题型猜压07 实验题:光学和热学实验(真题回顾+5大体型预测)--2025年中考物理冲刺抢押秘籍(山东专用)
2025-05-07
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内容正文:
猜压07 光学和热学实验(实验题)
题型1:探究平面镜成像特点(5题)
题型2:探究光的反射规律(5题)
题型3:探究凸透镜成像规律(5题)
题型4:探究水沸腾实验(5题)
题型5:探究固体熔化时的问题变化(5题)
猜押考点
考情分析
押题依据
光学实验
光学实验是我省中考的另一个重要考点。重点考查光的反射、折射定律以及凸透镜成像规律等,题型设计注重实验操作和数据分析,强调理论与实践的结合。
近年来,中考题型中光学实验的考察越来越侧重于实验设计和数据分析能力,要求学生能够独立完成实验设计,准确记录数据,并通过数据分析得出结论。此外,光学实验题目还常常与实际生活情境相结合,如通过测量眼镜片焦距、分析汽车后视镜成像原理等,引导学生深入理解光学原理在日常生活中的应用。
热学实验
热学实验也是我省中考的重要考察内容之一。重点考查物质的物态变化、温度计的使用、热量计算等知识点,题型设计注重实验操作的准确性和理论知识的应用。
近年来,中考题型中热学实验的考察逐渐倾向于综合性分析,如结合物质的性质、热量传递等多个知识点,要求学生能够综合运用所学知识解决实际问题。题目设计既考察学生的实验操作技能,也检验其对热学原理的深入理解和应用能力。
在备考过程中,学生应加强对光学和热学实验的基本概念和原理的复习,熟练掌握实验操作技能,并注重培养数据分析和实验设计能力。对于光学实验,可以通过模拟实验情境,练习使用光学仪器,如平面镜、凸透镜等,以及掌握光的反射、折射定律的测量和验证方法。同时,结合日常生活实例,分析光学原理的应用,加深对知识点的理解。
在热学实验方面,学生应重点掌握物质的物态变化过程,学会正确使用温度计测量温度,并能够进行热量计算。通过实际操作实验,观察物质在不同条件下的物态变化,记录数据并分析变化原因,从而加深对热学原理的认识。此外,还应注重将热学知识与实际生活相结合,如分析家用电器的工作原理、理解自然界中的热量传递现象等,提高综合运用知识解决实际问题的能力。
1.(2024·山东德州·中考真题)物理兴趣小组的同学展示了以下两个实验:
(1)图甲为探究“光的反射规律”实验,若让另一束光线沿BO方向射向平面镜,反射光线沿OA方向射出,这一现象说明:在光的反射现象中 ;
(2)为了得到“反射角等于入射角”这一普遍规律,接下来的操作是改变 ,多次实验;
(3)“探究凸透镜成像的规律”实验,凸透镜的焦距为10cm,图乙中光屏上呈现出清晰的像,该像的性质是倒立、 的实像,将蜡烛移至5cm刻度线处,其他元件的位置不变,若使清晰的像再次呈现在光屏上,需在蜡烛与凸透镜间放置—个 (选填“近视”或“远视”)眼镜;
(4)实验中,保持蜡烛、凸透镜和光屏的位置不变,用焦距相同、直径更大的凸透镜替换原凸透镜,光屏上呈现的像与原来的像相比 (选填“更大”“更小”或“更亮”)。
【答案】(1)光路是可逆的
(2)入射角大小
(3) 缩小 近视
(4)更亮
【详解】(1)由题意可知,当入射光线沿方向时,反射光线沿方向,当入射光线沿方向时,反射光线沿方向,这说明:在光的反射现象中光路是可逆的。
(2)为了得到反射角等于入射角这一普遍规律,应该多次改变入射角大小,测量反射角大小,比较反射角和入射角的大小关系。
(3)[1][2]由图乙可知,此时物距为
则物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像。将蜡烛移至5cm刻度线处,其他元件的位置不变,即物距变大,根据凸透镜成实像的规律可知,像距变小,即像成在光屏左侧,与近视眼的成因相似,要使清晰的像再次呈现在光屏上,需在蜡烛与凸透镜间放置一个近视眼镜。
(4)保持蜡烛、凸透镜和光屏的位置不变,用焦距相同、直径更大的凸透镜替换原凸透镜,则距不变、像的大小不变,由于直径更大的凸透镜能将更多的光会聚成像,所以光屏上呈现的像与原来的保相比更亮。
2.(2024·山东聊城·中考真题)在“探究平面镜成像特点”的实验中,实验装置如图甲所示;
(1)为了研究像和物的位置关系,还需要的实验器材是 ;
(2)实验时将点燃的蜡烛靠近玻璃板移动,观察到像 (选填“靠近”或“远离”)玻璃板移动,像的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)检查视力的时候,视力表放在被测者的后上方,被测者识别对面墙上镜子里视力表的像。如图乙所示,视力表与平面镜间的水平距离为2.8m,要求视力表在镜中的像与被测者相距5m,则人应坐在离平面镜 m的位置检查。
【答案】(1)刻度尺
(2) 靠近 不变
(3)2.2
【详解】(1)为了研究像和物的位置关系,还需要的实验器材是刻度尺,测量物体到平面镜的距离,像到平面镜的距离。
(2)[1]根据平面镜成像规律可知,实验时将点燃的蜡烛靠近玻璃板移动,观察到像靠近玻璃板。
[2]像始终与物体等大,物体靠近,物体的大小不变,故像的大小不变。
(3)如图乙所示,视力表与平面镜间的水平距离为2.8m,像到平面镜的距离为2.8m,要求视力表在镜中的像与被测者相距5m,则人应坐在离平面镜
3.(2024·山东滨州·中考真题)某小组在探究光的反射的实验中
(1)在“探究光反射时的规律”实验中,
①把平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON 于镜面,如图甲所示。
②实验时,使一束光EO与平面镜夹角为射到O点,经平面镜反射,沿另一个方向射出,此时,反射角大小为 。
③如图乙所示,把纸板NOF绕ON向后折,在纸板上看不到反射光。这表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在 内。
(2)在“探究平面镜成像的特点”实验中,
①用玻璃板代替平面镜是为了便于确定像的 。
②如图丙所示,把点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B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,说明平面镜所成的像与物体大小相等,这种研究方法是物理学中常用的 (选填“控制变量法”或“等效替代法”)。
③将光屏放在蜡烛A的像的位置,直接观察光屏,光屏上没有呈现蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 。
【答案】 垂直 50° 同一平面 位置 等效替代法 虚像
【详解】(1)[1]纸板ENF竖直立在平面镜上,此时直线ON作为法线垂直于镜面。
[2]入射光与平面镜夹角为40°,根据光的反射定律,此时反射角等于入射角都等于50°。
[3]把纸板NOF绕ON向后折,反射光没办法在纸板上看到,即表明反射光线、入射光线和法线三线共面。
(2)[4]玻璃板既能反射光又能透光,所以相比平面镜更便于确定像的位置。
[5]物理学中,用易观察或者易测量的物体来代替不易观察不易测量的研究对象的方法就是等效替代法。
[6]虚像无法呈现在光屏上,所以平面镜成的像是虚像。
4.(2024·山东临沂·中考真题)小明在某购物中心前,可以看到玻璃幕墙中自己的像,进入购物中心后,又可以透过玻璃幕墙看到外面的街景。心存疑惑的小明通过查阅资料得知,该商店的玻璃幕墙使用了一种具有单面透视作用的镀膜玻璃。他用一块5mm厚的镀膜玻璃和两支相同的中性笔等器材探究镀膜玻璃成像的特点。
(1)如图甲所示,让玻璃板的镀膜面向前并把玻璃板竖直放在水平桌面的白纸上,让中性笔A的笔尖紧贴在玻璃板前,在玻璃板后面无论怎么移动中性笔B,都不能让B与A的像完全重合,原因是 。
(2)如图乙所示,让中性笔A离开玻璃板一小段距离,在玻璃板后移动中性笔B,直至B与A的像完全重合,这样做既可以 ,又可以比较像与物体的大小关系.将光屏放在中性笔B的位置,光屏上 (选填“能”或“不能”)承接到中性笔A的像。
(3)让中性笔A远离玻璃板时,中性笔B应 (选填“远离”或“靠近”)玻璃板,才能与中性笔A的像完全重合。
【答案】 玻璃板的厚度影响 确定中性笔A的像的位置 不能 远离
【详解】(1)[1]中性笔A的笔尖紧贴在玻璃板前,由于玻璃板的镀膜面向前,反射面在前,这样中性笔A的笔尖到镜面的距离为0,由于玻璃有厚度,后面的像成在玻璃内,所以后面的中性笔B不能与A的像完全重合。
(2)[2][3]实验时让中性笔A离开玻璃板一小段距离,这样中性笔A的像成在玻璃后面,可以确定中性笔A的像的位置了。因为平面镜成的是虚像,所以光屏放在中性笔B的位置上,光屏上不能承接到中性笔A的像。
(3)[4]平面镜成像时,物像到平面镜的距离相等,让中性笔A远离玻璃板时,中性笔B应远离玻璃板,才能与中性笔A的像完全重合。
5.(2024·山东东营·中考真题)某小组在“探究凸透镜成像的规律”实验中
(1)先调整 、光屏和凸透镜的中心在同一条水平线上,目的是使像成在 ;
(2)当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上观察到清晰的像(像未画出),此时成的像与 (选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)的成像特点相同;
(3)光具座上凸透镜的焦距可能是 (选填“5”“10”或“20”)cm;
(4)保持凸透镜位置不变,将蜡烛向右移动到光具座的35cm刻度线处,然后移动光屏到 cm刻度线处,光屏上可再次承接到清晰的像,判断依据是 。
【答案】(1) 烛焰 光屏中央
(2)照相机
(3)10
(4) 80/80.0 折射时光路可逆
【详解】(1)[1][2]实验中,观察的对象是蜡烛的烛焰通过凸透镜所成的像,因此调整烛焰、光屏和凸透镜的中心在同一条水平线上,目的是使像成在光屏中央。
(2)由图可知,此时物距大于像距,则物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,成的是倒立、缩小的实像,与照相机的成像特点相同。
(3)由图可知,刻度尺的分度值为1cm,物距
u=50.0cm-20.0cm=30.0cm
像距
v=65.0cm-50.0cm=15.0cm
则
30.0cm>2f
f<15.0cm<2f
解得
7.5cm<f<15.0cm
则光具座上凸透镜的焦距可能是10cm。
(4)[1][2]将蜡烛向右移动到光具座的35cm刻度线处,物距变为
50.0cm-35.0cm=15.0cm
即物距等于原来的像距,根据折射时光路可逆可知,此时像距等于原来的物距30.0cm,则
50.0cm+30.0cm=80.0cm
即移动光屏到80cm刻度线处,光屏上可再次承接到清晰的像。
6.(2024·山东日照·中考真题)小明在光学学习中,对色彩斑斓的光学世界产生了浓厚的兴趣,他认识到熟练掌握物、像联动,并用其规律解决实际问题的意义,于是他进行了如下的探索:
(1)如图甲,在探究平面镜成像的特点时,用透明玻璃板代替平面镜的目的是 ;如果在图中玻璃板与蜡烛的像之间平行于玻璃板放一块不透明的白色光屏,那么在光屏上 (选填“能”或“不能”)看到像;
(2)如图乙,平行光线经过该透镜后将会被 (选填“发散”或“会聚”),这样的透镜可用于矫正 (选填“近视眼”或“远视眼”);
(3)生活中经常看到的投影灯,其内部结构如图丙所示。图中凸透镜的焦距为50mm,则投影片到凸透镜的距离范围应为 ;
(4)在探究照相机原理时,小明将焦距为10.0cm的凸透镜A放置在图丁所示的位置,向左移动光屏,在光屏上看到了清晰的像,他又将凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B,其它要素不变,发现光屏上的像变模糊了。他认为此现象与 (选填“近视眼”或“远视眼”)的成因相似,为了使光屏上的像恢复清晰,可将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动;
(5)若保持图丁中凸透镜B和蜡烛的位置不变,继续实验,撤掉光屏,换成凸透镜A,并移动到光具座66cm刻度处,从A的右侧向左看,在透镜A中也能看到清晰的像,这个像是 (选填“实”或“虚”)像。
【答案】(1) 便于确定像的位置 不能
(2) 发散 近视眼
(3)
(4) 近视眼 靠近
(5)虚
【详解】(1)[1]玻璃板可以透光,也可以成像,选择玻璃板代替平面镜便于确定像的位置。
[2]在玻璃板与蜡烛的像之间平行于玻璃板放一块不透明的白色光屏,不能看到像。因为平面镜所成的像是虚像,虚像不是实际光线会聚而成的,无法在光屏上呈现。
(2)[1]由图乙可知,该透镜中间薄、边缘厚,所以是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用。
[2]近视眼的晶状体较厚,会聚能力较强,看远处的物体时,将像成在视网膜的前面,需戴凹透镜矫正。
(3)对于投影仪工作时,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,即,已知凸透镜的焦距,所以投影片到凸透镜的距离范围应为。
(4)[1][2]小明将焦距为10.0cm的凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B,相当于晶状体变凸,会聚能力变强,此现象与近视眼的成因相似,因为近视眼是晶状体太厚,对光线的会聚能力太强,像成在视网膜前方;由于会聚能力变强,像提前会聚了,为了使光屏上的像恢复清晰,可将光屏向靠近凸透镜的方向移动。
(5)由题意知,对于焦距为8.0cm的凸透镜B,由于物距
u=50cm-10cm=40cm>2f=16cm
根据成像规律,此时成倒立、缩小的实像,像距f<v<2f,即8cm<v<16cm,这个实像又作为凸透镜A的物,所以对于焦距为10cm的凸透镜A到这个实像的距离为0cm<u'<8cm,所以小于凸透镜A的焦距,则会成正立、放大的虚像,所以从A的右侧向左看,在透镜A中能看到正立、放大的虚像。
7.(2024·山东青岛·中考真题)小明用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律.
(1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放置在光具座上,调节烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心,使它们在 。
(2)如图甲所示,将蜡烛固定在光具座上10cm刻度处,凸透镜固定在50cm刻度处,光屏应在 刻度范围内移动,直到在光屏上看到 、倒立清晰的像,根据这一成像特点可制成 。
(3)S是烛焰上一点,请在图乙中画出它发出的两条光线经凸透镜折射后的光路 。
(4)保持蜡烛和光屏位置不变,要使光屏上的像变大,应将凸透镜向 移动。
【答案】(1)同一高度
(2) 60cm~70cm 缩小 照相机
(3)
(4)左
【详解】(1)为了使烛焰的像可以成在光屏的中央,需要调节烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心,使它们在同一高度。
(2)[1][2][3]凸透镜的焦距为10cm,由甲图可知,此时的物距为40cm,大于二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,此时的像距在一倍焦距到二倍焦距之间,即10cm~20cm,凸透镜在50cm处,因此光屏应在60cm~70cm刻度范围内移动,此时成倒立缩小的实像,照相机就是利用这一成像特点制成的。
(3)根据凸透镜折射的三种特殊光线可知,平行于凸透镜主光轴的光线,将经过凸透镜的焦点,过凸透镜焦点的光线将平行于凸透镜的主光轴射出,经凸透镜折射后交于,如下图所示:
(4)保持蜡烛和光屏位置不变,要使光屏上的像变大,根据物近像远像变大的规律可知,应将物体靠近凸透镜,因此保持蜡烛和光屏位置不变,要使光屏上的像变大,应将凸透镜向左移动。
8.(2024·山东威海·中考真题)探究凸透镜成像的规律。
第一步:测量凸透镜焦距。
(1)让太阳光依次通过多个带孔的挡板,得到平行光后照射到凸透镜上,如图甲所示。若想找到透镜焦点,应 (选填“顺时针”“逆时针”)旋转透镜。找到焦点的位置后,测出透镜的焦距为15cm。
第二步:探究成像规律。
正确安装并调节实验器材,实验过程中凸透镜始终处于50cm刻度处。
(2)图乙中光屏上 (选填“能”“不能”)承接到清晰的像。
(3)将蜡烛移至15cm刻度处,若想在光屏上承接到清晰的像,光屏应向 (选填“左”“右”)移动,请写出生活中利用该成像特点的一个实例 。
(4)当光屏上成清晰的像时,若用遮光板遮住透镜上半部分,像如何变化? ;若把红色、蓝色两张透明玻璃片从左到右依次放置在蜡烛和凸透镜之间,光屏上是否仍然成像? (选填“是”“否”)。
【答案】(1)顺时针
(2)不能
(3) 左 照相机
(4) 像会变暗 否
【详解】(1)根据透镜的三条特殊光线可知,平行于主光轴的光线将汇聚于焦点,故要找到焦点的位置,需要使光线平行于主光轴射入透镜,即应顺时针旋转透镜,使太阳光平行于凸透镜的主光轴射入。
(2)由(1)可知,透镜的焦距为15cm,由图乙可知,此时的物距为20cm,在一倍焦距和二倍焦距之间,根据凸透镜成像规律可知,若要成清晰的像,像距应大于二倍焦距,即大于30cm,而此时光屏与凸透镜的距离恰好为30cm,故不能承接到清晰的像。
(3)[1][2]将蜡烛移至15cm刻度处,此时的物距为35cm,大于二倍焦距,则像距应在一倍焦距与二倍焦距之间,即65cm与80cm之间,故光屏应向左移动,生活中利用该成像特点制成了照相机。
(4)[1]当光屏上成清晰的像时,若用遮光板遮住透镜上半部分,所成的像仍然完整,但像的亮度会下降,原因是光屏上承接的光线减少了。
[2]红色、蓝色两张透明玻璃片只能分别透过红光和蓝光,蜡烛的光经过红色玻璃板后,玻璃板透过红色光,吸收其他色光,而蓝色玻璃板会吸收红色光,导致最终没有光线到光屏上,故把红色、蓝色两张透明玻璃片从左到右依次放置在蜡烛和凸透镜之间,光屏上不能成像。
9.(2024·山东潍坊·中考真题)如图甲所示,镜片a可通过抽出或注入液体来改变其厚度,抽出稍许液体后得到镜片b,注入稍许液体后得到镜片c。
(1)镜片b可用于矫正 (填“近视眼”或“远视眼”)。
(2)某同学用如图乙所示的实验装置观察镜片c的成像情况。
①将蜡烛、镜片c和光屏依次放在光具座上,调整它们的中心在同一高度;
②蜡烛、镜片c和光屏的位置如图乙所示时,光屏上呈现一个清晰的实像,此时的像距 cm;
③保持蜡烛和光屏的位置不变,把镜片c移动到光具座上25cm刻度处,此时光屏上呈现一个清晰的 、 的实像。
【答案】(1)近视眼
(2) 15.0 倒立 放大
【详解】(1)由图甲可知,镜片b为凹透镜,对光有发散作用,可用于矫正近视眼。
(2)[1]由图乙可知,此时的像距为
[2][3]保持蜡烛和光屏的位置不变,把镜片c移动到光具座上25cm刻度处,此时物距和像距的长度互换,根据光路可逆原理可知,又可在光屏上得到清晰的实像;此时物距小于像距,成的是倒立、放大的实像。
10.(2024·山东烟台·中考真题)在探究近视眼和远视眼成因与矫正的主题实践中,该小组利用橡皮膜和注射器制作了水透镜来模拟眼睛的晶状体,打开夹子,通过注射器向橡皮膜中注水或抽水,来改变橡皮膜凸起的程度,如图甲所示。具体操作如下:
①将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上,点燃蜡烛,使烛焰、水透镜和光屏三者的中心在 ;
②将蜡烛放在离水透镜较远的位置,移动光屏,直到屏上出现烛焰清晰的像,如图乙所示,记下此时光屏所在的位置;
③用注射器向水透镜里加适量的水,水透镜对光的偏折能力变 ,此时屏上的像变得模糊,这是模拟近视眼看远处物体的情况。将光屏慢慢靠近水透镜,直到光屏上出现清晰的像,这说明近视眼所成的像在视网膜的 ;
④将光屏移回原来标记的位置,选择不同的眼镜在烛焰和水透镜之间前后移动,直到光屏上出现清晰的像,如图丙所示,这说明矫正近视眼应配戴 透镜;
⑤从水透镜里向外抽取适量的水,再次实验,探究远视眼的成因和矫正。
⑥眼睛是心灵的窗户,我们要增强保护视力的意识,做到科学用眼,积极防控近视。请写出一条预防近视的措施。
【答案】 同一高度 强 前方 凹 见解析
【详解】①[1]将蜡烛、水透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调整它们的高度,使烛焰、水透镜和光屏三者中心大致在同一高度,是为使烛焰的像成在光屏的中心。
③[2]用注射器向水透镜里加适量的水,水透镜变厚,焦距变短,水透镜对光的偏折能力变强。
[3]④[4]根据近视眼的成因可知,远处来的光线经晶状体后,在视网膜前会聚,这是晶状体太厚,聚光能力太强或眼球前后距离太远造成的,是近视眼,要佩戴对光有发散作用的凹透镜矫正。
⑥[5]预防近视的措施有:读书姿势要正确,眼与书的距离要在33cm左右;看书、看电视或使用电脑一小时后要休息一下,要远眺几分钟;要定期检查视力,认真做眼保健操;不在直射的强光下看书;不在光线暗的地方看书;不躺卧看书;不走路看书。
11.(2024·山东淄博·中考真题)小明发现冬天海水结冰时的温度比河水的低,这一现象激发了他探究盐水凝固时温度变化规律的兴趣.他将一杯盐水放入温度为的恒温冷冻室内,利用传感器收集数据,绘制了如图所示的温度一时间图象。
(1)这杯盐水的凝固点是 ℃,凝固过程持续了 min。
(2)杯内盐水第25min时的内能 (选填“大于”“小于”或“等于”)第15min时的内能。
(3)从图象中发现,当盐水凝固后,温度降低明显变快,这是因为凝固后它的 变小。
(4)小明查阅资料还发现,不同的海域海水结冰的温度也不同.针对这一现象,请你提出一个可探究的物理问题: 。
【答案】(1) 10
(2)小于
(3)比热容
(4)盐水的凝固点与盐水的浓度有什么关系
【详解】(1)[1]由图可知,在15min~25min是盐水的凝固过程,此过程中温度-4℃保持不变min,因此这杯盐水的凝固点是-4℃;
[2]由图可知,在15min~25min是盐水的凝固过程,凝固过程持续了10min。
(2)由图可知,在15min~25min是盐水的凝固过程,此过程中盐水持续放热,但是温度比变,因此第25min时的内能小于第15min时的内能。
(3)当盐水凝固后,温度降低明显变快,因此可知它的比热容变小。
(4)不同的海域海水密度不同,结冰的温度也不同,因此可以提出一个可探究的物理问题是:盐水凝固点与盐水浓度之间有什么关系。
12.(2024·山东泰安·中考真题)小文同学用如图甲所示装置“探究固体熔化时温度的变化规律”,用温度计分别测量a、b两种物质的温度,温度随时间变化的关系图像如图乙所示。
(1)由实验可知, (选填“a”或“b”)物质是晶体。
(2)在第时,物质的状态是 (选填“固态”“液态”或“固液共存状态”)。
(3)某时刻测量物质的温度计示数如图丙所示,则示数为 。
(4)在加热过程中,物质的内能 (选填“增加”“减少”或“保持不变”)。
【答案】(1)a
(2)固液共存状态
(3)43
(4)增加
【详解】(1)由图乙可知,两种物质在熔化时吸热,但物质有段时间温度不变,说明该物质有固定的熔化温度即熔点,是晶体。
(2)a物质在4~8min时间内处于熔化过程,在第6分钟时,处于固液共存状态,熔化过程共持续了4分钟。
(3)温度计的分度值为1℃,故读数为43℃。
(4)在加热过程中,a物质持续吸热,故内能增加。
13.(2024·山东济宁·中考真题)小明在“探究水的奥秘”主题学习活动中,组装了如图所示实验装置。
(1)三个实验都选用酒精灯作热源,通过 的方式改变烧杯内液体的内能;
(2)将装冰的试管置于水中加热(如图甲所示),而不用酒精灯直接加热,这样做的好处是 ;(写出一条即可)
(3)利用装置乙进行实验探究,通过观察比较,发现:水沸腾时,自杯底产生的气泡上升过程中逐渐变大,至水面处破裂。破裂前,气泡内是 ;
(4)利用装置丙探究物质吸热性质时,调整两只酒精灯的灯芯,使其火焰相同(相同热源),目的是用 表示物质吸收热量的多少。
【答案】(1)热传递
(2)使冰均匀受热
(3)水蒸气
(4)加热时间
【详解】(1)用酒精灯作热源给物质加热,火焰的温度高于被加热物质的温度,内能由火焰传递给被加热的物质,这种改变内能的方法叫热传递。
(2)将装冰的试管置于水中加热,这种方法叫水浴加热法,可以使试管内的冰能均匀受热,
(3)水沸腾时,杯底的水不断变为水蒸气,形成大量的气泡,气泡上升时周围的水又不断汽化,气泡内的水蒸气越来越多,气泡体积约来越大。所以破裂前,气泡内是水蒸气。
(4)用火焰相同的酒精灯加热,相等时间内酒精等放出的热量相等,这样可以用加热时间比较物质吸收热量的多少,利用了转换法。
14.(2024·山东菏泽·中考真题)物理学习小组用如图甲所示的实验装置探究水在沸腾前后温度变化的特点。请完成下列问题:
(1)安装实验装置时先固定铁圈 (选填“A”或“B”);
(2)用酒精灯对水加热时,烧杯上方有“白气”产生,这是 现象(填物态变化名称);
(3)根据水在沸腾前后记录的数据,该组同学绘制出如图乙所示的图像,分析图像可知:水在沸腾过程中,温度 (选填“升高”、“降低”或“不变”);
(4)对实验进行评估时,小明指出水加热至沸腾用时过长。为了节省时间,请你提出一条合理建议: 。
【答案】 B 液化 不变 减少水量
【详解】(1)[1] 为确保用酒精灯的外焰加热,应自下而上安装器材,所以安装实验装置时先固定铁圈A。
(2)[2] 实验过程中,烧杯口出现的“白气”是水蒸气遇冷液化成的水珠。
(3)[3] 由图像可知,水沸腾前温度不断升高,沸腾后温度保持沸点98℃不变。
(4)[4] 为了减小水加热至沸腾的时间,可以减少水的质量、提高水的初温、加大火力。
15.(2024·山东枣庄·中考真题)某实验小组用如图甲所示的实验装置探究“水沸腾前后温度变化的特点”。所用实验装置如图甲所示。
(1)安装如图甲所示装置时,应该先确定铁圈A的位置,确定其高度时, (选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯;
(2)小明记录的数据如下表所示,从表格中可以看出,水在沸腾前,吸收热量,温度 ;水在沸腾过程后,吸收热量,温度 。此时当地的大气压 (填“高于”“低于”或“等于”)1个标准大气压;
时间/min
1
2
3
4
5
6
7
8
9
温度/℃
90
92
94
96
97
98
98
98
98
(3)小明根据实验数据绘制的水沸腾前后温度随时间变化的图像如图乙中的a所示。如果同组的小红减少烧杯中水的质量,水沸腾前后温度随时间变化的图像可能是图乙中的 (选填“b”“c”或“d”);
(4)星期天小明在家烧水煮饺子,当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水(水量比锅里少),用同样大的火直至将水再次烧开。下面能说明其整个烧水过程中温度随时间变化的图像是 (填字母)。
【答案】 需要 升高 保持不变(或)不变 低于 c D
【详解】(1)[1]由于要用酒精灯的外焰加热,所以需先根据酒精灯外焰的高度固定A的高度,所以组装器材时,需要将酒精灯点燃。
(2)[2]从表格中知道,从1到5分钟,是水在沸腾前,根据实验知道,燃烧酒精释放能量,水吸收热量而温度升高。
[3][4]由表格中数据知道,水的温度保持98℃不变,所以可以看出水的沸点是98℃;因水的沸点随气压的降低而降低,所以,由此可知此时的气压低于标准大气压。
(3)[5]在同样加热的情况下,增加水的质量,水升温较慢,沸点不变,水沸腾时图像可能是图乙中的c。
(4)[6]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,据此分析可知;D图像符合题意,BC图像的沸点与原来不同,不符合题意;A图象中水的温度下降缓慢升温快速,故D不符合题意。
故选D。
16.(2024·山东临沂·中考真题)2024年5月21日,联合国粮农组织举行了第五个“国际茶日”庆祝活动,中国展台的工作人员展示了煮茶茶艺。小明想知道煮茶时茶叶对水的沸点有没有影响,于是他使用烧杯、温度计、酒精灯等器材进行了探究,并每隔2min记录一次温度计的示数。
(1)将少量茶叶放入盛水的烧杯中后,小明按照自下而上的顺序组装图甲所示实验装置,一是为了使用酒精灯的外焰加热,二是为了让温度计的玻璃泡 ;
(2)水沸腾时,温度计的示数如图乙所示,则水的沸点为 ℃;烧杯上方出现的大量“白气”是水蒸气 (选填“吸热”或“放热”)后形成的;
(3)根据实验数据,小明描绘了如图丙所示的水的温度随加热时间变化的图像。分析图像,请给小明提一条合理化建议;
(4)分析实验数据,小明并不能得出茶叶对水的沸点有没有影响.为了得出结论,他可以 。
【答案】 浸没在水中,且不接触烧杯壁和底部 99 放热 提高水的初温,以缩短加热时间 同时做一组加热水的对比实验,比较茶水和水的沸点
【详解】(1)[1]将少量茶叶放入盛水的烧杯中后,小明按照自下而上的顺序组装图甲所示实验装置,一是为了使用酒精灯的外焰加热,二是为了让温度计的玻璃泡浸没在被测物体中,且不碰杯壁与杯底,使测量时温度计的示数较准确。
(2)[2]水沸腾时,由图乙得,温度计的分度值为1℃,示数为99℃,即水的沸点为99℃。
[3]烧杯上方出现的大量“白气”是水蒸气放热后形成的水珠。
(3)[4]由图得,实验过程中选用的水的初温为20℃,较低,实验时间较长,则可以提高水的初温,以缩短加热时间。
(4)[5]为了得出茶叶对水的沸点有没有影响,他可以同时做一组加热水的对比实验,比较茶水和水的沸点,若沸点相同,说明茶叶对沸点没有影响,若沸点不同,说明茶叶对沸点有影响。
题型1:探究平面镜成像特点(5题)
1.(2025·山东滨州·模拟预测)小华探究“平面镜成像特点”。
(1)实验装置如图甲所示,为顺利完成实验,MN应选择 (透明玻璃板/平面镜),并将其 放置在水平桌面上;
(2)将点燃的蜡烛A放置在MN前面,将外形相同、没有点燃的蜡烛B在MN后面移动,直至与A的像完全重合,重合现象说明 。此时,蜡烛B所处的位置即为像的位置;这是运用了 的研究方法;
(3)改变蜡烛A的位置,重复步骤(2),可得三组像与物的位置,如图乙所示,由此可知平面镜成像时, ;
(4)为判断平面镜成像的虚实,用光屏替代蜡烛B,然后 (直接/隔着MN)观察光屏上有无像,根据实验现象可得平面镜所成的像是 像。
【答案】(1) 透明玻璃板 竖直
(2) 平面镜所成的像与物大小相等 等效替代
(3)平面镜所成的像与物到平面镜的距离相等
(4) 直接 虚
【详解】(1)[1]在探究平面镜成像特点的实验中,为了方便确定像的位置,应用透明玻璃板代替平面镜,因为玻璃板是透明的,直接通过玻璃板既可观察到成像情况,又可以看到玻璃板后面的蜡烛B,便于确定像的位置。
[2]透明玻璃板应竖直放置在水平桌面上,以确保物体和像都在水平桌面上。
(2)[1][2]蜡烛B与A外形相同,B与A的像完全重合,说明B与A的像大小相等,则A的像与A大小相等,所以在平面镜成像中,像与物的大小相等。这里用完全相同的蜡烛B替代蜡烛A与蜡烛A的像进行比较,运用了等效替代的研究方法。
(3)图乙中,测量每组对应的A及其像与镜面距离,可得:在平面镜成像时,像与物体到镜面的距离相等。
(4)[1]平面镜成像是光的反射形成的,隔着MN观察时,有反射光线进入眼睛,仍能观察到像,所以应直接观察光屏上有无像。
[2]实像是实际光线会聚而成的,在光屏上能呈现,虚像不是实际光线会聚而成的,不能在光屏上呈现,直接在光屏上观察不能看到平面镜所成的像,说明平面镜所成的像是虚像。
2.(2025·江苏南通·模拟预测)利用如图所示的装置探究平面镜成像特点。
(1)实验时将茶色玻璃板 放置在铺有方格纸的水平桌面上。
(2)在玻璃板前放置棋子A,将完全相同的棋子B 放在玻璃板后并移动,人眼一直在棋子 (A/B)这一侧观察,直至B与A 的像完全重合,由此可得结论: 。
(3)移去棋子B,将一张白卡片竖直放置在棋子B 所在的位置,并通过观察现象得出结论:平面镜所成的像是虚像。支持该结论的实验现象是 。
(4)当把棋子A靠近玻璃板时,棋子A 在玻璃板中所成像的大小将 (变大/不变/变小)。
(5)实验过程中,小华仔细观察,发现棋子A 的像有重影,产生这一现象的可能原因是
【答案】(1)竖直/垂直
(2) A 像与物大小相等
(3)白卡片上没有棋子A 的像
(4)不变
(5)玻璃板有一定的厚度/玻璃板两个表面都成像
【详解】(1)实验时将茶色玻璃板垂直放置在铺有方格纸的水平桌面上,否则成的像偏高或偏低,不易确定像的位置。
(2)[1][2]平面镜成像的原理是光的反射,在玻璃板前放置棋子A,将完全相同的棋子B放在玻璃板后并移动,人眼应在A这侧观察,直至B与A的像完全重合,因两蜡烛相同,由此可以得到的结论是像与物大小相等。
(3)移去棋子B,将一张白卡片竖直放置在棋子B所在的位置,直接观察白卡片,发现白卡片上没有棋子A的像,这说明平面镜所成的像是虚像。
(4)平面镜成的像与物大小相等,当把棋子远离玻璃板时,棋子A在玻璃板中所成像的大小不变。
(5)小华仔细观察,发现棋子A的像有重影,产生这一现象的可能原因是:玻璃板有一定的厚度,两个反射面成两个相距较远的像。
3.(2025·河南濮阳·一模)如图所示是探究平面镜成像特点实验装置图。
(1)实验不用平面镜而采用透明薄玻璃板,这样不仅能观察到蜡烛的像,还便于 (选填“比较像与物的大小”或“确定像的位置”);为了便于观察,实验应该在 (选填“较亮”或“较暗”)环境中进行;
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的 (选填“前”或“后”)侧观察,直到它与蜡烛A的像完全重合;
(3)若无论怎样调节后面的蜡烛B,蜡烛B都不能与蜡烛A的像重合,原因可能是 ;
(4)取走蜡烛B,把光屏放在像的位置,这时应该 (选填“透过”或“不透过”)玻璃板观察,发现光屏上没有像,这说明物体在平面镜中成的是 像。
【答案】(1) 确定像的位置 较暗
(2)前
(3)玻璃板没有垂直于桌面
(4) 不透过 虚
【详解】(1)[1]在探究平面镜成像实验中,用透明薄玻璃板代替平面镜,是因为玻璃板既能反射光成像,又能透光,这样可以透过玻璃板观察到后面的蜡烛,从而便于确定像的位置。
[2]实验在较暗的环境中进行,是因为周围环境较暗时,蜡烛的像会更清晰,便于观察。如果环境较亮,玻璃板反射的光相对较弱,像就不容易看清楚。
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛 A,人眼要在玻璃板的前侧观察。因为蜡烛 A 发出的光经玻璃板反射后进入人眼,人眼逆着反射光线的方向看去,感觉光是从蜡烛 A 的像处发出的,这样才能观察到蜡烛 A 的像,并且通过在玻璃板后侧移动未点燃的蜡烛 B,使其与蜡烛 A 的像完全重合。如果在玻璃板后侧观察,无法看到蜡烛 A 经玻璃板反射所成的像。
(3)若无论怎样调节后面的蜡烛 B,蜡烛 B 都不能与蜡烛 A 的像重合,原因可能是玻璃板没有与桌面垂直放置。当玻璃板与桌面不垂直时,蜡烛 A 所成的像会偏高或偏低,导致在桌面上移动蜡烛 B 时,无法与蜡烛 A 的像完全重合。
(4)[1][2]在探究平面镜成像特点的实验中,取走蜡烛 B,把光屏放在像的位置,此时应不透过玻璃板观察光屏,因为如果透过玻璃板观察,看到的是蜡烛 A 通过玻璃板所成的像,而不是光屏上的情况。发现光屏上没有像,这说明物体在平面镜中成的像不能呈现在光屏上,所以平面镜成的是虚像。
4.(2025·辽宁大连·一模)小强同学利用如图所示的装置及刻度尺等器材探究“平面镜成像的特点”,水平桌面上铺一张白纸,透明薄玻璃板与水平纸面垂直,其中为两根外形完全相同且高度可调的蜡烛。
(1)实验用透明薄玻璃板代替平面镜,此时像没有日常使用平面镜看的清楚,那么实验选用玻璃板而不用平面镜的原因是什么? 。
(2)为了确定像的位置,小强将点燃的蜡烛竖直立在透明薄玻璃板前,眼睛从图2的中的 处观察蜡烛A的像,再将未点燃的蜡烛B竖直立在透明薄玻璃板后方,调节其位置,借助蜡烛B记录蜡烛A的像的位置。
(3)为了比较像与物大小关系,调节蜡烛B的高度,直到蜡烛B看上去像是被点燃了,再比较蜡烛B和蜡烛A的高度,发现两只蜡烛高度相同,说明像与物的大小关系是: 。
(4)为确定像的虚实,移开蜡烛,在原蜡烛的位置放一个不透明的光屏,从如图2中的中的 处观察光屏上没有像,说明平面镜成的像是 像。
(5)改变蜡烛A的位置进行多次实验。分别作物和像到镜面的垂线段,用刻度尺测得对应垂线段长度相等,并发现像和物到镜面的垂线段共线如图3所示,因此得出:平面镜成像时像和物的位置关系是 。
【答案】(1)见解析
(2)a
(3)像与物体大小相等
(4) b 虚
(5)见解析
【详解】(1)玻璃板有透光性,平板玻璃既能成像,又便于确定像的位置。
(2)平面镜成像属于光的反射,为了确定像的位置,小强将点燃的蜡烛A竖直立在透明薄玻璃板前,眼睛从图2的a处观察蜡烛A的像。
(3)为了比较像与物大小关系,调节蜡烛B的高度,直到蜡烛B看上去像是被点燃了,再比较蜡烛B和蜡烛A的高度,发现两支蜡烛高度相同,因两蜡烛相同,说明像与物的大小关系相等。
(4)虚像不能成在光屏上。为确定像的虚实,移开蜡烛B,在原蜡烛B的位置放一个不透明的光屏,从如图2中的b处观察光屏上没有像,说明平面镜成的像是虚像。
(5)改变蜡烛A的位置进行多次实验。分别作物和像到镜面的垂线段,用刻度尺测得对应垂线段长度相等,并发现像和物到镜面的垂线段共线,如图3所示,结合数学知识得出∶平面镜成像时像和物的位置关系是像与物体关于镜面对称。
5.(2025·山东济南·一模)如图甲是小明同学探究平面镜成像特点的实验装置。
(1)把点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面, (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B(与蜡烛A大小相同)竖立在玻璃板的后面。移动蜡烛B,直到眼睛透过玻璃板看到蜡烛B与蜡烛A的像 ,在纸上记录下蜡烛A和B的位置。
(2)为使实验中得到的平面镜成像特点具有普遍性,小明应该_________。
A.保持A、B两支蜡烛的位置不变,多次改变玻璃板的位置进行实验
B.保持玻璃板的位置不变,多次改变蜡烛A的位置进行实验
(3)为了探究平面镜成像的虚实情况,移去蜡烛B,将光屏竖直放在原来蜡烛B所在位置,眼睛应 (选填“透过”或“不透过”)玻璃板,观察光屏上是否有蜡烛A的像。
(4)如图乙所示,一枚象棋放在竖直的玻璃板前,象棋的像在a处。将玻璃板向右平移至图丙所示的位置时,下列说法正确的是_________。
A.此时无论从何角度观察,都看不到象棋的像
B.从一定角度可以观察到象棋的像,像在b处
C.从某一角度可以观察到象棋的像,像仍然在a处
(5)完成上述实验后,小明反思实验过程,提出一个质疑:实验中利用玻璃板镀膜的那一面成像,应该在镀膜那一面下边划线,作为平面镜的位置。怎样判断玻璃板哪面镀膜呢?他和同学讨论出一种方法:将铅笔尖分别贴在玻璃板的左右两面,观察到铅笔较清楚的像如图丁所示,由此可以判断镀膜在玻璃板的 (选填“左”或“右”)面。
【答案】(1) 未点燃 完全重合
(2)B
(3)不透过
(4)C
(5)左
【详解】(1)[1][2]为使成像清晰,在玻璃板前放置点燃的蜡烛A,将完全相同未点燃的蜡烛B放在玻璃板后并移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直到眼睛透过玻璃板观察到B与A的像完全重合,说明像与物的大小相同。
(2)一次实验不具备代表性,为避免实验的偶然性,使结论具有普遍性,保持玻璃板的位置不变,多次改变蜡烛A的位置进行实验。
故选B。
(3)实像可以成在光屏上,虚像不能成在光屏上,为了探究平面镜成像的虚实情况,移去蜡烛B,将光屏竖直放在原来蜡烛B所在位置,眼睛应不透过玻璃板,观察光屏上是否有蜡烛A的像。
(4)一枚象棋子放在竖直的玻璃板前,象棋子的像在a处;将玻璃板向右平移至图乙所示的位置时,由于平面镜成像时,像与物体关于镜面是对称的,所以象棋子所成的像的位置不变,仍然在a处。
故选C。
(5)玻璃镀膜的那一面即为平面镜的反射面,根据平面镜成像规律中像距等于物距,由图可知反射面为左面。
题型2:探究光的反射规律(5题)
6.(2025·江苏无锡·一模)在“探究光的反射规律”的实验中,平面镜水平放置,将一束光斜射到平面镜上,尝试用一块白板去寻找入射光线和反射光线:
(1)将白板绕CD轴转动一定角度,直至入射光线和反射光线同时呈现在白板上,此时白板与镜面 ,表明反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
(2)一束光EO贴着纸板入射到平面镜上,光路如图乙所示,则反射角为 °,同学们可以从不同方向看到纸板上的光路,是因为光在纸板上发生了 。
【答案】(1)垂直
(2) 50 漫反射
【详解】(1)当将白板绕CD轴转动一定角度,直至入射光线和反射光线同时呈现在白板上时,说明此时白板与镜面是垂直的,因为只有当白板所在平面与反射光线、入射光线和法线所在的平面重合时,才能同时观察到入射光线和反射光线。
(2)[1]在光的反射现象中,反射角等于入射角。由图乙可知,入射光线与镜面的夹角为40°,根据入射角的定义:入射光线与法线的夹角为入射角,可知入射角为
所以反射角也为。
[2]同学们可以从不同方向看到纸板上的光路,是因为光在纸板上发生了漫反射,使得反射光线射向了各个方向,从而在不同方向都能看到光路。
7.(2025·辽宁沈阳·一模)小亮在探究光的反射定律时,在平面镜的上方垂直放置一块光屏如图甲,光屏由可以绕 ON折转的E、F两块纸板组成。让一束光贴着光屏左侧的E板沿AO方向射到O点,在右侧F板上能看到反射光 OB。
(1)实验时,应在光线较 的环境中进行,更便于观察。
(2)某次实验,入射光线与平面镜的夹角如图甲所示,则反射角大小为 。若将纸板倾斜如图乙,让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,此时在纸板上 看到反射光线。
(3)多次实验在纸板上画出入射光线和对应的反射光线后,发现没有量角器,为了得出反射角等于入射角这一结论,你的操作是 。
(4)光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。如图丙为上午某时刻的光路图,根据上述实验结论推断,随着太阳的运动,中午前追日镜应沿 时针方向旋转,才可使反射光线射向吸热塔。
【答案】(1)暗
(2) 40° 不能
(3)将纸板沿ON 对折,观察反射光线与入射光线是否重合
(4)逆
【详解】(1)为了实验的现象更加明显,应该使光暗对比度比较明显,所以在较暗的环境中进行。
(2)[1]根据反射定律,反射角等于入射角,反射角是反射光线与法线的夹角,入射角是入射光线与法线的夹角,则反射角大小为90°-50°=40°
[2]因为入射光线、反射光线、法线是在同一个平面内,所以将F板向后折转一定的角度后,让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,反射面与反射光线不在同一平面内,所以在纸板上不能看到反射光线。
(3)为了得出反射角等于入射角这一结论,可进行的操作是:将白纸板沿法线对折,看反射光线与入射光线是否重合,若能重合,则可证明反射角等于入射角。
(4)根据图丙可知,此时上午某时刻的光路图,说明太阳要逆时针方向运动,入射角变小,反射角也要变小,为了保证使反射光线射向吸热塔,追日镜也要沿逆时针方向旋转。
8.(2025·吉林长春·二模)为了“探究光反射时的规律”,实验小组的同学选用了平面镜、纸板、量角器、激光器和几种不同颜色的笔,设计了如图所示的实验。
(1)实验中为了使光线能在纸板上显示出来,方便实验研究,你该采取的操作是( )
A.向纸板喷烟或雾
B.使光束垂直纸板射到O点
C.使光束贴着纸板射到O点
(2)为了寻找反射光线、入射光线和法线的位置关系,所做的操作是 。
(3)多次改变光束入射的角度,将数据记录在表格中,由此总结出的结论是 。
次数
∠i
∠r
1
70°
70°
2
45°
45°
3
30°
30°
(4)若将一束光贴着纸板沿FO方向射到O点,光将沿图中的OE方向射出,因为在光反射现象中, 。
(5)使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点,经平面镜反射,沿另一方向射出,我们能从各个方向看到这束光,因为这束光在纸板上发生的是 (填“镜面”或“漫”)反射。
(6)若不小心将纸板倾斜,让光还紧贴纸板入射,纸板上 (填“能”或“不能”)看到反射光线。
【答案】(1)C
(2)弯折右侧的纸板,观察反射光线是否还能呈现在纸板上
(3)反射角等于入射角
(4)光路是可逆的
(5)漫
(6)不能
【详解】(1)此实验为了使光线能在纸板上显示出来,应该采取的操作是使光束贴着纸板射到O点,故C符合题意。
故选C。
(2)光的反射实验中,为了寻找反射光线、入射光线和法线的位置关系,即是否在同一平面上,可以沿法线弯折右侧的纸板,观察反射光线是否还能呈现在纸板上。
(3)分析表中反射角和入射角的数据可知:光反射时,反射角等于入射角。
(4)若将一束光贴着纸板沿FO方向(原反射光线位置)射到O点,光将沿图中的OE方向(原入射光线位置)射出,因为在光反射现象中,光路是可逆的。
(5)能从纸板前不同的方向都能看到光的传播路径,说明光在纸板上发生了漫反射。
(6)若不小心将纸板倾斜,让光线仍贴着纸板沿EO方向射向镜面,此时反射光线与入射光线仍然在同一平面,只不过不在纸板所在平面,故右侧纸板上不能看到反射光线。
9.(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
【详解】(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。
10.(2025·山西·一模)2024年嫦娥六号首次实现人类在月球背面采样并返回的壮举。在嫦娥六号完成任务过程中,如图甲是中继卫星“鹊桥”在地球和月背之间搭建的通信桥梁,鹊桥卫星位置和轨道的选择,小明认为需要探究光的反射定律才能确定位置。
(1)如图乙所示,硬纸板上可显示光路,其原理是 ;
(2)让光沿AO方向射向镜面上的O点,为了进一步确定反射光线的位置,小明同学把硬纸板F沿PQ剪开,将硬纸板的上半部分向后折转一定的角度,如图丙,发现在硬纸板F的上半部分看不到反射光线。此实验现象说明: ;
(3)为探究反射角与入射角的大小关系,需多次改变 ,测得多组数据得到普遍规律;
(4)小明同学想解决中继卫星的问题,做了如图丁的实验,可是光线到达不了障碍物CD的后面,为使光线照到障碍物后面,请你帮助小明同学解决这个问题,你的操作是: 。
【答案】(1)光的漫反射
(2)反射光线、入射光线和法线在同一平面内
(3)入射角的大小
(4)在CD上方适当位置放置一块平面镜,让光线对着平面镜照射,并适当调整平面镜的角度和位置
【详解】(1)为了看清纸板上的光路,白色纸板的表面应尽可能的粗糙些,光射在上面发生漫反射,反射光线射向各个方向,无论从哪个角度都能看得清楚。
(2)硬纸板的上半部分向后折转一定的角度,当有光射来时,因入射光线、反射光线分居两个平面,所以在硬纸板F的上半部分看不到反射光线,则此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(3)为探究反射角与入射角的大小关系,即需要获得多组入射角和反射角的度数,因此需多次改变入射角的大小。
(4)若要使光线照到障碍物后面,需要改变光路,平面镜具有改变光路的作用,因此在CD上方适当位置放置一块平面镜,让光线对着平面镜照射,并适当调整平面镜的角度和位置。
题型3:探究凸透镜成像规律(5题)
11.(2025·山东滨州·模拟预测)如图甲所示,是小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验装置;
(1)实验时,调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度,其目的是 ;
(2)固定凸透镜的位置,将蜡烛放在距离凸透镜较远处,此时应移动 直至出现最清晰的像,记录物距、像距、像的性质;
(3)改变物距,重复上述操作,多次实验,将实验数据记录在下表中;
实验次数
物距/cm
像距/cm
像的性质
正立或倒立
放大或缩小
虚像或实像
1
18.0
6.9
倒立
缩小
实像
2
10.0
10.0
倒立
等大
实像
3
7.0
17.7
倒立
放大
实像
4
4.0
/
正立
放大
虚像
(4)当光屏上出现清晰的像时,小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分,这时光屏上 (选填“仍能”或“不能”)成烛焰完整的像;
(5)实验中,小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变模糊。将光屏适当靠近凸透镜后,光屏上再次出现清晰的像,由此可判断小明佩戴的是 (选填“近视”或“远视”)眼镜;
(6)如图乙所示,当无人机在高空拍摄地面场景时,所成的像最靠近图丙中凸透镜主光轴上的 (选填“a”、“b”、“c”或“d”)点;
(7)生活中常用的放大镜应用了表中第 次实验的成像规律。
【答案】 使像成在光屏中央 光屏 仍能 远视 b 4
【详解】(1)[1]探究凸透镜成像的实验时,在光具座上依次放蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,当三者的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的中央位置。
(2)[2]固定凸透镜的位置,则凸透镜的位置不变,将蜡烛放在距离凸透镜较远处,蜡烛的位置保持不变,此时应移动光屏,直至光屏上出现最清晰的像。
(4)[3]当光屏上出现清晰的像时,用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分,则通过凸透镜的光线变少,所以在光屏上成的像变暗,但仍能成烛焰完整的像。
(5)[4]小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变模糊,将光屏适当靠近凸透镜后,光屏上再次出现清晰的像,说明像距变小,则焦距变小,说明眼镜对光线有会聚作用,可判断小明佩戴的是凸透镜,即远视眼镜。
(6)[5]当无人机在高空拍摄地面场景时,地面场景距离凸透镜的距离大于二倍焦距,即物距大于二倍焦距,由凸透镜成像规律可知,像距大于一倍焦距,小于二倍焦距,由图丙可知,只有b、c两点在一倍焦距和二倍焦距之间,由凸透镜成实像时物远像近像变小可知,物距越大,像距越小,高空拍摄时物距较大,所以成的像最靠近图丙中凸透镜主光轴上的b点。
(7)[6]由凸透镜成像规律可知,物距小于一倍焦距时,成正立、放大的虚像,由表中数据可知,生活中常用的放大镜应用了表中第4次实验的成像规律。
12.(2025·山东青岛·模拟预测)小明做“探究凸透镜成像规律”的实验:
(1)小明在测量凸透镜的焦距时。将透镜对着对面的房屋,移动光屏至如图甲所示的位置,在光屏上出现了清晰的像,则凸透镜的焦距约为 cm。
(2)对于焦距相同的凸透镜,一个物距应该对应唯一的像距,但从各组汇报数据中发现,物距均为12.00cm时,有三个小组所测像距分别为23.00cm、24.00cm、26.00cm。若他们的数据差别不是因为长度测量误差导致的,你认为出现这种情况的操作原因是 。
(3)如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变,把光屏向右移动一小段距离时,要想在光屏上再次得到清晰的像 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)才能实现。
(4)实验中,蜡烛在燃放中不断缩短,导致光屏上的像向 (选填“上”或“下”)移动。
(5)实验中当物距等于焦距时,小明却发现在光屏一侧透过凸透镜看到了烛焰正立放大的像。对此下列解释合理的是( )
A.因为烛焰有一定的宽度,实际上它的某些部分到凸透镜的距离稍大于焦距
B.因为烛焰有一定的宽度,实际上它的某些部分到凸透镜的距离稍小于焦距
C.这是烛焰发出的光经凸透镜表面反射形成的像
【答案】(1)8.0
(2)像不是最清晰的时候测量的
(3)凹透镜
(4)上
(5)B
【详解】(1)平行于主光轴的光经凸透镜后会聚于主光轴上一点,这一点叫焦点,焦点到光心的距离叫焦距,读数时应估读到分度值的下一位,所以凸透镜的焦距为
(2)像的位置应该是像最清晰的位置,各小组像距不同的原因,可能时有的小组光屏上的像不是最清晰的时候测量的。
(3)保持蜡烛和凸透镜的位置不变,把光屏向右移动适当距离后,要使通过凸透镜的光线所成的像也要向右移动,因此要用一个能对光线起到发散作用的透镜,故要放一个凹透镜。
(4)实验过程中,燃烧的蜡烛在不断缩短,根据经过凸透镜中心的光线沿直线传播可知,光屏上的像向上移动。
(5)A.若它的某些部分到凸透镜的距离大于焦距,即物距在一倍焦距和二倍焦距之间,应该成一个倒立放大的实像,故A错误;
B.若它的某些部分到凸透镜的距离小于焦距,即物距在一倍焦距以内,此时看到一个正立放大的虚像,故B正确;
C.当物距u等于焦距f时,若是通过透镜的表面反射成像,即相当于凸面镜成像,故成的是正立缩小的虚像,故C错误。
故选B。
13.(2025·江苏常州·一模)在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,小敏所在的小组利用如图甲所示的装置。测出凸透镜的焦距,正确安装并调节实验装置后,在光屏上得到一个清晰的像,如图乙所示:
(1)由图甲可知该凸透镜的焦距是 cm;
(2)烛焰在如图乙所示的位置时,成像特点与 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)成像特点相同,若用黑纸片将凸透镜遮挡一半,这里在光屏上 (选填“能”或“不能”)看到完整的烛焰的像,且像比之前 (选填“亮”或“暗”);
(3)若将蜡烛向远离凸透镜方向移动,则可以在凸透镜的左侧安装一个 (选填“凸”或“凹”)透镜,就能在光屏上重新承接到清晰的像,这一过程相当于矫正 (选填“近”或“远”)视眼;
(4)若将蜡烛移至45cm刻度处,想要观察此时的像,人眼要在 (选填“蜡烛这一侧”或“光屏这一侧”)进行观察。
【答案】(1)10.0
(2) 投影仪 能 暗
(3) 凹 近
(4)光屏这一侧
【详解】(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点,该点位置是凸透镜的焦点所在位置,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以该凸透镜的焦距是10.0cm。
(2)[1]由图乙可知,此时物距小于像距,能在光屏上成像,由凸透镜成像规律可知,此时物距2f>u>f
所以成倒立、放大实像,成像特点与投影仪成像特点相同。
[2][3]用黑纸片将凸透镜遮挡一半,透镜的上半部分仍能会聚烛焰发出的光线,所以能成烛焰完整的像,由于通过凸透镜的光线变少,所以像比原来变暗。
(3)[1]若将蜡烛向远离凸透镜方向移动,物距变大,像距变小,像成在了光屏的前方,若要使像成在光屏上,需要使折射光线发散一些,故可以在凸透镜的左侧安装一个凹透镜,就能在光屏上重新承接到清晰的像。
[2]由于形成近视眼的原因是晶状体的会聚能力变强,使像成在视网膜的前方,需要用凹透镜矫正,所以这一过程相当于矫正近视眼。
(4)将蜡烛移至45cm刻度处,则蜡烛位于凸透镜的一倍焦距以内,由凸透镜成像规律可知,此时成正立、放大的虚像,所以人眼要在光屏这一侧进行观察。
14.(2025·江苏无锡·一模)小明了解到无人机摄影技术可以测出地面物体的实际长度,且摄影机镜头是凸透镜,他想通过“探究凸透镜成像的规律”的实验来探寻其工作原理:
(1)将凸透镜、点燃的蜡烛、光屏置于光具座上,将三者靠拢在一起,调节它们的中心位于凸透镜的 上。实验中,烛焰、凸透镜和光屏的位置如图甲所示,光屏上呈现烛焰的倒立、 的实像;保持图甲中蜡烛和光屏的位置不变,将凸透镜移到光具座上 cm刻度线处,光屏上能再次呈现烛焰清晰的像;
(2)改变物距,调节光屏位置,记录物距、像距、像的性质,多次实验,将实验数据记录在下表中:分析数据可知:该凸透镜的焦距可能为 (选填“9”、“10”或“12”)cm;当物距大于凸透镜焦距时,物距增大,像距 ;
序号
物距/cm
像距/cm
像的性质
像的大小
1
42
13
倒立、缩小、实像
逐渐变大
2
32
14.5
3
22
18.5
4
倒立、等大、实像
5
19
21
倒立、放大、实像
6
17
24.5
7
15
30
(3)如图乙,无人机用此凸透镜作为镜头在高空拍摄地面场景,所成的像最靠近图丙中凸透镜主光轴上的 (选填“a”、“b”、“c”或“d”)点。当无人机到地面的高度为100m时,感光片(成像处)中某处房屋的像的长度为1.8cm,则此房屋的实际长度约为 m。
【答案】(1) 主光轴 缩小 35.0
(2) 10 减小
(3) b 18
【详解】(1)[1]为了确保光线能够准确地通过凸透镜并成像在光屏中央,将凸透镜、点燃的蜡烛、光屏置于光具座上,将三者靠拢在一起,调节它们的中心位于凸透镜的主光轴上;
[2]图中物距为30.0cm,像距为15.0cm,物距大于像距,成倒立缩小的实像;
[3]根据光路可逆,当凸透镜移到光具座上35.0cm刻度线处,物距为15.0cm,像距为30.0cm,物距小于于像距,成倒立放大的实像。
(2)[1]由序号1数据可知:,解得
由序号2数据可知:,解得
由序号3数据可知:,解得
由序号5数据可知:,解得
由序号6数据可知:,解得
由序号7数据可知:,解得
综上所述,,故该凸透镜的焦距可能为10cm,当物距像距均为二倍焦距20.0cm,时成倒立、等大、实像;
[2]当物距大于凸透镜焦距时,成实像,物距增大,由“物远像近像减小”可知,像距减小,像也减小。
(3)[1]凸透镜作为照相机时物距大于二倍焦距,像距大于一倍焦距小于二倍焦距,成倒立缩小的实像,由于无人机镜头在高空拍摄地面场景,物距远远大于二倍焦距,由“物远像近像减小”可知,像距距离很小且满足像距大于一倍焦距小于二倍焦距,故所成的像最靠近图丙中凸透镜主光轴上的b点;
[2]由比值一定可知,解得此房屋的实际长度约为
15.(2025·黑龙江大庆·一模)小明做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)如图甲所示,将一束平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小、最亮的光斑,则凸透镜的焦距f = cm;
(2)小明在某次实验中,将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置,光屏上呈现清晰的像,此像是倒立、 的实像,生活中 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是依据此成像原理制成的;
(3)当光屏上出现清晰的像时,一只苍蝇飞过来停留在了凸透镜上,这时光屏上 (选填“仍能”或“不能”)成烛焰完整的像;
(4)小明在图乙中烛焰和凸透镜之间的适当位置放一副眼镜,发现光屏上原本清晰的像变模糊了。将蜡烛向靠近凸透镜方向移动适当距离后,发现光屏上再次得到清晰的像,则该眼镜是 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
(5)保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至如图丙所示位置,则人眼在图中 (选填“A”或“B”)处能观察到烛焰的像;用放大镜观察报纸时,要使观察的像更大些,放大镜要 (选填“靠近”或“远离”)报纸。
【答案】(1)10.0
(2) 放大 投影仪
(3)仍能
(4)远视
(5) B 远离
【详解】(1)由图甲可知,一束平行光正对凸透镜照射时,光屏上出现一个最小、最亮的光斑,那便是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是焦距,如图尺子分度值为1cm,所以焦距为
(2)[1][2]由图乙可知,光屏上呈现清晰的像,此时,根据凸透镜成实像规律,则物距大于一倍焦距小于二倍焦距,在光屏上成倒立、放大的实像,投影仪就是根据这一原理制成的。
(3)凸透镜成像是由于物体发出的光线经凸透镜折射后,在光屏上会聚形成的。当苍蝇停在凸透镜上时,只是挡住了部分光线,物体上各点发出的光线仍能通过凸透镜的其他部分折射后会聚到光屏上,所以仍能成烛焰完整的像。但是由于通过凸透镜的光线减少了,所以像的亮度会变暗。
(4)远视眼镜是凸透镜,对光线有会聚作用。在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜后,光屏上原本清晰的像变模糊了,将蜡烛向靠近凸透镜方向移动适当距离后,像变远了,光屏上再次得到清晰的像,说明该眼镜使光线提前会聚了,即该眼镜对光线的会聚能力较强,是远视眼镜。而近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,会使像成在光屏后方,与题中现象不符。
(5)[1]由图丙可知,蜡烛位于凸透镜的一倍焦距以内,此时成正立、放大的虚像,虚像不能呈现在光屏上,只能通过透镜向蜡烛一侧观察到像,所以人眼在 B 处能观察到烛焰的像。
[2]根据凸透镜成像规律,用放大镜观察物体时,物距越小,像越小,物距越大,像越大。所以要使观察的像更大些,放大镜要远离报纸,增大物距。
题型4:探究水沸腾实验(5题)16.(2025·辽宁沈阳·一模)图甲是探究“水在沸腾前后温度变化的特点”的实验装置。
(1)请写出,实验时温度计正确放置的一条要求: ;
(2)调整好器材后,用酒精灯加热,水温升高到90℃时,小明开始每隔1min观察一次温度计的示数,同时注意观察水中发生 现象就表明水沸腾了,这时烧杯上方出现大量的“白气”,这种“白气”是 态;撤去酒精灯后,水很快停止沸腾,说明水在沸腾过程中需要持续 ;
(3)根据实验数据,绘制出如图乙所示的图线。由图像可知,所测水的沸点低于100℃,说明当地气压 于1标准大气压;
(4)实验后,小亮将碘锤放入水中,继续完成“碘的升华”实验,如图丙所示(碘的熔点为113.7℃,碘的沸点为184.4℃,酒精灯火焰的温度可以达到500℃)。该实验采用水浴法加热的主要目的是 (选填“受热均匀”或“控制温度”)。
【答案】(1)玻璃泡完全浸没在待测水中,不碰容器底和容器壁
(2) 有大量的气泡不断上升,变大,到水面破裂 液 吸热
(3)低
(4)控制温度
【详解】(1)温度计使用时,玻璃泡完全浸没在待测水中,不碰容器底和容器壁。
(2)[1][2][3]水沸腾时,有大量气泡产生,气泡不断上升,变大,到水面破裂,从气泡内出来的水蒸气到烧杯上方遇冷液化成大量小水珠,形成“白气”;撤去酒精灯后,水不能继续吸热,很快停止沸腾,说明水在沸腾过程中需要持续吸热。
(3)在1标准大气压下,水的沸点是100℃,且大气压越低,水的沸点越低。由图像可知,所测水的沸点低于100℃,说明当地气压低于1标准大气压。
(4)要探究“碘的升华”实验,要控制碘的温度低于其熔点,防止其熔化。碘的熔点是113.7℃,采用水浴加热法,由于此时水的沸点低于100℃,可以控制温度低于碘的熔点。
17.(2025·辽宁大连·一模)如图所示是小红探究“水沸腾前后温度变化的特点”的实验装置及实验过程。
(1)本实验需要使用温度计测量水的温度,实验室常用的温度计是利用液体 的性质来测量温度的;
(2)组装实验器材时(图甲),应按照自下而上的顺序进行,调整铁圈确定高度时是否需要先点燃酒精灯? ;
(3)如图乙所示,小红在读取温度计示数时,她的错误之处是: ;
(4)小红改正错误后,在水温升到时,每隔记录一次水的温度,全部实验数据见下表:
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
90
92
94
96
97
97
97
97
小红还观察并记录了水沸腾前和沸腾时的气泡变化情况,发现水在第4分钟时沸腾了,其中丁图中的 是水沸腾时的气泡变化的情况(选填“a”或“b”);结合实验现象,分析数据可以得出水在沸腾时温度 ;
(5)实验完同学们展开讨论,提出了如下观点,其中正确的有_____(填字母)。
A.图丙纸板上的小孔加快了水的散热,因此小孔是多余的
B.用初温较高的水做实验,可以提高水的沸点
C.若器材及操作均没有问题,得到图戊a、b不同温度变化图像原因可能是水的质量不同
D.实验中收集多组数据的目的是为了减小实验误差
【答案】(1)热胀冷缩
(2)是
(3)视线未与温度计液柱的液面相平
(4) a 保持不变
(5)C
【详解】(1)实验中温度计的玻璃泡中液体吸收或放出热量,液体会膨胀或收缩,所以实验室常用的温度计是利用液体热胀冷缩的性质来测量温度的。
(2)实验中,要用酒精灯的外焰加热,组装实验器材时,为了调节使用酒精灯的外焰加热,需要点燃酒精灯。
(3)为了读数正确,温度计读数时,视线应与温度计液面相平,所以图乙中错误之处是视线未与温度计液柱的液面相平。
(4)[1]水沸腾时,水不断汽化成水蒸气进入气泡中,所以气泡上升过程中逐渐变大,故丁图中的a是水沸腾时的气泡变化的情况。
[2]由表中数据可知,水沸腾时,温度达到沸点后,继续吸热,水温不再升高,所以可以得出水在沸腾时温度保持不变。
(5)A.图丙中纸板上的小孔使烧杯内外气压相同,避免烧杯内气压大于外界大气压,故A错误;
B.用初温较高的水做实验,可以缩短实验时间,由于水的沸点与水的初温无关,所以不能提高水的沸点,故B错误;
C.由图戊a、b可知,水的沸点相同,水加热到沸腾的时间不同,若器材及操作均没有问题,则图戊a、b不同温度变化图像原因可能是水的质量不同,故C正确;
D.本实验探究水沸腾的规律,所以实验中收集多组数据的目的是为了得到普遍规律,故D错误。
故选C。
18.(2025·江西南昌·一模)小明在家里烧开水时,发现水面上有雾,还有大量气泡,同时还能听到声音。小明想知道“水沸腾时温度有什么特点”,组装了如图甲所示的实验装置。
【证据】
(1)该实验装置中有一处明显的错误,请指出: 。接下来的操作应该是调整图中的 (选填“A”或“B”)到合适位置;
(2)纠正错误后进行实验,在水温升高到90以后,每隔1min记录1次温度计的读数,持续8min,得到下列实验数据。请在图乙的坐标系中作出水的温度—时间图像。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
98
(3)小明发现水沸腾前后气泡在上升过程中的变化情况不一样,图丙中的 图是表示水沸腾前的气泡在上升过程中的变化情况;
【解释】根据实验数据分析可得:①水的沸点是 ℃;②水沸腾过程中,温度 ;
【交流】本实验中,小明在装置中加硬纸板的主要作用是 。
【答案】(1) 见解析 A
(2)
(3) D 98 不变 见解析
【详解】(1)[1][2]使用温度计时,温度计的玻璃泡不能碰到容器底,图中温度计的玻璃泡接触到容器底部,是错误的;需要调整A的位置,使温度计的玻璃泡全部浸入液体中,不能碰到容器底。
(2)根据表中数据,在图乙的坐标系中描点,连线作出水的温度一时间图像,如图所示:
(3)[1]沸腾前,杯底的水温高于上层的水温,气泡在上升过程中,气泡中的水蒸气遇冷放出热量而液化成水,所以气泡体积变小,水在沸腾过程中,气泡周围的水不断汽化形成水蒸气进入气泡,则气泡内的气体压强增大,会导致气泡体积变大,图丙中的D图是表示水沸腾前的气泡在上升过程中的变化情况。
[2][3]由图像可知,第4min开始水的温度保持98℃不变,水沸腾过程中,吸收热量,温度不变。
[4]实验中,在装置中加硬纸板可以减小热量散失,缩短加热时间。
19.(2025·河北石家庄·模拟预测)小明用如图甲所示的装置对烧杯内的水进行加热,探究水沸腾时温度变化的特点。
(1)除温度计外,小明还需要的测量工具是 。
(2)同组的小刚发现实验器材组装有问题,这样会导致测得的水温 (选填“高于”、“低于”或“等于”)实际水温。
(3)调整好后开始实验,当水温接近90℃时,每隔1min测一次温度,直到水沸腾,实验结束后小明发现烧杯中的水量明显减少。由图像可知水在沸腾过程中的特点是 。实验过程中闻到酒精的气味是 现象。
(4)关于该实验,以下分析正确的是___________。
A.水量变少是由于部分水吸收热量升华成了水蒸气
B.水的最终温度只有,表明当地气压大于一个标准大气压
C.水沸腾后增大火力沸腾更剧烈,但不能提高水的沸点
【答案】(1)停表
(2)高于
(3) 不断吸热,温度保持不变 扩散
(4)C
【详解】(1)除温度计外,小明还需要测量时间,故还需要的工具是停表。
(2)同组的小刚发现实验器材组装有问题,温度计的玻璃泡接触烧杯的底部,这样会导致测得的水温高于实际水温。
(3)[1]水在沸腾过程中的特点是不断吸热,温度保持不变。调整好后开始实验,当水温接近时,每隔测一次温度,直到水沸腾,实验结束后小明发现烧杯中的水量明显减少。由图像可知水在沸腾过程中的特点是不断吸热,温度保持不变。
[2]分子一直做无规则运动。实验过程中闻到酒精的气味是扩散现象。
(4)A.水量变少是由于部分水吸收热量汽化成了水蒸气,故A不符合题意;
B.沸点随大气压的降低而降低,水的最终温度只有,表明当地气压低于一个标准大气压,故B不符合题意;
C.液体的沸点与气压有关,所以水沸腾后增大火力沸腾更剧烈,不能提高水的沸点,故C符合题意。
故选C。
20.(2025·吉林长春·二模)观察水的沸腾实验:
(1)按图甲组装器材,使用大试管可以适当缩短实验时间,也可以更好地观察水沸腾前后 的变化。用酒精灯加热,水温达到88℃时开始读数,每隔1min记录一次,第3min时温度计示数如图乙所示,读数为 ℃;
(2)用表中数据在图丙上作出水温随时间变化的图像 ;
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
水温/℃
88
90
92
96
98
98
98
98
(3)由图可知,水的沸点为 ℃;
(4)为研究沸点与气压的关系,用抽气打气两用气筒、橡皮塞等组装成如图丁所示装置。用气筒抽气,观察到水再次沸腾,记录此时的温度,多次实验可得出的结论是 。
【答案】(1) 气泡 94
(2)
(3)98
(4)沸点随气压的减小而降低
【详解】(1)[1][2]实验中,需要观察沸腾前后气泡的变化情况,故使用大试管可以适当缩短实验时间,也可以更好地观察水沸腾前后气泡的变化;由图乙可知,温度计的分度值为1℃,其示数为94℃。
(2)用表中数据在图丙上描点画出水温随时间变化的图像,如下图所示:
(3)由图可知,当水温为98℃后,水继续吸热,但温度保持不变,故水的沸点为98℃。
(4)用气筒抽气,使水面上方的气压减小,观察到水再次沸腾,记录此时的温度,进行多次实验后,分析实验现象和数据可得出结论:沸点随气压的减小而降低。
题型5:探究固体熔化时的问题变化(5题)
21.(2025·湖北武汉·二模)老师用如图甲所示的装置做演示实验:探究物体熔化时温度的变化规律。
(1)安装实验器材时应按照 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行;
(2)图甲中温度计的示数为 ℃;
(3)实验中根据记录的数据绘制出温度﹣时间图像如图乙所示,根据图像可知该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”)。在t1~t2时间段内,该物质温度不变,内能 (选填“增大”、“不变”或“减小”);
(4)根据图像信息可知,该物质在熔化前比熔化后的比热容 (选填“大”或“小”)。
【答案】(1)自下而上
(2)-3
(3) 晶体 增大
(4)小
【详解】(1)由于要用酒精灯的外焰加热,同时温度计的玻璃泡在完全浸没的同时不碰到试管底或试管壁,要自下而上安装实验装置。
(2)图甲中温度计的分度值为1℃,液面在零下,则示数为-3℃。
(3)[1][2]根据图像可知该物质熔化时有固定的熔点,所以是晶体;在t1~t2时间段内,该物质处于熔化阶段,持续吸热,内能增大,但温度不变。
(4)根据图像信息可知,该物质在熔化前比熔化后升温快,即加热相同时间,吸收相同热量时,该物质在熔化前升高的温度多,所以该物质在熔化前比熔化后的比热容小。
22.(2025·湖南长沙·模拟预测)不同物质熔化时,温度的变化规律可能不同,某实验小组选用海波和石蜡进行实验,实验装置如图甲所示。
(1)该实验小组根据实验数据画出了海波和石蜡大致的熔化图像,如图乙、丙所示。图乙这类固体叫作 ,这类固体在熔化过程中的特点是:持续吸热, 。
(2)实验小组提出了新的想法:在环境温度为的实验室中,把盛有冰块的大试管插入烧杯里的冰块中,如图丁所示,用酒精灯对烧杯底部慢慢加热,当烧杯中的冰块只剩下一小块时,试管中的冰______(填正确答案标号)。
A.全部熔化 B.熔化一部分 C.一点也不熔化
【答案】(1) 晶体 温度不变
(2)C
【详解】(1)[1][2]实验小组根据实验数据画出了海波和石蜡大致的熔化图像,海波是晶体,如图乙、丙所示,根据晶体有固定的熔化温度,图乙为海波的熔化图像,有固定的熔点,持续吸热,温度不变,这类固体叫做晶体。
(2)晶体熔化需要吸热,而熔化时保持熔点不变,故大烧杯中的温度为,试管中的冰也是,温度相同,不能吸热,故不会熔化。
故选C。
23.(2025·辽宁·一模)小巩用图1中的实验装置来探究某物质的熔化特点。
(1)实验器材在组装时,应遵循 的组装原则;
(2)实验中采用“水浴法”加热的好处有:
①能减缓固体升温速度,便于实验现象观测和便于 ;
②能使被加热的固体 ;
(3)根据所记录的实验数据描绘该物质的温度随时间变化的关系图像,如图2所示,第6min时,该物质处于 态,固体的熔化持续了 min;
(4)从记录数据所画的图像得出结论,晶体在熔化时,不断吸收热量,温度 。
【答案】(1)自下而上
(2) 记录实验数据 受热均匀
(3) 固液共存 6
(4)保持不变
【详解】(1)为确保酒精灯用外焰加热,实验器材在组装时,应遵循自下而上的组装原则。
(2)[1][2]和用酒精灯直接加热相比,实验中采用“水浴法”加热的好处是除了能减缓物体升温速度,便于实验现象观测和数据记录外,还能使物质受热均匀。
(3)[1][2]根据图2所示可知,该物质从第2分钟开始熔化,到第8分钟熔化结束,故第6min时,该物质处于固液共存态,固体的熔化时间用了6min。
(4)从图2可知,晶体在熔化时,要不断吸收热量,但是温度保持不变。
24.(2025·江苏宿迁·一模)如图甲所示,大雪过后路面结冰,环卫工人会在公路上撒盐,使路面的冰及时熔化,确保了行人和车辆的出行安全。为了弄清其中缘由,小张做了一组关于冰熔化的实验。
(1)如图乙,在组装实验器材时,应按照 ,(选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序组装。实验中某时刻温度计的示数如图丙所示,则示数是 ℃;
(2)加热一段时间后,小张根据记录的实验数据在丁图中绘制了A图像,由此可知冰是晶体,判断的依据是 。第7min该物质处于 态(选填“固”、“液”或“固液共存”);
(3)完成上述实验后,小张又取了适量淡盐水制成的碎冰,用相同的热源再次加热,得到丁图中B图像,再次取适量浓度更大一些的盐水制成的碎冰,用相同的热源加热,得到丁图中C图像。由以上实验可知,加入盐后冰的熔点将会 (选填“升高”、“降低”或“不变”);
(4)小青同学发现加热过程中烧杯壁上出现水珠,小组其他成员解释是由于水蒸气液化而形成的,水珠会出现在烧杯杯壁的 (选填“内侧”或“外侧”)。
【答案】(1) 自下而上 -3
(2) 有固定的熔化温度 固液共存
(3)降低
(4)内侧
【详解】(1)[1]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,则应先放好烧杯后,再调节温度计的高度,所以组装实验器材时,应按照自下而上的顺序。
[2]图丙中温度计的分度值为1°C,则温度计的示数为-3°C。
(2)[1]冰从第6min到第8min是冰的熔化过程,其熔化过程的特点是不断吸热,但温度保持不变;由于冰有固定的熔化温度,故冰为晶体。
[2]冰从第6min到第8min是冰的熔化过程,因此第7分钟处于固液共存态。
(3)分析图丁,由B图像可知淡盐水制成的碎冰的熔点为-2°C,由C图像可知浓度更大一些的盐水制成的碎冰的熔点为-4°C,所以加入盐后冰的熔点将会降低。
(4)加热过程中烧杯内水蒸气上升过程中遇到较冷的烧杯液化变为小水珠附着在烧杯的内侧。
25.(24-25八年级上·陕西汉中·期末)同学们在实验室做“探究固体熔化时温度的变化规律”实验。
(1)小杨所用的实验装置如图甲所示,小杨在实验中应先根据酒精灯 的高度,固定石棉网的位置。
(2)实验中,用水浴法加热固体的好处是 ;
(3)若实验中固体的熔化时间过短,不便观察熔化时的实验现象和记录实验数据,在下列措施中,一定不能延长物质熔化时间的是________;
A.增加试管中物质质量
B.增加烧杯中水质量
C.降低烧杯中水初温
D.撤掉酒精灯或小火加热
(4)小杨根据实验数据画出的冰熔化时温度随时间变化的图像如图乙所示,由图乙知,在BC段,该物质处于 态,熔化过程持续了 分钟;
(5)小杨在总结实验结论时推测:如果一直加热下去,试管中的液体会沸腾。你认为小杨的推测是否正确? , 理由 。
(6)小明用图甲装置探究另两种物质b、c熔化时温度的变化规律,绘制的图像如图丙所示,分析图像可知,物质c是 (“晶体”或“非晶体”) 。
【答案】(1)外焰
(2)使固体受热均匀
(3)C
(4) 固液共存 3
(5) 不正确 能达到沸点无法继续吸热
(6)非晶体
【详解】(1)实验时,需用酒精灯的外焰加热,所以要先调整好C的高度,固定石棉网的高度。
(2)水浴法加热使得固体四周都浸没在水中,其目的是为了能使固体物质均匀受热。
(3)A.增加试管中物质的质量,在吸收相同热量时,物质的升温较慢,能延长熔化时间,故A不符合题意;
B.增加烧杯中水的质量,水的升温变慢,则物质的升温较慢,能延长熔化时间,故B不符合题意;
C.降低烧杯中水的初温,不会改变熔化时吸收热量的快慢,不会改变熔化时间,故C符合题意;
D.撤掉酒精灯或用小火加热,相同时间内,海波吸收的热量减少,能延长熔化时间,故D不符合题意。
故选C。
(4)[1][2]根据丙图、冰块1min-4min过程温度不变,BC段处于熔化过程,而晶体熔化过程中是固液共存态,熔化持续时间为4min-1min=3min
(5)[1][2]水沸腾的条件是达到沸点,不断吸热,当烧杯内水沸腾时,试管内水可以达到沸点,但由于温度相同,不能发生热传递,因而不能吸热,试管内水不能沸腾,小杨的说法不正确。
(6)晶体和非晶体最大的区别就在于,晶体有一定的熔点,而非晶体没有一定的熔点;晶体熔化时保持不变的温度叫熔点;b是晶体,有熔点,而c是非晶体,熔化时温度改变,没有熔点。
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猜压07 光学和热学实验(实验题)
题型1:探究平面镜成像特点(5题)
题型2:探究光的反射规律(5题)
题型3:探究凸透镜成像规律(5题)
题型4:探究水沸腾实验(5题)
题型5:探究固体熔化时的问题变化(5题)
猜押考点
考情分析
押题依据
光学实验
光学实验是我省中考的另一个重要考点。重点考查光的反射、折射定律以及凸透镜成像规律等,题型设计注重实验操作和数据分析,强调理论与实践的结合。
近年来,中考题型中光学实验的考察越来越侧重于实验设计和数据分析能力,要求学生能够独立完成实验设计,准确记录数据,并通过数据分析得出结论。此外,光学实验题目还常常与实际生活情境相结合,如通过测量眼镜片焦距、分析汽车后视镜成像原理等,引导学生深入理解光学原理在日常生活中的应用。
热学实验
热学实验也是我省中考的重要考察内容之一。重点考查物质的物态变化、温度计的使用、热量计算等知识点,题型设计注重实验操作的准确性和理论知识的应用。
近年来,中考题型中热学实验的考察逐渐倾向于综合性分析,如结合物质的性质、热量传递等多个知识点,要求学生能够综合运用所学知识解决实际问题。题目设计既考察学生的实验操作技能,也检验其对热学原理的深入理解和应用能力。
在备考过程中,学生应加强对光学和热学实验的基本概念和原理的复习,熟练掌握实验操作技能,并注重培养数据分析和实验设计能力。对于光学实验,可以通过模拟实验情境,练习使用光学仪器,如平面镜、凸透镜等,以及掌握光的反射、折射定律的测量和验证方法。同时,结合日常生活实例,分析光学原理的应用,加深对知识点的理解。
在热学实验方面,学生应重点掌握物质的物态变化过程,学会正确使用温度计测量温度,并能够进行热量计算。通过实际操作实验,观察物质在不同条件下的物态变化,记录数据并分析变化原因,从而加深对热学原理的认识。此外,还应注重将热学知识与实际生活相结合,如分析家用电器的工作原理、理解自然界中的热量传递现象等,提高综合运用知识解决实际问题的能力。
1.(2024·山东德州·中考真题)物理兴趣小组的同学展示了以下两个实验:
(1)图甲为探究“光的反射规律”实验,若让另一束光线沿BO方向射向平面镜,反射光线沿OA方向射出,这一现象说明:在光的反射现象中 ;
(2)为了得到“反射角等于入射角”这一普遍规律,接下来的操作是改变 ,多次实验;
(3)“探究凸透镜成像的规律”实验,凸透镜的焦距为10cm,图乙中光屏上呈现出清晰的像,该像的性质是倒立、 的实像,将蜡烛移至5cm刻度线处,其他元件的位置不变,若使清晰的像再次呈现在光屏上,需在蜡烛与凸透镜间放置—个 (选填“近视”或“远视”)眼镜;
(4)实验中,保持蜡烛、凸透镜和光屏的位置不变,用焦距相同、直径更大的凸透镜替换原凸透镜,光屏上呈现的像与原来的像相比 (选填“更大”“更小”或“更亮”)。
2.(2024·山东聊城·中考真题)在“探究平面镜成像特点”的实验中,实验装置如图甲所示;
(1)为了研究像和物的位置关系,还需要的实验器材是 ;
(2)实验时将点燃的蜡烛靠近玻璃板移动,观察到像 (选填“靠近”或“远离”)玻璃板移动,像的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)检查视力的时候,视力表放在被测者的后上方,被测者识别对面墙上镜子里视力表的像。如图乙所示,视力表与平面镜间的水平距离为2.8m,要求视力表在镜中的像与被测者相距5m,则人应坐在离平面镜 m的位置检查。
3.(2024·山东滨州·中考真题)某小组在探究光的反射的实验中
(1)在“探究光反射时的规律”实验中,
①把平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON 于镜面,如图甲所示。
②实验时,使一束光EO与平面镜夹角为射到O点,经平面镜反射,沿另一个方向射出,此时,反射角大小为 。
③如图乙所示,把纸板NOF绕ON向后折,在纸板上看不到反射光。这表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在 内。
(2)在“探究平面镜成像的特点”实验中,
①用玻璃板代替平面镜是为了便于确定像的 。
②如图丙所示,把点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B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,说明平面镜所成的像与物体大小相等,这种研究方法是物理学中常用的 (选填“控制变量法”或“等效替代法”)。
③将光屏放在蜡烛A的像的位置,直接观察光屏,光屏上没有呈现蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 。
4.(2024·山东临沂·中考真题)小明在某购物中心前,可以看到玻璃幕墙中自己的像,进入购物中心后,又可以透过玻璃幕墙看到外面的街景。心存疑惑的小明通过查阅资料得知,该商店的玻璃幕墙使用了一种具有单面透视作用的镀膜玻璃。他用一块5mm厚的镀膜玻璃和两支相同的中性笔等器材探究镀膜玻璃成像的特点。
(1)如图甲所示,让玻璃板的镀膜面向前并把玻璃板竖直放在水平桌面的白纸上,让中性笔A的笔尖紧贴在玻璃板前,在玻璃板后面无论怎么移动中性笔B,都不能让B与A的像完全重合,原因是 。
(2)如图乙所示,让中性笔A离开玻璃板一小段距离,在玻璃板后移动中性笔B,直至B与A的像完全重合,这样做既可以 ,又可以比较像与物体的大小关系.将光屏放在中性笔B的位置,光屏上 (选填“能”或“不能”)承接到中性笔A的像。
(3)让中性笔A远离玻璃板时,中性笔B应 (选填“远离”或“靠近”)玻璃板,才能与中性笔A的像完全重合。
5.(2024·山东东营·中考真题)某小组在“探究凸透镜成像的规律”实验中
(1)先调整 、光屏和凸透镜的中心在同一条水平线上,目的是使像成在 ;
(2)当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上观察到清晰的像(像未画出),此时成的像与 (选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)的成像特点相同;
(3)光具座上凸透镜的焦距可能是 (选填“5”“10”或“20”)cm;
(4)保持凸透镜位置不变,将蜡烛向右移动到光具座的35cm刻度线处,然后移动光屏到 cm刻度线处,光屏上可再次承接到清晰的像,判断依据是 。
6.(2024·山东日照·中考真题)小明在光学学习中,对色彩斑斓的光学世界产生了浓厚的兴趣,他认识到熟练掌握物、像联动,并用其规律解决实际问题的意义,于是他进行了如下的探索:
(1)如图甲,在探究平面镜成像的特点时,用透明玻璃板代替平面镜的目的是 ;如果在图中玻璃板与蜡烛的像之间平行于玻璃板放一块不透明的白色光屏,那么在光屏上 (选填“能”或“不能”)看到像;
(2)如图乙,平行光线经过该透镜后将会被 (选填“发散”或“会聚”),这样的透镜可用于矫正 (选填“近视眼”或“远视眼”);
(3)生活中经常看到的投影灯,其内部结构如图丙所示。图中凸透镜的焦距为50mm,则投影片到凸透镜的距离范围应为 ;
(4)在探究照相机原理时,小明将焦距为10.0cm的凸透镜A放置在图丁所示的位置,向左移动光屏,在光屏上看到了清晰的像,他又将凸透镜A更换成一个焦距为8.0cm的凸透镜B,其它要素不变,发现光屏上的像变模糊了。他认为此现象与 (选填“近视眼”或“远视眼”)的成因相似,为了使光屏上的像恢复清晰,可将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动;
(5)若保持图丁中凸透镜B和蜡烛的位置不变,继续实验,撤掉光屏,换成凸透镜A,并移动到光具座66cm刻度处,从A的右侧向左看,在透镜A中也能看到清晰的像,这个像是 (选填“实”或“虚”)像。
7.(2024·山东青岛·中考真题)小明用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律.
(1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放置在光具座上,调节烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心,使它们在 。
(2)如图甲所示,将蜡烛固定在光具座上10cm刻度处,凸透镜固定在50cm刻度处,光屏应在 刻度范围内移动,直到在光屏上看到 、倒立清晰的像,根据这一成像特点可制成 。
(3)S是烛焰上一点,请在图乙中画出它发出的两条光线经凸透镜折射后的光路 。
(4)保持蜡烛和光屏位置不变,要使光屏上的像变大,应将凸透镜向 移动。
8.(2024·山东威海·中考真题)探究凸透镜成像的规律。
第一步:测量凸透镜焦距。
(1)让太阳光依次通过多个带孔的挡板,得到平行光后照射到凸透镜上,如图甲所示。若想找到透镜焦点,应 (选填“顺时针”“逆时针”)旋转透镜。找到焦点的位置后,测出透镜的焦距为15cm。
第二步:探究成像规律。
正确安装并调节实验器材,实验过程中凸透镜始终处于50cm刻度处。
(2)图乙中光屏上 (选填“能”“不能”)承接到清晰的像。
(3)将蜡烛移至15cm刻度处,若想在光屏上承接到清晰的像,光屏应向 (选填“左”“右”)移动,请写出生活中利用该成像特点的一个实例 。
(4)当光屏上成清晰的像时,若用遮光板遮住透镜上半部分,像如何变化? ;若把红色、蓝色两张透明玻璃片从左到右依次放置在蜡烛和凸透镜之间,光屏上是否仍然成像? (选填“是”“否”)。
9.(2024·山东潍坊·中考真题)如图甲所示,镜片a可通过抽出或注入液体来改变其厚度,抽出稍许液体后得到镜片b,注入稍许液体后得到镜片c。
(1)镜片b可用于矫正 (填“近视眼”或“远视眼”)。
(2)某同学用如图乙所示的实验装置观察镜片c的成像情况。
①将蜡烛、镜片c和光屏依次放在光具座上,调整它们的中心在同一高度;
②蜡烛、镜片c和光屏的位置如图乙所示时,光屏上呈现一个清晰的实像,此时的像距 cm;
③保持蜡烛和光屏的位置不变,把镜片c移动到光具座上25cm刻度处,此时光屏上呈现一个清晰的 、 的实像。
10.(2024·山东烟台·中考真题)在探究近视眼和远视眼成因与矫正的主题实践中,该小组利用橡皮膜和注射器制作了水透镜来模拟眼睛的晶状体,打开夹子,通过注射器向橡皮膜中注水或抽水,来改变橡皮膜凸起的程度,如图甲所示。具体操作如下:
①将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上,点燃蜡烛,使烛焰、水透镜和光屏三者的中心在 ;
②将蜡烛放在离水透镜较远的位置,移动光屏,直到屏上出现烛焰清晰的像,如图乙所示,记下此时光屏所在的位置;
③用注射器向水透镜里加适量的水,水透镜对光的偏折能力变 ,此时屏上的像变得模糊,这是模拟近视眼看远处物体的情况。将光屏慢慢靠近水透镜,直到光屏上出现清晰的像,这说明近视眼所成的像在视网膜的 ;
④将光屏移回原来标记的位置,选择不同的眼镜在烛焰和水透镜之间前后移动,直到光屏上出现清晰的像,如图丙所示,这说明矫正近视眼应配戴 透镜;
⑤从水透镜里向外抽取适量的水,再次实验,探究远视眼的成因和矫正。
⑥眼睛是心灵的窗户,我们要增强保护视力的意识,做到科学用眼,积极防控近视。请写出一条预防近视的措施。
11.(2024·山东淄博·中考真题)小明发现冬天海水结冰时的温度比河水的低,这一现象激发了他探究盐水凝固时温度变化规律的兴趣.他将一杯盐水放入温度为的恒温冷冻室内,利用传感器收集数据,绘制了如图所示的温度一时间图象。
(1)这杯盐水的凝固点是 ℃,凝固过程持续了 min。
(2)杯内盐水第25min时的内能 (选填“大于”“小于”或“等于”)第15min时的内能。
(3)从图象中发现,当盐水凝固后,温度降低明显变快,这是因为凝固后它的 变小。
(4)小明查阅资料还发现,不同的海域海水结冰的温度也不同.针对这一现象,请你提出一个可探究的物理问题: 。
12.(2024·山东泰安·中考真题)小文同学用如图甲所示装置“探究固体熔化时温度的变化规律”,用温度计分别测量a、b两种物质的温度,温度随时间变化的关系图像如图乙所示。
(1)由实验可知, (选填“a”或“b”)物质是晶体。
(2)在第时,物质的状态是 (选填“固态”“液态”或“固液共存状态”)。
(3)某时刻测量物质的温度计示数如图丙所示,则示数为 。
(4)在加热过程中,物质的内能 (选填“增加”“减少”或“保持不变”)。
13.(2024·山东济宁·中考真题)小明在“探究水的奥秘”主题学习活动中,组装了如图所示实验装置。
(1)三个实验都选用酒精灯作热源,通过 的方式改变烧杯内液体的内能;
(2)将装冰的试管置于水中加热(如图甲所示),而不用酒精灯直接加热,这样做的好处是 ;(写出一条即可)
(3)利用装置乙进行实验探究,通过观察比较,发现:水沸腾时,自杯底产生的气泡上升过程中逐渐变大,至水面处破裂。破裂前,气泡内是 ;
(4)利用装置丙探究物质吸热性质时,调整两只酒精灯的灯芯,使其火焰相同(相同热源),目的是用 表示物质吸收热量的多少。
14.(2024·山东菏泽·中考真题)物理学习小组用如图甲所示的实验装置探究水在沸腾前后温度变化的特点。请完成下列问题:
(1)安装实验装置时先固定铁圈 (选填“A”或“B”);
(2)用酒精灯对水加热时,烧杯上方有“白气”产生,这是 现象(填物态变化名称);
(3)根据水在沸腾前后记录的数据,该组同学绘制出如图乙所示的图像,分析图像可知:水在沸腾过程中,温度 (选填“升高”、“降低”或“不变”);
(4)对实验进行评估时,小明指出水加热至沸腾用时过长。为了节省时间,请你提出一条合理建议: 。
15.(2024·山东枣庄·中考真题)某实验小组用如图甲所示的实验装置探究“水沸腾前后温度变化的特点”。所用实验装置如图甲所示。
(1)安装如图甲所示装置时,应该先确定铁圈A的位置,确定其高度时, (选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯;
(2)小明记录的数据如下表所示,从表格中可以看出,水在沸腾前,吸收热量,温度 ;水在沸腾过程后,吸收热量,温度 。此时当地的大气压 (填“高于”“低于”或“等于”)1个标准大气压;
时间/min
1
2
3
4
5
6
7
8
9
温度/℃
90
92
94
96
97
98
98
98
98
(3)小明根据实验数据绘制的水沸腾前后温度随时间变化的图像如图乙中的a所示。如果同组的小红减少烧杯中水的质量,水沸腾前后温度随时间变化的图像可能是图乙中的 (选填“b”“c”或“d”);
(4)星期天小明在家烧水煮饺子,当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水(水量比锅里少),用同样大的火直至将水再次烧开。下面能说明其整个烧水过程中温度随时间变化的图像是 (填字母)。
16.(2024·山东临沂·中考真题)2024年5月21日,联合国粮农组织举行了第五个“国际茶日”庆祝活动,中国展台的工作人员展示了煮茶茶艺。小明想知道煮茶时茶叶对水的沸点有没有影响,于是他使用烧杯、温度计、酒精灯等器材进行了探究,并每隔2min记录一次温度计的示数。
(1)将少量茶叶放入盛水的烧杯中后,小明按照自下而上的顺序组装图甲所示实验装置,一是为了使用酒精灯的外焰加热,二是为了让温度计的玻璃泡 ;
(2)水沸腾时,温度计的示数如图乙所示,则水的沸点为 ℃;烧杯上方出现的大量“白气”是水蒸气 (选填“吸热”或“放热”)后形成的;
(3)根据实验数据,小明描绘了如图丙所示的水的温度随加热时间变化的图像。分析图像,请给小明提一条合理化建议;
(4)分析实验数据,小明并不能得出茶叶对水的沸点有没有影响.为了得出结论,他可以 。
题型1:探究平面镜成像特点(5题)
1.(2025·山东滨州·模拟预测)小华探究“平面镜成像特点”。
(1)实验装置如图甲所示,为顺利完成实验,MN应选择 (透明玻璃板/平面镜),并将其 放置在水平桌面上;
(2)将点燃的蜡烛A放置在MN前面,将外形相同、没有点燃的蜡烛B在MN后面移动,直至与A的像完全重合,重合现象说明 。此时,蜡烛B所处的位置即为像的位置;这是运用了 的研究方法;
(3)改变蜡烛A的位置,重复步骤(2),可得三组像与物的位置,如图乙所示,由此可知平面镜成像时, ;
(4)为判断平面镜成像的虚实,用光屏替代蜡烛B,然后 (直接/隔着MN)观察光屏上有无像,根据实验现象可得平面镜所成的像是 像。
2.(2025·江苏南通·模拟预测)利用如图所示的装置探究平面镜成像特点。
(1)实验时将茶色玻璃板 放置在铺有方格纸的水平桌面上。
(2)在玻璃板前放置棋子A,将完全相同的棋子B 放在玻璃板后并移动,人眼一直在棋子 (A/B)这一侧观察,直至B与A 的像完全重合,由此可得结论: 。
(3)移去棋子B,将一张白卡片竖直放置在棋子B 所在的位置,并通过观察现象得出结论:平面镜所成的像是虚像。支持该结论的实验现象是 。
(4)当把棋子A靠近玻璃板时,棋子A 在玻璃板中所成像的大小将 (变大/不变/变小)。
(5)实验过程中,小华仔细观察,发现棋子A 的像有重影,产生这一现象的可能原因是
3.(2025·河南濮阳·一模)如图所示是探究平面镜成像特点实验装置图。
(1)实验不用平面镜而采用透明薄玻璃板,这样不仅能观察到蜡烛的像,还便于 (选填“比较像与物的大小”或“确定像的位置”);为了便于观察,实验应该在 (选填“较亮”或“较暗”)环境中进行;
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的 (选填“前”或“后”)侧观察,直到它与蜡烛A的像完全重合;
(3)若无论怎样调节后面的蜡烛B,蜡烛B都不能与蜡烛A的像重合,原因可能是 ;
(4)取走蜡烛B,把光屏放在像的位置,这时应该 (选填“透过”或“不透过”)玻璃板观察,发现光屏上没有像,这说明物体在平面镜中成的是 像。
4.(2025·辽宁大连·一模)小强同学利用如图所示的装置及刻度尺等器材探究“平面镜成像的特点”,水平桌面上铺一张白纸,透明薄玻璃板与水平纸面垂直,其中为两根外形完全相同且高度可调的蜡烛。
(1)实验用透明薄玻璃板代替平面镜,此时像没有日常使用平面镜看的清楚,那么实验选用玻璃板而不用平面镜的原因是什么? 。
(2)为了确定像的位置,小强将点燃的蜡烛竖直立在透明薄玻璃板前,眼睛从图2的中的 处观察蜡烛A的像,再将未点燃的蜡烛B竖直立在透明薄玻璃板后方,调节其位置,借助蜡烛B记录蜡烛A的像的位置。
(3)为了比较像与物大小关系,调节蜡烛B的高度,直到蜡烛B看上去像是被点燃了,再比较蜡烛B和蜡烛A的高度,发现两只蜡烛高度相同,说明像与物的大小关系是: 。
(4)为确定像的虚实,移开蜡烛,在原蜡烛的位置放一个不透明的光屏,从如图2中的中的 处观察光屏上没有像,说明平面镜成的像是 像。
(5)改变蜡烛A的位置进行多次实验。分别作物和像到镜面的垂线段,用刻度尺测得对应垂线段长度相等,并发现像和物到镜面的垂线段共线如图3所示,因此得出:平面镜成像时像和物的位置关系是 。
5.(2025·山东济南·一模)如图甲是小明同学探究平面镜成像特点的实验装置。
(1)把点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面, (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B(与蜡烛A大小相同)竖立在玻璃板的后面。移动蜡烛B,直到眼睛透过玻璃板看到蜡烛B与蜡烛A的像 ,在纸上记录下蜡烛A和B的位置。
(2)为使实验中得到的平面镜成像特点具有普遍性,小明应该_________。
A.保持A、B两支蜡烛的位置不变,多次改变玻璃板的位置进行实验
B.保持玻璃板的位置不变,多次改变蜡烛A的位置进行实验
(3)为了探究平面镜成像的虚实情况,移去蜡烛B,将光屏竖直放在原来蜡烛B所在位置,眼睛应 (选填“透过”或“不透过”)玻璃板,观察光屏上是否有蜡烛A的像。
(4)如图乙所示,一枚象棋放在竖直的玻璃板前,象棋的像在a处。将玻璃板向右平移至图丙所示的位置时,下列说法正确的是_________。
A.此时无论从何角度观察,都看不到象棋的像
B.从一定角度可以观察到象棋的像,像在b处
C.从某一角度可以观察到象棋的像,像仍然在a处
(5)完成上述实验后,小明反思实验过程,提出一个质疑:实验中利用玻璃板镀膜的那一面成像,应该在镀膜那一面下边划线,作为平面镜的位置。怎样判断玻璃板哪面镀膜呢?他和同学讨论出一种方法:将铅笔尖分别贴在玻璃板的左右两面,观察到铅笔较清楚的像如图丁所示,由此可以判断镀膜在玻璃板的 (选填“左”或“右”)面。
题型2:探究光的反射规律(5题)
6.(2025·江苏无锡·一模)在“探究光的反射规律”的实验中,平面镜水平放置,将一束光斜射到平面镜上,尝试用一块白板去寻找入射光线和反射光线:
(1)将白板绕CD轴转动一定角度,直至入射光线和反射光线同时呈现在白板上,此时白板与镜面 ,表明反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
(2)一束光EO贴着纸板入射到平面镜上,光路如图乙所示,则反射角为 °,同学们可以从不同方向看到纸板上的光路,是因为光在纸板上发生了 。
7.(2025·辽宁沈阳·一模)小亮在探究光的反射定律时,在平面镜的上方垂直放置一块光屏如图甲,光屏由可以绕 ON折转的E、F两块纸板组成。让一束光贴着光屏左侧的E板沿AO方向射到O点,在右侧F板上能看到反射光 OB。
(1)实验时,应在光线较 的环境中进行,更便于观察。
(2)某次实验,入射光线与平面镜的夹角如图甲所示,则反射角大小为 。若将纸板倾斜如图乙,让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,此时在纸板上 看到反射光线。
(3)多次实验在纸板上画出入射光线和对应的反射光线后,发现没有量角器,为了得出反射角等于入射角这一结论,你的操作是 。
(4)光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。如图丙为上午某时刻的光路图,根据上述实验结论推断,随着太阳的运动,中午前追日镜应沿 时针方向旋转,才可使反射光线射向吸热塔。
8.(2025·吉林长春·二模)为了“探究光反射时的规律”,实验小组的同学选用了平面镜、纸板、量角器、激光器和几种不同颜色的笔,设计了如图所示的实验。
(1)实验中为了使光线能在纸板上显示出来,方便实验研究,你该采取的操作是( )
A.向纸板喷烟或雾
B.使光束垂直纸板射到O点
C.使光束贴着纸板射到O点
(2)为了寻找反射光线、入射光线和法线的位置关系,所做的操作是 。
(3)多次改变光束入射的角度,将数据记录在表格中,由此总结出的结论是 。
次数
∠i
∠r
1
70°
70°
2
45°
45°
3
30°
30°
(4)若将一束光贴着纸板沿FO方向射到O点,光将沿图中的OE方向射出,因为在光反射现象中, 。
(5)使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点,经平面镜反射,沿另一方向射出,我们能从各个方向看到这束光,因为这束光在纸板上发生的是 (填“镜面”或“漫”)反射。
(6)若不小心将纸板倾斜,让光还紧贴纸板入射,纸板上 (填“能”或“不能”)看到反射光线。
9.(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 。
10.(2025·山西·一模)2024年嫦娥六号首次实现人类在月球背面采样并返回的壮举。在嫦娥六号完成任务过程中,如图甲是中继卫星“鹊桥”在地球和月背之间搭建的通信桥梁,鹊桥卫星位置和轨道的选择,小明认为需要探究光的反射定律才能确定位置。
(1)如图乙所示,硬纸板上可显示光路,其原理是 ;
(2)让光沿AO方向射向镜面上的O点,为了进一步确定反射光线的位置,小明同学把硬纸板F沿PQ剪开,将硬纸板的上半部分向后折转一定的角度,如图丙,发现在硬纸板F的上半部分看不到反射光线。此实验现象说明: ;
(3)为探究反射角与入射角的大小关系,需多次改变 ,测得多组数据得到普遍规律;
(4)小明同学想解决中继卫星的问题,做了如图丁的实验,可是光线到达不了障碍物CD的后面,为使光线照到障碍物后面,请你帮助小明同学解决这个问题,你的操作是: 。
题型3:探究凸透镜成像规律(5题)
11.(2025·山东滨州·模拟预测)如图甲所示,是小明做“探究凸透镜成像的规律”的实验装置;
(1)实验时,调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度,其目的是 ;
(2)固定凸透镜的位置,将蜡烛放在距离凸透镜较远处,此时应移动 直至出现最清晰的像,记录物距、像距、像的性质;
(3)改变物距,重复上述操作,多次实验,将实验数据记录在下表中;
实验次数
物距/cm
像距/cm
像的性质
正立或倒立
放大或缩小
虚像或实像
1
18.0
6.9
倒立
缩小
实像
2
10.0
10.0
倒立
等大
实像
3
7.0
17.7
倒立
放大
实像
4
4.0
/
正立
放大
虚像
(4)当光屏上出现清晰的像时,小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分,这时光屏上 (选填“仍能”或“不能”)成烛焰完整的像;
(5)实验中,小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变模糊。将光屏适当靠近凸透镜后,光屏上再次出现清晰的像,由此可判断小明佩戴的是 (选填“近视”或“远视”)眼镜;
(6)如图乙所示,当无人机在高空拍摄地面场景时,所成的像最靠近图丙中凸透镜主光轴上的 (选填“a”、“b”、“c”或“d”)点;
(7)生活中常用的放大镜应用了表中第 次实验的成像规律。
12.(2025·山东青岛·模拟预测)小明做“探究凸透镜成像规律”的实验:
(1)小明在测量凸透镜的焦距时。将透镜对着对面的房屋,移动光屏至如图甲所示的位置,在光屏上出现了清晰的像,则凸透镜的焦距约为 cm。
(2)对于焦距相同的凸透镜,一个物距应该对应唯一的像距,但从各组汇报数据中发现,物距均为12.00cm时,有三个小组所测像距分别为23.00cm、24.00cm、26.00cm。若他们的数据差别不是因为长度测量误差导致的,你认为出现这种情况的操作原因是 。
(3)如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变,把光屏向右移动一小段距离时,要想在光屏上再次得到清晰的像 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)才能实现。
(4)实验中,蜡烛在燃放中不断缩短,导致光屏上的像向 (选填“上”或“下”)移动。
(5)实验中当物距等于焦距时,小明却发现在光屏一侧透过凸透镜看到了烛焰正立放大的像。对此下列解释合理的是( )
A.因为烛焰有一定的宽度,实际上它的某些部分到凸透镜的距离稍大于焦距
B.因为烛焰有一定的宽度,实际上它的某些部分到凸透镜的距离稍小于焦距
C.这是烛焰发出的光经凸透镜表面反射形成的像
13.(2025·江苏常州·一模)在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,小敏所在的小组利用如图甲所示的装置。测出凸透镜的焦距,正确安装并调节实验装置后,在光屏上得到一个清晰的像,如图乙所示:
(1)由图甲可知该凸透镜的焦距是 cm;
(2)烛焰在如图乙所示的位置时,成像特点与 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)成像特点相同,若用黑纸片将凸透镜遮挡一半,这里在光屏上 (选填“能”或“不能”)看到完整的烛焰的像,且像比之前 (选填“亮”或“暗”);
(3)若将蜡烛向远离凸透镜方向移动,则可以在凸透镜的左侧安装一个 (选填“凸”或“凹”)透镜,就能在光屏上重新承接到清晰的像,这一过程相当于矫正 (选填“近”或“远”)视眼;
(4)若将蜡烛移至45cm刻度处,想要观察此时的像,人眼要在 (选填“蜡烛这一侧”或“光屏这一侧”)进行观察。
14.(2025·江苏无锡·一模)小明了解到无人机摄影技术可以测出地面物体的实际长度,且摄影机镜头是凸透镜,他想通过“探究凸透镜成像的规律”的实验来探寻其工作原理:
(1)将凸透镜、点燃的蜡烛、光屏置于光具座上,将三者靠拢在一起,调节它们的中心位于凸透镜的 上。实验中,烛焰、凸透镜和光屏的位置如图甲所示,光屏上呈现烛焰的倒立、 的实像;保持图甲中蜡烛和光屏的位置不变,将凸透镜移到光具座上 cm刻度线处,光屏上能再次呈现烛焰清晰的像;
(2)改变物距,调节光屏位置,记录物距、像距、像的性质,多次实验,将实验数据记录在下表中:分析数据可知:该凸透镜的焦距可能为 (选填“9”、“10”或“12”)cm;当物距大于凸透镜焦距时,物距增大,像距 ;
序号
物距/cm
像距/cm
像的性质
像的大小
1
42
13
倒立、缩小、实像
逐渐变大
2
32
14.5
3
22
18.5
4
倒立、等大、实像
5
19
21
倒立、放大、实像
6
17
24.5
7
15
30
(3)如图乙,无人机用此凸透镜作为镜头在高空拍摄地面场景,所成的像最靠近图丙中凸透镜主光轴上的 (选填“a”、“b”、“c”或“d”)点。当无人机到地面的高度为100m时,感光片(成像处)中某处房屋的像的长度为1.8cm,则此房屋的实际长度约为 m。
15.(2025·黑龙江大庆·一模)小明做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)如图甲所示,将一束平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小、最亮的光斑,则凸透镜的焦距f = cm;
(2)小明在某次实验中,将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置,光屏上呈现清晰的像,此像是倒立、 的实像,生活中 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是依据此成像原理制成的;
(3)当光屏上出现清晰的像时,一只苍蝇飞过来停留在了凸透镜上,这时光屏上 (选填“仍能”或“不能”)成烛焰完整的像;
(4)小明在图乙中烛焰和凸透镜之间的适当位置放一副眼镜,发现光屏上原本清晰的像变模糊了。将蜡烛向靠近凸透镜方向移动适当距离后,发现光屏上再次得到清晰的像,则该眼镜是 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
(5)保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至如图丙所示位置,则人眼在图中 (选填“A”或“B”)处能观察到烛焰的像;用放大镜观察报纸时,要使观察的像更大些,放大镜要 (选填“靠近”或“远离”)报纸。
题型4:探究水沸腾实验(5题)16.(2025·辽宁沈阳·一模)图甲是探究“水在沸腾前后温度变化的特点”的实验装置。
(1)请写出,实验时温度计正确放置的一条要求: ;
(2)调整好器材后,用酒精灯加热,水温升高到90℃时,小明开始每隔1min观察一次温度计的示数,同时注意观察水中发生 现象就表明水沸腾了,这时烧杯上方出现大量的“白气”,这种“白气”是 态;撤去酒精灯后,水很快停止沸腾,说明水在沸腾过程中需要持续 ;
(3)根据实验数据,绘制出如图乙所示的图线。由图像可知,所测水的沸点低于100℃,说明当地气压 于1标准大气压;
(4)实验后,小亮将碘锤放入水中,继续完成“碘的升华”实验,如图丙所示(碘的熔点为113.7℃,碘的沸点为184.4℃,酒精灯火焰的温度可以达到500℃)。该实验采用水浴法加热的主要目的是 (选填“受热均匀”或“控制温度”)。
17.(2025·辽宁大连·一模)如图所示是小红探究“水沸腾前后温度变化的特点”的实验装置及实验过程。
(1)本实验需要使用温度计测量水的温度,实验室常用的温度计是利用液体 的性质来测量温度的;
(2)组装实验器材时(图甲),应按照自下而上的顺序进行,调整铁圈确定高度时是否需要先点燃酒精灯? ;
(3)如图乙所示,小红在读取温度计示数时,她的错误之处是: ;
(4)小红改正错误后,在水温升到时,每隔记录一次水的温度,全部实验数据见下表:
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
90
92
94
96
97
97
97
97
小红还观察并记录了水沸腾前和沸腾时的气泡变化情况,发现水在第4分钟时沸腾了,其中丁图中的 是水沸腾时的气泡变化的情况(选填“a”或“b”);结合实验现象,分析数据可以得出水在沸腾时温度 ;
(5)实验完同学们展开讨论,提出了如下观点,其中正确的有_____(填字母)。
A.图丙纸板上的小孔加快了水的散热,因此小孔是多余的
B.用初温较高的水做实验,可以提高水的沸点
C.若器材及操作均没有问题,得到图戊a、b不同温度变化图像原因可能是水的质量不同
D.实验中收集多组数据的目的是为了减小实验误差
18.(2025·江西南昌·一模)小明在家里烧开水时,发现水面上有雾,还有大量气泡,同时还能听到声音。小明想知道“水沸腾时温度有什么特点”,组装了如图甲所示的实验装置。
【证据】
(1)该实验装置中有一处明显的错误,请指出: 。接下来的操作应该是调整图中的 (选填“A”或“B”)到合适位置;
(2)纠正错误后进行实验,在水温升高到90以后,每隔1min记录1次温度计的读数,持续8min,得到下列实验数据。请在图乙的坐标系中作出水的温度—时间图像。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
98
(3)小明发现水沸腾前后气泡在上升过程中的变化情况不一样,图丙中的 图是表示水沸腾前的气泡在上升过程中的变化情况;
【解释】根据实验数据分析可得:①水的沸点是 ℃;②水沸腾过程中,温度 ;
【交流】本实验中,小明在装置中加硬纸板的主要作用是 。
19.(2025·河北石家庄·模拟预测)小明用如图甲所示的装置对烧杯内的水进行加热,探究水沸腾时温度变化的特点。
(1)除温度计外,小明还需要的测量工具是 。
(2)同组的小刚发现实验器材组装有问题,这样会导致测得的水温 (选填“高于”、“低于”或“等于”)实际水温。
(3)调整好后开始实验,当水温接近90℃时,每隔1min测一次温度,直到水沸腾,实验结束后小明发现烧杯中的水量明显减少。由图像可知水在沸腾过程中的特点是 。实验过程中闻到酒精的气味是 现象。
(4)关于该实验,以下分析正确的是___________。
A.水量变少是由于部分水吸收热量升华成了水蒸气
B.水的最终温度只有,表明当地气压大于一个标准大气压
C.水沸腾后增大火力沸腾更剧烈,但不能提高水的沸点
20.(2025·吉林长春·二模)观察水的沸腾实验:
(1)按图甲组装器材,使用大试管可以适当缩短实验时间,也可以更好地观察水沸腾前后 的变化。用酒精灯加热,水温达到88℃时开始读数,每隔1min记录一次,第3min时温度计示数如图乙所示,读数为 ℃;
(2)用表中数据在图丙上作出水温随时间变化的图像 ;
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
水温/℃
88
90
92
96
98
98
98
98
(3)由图可知,水的沸点为 ℃;
(4)为研究沸点与气压的关系,用抽气打气两用气筒、橡皮塞等组装成如图丁所示装置。用气筒抽气,观察到水再次沸腾,记录此时的温度,多次实验可得出的结论是 。
题型5:探究固体熔化时的问题变化(5题)
21.(2025·湖北武汉·二模)老师用如图甲所示的装置做演示实验:探究物体熔化时温度的变化规律。
(1)安装实验器材时应按照 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行;
(2)图甲中温度计的示数为 ℃;
(3)实验中根据记录的数据绘制出温度﹣时间图像如图乙所示,根据图像可知该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”)。在t1~t2时间段内,该物质温度不变,内能 (选填“增大”、“不变”或“减小”);
(4)根据图像信息可知,该物质在熔化前比熔化后的比热容 (选填“大”或“小”)。
22.(2025·湖南长沙·模拟预测)不同物质熔化时,温度的变化规律可能不同,某实验小组选用海波和石蜡进行实验,实验装置如图甲所示。
(1)该实验小组根据实验数据画出了海波和石蜡大致的熔化图像,如图乙、丙所示。图乙这类固体叫作 ,这类固体在熔化过程中的特点是:持续吸热, 。
(2)实验小组提出了新的想法:在环境温度为的实验室中,把盛有冰块的大试管插入烧杯里的冰块中,如图丁所示,用酒精灯对烧杯底部慢慢加热,当烧杯中的冰块只剩下一小块时,试管中的冰______(填正确答案标号)。
A.全部熔化 B.熔化一部分 C.一点也不熔化
23.(2025·辽宁·一模)小巩用图1中的实验装置来探究某物质的熔化特点。
(1)实验器材在组装时,应遵循 的组装原则;
(2)实验中采用“水浴法”加热的好处有:
①能减缓固体升温速度,便于实验现象观测和便于 ;
②能使被加热的固体 ;
(3)根据所记录的实验数据描绘该物质的温度随时间变化的关系图像,如图2所示,第6min时,该物质处于 态,固体的熔化持续了 min;
(4)从记录数据所画的图像得出结论,晶体在熔化时,不断吸收热量,温度 。
24.(2025·江苏宿迁·一模)如图甲所示,大雪过后路面结冰,环卫工人会在公路上撒盐,使路面的冰及时熔化,确保了行人和车辆的出行安全。为了弄清其中缘由,小张做了一组关于冰熔化的实验。
(1)如图乙,在组装实验器材时,应按照 ,(选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序组装。实验中某时刻温度计的示数如图丙所示,则示数是 ℃;
(2)加热一段时间后,小张根据记录的实验数据在丁图中绘制了A图像,由此可知冰是晶体,判断的依据是 。第7min该物质处于 态(选填“固”、“液”或“固液共存”);
(3)完成上述实验后,小张又取了适量淡盐水制成的碎冰,用相同的热源再次加热,得到丁图中B图像,再次取适量浓度更大一些的盐水制成的碎冰,用相同的热源加热,得到丁图中C图像。由以上实验可知,加入盐后冰的熔点将会 (选填“升高”、“降低”或“不变”);
(4)小青同学发现加热过程中烧杯壁上出现水珠,小组其他成员解释是由于水蒸气液化而形成的,水珠会出现在烧杯杯壁的 (选填“内侧”或“外侧”)。
25.(24-25八年级上·陕西汉中·期末)同学们在实验室做“探究固体熔化时温度的变化规律”实验。
(1)小杨所用的实验装置如图甲所示,小杨在实验中应先根据酒精灯 的高度,固定石棉网的位置。
(2)实验中,用水浴法加热固体的好处是 ;
(3)若实验中固体的熔化时间过短,不便观察熔化时的实验现象和记录实验数据,在下列措施中,一定不能延长物质熔化时间的是________;
A.增加试管中物质质量
B.增加烧杯中水质量
C.降低烧杯中水初温
D.撤掉酒精灯或小火加热
(4)小杨根据实验数据画出的冰熔化时温度随时间变化的图像如图乙所示,由图乙知,在BC段,该物质处于 态,熔化过程持续了 分钟;
(5)小杨在总结实验结论时推测:如果一直加热下去,试管中的液体会沸腾。你认为小杨的推测是否正确? , 理由 。
(6)小明用图甲装置探究另两种物质b、c熔化时温度的变化规律,绘制的图像如图丙所示,分析图像可知,物质c是 (“晶体”或“非晶体”) 。
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