（21）热学、声学及光学实验题——2024年中考物理真题专项汇编

这是一份（21）热学、声学及光学实验题——2024年中考物理真题专项汇编，共15页。

（1）观察可以发现，图甲中实验仪器的组装存在一处明显的错误，该错误是________________。纠正错误后，用酒精灯给水加热，观察水温和水中气泡的变化情况，待水温升至60℃左右时，开始记录，每隔1min记录一次水的温度和实验现象，然后根据实验数据绘制出温度随时间变化的关系图像；
（2）小涵发现自己每次记录的温度值都要比同一次小怡记录的数值高，分析后发现是自己读取温度计示数时，视线不规范造成的，根据上面的情况可知，小涵读数时是按图乙中________（选填“A”、“B”或“C”）所示的情景读取的；
（3）小涵在老师的指导下，重新设计了实验，将热源换成电火锅，并进一步探究水沸腾的条件：
①在电火锅内倒入大半锅水，将装有适量水的玻璃杯放入电火锅中的支架上，让玻璃杯中的水面低于锅内水面；
②打开电火锅，对电火锅内的水加热，待锅中的水沸腾一段时间后，用温度计测量可以发现锅内和玻璃杯中的水温________（选填“相同”或“不相同”）。小涵观察还发现，当锅内水沸腾后，玻璃杯中的水________（选填“也沸腾”或“不沸腾”），由此得出水沸腾必须满足的条件：________并且________；
（4）小怡在老师的指导下用相同热源对初温和质量都相等的不同液体A、B同时加热，“探究物体吸收热量的多少跟哪些因素有关”，根据实验数据绘制出温度随时间变化的关系图像如图丙所示；
①由图丙可知，________（选填“A”或“B”）液体的吸热能力更强；
②本实验中，小怡是用________（选填“升高温度的多少”或“加热时间的长短”）来表示液体吸收热量的多少。
2．[2024年吉林长春中考真题]在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中：
（1）如图甲所示，温度计的玻璃泡碰到了容器底，接下来合理的操作是________；
（2）调整后进行实验，水温升到92℃时，每隔读取一次温度并记录在表格中，第时温度计示数如图乙所示，此时水的温度为________℃；
（3）请根据表格中数据，在图丙中绘制出水的温度随时间变化的图象；
（4）将装有少量水的试管插入沸水中（不碰烧杯的底和侧壁），酒精灯持续加热，试管中的水能否沸腾？________。
3．[2024年广东中考真题]鞋子面料的透水汽性会影响脚的舒适感。透水汽性是指单位时间内透过单位面积的水蒸气质量。为比较两款鞋子面料的透水汽性，小明用如图所示的两个装置进行实验。在相同规格的容器中盛放等质量的水，用恒温装置维持水温不变，面料与容器口紧密贴合。容器口的面积为，装置甲中的水温为37℃，实验室温度为23℃。
（1）实验中，装置乙中的水温应为___________℃；
（2）分别测出两装置中容器、水和面料的总质量；30min后，再次测出相应的总质量，数据记录见表。分析数据可得：
①装置甲中透过面料1的水蒸气质量为___________g；
②面料___________的透水汽性更大；
③两种面料的透水汽性之差为___________；
（3）实验过程中，容器的_______（选填“内”或“外”）表面会有小水珠形成；
（4）请举出1个生活中选用透水汽性大的材料而增强舒适感的实例：___________。
4．[2024年湖北武汉中考真题]某同学利用如图甲所示的实验装置探究冰熔化时温度的变化规律，得到了如图乙所示的温度随时间变化的图像。实验中要控制好烧杯中的水温。
（1）根据图乙所示的图像中______段温度的变化特点可知冰是晶体，在这段时间内，物质处于______态。
（2）该同学继续探究加有盐的冰块熔化时温度的变化特点。他将冰块放于易拉罐中并加入适量的盐，用筷子搅拌大约半分钟，易拉罐的下部和底部出现白霜，这些白霜是空气中的水蒸气______（填物态变化名称）形成的。用温度计测量罐中冰与盐水混合物的温度，可以看到混合物的温度______0℃。
5．[2024年云南中考真题]某同学计划将自己练琴的房间改造成隔音房间，以免练琴时打扰邻居。方案实施前，她设计实验来测评材料的隔音性能。器材有：一个声级计（测量声音强弱的仪器）、毛毡布、泡沫板、闹钟和两个相同的盒子。实验如下：
（1）用相同的方式把毛毡布、泡沫板分别布置在两个盒子内；
（2）接下来的操作是：________，读出声级计的示数；
（3）比较两次声级计的示数，如果_________，则说明泡沫板的隔音性能好。
6．[2024年重庆中考真题]按要求完成下列两个实验。
（1）在“探究固体熔化时温度的变化规律”实验中，加热过程搅拌试管中的海波是为了使它_________受热，海波的温度升高，内能______；在海波熔化过程中温度不变，温度计示数如图11所示为_______℃。
（2）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛燃烧一段时间后，烛焰、凸透镜和光屏的位置如图12所示，此时在光屏上观察到清晰的烛焰的像，要使像成在光屏中央，应将蜡烛的支架向________调节，在光屏上所成的像是倒立、_______的实像，这与生活中_________（选填“眼睛”或“放大镜”）的成像原理相同。
7．[2024年江西中考真题]某同学的爷爷跟着电视节目学习太极拳时，因教练面向观众授课，爷爷总是把左右动作做反。在该同学的建议下，爷爷向后转身，面对墙上镜中的电视画面学习，有效地矫正了动作。为了帮助爷爷明白其中的道理，他利用如图所示的装置分享“探究平面镜成像特点”的实验过程。
【证据】
（1）将方格纸平铺在水平桌面上，用镀膜玻璃板作为平面镜_________放置在方格纸上。
（2）将一枚棋子作为物放在镜前两格处，取另一枚棋子在镜后移动，直到它与物的像完全重合，从而确定像的位置，记录此时像与物到镜面的格数。
（3）改变物到镜面的格数，进行多次实验；根据像与物到镜面的格数关系，判断像与物到镜面的_________关系。
（4）请你在虚线框内设计记录上述实验数据的表格（表一）：_________
（5）下图为两枚叠放的棋子，将其放在镜前，取数量适当的棋子叠放在镜后并移动位置，直到与镜前棋子的像完全重合，记录此时镜前与镜后棋子的数量。
（6）改变叠放的棋子数量，进行多次实验，记录结果如表二：
表二
【解释】
（1）根据表二，每次实验镜后棋子与镜前棋子的数量_________，且与镜前棋子的像完全重合，可得结论：像与物的大小相等。
（2）借助方格纸可发现，像和物的连线与镜面_________。
【交流】分享完上述实验过程后，根据“像与物关于镜面对称”的特点，该同学与爷爷面对面玩起了“照镜子”的游戏。该同学扮演人物举起左手，爷爷扮演镜中的像应举起_________手。通过实验和游戏，爷爷明白了用镜子矫正动作的原因。
8．[2024年山西中考真题]小明照镜子时，看到镜中自己的像，这个像有什么特点呢？为此他进行了实验探究。
实验思路：
（1）探究平面镜成像的特点，关键是要确定像的位置和大小；
（2）可选用____________作为平面镜观察像，先将点燃的蜡烛置于镜前，再用一支外形相同未点燃的蜡烛在镜后移动，通过是否与像重合来确定像的位置和大小，进而得到平面镜成像的特点；
实验过程：
（3）按照实验思路进行操作，观察蜡烛与像完全重合后，在纸上分别标记平面镜、蜡烛和像的位置，并测量蜡烛和像到平面镜的___________，记录在表格中。试着用光屏承接平面镜后面的像，观察光屏上能否呈现点燃蜡烛的像；
（4）换用两个相同的跳棋子、两块相同的橡皮重复上述操作。多次实验的目的是___________；
实验结论：
（5）平面镜所成的像为___________（选填“实”或“虚”）像，像与物体关于镜面对称。
9．[2024年陕西中考真题]如图—1，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；
凸透镜的焦距：
分析数据可知：当物距大于凸透镜焦距时，物距减小，像距________；
（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—2，当无人机在高空拍摄地面场景时，所成的像最靠近图—3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。
10．[2024年内蒙古赤峰中考真题]在“探究凸透镜成像的规律”实验中，两个小组同学选用的物体高度相同，但凸透镜焦距不同，部分实验数据如下表：
表1
表2
（1）由表中数据可知：物体高度和凸透镜焦距相同时，物距变大，所成实像高度的变化情况是___________。（填“变大”“变小”或“不变”）
（2）由实验数据还可知：物体高度和物距相同时，___________不同，则像距不同，像的高度也不同。
11．[2024年湖北武汉中考真题]实验小组在探究凸透镜成像规律的实验中：
（1）图甲中，点燃蜡烛后，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，为了使光屏上再次成清晰的像，同学们提出了两种不同的解决方案：
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。
（2）某同学利用焦距为20cm的凸透镜观察指纹，保持指纹到眼睛的距离为40cm不变，将凸透镜调整到如图乙所示的位置，看到了指纹正立放大的像，此时该同学的眼睛通过凸透镜在另一侧能成______（填“倒立缩小”“倒立放大”或“正立放大”）的像。
12．[2024年湖南长沙中考真题]为了探究凸透镜成像的规律，小明找到了一个焦距未知的凸透镜。
（1）如图甲所示，在利用太阳光测量凸透镜焦距的过程中，小明发现凸透镜靠近白纸时，纸上的光斑越来越大。接下来，他应该使凸透镜与白纸之间的距离变______，直至白纸上的光斑变得最小最亮。
（2）某次实验时烛焰在光屏上成清晰的像，如图乙所示，这个像是______、______的实像。
13．[2024年广东中考真题]探究平面镜成像特点的实验，如图所示。
①点燃蜡烛A，眼睛应在图中______（选填“a”或“b”）处观察A在玻璃板后的像；移动与A外形相同的蜡烛B，发现B与A的像重合，说明平面镜所成像与物的大小______；
②得到平面镜成像规律后，若换用面积较大的玻璃板进行实验，蜡烛A的像的大小______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
14．[2024年青海中考真题]如图甲所示，是天宫课堂中航天员王亚平讲授“水球光学实验”时的场景，受此影响“飞天”兴趣小组利用如图乙所示的实验装置展开了“凸透镜成像规律”的探究实验。
（1）图甲中水球相当于一个________，它对光具有________作用。
（2）王亚平所成的像是倒立、缩小的________像，生活中________（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一原理工作的。
（3）图乙中凸透镜的焦距为15cm，当蜡烛从10cm处移动至30cm处时，为了再次得到清晰的像，光屏应________（选填“远离”或“靠近”）凸透镜，且所成的像是倒立、________的实像。
（4）如果将蜡烛换成如图丙所示的“F”字光源，其优点是：________（只写一条即可）。
15．[2024年吉林长春中考真题]在“探究光反射时的规律”的实验中：
（1）将平面镜放在水平桌面上，将附有量角器的半圆形白纸板竖立在平面镜上。使一束光贴着纸板分别沿AO、BO、CO入射，在纸板上观察到的光路如图甲所示，说明反射角________入射角。光束CO绕O点顺时针转过后的反射角为________度；
（2）图甲中，让一束光贴着纸板沿入射，反射光沿OA射出，说明在反射现象中，光路是________的；
（3）图乙中，要在右侧纸板上看到反射光，需将右侧纸板向________折。
参考答案
1．答案：（1）温度计玻璃泡与容器底部接触；（2）A；（3）相同；不沸腾；达到沸点；继续吸热；（4）B；加热时间的长短
解析：（1）图甲中实验仪器的组装存在一处明显的错误，该错误是温度计玻璃泡与容器底部接触。
（2）按A读数，会造成读数偏大，按C读数，会造成读数偏小，按B读数，是正确，故小涵读数时是按图乙中A所示的情景读取的。
（3）待锅中的水沸腾一段时间后，玻璃杯中的水与锅中的沸腾的水温度相同，但是玻璃杯中的水不沸腾，因为玻璃杯中的水虽然达到了沸点，但是玻璃杯中的水与锅中的沸腾水温度相同，无法继续吸热，所以玻璃杯中的水不沸腾，说明沸腾的条件是达到沸点且能继续吸热。
（4）加热时间相同，即吸收热量相同，B液体温度的改变量小，则B液体的吸热能力强，比热容更大。
相同热源加热的目的是，保证不同液体在相同时间内吸收热量相同，则小怡是用加热时间的长短来表示液体吸收热量的多少。
2．答案：（1）将铁架台铁夹向上调一点；（2）96；（3）见解析；（4）不能
解析：（1）温度计的玻璃泡碰到了容器底，玻璃泡应浸没在液体中但不能碰到容器底或容器壁，接下来合理的操作是将铁架台的铁夹向上调一点。
（2）第时温度计示数如图乙所示，温度计的分度值为1℃，示数为96℃，此时水的温度为96℃。
（3）根据表格中的数据描点，并用平滑的曲线连接，温度随时间变化的图象如图所示：
（4）将装有少量水的试管插入沸水中（不碰烧杯的底和侧壁），酒精灯持续加热，试管中的水不能沸腾，因为试管里面的水温度能到达沸点，但和烧杯中的水温度相同，试管里面的水不能继续吸收热量，故不能沸腾。
3．答案：（1）37；（2）1.88；2；22；（3）内；（4）夏季的床单选用透水汽性大的材料而增强舒适感
解析：（1）为比较两款鞋子面料的透水汽性，变量是面料，其他关键性的量，需要保持相同，故装置乙中的水温应与装置甲中水的温度相同，为37℃。
（2）①分析表格中的数据可知，装置甲中透过面料1的水蒸气质量为
②装置乙中透过面料2的水蒸气质量为
相同的时间内，透过面料2的水蒸气的质量比较多，故面料2透水汽性更大。
③两种面料的透过水蒸气的质量之差为
两种面料的透水汽性之差为
（3）实验过程中，由于水蒸气集中在容器内，小水珠是水蒸气遇冷液化形成的，故在容器的内表面会有小水珠形成。
（4）夏季的床单选用透水汽性大的材料而增强舒适感。
4．答案：（1）BC；固液共存；（2）凝华；低于
解析：（1）根据图乙所示的图像中BC段可知，冰在熔化过程中，温度保持不变，说明冰是晶体。
晶体在熔化过程中处于固液共存状态。
（2）白霜是空气中的水蒸气遇冷，迅速降温凝华形成的小冰晶。
冰与盐水混合会使冰的熔点降低，低于0℃，水蒸气遇到低于0℃的物体凝华形成小冰晶，则混合物的温度低于0℃。
5．答案：见解析
解析：（2）将闹钟分别放在两个盒子中，将声级计放在盒子外面相同距离处测量，读出声级计的示数。
（3）如果闹钟置于毛毡布内时，声级计的示数更高，置于泡沫板内时，声级计的示数更低，则说明泡沫板的隔音性能好。
6．答案：（1）均匀；增大；48；（2）上；缩小；眼睛
解析：（1）加热过程中搅拌试管中的海波是为了使它均匀受热，海波温度上升，内能增大。图11温度计示数为48℃。
（2）此时像在光屏上方，为了让像位于光屏中央，可以把蜡烛向上调节，在光屏上成的像是倒立、缩小的实像，这与眼睛的成像原理相同，因为放大镜会把像放大而不是缩小。
7．答案：（1）垂直；（3）距离；（4）见解析；
（1）相等；（2）垂直；右
解析：（1）“探究平面镜成像特点”的实验过程中，为了便于测量物距和像距，用镀膜玻璃板作为平面镜垂直放置在方格纸上。
（3）实验中改变物到镜面的格数，进行多次实验，像与物到镜面的格数关系，判断像与物到镜面的距离关系。
（4）根据实验要求和过程，设计实验数据的表格（表一）如下表所示
【解释】（1）根据表二中的数据可知，每次实验镜后棋子与镜前棋子的数量相等。
（2）根据方格纸可发现，平面镜成像的特点是像和物的连线与镜面垂直。
【交流】根据“像与物关于镜面对称”的特点，该同学扮演物举起左手，爷爷扮演镜中的像应举起右手。
8．答案：（2）玻璃板；（3）距离；（4）使结论具有普遍性；（5）虚
解析：（2）实验过程中，用透明的玻璃板代替平面镜，在物体一侧，既能看到蜡烛A的像，也能看到代替蜡烛A的蜡烛B，当蜡烛A的像和蜡烛B重合时，便于确定像的位置。
（3）为了探究平面镜成像时，像与物到镜面的距离的关系，因此当蜡烛与像完全重合后，在纸上分别标记平面镜、蜡烛和像的位置，并测量蜡烛和像到平面镜的距离。
（4）实验中换用两个相同的跳棋子、两块相同的橡皮重复上述操作，其目的是避免单次试验结果造成的偶然性，使用多次实验让结论具有普遍性。
（5）由上述实验过程可知，将光屏放到像的位置，如果透过玻璃板观察，有可能会把蜡烛的像误认为在光屏上成像，因而需要不透过玻璃板来观察光屏上有无像，从而确定平面镜成的是虚像。
9．答案：（1）使像成在光屏中央；（2）光屏；（3）增大；（4）仍能；（5）远视；（6）b；（7）4
解析：（1）探究凸透镜成像的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，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）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。
（3）由题意可知，凸透镜的焦距，由表中数据可知，1、2、3次实验的物距大于凸透镜焦距，当物距逐渐减小时，像距逐渐增大。
（4）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）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）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—3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，所以成的像最靠近图—3中凸透镜主光轴上的b点。
（7）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。
10．答案：（1）变小；（2）凸透镜焦距
解析：（1）表1中，凸透镜焦距不变，物距11cm、17cm、40cm不断增大，像高5cm、2.5cm、0.9cm逐渐减小；同理表2中、表3中也可看出物体高度、凸透镜焦距一定时，物距变大，所成实像高度变小。
（2）由实验数据还可知：物体高度和物距相同时，凸透镜的焦距不同，则像距不同，像的高度也不同。如物体高度相同，物距都为40cm，凸透镜的焦距为5cm时，像距为5.7cm，像高为0.9cm；物距都为40cm，凸透镜的焦距为10cm时，像距为13.3cm，像高为2cm。
11．答案：（1）照相机；左；大；（2）倒立放大
解析：（1）由图甲可知，物距大于像距，点燃蜡烛后，光屏上恰能成清晰的像，根据凸透镜成像，此时成倒立缩小的实像，照相机就是根据该成像特点制成的。
将蜡烛向左移动一段距离，则物距变大了，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小的规律，为了使光屏上再次成清晰的像，可以将光屏向左移动一段距离。若不移动光屏，因凸透镜焦距越大，折光能力越弱，因此可换用焦距较大的凸透镜，使像推迟会聚，从而呈现在光屏上。
（2）由题意可知，凸透镜的焦距为20cm，指纹到眼睛的距离为40cm，即等于2倍焦距，手指到凸透镜的距离小于一倍焦距，则眼睛到凸透镜的距离在1倍焦距与2倍焦距之间，根据凸透镜成像规律可知，当物距在1倍焦距与2倍焦距之间时，成倒立放大的实像，因此此时该同学的眼睛通过凸透镜在另一侧能成倒立放大的实像。
12．答案：（1）大；（2）倒立；放大
解析：（1）凸透镜靠近白纸时，纸上的光斑越来越大，由焦点的定义可知，此时透镜到白纸的距离小于焦距；要在白纸上得到最小最亮的光斑，需要将白纸移到透镜的焦点处，所以应使凸透镜与白纸之间的距离变大。
（2）如图，凸透镜成的是实像，且物距小于像距，说明，，是投影仪的成像原理，成倒立、放大的实像。
13．答案：①a；相等；②不变
解析：①平面镜成像原理是光的反射，所成的像是反射光线反向延长线会聚成的虚像，所以眼睛应在图中a处观察A在玻璃板后的像。
选用两只等大的蜡烛，是为了研究像与物的大小关系。与A外形相同的蜡烛B与A的像重合，说明平面镜所成像与物的大小相等。
②平面镜所成像的大小与物体大小有关，与物体到平面镜的距离无关、与平面镜的大小无关，所以换用面积较大的玻璃板进行实验，蜡烛A的像的大小不变。
14．答案：（1）凸透镜；会聚；（2）实；照相机；（3）远离；放大；（4）有利于观察像的正倒（光源稳定、成像特点明显或节能环保，符合题意即可）
解析：
15．答案：（1）等于；30；（2）可逆；（3）前
解析：（1）使一束光贴着纸板分别沿AO、BO、CO入射，在纸板上观察到的光路如图甲所示，由图中反射光线与法线的夹角可知，反射角等于入射角。
光束CO绕O点顺时针转过后，入射角变成了，故反射角为。
（2）让一束光贴着纸板沿入射，反射光沿OA射出，光线可以沿原光路返回，说明在反射现象中，光路是可逆的。
（3）图乙中，要在右侧纸板上看到反射光，需将右侧纸板向前折，此现象说明入射光线、法线、反射光线在同一平面内。时间/
0
1
2
3
4
5
6
温度/℃
92
94
98
98
98
98
实验装置
总质量/g
总质量/g
甲
225.00
223.12
乙
235.00
232.68
实验次数
平面镜前棋子的数量/枚
平面镜后棋子的数量/枚
1
2
2
2
3
3
3
4
4
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
物距u/cm
像距v/cm
像高h/cm
11
9.2
5
17
7.1
2.5
40
5.7
0.9
物距u/cm
像距v/cm
像高h/cm
25
17
4
28
16.7
3.3
40
13.3
2
实验次数
平面镜前棋子的格数
平面镜后棋子的格数
1
2
3