凈集塵器的質量m1,將被測機器人放在地毯上直線運行清掃10次,完成后測出集塵器質量m2。
用C100%表示除塵能力。
小金提出:滾刷在地毯上的“脫灰”效果與滾刷的滾速、刷毛的粗細和刷毛與地毯的間距三個因素有關。
小金在保持“吸灰”效果一定的情況下,對滾刷的滾速這個因素進行了實驗,得到如圖乙所示的結果。
(1)除塵能力C的數值越大,表示除塵能力越 (選填“強”或“弱”)。
(2)在研究滾刷“脫灰”效果與滾刷的滾速天系時,實驗中需要控制刷毛的粗細和 保持不變,改變滾刷的滾速,測定除塵能力C。
(3)根據圖乙得出的結論是: 。
考法04 物質性質檢驗型實驗探究題
(2023 杭州)酵母菌的無氧呼吸可將葡萄糖分解成酒精和二氧化碳。小金利用如圖所示裝置(氣密性良好)和試劑驗證酵母菌無氧呼吸的產物,操作如下:
①將裝置A置于35℃恒溫水浴鍋中。
②打開止水夾k均勻地通入氮氣,待裝置中的空氣排凈后,關閉止水夾k,再將帶有1g酵母菌
顆粒的鉑絲伸入裝置A的10%葡萄糖溶液中,觀察實驗現象。
(1)裝置C的作用是 。
(2)觀察到裝置B中溶液出現渾濁,則得出的結論是: 。
(3)實驗后,經多次蒸餾,能初步分離裝置A中的水與酒精,其原理是利用了這兩種成分的 不同(選填“熔點”或“沸點”)。
(4)酵母菌的無氧呼吸在生活生產中的應用有 (寫出一例)。
考法05 反應原理探究型探究題
(2023 紹興)碳捕集是實現“碳中和”的措施之一,其中一種方法是用氫氧化鈉溶液來吸收二氧化碳。某探究小組將二氧化碳持續通入氫氧化鈉溶液中,并利用傳感器實時測定氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳后溶液的pH,裝置如圖甲所示。溶液的pH隨時間變化情況如圖乙,且pH等于11.6時溶液處于飽和狀態。通過查閱資料發現。
①碳酸鈉能與二氧化碳、水反應生成碳酸氫鈉(Na2CO3+CO2+H2O═2NaHCO3)。
②該溫度下,飽和碳酸鈉溶液的pH為11.6,飽和碳酸氫鈉溶液的pH為8.3。
③該溫度下碳酸鈉的溶解度大于碳酸氫鈉的溶解度。
根據以上現象和信息,小組同學展開進一步探究。
【提出問題】二氧化碳持續通入氫氧化鈉溶液中,形成的產物是什么?
【建立假設】假設1:只有碳酸鈉;假設2:碳酸鈉、碳酸氫鈉;假設3:只有碳酸氫鈉;假設4:………
小敏根據圖乙曲線判斷假設1不成立,理由是 。
【實驗過程】繼續通入二氧化碳,溶液的pH隨時間變化情況如圖丙。
【實驗結論】小敏根據圖丙曲線認為二氧化碳持續通入氫氧化鈉溶液后的最終產物是
【交流評價】
(1)小金認為該曲線還不能確定最終產物。因為pH可能還未呈穩定狀態,接下去的操作是 。
(2)小興受小金的啟發,猜測最后溶液可能呈酸性,他猜想的依據是 ,所以建議小組同學繼續展開探究。
考法06 生理過程探究型探究題
(2024 浙江)西蘭花的營養價值較高,但采摘后易失水、失綠變黃,新鮮度降低,品質下降。某興趣小組以葉綠素含量(每克西蘭花所含葉綠素的質量)為指標,研究了用LED紅藍光照射對西蘭花保鮮效果的影響,實驗過程如下。
①挑選一定數量的西蘭花,隨機均分為A、B兩組。
②將兩組西蘭花分別放入兩個試驗箱,置于4℃、濕度適宜的同一貯藏環境中。A組西蘭花不進行光照,B組西蘭花采用LED紅藍光持續照射。
③在第0、2、4、6、8天,從每組隨機取3顆西蘭花,測定并記錄其葉綠素含量。
④多次重復實驗,統計并處理實驗數據,結果如圖所示。
請回答:
(1)采摘后的西蘭花在一定時間內仍會進行 (填一種生理活動),從而分解有機物,影響其品質。
(2)為減少實驗材料差異對實驗結果的影響,應挑選一定數量 (寫出一點)相近的西蘭花進行實驗。
(3)興趣小組認為LED紅藍光照射能緩解西蘭花失綠變黃。據圖分析,其依據是 。
(4)根據上述實驗判斷,用LED紅藍光照射的處理是否適用于各種水果和蔬菜的保鮮,并說明理由: 。
考法07 生態環境探究型探究題
(2023 衢州)小科發現許多人胸前佩戴除菌卡,除菌卡除菌效果怎么樣呢?于是他進行了如下實驗:
【實驗目的】探究不同環境下除菌卡的除菌效果
【實驗場所】A:密閉空間—?兩個(編號A1、A2)
B:半開放空間—教室兩間(編號B1、B2)
C:開放空間—操場東西兩側(編號C1、C2)
【實驗步驟】
①殺菌:在A1、B1、C1分別放置1張除菌卡,對實驗場所進行殺菌。A2、B2、C2不放除菌卡。4小時后,取出除菌卡。
②取樣:在A1、B1、C1和A2、B2、C2中各放置1個裝有培養基的無菌培養皿,打開蓋子,讓空氣中的菌種落在培養皿中,40分鐘后完成取樣。
③培養:將6個培養皿取出,并蓋上蓋子,分別寫上對應的場所編號。將培養皿都放在30℃的恒溫箱中培養48小時。
④觀察:觀察各培養皿中菌落的生長情況,結果記錄如下表
(“+”多表示菌落數量多)
【實驗結果】
實驗場所 A:密閉空間—?兩個 B:半開放空間—教室兩間 C:開放空間—操場東西兩側
編號 A1 A2 B1 B2 C1 C2
有無除菌卡 有 無 有 無 有 無
菌落數量 + +++++ +++ ++++++ ++++++ ++++++
【分析交流】
(1)實驗場所A中“?”處可填寫 。
(2)小科通過 來比較除菌卡的除菌效果。
(3)根據本次實驗結果,可得到的結論是 。
(2022 寧波)我們常用乙醇溶液進行殺菌消毒。那么乙醇溶液的濃度(體積分數)越高,殺菌消毒效果就越好嗎?對此,某科研機構曾做過下列探究。
【實驗步驟】
①取10片無菌載玻片,均勻涂抹上等量的金黃色葡萄球菌的菌懸液;
②待干燥后,向9片載玻片分別滴加相同體積的不同濃度乙醇溶液,另外1片滴加相同體積的無菌蒸餾水;
③10min后,測各載玻片上活菌量。測得的活菌量計作n,其中無菌蒸餾水試驗組的活菌量計作n0;
④實驗重復3次;
⑤用牛痘病毒替換金黃色葡萄球菌,按上述步驟進行實驗。
【數據處理】
利用得到的實驗數據計算相應的,并取平均值。以的平均值來表示乙醇溶液的殺菌消毒效果。數據處理結果如圖所示。
【實驗結論】
由實驗可知:針對實驗中的金黃色葡萄球菌和牛痘病毒,當乙醇溶液的濃度超過80%時,殺菌消毒的效果隨乙醇溶液濃度的增大而 。
【實驗反思】
科研人員發現該實驗中60%~80%的乙醇溶液殺菌消毒效果較好。為證明其是否具有普適性,下一步的實驗思路是:選取更多種類的 ,設置更多濃度梯度的乙醇溶液,多次重復實驗,計算相應的,并取平均值,進行對比。
研究表明:70%~75%的乙醇溶液殺菌消毒效果最好。
【實際應用】在新冠疫情期間,常使用乙醇溶液進行殺菌消毒。根據上述結果,并結合乙醇的性質,下列使用方法合理的是 。
A.無水乙醇按需求稀釋后再用來殺菌消毒
B.使用乙醇溶液殺菌消毒時要避免明火,遠離高溫物體
C.可用適宜濃度的乙醇溶液對快遞包裝盒的表面進行擦拭消毒
知識點一 解題步驟
1、讀題審題:認真閱讀題目,明確實驗目的、實驗背景和所給的新情境信息,圈畫出關鍵語句和條件,理解題目要求探究的問題是什么。
2、分析情境與原理:將新情境與所學的科學知識建立聯系,分析其中涉及的物理、化學或生物原理,思考如何運用已有的知識和方法來解決問題。
3、設計或分析實驗方案:根據實驗目的和原理,確定實驗的變量(自變量、因變量和控制變量),思考實驗的步驟和方法,判斷實驗方案的合理性和可行性,若題目要求設計實驗,則要注意實驗的科學性、嚴謹性和可操作性。
4、進行實驗操作與數據處理:如果涉及到具體的實驗操作描述,要準確寫出操作步驟和注意事項;對于給出的實驗數據,要運用適當的數學方法進行分析和處理,如計算平均值、繪制圖表等,以得出實驗結論。
5、得出結論與反思評價:根據實驗結果和數據分析,得出合理的結論,回答題目所提出的問題;同時,對實驗過程和結果進行反思評價,思考實驗中可能存在的誤差來源、實驗方案的優缺點以及改進措施等。
知識點二 物理學科新情境解題思路
1、理解物理概念和規律:深刻理解題目中涉及的物理概念,如速度、壓強、電功率等,以及相關的物理規律,如牛頓運動定律、歐姆定律、焦耳定律等,明確它們的適用條件和應用范圍。
2、構建物理模型:將新情境中的實際問題簡化為熟悉的物理模型,例如把復雜的機械運動看作是簡單的直線運動或圓周運動,把實際的電路等效為基本的串聯或并聯電路。
3、運用公式和定理進行計算:根據題目所給條件和物理原理,選擇合適的物理公式和定理進行計算,注意單位的統一和計算的準確性。
4、分析實驗數據和圖像:對于實驗數據,要通過計算、比較、歸納等方法,找出數據之間的關系和規律;對于圖像,要明確橫縱坐標所代表的物理量,理解圖像的斜率、截距和面積等所表示的物理意義。
知識點三 化學學科新情境解題思路
1、掌握化學基礎知識:熟練掌握物質的性質、化學方程式、化學反應類型等基礎知識,這是解決化學新情境實驗探究題的前提。
2、注重實驗細節:關注實驗中的儀器使用、藥品添加順序、反應條件控制、實驗現象觀察等細節,這些往往是解題的關鍵。例如,在制取氣體的實驗中,要注意檢查裝置的氣密性;在進行酸堿中和滴定實驗時,要準確判斷滴定終點的顏色變化。
3、運用化學思維方法:運用分類、比較、歸納、推理等化學思維方法,對實驗現象和數據進行分析和處理。例如,通過比較不同物質在相同條件下的反應現象,歸納出物質的化學性質和反應規律。
4、考慮化學反應的實際情況:在分析和設計實驗時,要考慮化學反應的可行性、反應速率、產物純度等實際問題,以及可能存在的副反應和干擾因素。
知識點四 生物學科新情境解題思路
1、牢記生物學基本概念和原理:包括細胞結構和功能、生物的遺傳和變異、生態系統的組成和功能等基本概念和原理,以便能夠準確地分析和解釋實驗現象。
2、關注實驗變量控制:明確實驗中的自變量、因變量和無關變量,理解如何通過控制變量來探究生物學問題。例如,在探究光照對植物光合作用的影響實驗中,光照強度是自變量,光合作用強度是因變量,溫度、二氧化碳濃度等是無關變量,需要保持無關變量相同且適宜。
3、分析實驗現象和結果:根據實驗觀察到的現象和記錄的數據,運用生物學知識進行分析和推理,得出合理的結論。例如,根據某種植物在不同光照條件下的生長狀況,分析光照對植物生長發育的影響。
4、聯系生活和生產實際:生物學科的新情境實驗探究題往往與生活、生產實際密切相關,要學會將所學的生物學知識應用到實際問題中,如解釋農業生產中的病蟲害防治措施、分析人體健康與生活方式的關系等。
(2025 臺州校級模擬)甲、乙是兩個不同品牌的保溫杯,為了比較這兩個保溫杯盛水時的保溫效果,小明按照科學探究的程序,在室內進行了實驗,得到了一段時間內甲、乙兩個保溫杯內的實驗數據,根據數據繪制的圖像如圖所示,請你根據圖像提供的信息回答以下問題:
(1)你判斷保溫杯保溫性能好壞的方法是 。
A.比較前1小時內降低溫度的多少,溫度降得較多的保溫性能好
B.比較前1小時內降低溫度的多少,溫度降得較少的保溫性能好
C.比較降低相同溫度所用時間的多少,時間用得較多的保溫性能差
D.比較降低相同溫度所用時間的多少,時間用得較少的保溫性能好
(2) (填“甲”或“乙”)保溫杯的保溫效果更好。
(3)根據圖像可以看出水溫下降的規律是: 。
(4)圖中甲杯每隔1小時記錄的數據依次為50℃、36℃、※、20℃其中第3個小時的數據模糊不清,請你判斷可能是下列數據中的 。
A.21℃ B.22℃ C.24℃ D.30℃
(2024 鹿城區二模)羽毛球運動是一種深受大眾喜愛的健身運動。某科研小組為了探究羽毛球撞擊球拍時,球拍所產生最大力與拍線松緊程度(單位:磅)的關系,進行如下實驗。
①選擇5支相同的球拍,將拍線松緊程度分別調節為20、22、24、26、28磅。
②以一定速度發射的羽毛球撞擊拍線松緊程度為20磅的球拍拍面中心位置A,拍面中心位置A最終移動到B點,測出AB的距離為Δx。
③用彈簧測力計測出球拍拍面中心位置A移動Δx距離后(即B點)的力F。
④換用拍線松緊程度分別為22、24、26、28磅的球拍,重復步驟②③。記錄的實驗數據如表。
實驗次數 1 2 3 4 5
拍線松緊程度/磅 20 22 24 26 28
Δx/毫米 7.89 4.80 3.98 3.01 2.52
F/牛 90 99 108 117 126
(1)為了完成實驗,除了測力計外還需要準備的測量工具有 。(列舉1個)
(2)步驟③中測力計在B點位置測出的力作為拍面產生的最大力,其理由是 。
(3)根據該實驗結果可以初步得出的結論是 。
(2024 鎮海區模擬)秸稈還田是一項培肥地力的增產措施。在實踐時發現,還田的秸稈需要很長時間才能降解,會降低新作物種子的出苗率。查閱資料發現秸稈降解菌(這里簡稱為降解菌A和降解菌B)對水稻秸稈都有較好的降解效果。為了研究溫度以及單獨使用一種降解菌和等量混合使用兩種降解菌對降解效果的影響,興趣小組進行了如下研究,實驗觀察周期為10天,使用的儀器和藥品有濃度相同的降解菌A、B培養液,酒精,蒸餾水,水稻秸稈,天平,錐形瓶,若干恒溫箱等。
(1)實驗前要先用75%酒精對水稻秸稈浸泡30秒,再用無菌水沖洗,其目的是 。
(2)實驗設計如下,請補充完整
步驟
① 分別稱取20克已殺菌的水稻秸稈,裝在三個無菌的錐形瓶中,標為甲、乙、丙
② 在甲、乙、丙三個錐形瓶中分別加入100毫升降解菌A培養液、100毫升降解菌B培養液、 。
③ 將三個錐形瓶放入恒溫培養箱中,設定溫度為10℃, 。
④ 改變恒溫培養箱的溫度為20℃、30℃,重復上述實驗,測量并記錄實驗數據。
⑤ 通過比較分析 ,得出溫度和使用降解菌的不同方法對降解效果的影響。
(2024 溫州模擬)蒸汽眼罩是生活中常見的產品,簡單實用。某興趣小組依據產品信息對蒸汽眼罩開展了探究。
產品信息 [產品名稱]蒸汽眼罩 [主要成分]無紡布、鐵粉、蛭石、活性炭、無機鹽、吸水樹脂
【任務一】探究蒸汽眼罩中鐵粉的存在
(1)小組利用蒸汽眼罩內發熱體粉末,設計方案。
方案1 用磁鐵靠近粉末,若粉末能被吸引,則含有鐵粉
方案2 向粉末中加入適量稀鹽酸, ,則證明有鐵粉
【任務二】認識蒸汽眼罩工作原理
【查閱資料】蛭石:起保溫作用:吸水樹脂:具有強吸水性,受熱可釋放吸收的水分。
(2)小組取適量發熱體粉末于密閉容器中,一段時間后部分黑色固體變為紅棕色,數字傳感器測得容器中O2含量減少。分析:眼罩的熱量來源于袋內鐵粉與 等物質反應放出熱量。
(3)為何取名蒸汽眼罩呢?小組查閱資料后得出:發熱體產熱后,內部水分穩定蒸發并在眼部周圍遇冷 (填物態變化)成小水滴,利用眼罩的熱度和濕度緩解眼部疲勞,因而由此得名。
(2024 青田縣模擬)滑草是一項休閑運動,為了給某滑草場地提供設計建議。小明模擬滑草場設計了如圖甲和乙的探究實驗:斜面A和B分別模擬坡度分別為20°和30°的山坡,鐵球模擬滑草的玩家,水平軌道模擬滑草的水平滑道。小明將完全相同的兩個鐵球,分別從坡度不同,高度相同的兩個斜面靜止下滑,同時利用速度傳感器,記錄了斜面軌道和水平軌道交界處X點的速度大小。探究山坡的坡度α與X處的速度大小v和水平滑道上滑行長度L之間的關系,數
據如表所示。
坡度(α) X處的速度大小(v) 水平軌道滑行距離(L)
20° 3.2米/秒 33厘米
30° 5.8米/秒 68厘米
(1)實驗前小明需要估測水平軌道上滑行長度L,除了需要測量X處的動能(機械能)大小,還需要測量鐵球在水平軌道上運動時 大小。
(2)滑草場需要考慮項目的刺激程度,同時也要考慮場地范圍的限制,請利用表中數據,為小明選擇以上兩種中的哪種坡度的斜面提出建議 。
(3)小明在兩個裝置的X處分別放置了一輛完全一樣的小車,其它操作保持不變。小明想利用此裝置探究“動能大小與速度之間的關系”,請問是否可行,并說明理由 。
(2024 寧波模擬)在“制作水火箭”的活動中,發現同一水火箭裝置裝有不同水量時的最大飛行高度存在一定的差別。根據這一現象,同學們提出了相關的科學問題,并進行探究。
【提出問題】水火箭豎直發射時,最大飛行高度與裝置內的水量之間存在什么關系?
【實驗探究】
①用5個相同的、容積為800mL、最大可承受10個標準大氣壓的塑料瓶(不同氣壓形變可忽略),制作成5個如圖所示的水火箭裝置。
②向5個水火箭裝置的動力艙中分別加入155mL、185mL、225mL、250mL、300mL的水。
③向瓶中充氣到艙內達到3個標準大氣壓后,同時打開排水閥豎直向上發射,拍攝水火箭的飛行視頻。
④借助視頻分析軟件,得到各個水火箭的最大飛行高度數據如表:
加入的水量/mL 155 185 225 250 300
最大飛行高度/m 14.2 16.1 18.9 20.1 20.5
【實驗分析】
(1)分析本實驗得到的數據,本實驗可以得到的結論是:在本實驗的范圍內, 。
(2)如果利用本實驗所用的裝置,要在裝同樣水量的情況下飛得更高,你的建議是 。
(3)如果相同條件下繼續實驗——增加水量,預測到一定程度該水火箭的最高飛行高度將會減小,理由是 。
(2024 寧波模擬)珍珠巖是建筑行業常用的隔音、隔熱材料,但其吸水性強,在遇水時易導致支撐結構所受壓力增大而發生危險。小科為探究珍珠巖的吸水性到底有多強,進行了如下實驗:
①用天平稱得空燒杯質量為40g.
②將20g珍珠巖放入空燒杯,再加入足量的水.
③待珍珠巖吸足水后再瀝干燒杯中的水,測量吸水珍珠巖與燒杯的總質量.
④根據公式吸水率100%計算珍珠巖的吸水率。
請回答:
(1)稱量前天平“調平”時,若游碼歸零后的天平指針位置如圖甲,需將平衡螺母向 (填“左”或“右”)調才能使指針對準中央刻度線。
(2)對瀝干后的珍珠巖與燒杯稱量時,若所用的砝碼及游碼位置如圖乙所示,則珍珠巖的吸水率= %。
(3)根據珍珠巖的吸水性特點,可推測它能作為隔音、隔熱材料的主要結構特點是 。
(4)若要將珍珠巖填充于體育館的屋頂作為隔熱層,應在技術層面作怎樣處理? 。
(2024 路橋區一模)某研究小組同學看到農民伯伯常給水稻秧田灌水,一般水深在5厘米左右。他們想,水稻是因為喜歡水才種在水里嗎?于是進行如下探究:
(1)水位高低是否影響水稻秧苗的成活率?
研究小組按如下步驟進行實驗,請將步驟三補充完整。
步驟一:小組同學取苗高15cm左右長勢相同的水稻秧苗40株。
步驟二:隨機選取10株種在生長環境適宜的容器中,倒入適量的水恰好沒過土壤,置于26℃的溫室里,如圖所示。
步驟三: 。
步驟四:每天觀察并記錄一次死亡率,持續觀察15天,將實驗重復三次。
實驗結論:在一定范圍內,隨著水位的上升,水稻秧苗的死亡率先降低后升高。
(2)小組同學了解到:稗草等雜草喜歡與水稻扎堆、搶奪養分。現取同樣數量的稗草苗取代稻苗,進行實驗。觀察結果與水稻秧苗相似,而且稗苗死亡率遠高于水稻。查閱資料獲知:水稻被淹后會快速生長,讓更多葉片露出水面,即所謂的“泡苗助長”。根據上述研究,請你解釋為什么農民常給水稻秧田灌水: 。
(3)人類馴化水稻已有9000年的歷史。早期水稻生長于沼澤,沼澤的環境時而干旱少雨,時而淹水。水稻長期生活在這種特殊的環境,形成了特殊的“脾氣”,它既能生活在水里,但又怕澇。結合前面的探究,請你指出水稻的這些表現體現了生物學中的哪些概念?
A.結構與功能 B.進化與適應 C.消化與吸收 D.反射與反射弧
(4)小組同學深入稻田,發現稻田內還有蛇、稻蟲、青蛙這些動物,請你完整寫出它們所在的一條食物鏈 。
(2024 嘉興二模)同學們做了不同食物中所含能量多少的實驗后,盡管能夠比較出相同質量的不同食物所含能量不同,但是實驗所測得數據是否就是這些食物實際所含的能量值?于是項目化學習小組展開進一步實驗與探究。
【初步測定】同學們以花生種子為材料,使用如圖甲裝置進行測定。在撰寫實驗報告時,發現第三組中有一數據被污損看不清了,他們嘗試根據其余數據進行分析,經計算該數據為 。(已知:水的比熱為4.2×103J/(kg ℃))
組別 種子質量/g 試管中水加熱前水溫/℃ 試管中水加熱后水溫/℃ 試管中水體積/mL 吸收能量/J
1 0.5 20.4 28.5 50 1701
2 0.5 20.7 28.9 50 1722
3 0.5 21.1 ▲ 50 1680
小組同學要重復測定3次來獲得實驗數據,其目的是 。
通過查閱資料,發現每克花生種子實際所含的能量高達23528J,可見大量熱量并沒有被試管中的水分吸收。
【實驗改進】同學們分析了導致測量值與實際值之間巨大差異的可能原因,針對分析結果,對實驗進行了反復迭代改進,最后設計了如圖乙所示的裝置,其中通入氧氣的目的是 。
根據改進的實驗設計,實驗時還需增加一個數據記錄表,請填寫該表格的表頭欄目的內容。
【繼續完善】通過改進實驗,測得每克花生種子所含能量為11848J,遠大于使用圖甲實驗所測得的值,但與實際所含能量依然存在很大差異,于是同學們進一步完善改進實驗
(2024 義烏市校級三模)在學習“凸透鏡成像的規律”后,某校科學興趣小組的同學針對“手機視頻app投屏需要收費”開展“自制手機投影儀”的項目化學習活動。
【投影原理】凸透鏡成像規律
【實驗材料】凸透鏡、內部涂黑的硬紙盒(規格:28cm×20cm×12cm)、紙板、膠水、剪刀等。
【透鏡選擇】
(1)實驗需要選擇焦距合適的凸透鏡,如圖所示是利用太陽光測量凸透鏡焦距的方法,其中最合理的是 。
根據合理的方法,小組同學測出了實驗材料所提供的凸透鏡的焦距為30cm。
【產品制作】將凸透鏡固定在硬紙盒的一側,并在紙盒中卡入紙板便于放置手機,紙板可在紙盒內前后移動。產品實物圖及原理圖如圖所示。
【產品調試】
(2)調試①:為了使投影儀使用過程中具有良好的觀影效果,手機應該選擇 (填“甲”或“乙”)的放置方式。
(3)調試②:小東同學建議選擇光滑的白板作為屏幕,而小陽同學建議選擇白墻作為屏幕。你贊成誰的建議?并說明理由 。
【產品評價】以下表格為該小組同學制定的部分評價量表。
“自制手機投影儀設計”評價量表
評價指標 優秀 合將 待改進
指標一 設計合理,結構完整 結構較完整 結構不完整,有缺失
指標二 能模擬投影儀成像,成像清晰 能模擬投影儀成像,但成像效果一般 無法模擬投影儀成像
(4)興趣小組的同學根據評價量表對某同學自制的投影儀進行評價,“指標一”評為優秀,“指標二”評為待改進。請結合凸透鏡成像規律的相關知識,你認為該同學自制的投影儀還需要進行的改進是: 。
(2024 鹿城區校級三模)在研究“液體對容器底部的壓強與深度的關系”時,有同學用圖甲所示的裝置進行實驗。往裝置中加水,當水位從容器體積處升高至時,根據實驗現象得出:“液體對容器底部的壓強隨深度的增加而增大”的結論。小明覺得在加水的過程中,水的質量也會增加,干擾結論判斷。于是他采用如圖乙所示的實驗裝置對該結論進行深入探究,以下是他的實驗步驟:
①將自制塑料膜均勻鋪在電子秤的秤面上,打開電子秤進行調零。
②用燒杯往容器內倒水,水要達到一定深度。
③調節自制角度調節器,改變側板的傾斜角度,觀察記錄電子秤的示數以及水面高度。
(1)圖甲實驗中,隨著水位的增加能觀察的實驗現象是: 。
(2)圖乙實驗中,能利用電子秤的示數反映液體對容器底部壓強大小的依據是: 。
(3)小明通過實驗證明液體壓強與液體深度和液體密度有關。請你寫出用裝置乙探究液體壓強與液體密度關系的簡要操作: 。
(2024 余姚市模擬)速度滑冰團體追逐賽是2022年北京冬奧會的項目之一。為了讓運動員在比賽中獲得更好的成績,某研究小組開展了空氣阻力與哪些因素有關的探究實驗。在實驗室中用穩定氣流吹向不動的人體模型,測量模型受到的空氣阻力,實驗數據如下所示。
序號 夾角θ 迎風面積/m2 阻力/N
1 90° 0.55 39.03
2 45° 0.49 35.94
3 25° 0.38 20.48
4 0° 0.31 15.74
實驗1 運動員A不同迎風面積受到的阻力
滑行方式 運動員 迎風面積/m2 阻力/N
并排滑行 運動員B 0.36 19.80
運動員C 19.92
運動員D 19.80
列隊滑行 運動員B 17.48
運動員C 12.62
運動員D 12.62
實驗2 運動員團隊不同滑行方式受到的阻力
(1)結合實驗分析,該研究小組的假設為 。
(2)分析實驗1數據,在沖刺階段,運動員上半身盡量與地面保持平行的原因是 。
(3)已知在團體追逐賽中,運動員可調整位置以保存體力。為取得更好的成績,請你結合實驗2數據提出團體滑行建議 。
(2024 拱墅區二模)流行性乙型腦炎(簡稱乙腦)是由乙腦病毒引發的傳染病。科研人員對乙腦減毒活疫苗和乙腦滅活疫苗的免疫效果進行如下研究。
【實驗1】取120只大小、生理狀況一致的健康小鼠均分為6組。按如表所示注射物對小鼠進行皮下注射,獲得免疫小鼠;幾天后,每組選取10只小鼠抽取血清進行稀釋,測量達到標準抗原一抗體反應效果的血清稀釋倍數(稀釋倍數越大,表示免疫效果越好),以此反映小鼠體內的抗體水平。
組別 注射物 血清稀釋倍數(平均值)
A組 乙腦減毒活疫苗 原液 40
C組 104倍的稀釋液 10
B組 103倍的稀釋液 10
D組 105倍的稀釋液 <10
E組 乙腦滅活疫苗原液 40
F組 不做處理 <10
(1)該實驗的變量為 和不同稀釋倍數的減毒活疫苗。
(2)分析表中數據,可得出的結論是 (寫出1點)。
【實驗2】研究人員取每組剩余10只免疫小鼠進行實際免疫效果的測定。測定時,將乙腦病毒注射入小鼠體內,觀察14天,記錄小鼠的存活數量,結果如圖所示。
(3)科研人員推測:乙腦減毒活疫苗相較乙腦滅活疫苗,還存在除產生抗體外其他的增強免疫能力的機制,其證據是 。
【結論】由上述研究可知,兩種乙腦疫苗進入小鼠體內,都能夠刺激機體啟動 (選填“非特異性”或“特異性”)免疫,注射 (選填“乙腦減毒活疫苗或“乙腦滅活疫苗”)更有利于提高機體對乙腦病毒的免疫力。
(2024 湖州一模)在杭州亞運會女子跳水決賽中,中國選手全紅嬋再現“水花消失術”,以438.20的總分奪冠。某項目研究小組為研究運動員入水時其手型與水花高度之間的關系,將雙手合并成尖銳狀做入水動作的人體簡化成楔形體,雙手的尖銳程度由楔形體的斜升角θ(楔形體垂直進入水面時斜邊與水面夾角,如圖1所示)確定。具體研究步驟如下:
①取斜升角θ為80°的楔形體,從距離水面一定高度處,使其尖端朝下自由釋放,測量濺起的水花最高高度,重復實驗3次后取平均值,記為L0;
②分別取斜升角θ為60°、45°、30°、20°、10°、4°的相同質量楔形體,重復①操作,記錄下各自濺起的水花高度。若某斜升角θ的楔形體入水時濺起的水花高度為Lθ,則此次水花的相對高度100%,整理各次數據見表:
實驗記錄表
實驗組別 1 2 3 4 5 6 7
斜升角θ 80° 60° 45° 30° 20° 10° 4°
水花的相對高度 100% 62.5% 50% 31.3% 25% 12.5% 5%
(1)研究入水時水花高度與斜升角的關系時,除楔形體質量、材料外,還要控制相同的因素有 。(寫出一點即可)
(2)由本實驗結論推測,為使激起的水花最小,運動員應以圖2中 姿勢入水。(選填“A”或“B”)
(3)實驗中將做入水動作的人體簡化成楔形體的科學方法與下述相同的是 。
A.研究電流時,用水流來類比電流
B.研究壓力作用效果與壓力大小關系時,控制受力面積大小相同
C.研究磁場時,引入磁感線來描述磁場的分布
(2024 寧波模擬)“氧燭”常用做潛艇等密閉倉內的緊急供氧設備,使用時按壓點火裝置,藥塊中的鎂粉持續氧化放熱,產生熱量使氯酸鈉(NaClO3)在二氧化錳的催化下分解產生氧氣,化學方程式:2NaClO32NaCl+3O2↑。Mg粉持續氧化放出的熱量可維持至氯酸鈉耗盡,生成的氧氣經氣濾裝置后由氧氣出氣口排出。其裝置如圖甲。查資料可知產氧藥塊有A、B兩種:A藥塊含有NaClO3和MnO2,并均勻分布金屬燃料鎂粉:B藥塊含有NaClO3和MnO2,不含鎂粉,如圖乙。
為探究A、B藥塊的組合方式對氧燭產氧量的影響,小科進行了以下實驗。
(1)從反應的基本類型看,分解氯酸鈉獲取氧氣屬于 反應。
(2)為探究A、B兩種藥塊填充布局方式對產氧量的影響,小科進行了圖丙設計。為保障A、B藥塊中的NaClO3完全消耗,以達到最大產氧量的目的,應選擇哪一種結構? 。
(3)為探究產氧量與A、B藥塊的質量配比的關系,小科在保證A、B藥塊總質量相同的前提下,按不同的質量比進行模擬實驗,并繪制出產氧總量隨著A藥塊所占質量比變化的柱狀圖,如圖丁所示。則該實驗的結論是: 。
(4)為進一步確定產氧量最高的A、B藥塊質量比,該如何進一步實驗?請簡述實驗步驟: 。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 (共 2 頁)
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