第3节 科学观察 知识点题库

如图是伽利略1604年做斜面实验时的一页手稿照片,照片左上角的三列数据如表格。表中第二列是时间,第三列是物体沿斜面运动的距离,第一列是伽利略在分析实验数据时添加的。根据表中的数据,可以得出的结论是(      )

    

1

1

32

4

2

130

9

3

298

16

4

526

25

5

824

36

6

1192

49

7

1600

64

8

2104

A . 物体具有惯性 B . 物体做匀速直线运动 C . 物体运动的距离与时间的平方成正比 D . 物体运动距离的增加量与时间成正比
科学探究是一个创造性思维活动、实验活动和逻辑推理交互作用的过程。

在研究“物体不受力的作用时,将做什么运动?”的问题时,因为自然界中并不存在完全不受力作用的环境,所以我们先用实验探究相同的运动物体在水平面上受到的阻力

越来越小时, 它的运动变化趋势, 然后再推测出物体不受力作用时将做什么运动。

  1. (1) 实验时,怎么使物体的运动完全相同呢?我们的办法是

  2. (2) 为推测运动物体在水平面上受到的阻力减小时的运动变化趋势,我们要多次实验并记录证据, 需要记录的证据是, 分析证据,我们就可以推断物体不受力作用时将做什么运动了。

有一天,小明坐在炉子旁边,将手中的铁钩在炉子中烧得通红。他突然想到:如果将磁铁放在火中烧得通红,磁性会变化吗?于是他设计了这样一个实验:将一条形磁铁的一端固定在铁架上,另一端附着一些大头针,然后加热。这时小明应该观察的变化,若他看到的现象是大头针落下,他得出的结论是

夜晚,人们仰望天空,有时能看到闪烁的人造地球卫星地球赤道处有一观察者,在日落4小时后看到一颗人造地球卫星从赤道正上方高空中经过,设地球半径为R,则这颗人造地球卫星距赤道地面的高度至少为多少?(    )  
A . 0.5R B . R C . 2R D . 4R
在科学研究中借助仪器是为了(  )
A . 扩大观察范围 B . 完成观察任务 C . 得到观察结果 D . 延长观察过程
用肉眼观察图甲中标了箭头的线段AB和CD,长度更长的是,用肉眼观察图乙中的线段AB、CD和EF的长度是否相等:。然后用直尺量一量,检验自己的观察是否准确。

为比较蔬菜中维生素 C 含量,小明同学根据维生素 C 可使高锰酸钾溶液褪色的原理,设计了如下实验:在四支同样的试管中分别加入 2 毫升相同浓度的高锰酸钾溶液,然后用滴管分别向其中滴加黄瓜、青椒、芹菜、白菜的汁液,边滴边震荡,直到高锰酸钾溶液褪色为止,实验结果如下:

黄瓜汁

青椒汁

芹菜汁

白菜汁

高锰酸钾溶液(2 毫升)

14 滴

18 滴

15 滴

11 滴

据表可知维生素 C 含量最少的蔬菜是( )

A . 黄瓜 B . 青椒 C . 芹菜 D . 白菜
小明在一条长线的一端系一个螺母做成了一个如图所示的单摆,小明发现螺母往返摆动过程中,每摆一个来回所用时间几乎相等.于是小明想到这样一个问题:

螺母来回摆动一次所用的时间t跟哪些因素有关呢?

猜想A:可能跟螺母摆动的角度θ有关;

猜想B:可能跟绳子的长度L有关。

  1. (1) 为验证猜想,除了铁架台、细线和螺母外,还需要的测量仪器有、量角器和秒表;
  2. (2) 小明在不同条件下,测出螺母来回摆动一次所用的时间t后,得到表中的一些数据如下表:

    序号

    细线长度L/cm

    螺母摆动的角度θ/°

    螺母来回摆动一次的时间t/s

    1

    100

    3

    2.0

    2

    140

    3

    2.4

    3

    140

    5

    2.4

    ①对比1、2两次实验,可得出结论:螺母来回摆动一次的时间t与有关;

    ②对比2、3两次实验,可验证猜想(填字母);

  3. (3) 综合分析实验数据可知,同一地点的单摆摆动一次的时间t只跟绳子的长度L有关,且绳子越长,螺母来回摆动一次的时间t越,摆钟就是根据这个原理制成的。
Na2CO3溶液具有碱性,可清洗油污,碱性越强,去油污的效果越好,小菁决定对影响Na2CO3溶液碱性的因素展开探究。

【进行实验】

实验一: 用不同温度的水,配制溶质质量分数分别为2%、6%和10%的Na2CO3溶液,依次测量溶液pH,记录数据如下表:

实验编号

a1

a2

a3

b1

b2

b3

c1

c2

c3

溶质质量分数

2%

2%

2%

6%

6%

6%

10%

10%

10%

水的温度(℃)

20

40

60

20

50

60

20

40

70

溶液pH

10.90

11.18

11.26

11.08

11.27

11.30

11.22

11.46

11.50

实验二: 将10%的Na2CO3溶液从20℃持续升温到70℃,所测得的pH如下表:

温度(℃)

20

30

40

50

60

70

溶液pH

11.22

11.35

11.46

11.48

11.50

11.50

【解释与结论】

  1. (1) 碳酸钠俗称是
  2. (2) 要证明Na2CO3溶液的溶质质量分数变化与pH变化关系,可选择最佳的一组实验是(填实验编号),其结论是
  3. (3) 实验二的目的是
  4. (4) 小菁将Na2CO3粉末洒在有油污的餐具上,再加适量热水,进行擦洗,达到较好的洗涤效果,这是因为
  1583年,伽利略在教堂祈祷时发现从教堂顶上悬挂下米的油灯摆动很规则,于是伽利略用他自己的“表”(脉搏的跳动)米计算油灯摆动的时间。他发现不论油灯的摆幅是大是小,摆动一个来回所需时间(摆的周期T)几乎相同,即单摆的摆动周期T与振幅无关。这是伽利略对物理学的一大贡献。

小科同学想探究单摆的周期T与哪些因素有关,在老师的指导下,Q他设计了如图所示的单摆(细绳下系小钢球)进行探究,并记录单摆来回摆动10次的时间T10实验数据及处理后记录如下表:

实验次数

摆长l/m

小钢球质量m/kg

来回摆动10次时间T10/s

单摆周期T/s

单摆周期平方T2/s2

1

0.3

0.1

11

1.1

1.2

2

0.4

0.1

13

1.3

1.6

3

0.5

0.1

14

1.4

2.0

4

0.6

0.1

15

1.5

2.4

5

0.3

0.2

11

1.1

1.2

6

0.4

0.2

13

1.3

1.6

7

0.5

0.2

14

1.4

2.0

8

0.6

0.2

15

1.5

2.4

  1. (1) 实验时,为了减小误差,应该从图中点开始计时。
  2. (2) 分析实验数据可以得出:单摆摆动周期与成正比。
  3. (3) 当小钢球经过图中B位置时,小钢球受到的力是否为平衡力?并阐明理由。
未经处理的工业废水会严重污染水和土壤,某种新型催化剂可有效降解工业废水中的有机污染物。为探究该催化剂降解有机污染物的速度受哪些因素影响,学习小组进行了如下实验。

取四份等质量的某有机物,控制条件如左下图,然后加入等量的新型催化剂,测得该有机物被降解的百分比随时间变化的关系如下表:

  1. (1) 实验中设置A和D组的目的是探究对降解反应速度的影响。
  2. (2) 实验A、B、C三组结果表明,当pH相等时,温度升高,降解反应速度。(选填“先增大后减小”或“先减小后增大”)
  3. (3) 部分同学认为pH=3时,40℃是该催化剂最合适的温度,但有同学并不认同。为寻找该催化剂最合适的温度,他应该采取的做法是
  4. (4) 实验中若要测定某一时刻有机物被降解的百分比,需要迅速把试管中液体的pH调到10,这样做的目的是
实验设计的严密性、操作的规范性等都很重要,每一个环节都会影响实验结果。

 

  1. (1) 两容器中分别盛有等质量的酒精和水,室温下放置几天后,两者的质量都明显减少,且酒精减少得更多,如图甲所示。某同学由此得出“酒精比水蒸发得更快”的结论。但是另一位同学认为不能得出该结论,其理由是实验中没有控制相同,因此无法比较蒸发快慢;
  2. (2) 如图乙所示,研究“土壤中是否有其他有机物”的实验时,用天平称取刚挖出的土壤50克,并放在细密的铁丝网上,用酒精灯加热。一段时间后停止加热,待土壤冷却后称得其质量为45.2克,实验过程中土壤没有通过铁丝网流失,则说明土壤中含有的有机物质量为4.8克。某同学认为没有用做实验,因此得不出有机物质量为4.8克的结论;
  3. (3) 在“证明植物进行呼吸”的实验时,取一大口塑料瓶,装入豆芽,盖紧瓶盖,在暗处放置一个晚上,然后打开瓶盖,将点燃的蜡烛放人瓶内,蜡烛立刻熄灭。甲同学由此得出“塑料瓶内的O2减少了”,乙同学则由此得出“塑料瓶内的CO2增多了”,你认为同学的结论更合理。
  2013年2月15日,一颗体积约2000米3 , 质量约7×106千克的陨石在俄罗斯西伯利亚上空爆炸,爆炸引发的“陨石雨”四处散落,附近有许多黑色固体小碎片,用小碎片在玻璃上刻划会有较明显的划痕。无独有偶,16日凌晨,小行星2012DA14与地球“擦肩而过”,引发天文爱好者的无限遐想。
  1. (1) 根据上述信息,写出陨石的一种物理性质: ;
  2. (2) 密度是陨石分类的重要依据,不同种类陨石的密度见下表。

    类型

    石陨石

    石铁陨石

    铁陨石

    密度/kg/m³

    3.0×103~3.5×103

    5.5×103~6.0×103

    7.5×103~8.0x103

    请你通过计算确定俄罗斯陨石类型应属于

  3. (3) 俄罗斯的陨石事件与小行星2012DA14近距离接近地球之间有无关联?天文爱好者说法不一,下列说法中不支持两者有关联的证据是       。(可多选)
    A . 两者发生时间相差12小时,距离相隔至少50万千米 B . 陨石和小行星经研究都含有钠、镁、铝、氯、钾等元素,组成成分比较接近 C . 陨石是大约一年前脱离小行星带的一颗小行星,与小行星2012DA14来源相同 D . 陨石是按自东向西的轨迹运行的,小行星是按自南向北的轨迹运行的,两者处于完全不同的轨道上 E . 科学家根据大量数据分析,小行星飞掠地球大约每40年左右会发生一次
医学上,头发密度是指头发覆盖区域内单位面积头发的数量。某科研人员为研究头发密度,选择76位不同年龄和性别的健康志愿者,将头发覆盖区划分为顶部、枕部和左右两侧四个等面积的区域,分别在四个区域内随机取相同面积进行测量。实验相关数据记录如表。

表一:不同年龄头发密度

年龄段(岁)

人数(人)

头发密度(根/厘米2

18~29

24

142~150

30~39

18

136~145

40~49

17

129~137

50~60

17

125~132

表二:不同部位头发密度

部位

头发密度(根/厘米²)

顶部

167

枕部

156

左侧

119

右侧

118

  1. (1) 测量头发密度时,把志愿者的头发剪短,然后用皮肤镜轻压测量部位,再拍照取样,并用电脑打开照片,如图所示。推测皮肤镜在该实验中的作用是 。
  2. (2) 分析表一实验数据,可得出的结论是
  3. (3) 表二是某位志愿者不同部位的头发密度,分析该志愿者可能处于哪个年龄段?并说明你的分析过程。
某校教室的窗玻璃是双层的。课间,同学在窗外敲玻璃时,小明感觉双层玻璃与单层玻璃的振动情况不一样,于是他想探究“受敲击时,双层玻璃和单层玻璃的振动强弱情况”。为此,小明进行了以下实验:

①将单层玻璃板固定在有一定倾角的斜面上,把玻璃球靠在玻璃板的右侧,把橡胶球悬挂在支架上靠在玻璃板的左侧(如图)。

②每次拉开橡胶球相同的角度,放手后让其敲击玻璃板,玻璃球被弹开,记下玻璃球被弹出的距离,共做10次。

③换成双层玻璃板重复上述实验。

  1. (1) 实验中,重复做10次的目的是为了.
  2. (2) 小明改进后,重做了实验,获得了如下数据:

    实验次数

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    10

    平均值

    玻璃球被弹开的距离(cm)

    单层

    79

    78

    82

    80

    73

    84

    84

    82

    81

    82

    80

    双层

    20

    23

    24

    24

    24

    25

    22

    22

    21

    25

    23

    受到橡胶的敲击时,玻璃板振动的强弱是通过来反映的。

  3. (3) 根据表中的实验数据分析,可以得出的结论是
在观察校园生物时,以下同学的做法中正确的是(    )
A . 小军发现好几株他不认识的植物,于是把它们拔出来,带回家研究 B . 小明发现一只老鼠,太恶心了,不记录 C . 小梅拨开草丛,一只蟋蟀蹦了出来,很快蹦到校园外面去了,小梅把它记录下来 D . 小伟的观察记录中有蚰蜒,其他同学都没有,小伟决定把它删掉
下列观察仪器的选择与观测范围相匹配的是(   )
A . 天文望远镜适于观察甲区间的物体 B . 光学显微镜适于观察乙区间的物 C . 电子显微镜适于观察丙区间的物体 D . 放大镜适于观察丁区间的物体
小李同学为了探究不同材料,不同大小的实心小球体在不同液体中匀速下降的速度大小与那些因素有关,它利用课后去学校物理实验室,在老师的指导下,利用实验室器材,完成了实验探究,并将数据记录在表一,表二中:

表一(甲液体)

序号

小球半径(米)

小球密度(千克/米3)

速度大小(厘米/秒)

1

0.5×10-3

2×103

0.55

2

1×10-3

2×103

2.20

3

0.5×10-3

3×103

1.10

4

1×10-3

3×103

4.40

5

1.5×10-3

2×103

4.95

6

1.5×10-3

3×103

9.90

表二(乙液体)

序号

小球半径(米)

小球密度(千克/米3)

速度大小(厘米/秒)

7

0.5×10-3

2×103

0.40

8

1×10-3

2×103

1.60

9

0.5×10-3

3×103

0.80

10

1×10-3

3×103

3.20

11

1.5×10-3

2×103

3.60

12

1.5×10-3

3×103

7.20

  1. (1) 分析比较实验序号为:1与3,2与4,或7与9,8与10中的数据及相关条件,可初步得出的结论是
  2. (2) 分析比较表一(甲液体)的数据可知:实验序号中的数据及相关条件,可初步得出的结论是:同种材料的实心小球,小球半径越大,小球下降的速度越大。
王东同学发现,从超市配送到家里的一些速冻食品外面往往包裹一层泡沫。他认为这层泡沫可以起到类似棉袄隔热保温的作用。为比较泡沫与棉花隔热性能的强弱,王东同学利用温度传感器、纸板箱、棉花和泡沫制作两个完全相同的保温装置,如图甲。在两个相同的烧杯中放入冰水混合物,分别放在两个装置中。测量并记录温度传感器数值的变化并绘制成图像,如图乙所示。

  1. (1) 在实验过程中,除了要保持环境温度相同外,还需要控制相同。
  2. (2) 通过乙图发现,实验刚开始的一段时间,两烧杯中的物质温度都没有升高,你认为原因是
  3. (3) 通过实验,可以得到的结论及其证据分别是什么?
“模拟实验”是一种常用的科学研究方法。在不能对研究对象直接研究时,可通过对其替代物的研究获取事实材料,来间接研究原型的性质。下列属于模拟实验的是(   )
A . 测量铁丝直径 B . 测量液体温度 C . 观察手指指纹 D . 研究地球形状