专题练习2光热探究-2022年中考物理热点及重难点专练试卷（原卷+解析）

专项六  专题练习

专题练习2  光热探究

1.（2021青海）在“探究光的反射规律”的实验中，小莉设计了如图所示的实验，平面镜放在水平桌面上，纸板可绕ON转动。

（1）实验前，应将纸板______放置于平面镜上。一束光EO贴着纸板A绕入射点O沿逆时针方向转动，可观察到反射光束OF沿______时针方向转动；

（2）某时刻入射光线与镜面的夹角为30°时，其反射角等于______；

（3）将纸板A、B置于同一平面，一束光贴着纸板B沿FO射到O点，反射光束将沿图中的OE方向射出，说明光在反射时______；

（4）在纸板前从不同方向都可以看到入射光EO的径迹，这是因为光在纸板上发生了______反射。

【答案】（1）竖直（垂直）    顺    （2）60°    （3）光路可逆    （4）漫   

【解析】（1）为了能清晰的在纸板上显示光的传播径迹，需将纸板垂直与平面镜放置。光EO贴着纸板A绕入射点O沿逆时针方向转动时，入射角变大，反射角始终等于入射角，所以反射角也会随之变大，所以反射光束OF沿顺时针方向转动。

（2）入射光线与镜面的夹角为30°时，入射角为60°，反射角等于入射角，所以反射角也为60°。

（3）将光沿着反射光线的位置入射，反射光将沿着原来入射光线的位置被反射，说明在反射现象中，光路是可逆的。

（4）发生漫反射时，反射光朝四面八方。在纸板前从不同方向都可以看到入射光EO的径迹，说明光在纸板上发生了漫反射。

【突破点】本题探究的是光的反射规律，解题时要紧密联系光的反射规律思考。注意反射时光路可逆；漫反射也必须遵循光的反射规律；反射是由入射引起的；注意各实验步骤设计的目的；这里多次改变入射角的大小，测出反射角的大小，是为了探究规律，不是为了求平均值减小误差。

2.（2021吉林）探究平面镜成像特点的实验，如图所示。

（1）选取两个完全相同的蜡烛A和B的目的是：便于比较像与物的______关系。

（2）实验时应在蜡烛______（选填“A”或“B”）一侧观察蜡烛A的像；如果将竖立的玻璃板沿图中虚线水平向右移动一段距离，则蜡烛A的像相对于桌面______（选填“向左”、“向右”或“不发生”）移动。

【答案】（1）大小   （2） A    不发生   

【解析】（1）两支蜡烛大小相同，后面的蜡烛又和前面蜡烛的像完全重合，这样就证明了像与物大小相同，故选取两个完全相同的蜡烛A和B的目的是：便于比较像与物的大小关系。

（2） 蜡烛A通过玻璃板成像，实验时应在蜡烛A一侧观察蜡烛A的像，才能通过玻璃板看到蜡烛A所成的像；如果在B侧观察，只能看到蜡烛B和通过玻璃板看到A。 平面镜所成的像与物的连线与镜面垂直，像与物到平面镜的距离相等。将竖立的玻璃板沿图中虚线水平向右移动一段距离，因物体位置没有发生改变，故像的位置也没有发生变化，即如果将竖立的玻璃板沿图中虚线水平向右移动一段距离，则蜡烛A的像相对于桌面不发生移动。

【突破点】本题探究的是平面镜成像的规律。探究时要注意：测量物距时，要以平面镜的反射面为准，不要以平面镜的背面为准。平面局成的是虚像，所以镜子后面的光屏上没有像，物体在镜后的遮挡对成像无影响。这里多次改变物距，测出相应的相距，也是为了探究规律。这里选取相同的物体做实验，目的是采用重合法比较物体的大小。为了成像更清晰，在较暗的环境中做比较好。为了避免厚玻璃带来的“重影”，选较薄的玻璃来做比较好。选用薄玻璃代替平面器，主要是便于透过玻璃确定像的位置。平面镜垂直放置的目的是为了便于观察到像。

3.（2021广东）小明发现，晚上坐公交车时在车窗玻璃里看到另一个“自己”，而白天却看不清。结合平面镜成像知识，他思考以下问题：

（1）在车窗玻璃里看到的另一个“自己”是光的______形成的像；

（2）如图甲所示，小车的前挡风玻璃是倾斜的。从光学角度分析，这样设计的目的是：______（写出一条）；此外，晚上开车时，来自后方车辆的强光入射到前挡风玻璃，被反射到______（选填“上方”或“下方”），以减少对司机视线的干扰；

（3）在探究平面镜成像特点的实验中，如图乙所示。

①组装器材时，要使玻璃板与水平桌面相互______；

②实验需要记录像与物的大小关系，还需要记录物理量______和______；

③实验中如果将蜡烛B也点燃，对实验的影响是_______（写出一条）。

【答案】（1）反射    使车内物体所成的像位于玻璃的上方，不妨碍司机视线   下方（3）① 垂直    ②像到平面镜距离    物到平面镜距离    ③看不清楚像的位置   

【解析】（1）在车窗玻璃里看到的另一个“自己”是平面镜成像，是光的反射。

（2）挡风玻璃相当于平面镜，挡风玻璃倾斜安装，是为了使车内物体所成的像位于玻璃的上方，不妨碍司机视线。来自后方车辆的强光入射到前挡风玻璃，因为挡风玻璃倾斜安装，根据光的反射定律，光被反射到下方。

（3）①如果玻璃板没有放正，所成的像不在水平面上，所以无论怎样移动另一支蜡烛都不能与像重合，为了比较物像大小和确定像的位置，实验时玻璃板应该垂直桌面放置。

②因为要比较像与物位置关系，所以还需要记录像距和物距，即像和物到平面镜距离。

③实验中，为了使所找到的蜡烛的像更加准确，应该使玻璃板后面的环境暗一些，像更明亮清晰些，所以最好用未点燃的蜡烛B。

4.（2021云南）如图所示，用两根完全相同的蜡烛和一块厚玻璃板探究“平面镜成像的特点”。

（1）用透明玻璃板代替平面镜的目的是可以确定像的__________。实验中有同学从蜡烛一侧透过玻璃板看到像有“重影”，其原因可能是玻璃板的前后表面都发生了光的__________射。改善“重影”问题的办法是__________。解决问题后，移动点燃的蜡烛，多次测量并分析得出结论。

（2）小明发现上述实验中难于准确测量像和物到玻璃板的距离，且未用大小不同的物体进行多次实验，就得出了像与物大小的关系，于是他换用一些完全相同的木块进行实验。①如图甲所示，将一组木块置于玻璃板前，改变该组木块的位置，进行三次实验，用笔在白纸上标记出每次像和物的位置，如图乙所示。根据对应顶点就能准确测出相应的距离。再将白纸沿__________（选填“EF”或“GH”）对折，若像和物的对应顶点都__________，则证明平面镜所成的像和物具有对称性。

②如图所示，用叠加的方法改变物的大小进行实验，记录数据如下表。分析可知平面镜所成的像与物的大小__________。

（3）某小组在较暗的环境中实验时，发现木块的像较暗、不易辨识，联系日常照镜子的经验，解决方法是__________（选填“照亮木块的像”或“照亮木块”）。

【答案】（1）位置    反    用薄玻璃板   （2）① GH    重合   ② 相等    （3）照亮木块   

【解析】（1）为了确定像的位置，让蜡烛的像和另一蜡烛重合，实验中要使用透明的玻璃板。从蜡烛一侧透过玻璃板看到像有“重影”，因为玻璃板有两个面，两个面都发生了反射，形成了两个像，要改善可以使用较薄的玻璃板，让玻璃板两个面间距离足够小。

（2）①因为木块放在平面镜两侧，所以GH相当于平面镜，将白纸沿GH对折，如果平面镜所成的像和物具有对称性，则对应点在对折后会重合。

②由表格可知，物有几个木块，像也需要几个，所以物像等大。

（3）物体经过平面镜反射，反射光线进入人眼的光线越多，人眼感到物体的像越亮，所以需要照亮木块。

5.（2021宁夏）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将凸透镜固定在光具座刻度线处，移动蜡烛，调节光屏直到光屏上承接到清晰的像，如图所示。

（1）该凸透镜的焦距为__________。

（2）将近视眼镜的镜片放在蜡烛和凸透镜之间适当位置，此时应将光屏向__________（选填“左”或“右”）移动，才能再次承接到清晰的像。

（3）取走镜片，将蜡烛向左移动一段距离后，应将光屏移至__________（选填“A”、“B”或“C”）范围内才能再次承接到清晰的像。

A．             B．              C．以外

（4）将蜡烛移到刻度线处，适当调节光屏，光屏上再次得到清晰的像，生活中常见的__________是利用此成像原理制成的。

【答案】（1）15    （2）右      （3）B      （4）投影仪   

【解析】（1）此时物距等于像距等于30cm，等于两倍焦距成等大的像，故焦距为15cm。

（2）将近视眼镜的镜片放在蜡烛和凸透镜之间适当位置，近视眼是发散透镜，故光屏向右移动。

（3）将蜡烛向左移动一段距离后，物体远离像靠近，故将光屏往左侧移动，物距在两倍的焦距开外，像距在一倍和两倍焦距之间，故选B。

（4）将蜡烛移到30cm刻度线处，在一倍焦距和两倍焦距之间成像，投影仪就是利用这一原理制成的。

【突破点】本题是探究凸透镜成像的实验。（1）实验组装时，为了使像成在光屏的中间，需将烛焰的中心、凸透镜的中心、光屏的中心调整到同一高度上。（三心等高）（2）确定焦距的方法主要有两种：一是在光屏成最小的一点时，测出凸透镜中心到光屏的距离，即为焦距；二是当物距等于像距时（或成等大像），焦距等于物距的一半。（3）注意物距的变化对成像的影响，牢记成像规律。

6.（2021河北）小明用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材，探究凸透镜成像的规律。

（1）实验时，使___________在同一水平高度。

（2）当蜡烛、凸透镜、光屏在图所示位置时，光屏上出现了等大清晰的像，此凸透镜的焦距为_______cm。

（3）保持凸透镜位置不动，在（2）实验基础上，想要在光屏上得到缩小清晰的烛焰像，接下来的操作是_______。

（4）保持凸透镜位置不动，把蜡烛移到45cm处，无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到像，小明观察像的方法是_______。

【答案】（1）蜡烛烛焰、凸透镜光心、光屏中心    （2）10.0    （3）将蜡烛和光屏均向左移动合适的距离    （4）在凸透镜右侧合适位置直接观察   

【解析】（1）实验时，为了使像成在光屏的中央，蜡烛烛焰、凸透镜光心、光屏中心应该在同一高度上。

（2）根据凸透镜成像规律可知，当物体在二倍焦距时，物体和像等大，所以此时2f=20.0cm，则该凸透镜的焦距为10.0cm。

（3）根据凸透镜成像规律可知，当像为倒立缩小实像时，物体在二倍焦距之外，所以需要将蜡烛向左移动，根据“物远像近像变小”可知，光屏也应该向左移动。

（4）保持凸透镜位置不动，把蜡烛移到45cm处，此时蜡烛在一倍焦距以内，成虚像，光屏上观察不到像，需要在凸透镜右侧合适位置通过透镜直接观察。

7.（2021福建）在“探究凸透镜成像规律实验”中：

（1）将蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上，点燃蜡烛，调整它们的高度使烛焰中心、透镜光心和光屏中心在______；

（2）如图甲所示，光屏上成清晰的像。由光路可逆可以推断，保持蜡烛和光屏的位置不变，只移动透镜到______cm 刻度处，光屏上可再次成清晰______、倒立的实像；

（3）实验一段时间后，原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方，如图乙所示位置。能让像重新回到光屏中心的操作是______；（填序号）

①光屏下调        ②蜡烛上调        ③透镜上调

（4）实验中，光屏上成模糊的像，如果蜡烛和透镜位置不变，将光屏往凸透镜方向靠近，光屏上能成清晰的像；如果蜡烛、凸透镜和光屏位置不变，在蜡烛与凸透镜之间放上一个合适的凹透镜。光屏上也能成清晰的像。上述现象说明凹透镜对光具有______作用。______视眼的矫正与上述成像过程类似。

【答案】（1）同一高度    （2）50    缩小   （3）②    （4）发散    近   

【解析】（1）为了是蜡烛的像呈现在光屏的中央，应该将点燃蜡烛，调整它们的高度使烛焰中心、透镜光心和光屏中心在同一高度。

（2）如图甲所示，光屏上成清晰的像。由光路可逆可以推断，u1=v2=40.0cm-20.0cm=20.0cm，

v1=u2=70.0cm-40.0cm=30.0cm，保持蜡烛和光屏的位置不变，移动透镜到刻度尺上的刻度为：

70.0cm-20.0cm=50.0cm。如图甲所示：光屏上呈现的是倒立、放大的实像，根据光路的可逆性，光屏上可再次成清晰缩小、倒立的实像。

（3）实验一段时间后，蜡烛燃烧变短，原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方，要让像重新回到光屏中心，可将蜡烛上调、将光屏上调或将透镜下调，故①③不符合题意，②符合题意。

故选②。

（4）实验中，光屏上成模糊的像，如果蜡烛和透镜位置不变，将光屏往凸透镜方向靠近，光屏上能成清晰的像，说明此时像呈现在原来位置的前侧，与近视眼类似。如果蜡烛、凸透镜和光屏位置不变，在蜡烛与凸透镜之间放上一个合适的凹透镜，光屏上也能成清晰的像。说明凹透镜对光线具有发散作用。

8.（2021福建）如图甲是探究海波熔化时温度的变化规律的装置。

（1）按自下而上的顺序安装装置，便于调整石棉网的高度，确保能用______进行加热，提高效率；

（2）取适量的海波装进试管中，将试管放在盛水的烧杯内加热并搅拌海波，其好处是使海波______；

（3）每隔1min记录海波的温度，并将数据在坐标图中进行描点，如图乙，请根据描点作出海波熔化时温度随时间变化的图象；

（4）分析图象可得海波熔化时的温度特点：______。

【答案】（1）酒精灯外焰    （2）受热均匀  

（3）

（4）温度保持不变   

【解析】（1）酒精灯外焰温度最高，使用酒精灯来加热时用外焰加热提高效率。

（2）试管放在盛水的烧杯内加热的方法叫水浴加热法，这样能使物质受热均匀。搅拌的目的也是为了使物质受热均匀。

（3）将图中点用平滑的直线连接起来，如图所示：

（4）由图像可知，海波在熔化过程中吸收热量，但温度保持不变。

【突破点】（1）酒精灯加热，需要使用外焰加热，通过调整铁圈的高度来实现。（2）使用水浴法加热的目的，是为了使物体受热均匀。（3）注意晶体熔化的特点：只吸热，不升温。（4）注意区分晶体和非晶体的熔化、凝固图像及其含义。

9.（2021河南）利用图甲的装置探究水沸腾时温度变化的特点。

（1）除温度计外，还需要的测量工具是______。

（2）按照实验规范要求，调整铁圈B确定其高度时，______（选填“需要”或“不需    要”）点燃酒精灯。

（3）实验中某时刻温度计的示数如图甲所示，此时水温是______。

（4）图乙为某小组绘制的温度一时间图象，分析图象可知水沸腾时温度变化的特点是：______。

【答案】（1）秒表    （2）需要    （3）93    （4）水沸腾时温度保持不变   

【解析】（1）除温度计外，好需要秒表，用于计时。

（2）由于需要用酒精灯的外焰加热，故固定B时，需要点燃酒精灯。

（3）从下往上，刻度变大，故是零上，分度值为1℃，故读数为93℃。

（4）从图像可知，水沸腾后温度一直保持不变。

【突破点】（1）加热时要用酒精灯外焰加热。（2）液体的沸腾图像中与时间轴平行的线表示沸腾时温度与时间的关系：温度保持不变。（3）液体沸腾的特点：只吸热，不升温（温度保持不变）。（4）沸点低于100℃的原因，主要是气压低于1标准大气压。（5）达到沸点需要较长时间的原因可能有液体较多、液体初温较低、加热火力不够强等。（6）气泡大小的变化：沸腾前—由大变小；沸腾时—由小变大。

10.（2021扬州）在“观察水的沸腾”实验中，

（1）实验室提供了一块比烧杯口略大的圆形硬纸板，甲、乙两名同学分别在硬纸板上剪出小孔，以便将温度计通过小孔插入烧杯内的水中，如图所示，剪裁合适的是______，理由是______；

（2）在烧杯中倒入约80℃的水，提高了水的初温，从而______，沸腾后持续加热几分钟并继续测温，会发现______；

（3）如图所示，水沸腾后，甲同学移走酒精灯，继续观察：乙同学继续加热，现察烧杯中的水和试管中的水，他们的目的都是探究______。

【答案】（1）甲    防止温度计碰到容器壁    （2）缩短到达沸腾的时间    吸收热量，温度不变    （3）保持沸腾需要满足的条件   

【解析】（1）在“观察水的沸腾”实验中，加纸盖的为了减小热量的散失；又因为水的沸点与气压有关，所以，图中硬纸板上小孔除了可以插温度计外，还要让烧杯内气压与外界大气压相等，但为了防止温度计碰到容器壁，甲图剪裁更合适。

（2）提高了水的初温，可以缩短到达沸腾的时间。沸腾后持续加热几分钟并继续测温，会发现水达到沸点后吸收热量，温度不变。

（3）甲同学移走酒精灯后，由于不能继续吸收热量，水很快停止沸腾；乙同学继续加热，烧杯中的水由于能够继续吸热，所以继续沸腾且保持温度不变；由于烧杯中的水温度与试管中的水温度相同，则试管中水不能继续吸热，而停止沸腾，所以，他们的目的都是探究保持沸腾需要满足的条件。

11.（2021南充）如图甲是某小组探究“水的沸腾”的实验装置图

（1）安装实验装置时应遵循___________（选填“自上而下”或“自下而上”）的原则。

（2）请根据下方表格数据在乙图坐标纸中用描点法绘制温度随时间变化的图像。

（3）图丙是实验中某个时段气泡的变化图像，这是___________（选填“沸腾前”或“沸腾时”）的情形。

（4）结合图表可知液体沸腾的条件是___________。

（5）实验中发现液体升温较慢，若需要缩短液体沸腾前的加热时间可采用的方法是___________。

【答案】（1）自下而上

（2）

（3）沸腾时    （4）温度达到沸点并继续吸热    （5）加入初温较高的液体或减少液体质量   

【解析】（1）安装装置时，应先根据酒精灯外焰高度固定铁圈高度，所以应该按照自下而上的顺序安装。

（2）由表中数据，用描点法绘制温度随时间变化的图像，如答案图所示。

（3）水沸腾时，整个容器内的水温都达到沸点，气泡上升过程中，不断有水汽化成水蒸气，进入气泡，气泡不断增大，图丙是沸腾时的情况。

（4）由图表可知，液体沸腾需要温度达到沸点并继续吸热。

（5）实验中发现水沸腾前加热时间过长，为了缩短加热时间，可以提高水的初温或减少水的质量。

12.（2021昆明）图是探究“物质吸热规律”的实验装置：

（1）取质量相同的水和煤油分别放入两个______的容器里，用两盏同样的酒精灯对它们进行加热，升高______温度时比较它们吸收热量的多少，来衡量谁吸热能力更强；

（2）取相同质量的水和煤油的目的，是为了______（选填“便于比较”或“控制变量”）；

（3）在对水和煤油加热的方式上，有酒精灯和电加热器两种热源可供选择，选用______更容易控制让煤油和水吸收的热量相同；

（4）如果甲、乙两组同学进行分工合作，甲组对水进行加热和记录，乙组对煤油进行加热和记录。他们加热的水和煤油的初温、末温、质量、电加热器的功率和加热时间等都不相同。若温度差用表示、质量用m表示、电加热器的功率用P表示、加热时间用t表示，忽略热损失，则吸收的热量为。此时要衡量水和煤油谁的吸热能力更强，他们应该用______（用已给物理量写出表达式）分别进行计算，得到的______水和煤油、温度升高______吸收的热量，就可以进行比较了。

【答案】（1）相同    相同    （2）控制变量    （3）加热器    （3）c=     1kg    1℃   

【解析】（1）根据控制变量法，应控制实验器材相同，即相同的容器，用相同的酒精灯进行加热，升高相同的温度，看加热时间长短来比较吸热能力。

（2）根据控制变量，需取相同质量的水和煤油的，使变量为加热时间。

（3）相同的酒精灯因各种因素也很难控制加热效果相同，但电加热器是浸没在液体中，且加热功率相同，因此为控制让煤油和水吸收的热量相同，电加热器优于酒精灯。

（4）根据题目所给物理量，要衡量水和煤油谁的吸热能力更强即比较煤油和水的比热容大小，只需要计算每千克煤油和水，升高1℃所需要的热量即可，而电加热发热等于液体吸热，根据比热容计算公式有：Pt=cmΔt，计算得：c= 。

【突破点】探究物质的吸热能力与种类的关系时，要采用控制变量法。注意应该是取“相同质量”的不同物质物质进行实验。本实验是通过加热时间的长短来反应吸热的多少的。通过比较相同时间内物质升温的多少或者升高相同的温度比较吸热的时间的长短来比较物质吸热能力的大小。