内容正文:
猜押10 实验题(18-20题)光学和热学实验
猜押考点
3年安徽真题
考情分析
押题依据
平面镜成像的特点和规律、凸透镜成实像时像距随物距的变化规律
2023
平面镜成像:重点考查像的虚实、等大等距特性及实验操作(如玻璃板竖直放置要求)。
凸透镜成像:动态分析像距变化(物距移动时像的大小与性质变化),结合应用(投影仪、照相机原理)。
高频考点:平面镜成像实验中“玻璃板未竖直导致像与物不重合”及凸透镜成像规律与数学图像结合(如物距-像距曲线)。
新情境融合:可能结合传统文化(如古籍中的光学现象)或科技热点(如投影仪调焦)。
熔化和凝固的图像、熔点和凝固点
2023
熔化和凝固图像:区分晶体与非晶体(有无熔点),分析温度-时间曲线。
实验操作:温度计放置位置、搅拌器作用及数据记录规范性。
图像辨析:晶体熔化曲线的水平段(熔点)及凝固放热过程,可能结合生活实例(如冰熔化、蜡凝固)。
跨学科应用:如“撒盐融雪”涉及凝固点降低原理,或温控装置设计(结合熔化吸热)。
1.创新题型:动态光线追踪与误差分析
预测考点:结合“水凸透镜”(自制水透镜)探究凸透镜成像规律,要求分析注水/抽水过程中像的大小、虚实变化,并解释焦距变化的物理原理。
命题形式:给出实验装置图,要求绘制光路图并推导像距公式(如搜索结果中“等效变换”思维)。
2.跨学科情境:光学仪器与传统文化结合
预测考点:以“徽派建筑雕花窗”为背景,分析透光原理(光的直线传播与反射),或设计“皮影戏”光路模型,解释影子形成条件。
命题形式:提供实物图,要求标注入射角、反射角,并解释“镂空雕花”如何增强透光效果(结合几何光学)。
1.开放性实验设计:环保材料的热性能测试
预测考点:以“可降解塑料熔化实验”为背景,探究不同配方的熔点差异,要求设计实验步骤、记录数据并分析环保性。
命题形式:提供材料样本(如淀粉基塑料与石油基塑料),要求绘制熔化曲线并解释“吸热放热规律与环境温度的关系”。
2.科技热点:相变储能材料的实验探究
预测考点:以“太阳能热水器相变储热层”为情境,探究石蜡(相变材料)在温度变化时的吸放热特性,计算潜热值。
命题形式:给出温度—时间曲线,要求标注相变点,结合比热容与潜热公式计算储热效率。
一、光现象
1.(2025·安徽滁州·一模)某同学利用如图所示的装置及完全相同的电子蜡烛A、B等器材,探究物体在平面镜中成像时像距与物距是否有关。其中薄透明玻璃板与水平纸面垂直。主要实验步骤如下:
(1)将点亮的A放在玻璃板前,用刻度尺测量 ;将未点亮的B放在玻璃板后,不断调整B的位置,直到从各个角度观察B与A的像完全重合,用刻度尺测量B到玻璃板的距离。将实验数据记录在表格中。
(2)改变 ,仿照步骤(1)再做1次实验,将实验数据记录在表格中。
2.(2025·安徽滁州·一模)某同学在“探究光的反射规律”时,实验装置如图所示,他先用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾,将平面镜放在一个能转动的水平圆台上,用固定的红色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光ON,然后用另一个绿色激光笔向O点发出一束光AO,经平面镜反射后沿OB方向射出。请回答下列问题:
(1)实验中,用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾的目的是 。
(2)红色激光ON的作用是为了显示 的位置。
(3)缓慢转动圆台,可以看到三束光相互重合,说明在反射现象中,反射光线、入射光线、法线 。
3.(2025·安徽合肥·一模)如图某同学探究光的折射规律,经过多次实验并记录了数据:
入射角
折射角
(1)该同学先用沿MN可折叠的光屏探究光从空气斜射入水中时的光路如图甲。实验时,入射光AO贴着光屏从空气斜射入水中,将板向后折转一定的角度,则在板上 (选填“能”或“不能”)看到折射光OB。
(2)该同学又利用乙图研究光从空气斜射入玻璃中的光路并记录如下数据,由表格中的数据还可以判断:当光以的入射角从空气射入玻璃中时,其折射角 (选填“等于”、“小于”或“大于”);
(3)当光以的入射角从玻璃斜射入空气中时,其折射角度数为 。
4.(2025·安徽合肥·一模)小明用两支相同的蜡烛A和B、玻璃板、白纸、笔、火柴、刻度尺来探究平面镜成像的特点。他将点燃的蜡烛A竖直放在玻璃板前,未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。
(1)为了比较像与物的大小关系,选用两只外形完全相同的蜡烛A和B,其中蜡烛B的作用是 (选填“替代蜡烛A”或“替代蜡烛A的像”);
(2)其他小组使用跳棋完成实验时,发现棋子M的像M'偏暗,于是进行了如图乙所示的几种操作,a是对着棋子M照射,b和c都是对着像M'照射,a、b、c三种操作中,观察到M的像最亮的是 。
5.(2025·安徽合肥·一模)小明在探究“光的反射规律”时,设计的实验装置如图所示。平面镜放在水平台上,加湿器制造水雾,用固定的绿色激光笔向O点发出一束与镜面垂直的光线ON,用一支红色激光笔向平面镜上的O点发出一束光AO,经平面镜反射后沿OB方向射出。
实验次数
1
2
3
4
∠AON
20°
30°
45°
60°
∠BON
20°
30°
45°
60°
(1)小明多次改变光束AO的角度,用量角器测出∠AON与∠BON的大小,记录数据于上表。由表中数据可得出,光反射时,反射角 (选填“大于”“小于”或“等于”)入射角;
(2)小明实验时用另一支绿色激光笔发出的光沿BO射向O点,发现光经平面镜反射后沿OA方向射出。说明在光的反射现象中,光路是 。
6.(2025·安徽阜阳·一模)在探究“平面镜成像特点”的实验中,小芳所在的实验小组的同学们选取一块薄平板玻璃、两根完全相同的蜡烛A和B、刻度尺、白纸、火柴等器材进行实验,如图甲所示。
(1)小芳同学将蜡烛A竖直放在水平桌面的白纸上,点燃蜡烛A,她惊奇的观察发现:平板玻璃中蜡烛A的像偏高且倾斜。你认为在图乙所示的1、2、3三幅图中, 图是产生以上实验现象的原因。
(2)器材调整正常后,若蜡烛A的像B距离平板玻璃的距离为12cm,则蜡烛A与蜡烛A的像B相距 cm。
7.(2025·安徽·一模)探究“平面镜成像的特点”时:
(1)不采用平面镜而采用透明薄玻璃板,不仅能观察到蜡烛的像,也便于 ;
(2)当玻璃板放置的位置如图所示时,蜡烛P的像可能是图中的 (选填“A”“B”或“C”)。
二、内能
8.(2025·安徽合肥·一模)如图甲所示是小明和小华做“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置。在两个相同的烧杯中分别装入初温和质量相等的A、B两种液体,并用两个相同的酒精灯加热并不断搅拌。
(1)实验时使用相同的酒精灯加热A、B两种液体,液体吸收热量的多少是通过 (填“加热时间”或“升高的温度”)来反映的;
(2)他们根据实验测得的数据分别描绘了A、B两种液体的温度随加热时间变化的图像如图乙所示。若加热过程中无热损失,已知A的比热容为4.2×103J/(kg·℃),则B的比热容为 J/(kg·℃)。
9.(2025·安徽淮北·一模)如图所示,在试管甲、乙内分别装入质量和初温均相同的水和某种液体,把它们同时放在盛有水的烧杯中加热。
(1)开始加热后,发现试管乙内的温度计升温比试管甲内的温度计升温快,可以初步得到结论:试管乙内液体的吸热本领较 (选填“强”或“弱”);
(2)继续加热,直到烧杯内的水沸腾并保持一段时间,观察发现两支试管内的液体始终没有沸腾,分析它们不能沸腾的原因: 。
10.(2025·安徽芜湖·一模)小明同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时,用相同的实验装置分别加热质量相等的水和食用油,得到如下表数据:
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
60
20
3
35
食用油
60
20
3
55
(1)在实验中使用相同规格的电加热器为了根据 来判断吸收热量的多少;
(2)依据表格数据可求出c食用油= J/(kg•℃)。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
11.(2024·安徽滁州·二模)为比较水和食用油的吸热能力,实验小组的同学用图中两个相同的装置做实验。
加热时间/min
0
1
2
3
4
温度/℃
水
20
21
22
23
24
食用油
20
22
24
26
28
(1)在两个相同的烧杯中加入初温相同、 相同的水和食用油;
(2)实验中,每隔一分钟记录一次温度,记录的数据如表所示,根据这些数据可判断 的吸热能力更强。
三、温度与物态变化
12.(2025·安徽阜阳·一模)在“探究水沸腾时温度变化特点”的实验中,a、b两组同学在相同的环境中,用如图甲所示的装置分别进行实验。
(1)按照图甲安装器材;
(2)对水加热,当同学观察到水中出现大量上升变大的气泡,温度计示数 (选填“继续升高”或“保持不变”);
(3)图乙是两组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,两组同学所用水的质量关系为 (选填“>”“<”或“=”)。
13.(2025·安徽合肥·一模)金属镓是一种低熔点的金属,放在手中就可以熔化。小明同学利用如图甲的实验装置探究“镓熔化时温度的变化规律”,烧杯中装有冰水混合物,试管中装有固体镓,通过实验绘制的镓的温度—时间图像如图乙。
(1)实验过程中某时刻温度计的示数如图甲所示,该温度是 ℃;
(2)由图乙中温度随时间变化的图像可知,镓熔化时的温度特点是: ;
(3)12min后对烧杯中的水继续加热,试管中的镓温度不变, (选填“一定”或“不一定”)是因为金属镓沸腾了。
14.(2024·安徽宣城·二模)小明组装如图所示的装置探究“水沸腾前后温度变化的特点”。
(1)组装器材时,应先固定图中的 (选填“A”或“B”)位置。
(2)正确组装好器材后,小明在烧杯中倒入热水,当水温升高到90℃后,小明每隔1min观察1次温度计的示数,记录在表中,直至水沸腾,如此持续8min后停止读数。分析实验数据可知,实验中水的沸点为 ℃。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
90
92
94
96
98
99
99
99
99
15.(2024·安徽蚌埠·二模)在“探究水沸腾前后温度变化的特点”的实验中:
(1)在组装器材时,出现如图甲所示的情形,此时应对 (选填“A”或“B”)处进行调整;
(2)器材调整好后,用酒精灯给烧杯中的水加热,某一时刻温度计的示数如图乙所示,此时水的温度为 ℃;
(3)继续加热,当水温达到90℃时,每隔0.5min记录一次温度,根据记录的数据绘制了如图丙所示的图像。由图像可知此水沸腾前后温度变化的特点是 。
16.(2024·安徽·三模)小明用如图甲、乙所示的两组实验装置来探究“冰的熔化”和“水的沸腾”实验。
(1)为探究“冰的熔化”实验,他应选择的装置是 ;
(2)根据实验数据小明画出了冰熔化和水沸腾的温度——时间图像分别如图丙、丁所示,由图像可知冰在熔化和水在沸腾过程中的共同特点是 。
17.(2024·安徽六安·模拟预测)小明同学运用如图甲所示装置探究“水的沸腾”实验:
时间/min
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
温度/℃
90
94
97
98
99
99
99
99
99
(1)实验中,当水温上升到90℃时,小明开始每隔0.5min观察水中温度计的示数,并记录在上表中。请你根据上表中的实验数据,在图乙所示的坐标系中画出水在加热过程中的温度随时间变化的图像;
(2)由表中数据可知,在2min到4min这段时间内,水的温度没有变化,但酒精灯要持续进行加热,这说明水在沸腾时需要 。
18.(2024·安徽·二模)为探究水沸腾时温度变化的特点,进行了如下实验:用如图甲所示的装置给一定质量的水加热,当水温为90℃时,每隔一分钟记录一次水的温度,根据实验数据得到了水的温度随加热时间变化的关系图像,如图乙所示。
(1)分析所绘图像乙可得出实验结论;水在沸腾过程中,其温度变化特点是 ;
(2)研究发现水沸腾时,若将酒精灯撤去,水停止沸腾。这个现象说明:水沸腾时需要 热(选填“吸”或“放”)。
19.(2024·安徽马鞍山·一模)如图甲是小明“探究海波熔化的特点”的实验装置。
(1)小明由下往上安装好器材;
(2)小明根据实验数据绘制的温度一时间图像如图乙所示。由图像可知,海波熔化时温度保持不变,可以判断海波是 体;
(3)小桂观察乙图发现,和两段图像中,温度升高快慢不同,这是因为物质在不同状态时的 (选填“密度”或“比热容”)不同造成的。
四、透镜及其应用
20.(2025·安徽滁州·一模)某小组同学利用如图所示装置探究“凸透镜成像的规律”,凸透镜的焦距为10cm。
(1)当各元件处于如图所示位置时,得到烛焰清晰、完整的像,该像是倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像。
(2)若保持凸透镜位置不动,将蜡烛移动到35.0cm刻度线处,将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动适当距离,光屏上能再次成清晰的像。
21.(2025·安徽·二模)某小组探究平面镜和凸透镜成像的特点,将光源和光屏分别竖直放置在水平光具座上的A、C位置,B是AC的中点,如图1所示。在AB之间朝向A观察,看到的光源形状如图2中的甲所示。
(1)当在图1的B处竖直放置一块平面镜,镜面朝向光源,小丽在AB之间观察平面镜中的像,观察到的是图2中的乙;小明在BC之间观察光屏,观察到的是图中的丙;
(2)此后,小亮将平面镜更换为一个凸透镜,恰能在光屏上成等大的像,他在BC之间观察光屏上的像。小亮观察到的是图2中的 (选填“甲”“乙”“丙”“丁”或“戊”);
(3)小亮又在圆柱形的玻璃瓶里面装满水,把如图乙所示的一幅卡通图片放在玻璃瓶的一侧,透过玻璃瓶可以看到那幅卡通图片,如图甲所示。如果把卡通图片由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移动,通过玻璃瓶在选项中不能看到的像是图的 。
A. B. C. D.
22.(2025·安徽合肥·一模)实验课上,同学们自制了一个研究不同光学元件成像情况的组合件。图甲中,“插槽”可插入不同光学元件,“内筒”固定,“外筒”可左右横向移动,外筒上的“半透明薄膜”可作光屏。图乙中光学插槽内半透明元件分别是①凸透镜、②平面镜、③钻有小孔的薄膜遮光板。
(1)点燃蜡烛,当插入某光学元件后,人眼立即在薄膜上看到清晰的像,有同学猜想插入的光学元件一定是③。若要验证该同学的猜想,接下来应进行的操作是: ;若该操作过程中原来清晰的像依然清晰,则猜想正确。
(2)若插入某光学元件后,通过再将外筒向右移动,薄膜上原来模糊的像逐渐变清晰;此时,将蜡烛和外筒同步(速度相同)向左缓慢移动,在薄膜上一定能看到( )(选填对应的字母)
A.一直清晰的像 B.一次清晰的像 C.一直模糊的像
23.(2025·安徽合肥·一模)在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)一束平行于凸透镜主光轴的光经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑,如图甲所示,测得凸透镜的焦距f= cm。
(2)在图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像(未画出)。保持蜡烛与光屏的位置不动,只需将透镜移至 cm处,光屏上又能呈现清晰的像。
24.(2025·安徽合肥·一模)小聪同学在做凸透镜成像实验前,把凸透镜正对着平行光源,移动光屏,光屏上得到一个最小、最亮的光斑,如图甲所示,接着他把蜡烛、凸透镜、光屏安装到水平放置的光具座上开始做实验:
(1)安装好实验器材,点燃蜡烛;
(2)调整物距与像距,如图乙所示,烛焰恰好在光屏上成清晰的像,我们能从不同方向看到光屏上的像是因为光在光屏上发生了 反射;
(3)小聪好动且思维颇有创意,他突发奇想,要是把蜡烛与光屏的位置互换,结果会怎样呢?他立即一试,哇塞!太神奇了,光屏上的像依旧十分清晰,只是像缩小了。受此启发,如果蜡烛、光屏的位置不动,在图乙的基础上将凸透镜移到 刻度线处,光屏上也会有一个清晰的缩小的像。
五、内能的利用
25.(2025·安徽淮北·一模)探究“比较不同燃料热值的实验”,小明设计的步骤如下:
a. 准备两套与图所示完全相同的实验装置;
b. 分别在燃烧皿中放入质量相同的酒精和碎纸片;
c. 同时点燃酒精和碎纸片对质量和初温相等的水加热;
d.记录燃烧相同时间水升高的温度Δt。
小明设计的方案中有明显缺陷的步骤序号是 ,应该修改为 :
7 / 8
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猜押考点
3年安徽真题
考情分析
押题依据
平面镜成像的特点和规律、凸透镜成实像时像距随物距的变化规律
2023
平面镜成像:重点考查像的虚实、等大等距特性及实验操作(如玻璃板竖直放置要求)。
凸透镜成像:动态分析像距变化(物距移动时像的大小与性质变化),结合应用(投影仪、照相机原理)。
高频考点:平面镜成像实验中“玻璃板未竖直导致像与物不重合”及凸透镜成像规律与数学图像结合(如物距-像距曲线)。
新情境融合:可能结合传统文化(如古籍中的光学现象)或科技热点(如投影仪调焦)。
熔化和凝固的图像、熔点和凝固点
2023
熔化和凝固图像:区分晶体与非晶体(有无熔点),分析温度-时间曲线。
实验操作:温度计放置位置、搅拌器作用及数据记录规范性。
图像辨析:晶体熔化曲线的水平段(熔点)及凝固放热过程,可能结合生活实例(如冰熔化、蜡凝固)。
跨学科应用:如“撒盐融雪”涉及凝固点降低原理,或温控装置设计(结合熔化吸热)。
一、光学实验预测
1.创新题型:动态光线追踪与误差分析
预测考点:结合“水凸透镜”(自制水透镜)探究凸透镜成像规律,要求分析注水/抽水过程中像的大小、虚实变化,并解释焦距变化的物理原理。
命题形式:给出实验装置图,要求绘制光路图并推导像距公式(如搜索结果中“等效变换”思维)。
2.跨学科情境:光学仪器与传统文化结合
预测考点:以“徽派建筑雕花窗”为背景,分析透光原理(光的直线传播与反射),或设计“皮影戏”光路模型,解释影子形成条件。
命题形式:提供实物图,要求标注入射角、反射角,并解释“镂空雕花”如何增强透光效果(结合几何光学)。
二、热学实验预测
1.开放性实验设计:环保材料的热性能测试
预测考点:以“可降解塑料熔化实验”为背景,探究不同配方的熔点差异,要求设计实验步骤、记录数据并分析环保性。
命题形式:提供材料样本(如淀粉基塑料与石油基塑料),要求绘制熔化曲线并解释“吸热放热规律与环境温度的关系”。
2.科技热点:相变储能材料的实验探究
预测考点:以“太阳能热水器相变储热层”为情境,探究石蜡(相变材料)在温度变化时的吸放热特性,计算潜热值。
命题形式:给出温度—时间曲线,要求标注相变点,结合比热容与潜热公式计算储热效率。
一、光现象
1.(2025·安徽滁州·一模)某同学利用如图所示的装置及完全相同的电子蜡烛A、B等器材,探究物体在平面镜中成像时像距与物距是否有关。其中薄透明玻璃板与水平纸面垂直。主要实验步骤如下:
(1)将点亮的A放在玻璃板前,用刻度尺测量 ;将未点亮的B放在玻璃板后,不断调整B的位置,直到从各个角度观察B与A的像完全重合,用刻度尺测量B到玻璃板的距离。将实验数据记录在表格中。
(2)改变 ,仿照步骤(1)再做1次实验,将实验数据记录在表格中。
【答案】(1)A到玻璃板的距离;(2)A的位置
【解析】(1)探究物体在平面镜中成像时像距与物距是否有关,需要测量蜡烛A到玻璃板的距离,用刻度尺测量B到玻璃板的距离。
(2)此实验需要多次实验,寻找普遍规律,所以改变蜡烛A的位置,仿照步骤(1)再做1次实验,将实验数据记录在表格中。
2.(2025·安徽滁州·一模)某同学在“探究光的反射规律”时,实验装置如图所示,他先用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾,将平面镜放在一个能转动的水平圆台上,用固定的红色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光ON,然后用另一个绿色激光笔向O点发出一束光AO,经平面镜反射后沿OB方向射出。请回答下列问题:
(1)实验中,用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾的目的是 。
(2)红色激光ON的作用是为了显示 的位置。
(3)缓慢转动圆台,可以看到三束光相互重合,说明在反射现象中,反射光线、入射光线、法线 。
【答案】(1)显示光路
(2)法线
(3)在同一平面内
【解析】(1)实验中用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾,是为了清晰的显示出光传播的路径,便于完成实验研究。
(2)法线是指始终垂直于某平面的直线,是为了方便研究光的反射规律而假想出来的,红色激光的作用是为了显示法线的位置。
(3)在光的反射现象中,反射光线与入射光线、法线在同一平面内,缓慢转动圆台,可以看到三束光相互重合,说明在反射现象中,反射光线、入射光线、法线在同一平面内。
3.(2025·安徽合肥·一模)如图某同学探究光的折射规律,经过多次实验并记录了数据:
入射角
折射角
(1)该同学先用沿MN可折叠的光屏探究光从空气斜射入水中时的光路如图甲。实验时,入射光AO贴着光屏从空气斜射入水中,将板向后折转一定的角度,则在板上 (选填“能”或“不能”)看到折射光OB。
(2)该同学又利用乙图研究光从空气斜射入玻璃中的光路并记录如下数据,由表格中的数据还可以判断:当光以的入射角从空气射入玻璃中时,其折射角 (选填“等于”、“小于”或“大于”);
(3)当光以的入射角从玻璃斜射入空气中时,其折射角度数为 。
【答案】(1)不能
(2)大于
(3)
【解析】(1)因折射光线和入射光线和法线在同一平面内,所以光贴着光屏从空气射入水中,将F板向后折转一定角度,则在F板上不能看到折射光,此时折射光线、入射光线与法线在同一平面内。
(2)由表格数据可知,当光由空气斜射入玻璃中时,随着入射角的增大,折射角也增大,当入射角等于45°时,折射角为30°,当入射角等于60°时,折射角为37.8°,所以当入射角等于55°时,折射角30°<β<37.8°。
(3)根据在光的折射中,光路是可逆的,当光由玻璃射入空气时,入射角小于折射角,且当入射角等于30°时,折射角为45°。
4.(2025·安徽合肥·一模)小明用两支相同的蜡烛A和B、玻璃板、白纸、笔、火柴、刻度尺来探究平面镜成像的特点。他将点燃的蜡烛A竖直放在玻璃板前,未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。
(1)为了比较像与物的大小关系,选用两只外形完全相同的蜡烛A和B,其中蜡烛B的作用是 (选填“替代蜡烛A”或“替代蜡烛A的像”);
(2)其他小组使用跳棋完成实验时,发现棋子M的像M'偏暗,于是进行了如图乙所示的几种操作,a是对着棋子M照射,b和c都是对着像M'照射,a、b、c三种操作中,观察到M的像最亮的是 。
【答案】(1)替代蜡烛A
(2)a
【解析】(1)在探究平面镜成像的特点的实验中,为了比较像与物的大小关系,需要选用两只外形完全相同的蜡烛A和B。其中,蜡烛B的作用是代替蜡烛A,通过移动蜡烛B,使其与蜡烛A的像完全重合,从而比较像与物的大小关系。
(2) 平面镜成像是光的反射,棋子M越亮,反射的光越多,进入人眼的光越多,看到的像越清晰。如果照射像,会影响观察结果,故观察到M的像最亮的是a。
5.(2025·安徽合肥·一模)小明在探究“光的反射规律”时,设计的实验装置如图所示。平面镜放在水平台上,加湿器制造水雾,用固定的绿色激光笔向O点发出一束与镜面垂直的光线ON,用一支红色激光笔向平面镜上的O点发出一束光AO,经平面镜反射后沿OB方向射出。
实验次数
1
2
3
4
∠AON
20°
30°
45°
60°
∠BON
20°
30°
45°
60°
(1)小明多次改变光束AO的角度,用量角器测出∠AON与∠BON的大小,记录数据于上表。由表中数据可得出,光反射时,反射角 (选填“大于”“小于”或“等于”)入射角;
(2)小明实验时用另一支绿色激光笔发出的光沿BO射向O点,发现光经平面镜反射后沿OA方向射出。说明在光的反射现象中,光路是 。
【答案】(1)等于
(2)可逆的
【解析】(1)由表中数据可知,每一组实验中,反射角和入射角大小相等,故能得出:光反射时,反射角等于入射角。
(2)用另一支绿色激光笔发出的光沿BO射向O点,发现光经平面镜反射后沿OA方向射出,光路与之前恰好完全相反,说明在光的反射现象中,光路是可逆的。
6.(2025·安徽阜阳·一模)在探究“平面镜成像特点”的实验中,小芳所在的实验小组的同学们选取一块薄平板玻璃、两根完全相同的蜡烛A和B、刻度尺、白纸、火柴等器材进行实验,如图甲所示。
(1)小芳同学将蜡烛A竖直放在水平桌面的白纸上,点燃蜡烛A,她惊奇的观察发现:平板玻璃中蜡烛A的像偏高且倾斜。你认为在图乙所示的1、2、3三幅图中, 图是产生以上实验现象的原因。
(2)器材调整正常后,若蜡烛A的像B距离平板玻璃的距离为12cm,则蜡烛A与蜡烛A的像B相距 cm。
【答案】(1)2
(2)24
【解析】(1)在探究平面镜成像特点实验中,像与物关于平面镜对称。当蜡烛A竖直放置,若平板玻璃没有垂直于桌面,像就会偏高或偏低。在图乙的1、2、3三幅图中,2图中玻璃板倾斜,会导致蜡烛A的像偏高且倾斜,因为此时蜡烛A关于倾斜的玻璃板所成的像会在较高位置且倾斜,所以产生以上实验现象的原因是2图。
(2)平面镜成的像与物到镜面的距离相等,器材调整后,若蜡烛A的像B距离平板玻璃距离为12cm,则像与镜面的距离也为12cm,则蜡烛A与蜡烛A的像B相距 24cm。
7.(2025·安徽·一模)探究“平面镜成像的特点”时:
(1)不采用平面镜而采用透明薄玻璃板,不仅能观察到蜡烛的像,也便于 ;
(2)当玻璃板放置的位置如图所示时,蜡烛P的像可能是图中的 (选填“A”“B”或“C”)。
【答案】(1)确定像的位置
(2)C
【解析】(1)玻璃板有透光性,既能成像,又能看见玻璃板后的物体,应选透明薄玻璃板来研究平面镜成像特点,这样做的目的是确定像的位置。
(2)平面镜成的像与物关于镜面对称,当玻璃板放置的位置如图所示时,像C和蜡烛P可能关于平面镜对称,蜡烛P的像可能是图中的C。
二、内能
8.(2025·安徽合肥·一模)如图甲所示是小明和小华做“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置。在两个相同的烧杯中分别装入初温和质量相等的A、B两种液体,并用两个相同的酒精灯加热并不断搅拌。
(1)实验时使用相同的酒精灯加热A、B两种液体,液体吸收热量的多少是通过 (填“加热时间”或“升高的温度”)来反映的;
(2)他们根据实验测得的数据分别描绘了A、B两种液体的温度随加热时间变化的图像如图乙所示。若加热过程中无热损失,已知A的比热容为4.2×103J/(kg·℃),则B的比热容为 J/(kg·℃)。
【答案】(1)加热时间
(2)2.1×103
【解析】(1)实验通过比较加热时间来比较两种液体吸收热量的多少,两容器所用的加热器相同,加热时间越长,液体吸收的热量越多。
(2)加热时间都为5min时,AB两种液体吸收的热量相同,A液体温度变化为20℃,B液体的温度变化为40℃,B的比热容
9.(2025·安徽淮北·一模)如图所示,在试管甲、乙内分别装入质量和初温均相同的水和某种液体,把它们同时放在盛有水的烧杯中加热。
(1)开始加热后,发现试管乙内的温度计升温比试管甲内的温度计升温快,可以初步得到结论:试管乙内液体的吸热本领较 (选填“强”或“弱”);
(2)继续加热,直到烧杯内的水沸腾并保持一段时间,观察发现两支试管内的液体始终没有沸腾,分析它们不能沸腾的原因: 。
【答案】(1)弱
(2)试管甲内水达到沸点,不能持续吸热;试管乙内液体可能没达到沸点,也可能达到沸点,但不能吸热
【解析】(1)质量相同的不同液体,用相同的热源加热,加热相同时间吸收热量相同,试管乙内的温度计升温比试管甲内的温度计升温快,根据知道,乙试管内液体温度变化大,乙试管内液体的比热容小,即试管乙内液体的吸热本领较弱。
(2)烧杯内的水沸腾并保持一段时间,观察发现两支试管内的液体始终没有沸腾,是因为试管甲内水与烧杯内的水温度相同,即达到沸点,但不能发生热传递,持续吸热;试管乙内液体可能没有达到沸点,也可能达到沸点,但不能吸热。
10.(2025·安徽芜湖·一模)小明同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时,用相同的实验装置分别加热质量相等的水和食用油,得到如下表数据:
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
60
20
3
35
食用油
60
20
3
55
(1)在实验中使用相同规格的电加热器为了根据 来判断吸收热量的多少;
(2)依据表格数据可求出c食用油= J/(kg•℃)。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
【答案】(1)加热时间
(2)1.8×103
【解析】(1)在实验中使用相同的实验装置加热,可保障物质相同时间吸收相同热量。根据转换法,可以通过加热时间长短来判断吸收热量的多少。
(2)由表可知,质量相等的水和食用油被加热相同的时间,吸收相同的热量,水升温,食用油升温,升温之比为,根据可知,比热容和升高的温度成反比,所以水和食用油比热容之比为,则食用油比热容为
11.(2024·安徽滁州·二模)为比较水和食用油的吸热能力,实验小组的同学用图中两个相同的装置做实验。
加热时间/min
0
1
2
3
4
温度/℃
水
20
21
22
23
24
食用油
20
22
24
26
28
(1)在两个相同的烧杯中加入初温相同、 相同的水和食用油;
(2)实验中,每隔一分钟记录一次温度,记录的数据如表所示,根据这些数据可判断 的吸热能力更强。
【答案】(1)质量
(2)水
【解析】(1)根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,故在两个相同的烧杯中加入初温相同、质量相同的水和食用油。
(2)根据表中数据,加热相同时间,吸收相同热量,水升温慢,由此可判断水的吸热能力更强。
三、温度与物态变化
12.(2025·安徽阜阳·一模)在“探究水沸腾时温度变化特点”的实验中,a、b两组同学在相同的环境中,用如图甲所示的装置分别进行实验。
(1)按照图甲安装器材;
(2)对水加热,当同学观察到水中出现大量上升变大的气泡,温度计示数 (选填“继续升高”或“保持不变”);
(3)图乙是两组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,两组同学所用水的质量关系为 (选填“>”“<”或“=”)。
【答案】 保持不变 >
【解析】(2)[1]水沸腾时,观察到烧杯内产生大量气泡并不断上升、体积变大。此现象说明水开始沸腾,水沸腾时不断吸收热量,温度保持不变。
(3)[2]由图乙可知,a组初温高于b组,加热到沸腾时a组升高的温度小于b组。加热时间相同,说明两组实验中水吸收的热量相同,根据可知,a组水的质量大于b组。
13.(2025·安徽合肥·一模)金属镓是一种低熔点的金属,放在手中就可以熔化。小明同学利用如图甲的实验装置探究“镓熔化时温度的变化规律”,烧杯中装有冰水混合物,试管中装有固体镓,通过实验绘制的镓的温度—时间图像如图乙。
(1)实验过程中某时刻温度计的示数如图甲所示,该温度是 ℃;
(2)由图乙中温度随时间变化的图像可知,镓熔化时的温度特点是: ;
(3)12min后对烧杯中的水继续加热,试管中的镓温度不变, (选填“一定”或“不一定”)是因为金属镓沸腾了。
【答案】(1)24
(2)温度不变
(3)不一定
【解析】(1)由图甲可知,温度计的分度值是2℃,示数在20℃上面第二个小格,所以温度计的示数是24℃。
(2)由图乙可知,BC段是镓的熔化过程,吸收热量,温度不变,所以镓熔化时温度保持不变。
(3)12min后对烧杯中的水继续加热,烧杯中的水沸腾,水沸腾过程中吸热温度不变,所以试管中的镓即便达到沸点,但不能继续吸热,也不一定沸腾。
14.(2024·安徽宣城·二模)小明组装如图所示的装置探究“水沸腾前后温度变化的特点”。
(1)组装器材时,应先固定图中的 (选填“A”或“B”)位置。
(2)正确组装好器材后,小明在烧杯中倒入热水,当水温升高到90℃后,小明每隔1min观察1次温度计的示数,记录在表中,直至水沸腾,如此持续8min后停止读数。分析实验数据可知,实验中水的沸点为 ℃。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
90
92
94
96
98
99
99
99
99
【答案】(1)B
(2)99
【解析】(1)由于实验时要用酒精灯的外焰加热,所以需先根据酒精灯的外焰固定B的高度。
(2)由表中数据可知,水在第5min开始沸腾,不断吸收热量,温度保持不变,所以此时温度为水的沸点,为99℃。
15.(2024·安徽蚌埠·二模)在“探究水沸腾前后温度变化的特点”的实验中:
(1)在组装器材时,出现如图甲所示的情形,此时应对 (选填“A”或“B”)处进行调整;
(2)器材调整好后,用酒精灯给烧杯中的水加热,某一时刻温度计的示数如图乙所示,此时水的温度为 ℃;
(3)继续加热,当水温达到90℃时,每隔0.5min记录一次温度,根据记录的数据绘制了如图丙所示的图像。由图像可知此水沸腾前后温度变化的特点是 。
【答案】(1)A
(2)76
(3)沸腾前温度上升,沸腾时温度不变
【解析】(1)在组装器材时,酒精灯需要点燃,根据外焰高度调整铁圈;实验组装过程中,要采用自下而上的方法组装,图甲中温度计的玻璃泡接触了烧杯底部,应调整A。
(2)如图乙所示,温度计的分度值为1°C,液柱在0刻度线以上,示数为76°C。
(3)从图像可以看出,水在沸腾前,不断吸热,温度上升;水在沸腾过程中温度保持99°C不变,所以沸点为99°C;沸腾时,温度保持不变,继续吸热。
16.(2024·安徽·三模)小明用如图甲、乙所示的两组实验装置来探究“冰的熔化”和“水的沸腾”实验。
(1)为探究“冰的熔化”实验,他应选择的装置是 ;
(2)根据实验数据小明画出了冰熔化和水沸腾的温度——时间图像分别如图丙、丁所示,由图像可知冰在熔化和水在沸腾过程中的共同特点是 。
【答案】(1)甲
(2)吸收热量,温度保持不变
【解析】(1)使用水浴加热的方式可以使冰受热均匀,实验结果更准确,所以应选择图甲装置。
(2)由图丙和图丁可知,两图像中均存在温度不变的阶段,说明冰在熔化和水在沸腾过程中的共同特点为:虽然继续吸热,但温度保持不变。
17.(2024·安徽六安·模拟预测)小明同学运用如图甲所示装置探究“水的沸腾”实验:
时间/min
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
温度/℃
90
94
97
98
99
99
99
99
99
(1)实验中,当水温上升到90℃时,小明开始每隔0.5min观察水中温度计的示数,并记录在上表中。请你根据上表中的实验数据,在图乙所示的坐标系中画出水在加热过程中的温度随时间变化的图像;
(2)由表中数据可知,在2min到4min这段时间内,水的温度没有变化,但酒精灯要持续进行加热,这说明水在沸腾时需要 。
【答案】(1)
(2)吸热
【解析】(1)由表中数据,描点并用平滑的曲线连接起来。图像如下:
(2)水沸腾时吸收热量,但温度保持不变,因此在2min到4min这段时间内,水的温度没有变化,但酒精灯要持续进行加热。
18.(2024·安徽·二模)为探究水沸腾时温度变化的特点,进行了如下实验:用如图甲所示的装置给一定质量的水加热,当水温为90℃时,每隔一分钟记录一次水的温度,根据实验数据得到了水的温度随加热时间变化的关系图像,如图乙所示。
(1)分析所绘图像乙可得出实验结论;水在沸腾过程中,其温度变化特点是 ;
(2)研究发现水沸腾时,若将酒精灯撤去,水停止沸腾。这个现象说明:水沸腾时需要 热(选填“吸”或“放”)。
【答案】(1)保持不变
(2)吸
【解析】(1)由图乙可知,水沸腾后温度不再上升,即水在沸腾过程中,温度保持不变。
(2)撤去酒精灯后,水停止沸腾,说明水在沸腾的过程中需要继续吸收热量。
19.(2024·安徽马鞍山·一模)如图甲是小明“探究海波熔化的特点”的实验装置。
(1)小明由下往上安装好器材;
(2)小明根据实验数据绘制的温度一时间图像如图乙所示。由图像可知,海波熔化时温度保持不变,可以判断海波是 体;
(3)小桂观察乙图发现,和两段图像中,温度升高快慢不同,这是因为物质在不同状态时的 (选填“密度”或“比热容”)不同造成的。
【答案】 晶 比热容
【解析】(2)[1] 由图像可知,海波熔化时温度保持不变,说明有固定的熔点,所以海波是晶体。
(3)[2] 图乙所示,AB段为固态,CD段为液态,相同时间内海波吸热相同,根据,AB段升温比CD段快说明固态海波比液态海波比热容小。
四、透镜及其应用
20.(2025·安徽滁州·一模)某小组同学利用如图所示装置探究“凸透镜成像的规律”,凸透镜的焦距为10cm。
(1)当各元件处于如图所示位置时,得到烛焰清晰、完整的像,该像是倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像。
(2)若保持凸透镜位置不动,将蜡烛移动到35.0cm刻度线处,将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动适当距离,光屏上能再次成清晰的像。
【答案】(1)缩小
(2)远离
【解析】(1)由图可知,此时物距为30.0cm,大于二倍焦距,根据凸透镜成实像时,物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像。
(2)若将蜡烛移动到35.0cm刻度线处,此时物距
根据成倒立放大的实像,故将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离,光屏上成清晰的像。
21.(2025·安徽·二模)某小组探究平面镜和凸透镜成像的特点,将光源和光屏分别竖直放置在水平光具座上的A、C位置,B是AC的中点,如图1所示。在AB之间朝向A观察,看到的光源形状如图2中的甲所示。
(1)当在图1的B处竖直放置一块平面镜,镜面朝向光源,小丽在AB之间观察平面镜中的像,观察到的是图2中的乙;小明在BC之间观察光屏,观察到的是图中的丙;
(2)此后,小亮将平面镜更换为一个凸透镜,恰能在光屏上成等大的像,他在BC之间观察光屏上的像。小亮观察到的是图2中的 (选填“甲”“乙”“丙”“丁”或“戊”);
(3)小亮又在圆柱形的玻璃瓶里面装满水,把如图乙所示的一幅卡通图片放在玻璃瓶的一侧,透过玻璃瓶可以看到那幅卡通图片,如图甲所示。如果把卡通图片由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移动,通过玻璃瓶在选项中不能看到的像是图的 。
A. B. C. D.
【答案】 戊 AC
【解析】(2)[1]将平面镜更换为一个凸透镜,恰能在光屏上成等大的像,当u=v=2f时,凸透镜成倒立等大的实像,所成的像上下左右都相反,他在BC之间观察光屏上的像,小亮看到的像是图戊。
(3)[2]由于玻璃杯的上下是一样粗细的,相当于一个柱面透镜,成像时,像始终是正立的。把卡通图片由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢的移动时,实际是物体逐渐远离凸透镜。由凸透镜成像的规律可知,物体在一倍焦距内靠近焦点时,像正立且会逐渐变大;当物体在一倍焦距到二倍焦距之间时,所成的像是正立的、变宽的实像,远离焦点时会逐渐变小;当物距为2f,成的是正立、等大的实像;大于二倍焦距时,成的是正立的、缩小的实像。故不可能看到A和C,故选AC。
22.(2025·安徽合肥·一模)实验课上,同学们自制了一个研究不同光学元件成像情况的组合件。图甲中,“插槽”可插入不同光学元件,“内筒”固定,“外筒”可左右横向移动,外筒上的“半透明薄膜”可作光屏。图乙中光学插槽内半透明元件分别是①凸透镜、②平面镜、③钻有小孔的薄膜遮光板。
(1)点燃蜡烛,当插入某光学元件后,人眼立即在薄膜上看到清晰的像,有同学猜想插入的光学元件一定是③。若要验证该同学的猜想,接下来应进行的操作是: ;若该操作过程中原来清晰的像依然清晰,则猜想正确。
(2)若插入某光学元件后,通过再将外筒向右移动,薄膜上原来模糊的像逐渐变清晰;此时,将蜡烛和外筒同步(速度相同)向左缓慢移动,在薄膜上一定能看到( )(选填对应的字母)
A.一直清晰的像 B.一次清晰的像 C.一直模糊的像
【答案】(1)将外筒左右移动
(2)B
【解析】(1)将外筒适当左右移动,观察薄膜上原来清晰的像是否依然清晰。如果像依然清晰,说明插入的光学元件是钻有小孔的薄膜遮光板。因为小孔成像的特点是像的大小与物到孔的距离和像到孔的距离有关,外筒左右移动时可改变像的大小,对像的清晰度影响不大。
(2)插入①时,将外筒向右移动,像变清晰,由图中可知,像距大于物距,所成像为倒立、放大的实像。此时将蜡烛和外筒同步向左移动,物距增大,像距减小。当物距增大为原像距大小时,像距刚好等于原物距,所以根据折射光路可逆可得,此时还能成一次倒立、缩小的实像,因此在薄膜上一定能看到一次清晰的像。故选B。
23.(2025·安徽合肥·一模)在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)一束平行于凸透镜主光轴的光经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑,如图甲所示,测得凸透镜的焦距f= cm。
(2)在图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像(未画出)。保持蜡烛与光屏的位置不动,只需将透镜移至 cm处,光屏上又能呈现清晰的像。
【答案】(1)10.0
(2)35.0
【解析】(1)由图甲知,平行光线经凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑,由此可知,凸透镜对光线具有会聚作用,该凸透镜的焦距f=20.0cm-10.0cm=10.0cm
(2)凸透镜的成像规律为当u>2f时,成倒立缩小的实像,此时f<v<2f,应用为照相机;当u=v=2f时,成倒立等大的实像;当f<u<2f,成倒立放大的实像,此时v>2f,应用为投影仪;当u<f时,成正立放大的虚像,应用为照相机;此时u=30.0cm,v=15.0cm,此时物距大于二倍焦距,成倒立缩小的实像, 保持蜡烛与光屏的位置不动,当f<u<2f,成倒立放大的实像,即v1=30.0cm, u2=15.0cm,故只需将透镜移至35.0cm处,光屏上又能呈现清晰的像。
24.(2025·安徽合肥·一模)小聪同学在做凸透镜成像实验前,把凸透镜正对着平行光源,移动光屏,光屏上得到一个最小、最亮的光斑,如图甲所示,接着他把蜡烛、凸透镜、光屏安装到水平放置的光具座上开始做实验:
(1)安装好实验器材,点燃蜡烛;
(2)调整物距与像距,如图乙所示,烛焰恰好在光屏上成清晰的像,我们能从不同方向看到光屏上的像是因为光在光屏上发生了 反射;
(3)小聪好动且思维颇有创意,他突发奇想,要是把蜡烛与光屏的位置互换,结果会怎样呢?他立即一试,哇塞!太神奇了,光屏上的像依旧十分清晰,只是像缩小了。受此启发,如果蜡烛、光屏的位置不动,在图乙的基础上将凸透镜移到 刻度线处,光屏上也会有一个清晰的缩小的像。
【答案】 漫 40
【解析】[1]由于光屏表面是凹凸不平的,当光射向光屏时,光会射向四面八方,使得不同方向的人可以看到光屏上的像,这就是光的漫反射,因此我们能从不同方向看到光屏上的像是因为光在光屏上发生了漫反射。
[2]由图乙可知,此时物距为15.0cm,像距为30.0cm,此时成的是倒立放大的实像;若把蜡烛与光屏的位置互换,根据在光的折射现象中,光路是可逆的,此时的物距等于原来的像距,像距等于原来的物距,即此时的物距大于二倍焦距,成的是倒立缩小的实像;因此在图乙中,如果蜡烛、光屏的位置不动,要得到倒立缩小的实像,物距需为30.0cm,所以需将凸透镜移到40cm刻度线处。
五、内能的利用
25.(2025·安徽淮北·一模)探究“比较不同燃料热值的实验”,小明设计的步骤如下:
a. 准备两套与图所示完全相同的实验装置;
b. 分别在燃烧皿中放入质量相同的酒精和碎纸片;
c. 同时点燃酒精和碎纸片对质量和初温相等的水加热;
d.记录燃烧相同时间水升高的温度Δt。
小明设计的方案中有明显缺陷的步骤序号是 ,应该修改为 :
【答案】 d 比较燃料完全燃尽后水升高的温度∆t
【解析】[1][2]比较燃料燃烧值的大小,应控制燃烧燃料的质量相等并让其完全燃尽,让相同质量的燃料完全燃烧,根据水升高的温度比较热了的热值大小,故步骤d中记录燃烧相同时间水升高的温度∆t有明显缺陷,应修改为比较燃料完全燃尽后水升高的温度∆t。
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学科网(北京)股份有限公司
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