学而不思则惘，思而不学则殆
（四）简答题
【例25】为了能及早听到夜袭敌人的马蹄声，古代士兵宿营时经常枕着牛皮制作的箭筒睡在地面上，这是为什么？
[答案] 箭筒和大地是固体，能够传声，固体的传声速度比空气的传声速度快，传播同样的路程用的时间短。所以枕着牛皮制作的箭筒睡在地上的士兵能及早听到夜袭敌人的马蹄声。
[说明] 试题以行军宿营士兵睡在地上能及早听到远处马蹄声为情景，考查不同介质中声音传播速度的识记和速度公式的简单运用，以及说理表达能力。试题要求学生知道固体的传声速度比空气的传声速度快，根据速度公式，定性比较相同路程的运动时间，解释生活现象。属于中等题。
【例26】为了提高防火意识，消防部门当众演示了一个令人惊奇的实验：将装有水的球形鱼缸摆放在窗边，让阳光透过鱼缸照射到窗帘上，窗帘上聚光点的温度上升，一会儿后，窗帘居然被点燃了。请用光学及能量转化的知识解释这一现象。
[答案] 装有水的球形鱼缸相当于凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用。当阳光透过球形鱼缸时，将会聚于窗帘上某点，光能转化为内能，窗帘上的聚光点温度上升，一段时间后达到窗帘的燃点，窗帘被点燃。
[说明] 试题取材于生活中容易忽视的细节，考查凸透镜对光的会聚作用、能量转化以及和内能与温度关系的理解，以及建模能力和说理表达能力，同时渗透安全教育。试题要求学生将生活中装有水的球形鱼缸抽象为凸透镜，根据凸透镜对光线的会聚作用、能量转化，以及内能与温度的关系，判断出阳光会聚于窗帘上某点，导致该点内能增大，温度升高，解释生活现象。属于中等题。
【例27】小萌吃早饭时，稀饭太烫，她用嘴对着稀饭轻轻吹气。请用热学知识解释其中道理。
[答案] 用嘴对着烫稀饭轻轻吹气，能加快稀饭液体表面上方空气流动速度，加快蒸发吸热，利于降温。
[说明] 试题贴近学生生活，以早晨吃稀饭为背景，考查影响蒸发快慢的因素和蒸发吸热知识的理解，以及说理表达能力。试题要求学生判断用嘴对着烫稀饭轻轻吹气，能改变液体表面上方空气流动速度这一影响蒸发快慢的因素，从而加快蒸发，根据蒸发能够吸热，推理出有利于降温，解释生活现象。属于中等题。
【例28】 为什么沿海地区昼夜温差较小，内陆地区昼夜温差较大？
[答案] 根据公式：Q?cm?t，质量相等的海水和干泥土，吸收（或放出）相同的热量，由于海水的比热容比干泥土的比热容大，所以海水的温度变化比干泥土的温度变化小。因此沿海地区昼夜温差较小，内陆地区昼夜温差较大。
[说明] 本题取材于沿海与内陆昼夜温差不同这一生活现象，考查比热容概念的理解，公式Q=cmΔt及控制变量法的简单运用，以及说理表达能力。试题要求学生根据海水的比热容比干泥土的比热容大以及公式：Q?cm?t，定性比较等质量的海水和干泥土吸收（或放出）相同热量，海水和干泥土的温度变化差别，解释生活现象。属于中等题。
【例29】如图26所示，在动车站站台上，离站台边缘1 m左右的地方标有一条黄色的安全线，乘客必须站在安全线以外候车。请分析，为什么当动车驶过时，如果站在安全线以内，即使与车辆保持一定的距离，也是非常危险的。
[答案] 当动车行驶时，人与动车间的空气流速加快、压强减小，人会受到一个指向动车方向的压力差而倒向动车，造成危险。
[说明] 试题联系实际，以动车站上的黄色的安全线为素材，考查流体图26 压强与流速关系的理解以及说理表达能力，同时渗透安全教育。试题要求
学生根据流体压强与流速的关系，分析动车站上设置黄色安全线的理由，解释生活现象。属于中等题。
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【例30】据史书记载，“老妪（yu）留下一金簪（zan），二女均分起争端，阿舅用线水平悬，悬处分簪两不怨”。阿舅分簪的方法如图27所示，图中O1、O2分别为左边簪头和右边簪尾的重心。请你用所学物理知识简要说明此法分出的簪头和簪尾是否等重。 O1 O2
[答案] 如图28，当金簪在水平位置平衡时，左边簪头和右边簪尾受到的重力分别为G1、G2，则G1、G2的力臂分别为L1、L2，由图27
l2 杠杆平衡条件得G1L1＝G2L2，由于O1比O2更靠近支点O，所以L1＜O1 l1 O2
L2，因此G1＞G2，即粗的簪头一边重些，所以此法分得不等重。 O G2 [说明] 试题以古人要等重分金簪为题材，考查杠杆平衡条件
G1 的简单运用及说理表达能力。试题要求学生根据杠杆有关概念及
杠杆平衡条件推理判断动力和阻力的大小关系，说明古法分金簪图28 的合理性。属难题。
【例31】为什么家庭电路中用铜导线而不用铁导线？
[答案] 因为铜的导电性能比铁的导电性能强，因此，在长度和横截面积相同的条件下，铜导线的电阻比铁导线的电阻小，根据焦耳定律Q?I2Rt，导线上通过的电流相同时，相同时间内铜导线损耗的能量比铁导线的少。所以家庭电路中选用铜导线而不用铁导线。
[说明] 试题以家庭电路中的导线为素材，考查材料导电性能的了解、焦耳定律的简单应用以及说理表达能力。试题要求学生根据铜的导电性能比铁的导电性能强，判断出相同条件下铜导线的电阻比铁导线的电阻小，再根据焦耳定律，推理出通电时，相同条件下铜导线损耗的能量比铁导线的少，解释家庭电路中用铜导线而不用铁导线的原因。属于难题。
（五）实验、探究题
【例32】在探究“平面镜成像特点”的实验中： （1）为了便于探究成像特点，应选用__________（选填“不透明的平面镜”或“透明的玻璃板”）做实验；选择两支完全相同的蜡烛，是为了方便确定像的位置和比较像与物的__________关系；
（2）实验装置如图29所示，把蜡烛放在图中刻度尺的“0”刻度线处，蜡烛的像将成在刻度尺的“_______ cm”
图29
处；若在刻度尺的“15 cm”处竖直插入一块大纸板，仍在图中的位置观察，还能从平面镜中看到蜡烛的像吗？__________（选填“能”或“不能”）。
[答案]（1）透明的玻璃板 大小 （2）20 能
[说明] 试题以“探究平面镜成像特点”实验为载体，考查平面镜成像特点的理解、等效替代方法的理解以及科学探究中设计实验和收集证据能力。
第（1）小题，根据实验中需确定像的位置和大小，判断要选择透明的玻璃板和两支完全相同的蜡烛来做实验。属于容易题。
第（2）小题，第1空格要求学生观察实验现象读出物距，根据平面镜成像时物像与平面镜等距的特点，确定像的位置，属于容易题；第2空格要求学生根据平面镜成虚像的特点作出判断。属于中等题。
【例33】在“探究近视眼的矫正”课外实验中： （1）调整烛焰（模拟远处所视物）、水凸透镜（模拟人眼晶状体，并与注射器相连，其凸起程度可通过注射器注入或吸取水量来调节）、光屏（模拟人眼视网膜）在光具座上的位置，如图30所示，此时在光屏上得到了烛焰清晰的像，该像是倒立、
图30 ________的________像。
（2）向水凸透镜内__________（选填“注入”或“吸取”）适量水来模拟近视眼，发现光屏上原来清晰的像变模糊了。若将光屏向__________方向移动适当距离，将再次得到清晰的
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像；若光屏不移动，在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的________透镜，光屏上也能得到清晰的像。
[答案] （1）缩小 实 （2） 注入 靠近透镜 凹
[说明] 试题以课外实验“探究近视眼的矫正”为载体，综合考查实像概念、凸透镜成像规律、近视眼的成因和矫正，凹透镜对光的作用的理解以及长度的测量技能，考查科学探究中收集实验数据能力和分析论证能力。
第（1）小题，要求学生现场测量物距和像距，比较物距和像距的大小关系，根据凸透镜成像规律，判断像的放大缩小性质和像的虚实。属于中等题。
第（2）小题，第1空格要求学生根据近视眼晶状体的特点判断如何调节模拟近视眼的水凸透镜，第2空格要求学生根据近视眼的成像特点判断光屏的移动方向，第3空格要求学生根据近视眼的成像特点选择矫正视力的透镜。属于中等题。
【例34】探究冰熔化和水沸腾时温度变化特点的实验中，根据测量结果画出相应图像，如图31甲、乙所示。
℃
温度 温度 100 100 C D E AB 90 90
O O 时间 时间 乙 甲
（1）要完图32 成这两个实图31 验，都需要的测量仪器是温度计和____________。 （2）水沸腾时温度计示数如图32所示，该示数是图31中__________段所对应的温度（选填“OA”“AB”“BC”“OD”或“DE”）。实验时，大气压__________ 1个标准大气压（选填“高于”“等于”或“低于”）。
（3）如图31甲所示，在相同的加热条件下，OA段与BC段的倾斜程度不同，这是因为___ 。
[答案] （1）秒表 （2） DE 低于 （3）冰与水的比热容不同（冰的比热容比水的小，吸收相同热量，冰的温度上升较快）
[说明] 试题以探究冰熔化和水沸腾时温度变化特点的实验为载体，综合考查晶体熔化图像、水沸腾图像、水沸腾的特点、沸点与大气压的关系、热量与比热容的关系的理解，以及科学探究中的设计实验、收集证据、分析与论证能力。
第（1）小题，要求学生根据探究冰熔化和水沸腾时温度变化特点这两个实验的目的，判断两个实验都需要使用的测量仪器。属于容易题。
第（2）小题第1空格，要求学生正确读出温度计的示数，根据冰熔化和水沸腾的特点判断图31甲是冰的熔化图像，图31乙是水的沸腾图像，根据水沸腾时温度不变的特点推理出水沸腾时温度计示数是图31乙中的DE段对应的温度；第2空格要求学生知道1个标准大气压下水的沸点是100 ℃，知道水的沸点随着大气压的减小而降低，根据实验中水沸腾时温度计的示数（98 ℃），判断实验室的大气压低于1个标准大气压。属于中等题。
第（3）小题，要求学生能根据冰熔化过程温度的变化情况，分析冰的熔化图像中两段倾斜的图线对应的物理过程，根据冰的比热容比水的比热容小，以及热量与比热容的关系，分析推理冰的熔化图像中两段图线倾斜程度不同的原因。属于难题。
【例35】如图33，小亮用刻度尺测量一个圆的直径，该刻度尺的分度值是________ cm，该圆的直径是________ cm；
[答案] 0.1 1.55（1.53～1.57）
[说明] 试题考查刻度尺的使用和观察读数能力。要求学生根据刻度尺的正确使用方法识别刻度尺的分度值，并正确读数。属于
图33
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容易题。
【例36】小鹭设计的“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验方案如图34所示。
图34
（1）为了测木块受到的摩擦力，小鹭用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做______________运动。
（2）下列现象中应用了从图34甲、乙实验所得结论的是_______（选填字母）。
A．足球守门员戴着防滑手套 B．用力压住橡皮，擦去写错的字
C．移动很重的石块时，在地上铺设滚木
D．气垫船喷出强气流，在船底和水之间形成气垫
（3）为了探究滑动摩擦力大小与接触面积是否有关，如图34丙所示，小鹭竖直向下切去一半木块，测得摩擦力大小是图34甲中的一半，于是得出，摩擦力大小与接触面积大小成正比。你认为此结论是否正确，为什么？
____________________________________________________________________。
[答案]（1）匀速直线 （2） B （3）不正确。因为实验过程中，没有保持木块对木板的压力不变。
[说明] 试题以“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验为载体，考查二力平衡条件和影响滑动摩擦力大小的因素的理解，考查控制变量方法的理解和科学探究中的设计实验、分析论证和评估等能力。
第（1）小题，要求学生根据实验原理，理解利用二力平衡间接测量摩擦力的方法，设计实验操作方法。属于容易题。
第（2）小题，要求学生根据甲、乙两图实验方案和滑动摩擦力大小与压力的关系，作出判断。属于中等题。
第（3）小题，要求学生依据控制变量方法，评估实验方案与分析论证是否正确。属于难题。
【例37】“验证阿基米德原理”实验的步骤如图35所示。 （1）处理数据时，发现实验步骤有所遗漏。遗漏的步骤为_________________________。若将遗漏的步骤标注为d，则最合理的实验步骤依次为____________________（用实验步骤对应的字母表示）。
（2）实验步骤a、b、c、d中，弹簧测力计的示数依次为Fa、Fb、Fc、Fd。若这些示数之间的关系满足（用式子表示）____________________，则可证明，浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小。 abc
[答案]（1）测量空桶的重力 d a b c 或 a d b c 图35 （2）Fa－Fb = Fc－Fd
[说明] 试题以“验证阿基米德原理”实验为素材，考查阿基米德原理的理解和科学探究中的设计实验与制订计划、分析与论证能力。
第（1）小题，要求学生根据实验原理和试题信息补充遗漏的实验步骤，并合理安排实验步骤。属于中等题。
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第（2）小题，要求学生根据设计的实验和阿基米德原理推导出验证阿基米德原理的关系式。属于难题。
【例38】 小明用3V电源做“伏安法”测电阻的实验中：
R
图36
图37
图38
（1）请用笔画线代替导线，将图36所示的实物电路连接完整。
（2）在连接电路时，开关应___________，滑动变阻器滑片应移到___________位置。 （3）闭合开关，滑动变阻器的滑片P移动到某一位置，电压表的示数为1.5 V，电流表的示数如图37所示，其示数为______A，则R的阻值是______Ω。
（4）实验中需要多次测量求平均值，其目的是_______________________。
[答案]（1）如图38 （2） 断开 B（或D） （3）0.3 5 （4）减小误差 [说明] 试题以“伏安法”测电阻实验为背景，考查欧姆定律的简单计算、电路识别与连接、电学实验操作规范，以及科学探究中的设计实验、收集证据能力。
第（1）小题，要求学生先根据实验原理和试题信息判断电压表选用的量程，再根据电压表连接规范连接实验电路。属于中等题。
第（2）小题，要求学生根据电学实验操作规范和滑动变阻器的接线情况判断连接电路时开关的位置和滑动变阻器滑片P的位置。属于容易题。
第（3）小题，要求学生读出电流表的示数，根据欧姆定律计算电阻。属于中等题。 第（4）小题，要求学生理解并表达实验中多次测量求平均值的目的。属于难题。
【例39】吴丽同学在实验操作考试中抽到“探究串联电路电压的规律”实验，其实验过程如下：
（1）她在检查实验器材时发现电压表的指针位置如图39所示，接下来她要对电压表进行的操作是_________________。
（2）问题解决后，她按图40连接好电路，用开关试触时发现电压表的指针还是偏转到零刻度线的左侧，产生此现象的原因是_________________________________。
（3）改正错误后，她用电压表分别测量L1两端的电压UAB、L2两端的电压UBC和两灯泡两端的总电压UAC，更换不同灯泡，再做两次实验，将三次实验数据填入下表。该表格中存在的不足之处是_______________________________________。
AL1BL2C 实验次数 UAB UBC UAC
1 0.8 2.2 3 S2 1.0 2.0 3
3 1.2 1.8 3
图40 图39
（4）分析表格中的数据，得出实验结论是_________________________________。 （5）下列实验中多次测量的目的与本实验中的相同的是_________（填字母）。 A．测量物体的长度 B．伏安法测电阻 C．探究重力大小与质量的关系 [答案] （1）调零（校零） （2）电压表正、负接线柱接反（3）电压没有标单位 （4）串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压的总和（或UAC=UAB+UBC）