题型猜押10 实验题(24-28题)声学、光学和热学实验-2025年中考物理冲刺抢押秘籍(福建专用)
2025-04-15
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内容正文:
猜押10 实验题(24-28题)声学、光学和热学实验
猜押考点
3年福建真题
考情分析
押题依据
声学
探究声音的传播条件(2022)
声音传播条件验证:真空不能传声实验(如抽气法观察闹钟铃声变化)。
声音特性探究:音调与频率关系(钢尺伸出长度变化实验)、响度与振幅关系(用力拨动钢尺)。
2022年真题:验证声音传播需要介质(抽气实验)。
高频陷阱:混淆“振幅”与“频率”对响度、音调的影响;实验步骤顺序错误(如未关闭止水夹直接抽气)。
光学
探究光的反射定律(2024);探究凸透镜成像规律(2023);探究平面镜成像特点(2022)
光的反射定律:验证反射角=入射角(激光笔+可折转光屏实验)。
凸透镜成像规律:动态成像分析(物距变化时像的位置与性质变化)。
平面镜成像特点:像与物对称性验证(玻璃板替代平面镜实验)。
光学实验常考“等效替代法”(如平面镜成像实验中用未点燃蜡烛替代像的位置)。
新情境预测:结合AR技术设计反射路径问题(如虚拟导航成像的光路分析)。
热学
探究水在沸腾的特点(2024);不同材料的保温性能(2023);
水的比热容特点及应用、不同物质的吸热本领(2022)
水沸腾特点:温度-时间曲线绘制(判断沸点、分析吸热情况)。
比热容实验:相同质量液体加热时间对比(如水与食用油吸热能力差异)。
保温性能测试:不同材料包裹热水瓶,测量温度下降速率。
热学实验注重“控制变量法”与“转换法”(如用温度计示数变化反映吸热多少)。
新情境预测:结合福建气候设计“湿热环境下蒸发快慢”探究实验。
一、声学实验题预测
核心考点:
声音的产生与传播:重点考查真空传声实验(如宇航员在太空舱内交流需通过电磁波,因真空无法传声)。
声音特性与噪声控制:通过乐器(如古筝、编钟)分析音调、响度、音色的影响因素;噪声控制方法(如高铁轨道减振技术属于在声源处减弱噪声)810。
实验设计方向
振动与发声实验:设计实验验证“声音由物体振动产生”(如用音叉触水溅起水花、敲击鼓面观察纸屑跳动)。
噪声控制探究:结合生活场景(如教室隔音材料选择),分析不同材料的吸声效果。
二、光学实验题预测
核心考点
光的反射与折射:平面镜成像实验(像的大小与物距无关)、水中倒影的镜面反射现象。
透镜成像规律:凸透镜成像实验(物距与像距的关系,如照相机、投影仪原理);远视眼矫正实验(凸透镜应用)。
实验设计方向
小孔成像实验:验证光的直线传播,分析小孔形状对成像的影响。
折射现象探究:利用水槽、激光笔设计实验,观察光从空气射入水中的偏折路径。
色散实验:三棱镜分光实验解释彩虹形成原理,或结合白光LED灯探究光的合成。
三、热学实验题预测
核心考点
物态变化与吸放热:霜(凝华)、露(液化)、冰(凝固)的形成条件及实验现象分析。
热量计算与热机效率:利用公式 Q=cmΔt 计算水加热吸收的热量;汽油机四冲程中能量转化(如做功冲程内能→机械能)。
实验设计方向
熔化与凝固实验:探究冰熔化时温度变化规律(冰水混合物温度恒为0℃),结合数据记录与分析。
蒸发吸热实验:对比酒精与水蒸发的温度变化,解释降温原理。
热传递效率探究:设计实验比较不同材料(金属、塑料)的导热性能。
四、综合命题特点
跨学科与科技热点
航天科技:结合空间站实验(如“水球光学实验”中的折射现象)或火星探测器的热控设计。
环保能源:太阳能热水器的效率计算、天然气燃烧放热公式 Q=qV的应用。
福建地方特色
传统节日:如“拗九节”煮粥时的热量传递方式(热传导、对流)及节能措施分析。
地理案例:沿海地区海雾形成(液化现象)或武夷山昼夜温差对物态变化的影响。
知识点一 声学、光学实验
1.(2025·福建宁德·模拟预测)如图所示是物理兴趣小组用日常生活用品进行小实验的情景:
(1)图甲,用硬纸片在梳子上刮动,刮动速度越快,硬纸片振动得越快,发出声音的音调越 ;越用力刮,梳子发出声音的 越大。
(2)图乙,取两张白纸,使其自然下垂,向两纸中间用力吹气,观察到两纸相互靠近,说明流速越 的地方,压强越小。
(3)图丙,玻璃管穿过橡皮塞插入水中,从管子上端吹入少量气体,使瓶内气压 大气压,水沿玻璃管上升到瓶口以上,这样就做成了一个自制气压计。把它从山脚移到山顶,玻璃管内水柱的高度 。
2.(2025·福建福州·一模)在实践小制作活动中,小明通过小孔成像的实验装置,制成了一个如图甲针孔照相机。将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置,观察并研究小孔成像的特点:
(1)图甲中烛焰在塑料薄膜上所成的像是 (选填“实像”或“虚像”);其成像的原理是 ;
(2)开始实验时,眼睛从右侧看过去,无论怎样调节易拉罐与蜡烛之间的距离,屏上都看不到烛焰的像,而只能看到一片光亮,最有可能的是:______;
A.小孔太大
B.小孔太小
C.小孔扎成了正方形
(3)生活中的照相机应用的是凸透镜成像规律。在“探究凸透镜成像规律”的实验中:实验前,应调整 、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度;
(4)根据实验数据绘制的像距v与物距u之间的关系如图乙所示,则该凸透镜的焦距是 cm;
(5)通过实验调节后如图丙所示,可在光屏上得到一个清晰的像,所成的像是 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的;
(6)在图丙中,将眼镜放在烛焰和凸透镜之间,发现光屏上原本清晰的像变模糊了,向左移动蜡烛,光屏上的像又变清晰了,该眼镜是 眼镜。
3.(2025·福建龙岩·一模)小岩同学利用图甲所示的器材探究光的反射定律。
(1)图乙中,用激光笔沿AO方向入射,当入射光线与平面镜夹角为时,反射角大小为 °;若增大入射角,反射角大小将 ;
(2)图乙中,若让另一束光沿BO方向射向平面镜,反射光沿OA方向射出,这一现象说明反射光路是 ;
(3)如图所示,实验过程中,进行下列哪项操作后,在纸板上仍可以看到反射光? (填写序号)
①将纸板的右半部分向后翻折
②将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转
③将纸板与入射光束一起以DE为轴向后倾倒
4.(2025·福建莆田·一模)如图甲,在玻璃窗中可看到室内物体的像。在将玻璃窗外推的过程中,又可看到窗里像的位置在发生变化。为了搞清楚原因,小田进行如下探究:
(1)如图乙所示,小田把透明玻璃板 放置在水平桌面的白纸上,玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,另一支大小完全相同 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B(图中未画出)放在玻璃板后;
(2)小田研究平面镜成像特点时,观察到蜡烛B和蜡烛A的像完全重合,记下蜡烛A和B的位置,用刻度尺测量物距和像距,分析得出像距等于物距,由此可知平面镜成像时,像与物关于镜面 ;
(3)保持蜡烛A不动,将图乙中玻璃板绕竖直边向后转动一个小角度,其俯视图如图丙所示,则蜡烛A的像应是在图中的 位置;
(4)平面镜成像有很多应用,如图丁是播音员的提词器,为方便播音员看台词,将显示屏上的台词通过一块专用镀膜玻璃竖直呈现在播音员的正前方,简化图如图戊所示,则镀膜玻璃与显示屏所成的角度a大小应为 度。当播音员正视前方看到一行“爱我中华”字样时,若直接低头看显示屏,则显示屏上显示的是 。
5.(2025·福建福州·一模)在探究光的反射定律实验中:
(1)如图甲中使用加湿器喷出水雾,目的是为了显示 。
(2)装置放置在可以360°旋转的水平工作台上,在入射点上方悬挂一重垂线,模拟法线,重垂线与平面镜 。当工作台旋转到某一特定位置时,可观察到反射光线挡住了入射光线和重垂线,表明“三线”在 。
(3)继续探究反射角与入射角关系,将作业纸平铺在水平桌面上,平面镜竖直放在纸上,放置一支可自由移动的激光笔,使其发出的光紧贴纸面入射,如图乙所示,此时入射角大小为 。
(4)改变激光笔的位置,多次实验,在纸上画出入射光线和对应的反射光线,如图丙所示。不用量角器也能快速得出反射角等于入射角这一结论,你的操作是 。
6.(2025·福建南平·一模)小南用如图所示的装置探究“光的反射定律”,在此实验中:
实验次数
入射角
反射角
1
15°
2
30°
30°
3
45°
45°
(1)要使反射光线和入射光线的径迹同时在纸板上出现,你认为纸板与平面镜的位置关系应 (选填“垂直”或“不垂直”)。
(2)小南选择入射角分别为15°、30°、45°的三条光线进行实验,结果得到了三组数据,如上表所示,其中第1次实验数据的反射角是
(3)实验时要多次改变入射角的大小并进行测量,下列实验中多次测量的目的与本实验相同的是 (选填字母符号)。
A.“探究平面镜成像的特点”时,多次改变位置,进行测量
B.“用刻度尺测长度”时,多次测量被测物体的长度
(4)当光沿着图中的EO方向入射时,将右边纸板绕ON向后折,右纸板上看不见光线,此时反射光线实际上 (选填“存在”或“不存在”)。
(5)让一束光沿着图中的FO方向入射,反射光线沿着OE方向射出,这说明在反射现象中,光路 。
7.(2025·福建泉州·一模)探究变焦照相机如何成清晰的像。
【问题】小明通过实验探究知道,人能看清远近不同的物体,与晶状体的焦距有关。小明还想知道使用变焦照相机拍照,如何得到清晰的像?于是他用如图所示装置进行探究。
【证据】
(1)实验前,应调节“F”光源、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度,目的是使像呈现在 ;
(2)小明先用焦距为5cm的凸透镜做实验,当光源和凸透镜位置如图所示时,移动光屏 (选填“能”或“不能”)模拟照相机的拍照原理;
(3)保持 到凸透镜的距离不变,换上不同焦距的凸透镜,调节光屏到凸透镜的距离,直到光屏上成清晰的像,分别记录焦距、像距和像的高度;
(4)保持(3)中某距离不变,换用不同焦距的透镜多次实验;
(5)部分实验数据如下表所示。(“F”光源的高度)
实验序号
物距u/cm
焦距f/cm
像距v/cm
像的高度h/cm
像的性质
1
30.0
5.0
6.0
1.0
始终成倒立的 实像
2
30.0
10.0
15.0
2.5
3
30.0
12.0
20.0
3.3
【解释】分析表中数据可知:当物距不变时,凸透镜焦距越 ,像距越大,像也越大;
【交流】摄像师用照相机给九年级同学拍摄毕业照时,想让被拍的同学成的像大一些,除了更换相机镜头外,还可以使摄像师 (选填“靠近”或“远离”)同学。
8.(2024·福建泉州·模拟预测)如图,在《探究凸透镜成像规律》的实验中:
(1)如图甲,平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,此凸透镜的焦距为 cm、实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心,使它们在 ;
(2)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图乙所示时,在光屏上可得到一个清晰的倒立、 的实像,生活中利用这个规律制成的光学仪器是 ;
(3)实验时,由于实验时间较长,蜡烛变短,光屏上的像会向 移动;
(4)仍如图乙,蜡烛、透镜和光屏分别在35cm、50cm、80cm刻度线处,蜡烛和光屏位置不变的情况下,将凸透镜移至 cm的刻度线处,光屏上会再次呈现清晰的像;
(5)如图丙所示,将蜡烛放在P点,若切除凸透镜中间的阴影部分后,再将剩余部分靠拢重新结合在一起,蜡烛能成 个像。
9.(2025·福建厦门·一模)如图所示,学习小组使用跳棋等探究“平面镜成像的特点”。
(1)实验中选用 代替平面镜进行实验,成像虽没有平面镜清晰,但能巧妙地解决确定像的位置和大小的问题;
(2)将光屏放在像的位置,直接观察光屏无成像。这说明:
(3)取另一个完全相同的跳棋放在像 M '的位置,与像重合。这可以探究:平面镜成像时,像与跳棋的 关系;
(4)选用方格纸铺在玻璃板下,记录某次的玻璃板、跳棋 M与跳棋像M '对应点的位置。你认为造成这种情况的原因是
(5)实验中,小华发现棋子M的像M '偏暗,采用如下图所示的 a、b、c三种操作,其中观察到M 的像最亮的是
10.(2025·福建厦门·一模)探究平面镜成像特点实验如图所示,器材有:玻璃板、a和b两个相同的“F”形物体、白纸、刻度尺、光屏。
(1)用玻璃板代替平面镜的目的是 ;
(2)如图甲,将白纸平铺在水平桌面上,玻璃板 于白纸放置,物体a置于玻璃板前方;
(3)透过玻璃板观察物体a的像,并将物体b按图乙中 (填“①”或“②”)的朝向置于玻璃板后,不断移动直至与a的像重合。b与a的像完全重合,说明平面镜所成的像与物体 。测量与比较b、a到镜面MN的距离,得出结论:像与物对于镜面是 的;
(4)移开b,将光屏放到像的位置,不透过玻璃板,直接观察光屏,发现光屏上没有像,说明 。
知识点二 热学实验
11.(2025·福建福州·一模)小东利用如图甲所示的实验装置来探究冰的熔化特点。
(1)将装有适量碎冰的试管置于烧杯内的温水中,这样做使碎冰 ;
(2)实验中某时刻温度计示数如图乙所示,碎冰此时的温度 ℃;
(3)根据实验数据画出冰熔化过程的“温度-时间”图像(如图丙)。由图像可知,冰熔化过程中 ,所以属于晶体;
(4)小东分析图像还发现:0至t1时段内的温度变化比t2时刻后的温度变化快,其主要原因是水的 ;
(5)若对烧杯持续加热,在杯中水沸腾后试管中的水不会沸腾,理由是试管中的水不满足沸腾条件 。
12.(2025·福建龙岩·一模)如图甲是探究水沸腾时温度变化特点的实验装置。
(1)实验中某次温度计的示数如图乙所示,为 ℃;
(2)根据实验数据绘制的水的温度随加热时间变化的图像如图丙所示,可知水的沸点为 ℃,实验时当地气压 1个标准大气压;
(3)观察图甲装置,提出一种缩短水到达沸腾所需时间的方法: (一种即可);
(4)如图丁所示对猪油进行水浴加热。已知猪油的沸点高于水,一段时间后发现水已沸腾,猪油 沸腾。说明液体沸腾的条件为: ,并持续吸热。
13.(2025·福建厦门·一模)实践小组计划制作一个温度计,设计图纸如图1所示。为挑选合适的液体装入自制温度计内,实践小组对备选液体a和b的吸热性能进行测试,用如图2的实验装置分别加热质量相等的液体a和b,测得的温度随时间变化的图线如图3。
(1)图1中温度计的原理是液体的 ;
(2)图2中温度计的示数为 ℃;
(3)分析图像可知:液体b在沸腾过程,吸收热量,温度 。实验过程中液体a没有出现沸腾现象,原因是其温度没有达到 ;
(4)经过分析与讨论,实践小组决定选择液体a制作温度计,原因是选择液体a制作温度计,量程较大;且液体a ,温度变化较快。
14.(2025·福建莆田·一模)在科技创新节期间,同学们展示自制简易温度计。
(1)如图甲是甲组同学自制的简易温度计,在玻璃瓶内装满煤油,煤油里滴几滴红墨水这是为了 ,用打孔的橡皮塞封住瓶口后插入透明细吸管并密封完好。按摄氏温标的方法标注刻度,就制成了一个简易温度计;
①图乙、丙是小组同学标刻度的过程:在充分接触足够长时间后,液面a处应标注 ℃,液面b处应标注 ℃;
②对于这样的温度计,为了让其测温更加准确,你的改进措施是 ;
(2)图丁是乙组同学设计的温度计:A为玻璃瓶,B为吸管,且穿过软木塞与A相连,装置不漏气,管下端插入水槽C中,使管内外水面有一高度差h。此温度计的测温物质是 ;当外界环境温度升高时,此温度计的h将 。
15.(2025·福建南平·一模)实验小组用如图的装置探究“水沸腾时温度变化的特点”:
(1)甲图装置温度计的使用存在错误,错误之处是:
(2)沸腾时水中气泡的情形如图乙中 (选“A”或“B”)。
(3)当水温接近90℃时,每隔60s记录一次温度,并绘制了如图丙所示水温随时间变化的图像,由图像可知水的沸点是 ℃,水沸腾时的特点:继续吸热,温度
(4)通过这个实验,小南同学终于明白妈妈用炉火炖汤时,在水沸腾后总是 (选填“保持大火”或“调为小火”)的道理。
16.(2025·福建泉州·一模)利用如图甲所示的装置探究某物质熔化时温度的变化规律。
(1)自下而上组装器材时,石棉网应处于酒精灯火焰的 位置;
(2)实验中,将试管浸在水中加热主要是为了使试管中的物质 ;
(3)加热过程中,某时刻温度计示数如图乙所示,为 ℃;
(4)根据实验数据画出该物质的温度随加热时间变化的图像如图丙所示,由图像可知,试管中物质熔化时需要吸收热量,温度 ,物质的内能 。
17.(2025·福建三明·一模)小明利用如图甲所示的三颈烧瓶做水的沸腾实验,当水温接近90℃时,每隔1min记录一次温度,并绘制出如图乙所示的水温与时间关系的图像。
(1)由实验数据可知,实验中水的沸点为 ℃,水沸腾时需要吸热,温度 ;
(2)当三颈烧瓶中的水沸腾时,小明将注射器内少量冷水全部注入三颈烧瓶中,如图丙所示。发现烧瓶内的水立刻停止沸腾,则此时烧瓶内水的沸点 (选填“变高”“变低”或“不变”);
(3)接下来撤下酒精灯,小明将三颈烧瓶的瓶口全部用塞子密封住,然后向外拉动注射器的活塞,如图丁所示,发现烧瓶中的水再次沸腾了,根据这个现象,得出水的沸点与气压的关系是 。
(4)小红对着烧瓶外壁喷冷水也使图丁中的水再次沸腾了,她所喷洒的位置是 (选填“M”或“N”)。
18.(2025·福建漳州·模拟预测)如图所示是研究“水的沸腾”和“海波熔化”的实验:
(1)图a是小明、小红两名同学分别探究“水的沸腾”的实验装置,他们所用器材规格完全相同,将水加热相同时间后停止。图b是两名同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像。由图像可知此时水面上方的气压 1标准大气压;小红把水加热到水沸腾,所用时间较长的原因是 。
(2)在做“海波熔化”的实验时,他们采用如图c的实验装置。将装有海波的大试管放入(1)中实验的热水中,温度计A和B分别测量海波和烧杯中热水的温度,根据两个温度计的示数,绘制出了海波和热水的温度随时间变化的图像(如图d),由图像可知,在第8min时,大试管内的海波处于 。第10min后,海波的熔化将 (选填“继续”或“停止”)。
19.(2025·福建三明·一模)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量相等。烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)比较不同燃料的热值时,应选择 两图进行实验;
(2)比较不同物质吸热升温快慢的特点,应选择 两图进行实验;
(3)在探究物质吸热能力时,得到了下表的实验数据:
物质
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
20
6
45
食用油
20
6
70
由实验数据分析可知, (填“水”或“食用油”)的吸热能力强。
(4)已知水的比热容为c水=4.2×103J/(kg·℃),根据实验数据可知,食用油的比热容为 J/(kg·℃);
(5)如果该实验换另外的质量和初始温度均相同的a、b两种液体来做实验,吸热后它们的温度随时间变化的图象如图丁所示,则可以看出, 液体的温度升高得较快, 液体适合做冷却剂(填“a或b”)。
20.(2025·福建泉州·一模)某实验小组的同学们利用如图所示的实验装置探究“水沸腾前后温度变化的特点”。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
90
92
94
96
98
99
99
99
99
(1)小明同学点燃酒精灯,待水温升至90℃时,每隔1min记录一次温度计的示数,小明记录的数据如上表所示。分析数据可知,水沸腾时温度变化的特点分别是 。当地大气压 (选填“高于”“低于”或“等于”)1标准大气压;
(2)小明和小刚发现他们在实验中使用的水的质量相同,水开始沸腾时的温度也相同,但是他们将水加热至刚沸腾所用的加热时间却不同,原因可能是 ;(写出一条即可)
(3)做完实验后,小明给小组中的同学讲述了周末在家帮妈妈煮饺子的情景:当把水烧开准备下饺子时,妈妈提醒他锅里的水有点少,于是小明又往锅里迅速加了一大碗凉水,用同样大的火继续加热,过了一段时间,水又开了(水面上的气压始终相同)。小组内四位同学分别画出了此过程中水的温度随时间变化的图像,其中最合理的是______。
A. B.
C. D.
21.(2025·辽宁·一模)用如图1甲所示的实验装置探究水沸腾前后温度变化的特点。
(1)某时刻温度计示数如图1乙所示,为 ℃;
(2)加热过程,烧杯上方冒“白气”,“白气”是水蒸气 (填物态变化名称)形成的;
(3)根据实验数据绘制的图像如图1丙所示,由图像可知,水沸腾前温度不断升高,沸腾过程温度 ;进一步分析可知,第一次所用水的质量较 ;
(4)图2是我国地形剖面图,在图中不同地区进行上述实验时,水的沸点与本实验相差最大的是第 级阶梯。
22.(2025·福建三明·一模)物理课上,同学们分组做探究水的沸腾的实验:
(1)安装实验器材时,小亮应按照 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行。如图甲所示装置,这样测出的温度会偏 ;
(2)加热一定时间后,温度计的示数如图乙所示,此时水的温度为 ℃。水沸腾过程中,不断吸热,但温度 ,根据这一特点,家里煮鸡蛋时,当水沸腾后可以改用 火继续煮,更加节能;
(3)实验时,从开始加热到水沸腾所用时间过长、为减少加热时间,下列做法不可行的是 。
A.加大酒精灯火焰 B.用初温较高的水
C.增加烧杯中水量 D.给烧杯加盖
23.(2025·福建厦门·一模)实践小组使用图装置,开展多个热学实验探究。
(1)①按自下而上的顺序安装器材,在调整石棉网的高度时 , (选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯;
②小华提出:探究冰的熔化规律时,应采取“水浴加热”方式实验,其目的
(2)探究水在沸腾前后温度变化的特点的实验,观察到:水沸腾时,水中有大量气泡生成,上升变大的同时还发现温度计的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)①在比较水和煤油的吸热能力实验中,选用相同的实验装置,并在两个试管中加入初温相同、 相同的水和煤油;
② 如下图,分析数据,发现水吸热升温较慢,推断: ;
③多次实验后,发现各组实验数据存在较大的差异,分析可能的原因是:
24.(2025·福建泉州·模拟预测)某小组设计了一个实验来比较“煤油和菜籽油的热值大小关系”。他们的实验装置如图所示,实验中收集和记录的数据如下表所示。
燃烧前水的温度
燃烧后水的温度
煤油
25
44
菜籽油
25
34
(1)实验中,为了可以比较两种燃料的热值大小,除需要装置相同,甲、乙两杯水的初温和质量相同之外,还应保持相同的物理量是 ;
(2)实验前,实验装置要按照 (“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行组装。燃料燃烧过程中化学能转化为 。本实验是用 (选填“水温升高的多少”或“加热时间的长短”)来表示煤油和菜籽油放出热量的多少;
(3)根据实验中收集的数据,可以看出煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是 。
25.(2025·福建三明·一模)某实验小组在“探究影响电流通过电阻丝产生热量多少的因素”时,设计了如图所示的电路,烧瓶中盛有质量、初温均相等的煤油,电阻丝。
(1)为了在较短的时间内达到明显的实验效果,选用煤油而不用水,主要是由于 。
(2)实验中煤油吸热的多少是通过 来反映的(选填“温度计示数的变化”或“加热时间”)。
(3)将该电路设计成串联的目的是使通过甲、乙电阻丝的电流相同,通电4min后,比较两烧瓶中温度计的示数,发现甲瓶中的温度计示数升高得快,由此得出的实验结论是: 。
(4)接下来继续用该装置探究电流通过电阻丝产生热量多少与电流大小的关系时,应调节滑动变阻器的滑片,使电路中的电流变大,通电 时间(选填“相同”或“不同”),比较 (选填“同一”或“不同”)电阻丝产生热量的多少。
(5)小明提议利用该装置改装成“比较水和煤油的吸热能力”的实验。若保持甲的器材不变时,他们除了把乙的煤油换成水外,还需要添加的测量工具是 ,目的是 。此外,为了能在通电一段时间后,通过比较两温度计示数的大小来比较水和煤油的吸热能力,他们设计的实验必须更换一个器材,使得满足的条件还有 。
7 / 8
学科网(北京)股份有限公司
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猜押10 实验题(24-28题)声学、光学和热学实验
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3年福建真题
考情分析
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声学
探究声音的传播条件(2022)
声音传播条件验证:真空不能传声实验(如抽气法观察闹钟铃声变化)。
声音特性探究:音调与频率关系(钢尺伸出长度变化实验)、响度与振幅关系(用力拨动钢尺)。
2022年真题:验证声音传播需要介质(抽气实验)。
高频陷阱:混淆“振幅”与“频率”对响度、音调的影响;实验步骤顺序错误(如未关闭止水夹直接抽气)。
光学
探究光的反射定律(2024);探究凸透镜成像规律(2023);探究平面镜成像特点(2022)
光的反射定律:验证反射角=入射角(激光笔+可折转光屏实验)。
凸透镜成像规律:动态成像分析(物距变化时像的位置与性质变化)。
平面镜成像特点:像与物对称性验证(玻璃板替代平面镜实验)。
光学实验常考“等效替代法”(如平面镜成像实验中用未点燃蜡烛替代像的位置)。
新情境预测:结合AR技术设计反射路径问题(如虚拟导航成像的光路分析)。
热学
探究水在沸腾的特点(2024);不同材料的保温性能(2023);
水的比热容特点及应用、不同物质的吸热本领(2022)
水沸腾特点:温度-时间曲线绘制(判断沸点、分析吸热情况)。
比热容实验:相同质量液体加热时间对比(如水与食用油吸热能力差异)。
保温性能测试:不同材料包裹热水瓶,测量温度下降速率。
热学实验注重“控制变量法”与“转换法”(如用温度计示数变化反映吸热多少)。
新情境预测:结合福建气候设计“湿热环境下蒸发快慢”探究实验。
一、声学实验题预测
核心考点:
声音的产生与传播:重点考查真空传声实验(如宇航员在太空舱内交流需通过电磁波,因真空无法传声)。
声音特性与噪声控制:通过乐器(如古筝、编钟)分析音调、响度、音色的影响因素;噪声控制方法(如高铁轨道减振技术属于在声源处减弱噪声)810。
实验设计方向
振动与发声实验:设计实验验证“声音由物体振动产生”(如用音叉触水溅起水花、敲击鼓面观察纸屑跳动)。
噪声控制探究:结合生活场景(如教室隔音材料选择),分析不同材料的吸声效果。
二、光学实验题预测
核心考点
光的反射与折射:平面镜成像实验(像的大小与物距无关)、水中倒影的镜面反射现象。
透镜成像规律:凸透镜成像实验(物距与像距的关系,如照相机、投影仪原理);远视眼矫正实验(凸透镜应用)。
实验设计方向
小孔成像实验:验证光的直线传播,分析小孔形状对成像的影响。
折射现象探究:利用水槽、激光笔设计实验,观察光从空气射入水中的偏折路径。
色散实验:三棱镜分光实验解释彩虹形成原理,或结合白光LED灯探究光的合成。
三、热学实验题预测
核心考点
物态变化与吸放热:霜(凝华)、露(液化)、冰(凝固)的形成条件及实验现象分析。
热量计算与热机效率:利用公式 Q=cmΔt 计算水加热吸收的热量;汽油机四冲程中能量转化(如做功冲程内能→机械能)。
实验设计方向
熔化与凝固实验:探究冰熔化时温度变化规律(冰水混合物温度恒为0℃),结合数据记录与分析。
蒸发吸热实验:对比酒精与水蒸发的温度变化,解释降温原理。
热传递效率探究:设计实验比较不同材料(金属、塑料)的导热性能。
四、综合命题特点
跨学科与科技热点
航天科技:结合空间站实验(如“水球光学实验”中的折射现象)或火星探测器的热控设计。
环保能源:太阳能热水器的效率计算、天然气燃烧放热公式 Q=qV的应用。
福建地方特色
传统节日:如“拗九节”煮粥时的热量传递方式(热传导、对流)及节能措施分析。
地理案例:沿海地区海雾形成(液化现象)或武夷山昼夜温差对物态变化的影响。
知识点一 声学、光学实验
1.(2025·福建宁德·模拟预测)如图所示是物理兴趣小组用日常生活用品进行小实验的情景:
(1)图甲,用硬纸片在梳子上刮动,刮动速度越快,硬纸片振动得越快,发出声音的音调越 ;越用力刮,梳子发出声音的 越大。
(2)图乙,取两张白纸,使其自然下垂,向两纸中间用力吹气,观察到两纸相互靠近,说明流速越 的地方,压强越小。
(3)图丙,玻璃管穿过橡皮塞插入水中,从管子上端吹入少量气体,使瓶内气压 大气压,水沿玻璃管上升到瓶口以上,这样就做成了一个自制气压计。把它从山脚移到山顶,玻璃管内水柱的高度 。
【答案】 高 响度 大 大于 变大
【解析】【小题1】(1)[1] 当用硬纸片在梳子上滑动速度越大,硬纸片振动的越快,频率就越高,发出声音的音调越高。
[2] 声音的响度与物体振动的幅度有关。越用力刮,硬纸片振动的越大,发出声音的响度就越大。
(2)[3] 对着两张纸的中间吹气,两张纸中间的空气流速变大,压强变小,小于纸外侧的大气压,产生了一个向内的压强差,外侧的大气压压着纸向中间靠近,这说明流速越大,气体压强越小。
(3)[4]从管子上端吹入少量气体后,水沿玻璃管上升到瓶口以上,此时瓶内的气压等于外界大气压和水柱产生压强的总和,说明此时瓶内气压大于大气压。
[5] 当拿着它从山脚移到山顶时,由于大气压随着高度的增加而减小,即大气压变小,所以在瓶内较大气体压强的作用下,玻璃管中水柱的高度变大。
2.(2025·福建福州·一模)在实践小制作活动中,小明通过小孔成像的实验装置,制成了一个如图甲针孔照相机。将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置,观察并研究小孔成像的特点:
(1)图甲中烛焰在塑料薄膜上所成的像是 (选填“实像”或“虚像”);其成像的原理是 ;
(2)开始实验时,眼睛从右侧看过去,无论怎样调节易拉罐与蜡烛之间的距离,屏上都看不到烛焰的像,而只能看到一片光亮,最有可能的是:______;
A.小孔太大
B.小孔太小
C.小孔扎成了正方形
(3)生活中的照相机应用的是凸透镜成像规律。在“探究凸透镜成像规律”的实验中:实验前,应调整 、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度;
(4)根据实验数据绘制的像距v与物距u之间的关系如图乙所示,则该凸透镜的焦距是 cm;
(5)通过实验调节后如图丙所示,可在光屏上得到一个清晰的像,所成的像是 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的;
(6)在图丙中,将眼镜放在烛焰和凸透镜之间,发现光屏上原本清晰的像变模糊了,向左移动蜡烛,光屏上的像又变清晰了,该眼镜是 眼镜。
【答案】(1) 实像 光的直线传播
(2)A
(3)烛焰
(4)10
(5)放大
(6)近视
【解析】(1)[1][2]针孔照相机的成像原理是光的直线传播,所以蜡烛在塑料薄膜上所成的像是倒立的实像。
(2)在小孔成像现象中,物体经小孔成的像的形状由物体形状决定,像的形状与物体的形状相同,与孔的形状无关。能否成像只与孔的大小有关,所以无论怎样调节易拉罐与蜡烛之间的距离,屏上都看不到烛焰的像,而只能看到一片光亮,最有可能的是小孔太大,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(3)为了使像成在光屏的中央,应使烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度。
(4)根据乙图和凸透镜的成像规律可知,当像距等于物距都等于二倍焦距20cm时,凸透镜成倒立、等大的实像,因此焦距为10cm。
(5)由图丙可知,此时物距小于像距,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、放大的实像。
(6)根据凸透镜成像规律可知,若向左移动蜡烛,则物距变大,像距减小。而此时光屏上的又像变清晰了,说明放入的眼镜对光有发散作用,即为凹透镜,凹透镜可以用来矫正近视眼,因此该眼镜为近视眼镜。
3.(2025·福建龙岩·一模)小岩同学利用图甲所示的器材探究光的反射定律。
(1)图乙中,用激光笔沿AO方向入射,当入射光线与平面镜夹角为时,反射角大小为 °;若增大入射角,反射角大小将 ;
(2)图乙中,若让另一束光沿BO方向射向平面镜,反射光沿OA方向射出,这一现象说明反射光路是 ;
(3)如图所示,实验过程中,进行下列哪项操作后,在纸板上仍可以看到反射光? (填写序号)
①将纸板的右半部分向后翻折
②将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转
③将纸板与入射光束一起以DE为轴向后倾倒
【答案】(1) 30 增大
(2)可逆的
(3)②
【解析】(1)[1]让光线贴着纸板沿AO方向射向镜面,根据AO与法线的夹角是入射角,即为
90°-60°=30°
反射角等于入射角,所以反射角为30°。
[2]反射角等于入射角,若增大入射角,反射角大小将增大。
(2)如果让光沿BO方向入射,反射光将沿OA方向射出,可知将反射光线改为入射光线,光路图照样成立,这表明:在光的反射现象中,光路是可逆的。
(3)因为反射光线、入射光线、法线在同一平面内,
①将纸板的右半部分向后翻折,纸板的左、右半部分不在同一平面,故右半部分没有反射光线;
②将纸板与入射光线一起以ON为转轴旋转,纸板的左、右半部分在同一平面,反射光线、入射光线和法线仍在以纸板为平面的同一平面内,故在纸板的右半部分能看到反射光线;
③将纸板与入射光线一起以DE为轴向后倾,ON不是法线,此时反射光线在纸板的前面,故纸板上没有反射光线。
故选②。
4.(2025·福建莆田·一模)如图甲,在玻璃窗中可看到室内物体的像。在将玻璃窗外推的过程中,又可看到窗里像的位置在发生变化。为了搞清楚原因,小田进行如下探究:
(1)如图乙所示,小田把透明玻璃板 放置在水平桌面的白纸上,玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,另一支大小完全相同 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B(图中未画出)放在玻璃板后;
(2)小田研究平面镜成像特点时,观察到蜡烛B和蜡烛A的像完全重合,记下蜡烛A和B的位置,用刻度尺测量物距和像距,分析得出像距等于物距,由此可知平面镜成像时,像与物关于镜面 ;
(3)保持蜡烛A不动,将图乙中玻璃板绕竖直边向后转动一个小角度,其俯视图如图丙所示,则蜡烛A的像应是在图中的 位置;
(4)平面镜成像有很多应用,如图丁是播音员的提词器,为方便播音员看台词,将显示屏上的台词通过一块专用镀膜玻璃竖直呈现在播音员的正前方,简化图如图戊所示,则镀膜玻璃与显示屏所成的角度a大小应为 度。当播音员正视前方看到一行“爱我中华”字样时,若直接低头看显示屏,则显示屏上显示的是 。
【答案】(1) 竖直 未点燃
(2)对称
(3)
(4) 45 C
【解析】(1)[1][2]实验中要把透明玻璃板竖直放置在水平桌面的白纸上,玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,另一支大小完全相同的未点燃的蜡烛B(图中未画出)放在玻璃板后,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合,从而探究像与物的大小关系。
(2)研究平面镜成像特点时,观察到蜡烛B和蜡烛A的像完全重合,说明像与物等大,记下蜡烛A和B的位置,用刻度尺测量物距和像距,分析得出像距等于物距,由此可知平面镜成像时,像与物关于镜面对称。
(3)平面镜成像时,像与物关于镜面对称,所以保持蜡烛A不动,将图乙中玻璃板绕竖直边向后转动一个小角度,其俯视图如图丙所示,则蜡烛A的像应是在图中的位置。
(4)[1][2]根据平面镜成像特点可知,镀膜玻璃应与显示器夹45°角时,像正好成在观察者的前方,当播音员正视前方看到一行“爱我中华”字样时,这四个字是显示器通过平面镜所成的像,由于像与物体关于镜面是对称的。
故选C。
5.(2025·福建福州·一模)在探究光的反射定律实验中:
(1)如图甲中使用加湿器喷出水雾,目的是为了显示 。
(2)装置放置在可以360°旋转的水平工作台上,在入射点上方悬挂一重垂线,模拟法线,重垂线与平面镜 。当工作台旋转到某一特定位置时,可观察到反射光线挡住了入射光线和重垂线,表明“三线”在 。
(3)继续探究反射角与入射角关系,将作业纸平铺在水平桌面上,平面镜竖直放在纸上,放置一支可自由移动的激光笔,使其发出的光紧贴纸面入射,如图乙所示,此时入射角大小为 。
(4)改变激光笔的位置,多次实验,在纸上画出入射光线和对应的反射光线,如图丙所示。不用量角器也能快速得出反射角等于入射角这一结论,你的操作是 。
【答案】(1)光路
(2) 垂直 同一平面
(3)30°
(4)见解析
【解析】(1)使用加湿器喷出水雾,目的是为了显示光路,便于观察。
(2)[1]重锤线模拟法线,故应与平面镜垂直。
[2] 可观察到反射光线挡住了入射光线和重垂线,表明“三线”在同一平面上。
(3)入射光线与镜面夹角为60°,则入射角为30°。
(4)将纸张沿法线ON对折,观察入射光线与对应的反射光线是否重合(垂直法线画一条直线,直线与入射光线及对应的反射光线交点记为M、,比较M、到法线的距离)。
6.(2025·福建南平·一模)小南用如图所示的装置探究“光的反射定律”,在此实验中:
实验次数
入射角
反射角
1
15°
2
30°
30°
3
45°
45°
(1)要使反射光线和入射光线的径迹同时在纸板上出现,你认为纸板与平面镜的位置关系应 (选填“垂直”或“不垂直”)。
(2)小南选择入射角分别为15°、30°、45°的三条光线进行实验,结果得到了三组数据,如上表所示,其中第1次实验数据的反射角是
(3)实验时要多次改变入射角的大小并进行测量,下列实验中多次测量的目的与本实验相同的是 (选填字母符号)。
A.“探究平面镜成像的特点”时,多次改变位置,进行测量
B.“用刻度尺测长度”时,多次测量被测物体的长度
(4)当光沿着图中的EO方向入射时,将右边纸板绕ON向后折,右纸板上看不见光线,此时反射光线实际上 (选填“存在”或“不存在”)。
(5)让一束光沿着图中的FO方向入射,反射光线沿着OE方向射出,这说明在反射现象中,光路 。
【答案】(1)垂直
(2)15°
(3)A
(4)存在
(5)可逆
【解析】(1)要使入射光线和反射光线的轨迹同时出现在纸板上,则法线应与平面镜相垂直,并且要让入射光线、法线和反射光线在同一平面内,故纸板应与平面镜垂直。
(2)分析表中数据可知,每组数据中,两个角相等,可得结论,在光的反射现象中,反射角等于入射角。所以第1次实验数据的反射角等于入射角,是15°。
(3)实验时要多次改变入射角的大小并进行测量,目的是寻找普遍规律,避免数据过少使结论具有偶然性。
A.“探究平面镜成像的特点”时,多次改变位置,进行测量,是为了寻找普遍规律,避免数据过少使结论具有偶然性。故A符合题意;
B.“用刻度尺测长度”时,多次测量被测物体的长度,是为了取平均值减小误差,故B不符合题意。
故选A。
(4)当光沿着图中的EO方向入射时,将右边纸板绕ON向后折,右纸板上看不见光线,是因为纸板与反射光线不在同一平面,所以看不到反射光线,但反射光线实际上是存在的。
(5)让光沿着FO的方向射向O点,反射光会沿着OE方向射出,即沿着反射光线入射,反射光线会沿入射光线射出,由此说明在光的反射现象中,光路是可逆的。
7.(2025·福建泉州·一模)探究变焦照相机如何成清晰的像。
【问题】小明通过实验探究知道,人能看清远近不同的物体,与晶状体的焦距有关。小明还想知道使用变焦照相机拍照,如何得到清晰的像?于是他用如图所示装置进行探究。
【证据】
(1)实验前,应调节“F”光源、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度,目的是使像呈现在 ;
(2)小明先用焦距为5cm的凸透镜做实验,当光源和凸透镜位置如图所示时,移动光屏 (选填“能”或“不能”)模拟照相机的拍照原理;
(3)保持 到凸透镜的距离不变,换上不同焦距的凸透镜,调节光屏到凸透镜的距离,直到光屏上成清晰的像,分别记录焦距、像距和像的高度;
(4)保持(3)中某距离不变,换用不同焦距的透镜多次实验;
(5)部分实验数据如下表所示。(“F”光源的高度)
实验序号
物距u/cm
焦距f/cm
像距v/cm
像的高度h/cm
像的性质
1
30.0
5.0
6.0
1.0
始终成倒立的 实像
2
30.0
10.0
15.0
2.5
3
30.0
12.0
20.0
3.3
【解释】分析表中数据可知:当物距不变时,凸透镜焦距越 ,像距越大,像也越大;
【交流】摄像师用照相机给九年级同学拍摄毕业照时,想让被拍的同学成的像大一些,除了更换相机镜头外,还可以使摄像师 (选填“靠近”或“远离”)同学。
【答案】 光屏中央 能 光源 缩小 大 靠近
【解析】(1)[1]实验中为了使像成在光屏的中央,应调节“F”光源、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度。
(2)[2]图中物距为30cm,焦距为5cm的凸透镜做实验,此时物距大于二倍焦距,则能模拟照相机的拍照原理。
(3)[3]实验中换上不同焦距的凸透镜,调节光屏到凸透镜的距离,因此应保持光源到凸透镜的距离不变。
(5)[4][5]由表可知,三次实验中物距均大于二倍焦距,则成倒立、缩小的实像,且由数据可知,凸透镜焦距越大,像距越大,像也越大。
[6]想让被拍的同学成的像大一些,除了更换相机镜头外,还可以通过减小物距,即摄像师要靠近同学。
8.(2024·福建泉州·模拟预测)如图,在《探究凸透镜成像规律》的实验中:
(1)如图甲,平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,此凸透镜的焦距为 cm、实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心,使它们在 ;
(2)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图乙所示时,在光屏上可得到一个清晰的倒立、 的实像,生活中利用这个规律制成的光学仪器是 ;
(3)实验时,由于实验时间较长,蜡烛变短,光屏上的像会向 移动;
(4)仍如图乙,蜡烛、透镜和光屏分别在35cm、50cm、80cm刻度线处,蜡烛和光屏位置不变的情况下,将凸透镜移至 cm的刻度线处,光屏上会再次呈现清晰的像;
(5)如图丙所示,将蜡烛放在P点,若切除凸透镜中间的阴影部分后,再将剩余部分靠拢重新结合在一起,蜡烛能成 个像。
【答案】(1) 10.0 同一高度
(2) 放大 投影仪
(3)上
(4)65
(5)2
【解析】(1)[1]平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,即该点为焦点,在20cm处,凸透镜在10cm处,焦点到凸透镜的距离为焦距,即
f=20cm-10cm=10cm
[2]在探究凸透镜成像规律的实验中,为了使像呈现在光屏中央,应该调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心,使它们在同一高度。
(2)[3][4]由图可知,蜡烛在35cm刻度处,物距为15cm,小于两倍焦距,大于一倍焦距,故光屏上成的是倒立、放大的实像。生活中的投影仪是根据这一原理制成的。
(3)实验过程中,蜡烛燃烧变短,根据“过光心的光传播方向不变”可知,像会向光屏的上方移动。
(4)蜡烛、透镜和光屏分别在35cm、50cm、80cm刻度线处,物距、像距分别为15cm、30cm,成的是倒立、放大的实像。根据光的折射中光路是可逆的,蜡烛和光屏位置不变,移动凸透镜使物距、像距交换,即可在光屏上再次呈现清晰的像,则凸透镜应在
80cm-15cm=65cm
刻度处。
(5)因为凸透镜中间厚,边缘薄,若切除凸透镜中间的阴影部分,再将剩余部分靠拢合在一起,相当于两个透镜,光心位置改变了,上面的像下移,下面的像上移,错位将成两个像。
9.(2025·福建厦门·一模)如图所示,学习小组使用跳棋等探究“平面镜成像的特点”。
(1)实验中选用 代替平面镜进行实验,成像虽没有平面镜清晰,但能巧妙地解决确定像的位置和大小的问题;
(2)将光屏放在像的位置,直接观察光屏无成像。这说明:
(3)取另一个完全相同的跳棋放在像 M '的位置,与像重合。这可以探究:平面镜成像时,像与跳棋的 关系;
(4)选用方格纸铺在玻璃板下,记录某次的玻璃板、跳棋 M与跳棋像M '对应点的位置。你认为造成这种情况的原因是
(5)实验中,小华发现棋子M的像M '偏暗,采用如下图所示的 a、b、c三种操作,其中观察到M 的像最亮的是
【答案】 玻璃板 平面镜所成的像是虚像 大小 玻璃板没有竖直放置 b
【解析】(1)[1]实验中用透明的玻璃板代替平面镜,可以透过玻璃板观察像的位置,便于确定像的位置。
(2)[2]将光屏放在像的位置,直接观察光屏无成像,因为虚像不能用光屏承接,则说明平面镜所成的像是虚像。
(3)[3]实验中用了两个相同的棋子,像与物能够重合,是为了比较像和物体的大小关系。
(4)[4]根据平面镜成像特点,物距等于像距;由图可知物距与像距不相等,则可能是玻璃板没有竖直放置,导致像与物不再同一水平面,使得物距与像距不相等。
(5)[5]平面镜成像的原理是光的反射,成像比较暗,说明物体反射的光线较少;所以应该用手电筒照射物体,使物体反射的光线增多,经平面镜再次反射的光线就增多,则能看到更明亮的像,所以由图可知应选b。
10.(2025·福建厦门·一模)探究平面镜成像特点实验如图所示,器材有:玻璃板、a和b两个相同的“F”形物体、白纸、刻度尺、光屏。
(1)用玻璃板代替平面镜的目的是 ;
(2)如图甲,将白纸平铺在水平桌面上,玻璃板 于白纸放置,物体a置于玻璃板前方;
(3)透过玻璃板观察物体a的像,并将物体b按图乙中 (填“①”或“②”)的朝向置于玻璃板后,不断移动直至与a的像重合。b与a的像完全重合,说明平面镜所成的像与物体 。测量与比较b、a到镜面MN的距离,得出结论:像与物对于镜面是 的;
(4)移开b,将光屏放到像的位置,不透过玻璃板,直接观察光屏,发现光屏上没有像,说明 。
【答案】 便于确定像的位置 垂直 ① 大小相等 对称 平面镜所成的像是虚像
【解析】(1)[1] 透明的玻璃板,既可以成像,也可以观察到玻璃板的另一侧,便于确定像的位置。
(2)[2]实验时,玻璃板要与纸面垂直放置,如果玻璃板与纸面不垂直,根据平面镜所成的像和物体关于平面镜对称可知,像与物将不在同水平面上,有可能找不到像。
(3)[3]物体b放在玻璃板后方和a的像重合,因为玻璃板成的是正立的像,所以b的方向要与a一致,故选①。
[4]因为b与a大小相同,b能与a的像重合,说明a的像与a大小相等。
[5]测量与比较b、a到镜面MN的距离,发现b、a到镜面MN的距离相等,即平面镜垂直平分像与物体对应点的接线,所以得出结论是像与物对于镜面是对称的。
(4)[6]平面镜成虚像,在玻璃板前面可以看到物体a的像;移去后面的物体b,并在其所在位置上放一光屏,不透过玻璃板,直接观察光屏,发现光屏上没有物体a的像,说明平面镜成的是虚像。
知识点二 热学实验
11.(2025·福建福州·一模)小东利用如图甲所示的实验装置来探究冰的熔化特点。
(1)将装有适量碎冰的试管置于烧杯内的温水中,这样做使碎冰 ;
(2)实验中某时刻温度计示数如图乙所示,碎冰此时的温度 ℃;
(3)根据实验数据画出冰熔化过程的“温度-时间”图像(如图丙)。由图像可知,冰熔化过程中 ,所以属于晶体;
(4)小东分析图像还发现:0至t1时段内的温度变化比t2时刻后的温度变化快,其主要原因是水的 ;
(5)若对烧杯持续加热,在杯中水沸腾后试管中的水不会沸腾,理由是试管中的水不满足沸腾条件 。
【答案】(1)受热均匀
(2)-3
(3)温度不变
(4)水比热容大于冰的比热容
(5)持续吸热
【解析】(1)将装有适量碎冰的试管置于烧杯内的温水中,这叫做水浴法,可以使碎冰受热均匀,碎冰熔化比较缓慢,便于记录各时刻的温度并观察冰的状态。
(2)如图乙,温度计的分度值是1℃,液面在0刻度以下第3格,所以读数为-3℃。
(3)由图丙可知,冰在熔化的过程中,吸收热量,温度保持0℃不变,有固定的熔点,故冰为晶体。
(4)0至t1时段为冰,t2时刻后为水,水的比热容大于冰的比热容,根据可知,质量不变,吸收相同热量时,冰升温快,所以0至t1时段内的温度变化比t2时刻后的温度变化快。
(5)若对烧杯持续加热,在杯中水沸腾后试管中的水不会沸腾,试管中的水温度能达到沸点,但不能持续吸热。
12.(2025·福建龙岩·一模)如图甲是探究水沸腾时温度变化特点的实验装置。
(1)实验中某次温度计的示数如图乙所示,为 ℃;
(2)根据实验数据绘制的水的温度随加热时间变化的图像如图丙所示,可知水的沸点为 ℃,实验时当地气压 1个标准大气压;
(3)观察图甲装置,提出一种缩短水到达沸腾所需时间的方法: (一种即可);
(4)如图丁所示对猪油进行水浴加热。已知猪油的沸点高于水,一段时间后发现水已沸腾,猪油 沸腾。说明液体沸腾的条件为: ,并持续吸热。
【答案】(1)92
(2) 98 小于(或低于)
(3)减少水的质量
(4) 不会 温度达到沸点
【解析】(1)由图乙可知,温度计的分度值为1℃,读数为92℃。
(2)[1][2]水沸腾时需要持续吸收,温度保持不变,由图像可以看出,水沸腾时的温度为98℃,故沸点为98℃;1标准大气压下沸水的温度是100℃,液体沸点随气压的升高而升高,根据图像可知,水的沸点没有达到100℃,原因是室内大气压小于1标准大气压。
(3)为了缩短水到达沸腾的时间,可以减少水的质量(或提高水的初温、用酒精灯外焰加热)。
(4)[1][2]图丁中,烧杯内是水,试管中是猪油,水用酒精灯加热,猪油用水加热,水沸腾后,猪油没有沸腾,说明此时猪油还没达到沸点或达到沸点,但不能在继续吸收热量,说明液体沸腾条件是:达到沸点,继续吸热。
13.(2025·福建厦门·一模)实践小组计划制作一个温度计,设计图纸如图1所示。为挑选合适的液体装入自制温度计内,实践小组对备选液体a和b的吸热性能进行测试,用如图2的实验装置分别加热质量相等的液体a和b,测得的温度随时间变化的图线如图3。
(1)图1中温度计的原理是液体的 ;
(2)图2中温度计的示数为 ℃;
(3)分析图像可知:液体b在沸腾过程,吸收热量,温度 。实验过程中液体a没有出现沸腾现象,原因是其温度没有达到 ;
(4)经过分析与讨论,实践小组决定选择液体a制作温度计,原因是选择液体a制作温度计,量程较大;且液体a ,温度变化较快。
【答案】(1)热胀冷缩
(2)98
(3) 不变 沸点
(4)比热容较小
【解析】(1)温度的变化不易直接测量,温度的变化可以引起物体的体积变化,图中液体温度计原理是液体的热胀冷缩性质。
(2)温度计的分度值为1℃,温度计的示数为98℃。
(3)[1]根据图像可知,液体b加热过程中,不断吸收热量,达到98℃后开始沸腾,温度不再上升。
[2]液体沸腾需要达到沸点并不断吸热,温度保持不变,图中不断吸热,温度不断上升,没有沸腾,可能是其温度没有达到沸点。
(4)液体a的沸点高,可以在较高温度下不沸腾,制作温度计的量程更大,吸收相同的热量,液体a的温度变化更快,表明其比热容更小,制成温度计后反应更灵敏。
14.(2025·福建莆田·一模)在科技创新节期间,同学们展示自制简易温度计。
(1)如图甲是甲组同学自制的简易温度计,在玻璃瓶内装满煤油,煤油里滴几滴红墨水这是为了 ,用打孔的橡皮塞封住瓶口后插入透明细吸管并密封完好。按摄氏温标的方法标注刻度,就制成了一个简易温度计;
①图乙、丙是小组同学标刻度的过程:在充分接触足够长时间后,液面a处应标注 ℃,液面b处应标注 ℃;
②对于这样的温度计,为了让其测温更加准确,你的改进措施是 ;
(2)图丁是乙组同学设计的温度计:A为玻璃瓶,B为吸管,且穿过软木塞与A相连,装置不漏气,管下端插入水槽C中,使管内外水面有一高度差h。此温度计的测温物质是 ;当外界环境温度升高时,此温度计的h将 。
【答案】(1) 见解析 0 50 换用更细的透明细吸管
(2) 玻璃瓶A内的空气 减小
【解析】(1)[1]在煤油里滴几滴红墨水,是为了能够更清晰地显示液柱的变化情况。
[2][3]在标准大气压下,冰水混合物的温度为0℃,放在50℃的恒温热水中,此时显示的温度是50℃,由此在a处煤油液面所处的位置标为0℃,b处位置标为50℃。
[4]要提高自制温度计的准确程度,则要让测温物质的热胀冷缩程度明显,体积变化要大,因此瓶子要大,装的液体要多,同时液面升降要明显。体积变化程度相同时,吸管直径小,液面高度变化越明显。因此可以通过减小吸管的直径或增大瓶子的容积来提高测温的准确程度。
(2)[1][2]当外界气温升高的时候,玻璃瓶内的气体膨胀,由于密闭,所以管内的水柱下降,液面下降,则表示气温升高了。所以此温度计的测温物质是玻璃瓶A内的空气。
15.(2025·福建南平·一模)实验小组用如图的装置探究“水沸腾时温度变化的特点”:
(1)甲图装置温度计的使用存在错误,错误之处是:
(2)沸腾时水中气泡的情形如图乙中 (选“A”或“B”)。
(3)当水温接近90℃时,每隔60s记录一次温度,并绘制了如图丙所示水温随时间变化的图像,由图像可知水的沸点是 ℃,水沸腾时的特点:继续吸热,温度
(4)通过这个实验,小南同学终于明白妈妈用炉火炖汤时,在水沸腾后总是 (选填“保持大火”或“调为小火”)的道理。
【答案】(1)温度计的玻璃泡与烧杯底部接触
(2)A
(3) 98 不变
(4)调为小火
【解析】(1)观察甲图可知,图中有的错误是温度计玻璃泡碰到了烧杯壁。
(2)水在沸腾前,水上面温度低于下面温度,气泡在上升过程中遇冷,体积变小;乙图A中所示有大量气泡产生,且气泡在上升过程中逐渐变大,这是沸腾时气泡变化的特点。
(3)[1][2]水沸腾时不变的温度为沸点,沸腾过程中不断吸热但温度保持不变;一开始加热,水的温度上升的比较快,随着时间的延长,温度上升的越来越缓慢,到达沸点后,温度保持不变;由图像可知水的沸点是98℃。
(4)液体沸腾时虽然要继续吸热,但是温度保持不变.炖汤时,汤烧开后,不论是大火还是小火,汤的温度都保持不变,所以炖汤时总是大火烧开后改用小火炖。
16.(2025·福建泉州·一模)利用如图甲所示的装置探究某物质熔化时温度的变化规律。
(1)自下而上组装器材时,石棉网应处于酒精灯火焰的 位置;
(2)实验中,将试管浸在水中加热主要是为了使试管中的物质 ;
(3)加热过程中,某时刻温度计示数如图乙所示,为 ℃;
(4)根据实验数据画出该物质的温度随加热时间变化的图像如图丙所示,由图像可知,试管中物质熔化时需要吸收热量,温度 ,物质的内能 。
【答案】(1)外焰
(2)受热均匀
(3)64
(4) 不变 增大
【解析】(1)酒精灯需用外焰加热,所以自下而上组装器材时,石棉网应处于酒精灯火焰的外焰的位置。
(2)将试管浸在水中加热,而不是用酒精灯直接对试管加热,这样做不但能使物质受热均匀,而且物质温度上升速度较慢,便于及时记录各个时刻的温度。
(3)由图乙可知,温度计的分度值是1℃,示数越往上越大,则温度计的示数为64℃。
(4)[1][2]由图丙可知,该物质在熔化过程中,吸收热量,内能增大,温度保持不变。
17.(2025·福建三明·一模)小明利用如图甲所示的三颈烧瓶做水的沸腾实验,当水温接近90℃时,每隔1min记录一次温度,并绘制出如图乙所示的水温与时间关系的图像。
(1)由实验数据可知,实验中水的沸点为 ℃,水沸腾时需要吸热,温度 ;
(2)当三颈烧瓶中的水沸腾时,小明将注射器内少量冷水全部注入三颈烧瓶中,如图丙所示。发现烧瓶内的水立刻停止沸腾,则此时烧瓶内水的沸点 (选填“变高”“变低”或“不变”);
(3)接下来撤下酒精灯,小明将三颈烧瓶的瓶口全部用塞子密封住,然后向外拉动注射器的活塞,如图丁所示,发现烧瓶中的水再次沸腾了,根据这个现象,得出水的沸点与气压的关系是 。
(4)小红对着烧瓶外壁喷冷水也使图丁中的水再次沸腾了,她所喷洒的位置是 (选填“M”或“N”)。
【答案】(1) 98 保持不变
(2)不变
(3)水的沸点随气压的减小而降低
(4)M
【解析】(1)[1][2]由图乙可知,水从5min开始沸腾,继续吸热,但温度保持不变,水温保持98℃不变,所以水的沸点是98℃。
(2)三颈烧瓶中的水沸腾时,小明将注射器内少量冷水全部注入三颈烧瓶中,发现烧瓶内的水立刻停止了沸腾,由于此时烧瓶内的气压没有变化,所以此时烧瓶内水的沸点不变。
(3)将三颈烧瓶的瓶口全部用塞子密封住,然后向外拉动注射器的活塞,烧瓶内气体压强减小,因为水的沸点会随气压的减小而降低,因此水会重新沸腾起来。
(4)对着烧瓶外壁喷冷水后,瓶内温度降低,水蒸气液化,气体压强减小,因此水的沸点会随气压的减小而降低,水会重新沸腾起来,因此喷洒的位置是M。
18.(2025·福建漳州·模拟预测)如图所示是研究“水的沸腾”和“海波熔化”的实验:
(1)图a是小明、小红两名同学分别探究“水的沸腾”的实验装置,他们所用器材规格完全相同,将水加热相同时间后停止。图b是两名同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像。由图像可知此时水面上方的气压 1标准大气压;小红把水加热到水沸腾,所用时间较长的原因是 。
(2)在做“海波熔化”的实验时,他们采用如图c的实验装置。将装有海波的大试管放入(1)中实验的热水中,温度计A和B分别测量海波和烧杯中热水的温度,根据两个温度计的示数,绘制出了海波和热水的温度随时间变化的图像(如图d),由图像可知,在第8min时,大试管内的海波处于 。第10min后,海波的熔化将 (选填“继续”或“停止”)。
【答案】(1) 小于 小红实验时水的初温较低
(2) 固液共存态 停止
【解析】(1)[1]水沸腾的特点是:不断吸热,但温度不变。在1标准大气压下,水的沸点为100℃,且水的沸点随气压的增大而升高,随气压的减小而降低。由b图可知,他们实验时水的沸点为99℃,所以此时水面气压小于1标准大气压。
[2]分析b图发现,小红实验中水温从96℃升高到99℃所用的时间与小明实验中水温从96℃升高到99℃所用的时间相同,他们所用的器材相同,即相同时间小红与小明实验中水吸收的热量相同,由可判断小红实验用水与小明实验用水的质量相同,小红实验加热水至沸腾用的时间长,是因为小红实验中水的初温较低。
(2)[1][2]由图像可知第8分钟时,海波正处于熔化阶段,故海波处于固液共存态,到第10分钟,热水温度与海波温度相同,海波不能继续吸热,海波的熔化将停止。
19.(2025·福建三明·一模)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量相等。烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)比较不同燃料的热值时,应选择 两图进行实验;
(2)比较不同物质吸热升温快慢的特点,应选择 两图进行实验;
(3)在探究物质吸热能力时,得到了下表的实验数据:
物质
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
20
6
45
食用油
20
6
70
由实验数据分析可知, (填“水”或“食用油”)的吸热能力强。
(4)已知水的比热容为c水=4.2×103J/(kg·℃),根据实验数据可知,食用油的比热容为 J/(kg·℃);
(5)如果该实验换另外的质量和初始温度均相同的a、b两种液体来做实验,吸热后它们的温度随时间变化的图象如图丁所示,则可以看出, 液体的温度升高得较快, 液体适合做冷却剂(填“a或b”)。
【答案】(1)甲、乙
(2)甲、丙
(3)水
(4)2.1×103
(5) a b
【解析】(1)比较不同燃料的热值时,应该控制相同质量的不同燃料,通过给相同液体加热,通过比较液体升高温度的多少来比较不同燃料的热值,故应选择甲、乙两图进行实验。
(2)比较不同物质吸热升温快慢的特点,应该控制同种燃料,通过给液体加热相同的时间,来比较液体升高温度的多少来比较液体吸热快慢,故应选择甲、丙两图进行实验。
(3)由实验数据分析可知,加热相同时间,吸收相同热量,水升温较慢,所以水的吸热能力强。
(4)已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),根据实验数据可知,食用油和水吸收相同的热量时,食用油的温度变化量是水的温度变化量的2倍,故食用油的比热容为水的比热容的一半,为
(5)[1][2]如果换另外的质量和初始温度均相同的a、b两种液体来做实验,吸热后它们的温度随时间变化的图像如图丁所示。则可以看出,加热相同时间,a液体的温度升高得较快,故b液体的比热容较大,b液体适合做冷却剂。
20.(2025·福建泉州·一模)某实验小组的同学们利用如图所示的实验装置探究“水沸腾前后温度变化的特点”。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
90
92
94
96
98
99
99
99
99
(1)小明同学点燃酒精灯,待水温升至90℃时,每隔1min记录一次温度计的示数,小明记录的数据如上表所示。分析数据可知,水沸腾时温度变化的特点分别是 。当地大气压 (选填“高于”“低于”或“等于”)1标准大气压;
(2)小明和小刚发现他们在实验中使用的水的质量相同,水开始沸腾时的温度也相同,但是他们将水加热至刚沸腾所用的加热时间却不同,原因可能是 ;(写出一条即可)
(3)做完实验后,小明给小组中的同学讲述了周末在家帮妈妈煮饺子的情景:当把水烧开准备下饺子时,妈妈提醒他锅里的水有点少,于是小明又往锅里迅速加了一大碗凉水,用同样大的火继续加热,过了一段时间,水又开了(水面上的气压始终相同)。小组内四位同学分别画出了此过程中水的温度随时间变化的图像,其中最合理的是______。
A. B.
C. D.
【答案】(1) 吸收热量,温度不变 低于
(2)见解析
(3)C
【解析】(1)[1][2]由表中数据可知,从第5min开始,水的温度不变,此时水已经沸腾,说明水沸腾过程中,吸收热量,温度不变;气压低,水的沸点低,1标准大气压下水的沸点是100℃,此时水的沸点是99℃,当地大气压低于1标准大气压。
(2)使用的水的质量相同,水开始沸腾时的温度也相同,将水加热至刚沸腾所用的加热时间却不同,说明水吸收的热量不同,由Q=cm(t-t0)可知,可能水的初温不同。
(3)水沸腾之后,温度保持不变,当向锅里迅速加了一大碗水后,锅内水的温度快速下降,然后在加热过程中,水吸热温度上升,达到沸点继续沸腾,在此过程中,水面上的气压不变,所以水的沸点与原来相同。
A.图像中加水后水的温度下降较快,升高较快,故A不符合题意;
B.图象的沸点与原来不同,故B不符合题意;
C.图象中加水后水的温度下降较快,升温稍慢,故C符合题意;
D.图像加水后水的温度下降较慢,升温快速,不可能,故D不符合题意。
故选C。
21.(2025·辽宁·一模)用如图1甲所示的实验装置探究水沸腾前后温度变化的特点。
(1)某时刻温度计示数如图1乙所示,为 ℃;
(2)加热过程,烧杯上方冒“白气”,“白气”是水蒸气 (填物态变化名称)形成的;
(3)根据实验数据绘制的图像如图1丙所示,由图像可知,水沸腾前温度不断升高,沸腾过程温度 ;进一步分析可知,第一次所用水的质量较 ;
(4)图2是我国地形剖面图,在图中不同地区进行上述实验时,水的沸点与本实验相差最大的是第 级阶梯。
【答案】 93 液化 不变 少 一
【解析】(1)[1]由图1乙可知,温度计的分度值是1℃,此时是零上,液柱上表面对准了90℃上面第3个小格处,读作93℃。
(2)[2]“白气”是水蒸气遇冷被液化形成的小水滴。
(3)[3][4]由图像可知,水沸腾前温度不断升高,沸腾过程中温度不变;其他条件相同时,水的质量越小,水升温越快。进一步分析可知,第一次实验时,水温升高的更快,因此第一次所用水的质量较少。
(4)[5]由于地势越高,气压越低,第一阶梯地势最高,则气压最低,沸点最低,所以水的沸点与本实验相差最大的是第一级阶梯。
22.(2025·福建三明·一模)物理课上,同学们分组做探究水的沸腾的实验:
(1)安装实验器材时,小亮应按照 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行。如图甲所示装置,这样测出的温度会偏 ;
(2)加热一定时间后,温度计的示数如图乙所示,此时水的温度为 ℃。水沸腾过程中,不断吸热,但温度 ,根据这一特点,家里煮鸡蛋时,当水沸腾后可以改用 火继续煮,更加节能;
(3)实验时,从开始加热到水沸腾所用时间过长、为减少加热时间,下列做法不可行的是 。
A.加大酒精灯火焰 B.用初温较高的水
C.增加烧杯中水量 D.给烧杯加盖
【答案】 自下而上 高(大) 94 不变 小 C
【解析】(1)[1][2]酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度;而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,所以放好烧杯后,再调节温度计的高度;安装实验器材时,小亮应按照自下而上的顺序进行;温度计使用时玻璃泡要浸没在被测液体中,但不能碰到容器底和容器壁,图中温度计的玻璃泡碰到了容器底,这样测出的温度会偏高(大)。
(2)[3][4][5]温度计读数时视线与液柱最高处相平,此时水的温度为94℃;由图丙可知,水沸腾过程中,不断吸热,但温度保持在98℃不变;根据这一特点,家里煮鸡蛋时,当水沸腾后可以改用小火继续煮,可以使水保持高温,而且更加节能。
(3)[6]A.加大酒精灯火焰,可以加快水吸热,缩短加热时间,故A不符合题意;
B.用初温较高的水,可以减小水达到沸腾所吸收的热量,缩短加热时间,故B不符合题意;
C.增加烧杯中水量,会增加水达到沸腾所需要吸收的热量,,会延长加热时间,故C符合题意;
D.给烧杯加盖,可以减少热量的散失,缩短加热时间,故D不符合题意。
故选C。
23.(2025·福建厦门·一模)实践小组使用图装置,开展多个热学实验探究。
(1)①按自下而上的顺序安装器材,在调整石棉网的高度时 , (选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯;
②小华提出:探究冰的熔化规律时,应采取“水浴加热”方式实验,其目的
(2)探究水在沸腾前后温度变化的特点的实验,观察到:水沸腾时,水中有大量气泡生成,上升变大的同时还发现温度计的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)①在比较水和煤油的吸热能力实验中,选用相同的实验装置,并在两个试管中加入初温相同、 相同的水和煤油;
② 如下图,分析数据,发现水吸热升温较慢,推断: ;
③多次实验后,发现各组实验数据存在较大的差异,分析可能的原因是:
【答案】 需要 使冰受热均匀,增加冰熔化的时间,便于观察记录 不变 质量 水的吸热能力更强 酒精灯火力不稳定
【解析】(1)[1] 安装实验器材应按照自下而上顺序进行,酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度,按规范要求,调节酒精灯上方摆放着石棉网和烧杯的铁圈的高度时,需要点燃酒精灯。
[2] 探究冰的熔化规律时,应采取“水浴加热”方式实验,可以使冰块受热均匀,同时延缓冰块熔化,增加冰块熔化时间,便于观察和记录冰熔化结果。
(2)[3]水中有大量气泡生成,上升变大说明水已经沸腾,水沸腾的特点,持续吸热,温度不变,故温度计示数不变。
(3)[4]比较水和煤油的吸热能力实验采用控制变量法,只改变物质种类,其他均保持不变,因此需要在两个试管中加入初温相同、质量相同的水和煤油。
[5] 用酒精灯加热,加热时间越长,液体吸收的热量越多,实验中加热时间水吸热升温较慢,需要的时间更长,吸收的热量更多,因此升高相同的温度,水吸收的热量更多,水的吸热能力更强。
[6]实验中需要重新安装器材,酒精灯外焰温度高,在安装过程中铁圈高度不固定,会导致酒精灯加热效率不一,同时酒精灯燃烧火焰会晃动,加热不稳定,因此多次实验后,发现各组实验数据存在较大的差异,可能是酒精灯火力不稳定造成的。
24.(2025·福建泉州·模拟预测)某小组设计了一个实验来比较“煤油和菜籽油的热值大小关系”。他们的实验装置如图所示,实验中收集和记录的数据如下表所示。
燃烧前水的温度
燃烧后水的温度
煤油
25
44
菜籽油
25
34
(1)实验中,为了可以比较两种燃料的热值大小,除需要装置相同,甲、乙两杯水的初温和质量相同之外,还应保持相同的物理量是 ;
(2)实验前,实验装置要按照 (“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行组装。燃料燃烧过程中化学能转化为 。本实验是用 (选填“水温升高的多少”或“加热时间的长短”)来表示煤油和菜籽油放出热量的多少;
(3)根据实验中收集的数据,可以看出煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是 。
【答案】 燃料的质量 自下而上 内能 水温升高的多少 煤油
【解析】(1)[1]比较“煤油和菜籽油的热值大小关系”时,采用的是控制变量法,实验中需要控制燃料的质量相同。
(2)[2]因为需要用酒精灯的外焰的加热,所以需要自下而上的顺序组装实验器材。
[3]燃料燃烧过程中,消耗燃料的化学能,获得内能,所以燃烧的过程是化学能转化为内能。
[4]质量相同的煤油和菜籽油完全燃烧后,水升高的温度越多,水吸收的热量越多,表明燃料放出的热量越多,所以用水温升高的多少来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。
(3)[5]质量相同的煤油和菜籽油完全燃烧后,水升高的温度越高,水吸收的热量越多,表明燃料放出的热量越多,根据可知,燃料的热值越大,根据表格中的数据可知,煤油烧水时水的温度高,则煤油的热值大。
25.(2025·福建三明·一模)某实验小组在“探究影响电流通过电阻丝产生热量多少的因素”时,设计了如图所示的电路,烧瓶中盛有质量、初温均相等的煤油,电阻丝。
(1)为了在较短的时间内达到明显的实验效果,选用煤油而不用水,主要是由于 。
(2)实验中煤油吸热的多少是通过 来反映的(选填“温度计示数的变化”或“加热时间”)。
(3)将该电路设计成串联的目的是使通过甲、乙电阻丝的电流相同,通电4min后,比较两烧瓶中温度计的示数,发现甲瓶中的温度计示数升高得快,由此得出的实验结论是: 。
(4)接下来继续用该装置探究电流通过电阻丝产生热量多少与电流大小的关系时,应调节滑动变阻器的滑片,使电路中的电流变大,通电 时间(选填“相同”或“不同”),比较 (选填“同一”或“不同”)电阻丝产生热量的多少。
(5)小明提议利用该装置改装成“比较水和煤油的吸热能力”的实验。若保持甲的器材不变时,他们除了把乙的煤油换成水外,还需要添加的测量工具是 ,目的是 。此外,为了能在通电一段时间后,通过比较两温度计示数的大小来比较水和煤油的吸热能力,他们设计的实验必须更换一个器材,使得满足的条件还有 。
【答案】 煤油的比热容较小 温度计示数的变化 当电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多 相同 同一 天平 使水和煤油的质量相同
【解析】(1)[1]若将烧瓶中装有水,则由Q=cmΔt可知:在相同质量的水和煤油中,吸收的相同的热量时,由于水的比热容大,温度升高的度数少,温度计的示数变化不明显。
(2)[2]实验时煤油吸热的多少是通过温度计示数变化来反映的,温度计示数变化越大,电流产生的热量越多。
(3)[3]两电阻丝串联的目的是控制通过电阻丝的电流与通电时间相同,这可以研究电流产生的热量与导体电阻大小的关系。通电一段时间后,比较两烧瓶中温度计的示数,若甲瓶中的温度计示数升高的快,由于R甲>R乙,故可得出的结论是:在电流和通电时间相同时,电阻越大,导体产生的热量越多。
(4)[4][5]探究电流产生热量多少与电流大小关系时,保持电阻不变且通电时间相同,因此选取甲、乙中的一个就可以。通过甲(乙)中的电流发生改变,观察对应温度计示数如何变化。
(5)[6][7][8]要比较水和煤油的比热容,由吸热公式Q吸=cmΔt可知,则应让水和煤油的质量相等、初温相同和吸收的热量相等,所以还需要添加的测量工具是天平,由温度的变化求得比热容的大小;故用相同质量的水代替煤油。吸收的热量相等,由焦耳定律可知,电流、电阻和通电时间相同,因此两瓶中都有相同长度的电阻丝,电阻相等。
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