第五節科學探究2020年紹興衢州臺州金華杭州寧波溫州湖州嘉興選擇題1填空題實驗題11111解答題分值12'9'9'9'9'2019年紹興衢州臺州金華杭州寧波溫州湖州嘉興選擇題填空題實驗題11解答題分值6'9'2018年紹興衢州臺州金華杭州寧波溫州湖州嘉興選擇題填空題實驗題1解答題分值9'2017年紹興衢州臺州金華杭州寧波溫州湖州嘉興選擇題填空題實驗題111解答題分值9'9'6'知識點：常見科學探究方法控制變量法：對于多因素（多變量）的問題，常常采用控制因素（變量）的方法，把多因素的問題變成多個單因素的問題。每一次只改變其中的某一個因素，而控制其余幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物的影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法。等效替代法：指在研究某一個物理現象和規律中，因實驗本身的特殊限制或因實驗器材等限制，不可以或很難直接揭示物理本質，而采取與之相似或有共同特征的等效現象來替代的方法理想模型法（建模法）：即將抽象的物理現象用簡單易懂的具體模型表示。如用太陽系模型代表原子結構，用簡單的線條代表杠桿等,引入光線、磁感線等。【答案】(1)大于(2)茶多酚對小白鼠營養性肥胖具有減肥作用(3)不可以例2:（20年嘉興卷）26.實驗時，同學們發現實驗器材中缺少一種測量工具________.（3）不合理，只進行了一種候鳥的研究，不具有普遍意義。對于這樣的因果推論，你覺得是否合理？為什么？________。重復5次實驗并計算升力平均值。某STEM項目學習小組同學對降落傘下降的速度與哪些因素有關產生了興趣，并開展了以下探究。將兩根半徑相同的細玻璃管立于兩種不同種類的液體中，比較液面上升高度（3）若洛文教授根據此實驗就對候鳥遷徙的原因下結論，這種做法是否合理。(2)由于存在病人自愈以及心理因素等影響，最好的做法是再增加一組對照實驗，對該組實驗對象應如何處理？________。2米處下落時，測量球落地點與拋出點水平距離的示意圖，該距離是________米。③處理相關數據得到“升力與迎角的關系”如圖乙。落地點與拋出點水平距離s/米假設二：降落傘下降的速度與傘面面積有關；例10:（17年寧波卷）23．過度肥胖有損健康，有人建議喝綠茶減肥，因為綠茶中含有茶多酚。如根據電流的熱效應來認識電流大小，根據磁場對磁體有力的作用來認識磁場等。（2）完善實驗器材后繼續實驗，獲得以下數據。mA=100克，mB=50克，h=0.【答案】(1)大于(2)茶多酚對小白鼠營養性肥胖具有減肥作用(3)不可以雞蛋的新鮮度會影響它的氣室大小、密度大小和θ大小放大法：將微小的、不易觀察到的物理現象通過實驗手段轉化為明顯可見的實驗效果的物理方法。實驗+推理法：有一些物理現象，由于受實驗條件所限，無法直接驗證，需要我們先進行實驗，再進行合理推理得出正確結論，這也是一種常用的科學方法。如將一只鬧鐘放在密封的玻璃罩內，當罩內空氣被抽走時，鐘聲變小，由此推理出：真空不能傳聲。轉換法物理中將一些看不見，摸不著的物理現象所直接產生的看得見、摸得著的現象來間接認識它們。如根據電流的熱效應來認識電流大小，根據磁場對磁體有力的作用來認識磁場等。類比法：將幾個具有某些主要共性的新舊物理問題聯系起來，達到以舊帶新，化簡認知難度的方法稱為類比法。例1:（20年嘉興卷）12.進行實驗探究時，若要使已獲得的探究結論更具有說服力，下列做法通常無效的是（

）A.

增加自變量的數

B.

同一實驗者重復實驗

C.

增加實驗樣本的數量

D.

不同實驗者重復實驗【答案】A例2:（20年嘉興卷）26.降落傘是讓人或物體從空中安全降落到地面的一種工具，廣泛用于應急救生、空投物資等。某STEM項目學習小組同學對降落傘下降的速度與哪些因素有關產生了興趣，并開展了以下探究。【實驗器材】①紗布、棉布、防水布；②小沙包若干；③剪刀、刻度尺、透明膠帶、繩子、天平。【提出問題】降落傘下降的速度與哪些因素有關？【建立假設】假設一：降落傘下降的速度與傘面材料有關；假設二：降落傘下降的速度與傘面面積有關；假設三：降落傘下降的速度與傘和重物的總質量有關。（1）【收集證據】如圖，將沙包掛在降落傘上，并使它從同一高度自由下落。實驗時，同學們發現實驗器材中缺少一種測量工具________.

（2）完善實驗器材后繼續實驗，獲得以下數據。

【得出結論】分析上述數據，發現降落傘下降的速度與________有關。（3）【思考討論】進一步分析發現，針對建立的假設，所收集的證據并不完整，請你在答題卷的表格中將實驗方案補充完整。【答案】（1）秒表（2）傘面材料、傘面面積（3）組別傘面材料傘面面積（cm2）傘和重物的總質量（g）降落時間（s）第1次第2次第3次平均5紗布1200120////////////////////////例3:（20年紹興卷）25.對多名馬拉松運動員研究發現，在比賽后，運動員的腸道中Veillonella細菌(以下簡稱V菌)的數量明顯增加，說明運動能影響腸道中的V菌數量，那么V菌是否也會影響運動能力？實驗1：將V菌接種到A組小鼠腸道中，結果這些小鼠在特制的跑步機上跑的時間明顯延長。進一步研究發現，乳酸是V菌唯一的營養來源，代謝轉化產物是丙酸鹽，乳酸堆積會引起局部肌肉的酸痛，影響運動能力，那么V菌對運動能力的影響，是通過分解消除乳酸起作用，還是乳酸消除后產生的丙酸鹽起作用呢？實驗2：在B組小鼠腸道內滴注一定濃度的

，重現了實驗1的結果。這就表明，腸道內V菌通過乳酸消除后產生的丙酸鹽來改善運動能力，而運動又能使腸道內V菌數量增加，所以要加強訓練以提升運動能力。

根據實驗過程，回答下列問題：（1）研究從員選取“多名”運動員，其目的與下列

相同。A.測量某一植物的株高時，要“多次”測量。B.探究水分對種子萌發的影響時，要取用“多粒”種子C.探究溫度對蛋白酶活性的影響時，要設置“多個“不同的溫度（2）實驗1可得出的結論是________。（3）實驗2空白處應填________。（4）若要進一步說明長期運動對腸道中V菌數量的影響，則長期運動人員腸道中V菌的平均數量應________久坐人員腸道中V菌的平均數量(選填“大于”、“小于”或“等于”)。

【答案】（1）B（2）V菌能提升小鼠的運動能力（3）丙酸鹽（4）大于例4:（20年臺州卷）25.春暖花開、燕雁北飛，秋寒葉落、燕雁南歸。人們通常認為候鳥的遷徙與氣溫變化有關。據加拿大洛文教授14年的觀察記錄，有一種候鳥黃腳鷸，每年長途跋涉1.6萬公里來往于北美洲的加拿大和南美洲之間，總是固定于5月26~29日在加拿大首次產蛋。根據上述現象，洛文教授認為氣溫不是引起候鳥遷徙的原因。他在1924年9月捕獲了若干只某種候鳥，分兩組進行實驗，實驗的過程與結果如下表。

所捕候鳥的處理3個月后放飛的所捕候鳥情況第一組置于日照時間逐漸縮短的自然環境中留在原地第二組置于日光燈下，用燈光模擬日照，并一天天延長光照時間多數往相同方向飛理想模型法（建模法）：②第二次在木塊的鉤碼槽中放入兩個50克的鉤碼，第三次在木塊的鉤碼槽中放人一個50克的鉤碼，分別重復上述實驗。實驗1：將V菌接種到A組小鼠腸道中，結果這些小鼠在特制的跑步機上跑的時間明顯延長。這就表明，腸道內V菌通過乳酸消除后產生的丙酸鹽來改善運動能力，而運動又能使腸道內V菌數量增加，所以要加強訓練以提升運動能力。（備注：灌胃是動物實驗中常見的給藥方式）于是小華到實驗室進行探究，先把長木板放在水平桌面上，將質量為100克帶有鉤碼槽的木塊放在長木板的A處，如圖所示。(2)喂養和灌胃：每天定時給各組小白鼠喂養等量適量飼料，并在晚上8時進行灌胃，具體見下表。據加拿大洛文教授14年的觀察記錄，有一種候鳥黃腳鷸，每年長途跋涉1.【得出結論】分析上述數據，發現降落傘下降的速度與________有關。（備注：灌胃是動物實驗中常見的給藥方式）①發生毛細現象范圍內，如果用足夠長的半徑為1/5的細管，請預測水位上升的高度為________。對于這樣的因果推論，你覺得是否合理？為什么？________。醫學上，頭發密度是指頭發覆蓋區域內單位面積頭發的數量。例11:（17年紹興卷）25、探究“水平拋出物體飛行的距離a與物體質量m、拋出高度H、拋出時的速度v的關系”時，設計并進行了如圖甲實驗。（2）根據洛文教授的實驗設計，你認為他的猜想是________。重復5次實驗并計算升力平均值。實驗相關數據記錄如表。(2)θ大小與氣室占整個雞蛋的體積比有關，圖中3枚雞蛋氣室占整個雞蛋的體積比從高到低排（備注：灌胃是動物實驗中常見的給藥方式）每一次只改變其中的某一個因素，而控制其余幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物的影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法。（1）洛文教授根據黃腳鷸首次產蛋日期都是在每年的5月26~29日，推測氣溫不是引起候鳥遷徙的原因，因為每年同期的氣溫是________。（2）根據洛文教授的實驗設計，你認為他的猜想是________。（3）若洛文教授根據此實驗就對候鳥遷徙的原因下結論，這種做法是否合理。并說明理由________。

【答案】（1）變化的(或“不固定的”等意思相近均可)（2）日照時間的長短變化是引起候鳥遷徙的原因。（3）不合理，只進行了一種候鳥的研究，不具有普遍意義。(其他合理解釋均可)例5:（20年寧波卷）25．在不打破雞蛋的前提下，如何有效判斷自然狀態下保存的未知產出日期的雞蛋新鮮度？小科進行了探究。【查閱資料】剛產出的雞蛋密度相近，冷卻后里面內容物收縮，會在蛋的一端形成氣室。一般的雞蛋一端大(稱為鈍端)、一端小(稱為尖端)。蛋殼主要成分是碳酸鈣，其表面有很多微小氣孔，以便于蛋內外的氣體交換，同時蛋內水分可通過氣孔排出。【實驗過程】任選自然狀態下保存的、大小相近的同一批適齡健康的母雞于不同日期產出的雞蛋20枚，將它們輕放在水中，觀察靜止后狀態。【實驗現象】(1)4枚雞蛋漂浮在水面上，其余16枚雞蛋沉于水底。(2)沉于水底雞蛋的鈍端與尖端的連線與水平底面之間有一個夾角，記為θ。16枚雞蛋的θ大小不一，但尖端基本上比鈍端更靠近底面，如圖所示是其中3枚雞蛋在水中靜止時的狀態。【思考與分析】雞蛋的新鮮度會影響它的氣室大小、密度大小和θ大小(1)從實驗現象可知：雞蛋的氣室位置在雞蛋的______(填“鈍端”或“尖端”)附近。(2)θ大小與氣室占整個雞蛋的體積比有關，圖中3枚雞蛋氣室占整個雞蛋的體積比從高到低排序為_______________。由此可以從θ大小初步判斷雞蛋的新鮮度。(3)自然狀態下，隨著雞蛋存放時間變長，雞蛋的_________會變小從而使雞蛋的密度變小。可以判斷，實驗中漂浮在水面上的雞蛋存放時間較久。【答案】（1）鈍端（2）1號2號3號（3）質量例6:（20年溫州卷）24.醫學上，頭發密度是指頭發覆蓋區域內單位面積頭發的數量。某科研人員為研究頭發密度，選擇76位不同年齡和性別的健康志愿者，將頭發覆蓋區劃分為頂部、枕部和左右兩側四個等面積的區域，分別在四個區域內隨機取相同面積進行測量。實驗相關數據記錄如表。（1）測量頭發密度時，把志愿者的頭發剪短，然后用皮膚鏡輕壓測量部位，再拍照取樣，并用電腦打開照片，如圖所示。推測皮膚鏡在該實驗中的作用是。（2）分析表一實驗數據，可得出的結論是。（3）表二是某位志愿者不同部位的頭發密度，分析該志愿者可能處于哪個年齡段？并說明你的分析過程。【答案】（1）將測量部位放大，控制測量區域面積相同（2）頭發密度總體上隨年齡增大而減小（3）30-39歲；對表二中的數據求平均值，結果為140根每平方厘米，并與表一數據對照例7:（2019年湖州卷）25.小華在建筑工地上看到，工程車的車斗慢慢傾斜到一定程度時，車斗中的石料就沿車斗斜面滑落下來（如下左圖所示）。小華想，車斗中的石料如果減少些，要滑落下來，車斗的傾斜程度是否可以減小些？于是小華到實驗室進行探究，先把長木板放在水平桌面上，將質量為100克帶有鉤碼槽的木塊放在長木板的A處，如圖所示。然后進行如下操作：

①在木塊的鉤碼槽中放入三個50克的鉤碼，將木板的右端慢慢抬高到一定高度時，木塊開始下滑，記錄右端被抬升的高度h=20厘米。②第二次在木塊的鉤碼槽中放入兩個50克的鉤碼，第三次在木塊的鉤碼槽中放人一個50克的鉤碼，分別重復上述實驗。（1）請你幫小華同學設計記錄數據的表格。________

（2）小華發現三次實驗中，木塊開始下滑時木板的傾斜程度是一樣的。那么車斗中的石料能剛好滑落下來，車斗的傾斜程度與什么因素有關呢?小明認為可能與石料和車斗間接觸面的粗糙程度有關，于是他進行如下探究：將一塊棉布、一塊毛巾分別鋪在長木板上，把放有一個50克鉤碼的木塊放在長木板的A處，慢慢抬高木板的右端直到木塊開始下滑；測量并記錄右端被抬升的高度分別為24厘米和30厘米。根據小華和小明的實驗，可以得出的結論是________

。（3）根據以上探究，可以幫助我們解答其他類似的疑惑，比如“為什么道路橋梁的引橋要做到一定長度?”“為什么________?”等實驗次數質量m（克）右端高度h（厘米）

【答案】（1）如圖（2）木塊開始下滑時木板的傾斜程度與木塊質量無關，跟木塊與木板間粗糙程度有關。接觸面越粗糙，木塊開始下滑時木板的傾斜程度越大。（3）“為什么兒童樂園的滑滑梯應該有一定的傾斜程度”“為什么滑梯要做得光滑些”“為什么許多房子都做成傾斜的屋頂”“為什么上山的公路做成盤山公路”例8:（2019年嘉興卷）24.墨水沾到衣服上，很快就會滲入衣服，這種液體主動流進狹窄空間的現象稱作“毛細現象”。毛細現象中液面升高與哪些因素有關？某科學小組進行了如下研究：【建立假設】液面上升的高度與細管的粗細有關。【收集證據】為了驗證假設，他們將半徑分別為r、1/2r和1/3r的細玻璃管立于水中，觀察水位上升的情況（如圖為示意圖）。【得出結論】根據實驗現象，可得出的結論是________。【交流與表達】①發生毛細現象范圍內，如果用足夠長的半徑為1/5的細管，請預測水位上升的高度為________。②該小組還想研究液面上升的高度與液體種類的關系，請幫他們完成方案設計。建立假設實驗方案細管中液面上升的高度與液體的種類有關________【答案】同種液體，液面上升的高度與細管的半徑成反比；5h；將兩根半徑相同的細玻璃管立于兩種不同種類的液體中，比較液面上升高度例9:（2018年溫州卷）24．飛機在空中飛行時都有一定的迎角（機翼軸線與水平氣流的夾角），飛機飛行時的升力除了與機翼形狀有關外是否還與迎角大小有關？為了研究這一問題，在老師的幫助下，小明利用電風扇、升力測力計、飛機模型，按圖甲方式進行如下實驗。①閉合電風扇的開關，調節檔位使其風速最大，并使飛機模型的迎角為0°，記錄測力計的示數。重復5次實驗并計算升力平均值。②改變迎角大小，使其分別為5°、10°、15°、20°，重復步驟①。③處理相關數據得到“升力與迎角的關系”如圖乙。（備注：灌胃是動物實驗中常見的給藥方式）（3）不合理，只進行了一種候鳥的研究，不具有普遍意義。據加拿大洛文教授14年的觀察記錄，有一種候鳥黃腳鷸，每年長途跋涉1.①在木塊的鉤碼槽中放入三個50克的鉤碼，將木板的右端慢慢抬高到一定高度時，木塊開始下滑，記錄右端被抬升的高度h=20厘米。根據小華和小明的實驗，可以得出的結論是________

。置于日照時間逐漸縮短的自然環境中(3)自然狀態下，隨著雞蛋存放時間變長，雞蛋的_________會變小從而使雞蛋的密度變小。對于這樣的因果推論，你覺得是否合理？為什么？________。③處理相關數據得到“升力與迎角的關系”如圖乙。【建立假設】液面上升的高度與細管的粗細有關。①發生毛細現象范圍內，如果用足夠長的半徑為1/5的細管，請預測水位上升的高度為________。例11:（17年紹興卷）25、探究“水平拋出物體飛行的距離a與物體質量m、拋出高度H、拋出時的速度v的關系”時，設計并進行了如圖甲實驗。(2)實驗一，球在斜面的同一高度靜止釋放，是為了保持小球離開桌面時的________相同。傘和重物的總質量（g）【答案】（1）實驗對象和研究者都不知道誰服用的是新藥，誰服用的是“安慰劑”【答案】（1）實驗對象和研究者都不知道誰服用的是新藥，誰服用的是“安慰劑”剛產出的雞蛋密度相近，冷卻后里面內容物收縮，會在蛋的一端形成氣室。例6:（20年溫州卷）24.（2）V菌能提升小鼠的運動能力推測皮膚鏡在該實驗中的作用是。（1）本實驗得出的結論是：_________________________________。（2）小明若要進一步研究“飛機的升力與其飛行速度的關系”．利用現有器材，如何操作可以模擬飛機不同的飛行速度？_________________________________________。（3）資料顯示：本實驗結論與實際相符，且飛機迎角一定時，飛行速度越大升力也越大。若某飛機以500千米／時做水平勻速直線飛行時的迎角為θ1，而以800千米／時做水平勻速直線飛行時的迎角為θ2（θ1、θ2均小于15°）。請比較θ1、θ2的大小關系：__________。【答案】（1）飛機以一定速度飛行時，迎角從0°到20°，隨著迎角增大，飛機所受升力先增大后減小，15°附近時達到最大（2）改變電風扇檔位來改變風速大小（改變電風扇與飛機模型的距離）（3）θ1>θ2例10:（17年寧波卷）23．過度肥胖有損健康，有人建議喝綠茶減肥，因為綠茶中含有茶多酚。茶多酚真的有減肥作用嗎？小科用小白鼠對此展開探究。【提出假設】茶多酚對小白鼠營養性肥胖具有減肥作用。【實驗步驟】(1)分組：質量為20g左右的同齡幼年雄性小白鼠30只，隨機平均分成A、B、C三組，分別養殖在相同適宜環境中。(2)喂養和灌胃：每天定時給各組小白鼠喂養等量適量飼料，并在晚上8時進行灌胃，具體見下表。（備注：灌胃是動物實驗中常見的給藥方式）組別ABC天數第1~45天第46~90天第1~45天第46~90天第1~40天第46~90天喂養飼料基礎飼料基礎飼料高能量飼料基礎飼料高能量飼料基礎飼料灌胃液體2ml蒸餾水2ml蒸餾水2ml蒸餾水2ml蒸餾水2ml蒸餾水2ml茶多酚溶液(3)第1天、第45天、第90天分別對各組小白鼠進行稱量、記錄，并求平均值。【實驗數據】【交流討論】(1)在實驗過程中各組小白鼠的體重都不斷增加，主要原因是小白鼠體內的有機物的合成量__________有機物的分解量。（選填“大于”、“等于”或“小于”）(2)通過B、C兩組實驗對照，能得出的結論是_________________。(3)第46~90天，A、C兩組實驗___________形成對照。（選填“可以”或“不可以‘）組別ABC第1天小白鼠平均質量/g20.320.120.1第45天小白鼠平均質量/g51.856.256.1第90天小白鼠平均質量/g58.663.959.5【答案】(1)大于(2)茶多酚對小白鼠營養性肥胖具有減肥作用(3)不可以例11:（17年紹興卷）25、探究“水平拋出物體飛行的距離a與物體質量m、拋出高度H、拋出時的速度v的關系”時，設計并進行了如圖甲實驗。實驗一：質量不同的A、B球在斜面同一高度處由靜止滑下，下落到不同高度的地面。實驗二：質量不同的A、B球在斜面不同高度處由靜止滑下，下落到同一高度的地面。實驗得到表一、表二兩組數據：表一mA=100克，mB=50克，h=0.2米次數球桌面離地高度H/米落地點與拋出點水平距離s/米1A0.5

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2A1.00.743A1.50.904B0.50.535B1.00.746B1.50.91mA=100克，mB=50克，H=1.2米次數球