抢分05 实验题(光、热综合)(广东省卷专用)2026年中考物理终极冲刺讲练测
2026-04-17
|
3份
|
61页
|
398人阅读
|
11人下载
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.16 MB |
| 发布时间 | 2026-04-17 |
| 更新时间 | 2026-04-17 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | 上好课·冲刺讲练测 |
| 审核时间 | 2026-04-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57378768.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
抢分05 实验题(光、热综合)(广东省卷专用)
抢分预测 抢分秘籍 抢分特训
3年考情
抢分依据
命题预测
2024T16(3)
广东中考常考实验题,套路固定,考查光的反射、平面镜成像、凸透镜成像等基础实验,步骤规范易掌握。
光现象:考查光的反射定律、平面镜成像特点、凸透镜成像规律实验,侧重实验操作、现象分析与结论总结,难度基础。
2025T16(1)
2023T16(4)
广东中考常考实验题,考点为晶体熔化、水的沸腾、比热容探究等热学实验,规律固定、易得分。
热现象:考查晶体熔化、水的沸腾、物质吸热能力实验,侧重实验现象、数据处理与结论分析,难度基础。
【考向一】光现象
1、探究光的反射定律
(1)硬纸板应选择 粗糙(填“光滑”或“粗糙”)的,优点是在纸板前不同方位都能看到光的传播径迹。
(2)将两块硬纸板A和B粘接起来,能沿ON折转,并将它们 垂直 放置在平面镜上,如图甲所示。让一束光贴着纸板A,沿EO方向射向O点,不同位置的同学都能观察到反射光,这是因为光在纸板上发生了 漫 反射。
(3)根据表中实验数据可以得出:光反射时, 反射角等于入射角 。
(4)如图乙所示,将纸板B沿PQ剪开,把纸板B的上半部分向后折转,上半部分不能观察到反射光。这现象说明:光在反射时,反射光线、入射光线和法线在 同一平面内 。
(5)多次改变入射角大小并进行多次实验的目的:保证实验结论具有普遍性。
(6)如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE方向射出,这表明:在反射现象中,光路是可逆的。
(7)用带箭头的直线表示光的传播路径和方向应用的研究方法是理想模型法。
2、探究平面镜成像时像与物的关系
(1)实验最好在 较暗 的环境下进行该实验,以便于观察 蜡烛A的像 (选填“蜡烛A”、“蜡烛B”或“蜡烛A的像”);
(2)将点燃的蜡烛A固定放在玻璃板前,未点燃的蜡烛B放到玻璃板后。移动蜡烛B,使蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。此时我们在蜡烛 A (选填“A”或“B”)一侧可以观察到蜡烛B好像也在燃烧;
(3)平面镜成像的原理是:光的反射;
(4)选用透明的玻璃板代替平面镜,目的是 便于确定像的位置 ;
(5)在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A,还要在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛B,此操作目的是 确定像的位置和比较像与物体的大小 ;
(6)画出蜡烛A和蜡烛B位置的连线,发现两蜡烛的连线与镜面 垂直 ;
(7)用刻度尺测出A、B到镜面的距离,发现它们的距离 相等 ;
(8)在寻找蜡烛像的位置时,眼睛应该在蜡烛 A (选填“A”或“B”)这一侧观察,若实验过程中,某同学无论怎样调节蜡烛B,发现都不能与蜡烛A的像重合。发生这种现象的原因可能是 玻璃板没有竖直放置 ;
(9)若要确认平面镜所成的像是虚像还是实像,进一步的操作是 把蜡烛B取走,光屏放在蜡烛B的位置上,看光屏上是否有蜡烛A的像,光屏上如果没有,说明平面镜成虚像 ;
(10)用玻璃板代替平面镜做实验时,会看到两个不重合的像,分别是玻璃板前后两个反射面形成的,为消除此现象可选用 薄 (选填“厚”或“薄”)一些的玻璃板代替平面镜;
(11)实验中,如果把蜡烛A远离平面镜,看到的像会 远离 (选填“远离”或“靠近”)平面镜;
3、探究凸透镜成像的规律
(1)成像规律的动态分析
①成实像时的操作: a.要使像变大:保持凸透镜位置不变,蜡烛靠近凸透镜,光屏远离凸透镜;b.要使像变小:保持凸透镜位置不变,蜡烛远离凸透镜,光屏靠近凸透镜
②成虚像时的操作: a.要使像变大:保持凸透镜位置不变,蜡烛远离凸透镜;b.要使像变小:保持凸透镜位置不变,蜡烛靠近凸透镜
(2)实验结论:当u>2f时,成倒立、缩小的实像;当u=2f时,成倒立、等大的实像;当f<u<2f时,成倒立、放大的实像;当u<f时,成正立、放大的虚像。
(3)实验改进:用发光二极管代替蜡烛的好处:二极管所成像更稳定并且容易对比像与物的大小;用带方格的光屏代替白色光屏的目的: 便于比较像的大小变化。
【考向二】热现象
1、探究水沸腾前后温度变化的特点
(1)安装装置时顺序:自下而上;
(2)酒精灯拿开后,沸腾继续,原因:石棉网有余热,水断续吸热;
(3)石棉网作用:使烧杯底部受热均匀;
(4)为了让烧杯内的水尽快沸腾,你采取的方法是 减少水的质量、提高水的初温 ;
(5)实验时不小心被 水蒸气 (选填“沸水”或“水蒸气”)烫伤,情况会更严重;
(6)实验前,向烧杯中倒入热水而不是冷水,这样做是为了 节省加热时间 ;烧杯的纸盖上留有两个小孔,穿过温度计的那个孔作用:固定温度计。另外一个孔的作用是使水面上方大气压强与外界相同,使水的沸点测量值更准确;若不留小孔对实验结果产生的影响是如果没有小孔,会使里面气压增大,测出的水的沸点偏高。
2、比较不同物质吸热的情况
(1)实验方法:控制变量法 转换法(通过温度变化快慢来反映吸热能力的强弱)。
(2)实验液体的选择:质量相同的不同液体。
(3)选择相同的热源目的是:以保证相同加热时间释放的热量相同。
(4)使用电加热器代替酒精灯的好处:易于控制产生热量的多少。
(5)实验中不断搅拌的目的:使液体受热均匀。
(6)描述物体吸热能力的物理量是:比热容。
(7)结论:相同质量的不同物体,吸收相同的热量后升高的温度不同,比热容大的升高的温度低。
(8)实验中,物质吸收热量的多少是通过加热时间来控制的。
题型一 探究光的反射定律实验
1.(2025·广东江门·三模)如图所示,同学们在探究“光反射时的规律”,硬纸板E、F可绕折转。
(1)向后折转硬纸板F是为了验证_______;
(2)进行实验时,琪琪在平面镜M中看到了婷婷的眼睛,则此时婷婷_______(选填“一定不能”“不一定能”或“一定能”)从平面镜M中看到琪琪的眼睛。
2.(2025·广东揭阳·一模)如图所示,为探究光的反射定律的装置,图甲中将纸板与平面镜垂直放置,用激光笔贴着纸板沿方向入射,当入射光与平面镜夹角为时,确定反射光的位置,可以测量出反射角大小为_____,然后将纸板绕向后折,纸板F上_____(选填“能”或“不能”)看到反射光线。
3.(2025·广东·三模)如图所示,探究“光的反射定律”实验中,平面镜M水平放置,白纸板由E、F两部分构成,始终竖直立在M上,可以绕ON翻折。
(1)白纸板的作用是显示______。
(2)如图甲,E、F在同一平面上,让入射光AO射向镜面,反射光沿OB射出,ON相当于______线,用量角器测量入射角和反射角的大小,可得出______(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(3)为了继续探究反射角与入射角的关系,接下来的操作是______。
(4)若光沿BO入射,经M反射后沿OA射出。说明在光的反射现象中,光路是______的。
(5)如图乙,把F向前或向后翻折,则在F上______(选填“能”或“不能”)看到反射光。
4.(2025·广东佛山·一模)在“探究光反射的定律”时,小华进行了如图所示的实验;
(1)如图甲,将一束光斜射到水平放置的平面镜上,尝试用一块白纸板去寻找入射光和反射光;实验中白纸板的作用是_______;固定入射光方向和入射点不变,多次调整白纸板位置,发现_______,白纸板上同时呈现入射光和反射光;
(2)如图乙,当白纸板上能同时看到入射光和反射光后,分别进行如下三次操作(入射光始终紧贴白纸板,从白纸板上的E点射向O点):
①将白纸板的右半边绕ON向后折(如图丙);
②白纸板整体以ON为轴旋转(如图丁);
③将白纸板整体绕底边CD向后倾斜(如图戊);
则反射光能在白纸板上呈现的是_______(选填“丙”、“丁”或“戊”);以上探究在引入“法线”模型后可以简洁表述为:反射光线、入射光线和法线在_______;
(3)为进一步探究光反射的规律,接下来应该探究_______的关系;
(4)实验发现:法线在探究过程中有重要的作用,下列说法正确的有( )
A.法线并不真实存在
B.法线便于我们判断并测出入射角和反射角
C.如果没有法线,则光在反射时就没有规律可言
5.(科学探究)小明积极响应学校规范仪容仪表的号召。有一次当他走近平面镜时,他发现自己的像“变大”了,于是他提出:像的大小与物体的大小有什么关系呢?他用图甲的实验装置来探究平面镜成像特点。根据所学知识回答下列问题。
(1)他把一支点燃的蜡烛放在玻璃板前任意位置,用一支外形与完全相同但不点燃的蜡烛在玻璃板后面移动,每次B与的像都能完全重合,说明像与物体的大小______。
(2)他做完平面镜成像实验后,找来白色硬纸板、量角器和激光笔等,用这个实验的玻璃板代替平面镜完成光的反射定律实验,装置如图乙所示。图丙是其实验过程中的一条入射光线,请你根据光的反射定律在图丙中做出反射光线。(保留作图痕迹)
(3)细心的小明发现用玻璃板代替平面镜完成光的反射定律做实验有一个不足:反射光的亮度明显比入射光暗了许多,这是因为光斜射到玻璃板上发生反射的同时也发生了______。
6.(科学探究)为了探究光反射时的规律,小丽把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可以绕翻折的纸板竖直地立在平面镜上,如图甲所示,纸板上的直线垂直于镜面。
实验次数
1
2
3
4
5
入射角
反射角
(1)实验时多次改变入射光线与的夹角进行实验,测量记录如表所示。小丽分析数据得出的结论是:光反射时,入射角等于反射角;同桌小敏认为她的结论是错误的,应该是“光反射时,反射角等于入射角”,理由是______;
(2)若保持平面镜位置不变,将纸板向后倾斜一个角度,如图乙所示,入射光线仍能呈现在纸板上,且沿方向入射到平面镜的点,此时却不能在纸板上看到反射光线,这是因为此时的反射光线、法线和入射光线所在的平面与平面镜______。(填写位置关系)
题型二 探究平面镜成像特点实验
7.(2025·广东·二模)“探究平面镜成像的特点”的情景如图所示,透明玻璃板竖直放在水平桌面上,两支相同的蜡烛A、B竖立在玻璃板两侧。
(1)为了便于观察实验现象,实验应选在______(选填“较亮”或“较暗”)的环境中进行;
(2)选取两支相同的蜡烛是为了比较像与物的______关系;
(3)实验中,测得蜡烛A到玻璃板的距离为3cm,移动未点燃的蜡烛B,直到它与蜡烛A的像重合,此时蜡烛B到玻璃板的距离为______cm;
(4)需要探究平面镜成的像是虚像还是实像,可采用的措施是______;
(5)若用白纸将玻璃板的下半部分完全遮盖住,则蜡烛A______(选填“能”或“不能”)成完整的像,像的位置______(选填“改变”或“不变”)。
8.(2025·广东茂名·二模)小明用图甲所示的装置探究平面镜成像特点。主要器材有:薄玻璃板、蜡烛A和B、白纸、刻度尺等。
实验次数
蜡烛A到平面镜的距离
a
蜡烛的像与蜡烛的大小关系
1
2
4
4
3
5
5
(1)实验时用薄玻璃板替代平面镜是便于___________;
(2)实验中将玻璃板竖立在白纸上,把点燃的蜡烛A放在玻璃板前。把未点燃的蜡烛B放在玻璃板后移动,直到看上去它与蜡烛A的像完全重合,说明蜡烛A的像与蜡烛A大小___________;
(3)将黑色的纸板放在玻璃板与蜡烛B之间,小新在蜡烛A侧___________(选填“能”或“不能”)观察到蜡烛A的像;
(4)多次改变蜡烛A的位置,并移动蜡烛B确定像的位置,每次标记出蜡烛A和它像的位置,测量相应的距离,填入表格中。表格中a处表头应填的内容是___________;
(5)小明将玻璃板与竖直方向成45°角放置,然后将蜡烛沿水平方向向玻璃板移动一段距离L,如图丙所示。此过程中,蜡烛的像沿___________(选填“水平”或“竖直”)方向移动,蜡烛所成的像到玻璃板的距离变化量是___________。
9.(2025·广东·模拟预测)小明利用如图甲所示的器材做“探究平面镜成像的特点”的实验。
(1)实验中用玻璃板代替平面镜,主要是因为玻璃板便于_____,如果有不同厚度的两块玻璃板,应选择_____(选填“1”或“5”)mm厚的玻璃板做实验。
(2)为了使实验效果更明显,整个实验过程应在较_____(选填“亮”或“暗”)的环境中进行。
(3)小明拿另一支大小相同的蜡烛B在玻璃板后面移动,人眼应在_____(选填“E”或“F”)一侧观察,直到看上去蜡烛B跟蜡烛A完全重合,此现象表明平面镜所成的像与物体的大小_____。
(4)小明借来了旁边实验小组的玻璃板,放在蜡烛A的后面,他惊奇地发现,蜡烛A成了很多个像,如图乙所示。这些像与蜡烛A的大小关系是_____(选填“相等”或“越远越小”)。
(5)小明想验证平面镜所成的像是虚像还是实像,接下来他的操作是__________。
10.(2025·广东湛江·一模)小明用两个完全相同的棋子A、B来探究平面镜成像的特点(如图甲)。
(1)茶色玻璃板应________于水平桌面放置;
(2)在玻璃板前放置棋子A,调节镜后棋子B的位置,在________(A/B)侧观察,直到从玻璃板前________(AB连线的正上方/能看到像的任意位置)观察到与的像重合时,的位置即为的像所在的位置;
(3)小明想验证平面镜所成的像是虚像,移去B,在B原来的位置竖直放置一张白色卡片,________(透过玻璃/直接)观察卡片上有无的像;
(4)当棋子A远离玻璃板时,它的像的大小将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(5)小明想要研究像与物左右位置的关系,做了四种模型(图乙)并把它们分别面对玻璃竖立在桌面上,其中能够达到实验目的是________(A/B/C/D)。
11.(科学探究)学校安装了一面仪容镜,小红和小明在照镜子时,对“人离镜子越远,像是否越小”的说法产生了分歧,于是做了以下探究:如图甲所示点燃蜡烛a,再拿另一支完全相同的蜡烛b进行实验。
(1)实验中选用玻璃板做实验,是为了使烛焰的光在玻璃板表面发生___________(选填“反射”“折射”或“沿直线传播”)。同时也为了蜡烛___________(选填“a”或“b”)被看到。
(2)固定点燃的蜡烛a,在玻璃板后面移动蜡烛b,直到看上去___________,蜡烛b的位置即为蜡烛a的像的位置。记录下a、b的位置。
(3)为了验证实验中得到的平面镜成像的特点是否可靠,接下来应( )(选填字母)
A.保持a与b两根蜡烛的位置不变,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
(4)为了探究平面镜成像的虚实情况,实验中在确定蜡烛a的像的位置后,应该移去蜡烛b,然后___________。
(5)由实验结论可以判断,人离镜子越远,镜中的像的大小将___________。(选填“越大”、“越小”、“不变”)。
(6)测量视力时,平面镜可以节省空间。如图乙所示,让人背对视力表观察前方的镜子,则人看到视力表的像到人的距离为___________。
12.(科学探究)实验小组在“探究平面镜成像特点”的实验中。
(1)实验装置如图甲所示,为顺利完成实验,MN应选择______(选填“透明玻璃板”或“平面镜”),这样选择的好处是便于确定像的______;再将MN______放置于水平桌面上。
(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后面移动到某一位置时,蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,说明平面镜所成的像的大小与物体的大小______。此时,蜡烛B所处的位置即为像的位置。
(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,像与物关于镜面______。
(4)结束步骤(3)后,将蜡烛B拿走,并在其位置竖直放置一块光屏,此时未在光屏上发现蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是______像。
(5)小组同学使用两个相同的棋子代替蜡烛进行实验,发现棋子成的像较暗看不清,于是用手电筒进行照射,则他们应用手电筒照射______(选填“棋子”或“MN”)。用棋子进行实验的好处是便于得到像和物左右之间的关系,因此应选用图丙中的棋子______(选填“C”“D”或“E”)。
题型三 探究凸透镜成像规律的实验
13.(2026·广东江门·一模)在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图甲所示,平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小、最亮的光斑。实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心,使它们在______上,焦距是______;
(2)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的位置如图乙所示时,在光屏上可得到一个清晰的倒立______的实像(选填“放大”、“缩小”或“不变”),生活中利用这个规律制成的光学仪器是______(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);
(3)实验时,由于实验时间较长,蜡烛变短,烛焰的像在光屏上的位置会向___(填“上”或“下”)方移动。
14.(2026·广东佛山·一模)小明探究凸透镜成像的规律。
(1)实验前,将光源、凸透镜和光屏三者的中心调整在同一高度,目的是________。
(2)图中的光屏上呈现清晰的像,此像是________(选填“放大”或“缩小”)的,其成像原理与________相同(选填“投影仪”“照相机”或“放大镜”)。
(3)保持图中凸透镜位置不动,将光源移动到光具座5.0cm刻度线处,为了在光屏上呈现清晰的像,应将光屏________(选填“靠近”或“远离”)透镜,像的大小将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)探究完凸透镜成像规律,小明在一个圆柱形玻璃杯中装入水,把一支笔放在玻璃杯的一侧,透过玻璃杯,可以看到这支笔,实验情形如图乙所示。图丙是装水前看到的情况,装水后把笔由靠近玻璃杯的位置向远处缓慢移动,则图丁中透过玻璃杯看到的“笔”出现的先后顺序是________。(填序号)
15.(2025·广东东莞·二模)小明同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像的规律。
(1)如图甲所示,小明将一束平行光正对凸透镜,移动光屏,直到光屏上形成一个最小最亮的光斑,该凸透镜的焦距为___________cm;
(2)实验时调节光源、凸透镜和光屏的中心大致在___________;
(3)小明将蜡烛移至光具座20cm刻度线处,移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,(如图乙所示)则该像是___________(选填“正立”或“倒立”)、___________(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像;生活中的___________就是利用这种成像规律工作的;
(4)现保持光源和光屏位置不变,将凸透镜移至另一位置,发现光屏上也成清晰的像,此时凸透镜所在位置的刻度是___________cm。
16.(2025·广东东莞·三模)在“天宫课堂”的水球实验中,小玉看到王亚平老师的倒立、缩小的像,如图甲所示。于是她利用实验室的光学器材探究凸透镜成像的规律。
(1)小玉找到了一个焦距未知的凸透镜,用一束平行光正对凸透镜照射,移动光屏,直到光屏上出现最小最亮的光斑,如图乙所示,则凸透镜的焦距是________cm。
(2)如图丙所示,将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上。点燃蜡烛,调整烛焰的中心、透镜的中心、光屏的中心大致在_________。
(3)如图丙将凸透镜固定在50cm刻度线处,蜡烛移动到20cm刻度线处,向________(选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动光屏,直到出现烛焰倒立、________的实像。
(4)在(3)的基础上,更换成另一个焦距为9cm的凸透镜,光屏上的像变模糊了,为了使光屏上的像恢复清晰,可向________(选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动蜡烛。
(5)在实验过程中,原来光屏中央的像“跑”到上方,为了使像回到中央,接下来的操作是________(选填“①”、“②”或“③”)。
①向下调光屏 ②向上调凸透镜 ③向上调蜡烛
(6)小明又把蜡烛移至44.0cm刻度线处,凸透镜不动,然后取下光屏,透过凸透镜直接观察蜡烛那么他将看到烛焰成像的情形是下列的( )(填图中的字母)。
A. B. C. D.
17.(科学探究)小东在复习凸透镜成像实验时组装的实验装置如图甲所示,
(1)为了能够把像成在光屏的中心,他应将烛焰、凸透镜、光屏的中心调整到________。
(2)研究完同一凸透镜成像规律与物距的关系后,小东进一步思考:成像的大小可能还和凸透镜的焦距大小有关,于是,他取了几个焦距不同凸透镜和一个高度为的发光体进行实验,将收集的数据填入下表中,分析相关数据可得出的结论是:________。
实验序号
物距u/cm
焦距f/cm
像距v/cm
光屏上像的高度h/cm|
1
25.0
8.0
11.8
2.4
2
25.0
12.5
25.0
5.0
3
25.0
15.0
37.5
7.5
(3)图乙为某次实验中的情形,此时光屏上恰能成清晰的像,________(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是根据该成像特点制成的。将蜡烛向左移动一段距离,光屏上的像变模糊了,为了使光屏上再次形成清晰的像,同学们提出三种不同的解决方案。
方案一:仅将光屏向________移动一段距离。
方案二:仅换用焦距较________的凸透镜。
方案三:可以在凸透镜前放一个合适的________透镜。
18.(科学探究)复习完光学知识,请根据某兴趣小组搜集的我国古代光学的文献记载并结合实验,完成下列问题。
(1)《墨经》中记载了:“景到,在午有端,与景长,说在端。”的小孔成像现象。如图甲所示,在塑料薄膜上看到烛焰倒立的__________(填“实像”或“虚像”);
(2)《周髀算经》中记载了:“日兆月,月光乃出,故成明月。”的光的反射现象。如图乙所示,若将激光笔沿着垂直于镜面的直线NO入射,此时的反射角为____________,再将入射光线逆时针绕O点转动,则反射角为____________;
(3)《化书》中记载了:“是影也与形无异。”的平面镜成像现象。如图丙所示,在探究平面镜成像特点时,用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是_________;
(4)《淮南万毕术》中记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则得火。”描述了把冰做成凸透镜的场景。如图丁所示,让凸透镜正对着太阳光,调整凸透镜至光屏上出现最小、最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为__________cm。如图戊所示,将图中蜡烛向左移动时,烛焰经凸透镜所成像的大小将__________(选填“不变”、“变小”或“变大”)。
题型四 探究水在沸腾前后温度变化的特点
19.(2025·广东·二模)如图甲是小明根据实验数据作出的对冰加热直至水沸腾时温度随时间变化的图像,分析图像可知,冰是______(选填“晶体”或“非晶体”);某时刻温度计的示数如图乙所示,此时杯中的水没有沸腾,理由是______。
20.(2025·广东茂名·二模)小明在吃火锅时观察到:鸳鸯锅里的红油汤先沸腾,过了一会清汤才沸腾。为什么会这样呢?他进行了如下探究式学习。
【猜想】他先进行了猜想:①油缩短了红汤达到沸点的时间;②油降低了红汤的沸点;
【设计实验】用温度计、电磁炉、鸳鸯锅、支架、电子秤、水、食用油等,按图示组装好器材。
【进行实验,收集证据】小明先在左边锅里倒入300mL的水,在右边锅里倒入水油混合液体。同时加热,每隔记录1次温度计的示数,直至液体沸腾。数据记录如表格所示。
时间
0
1
2
3
4
5
6
7
8
清水温度
26
38
54
75
85
97
100
100
水油混合液体温度
26
40
55
76
86
98
100
100
100
(1)小明应在右边锅里倒入___________ g的水和油的混合物。第5min时,温度计示数如图,此时温度为___________°C;()
(2)判断汤沸腾的依据是:继续加热时,___________,此时看到的现象是___________;
【总结交流】
(3)由实验可知,猜想___________(选填“①”或“②”)是正确的;
(4)请你分析红油锅先沸腾的可能原因___________(写出一条即可)。
21.(2025·广东江门·三模)小华、小明两位同学在探究“水在沸腾前后温度变化的特点”,实验装置如图甲所示。
(1)用温度计测量温度时,温度计的玻璃泡应_______在水中;
(2)小华与小明用相同的装置进行实验,并在同一坐标系中画出水沸腾前后温度随时间变化的图像,如图乙。
①由图像可知,水的沸点为_______;
②如果只考虑气压因素,可以推断出该地当时的气压______(选填“大于”“小于”或“等于”)标准大气压;
③小华发现他将水加热至沸腾所用的时间比小明长,原因可能是_______(写出一个即可)。
(3)善于观察的小明发现加热过程中烧杯杯壁上会出现水珠,你认为水珠会出现在烧杯杯壁的_______(选填“内侧”或“外侧”)。
(4)为验证水沸腾时需要吸热,接下来的操作是_______。
22.(2025·广东东莞·三模)如图甲是探究“水在沸腾前后温度变化的特点”的实验装置。
(1)实验中某时刻温度计示数如图乙所示,此时水的温度为______℃;
(2)某小组用相同的装置先后做了两次实验,绘制出如图丙所示的a、b两条图线。由图可知:实验中水的沸点为______℃,沸腾过程中水的温度______(选填“不断上升”或“保持不变”);
(3)实验中观察到沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况如图丁所示,则图丁中______(选填“a”或“b”)是水沸腾前的情况;
(4)各实验小组发现,水沸腾时的温度均低于100℃,可能是因为当地大气压______1个标准大气压(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(5)为提高水的沸点,换用火力更大的酒精灯进行加热,这种做法______(选填“可行”或“不可行”)。
23.(科学探究)如图甲是小明在室温恒为20℃的房间里,设计的能进行“探究水沸腾时温度变化的特点”和“探究冰熔化时温度的变化规律”实验的装置:
(1)实验中小明发现还未用酒精灯加热,试管中的冰就开始熔化了,此时冰熔化___________(选填“需要”或“不需要”)吸收热量。
(2)观察并记录温度计A的示数,作出如图乙所示的图像,分析图像可知冰是___________(选填“晶体”或“非晶体”)。
(3)根据记录的温度绘制出图丙的图像,由图像知道,当地的大气压___________(选填“高于”、“等于”或“低于”)1个标准大气压。
(4)观察并记录温度计B的示数,第10min时示数如图甲所示,读数为___________℃。
(5)烧杯中的水已经沸腾,且A、B两温度计示数相同时,试管中的水___________(选填“会”或“不会”)沸腾。
(6)实验结束后,小明发现旁边一只泡在水里的备用温度计示数是19℃,将温度计从水里取出后,它的示数会___________。
A.先下降,然后上升到20℃ B.会缓慢升高到20℃
C.仍然保持19℃不变 D.以上三种情况都有可能
24.(科学探究)实验小组做“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验,装置如图甲所示:
时间/s
0
10
20
30
40
50
60
70
80
…
①
90
92
94
96
97
98
98
98
98
…
(1)图甲中三种读数,正确的是________;数据记录表格中“①”处应填________;
(2)实验中,不必要观察和记录的数据或现象有________;(选填字母)
A.温度计示数 B.水中气泡情况 C.加热时间 D.实验时的室温
(3)第一组同学将实验数据绘制成图乙中的a图线,第二组同学在相同的环境下,同样的加热装置进行实验,并绘制成b图线,由图像可知,第一组的水量________第二组的水量(选填“”、“”或“”):由图像可知,在当时条件下,水的沸点是________。
(4)实验结束后,另一组同学将刚停止沸腾的水装入烧瓶,迅速塞上瓶塞并倒置,然后向瓶底浇冷水,发现水重新沸腾起来,如图丁所示,原因是瓶内气压减小,水的沸点________(选填“升高”、“降低”或“不变”)。
题型五 比较不同物质的吸热能力实验
25.(2026·广东中山·一模)某学习小组探究沙子和水的吸热能力。
(1)设计如图甲所示装置探究沙子和水的吸热能力。在完全相同两箱子中装入初温相同、_____相同的水和沙子,用规格相同的白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热,是为了保证相同时间内水和沙子_____相同;
(2)依据实验数据描绘的水和沙子的温度随时间变化的图像如图乙所示,相同时间内沙子升高的温度比水升高的温度_____,说明_____的吸热能力强。
(3)太阳照射条件相同时,内陆昼夜温差比沿海温差大,这是因为水和沙土相比,水的比热容较大,下列事例中属于应用水的这种特性的是( )
A.给教室洒水,感觉凉 B.用盐水腌蛋,一段时间后蛋会变咸
C.用水冷却汽车的发动机 D.冰熔化成水需要吸收热量
(4)箱子内水和沙子质量均为1kg,沙子的比热容为_____。[]
26.(2025·广东茂名·二模)
(1)如图所示的物块长度为________;
(2)为了探究水和煤油的吸热能力,小南将质量和初温均相同的水和煤油装入试管,放入装水的烧杯中加热,如图甲。
①实验时,某时刻试管中煤油的温度如图乙所示,温度为________℃;
②如图丙,0~10min内,煤油温度上升较快,说明________吸热能力强;
③持续加热,烧杯中的水沸腾时,试管中的水________沸腾;
(3)如图所示,在探究“飞机上升的原理”的实验中,若加大风扇风力,弹簧测力计示数________(变大/不变/变小);
(4)如图所示,小明进行“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。
①实验中沿水平方向匀速拉动木块,乙图中木块的滑动摩擦力为________N。
②对比________两次实验,可得压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
27.(2025·广东珠海·三模)小明每天早上要喝一杯热牛奶,他想探究如何让热牛奶快速冷却,设计了如图甲所示的实验:在A、B两个相同的瓶中装入初温相同的牛奶,分别放入常温的水和空气中冷却,记录温度计示数变化,得到的数据如表所示。
时间
0
2
4
6
8
10
12
14
16
A的温度
70
60
53
47
42
38
35
33
32
B的温度
70
65
61
58
55
52
50
48
46
(1)AB两个瓶中热牛奶的质量应该______(选填“相同”或“不同”)。
(2)分析表中数据,可以得出:
①热牛奶放在______(选填“水”或“空气”)中冷却的效果更好。
②若B瓶中奶质量是250g,在内,牛奶放出的热量是______。()
③小明根据用比值定义法作出了“冷却速度”的定义:物体下降的温度与降温时间之比,则“冷却速度”的单位应该是______,由表格数据可知,牛奶的冷却速度随时间在变小,这个过程中影响“冷却速度”的因素可能是______。
(3)图乙是工业上的“流水喷淋法”,大量细小的水珠通过喷头源源不断地喷洒在高温物体上,落水收集后通过冷却塔再循环使用。请你说出使用“流水喷淋法”冷却高温物体时“冷却速度”一直很高的原因:______(合理即可)。
28.(2025·广东东莞·三模)在探究热现象的实验中,小明将质量相等的冰和石蜡分别装在两个相同的试管中,并放在一个装有水的大烧杯中进行加热,如图甲所示,根据实验数据绘制的温度随时间变化的图象,如图乙所示,请回答下列问题:
(1)将两试管放在同一个装有水的大烧杯中进行加热,目的是_______________________。
(2)由图乙可知,______(选填“A”或“B”)是冰,该物质在第4分钟时的状态为____________,冰在熔化过程中温度_______(选填“升高”或“不变”),当冰全部熔化后,继续加热使烧杯中的水沸腾并持续一段时间,发现试管中的水始终不会沸腾,其原因可能是________________。
(3)加热的第1分钟,冰、石蜡均为固态,由图乙可知,此时_________(选填“冰”或“石蜡”)的比热容较大。
29.(科学探究)如图甲是某兴趣小组同学“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验装置。(实验中不考虑水的质量变化等因素)
(1)如图甲所示,加热过程中将装有冰块的试管放入热水中间接加热,而没有将试管放在酒精灯上直接加热。其目的是:_________;
(2)某时刻温度计的示数如图乙所示,其示数为_________℃;
(3)根据实验数据绘制的温度随时间变化关系图像如图丙,冰在B点时的内能__________(选填“大于”“小于”或“等于”)在C点时的内能;
(4)冰在熔化过程中的特点是__________。
(5)实验后,某同学根据图丙计算出冰的比热容是__________J/(kg·℃)。
30.(科学探究)小明在实验室做热学和力学实验。
(1)在“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验中,小明绘制了“水温随加热时间的变化”关系图像,如图1乙所示,根据图像可知,水沸腾时,持续加热,温度________(选填“升高”或“不变”)。已知烧杯中装有100g初温为80℃的水,在4-6min时间内,水吸收了________J的热量。(实验中酒精灯火力保持不变,不计水沸腾时的质量损失,已知水的比热容)
(2)如图2所示,在“探究平面镜成像的特点”时,小明准备了A、B两个相同的蜡烛。先在竖直放置的玻璃板前点燃蜡烛A,手拿未点燃的蜡烛B在玻璃板后移动,眼睛应在蜡烛________(选填“A”或“B”)一侧观察,找到与蜡烛A像重合的位置。实验中,若在蜡烛B的位置上放一个光屏,光屏上________(选填“能”或“不能”)承接蜡烛A烛焰的像,说明平面镜成的是________(选填“虚”或“实”)像。
7 / 8
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
抢分05 实验题(光、热综合)(广东省卷专用)
参考答案
题型一 探究光的反射定律实验
1.(1)反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内
(2)一定能
2. 不能
3.(1)光路
(2)法 等于
(3)改变入射角的大小,进行多次实验
(4)可逆
(5)不能
4.(1) 显示光路 纸板垂直镜面时
(2) 丁 同一平面上
(3)反射角和入射角
(4)AB
5.(1)相等
(2)
(3)折射
6.(1)反射角随入射角的变化而变化
(2)垂直
题型二 探究平面镜成像特点实验
7.(1)较暗
(2)大小
(3)3
(4)在蜡烛B处放一个光屏,在蜡烛B侧观察光屏上能否承接到蜡烛A的像,如果光屏上有像,则说明是实像,如果没有,则说明是虚像
(5)能 不变
8.(1)确定像的位置
(2)相等
(3)能
(4)蜡烛B到平面镜的距离/cm
(5)竖直
9.(1)确定像的位置 1
(2)暗
(3) 相等
(4)相等
(5)移去蜡烛B,在蜡烛B的位置放一光屏,从光屏侧观察光屏是否有像
10.(1)垂直
(2)A 能看到像的任意位置
(3)直接
(4)不变
(5)A
11.(1)反射 b
(2)蜡烛b与蜡烛a的像完全重合
(3)B
(4)在蜡烛b原来的位置放置光屏,观察光屏能否承接蜡烛a的像
(5)不变
(6)5
12.(1)透明玻璃板 位置 竖直
(2)相等
(3)对称
(4)虚
(5)棋子 C
题型三 探究凸透镜成像规律的实验
13.(1)同一高度 10.0cm
(2)缩小 照相机
(3)上
14.(1)使像成在光屏中央
(2)缩小 照相机
(3)靠近 变小
(4)②①③
15.(1)10.0
(2)同一高度
(3)倒立 缩小 照相机
(4)35
16.(1)10.0
(2)同一高度
(3)远离 缩小
(4)靠近
(5)③
(6)C
17.(1)同一高度
(2)凸透镜成实像时,同一物体,物距相同,焦距越大,像距越大,所成的像越大
(3)照相机 左 大 凹
18.(1)实像
(2)0° 30°
(3)便于确定像的位置
(4)10.0 变小
题型四 探究水在沸腾前后温度变化的特点
19.晶体 水温没有达到沸点
20.(1)300 94
(2)温度保持不变 沸腾时汤内有大量气泡产生
(3)①
(4)油浮在红汤表面,阻挡了水分的蒸发,减少了热量散失,起到了保温作用,就像给红汤加了一个锅盖,使红汤升温更快,所以先沸腾
21.(1)浸没
(2)97 小于 小华实验时水的质量较大
(3)内侧
(4)停止加热,观察水是否继续沸腾
22.(1)96
(2)98 保持不变
(3)b
(4)小于
(5)不可行
23.(1)需要
(2)晶体
(3)低于
(4)98
(5)不会
(6)A
24.(1)B 温度/℃
(2)D
(3)> 98
(4)降低
题型五 比较不同物质的吸热能力实验
25.(1)质量 吸收的热量
(2)高 水
(3)C
(4)
26.(1)1.35
(2)86 水 不会
(3)变小
(4)2.4 甲、丙
27.(1)相同
(2)水 1.25×104 J 牛奶与周围环境的温度差
(3)水与物体接触面积大,且流水能及时带走热量,保持水的低温,使物体与水始终保持较大温度差
28.(1)使物体均匀受热
(2)A 固液共存态 不变 试管中的水不能继续吸热
(3)石蜡
29.(1)使冰受热均匀
(2)-4
(3)小于
(4)持续吸热,温度保持不变
(5)
30.(1)不变
(2)A 不能 虚
7 / 8
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
抢分05 实验题(光、热综合)(广东省卷专用)
抢分预测 抢分秘籍 抢分特训
3年考情
抢分依据
命题预测
2024T16(3)
广东中考常考实验题,套路固定,考查光的反射、平面镜成像、凸透镜成像等基础实验,步骤规范易掌握。
光现象:考查光的反射定律、平面镜成像特点、凸透镜成像规律实验,侧重实验操作、现象分析与结论总结,难度基础。
2025T16(1)
2023T16(4)
广东中考常考实验题,考点为晶体熔化、水的沸腾、比热容探究等热学实验,规律固定、易得分。
热现象:考查晶体熔化、水的沸腾、物质吸热能力实验,侧重实验现象、数据处理与结论分析,难度基础。
【考向一】光现象
1、探究光的反射定律
(1)硬纸板应选择 粗糙(填“光滑”或“粗糙”)的,优点是在纸板前不同方位都能看到光的传播径迹。
(2)将两块硬纸板A和B粘接起来,能沿ON折转,并将它们 垂直 放置在平面镜上,如图甲所示。让一束光贴着纸板A,沿EO方向射向O点,不同位置的同学都能观察到反射光,这是因为光在纸板上发生了 漫 反射。
(3)根据表中实验数据可以得出:光反射时, 反射角等于入射角 。
(4)如图乙所示,将纸板B沿PQ剪开,把纸板B的上半部分向后折转,上半部分不能观察到反射光。这现象说明:光在反射时,反射光线、入射光线和法线在 同一平面内 。
(5)多次改变入射角大小并进行多次实验的目的:保证实验结论具有普遍性。
(6)如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE方向射出,这表明:在反射现象中,光路是可逆的。
(7)用带箭头的直线表示光的传播路径和方向应用的研究方法是理想模型法。
2、探究平面镜成像时像与物的关系
(1)实验最好在 较暗 的环境下进行该实验,以便于观察 蜡烛A的像 (选填“蜡烛A”、“蜡烛B”或“蜡烛A的像”);
(2)将点燃的蜡烛A固定放在玻璃板前,未点燃的蜡烛B放到玻璃板后。移动蜡烛B,使蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。此时我们在蜡烛 A (选填“A”或“B”)一侧可以观察到蜡烛B好像也在燃烧;
(3)平面镜成像的原理是:光的反射;
(4)选用透明的玻璃板代替平面镜,目的是 便于确定像的位置 ;
(5)在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A,还要在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛B,此操作目的是 确定像的位置和比较像与物体的大小 ;
(6)画出蜡烛A和蜡烛B位置的连线,发现两蜡烛的连线与镜面 垂直 ;
(7)用刻度尺测出A、B到镜面的距离,发现它们的距离 相等 ;
(8)在寻找蜡烛像的位置时,眼睛应该在蜡烛 A (选填“A”或“B”)这一侧观察,若实验过程中,某同学无论怎样调节蜡烛B,发现都不能与蜡烛A的像重合。发生这种现象的原因可能是 玻璃板没有竖直放置 ;
(9)若要确认平面镜所成的像是虚像还是实像,进一步的操作是 把蜡烛B取走,光屏放在蜡烛B的位置上,看光屏上是否有蜡烛A的像,光屏上如果没有,说明平面镜成虚像 ;
(10)用玻璃板代替平面镜做实验时,会看到两个不重合的像,分别是玻璃板前后两个反射面形成的,为消除此现象可选用 薄 (选填“厚”或“薄”)一些的玻璃板代替平面镜;
(11)实验中,如果把蜡烛A远离平面镜,看到的像会 远离 (选填“远离”或“靠近”)平面镜;
3、探究凸透镜成像的规律
(1)成像规律的动态分析
①成实像时的操作: a.要使像变大:保持凸透镜位置不变,蜡烛靠近凸透镜,光屏远离凸透镜;b.要使像变小:保持凸透镜位置不变,蜡烛远离凸透镜,光屏靠近凸透镜
②成虚像时的操作: a.要使像变大:保持凸透镜位置不变,蜡烛远离凸透镜;b.要使像变小:保持凸透镜位置不变,蜡烛靠近凸透镜
(2)实验结论:当u>2f时,成倒立、缩小的实像;当u=2f时,成倒立、等大的实像;当f<u<2f时,成倒立、放大的实像;当u<f时,成正立、放大的虚像。
(3)实验改进:用发光二极管代替蜡烛的好处:二极管所成像更稳定并且容易对比像与物的大小;用带方格的光屏代替白色光屏的目的: 便于比较像的大小变化。
【考向二】热现象
1、探究水沸腾前后温度变化的特点
(1)安装装置时顺序:自下而上;
(2)酒精灯拿开后,沸腾继续,原因:石棉网有余热,水断续吸热;
(3)石棉网作用:使烧杯底部受热均匀;
(4)为了让烧杯内的水尽快沸腾,你采取的方法是 减少水的质量、提高水的初温 ;
(5)实验时不小心被 水蒸气 (选填“沸水”或“水蒸气”)烫伤,情况会更严重;
(6)实验前,向烧杯中倒入热水而不是冷水,这样做是为了 节省加热时间 ;烧杯的纸盖上留有两个小孔,穿过温度计的那个孔作用:固定温度计。另外一个孔的作用是使水面上方大气压强与外界相同,使水的沸点测量值更准确;若不留小孔对实验结果产生的影响是如果没有小孔,会使里面气压增大,测出的水的沸点偏高。
2、比较不同物质吸热的情况
(1)实验方法:控制变量法 转换法(通过温度变化快慢来反映吸热能力的强弱)。
(2)实验液体的选择:质量相同的不同液体。
(3)选择相同的热源目的是:以保证相同加热时间释放的热量相同。
(4)使用电加热器代替酒精灯的好处:易于控制产生热量的多少。
(5)实验中不断搅拌的目的:使液体受热均匀。
(6)描述物体吸热能力的物理量是:比热容。
(7)结论:相同质量的不同物体,吸收相同的热量后升高的温度不同,比热容大的升高的温度低。
(8)实验中,物质吸收热量的多少是通过加热时间来控制的。
题型一 探究光的反射定律实验
1.(2025·广东江门·三模)如图所示,同学们在探究“光反射时的规律”,硬纸板E、F可绕折转。
(1)向后折转硬纸板F是为了验证_______;
(2)进行实验时,琪琪在平面镜M中看到了婷婷的眼睛,则此时婷婷_______(选填“一定不能”“不一定能”或“一定能”)从平面镜M中看到琪琪的眼睛。
【答案】(1)反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内
(2)一定能
【详解】(1)向后折转硬纸板F是为了验证反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。通过折转硬纸板F,可以观察到反射光线是否仍然出现在硬纸板F上,从而验证这三条线是否共面。
(2)在光的反射现象中,光路是可逆的。因此,如果琪琪在平面镜M中看到了婷婷的眼睛,那么婷婷一定能从平面镜M中看到琪琪的眼睛。
2.(2025·广东揭阳·一模)如图所示,为探究光的反射定律的装置,图甲中将纸板与平面镜垂直放置,用激光笔贴着纸板沿方向入射,当入射光与平面镜夹角为时,确定反射光的位置,可以测量出反射角大小为_____,然后将纸板绕向后折,纸板F上_____(选填“能”或“不能”)看到反射光线。
【答案】 不能
【详解】[1]入射角是入射光线与法线的夹角,所以入射角为
在光的反射现象中,反射角等于入射角,所以反射角为50°。
[2]让光沿着AO入射,在纸板F上看到反射光线OB,ON相当于光路中的法线,说明反射光线与入射光线分居法线两侧;将纸板F绕ON向后折,在纸板F上不能看到反射光线,但反射光线仍然存在,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面。
3.(2025·广东·三模)如图所示,探究“光的反射定律”实验中,平面镜M水平放置,白纸板由E、F两部分构成,始终竖直立在M上,可以绕ON翻折。
(1)白纸板的作用是显示______。
(2)如图甲,E、F在同一平面上,让入射光AO射向镜面,反射光沿OB射出,ON相当于______线,用量角器测量入射角和反射角的大小,可得出______(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(3)为了继续探究反射角与入射角的关系,接下来的操作是______。
(4)若光沿BO入射,经M反射后沿OA射出。说明在光的反射现象中,光路是______的。
(5)如图乙,把F向前或向后翻折,则在F上______(选填“能”或“不能”)看到反射光。
【答案】(1)光路
(2) 法 等于
(3)改变入射角的大小,进行多次实验
(4)可逆
(5)不能
【详解】(1)光在空气中难以观察,白纸板的作用是显示光路。
(2)[1]由图可知ON过入射点与入射面垂直,相当于法线。
[2]根据光的反射定律,反射角等于入射角,即∠r等于∠i。
(3)为了继续探究反射角与入射角的关系,应 改变入射角的大小(或改变入射光的方向),多次测量反射角和入射角 ,从而寻找普遍规律 。
(4)光沿AO入射时,光从OB射出,若光沿BO入射,经M反射后沿OA射出,说明在光的反射现象中,光路是可逆的。
(5)把F向前或向后翻折,此时E、F不在同一平面上,根据光的反射定律中“反射光线、入射光线和法线在同一平面内”,则在F上不能看到反射光 。
4.(2025·广东佛山·一模)在“探究光反射的定律”时,小华进行了如图所示的实验;
(1)如图甲,将一束光斜射到水平放置的平面镜上,尝试用一块白纸板去寻找入射光和反射光;实验中白纸板的作用是_______;固定入射光方向和入射点不变,多次调整白纸板位置,发现_______,白纸板上同时呈现入射光和反射光;
(2)如图乙,当白纸板上能同时看到入射光和反射光后,分别进行如下三次操作(入射光始终紧贴白纸板,从白纸板上的E点射向O点):
①将白纸板的右半边绕ON向后折(如图丙);
②白纸板整体以ON为轴旋转(如图丁);
③将白纸板整体绕底边CD向后倾斜(如图戊);
则反射光能在白纸板上呈现的是_______(选填“丙”、“丁”或“戊”);以上探究在引入“法线”模型后可以简洁表述为:反射光线、入射光线和法线在_______;
(3)为进一步探究光反射的规律,接下来应该探究_______的关系;
(4)实验发现:法线在探究过程中有重要的作用,下列说法正确的有( )
A.法线并不真实存在
B.法线便于我们判断并测出入射角和反射角
C.如果没有法线,则光在反射时就没有规律可言
【答案】(1) 显示光路 纸板垂直镜面时
(2) 丁 同一平面上
(3)反射角和入射角
(4)AB
【详解】(1)[1] 在“探究光反射的规律”时,实验中用到了白纸板,由于不能直接在空气中观察到光路,所以白纸板的作用是显示光路。
[2]当白纸板上同时观察到反射光和入射光时,还观察到当白纸板与平面镜垂直时,所以当白纸板垂直镜面时,白纸板上能同时呈现入射光和反射光。
(2)[1]①将白纸板的右半边绕ON向后折,此时反射光线位置不变,故丙图中白纸板上没有反射光线;
②白纸板整体以ON为轴旋转,法线位置不变,入射光线与反射光线及法线仍在同一平面内,故图丁中反射光线能呈现在白纸板上;
③将白纸板整体绕底边CD向后倾斜,法线仍与反射面垂直位置不变,而白纸不在法线与入射光线确定的平面内,故图丁中白纸上看不到反射光线;
综上所述,反射光能在白纸板上呈现的是丁。
[2]多次调整白纸板位置,当白纸板上同时呈现入射光和反射光时,发现白纸板与镜面垂直时显示了反射光线,以上发现在引入“法线”模型后可以简洁表述为:反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(3)由于探究了反射光线、入射光线和法线的位置关系后,还应探究反射角和入射角的大小关系,所以为进一步探究光反射的规律,接下来应该探究反射角和入射角的关系。
(4)法线是经过入射点垂直于反射面的直线,它是一条辅助线,通常用虚线表示,不是真实存在的,法线始终垂直于镜面,有助于帮助我们判断并测出入射角和反射角,但法线并不能影响光的反射规律,故AB正确,C错误。
故选AB。
5.(科学探究)小明积极响应学校规范仪容仪表的号召。有一次当他走近平面镜时,他发现自己的像“变大”了,于是他提出:像的大小与物体的大小有什么关系呢?他用图甲的实验装置来探究平面镜成像特点。根据所学知识回答下列问题。
(1)他把一支点燃的蜡烛放在玻璃板前任意位置,用一支外形与完全相同但不点燃的蜡烛在玻璃板后面移动,每次B与的像都能完全重合,说明像与物体的大小______。
(2)他做完平面镜成像实验后,找来白色硬纸板、量角器和激光笔等,用这个实验的玻璃板代替平面镜完成光的反射定律实验,装置如图乙所示。图丙是其实验过程中的一条入射光线,请你根据光的反射定律在图丙中做出反射光线。(保留作图痕迹)
(3)细心的小明发现用玻璃板代替平面镜完成光的反射定律做实验有一个不足:反射光的亮度明显比入射光暗了许多,这是因为光斜射到玻璃板上发生反射的同时也发生了______。
【答案】(1)相等
(2)
(3)折射
【详解】(1)实验中选取两支相同的蜡烛,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前,人眼中玻璃板前面观察蜡烛A的像,不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,同时观察蜡烛B与A的像完全重合,说明物体在平面镜中所成的像与物体大小相等。
(2)过入射点作法线,根据反射角等于入射角在法线右侧画出反射光线,如图所示:
(3)当光线斜射到玻璃板上时,除了一部分光线发生反射外,还有一部分光线会进入玻璃板发生折射,导致反射光的光强减弱,因此看起来比入射光暗。
6.(科学探究)为了探究光反射时的规律,小丽把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可以绕翻折的纸板竖直地立在平面镜上,如图甲所示,纸板上的直线垂直于镜面。
实验次数
1
2
3
4
5
入射角
反射角
(1)实验时多次改变入射光线与的夹角进行实验,测量记录如表所示。小丽分析数据得出的结论是:光反射时,入射角等于反射角;同桌小敏认为她的结论是错误的,应该是“光反射时,反射角等于入射角”,理由是______;
(2)若保持平面镜位置不变,将纸板向后倾斜一个角度,如图乙所示,入射光线仍能呈现在纸板上,且沿方向入射到平面镜的点,此时却不能在纸板上看到反射光线,这是因为此时的反射光线、法线和入射光线所在的平面与平面镜______。(填写位置关系)
【答案】(1)反射角随入射角的变化而变化
(2)垂直
【详解】(1)物理学规律的描述需要遵循因果关系。在光的反射过程中,是入射光线决定了入射角的大小,而反射光线的方向(以及反射角的大小)是由入射光线和镜面共同决定的。
(2)根据光的反射定律,反射光线、入射光线和法线在同一个平面内。这个平面是由入射光线和法线确定的。法线是垂直于镜面的,而入射光线在入射点处,因此由入射光线和法线确定的平面必然与镜面垂直。当纸板如图乙所示向后倾斜时,纸板所在的平面不再与这个由入射光线、法线和反射光线构成的平面重合,所以反射光线不会出现在倾斜的纸板上。
题型二 探究平面镜成像特点实验
7.(2025·广东·二模)“探究平面镜成像的特点”的情景如图所示,透明玻璃板竖直放在水平桌面上,两支相同的蜡烛A、B竖立在玻璃板两侧。
(1)为了便于观察实验现象,实验应选在______(选填“较亮”或“较暗”)的环境中进行;
(2)选取两支相同的蜡烛是为了比较像与物的______关系;
(3)实验中,测得蜡烛A到玻璃板的距离为3cm,移动未点燃的蜡烛B,直到它与蜡烛A的像重合,此时蜡烛B到玻璃板的距离为______cm;
(4)需要探究平面镜成的像是虚像还是实像,可采用的措施是______;
(5)若用白纸将玻璃板的下半部分完全遮盖住,则蜡烛A______(选填“能”或“不能”)成完整的像,像的位置______(选填“改变”或“不变”)。
【答案】(1)较暗
(2)大小
(3)3
(4)见解析
(5) 能 不变
【详解】(1)在较暗的环境中,蜡烛的像会更加清晰,因为周围环境较暗时,蜡烛的像相对就会更亮,便于观察实验现象,所以实验应选在较暗的环境中进行。
(2)选取两支相同的蜡烛,当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时,就可以说明像与物的大小是相等的,所以是为了比较像与物的大小关系。
(3)根据平面镜成像的特点,像与物到平面镜的距离相等。蜡烛A到玻璃板的距离为3cm,那么蜡烛A的像到玻璃板的距离也为3cm,当蜡烛B与蜡烛A的像重合时,蜡烛B到玻璃板的距离也为3cm。
(4)实像能呈现在光屏上,虚像不能呈现在光屏上。所以可以在蜡烛B处放一个光屏,在蜡烛B侧观察光屏上能否承接到蜡烛A的像,如果光屏上有像,则说明是实像,如果没有,则说明是虚像。
(5)[1]平面镜成像的原理是光的反射,蜡烛发出的光只要有一部分能射到玻璃板上,就能成像,用白纸遮盖玻璃板下半部分,只是减少了反射的光,但仍能成完整的像。
[2]像的位置由蜡烛A的位置和玻璃板的位置决定,玻璃板位置不变,蜡烛A位置不变,所以像的位置不变。
8.(2025·广东茂名·二模)小明用图甲所示的装置探究平面镜成像特点。主要器材有:薄玻璃板、蜡烛A和B、白纸、刻度尺等。
实验次数
蜡烛A到平面镜的距离
a
蜡烛的像与蜡烛的大小关系
1
2
4
4
3
5
5
(1)实验时用薄玻璃板替代平面镜是便于___________;
(2)实验中将玻璃板竖立在白纸上,把点燃的蜡烛A放在玻璃板前。把未点燃的蜡烛B放在玻璃板后移动,直到看上去它与蜡烛A的像完全重合,说明蜡烛A的像与蜡烛A大小___________;
(3)将黑色的纸板放在玻璃板与蜡烛B之间,小新在蜡烛A侧___________(选填“能”或“不能”)观察到蜡烛A的像;
(4)多次改变蜡烛A的位置,并移动蜡烛B确定像的位置,每次标记出蜡烛A和它像的位置,测量相应的距离,填入表格中。表格中a处表头应填的内容是___________;
(5)小明将玻璃板与竖直方向成45°角放置,然后将蜡烛沿水平方向向玻璃板移动一段距离L,如图丙所示。此过程中,蜡烛的像沿___________(选填“水平”或“竖直”)方向移动,蜡烛所成的像到玻璃板的距离变化量是___________。
【答案】(1)确定像的位置
(2)相等
(3)能
(4)蜡烛B到平面镜的距离/cm
(5) 竖直
【详解】(1)玻璃有透光性,玻璃既能成像,又能看清玻璃板后的物体,便于确定像的位置;应选择玻璃来研究平面镜成像特点,这样做的目的是便于确定像的位置。
(2)蜡烛A、B完全相同,把点燃的蜡烛A放在玻璃板前,把未点燃的蜡烛B放在玻璃板后移动,直到看上去它与蜡烛A的像完全重合,说明蜡烛A的像与蜡烛B大小相等,说明蜡烛A的像与蜡烛A大小相等。
(3)平面镜成的像是光的反射形成的,A蜡烛发出的光线经玻璃板反射,被人眼接收,才能看到像,将黑色的纸板放在玻璃板与蜡烛B之间,不影响A蜡烛发出的光线经玻璃板反射,故小明在蜡烛A侧能看到蜡烛A的像。
(4)实验时,需要记录蜡烛A和蜡烛B到平面镜的距离,故表格中a处表头应填的内容是蜡烛B到平面镜的距离。
(5)[1]平面镜成的像与物关于镜面对称,实验中将透明玻璃板与水平桌面垂直方向成角放置,然后将蜡烛沿水平桌面向玻璃板方向移动一段距离L,蜡烛运动的方向与镜面夹角为角,如图丙所示,则烛焰所成的像将沿竖直方向移动。
[2]由几何关系得,蜡烛所成的像到玻璃板的距离变化量是。
9.(2025·广东·模拟预测)小明利用如图甲所示的器材做“探究平面镜成像的特点”的实验。
(1)实验中用玻璃板代替平面镜,主要是因为玻璃板便于_____,如果有不同厚度的两块玻璃板,应选择_____(选填“1”或“5”)mm厚的玻璃板做实验。
(2)为了使实验效果更明显,整个实验过程应在较_____(选填“亮”或“暗”)的环境中进行。
(3)小明拿另一支大小相同的蜡烛B在玻璃板后面移动,人眼应在_____(选填“E”或“F”)一侧观察,直到看上去蜡烛B跟蜡烛A完全重合,此现象表明平面镜所成的像与物体的大小_____。
(4)小明借来了旁边实验小组的玻璃板,放在蜡烛A的后面,他惊奇地发现,蜡烛A成了很多个像,如图乙所示。这些像与蜡烛A的大小关系是_____(选填“相等”或“越远越小”)。
(5)小明想验证平面镜所成的像是虚像还是实像,接下来他的操作是__________。
【答案】(1) 确定像的位置 1
(2)暗
(3) 相等
(4)相等
(5)移去蜡烛B,在蜡烛B的位置放一光屏,从光屏侧观察光屏是否有像
【详解】(1)[1]玻璃板有透光性,玻璃板既能成像,又能使人看清玻璃板后的物体,便于确定像的位置;
[2]厚玻璃板会因两个反射面形成两个像,不易确定像的位置,如果有厚和厚的两块玻璃板,应选择厚的玻璃板做实验。
(2)为了使实验效果更明显,整个实验过程应在较暗的环境中进行。
(3)[1][2]因为平面镜成像属于光的反射,所成的像由光的反向延长线相交形成虚像,故人眼应在侧观察,直到看上去蜡烛B跟蜡烛的像完全重合,此现象表明平面镜所成的像与物体的大小相等。
(4)平面镜所成的像与物体的大小相等,这些像与蜡烛的大小关系是相等。
(5)验证平面镜所成的像是虚像还是实像.接下来他的操作是移去蜡烛,在平面镜的另一侧放置一光屏,从光屏侧观察光屏是否有像。
10.(2025·广东湛江·一模)小明用两个完全相同的棋子A、B来探究平面镜成像的特点(如图甲)。
(1)茶色玻璃板应________于水平桌面放置;
(2)在玻璃板前放置棋子A,调节镜后棋子B的位置,在________(A/B)侧观察,直到从玻璃板前________(AB连线的正上方/能看到像的任意位置)观察到与的像重合时,的位置即为的像所在的位置;
(3)小明想验证平面镜所成的像是虚像,移去B,在B原来的位置竖直放置一张白色卡片,________(透过玻璃/直接)观察卡片上有无的像;
(4)当棋子A远离玻璃板时,它的像的大小将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(5)小明想要研究像与物左右位置的关系,做了四种模型(图乙)并把它们分别面对玻璃竖立在桌面上,其中能够达到实验目的是________(A/B/C/D)。
【答案】(1)垂直
(2) A 能看到像的任意位置
(3)直接
(4)不变
(5)A
【详解】(1)像与物体关于平面镜对称,为了便于找到像的位置,茶色玻璃板应垂直于水平桌面放置。
(2)[1][2]平面镜成像利用的是光的反射,在玻璃板前放置棋子A,调节镜后棋子B的位置,在A侧观察,由于A会从各个角度反射光线进行成像,则应直到从玻璃板前能看到像的任意位置观察到与的像重合时,的位置即为的像所在的位置。
(3)实像可以在光屏上呈现,虚像不能在光屏上呈现。小明想验证平面镜所成的像是虚像,移去B,在B原来的位置竖直放置一张白色卡片,直接观察卡片上有无的像。
(4)当棋子A远离玻璃板时,它的像的大小始终与A等大,A大小不变,则像大小将不变。
(5)小明想要研究像与物左右位置的关系,要选用左右不对称的模型进行实验,由图乙得,模型C左右不对称,A、T、V左右均对称,则其中能够达到实验目的是A。
11.(科学探究)学校安装了一面仪容镜,小红和小明在照镜子时,对“人离镜子越远,像是否越小”的说法产生了分歧,于是做了以下探究:如图甲所示点燃蜡烛a,再拿另一支完全相同的蜡烛b进行实验。
(1)实验中选用玻璃板做实验,是为了使烛焰的光在玻璃板表面发生___________(选填“反射”“折射”或“沿直线传播”)。同时也为了蜡烛___________(选填“a”或“b”)被看到。
(2)固定点燃的蜡烛a,在玻璃板后面移动蜡烛b,直到看上去___________,蜡烛b的位置即为蜡烛a的像的位置。记录下a、b的位置。
(3)为了验证实验中得到的平面镜成像的特点是否可靠,接下来应( )(选填字母)
A.保持a与b两根蜡烛的位置不变,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
(4)为了探究平面镜成像的虚实情况,实验中在确定蜡烛a的像的位置后,应该移去蜡烛b,然后___________。
(5)由实验结论可以判断,人离镜子越远,镜中的像的大小将___________。(选填“越大”、“越小”、“不变”)。
(6)测量视力时,平面镜可以节省空间。如图乙所示,让人背对视力表观察前方的镜子,则人看到视力表的像到人的距离为___________。
【答案】(1) 反射 b
(2)蜡烛b与蜡烛a的像完全重合
(3)B
(4)在蜡烛b原来的位置放置光屏,观察光屏能否承接蜡烛a的像
(5)不变
(6)5
【详解】(1)[1][2]平面镜成像的原理是光的反射,即实验中选用玻璃板做实验,是为了使烛焰的光在玻璃板表面发生反射;玻璃板透明,除了反射成像,还能透过玻璃板观察到后方的蜡烛b,方便确定像的位置。
(2)实验采用等效替代法,当蜡烛b和蜡烛a的像完全重合时,蜡烛b的位置就等于蜡烛a像的位置。
(3)一次实验结论具有偶然性,要得到普遍成立的成像规律,需要保持玻璃板位置不变,多次改变蜡烛a的位置重复实验;若多次改变玻璃板位置,无法探究物像与镜面的规律,故选B。
(4)实像可以承接在光屏上,虚像不能,因此探究成像虚实的操作是:移去蜡烛b后,在原位置放光屏,观察光屏能否承接到像即可判断。
(5)平面镜成像的特点是像与物体大小始终相等,和物体到平面镜的距离无关,人离镜子变远,镜中的像的大小将不变。
(6)由图可知,视力表到平面镜的距离为
根据平面镜成像特点,视力表的像到平面镜的距离等于视力表到平面镜的距离,即,人到平面镜距离为,因此人看到的视力表的像到人的距离为
12.(科学探究)实验小组在“探究平面镜成像特点”的实验中。
(1)实验装置如图甲所示,为顺利完成实验,MN应选择______(选填“透明玻璃板”或“平面镜”),这样选择的好处是便于确定像的______;再将MN______放置于水平桌面上。
(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后面移动到某一位置时,蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,说明平面镜所成的像的大小与物体的大小______。此时,蜡烛B所处的位置即为像的位置。
(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,像与物关于镜面______。
(4)结束步骤(3)后,将蜡烛B拿走,并在其位置竖直放置一块光屏,此时未在光屏上发现蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是______像。
(5)小组同学使用两个相同的棋子代替蜡烛进行实验,发现棋子成的像较暗看不清,于是用手电筒进行照射,则他们应用手电筒照射______(选填“棋子”或“MN”)。用棋子进行实验的好处是便于得到像和物左右之间的关系,因此应选用图丙中的棋子______(选填“C”“D”或“E”)。
【答案】(1) 透明玻璃板 位置 竖直
(2)相等
(3)对称
(4)虚
(5) 棋子 C
【详解】(1)[1][2][3]本实验选用透明玻璃板代替平面镜,是因为玻璃板透光,可以同时观察到前方蜡烛的像和玻璃板后方的蜡烛,便于确定像的位置;实验时必须将玻璃板竖直放置在水平桌面上,若倾斜,无法让后方蜡烛与像重合,不能完成实验。
(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,因两蜡烛相同,根据重合现象说明像与物的大小相等。
(3)多次实验后可得:平面镜成像时,像和物体对应点到镜面的距离相等、对应点连线与镜面垂直,即像与物关于镜面对称。
(4)虚像不能被光屏承接,光屏上无法呈现蜡烛A的像,说明平面镜成的是虚像。
(5)[1]棋子本身不发光,成像较暗时,照射棋子可以让棋子反射更多光线,使像更清晰。
[2]要探究像和物的左右关系,需要选用左右不对称的棋子,才能观察到像和物左右相反的特点,图中只有C棋子左右不对称,故选C。
题型三 探究凸透镜成像规律的实验
13.(2026·广东江门·一模)在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图甲所示,平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小、最亮的光斑。实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心,使它们在______上,焦距是______;
(2)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的位置如图乙所示时,在光屏上可得到一个清晰的倒立______的实像(选填“放大”、“缩小”或“不变”),生活中利用这个规律制成的光学仪器是______(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);
(3)实验时,由于实验时间较长,蜡烛变短,烛焰的像在光屏上的位置会向______(填“上”或“下”)方移动。
【答案】(1) 同一高度 10.0cm
(2) 缩小 照相机
(3)上
【详解】(1)[1]为了使像成在光屏中心,实验开始前,应将发光体、凸透镜和光屏中心调节在同一高度上。
[2]如图甲所示,刻度尺的分度值为1cm,焦距为10.0cm。
(2)[1][2]实验过程中,当蜡烛与凸透镜的位置如图乙所示时,物距为
根据凸透镜成像规律,在光屏上可得到一个清晰的倒立、缩小的实像,照相机是利用物距在2倍焦距外成倒立缩小的实像的原理工作的,故生活中利用这个规律制成的光学仪器是照相机。
(3)凸透镜成倒立的实像,蜡烛由于燃烧逐渐变短,相对于凸透镜向下移动,所以像逐渐向上移动。
14.(2026·广东佛山·一模)小明探究凸透镜成像的规律。
(1)实验前,将光源、凸透镜和光屏三者的中心调整在同一高度,目的是________。
(2)图中的光屏上呈现清晰的像,此像是________(选填“放大”或“缩小”)的,其成像原理与________相同(选填“投影仪”“照相机”或“放大镜”)。
(3)保持图中凸透镜位置不动,将光源移动到光具座5.0cm刻度线处,为了在光屏上呈现清晰的像,应将光屏________(选填“靠近”或“远离”)透镜,像的大小将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)探究完凸透镜成像规律,小明在一个圆柱形玻璃杯中装入水,把一支笔放在玻璃杯的一侧,透过玻璃杯,可以看到这支笔,实验情形如图乙所示。图丙是装水前看到的情况,装水后把笔由靠近玻璃杯的位置向远处缓慢移动,则图丁中透过玻璃杯看到的“笔”出现的先后顺序是________。(填序号)
【答案】(1)使像成在光屏中央
(2) 缩小 照相机
(3) 靠近 变小
(4)②①③
【详解】(1)实验前调节烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度上,目的是使像成在光屏中央,便于观察像的特点。
(2)[1][2]由图甲可知,此时物距大于像距,根据凸透镜的成像规律可知,此时物体通过凸透镜成倒立、缩小的实像,此成像原理应用于生活中的照相机。
(3)[1][2]保持甲图中凸透镜位置不动,将光源移动到光具座5.0cm刻度线处,根据物远像近像变小可知,为了在光屏上呈现清晰的像,应将光屏向靠近透镜方向移动,且像变小。
(4)装有水的玻璃杯相当于凸透镜,把笔由靠近玻璃杯的位置向远处缓慢移动过程中,物距范围先后经历了小于焦距;大于一倍焦距小于二倍焦距;大于二倍焦距,先后成像性质分别为正立、放大的虚像;倒立、放大的实像;倒立、缩小的实像。所以图丁中透过玻璃杯看到的“笔”出现的先后顺序是②①③。
15.(2025·广东东莞·二模)小明同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像的规律。
(1)如图甲所示,小明将一束平行光正对凸透镜,移动光屏,直到光屏上形成一个最小最亮的光斑,该凸透镜的焦距为___________cm;
(2)实验时调节光源、凸透镜和光屏的中心大致在___________;
(3)小明将蜡烛移至光具座20cm刻度线处,移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,(如图乙所示)则该像是___________(选填“正立”或“倒立”)、___________(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像;生活中的___________就是利用这种成像规律工作的;
(4)现保持光源和光屏位置不变,将凸透镜移至另一位置,发现光屏上也成清晰的像,此时凸透镜所在位置的刻度是___________cm。
【答案】(1)10.0
(2)同一高度
(3) 倒立 缩小 照相机
(4)35
【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,这点的位置是凸透镜焦点的位置,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距;图甲中,刻度尺的分度值为1cm,凸透镜的位置为20.0cm,光屏的位置为30.0cm,所以凸透镜的焦距
(2)实验中,为了使像成在光屏中央,应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到同一高度。
(3)[1][2][3]将蜡烛移至光具座20.0cm刻度线处,则物距为30.0cm,物距大于二倍焦距,由凸透镜成像规律可知,成倒立、缩小的实像,生活中的照相机是利用这种成像规律工作的。
(4)小明保持蜡烛和光屏在光具座上的位置不动,根据光线可逆可知,将图乙中凸透镜移到35cm刻度处,此时物距与像距互换,物距大于一倍焦距,小于二倍焦距,成倒立、放大的实像。
16.(2025·广东东莞·三模)在“天宫课堂”的水球实验中,小玉看到王亚平老师的倒立、缩小的像,如图甲所示。于是她利用实验室的光学器材探究凸透镜成像的规律。
(1)小玉找到了一个焦距未知的凸透镜,用一束平行光正对凸透镜照射,移动光屏,直到光屏上出现最小最亮的光斑,如图乙所示,则凸透镜的焦距是________cm。
(2)如图丙所示,将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上。点燃蜡烛,调整烛焰的中心、透镜的中心、光屏的中心大致在_________。
(3)如图丙将凸透镜固定在50cm刻度线处,蜡烛移动到20cm刻度线处,向________(选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动光屏,直到出现烛焰倒立、________的实像。
(4)在(3)的基础上,更换成另一个焦距为9cm的凸透镜,光屏上的像变模糊了,为了使光屏上的像恢复清晰,可向________(选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动蜡烛。
(5)在实验过程中,原来光屏中央的像“跑”到上方,为了使像回到中央,接下来的操作是________(选填“①”、“②”或“③”)。
①向下调光屏 ②向上调凸透镜 ③向上调蜡烛
(6)小明又把蜡烛移至44.0cm刻度线处,凸透镜不动,然后取下光屏,透过凸透镜直接观察蜡烛那么他将看到烛焰成像的情形是下列的( )(填图中的字母)。
A. B.
C. D.
【答案】(1)10.0
(2)同一高度
(3) 远离 缩小
(4)靠近
(5)③
(6)C
【详解】(1)如图,让一束平行与主光轴的光正对凸透镜照射,在凸透镜后的光屏上接收到一个最小、最亮的光斑,这个光斑是凸透镜的焦点,焦点跟光心之间的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距为
(2)为了使像成在光屏中央,应调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。
(3)[1][2]凸透镜的焦距为10.0cm,将凸透镜固定在50cm刻度线处,蜡烛移动到20cm刻度线处,物距
则,成倒立、缩小的实像,则像距范围是
所以光屏向右移动,移动到60cm到70cm刻度线之间,所以光屏远离凸透镜。
(4)更换成另一个焦距为9cm的凸透镜,凸透镜的焦距变小,对光的会聚能力强,使光线提前会聚成像,像距变小,为了使光屏上的像恢复清晰,所以要向靠近凸透镜的方向移动蜡烛。
(5)①原来光屏中央的像“跑”到光屏上方,向下调光屏,则屏会“跑”到光屏之外,故①不符合题意;
②根据通过光心的光线传播方向不变可知,向上调凸透镜,像会继续向上移动,故②不符合题意;
③根据通过光心的光线传播方向不变可知,向上调蜡烛,像会向下移动,可能回到中央,故③符合题意。
故选③。
(6)小明又把蜡烛移至44.0cm刻度线处,凸透镜不动,此时物距
则,成正立放大的虚像,像和物体在凸透镜同侧,眼睛在透镜右侧透过透镜往左侧看,正立放大虚像在蜡烛后方,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
17.(科学探究)小东在复习凸透镜成像实验时组装的实验装置如图甲所示,
(1)为了能够把像成在光屏的中心,他应将烛焰、凸透镜、光屏的中心调整到________。
(2)研究完同一凸透镜成像规律与物距的关系后,小东进一步思考:成像的大小可能还和凸透镜的焦距大小有关,于是,他取了几个焦距不同凸透镜和一个高度为的发光体进行实验,将收集的数据填入下表中,分析相关数据可得出的结论是:________。
实验序号
物距u/cm
焦距f/cm
像距v/cm
光屏上像的高度h/cm|
1
25.0
8.0
11.8
2.4
2
25.0
12.5
25.0
5.0
3
25.0
15.0
37.5
7.5
(3)图乙为某次实验中的情形,此时光屏上恰能成清晰的像,________(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是根据该成像特点制成的。将蜡烛向左移动一段距离,光屏上的像变模糊了,为了使光屏上再次形成清晰的像,同学们提出三种不同的解决方案。
方案一:仅将光屏向________移动一段距离。
方案二:仅换用焦距较________的凸透镜。
方案三:可以在凸透镜前放一个合适的________透镜。
【答案】(1)同一高度
(2)凸透镜成实像时,同一物体,物距相同,焦距越大,像距越大,所成的像越大
(3) 照相机 左 大 凹
【详解】(1)实验中为了使像完整成在光屏的中心,需要将烛焰、凸透镜、光屏的中心调整到同一高度。
(2)本实验控制物距不变,改变凸透镜焦距,由表格数据可知:焦距越大,像距越大,光屏上像的高度越大,因此得出结论:凸透镜成实像时,(同一物体),物距相同,焦距越大,像距越大,所成的像越大。
(3)[1]图乙中物距大于像距,根据凸透镜成像规律:此时,成倒立、缩小的实像,照相机就是根据该原理制成的。
[2]蜡烛向左移动后,物距增大,根据凸透镜成实像“物远像近像变小”可知,像距会减小,因此仅移动光屏时,需要将光屏向左移动才能重新承接到清晰的像。
[3]若不移动光屏,需要让像向后移动到光屏位置,需要减弱凸透镜对光线的会聚能力,因此要换用焦距更大的凸透镜(焦距越大,会聚能力越弱)。
[4]凹透镜对光线有发散作用,可以使像后移,因此可以在凸透镜前放置一个合适的凹透镜,使像重新成在光屏上。
18.(科学探究)复习完光学知识,请根据某兴趣小组搜集的我国古代光学的文献记载并结合实验,完成下列问题。
(1)《墨经》中记载了:“景到,在午有端,与景长,说在端。”的小孔成像现象。如图甲所示,在塑料薄膜上看到烛焰倒立的__________(填“实像”或“虚像”);
(2)《周髀算经》中记载了:“日兆月,月光乃出,故成明月。”的光的反射现象。如图乙所示,若将激光笔沿着垂直于镜面的直线NO入射,此时的反射角为____________,再将入射光线逆时针绕O点转动,则反射角为____________;
(3)《化书》中记载了:“是影也与形无异。”的平面镜成像现象。如图丙所示,在探究平面镜成像特点时,用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是_________;
(4)《淮南万毕术》中记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则得火。”描述了把冰做成凸透镜的场景。如图丁所示,让凸透镜正对着太阳光,调整凸透镜至光屏上出现最小、最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为__________cm。如图戊所示,将图中蜡烛向左移动时,烛焰经凸透镜所成像的大小将__________(选填“不变”、“变小”或“变大”)。
【答案】(1)实像
(2) 0° 30°
(3)便于确定像的位置
(4) 10.0 变小
【详解】(1)小孔成像的原理是光的直线传播,所成的像是由实际光线会聚而成的,所以在塑料薄膜上看到烛焰倒立的实像。
(2)[1][2]当激光笔沿着垂直于镜面的直线NO入射时,入射光线与法线重合,故入射角为0°,根据光的反射定律:反射角等于入射角可知,反射角是0°;再将入射光线逆时针绕O点转动30°,此时入射光线与法线的夹角为30°,则入射角为30°,反射角等于入射角可知,反射角是30°。
(3)在探究平面镜成像特点时,因为玻璃板既能反射光成像,又能透光看到玻璃板后的物体,所以用玻璃板代替平面镜进行实验,便于确定像的位置。
(4)[1]让凸透镜正对着太阳光,调整凸透镜至光屏上出现最小、最亮的光斑,即凸透镜的焦点,焦点到凸透镜的距离为焦距,则该凸透镜的焦距
[2]由图戊可知,此时的物距大于二倍焦距,根据凸透镜成像的特点可知,此时成倒立缩小的实像,将图中蜡烛向左移动时,物距变大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,烛焰经凸透镜所成像的大小将变小。
题型四 探究水在沸腾前后温度变化的特点
19.(2025·广东·二模)如图甲是小明根据实验数据作出的对冰加热直至水沸腾时温度随时间变化的图像,分析图像可知,冰是______(选填“晶体”或“非晶体”);某时刻温度计的示数如图乙所示,此时杯中的水没有沸腾,理由是______。
【答案】 晶体 水温没有达到沸点
【详解】[1]晶体有固定的熔点,在熔化过程中温度保持不变;非晶体没有固定的熔点,在熔化过程中温度不断升高。 由图甲可知,冰在熔化过程中( BC 段)温度保持不变,所以冰是晶体。
[2]由图乙可知,温度计的示数为 98 ℃,由图甲DE段可知水的沸点是 100 ℃,此时水的温度没有达到沸点,所以杯中的水没有沸腾。
20.(2025·广东茂名·二模)小明在吃火锅时观察到:鸳鸯锅里的红油汤先沸腾,过了一会清汤才沸腾。为什么会这样呢?他进行了如下探究式学习。
【猜想】他先进行了猜想:①油缩短了红汤达到沸点的时间;②油降低了红汤的沸点;
【设计实验】用温度计、电磁炉、鸳鸯锅、支架、电子秤、水、食用油等,按图示组装好器材。
【进行实验,收集证据】小明先在左边锅里倒入300mL的水,在右边锅里倒入水油混合液体。同时加热,每隔记录1次温度计的示数,直至液体沸腾。数据记录如表格所示。
时间
0
1
2
3
4
5
6
7
8
清水温度
26
38
54
75
85
97
100
100
水油混合液体温度
26
40
55
76
86
98
100
100
100
(1)小明应在右边锅里倒入___________ g的水和油的混合物。第5min时,温度计示数如图,此时温度为___________°C;()
(2)判断汤沸腾的依据是:继续加热时,___________,此时看到的现象是___________;
【总结交流】
(3)由实验可知,猜想___________(选填“①”或“②”)是正确的;
(4)请你分析红油锅先沸腾的可能原因___________(写出一条即可)。
【答案】(1) 300 94
(2) 温度保持不变 见详解
(3)①
(4)见详解
【详解】(1)[1][2]因为要探究油对水沸腾的影响,应保证水的量相同,所以右边锅里水的体积也应为300 mL。根据密度可得水的质量
所以应倒入300g的水和油的混合物。由图可知,温度计的分度值为,示数为。
(2)[1][2]沸腾是液体内部和表面同时发生剧烈的汽化现象,判断汤沸腾的依据是沸腾时汤内有大量气泡产生,根据表格数据可知,沸腾过程中继续加热时,温度保持不变。
(3)由实验数据可知,水和水油混合液体的沸点都是,说明油没有降低红汤的沸点,而水油混合液体达到沸点的时间更短,所以猜想①是正确的。
(4)红油锅先沸腾的可能原因是:油浮在红汤表面,阻挡了水分的蒸发,减少了热量散失,起到了保温作用,就像给红汤加了一个锅盖,使红汤升温更快,所以先沸腾。
21.(2025·广东江门·三模)小华、小明两位同学在探究“水在沸腾前后温度变化的特点”,实验装置如图甲所示。
(1)用温度计测量温度时,温度计的玻璃泡应_______在水中;
(2)小华与小明用相同的装置进行实验,并在同一坐标系中画出水沸腾前后温度随时间变化的图像,如图乙。
①由图像可知,水的沸点为_______;
②如果只考虑气压因素,可以推断出该地当时的气压_______(选填“大于”“小于”或“等于”)标准大气压;
③小华发现他将水加热至沸腾所用的时间比小明长,原因可能是_______(写出一个即可)。
(3)善于观察的小明发现加热过程中烧杯杯壁上会出现水珠,你认为水珠会出现在烧杯杯壁的_______(选填“内侧”或“外侧”)。
(4)为验证水沸腾时需要吸热,接下来的操作是_______。
【答案】(1)浸没
(2) 97 小于 小华实验时水的质量较大
(3)内侧
(4)停止加热,观察水是否继续沸腾
【详解】(1)用温度计测量温度时,温度计的玻璃泡应浸没在水中,这样才能准确测量水的温度。
(2)①[1]由图像可知,水在沸腾过程中温度保持不变,此时的温度即为水的沸点,图中显示水的沸点为97℃。
②[2]标准大气压下水的沸点是100℃,液体的沸点随气压的降低而降低,因为此时水的沸点为97℃,所以可以推断出该地当时的气压小于标准大气压。
③[3]小华将水加热至沸腾所用的时间比小明长,原因可能是小华实验时水的质量较大,根据,在相同的加热装置(相同时间提供热量相同)下,质量越大,升高相同温度所需的热量越多,加热时间就越长。
(3)加热过程中,水蒸发变成水蒸气,热的水蒸气遇到温度较低的烧杯内壁,会液化形成小水珠,所以水珠会出现在烧杯杯壁的内侧。
(4)为验证水沸腾时需要吸热,接下来的操作是停止加热,观察水是否继续沸腾。如果停止加热后水停止沸腾,说明水沸腾时需要吸热。
22.(2025·广东东莞·三模)如图甲是探究“水在沸腾前后温度变化的特点”的实验装置。
(1)实验中某时刻温度计示数如图乙所示,此时水的温度为______℃;
(2)某小组用相同的装置先后做了两次实验,绘制出如图丙所示的a、b两条图线。由图可知:实验中水的沸点为______℃,沸腾过程中水的温度______(选填“不断上升”或“保持不变”);
(3)实验中观察到沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况如图丁所示,则图丁中______(选填“a”或“b”)是水沸腾前的情况;
(4)各实验小组发现,水沸腾时的温度均低于100℃,可能是因为当地大气压______1个标准大气压(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(5)为提高水的沸点,换用火力更大的酒精灯进行加热,这种做法______(选填“可行”或“不可行”)。
【答案】(1)96
(2) 98 保持不变
(3)b
(4)小于
(5)不可行
【详解】(1)乙图中温度计的分度值是1℃,且刻线往上越来越大,读数为96℃。
(2)[1][2]液体沸腾时,温度保持不变,丙图中水的温度为98℃保持不变,说明水的沸点是98℃。
(3)水沸腾前烧杯内上部分水的额温度低于下部分水的温度,气泡在上升过程中由于遇冷会液化,导致气泡变小,因此沸腾前气泡由大到小上升到液体表面破裂开来,即b是水沸腾前的情况。
(4)标准气压下水的沸点是100℃,当前水的沸点低于100℃,说明当地大气压小于1个标准大气压。
(5)沸点是液体的属性,与气压和液体的种类有关,因此换用火力更大的酒精灯进行加热,这种做法不可行。
23.(科学探究)如图甲是小明在室温恒为20℃的房间里,设计的能进行“探究水沸腾时温度变化的特点”和“探究冰熔化时温度的变化规律”实验的装置:
(1)实验中小明发现还未用酒精灯加热,试管中的冰就开始熔化了,此时冰熔化___________(选填“需要”或“不需要”)吸收热量。
(2)观察并记录温度计A的示数,作出如图乙所示的图像,分析图像可知冰是___________(选填“晶体”或“非晶体”)。
(3)根据记录的温度绘制出图丙的图像,由图像知道,当地的大气压___________(选填“高于”、“等于”或“低于”)1个标准大气压。
(4)观察并记录温度计B的示数,第10min时示数如图甲所示,读数为___________℃。
(5)烧杯中的水已经沸腾,且A、B两温度计示数相同时,试管中的水___________(选填“会”或“不会”)沸腾。
(6)实验结束后,小明发现旁边一只泡在水里的备用温度计示数是19℃,将温度计从水里取出后,它的示数会___________。
A.先下降,然后上升到20℃ B.会缓慢升高到20℃
C.仍然保持19℃不变 D.以上三种情况都有可能
【答案】(1)需要
(2)晶体
(3)低于
(4)98
(5)不会
(6)A
【详解】(1)熔化吸热,室温20℃高于冰的温度,冰可以从周围环境吸热,从而熔化。
(2)由图乙可知冰熔化时温度不变,有固定的熔化温度,因此冰是晶体。
(3)由丙图可知当地水的沸点为99℃,低于100℃,而气压越低沸点越低,因此当地大气压低于1标准大气压。
(4)该温度计分度值为1℃,液柱对应刻度为98℃,因此读数为98℃。
(5)沸腾需要满足两个条件:达到沸点、继续吸热;当烧杯和试管中的水温度相同时,没有温度差,试管中的水无法继续吸热,因此不会沸腾。
(6)温度计取出后,表面的水蒸发吸热,会使温度计示数先下降;水蒸发完后,温度计从空气中吸热,最终示数会上升到室温20℃,故选A。
24.(科学探究)实验小组做“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验,装置如图甲所示:
时间/s
0
10
20
30
40
50
60
70
80
…
①
90
92
94
96
97
98
98
98
98
…
(1)图甲中三种读数,正确的是________;数据记录表格中“①”处应填________;
(2)实验中,不必要观察和记录的数据或现象有________;(选填字母)
A.温度计示数 B.水中气泡情况 C.加热时间 D.实验时的室温
(3)第一组同学将实验数据绘制成图乙中的a图线,第二组同学在相同的环境下,同样的加热装置进行实验,并绘制成b图线,由图像可知,第一组的水量________第二组的水量(选填“”、“”或“”):由图像可知,在当时条件下,水的沸点是________。
(4)实验结束后,另一组同学将刚停止沸腾的水装入烧瓶,迅速塞上瓶塞并倒置,然后向瓶底浇冷水,发现水重新沸腾起来,如图丁所示,原因是瓶内气压减小,水的沸点________(选填“升高”、“降低”或“不变”)。
【答案】(1) B 温度/℃
(2)D
(3) > 98
(4)降低
【详解】(1)[1]温度计读数时,视线应与温度计内液柱的上表面相平,俯视读数偏大、仰视读数偏小,因此B正确。
[2]实验为“探究水在沸腾前后温度变化的特点”,因此需要记录水温随时间的变化,因此表格下表为温度(水温),单位为摄氏度(℃)。
(2)实验探究的是水沸腾前后的温度变化,实验时的室温不会影响水沸腾的现象和沸点,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
(3)[1]在相同环境和加热装置下,b图线升温更快,说明水量更少;a图线升温更慢,说明水量更多。因此第一组的水量大于第二组的水量。
[2]由图乙可知,水温达到98℃后,继续加热水温也不会再升高,故在当时条件下,水的沸点是98℃。
(4)气压会影响水的沸点,气压越低,水的沸点越低。因此向瓶底浇冷水会使瓶内气体气压减小,使瓶内水的沸点降低,而尚未完全降温的瓶中水会再次沸腾。
题型五 比较不同物质的吸热能力实验
25.(2026·广东中山·一模)某学习小组探究沙子和水的吸热能力。
(1)设计如图甲所示装置探究沙子和水的吸热能力。在完全相同两箱子中装入初温相同、_____相同的水和沙子,用规格相同的白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热,是为了保证相同时间内水和沙子_____相同;
(2)依据实验数据描绘的水和沙子的温度随时间变化的图像如图乙所示,相同时间内沙子升高的温度比水升高的温度_____,说明_____的吸热能力强。
(3)太阳照射条件相同时,内陆昼夜温差比沿海温差大,这是因为水和沙土相比,水的比热容较大,下列事例中属于应用水的这种特性的是( )
A.给教室洒水,感觉凉
B.用盐水腌蛋,一段时间后蛋会变咸
C.用水冷却汽车的发动机
D.冰熔化成水需要吸收热量
(4)箱子内水和沙子质量均为1kg,沙子的比热容为_____。[]
【答案】(1) 质量 吸收的热量
(2) 高 水
(3)C
(4)
【详解】(1)[1][2]在探究沙子和水吸热能力的实验中,从控制变量的角度,应该取初温相同、质量相同的水和沙子,用规格相同的热源对水和沙子加热,单位时间热源放出的热量相同,是为了保证相同时间内水和沙子吸收的热量相同。
(2)[1]由图乙可知,相同时间内,沙子升高的温度比水升高的温度高。
[2]沙子和水质量相同,它们吸收相同的热量,沙子升高的温度高,沙子温度变化量比水的温度变化量大,说明水的吸热能力强。
(3)A.给教室洒水感觉凉快,是因为水蒸发吸热,与水的比热容大小无关,故A不符合题意;
B.用盐水腌蛋一段时间后蛋会变咸,体现了分子不停的做无规则运动,这属于扩散现象,与比热容大小无关,故B不符合题意;
C.用水冷却汽车的发动机,这里利用了水的比热容大的特性,故C符合题意;
D.冰熔化成水需要吸收热量,与水的比热容大小无关,故D不符合题意。
故选C。
(4)由图乙可知加热8min沙子的温度升高
水的温度升高
由于加热相同时间,水和沙子吸收热量相同,所以沙子的比热容
26.(2025·广东茂名·二模)
(1)如图所示的物块长度为________;
(2)为了探究水和煤油的吸热能力,小南将质量和初温均相同的水和煤油装入试管,放入装水的烧杯中加热,如图甲。
①实验时,某时刻试管中煤油的温度如图乙所示,温度为________℃;
②如图丙,0~10min内,煤油温度上升较快,说明________吸热能力强;
③持续加热,烧杯中的水沸腾时,试管中的水________沸腾;
(3)如图所示,在探究“飞机上升的原理”的实验中,若加大风扇风力,弹簧测力计示数________(变大/不变/变小);
(4)如图所示,小明进行“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。
①实验中沿水平方向匀速拉动木块,乙图中木块的滑动摩擦力为________N。
②对比________两次实验,可得压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
【答案】(1)1.35
(2) 86 水 不会
(3)变小
(4) 2.4 甲、丙
【详解】(1)刻度尺上1cm之间有10个小格,所以,一个小格代表的长度是
即此刻度尺的分度值为1mm;物体左端与3.00cm对齐,右侧的读数为4.35cm,所以物体的长度为
(2)①[1]实验时,某时刻试管中煤油的温度如图乙所示,分度值为1℃,温度为86℃。
②[2]如图丙,0~10min内,相同条件下,煤油温度上升较快,说明煤油吸热能力弱,水吸热能力强。
③[3]沸腾的条件是:达到沸点,继续吸热;持续加热,烧杯中的水沸腾时,试管中的水和杯中的水温度相同,试管中的水不能吸热,则不会沸腾。
(3)在探究“飞机上升的原理”的实验中,若加大风扇风力,因机翼上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,受到一个向上升力,弹簧测力计示数变小。
(4)①[1]实验中沿水平方向匀速拉动木块,木块的滑动摩擦力等于测力计示数,分度值为0.2N,示数为2.4N,乙图中木块的滑动摩擦力为2.4N。
②[2]研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度关系时,要控制压力相同,改变接触面的粗糙程度,对比甲、丙两次实验,可得压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
27.(2025·广东珠海·三模)小明每天早上要喝一杯热牛奶,他想探究如何让热牛奶快速冷却,设计了如图甲所示的实验:在A、B两个相同的瓶中装入初温相同的牛奶,分别放入常温的水和空气中冷却,记录温度计示数变化,得到的数据如表所示。
时间
0
2
4
6
8
10
12
14
16
A的温度
70
60
53
47
42
38
35
33
32
B的温度
70
65
61
58
55
52
50
48
46
(1)AB两个瓶中热牛奶的质量应该______(选填“相同”或“不同”)。
(2)分析表中数据,可以得出:
①热牛奶放在______(选填“水”或“空气”)中冷却的效果更好。
②若B瓶中奶质量是250g,在内,牛奶放出的热量是______。()
③小明根据用比值定义法作出了“冷却速度”的定义:物体下降的温度与降温时间之比,则“冷却速度”的单位应该是______,由表格数据可知,牛奶的冷却速度随时间在变小,这个过程中影响“冷却速度”的因素可能是______。
(3)图乙是工业上的“流水喷淋法”,大量细小的水珠通过喷头源源不断地喷洒在高温物体上,落水收集后通过冷却塔再循环使用。请你说出使用“流水喷淋法”冷却高温物体时“冷却速度”一直很高的原因:______(合理即可)。
【答案】(1)相同
(2) 水 1.25×104 J 牛奶与周围环境的温度差
(3)水与物体接触面积大,且流水能及时带走热量,保持水的低温,使物体与水始终保持较大温度差
【详解】(1)根据控制变量法,要探究水和空气哪个冷却效果好,需要控制牛奶的质量、初温等其他因素相同,只改变冷却介质,所以A、B两个瓶中热牛奶的质量应该相同。
(2)①[1]由表格数据可知,在相同时间内,A瓶中牛奶温度下降得更多,A 瓶是放在水中冷却的,所以热牛奶放在水中冷却的效果更好。
②[2]牛奶放出的热量
③[3]根据“冷却速度”的定义,物体下降的温度单位是℃,降温时间单位是,所以“冷却速度”的单位应该是。
[4]随着时间推移,牛奶温度逐渐降低,与周围环境的温度差逐渐减小,所以冷却速度变慢,故这个过程中影响“冷却速度”的因素可能是牛奶与周围环境的温度差。
(3)使用“流水喷淋法”冷却高温物体时“冷却速度”一直很高的原因是:一方面,大量细小的水珠与高温物体接触面积大,热传递速度快;另一方面,流水不断流动,能及时带走热量,且水循环流动可保持水的低温,使高温物体与水始终保持较大的温度差,温度差大则冷却速度快。
28.(2025·广东东莞·三模)在探究热现象的实验中,小明将质量相等的冰和石蜡分别装在两个相同的试管中,并放在一个装有水的大烧杯中进行加热,如图甲所示,根据实验数据绘制的温度随时间变化的图象,如图乙所示,请回答下列问题:
(1)将两试管放在同一个装有水的大烧杯中进行加热,目的是_______________________。
(2)由图乙可知,______(选填“A”或“B”)是冰,该物质在第4分钟时的状态为____________,冰在熔化过程中温度_______(选填“升高”或“不变”),当冰全部熔化后,继续加热使烧杯中的水沸腾并持续一段时间,发现试管中的水始终不会沸腾,其原因可能是________________。
(3)加热的第1分钟,冰、石蜡均为固态,由图乙可知,此时_________(选填“冰”或“石蜡”)的比热容较大。
【答案】(1)使物体均匀受热
(2) A 固液共存态 不变 试管中的水不能继续吸热
(3)石蜡
【详解】(1)加热过程中,水包裹着试管,使得试管周围的温度基本不变,让试管内被加热物体各处温度基本一致,可以防止局部过热导致的熔化不均,影响实验效果。
(2)[1][2][3]冰是晶体,冰有固定的熔点,在熔化过程中的温度保持不变,A图像中2~6min这段过程温度不变,故A是冰,则此时间段是冰的熔化过程,物体处于固液共存态。
[4]当试管中的水的温度达到沸点后,与烧杯中的水温相同,此时就不能继续从烧杯中吸收热量,故不能沸腾。
(3)从加热开始到加热第一分钟过程中,由于是处于同一烧杯中同时加热,则两种物质吸收的热量相等,因为石蜡和冰的质量相同,且由图乙中可知,石蜡升高的温度较少,故石蜡的吸热能力强,比热容大。
29.(科学探究)如图甲是某兴趣小组同学“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验装置。(实验中不考虑水的质量变化等因素)
(1)如图甲所示,加热过程中将装有冰块的试管放入热水中间接加热,而没有将试管放在酒精灯上直接加热。其目的是:_________;
(2)某时刻温度计的示数如图乙所示,其示数为_________℃;
(3)根据实验数据绘制的温度随时间变化关系图像如图丙,冰在B点时的内能__________(选填“大于”“小于”或“等于”)在C点时的内能;
(4)冰在熔化过程中的特点是__________。
(5)实验后,某同学根据图丙计算出冰的比热容是__________J/(kg·℃)。
【答案】(1)使冰受热均匀
(2)-4
(3)小于
(4)持续吸热,温度保持不变
(5)
【详解】(1)水浴法间接加热可以让冰块各部分受热均匀,且温度上升速度较慢,方便观察温度变化、记录实验数据。
(2)温度计分度值为1℃,液柱顶端位于0℃刻度线以下,示数为-4℃。
(3)冰熔化过程中持续吸收热量,内能不断增大,B点在熔化过程中早于C点,因此B点内能小于C点内能。
(4)冰是晶体,晶体熔化的特点就是持续吸收热量,温度保持不变。
(5)相同热源相同时间放出热量相同,因此冰和水相同时间吸收热量相等。由图丙可知:冰熔化前升温用时4min,温度变化
冰熔化后水升温用时
温度变化
根据,吸热相等、质量相等,得
则冰的比热容为
30.(科学探究)小明在实验室做热学和力学实验。
(1)在“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验中,小明绘制了“水温随加热时间的变化”关系图像,如图1乙所示,根据图像可知,水沸腾时,持续加热,温度________(选填“升高”或“不变”)。已知烧杯中装有100g初温为80℃的水,在4-6min时间内,水吸收了________J的热量。(实验中酒精灯火力保持不变,不计水沸腾时的质量损失,已知水的比热容)
(2)如图2所示,在“探究平面镜成像的特点”时,小明准备了A、B两个相同的蜡烛。先在竖直放置的玻璃板前点燃蜡烛A,手拿未点燃的蜡烛B在玻璃板后移动,眼睛应在蜡烛________(选填“A”或“B”)一侧观察,找到与蜡烛A像重合的位置。实验中,若在蜡烛B的位置上放一个光屏,光屏上________(选填“能”或“不能”)承接蜡烛A烛焰的像,说明平面镜成的是________(选填“虚”或“实”)像。
【答案】(1) 不变
(2) A 不能 虚
【详解】(1)[1][2]水沸腾的特点是持续吸热,温度保持不变。
由图乙可知,内,温度变化
水的质量
水吸收总热量
酒精灯火力不变,相同时间内水吸收热量相等,共2min,是时长的一半,因此吸收热量
(2)[1]蜡烛A的光经玻璃板反射后才能进入人眼形成视觉,因此人眼需要在蜡烛A一侧观察,才能找到像的位置。
[2][3]平面镜成的是光的反射形成的虚像,虚像不能在光屏上呈现,因此光屏不能承接烛焰的像,说明平面镜成虚像。
7 / 8
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。