2025年各省市中考物理试卷分类汇编考点27创新实验题（Word版附解析）

这是一份2025年各省市中考物理试卷分类汇编考点27创新实验题（Word版附解析），共15页。
①如图a，用细线穿过自制标尺的O点并悬挂，使其处于水平平衡状态，其中标尺分度值为1mm（图中毫米刻度线没有画出）；
②将充足气的篮球和套有气针的干瘪气球，固定悬挂在标尺左端距O点为的位置；在标尺右端对称位置悬挂小桶，往桶内装入适量细沙，使标尺处于水平平衡状态。若测得小桶和细沙的总重力为G，则篮球和气球（含气针）的总重力为______；
③把气针插入篮球的气门内，气球随即膨胀，如图b，标尺的______（选填“左端”“右端”）向下发生倾斜，理由是：______；
④测量膨胀气球受到的浮力大小；
方法一：在不改变小桶悬挂位置的情况下，______（选填“向小桶内添加”“从小桶内取出”）重力为的细沙，使标尺重新处于水平平衡状态，则膨胀气球受到的浮力大小为______；
方法二：保持小桶和细沙总重力为G的情况下，移动小桶悬挂的位置，使标尺重新处于水平平衡状态，此时小桶悬挂位置与O点的距离为L，则膨胀气球受到的浮力大小为______；
（2）实验评估：
如图c，如果用钩码替换图a中的小桶和桶内细沙，为了较精准测量膨胀气球受到的浮力大小，采用④中的哪种方法更合理？简要说明理由______。
【答案】（1） ①. G ②. 右端 ③. 左端的气球受到了向上的浮力，导致杠杆左端受到的动力变小，动力与动力臂的乘积变小，小于右端阻力与阻力与阻力臂的乘积 ④. 从小桶内取出 ⑤. ⑥.
（2）方法二
【考点】创新实验题
【小问1详解】
[1]根据杠杆平衡原理可知，动力臂等于阻力臂，故动力等于阻力，故篮球和气球（含气针）的总重力为G。
[2][3]左端的气球受到了向上的浮力，导致杠杆左端受到的动力变小，动力与动力臂的乘积变小，小于右端阻力与阻力臂的乘积，故杠杆右端下沉。
[4]由于杠杆右端下沉，在不改变小桶悬挂位置的情况下，可以从小桶内取出重力为的细沙，减小阻力臂，从而减小阻力与阻力臂的乘积，使杠杆再次达到水平位置平衡。
[5]取出细沙后，动力臂仍然等于阻力臂，故动力仍然等于阻力，故减小的动力等于减小的阻力，即气球所受的浮力为。
[6]根据杠杆平衡原理可知，杠杆左端受到的动力为
故浮力的大小为
【小问2详解】
若用钩码代替沙子和桶，若采用方法一，由于钩码是整数的增加或者减小，无法恰好石杠杆在水平位置平衡。此时需要采用方法二，通过移动钩码，从而使杠杠在水平位置平衡，通过杠杆平衡计算浮力。
21.（2025·淮安21）(6分)某物理兴趣小组在学完物态变化后做了系列研究。
(1)图甲是小组同学自制的海水淡化蒸馏装置，蒸馏过程中发生的物态变化是_____。同一装置冬季和夏季相比，_____季蒸馏速度更快；
(2)将一个小番茄放入冰箱冷冻室，另将半碗水放入冰箱冷藏室，一段时间后，将其分别取出，再将小番茄放到水中，小番茄一半露出水面，如图乙所示，小番茄周围的水会逐渐______(填物态变化名称)，形成冰环；同时露出水部分的小番茄表面会出现霜，该现象发生的物态变化是________，此过程________(选填“吸热”或“放热”)；
(3)生活中用水煮面条，越煮越烂，但颜色几乎不变；而炸油条时油条颜色一会就由白色变成焦黄色，主要是因为油的________大于水(填物质的物理属性)。
【考点】创新实验题
【答案】（1）汽化；夏（2）凝固 凝华 放热（3）沸点
24.（2025·威海24） 压电材料是一种在发生弹性形变时将机械能转化为电能的新型材料。为探究影响压电材料两端电压大小与压力大小、材料种类的关系，科技小组利用如图所示装置设计了如下实验：将质量不同的砝码分别放在压电材料a、b的中心，用数字电压表测量压电材料两端的电压，记录数据如表1所示。
表1
（1）分析表1中材料a的相关数据，得出的结论：___________；对比分析材料a、b的相关数据，得出的结论：___________。
（2）当砝码质量超过200g后，发现材料a两端的电压不再明显增加，原因可能是___________
（3）某类型压电材料可为电路提供6V恒定电压，利用此电源测量小灯泡额定功率（额定电压3.8V） 。
①请在图虚线框内画出实验电路图___________。
②在连接电路时，当连接好最后一根导线，小灯泡立即发光，出现这种现象的原因可能是___________；排除问题后，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图所示，则小灯泡的额定功率为___________W。
【答案】（1） ①. 材料相同时，压力越大，产生的电压越高 ②. 压力相同时，材料不同，产生的电压不同 （2）见解析
（3） ①. ②. 开关没有断开 ③.
【考点】创新实验题
【小问1详解】
[1]分析表1中材料a的相关数据，材料a所受压力越大，电压越高，可得出的结论：材料相同时，压力越大，产生的电压越高。
[2]对比分析材料a、b的相关数据，相同压力，两种材料产生的电压不同，可得出的结论：压力相同时，材料不同，产生的电压不同。
【小问2详解】
砝码质量超过200g后，材料a两端的电压不再明显增加，说明该材料在压力的作用下，电压只能增加到一定的程度，超过这个电压值就不再有明显的增加。
【小问3详解】
[1]测量小灯泡额定功率需要电流表、滑动变阻器、小灯泡串联接入电路，电压表并联在小灯泡两端，如下图所示：
[2]连接电路时，连接好最后一根导线，小灯泡立即发光，此时电路为通路，说明连接电路时开关没有断开。
[3]由图可知电流表接小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，小灯泡的额定功率为
25.（2025·威海25） 如图1所示，我国部分古代建筑屋顶采用弧线型设计，“如鸟斯革，如翚斯飞”。屋顶为什么这样设计？某兴趣小组通过实验进行探究。
根据经验，雨水流过屋顶的时间越短，防雨效果越好，为此他们首先进行了实验一。
实验一：探究雨滴经过屋顶的时间与哪些因素有关
（1）猜想：影响雨滴流过屋顶（高度、宽度均相同）时间的因素可能为：雨滴在屋顶运动的初始位置、屋顶材料、屋顶形状（雨滴与屋顶碰撞之后的速度近似为零，他们认为可不用研究雨滴初始速度这一因素）
设计实验方案：
请写出1个测量时间的工具：___________。
图2所示5个实验：用钢珠代替雨滴，将相同钢珠从屋顶不同位置静止释放，记录钢珠经过屋顶的时间。若研究该时间与屋顶材料的关系，应选择实验___________进行研究。
测量与分析：
用传感器获得图2甲、乙中钢珠从屋顶顶端滑到底端完整的路程s和时间t实验数据，画出s-t关系如图3所示，其中图像___________（选填“c”“d”）表示钢珠运动的平均速度较大；钢珠滑过屋顶___________（选填“甲”“乙”）的时间较短。
实验二：探究下雨时不同屋顶对墙体的保护能力
（2）如图3所示，甲、乙、丙是下方墙体相同、屋顶的材料相同但形状不同的三个建筑。将代替雨滴的相同钢珠分别在甲、乙屋顶顶端静止滑下落到水平地面，测量落地点到墙的距离s1、s2，数据如表2所示。
表2
根据表2推测：为防止雨水落地时飞溅打湿墙体，下雨时___________对墙体保护更好（选填“甲”“乙”）。若不计一切阻力，甲图中钢珠落地时的动能___________乙图中钢珠落地时的动能（选填“”）。
实验三：探究不同屋顶对建筑采光的影响
（3）图3甲、乙、丙三个建筑右侧墙体均安装大型窗户，某时刻阳光方向如图所示，阳光能够照射到房间内距离最远的是___________（选填“甲”“乙”“丙”）。
【答案】（1） ①. 秒表 ②. 甲、丁 ③. c ④. 甲
（2） ①. 乙 ②. =
（3）丙
【考点】创新实验题
【小问1详解】
[1]本实验中需要测量时间，测量时间的工具是秒表。
[2]研究该时间与屋顶材料的关系，需要控制应选择实验初始位置、屋顶形状相同，屋顶材料不同，由图2可知应选甲和丁进行研究。
[3][4]用传感器获得图2甲、乙中钢珠从屋顶顶端滑到底端完整的路程s和时间t实验数据，画出s-t关系如图3；由图3可知，相同时间c的路程大，则c图像的平均速度较大；由图可知钢珠通过甲屋顶的路程小于乙屋顶的路程，则钢珠滑过屋顶甲的时间较短。
【小问2详解】
[1]根据表格数据可知钢珠从乙屋顶顶端静止滑下落到水平地面，落地点到墙的距离角远，所以为防止雨水落地时飞溅打湿墙体，下雨时乙对墙体保护更好。
[2]不计空气阻力，机械能守恒，钢珠开始的重力势能相同，落地过程中重力势能转化动能，则甲、乙钢珠落地时的动能也相同。
【小问3详解】
由于光沿直线传播，根据图中屋顶的形状，甲、乙被屋顶挡住的光线较多，丙的屋檐上翘，挡住的光线较少，则丙中阳光能够照射到房间内距离最远。
21.（2025·广东21） 桥梁设计需考虑材料受热膨胀。小明设计实验，探究形状和大小相同、材料不同的圆柱体金属棒A、B受热伸长量与温度变化量的关系。
（1）初始时金属棒A、B的长度和横截面积均________；
（2）如图所示装置可用来测量金属棒受热时微小的伸长量。激光笔固定在杠杆右端，杠杆可在竖直平面内转动；标尺竖直放置，通过激光点在标尺上移动的距离来反映金属棒的伸长量。
①开始时，将金属棒上端固定并保持竖直，下端轻触杠杆，杠杆和激光束在同一水平直线上，光点在标尺“0”刻度处。
②加热金属棒，光点会在标尺上向________（选填“上”或“下”）移动。用A、B棒进行实验，实验数据见表。其中，、分别表示A、B棒在不同温度t时，光点在标尺上的刻度值。
③分析数据可知：同一根金属棒温度升高越多，伸长量越________；温度升高相同时，金属棒（选填“A”或“B”）________的伸长量更大。
（3）金属棒伸长使杠杆转动过程中，阻力臂________（选填“变大”“变小”或“不变”）；同一根金属棒伸长量一定时，为使光点移动距离更大，可采取的做法是________（写1种即可）。
【答案】（1）相同 （2） ①. 上 ②. 大 ③. B
（3） ①. 变小 ②. 支点向左移动
【考点】创新实验题
【小问1详解】
由控制变量法可知，探究形状和大小相同、材料不同的圆柱体金属棒A、B受热伸长量与温度变化量的关系，初始时应控制金属棒A、B的长度和横截面积均相同。
【小问2详解】
[1]由图可知，加热金属棒，金属棒伸长，杠杆逆时针转动，光点会在标尺上向上移动。
[2]分析数据可知，对于同一根金属棒，例如A棒，从实验序号1到5 ，温度逐渐升高，的值越来越大，可以得出：同一根金属棒温度升高越多，伸长量越大。
[3]当温度升高相同时，比如从25.0℃升高到70.0℃，A棒的伸长量
B棒的伸长量
因此金属棒B的伸长量更大。
【小问3详解】
[1]由力臂的定义可知，金属棒伸长使杠杆转动过程中，阻力的方向始终不变，阻力臂变小。
[2]同一根金属棒伸长量一定时，为使光点移动距离更大，由数学知识，可采取的做法是支点向左移动。
20.（2025·贵州20） 一些容易倾倒的广告牌成为城市的安全隐患，如图甲所示。这一问题引发了小明、小羽的思考：这类广告牌之所以容易倾倒，是否与它们的结构特点有关？通过观察，他们绘制了这类广告牌的结构图（如图乙所示），并猜想：在广告牌展板相同、底座长度相同的情况下，底座宽度越窄的越容易倾倒。
为验证猜想，他们制定了如下探究方案：制作两个展板相同、底座长度相同但宽度不同的模型，底座质量不计，如图丙所示。用悬挂于铁架台上的铁球撞击展板，模拟外界对展板的作用，记录观察到的现象并进行分析。
接下来请参与他们的探究并回答以下问题：
（1）如图丁所示，他们让铁球静止时与展板接触但不挤压。拉起铁球，松手后铁球由静止向下摆动，铁球的重力势能转化为___________能，使铁球具有撞击展板的能量。
（2）小明先后两次释放铁球，分别撞击两块展板最上端。为使两次的撞击作用相同，摆线被拉开的角度α应该___________。撞击后发现：两块展板都未倾倒。由此，小明得出“广告牌是否容易倾倒与底座宽度无关”的结论。你认为他能否根据实验现象得到这一结论？ ___________。（无需说明理由）
（3）小羽对小明的结论提出了质疑。她选用了一个质量更大的铁球，重复上述操作后发现：两块展板都被撞倒。这似乎证明了小明的结论是正确的。你认为当撞击作用相同时，需观察到什么现象，才可对比出哪块展板更容易倾倒？___________。
（4）在不改变实验装置前提下，如何验证“在广告牌展板相同、底座长度相同的情况下，底座宽度越窄的越容易倾倒”，请写出你的操作方法。
【答案】（1）动能 （2） ①. 相同 ②. 不能
（3）见详解 （4）见详解
【考点】创新实验题
【小问1详解】
[1]铁球下落过程中，高度降低，速度增大，重力势能转化为动能。
【小问2详解】
[1]要使两次撞击作用相同，必须保证铁球撞击展板时的速度相同，因此摆线被拉开的角度α应该相同。
[2]实验中两块展板都未倾倒，说明撞击力度未达到倾倒临界值，无法比较不同底座宽度的抗倾倒能力，故不能得出“与底座宽度无关”的结论。
【小问3详解】
通过两次实验过程可以总结：当撞击作用相同时，需观察到两块展板都未倾倒时倾斜的最大角度的不同，或都倾倒时观察倾倒需要的时间的长短不同。
【小问4详解】
最能得出正确实验结论的方法是能逐渐增大实验所用铁球的质量，直到观察到其中一块倾倒而另一块未倾倒。具体操作方法如下，方法一：保持摆线角度α相同，逐渐增加铁球质量进行多次撞击，记录使不同底座宽度的展板刚好倾倒时的最小铁球质量。比较发现使窄底座展板倾倒所需铁球质量更小，即可验证猜想。方法二：用同一个铁球，不断增大摆线角度α，但需要保证撞击两块展板时，摆线角度相同，直到观察到其中一块倾倒而另一块未倾倒，也可以验证猜想，那就是在广告牌展板相同、底座长度相同的情况下，底座宽度越窄的越容易倾倒。
23．（2025•泸州23）实践出真知。“九章”社团的同学们利用所学知识进行跨学科实践——自制密度计。
（1）他们用铁钉插入粗细均匀、横截面积为0.2cm2的吸管并密封，制作了第一代密度计。使用铁钉的目的是使密度计重心降低、在液体中竖直 漂浮 。测试时将其放入密度为1.0g/cm3的清水中，测得它的吃水深度为10.5cm；取出再放入盐水中，测得它的吃水深度为10.0cm，则盐水的密度为 1.05 g/cm3。发现两次吃水深度相差很小，同学们猜想可能是吸管横截面积太小的缘故。
（2）于是，他们用横截面积较大、粗细均匀的柱形瓶做了第二代密度计。测试时发现它在清水和上述盐水中的吃水深度差与第一代密度计几乎一样。老师提出：根据密度计在两种液体中受到液体对它的 浮 力相等，可推出这种粗细均匀的密度计在清水和盐水中的吃水深度的比值关系是h水h盐= ρ盐ρ水 （用ρ水、ρ盐表示）。
（3）同学们围绕怎样增大吃水深度差这一问题，结合前两次的制作经验，将设计思路和数据输入某AI软件，设计了如图所示的第三代密度计。若第三代密度计在清水中的吃水深度仍为10.5cm，则它在上述盐水中吃水深度为 5.5 cm。若它在某种液体中的吃水深度为15.0cm，则这种液体的密度为 0.96 g/cm3。（以上结果保留两位小数）
【考点】创新实验题
【答案】故答案为：（1）漂浮；1.05；（2）浮；ρ盐ρ水；（3）5.5；0.96。
【解析】 （1）他们用铁钉插入粗细均匀、横截面积为0.2cm2的吸管并密封，制作了第一代密度计。使用铁钉的目的是使密度计重心降低、在液体中竖直 漂浮。测试时将其放入密度为1.0g/cm3的清水中，测得它的吃水深度为10.5cm；取出再放入盐水中，测得它的吃水深度为10.0cm，根据漂浮的特点浮力等于重力，可知两次受到的浮力相同，由阿基米德原理有
ρ水gl1S＝ρ盐gl2S
即ρ水l1＝ρ盐l2
则盐水的密度为
ρ盐=l1l2ρ水=×1.0g/cm3＝1.05g/cm3
（2）因密度计漂浮，密度计在两种液体中受到液体对它的浮力相等，由阿基米德原理有
ρ水gh水S′＝ρ盐gh盐S′
可推出这种粗细均匀的密度计在清水和盐水中的吃水深度的比值关系是
h水h盐= ρ盐ρ水
（3）图中密度计下面的圆柱体的体积为
V＝S1h1＝4.0cm2×5.0cm＝20cm3＝20×10﹣6m3＝2×10﹣5m3
故在水中排开水的体积为
V水＝2×10﹣5m3+（10.5﹣5.0）×0.2×10﹣6m3＝2.11×10﹣5m3﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
设它在上述盐水中吃水深度为l，类似得出在盐水中排开液体的体积为
V盐＝2×10﹣5m3+（l﹣5.0）×0.2×10﹣6m3﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
因密度计在两种液体中漂浮，故受到液体对它的 浮力都等于重力，故浮力相等，由阿基米德原理有
ρ水gV水＝ρ盐gV盐﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
因 ρ盐ρ水=④
由①②③④得出
l＝5.5cm
若它在某种液体中的吃水深度为15.0cm，则排开这种液体的体积为
V液＝2×10﹣5m3+（15.0﹣5.0）×0.2×10﹣6m3＝2.2×10﹣5m3﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤
根据阿基米德原理有
ρ水gV水＝ρ液gV液﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑥
由①⑤得
ρ液＝0.96g/cm3
故答案为：（1）漂浮；1.05；（2）浮；ρ盐ρ水；（3）5.5；0.96。
21. （2025·云南21）太阳光中紫外线过度照射会对皮肤造成损伤，小明想探究芦荟汁是否具有防晒作用。他在暗室中用芦荟汁、紫外光灯、模拟皮肤的可透光塑料膜2张、紫外线光敏试纸2张（颜色随照射强度增加而加深）、计时器进行实验。将一张塑料膜铺在一张光敏试纸上，把紫外光灯固定在桌面上，用适当强度的紫外光照射塑料膜一段时间：接下来的操作是：________________________________________________，对比两张紫外线光敏试纸的颜色深度；若______________________________，则说明芦荟汁有防晒作用。
【答案】 ①. 将另一张涂有芦荟汁塑料膜铺在另一张光敏试纸上，把紫外光灯固定在桌面上，用相同强度的紫外光照射塑料膜相同的时间 ②. 不涂芦荟汁的光敏纸的颜色较深，涂有芦荟汁的光敏纸颜色较浅，
【考点】创新实验题
【解析】[1]根据控制变量法可知，再次实验时，应控制除另一张塑料薄膜涂有芦荟汁之外的其它因素都相同；接下来的操作是：将另一张涂有芦荟汁塑料膜铺在另一张光敏试纸上，把紫外光灯固定在桌面上，用相同强度的紫外光照射塑料膜相同的时间。
[2]对比两张紫外线光敏试纸的颜色深度；若不涂芦荟汁的光敏纸的颜色较深，涂有芦荟汁的光敏纸颜色较浅，则说明芦荟汁有防晒作用。
14.（2025·山西14） 电线杆是常见的市政设施，传统电线杆多为实心圆柱结构，而现代电线杆多采用空心圆柱结构。它们的抗弯强度一样吗？实践小组的同学们设计实验，探究杆的抗弯强度与杆的空心程度的关系。

实验思路：选择材料、长度和质量相同但空心程度不同的杆，在杆的相同位置施加相同的拉力，通过测量杆的形变量，比较杆的抗弯强度。
实验过程：如图所示，将杆的一端水平固定在铁架台上，在杆的另一端挂一定数量的钩码，用刻度尺测量杆的下弯距离。换用不同的空心杆，重复上述操作，记录数据如下表。
实验结论：
（1）通过分析实验数据可初步得出：材料、长度和质量都相同的杆，空心程度越大，抗弯强度___________（选填“越大”“不变”或“越小”）。
应用拓展：
（2）结合以上信息，请你写出生产生活中采用空心结构的一个实例：___________。杆的抗弯强度还可能与哪些因素有关呢？请你提出一个可探究的科学问题：___________。
【答案】（1）越大 （2） ①. 自行车车架 ②. 杆的抗弯强度与杆的长度有什么关系
【考点】创新实验题
【小问1详解】
观察实验数据，在杆的材料、长度和质量都相同，钩码质量也相同（即施加相同拉力）的情况下，随着杆空心程度逐渐增大（从实心到空心程度增加 ），杆的下弯距离逐渐减小。下弯距离越小，说明杆越不容易弯曲，即抗弯强度越大。
【小问2详解】
[1]在生产生活中，自行车车架采用空心结构，这样在保证一定强度的同时能减轻重量；汽车的空心传动轴等也是类似应用。
[2]探究杆的抗弯强度的影响因素，除了空心程度外，还可以从杆的材料（不同材料的硬度等属性不同可能影响抗弯强度）、杆的长度（长度不同可能抗弯能力不同）等方面提出问题。
15.（2025·山西15） 2025年春节，小明观看了电影《哪吒2》。电影中，“哪吒”高呼：“冰不导电”。小明对此片段印象深刻，并产生疑问：冰真的不可以导电吗？请你帮他设计一个可操作的实验方案进行验证。
【答案】见解析
【考点】创新实验题
【解析】方案一：实验器材：电源、小灯泡、冻有两个铜片做接线柱冰块、开关各一个，若干导线。实验步骤：①按照设计的电路图连接各实验器材；
②闭合开关，观察小灯泡是否发光。
实验结论：若小灯泡发光，说明冰可以导电；若小灯泡不发光，说明冰不可以导电。
方案二：实验器材：电源、电流表、电阻、冻有两个铜片做接线柱的冰块、开关各一个，若干导线。实验步骤：①按照设计的电路图连接各实验器材；
②闭合开关，观察电流表指针是否发生偏转；
实验结论：若电流表指针偏转，说明冰可以导电；若电流表指针不偏转，说明冰不可以导电。
砝码质量m/g
50
100
150
200
…
电压U/V
材料a
1.0
2.0
3.0
4.0
…
材料b
0.7
1.4
2.1
2.8
…
实验次数
距离/cm
s1
s2
1
45
56
2
43
59
3
44
58
实验序号
1
2
3
4
5
t/℃
25.0
40.0
55.0
70.0
85.0
/cm
0
1.10
2.15
3.26
4.31
/cm
0
1.73
344
5.18
6.89
次数
杆长Ucm
杆的质量
杆的空心程度
钩码质量
杆的下弯距离
1
15
10
100
9
2
15
10
100
6
3
15
10
100
3
4
15
10
100
1