专题18 实验探究题（光与热）（讲练）

专题18实验探究题（光、热）考点要求课标要求命题预测光学4.2.6探究光的反射定律。4.2.7探究平面镜成像的特点。4.2.8探究凸透镜成像的规律。（1）探究光的反射定律，主要命题点有：三线共面、两角关系、光路可逆、分析归纳结论等。（2）探究平面镜成像的特点，主要命题点有：实验装置及各器材的作用、实验操作过程、注意事项、常见错误分析及归纳结论等。（3）探究凸透镜成像的规律是常考热点，也是分值较多的考查内容。命题点有：探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤、实验注意事项、错误分析、实验结论和有关应用等。热学4.2.1探究水在沸腾前后温度变化的特点。（1）探究水在沸腾前后温度变化的特点。命题点有：实验器材的组装、沸腾现象、沸点、沸腾吸热、会画且会分析温度-时间图像等。（2）探究不同物质的吸热能力。命题点有：探究方法、会画且会分析温度-时间图像、比较或计算比热容、解释有关现象等。

考点一光学探究题真题演练1.（2023·山东淄博·中考真题）在“探究光的反射规律”实验中，小明选用了平面镜、硬纸板、激光笔和铅笔进行实验。硬纸板垂直立在平面镜上，纸板由E、F两部分组成，可绕与平面镜垂直的接缝ON转动，如图所示。（1）实验中还需要的器材是。硬纸板在实验中除了显示光路，还可以探究反射光线、入射光线和法线；（2）实验时多次改变入射角的大小进行实验，然后得出结论。多次实验的目的是；（3）光在E纸板上沿AO方向入射，其反射光在F纸板上沿OB方向射出。AO与镜面的夹角为40°时，其对应的反射角大小为；让光沿BO方向入射，发现反射光沿OA方向射出，说明在反射现象中；（4）实验时，从硬纸板前不同方向都可以看到纸板上光的径迹，是由于光在纸板上发生了（选填“镜面反射”或“漫反射”）。2.（2023·陕西·中考真题）如图，是“探究平面镜成像时像与物的关系”的实验装置。（1）将一张方格纸放在水平桌面上，再将茶色玻璃板放置在方格纸上；（2）实验时，使用两个相同的棋子，是为了便于比较像和物的关系；（3）在玻璃板前放一个棋子A，将另一个相同的棋子B放到玻璃板后，使棋子B与棋子A在玻璃板后所成的像重合，此时，棋子B的位置就是棋子A的像的位置。将光屏竖直放在棋子B的位置，从光屏上不能直接观察到棋子A的像，说明平面镜所成的像是像；（4）多次改变棋子A的位置，并记录棋子A的像的位置，用刻度尺测出每次像和物到平面镜的距离，实验数据如图所示。分析数据可知，平面镜成像时，像和物到平面镜的距离。实验序号12345物到平面镜的距离/cm5.508.0010.2012.0015.10像到平面镜的距离/cm5.508.1010.2012.1015.103.（2023·广东·中考真题）小明在学习了凸透镜成像的规律后，继续深入探究，选用题表中某一规格的凸透镜做实验，调整好器材后如题图甲所示，此时烛焰在光屏上成放大的像；凸透镜编号焦距/cm直径/cm①53.5②54.5③104.5④154.5（1）光屏上的像是实像还是虚像？；（2）一段时间后，小明发现烛焰的像如图乙所示，此时将蜡烛向调节可以使烛焰的像移到光屏中央；（3）小明选的凸透镜焦距为cm；（4）小明将蜡烛换成F字光源，调整了光源和光屏的位置，在光屏上仍可观察到清晰的像，如题图所示，则小明看到的像应是（选填字母）；（5）小明认为凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关；若要验证其猜想，则可在题表中选取编号为两个凸透镜进行实验验证。核心考向探究考点核心知识提炼探究光的反射定律实验器材可折转白色粗糙硬纸板的作用：一是显示光的传播路径，对光线起漫反射作用；二是探究入射光线、法线和反射光线是否在同一平面内。操作要点（1）验证三线是否共面：将纸板向后、向前偏折，观察是否有反射光线；（2）探究角的关系：多次改变入射角，测量相应的反射角；（3）验证光路可逆：将激光笔沿原来反射光线的方向照射，观察反射光线。实验结论在反射现象中，反射光线、入射光线、和法线在同一平面内；反射光线和入射光线分居法线的两侧；反射角等于入射角。在反射现象中，光路可逆。探究平面镜成像的特点实验器材薄玻璃板：代替平面镜，确定像的位置；两只完全相同的蜡烛：比较像与物的大小关系；光屏：判断像的虚实。实验方法实验中用到了“等效替代法”：（1）用玻璃板代替平面镜；（2）用玻璃板后面的未点燃的蜡烛代替前面点燃蜡烛的像。操作要点（1）放置：玻璃板应垂直放置于桌面上；（2）观察：眼睛在点燃蜡烛一侧透过玻璃板观察像的位置和大小；（3）移动：使点燃的蜡烛前后、左右移动，观察像的位置和大小；（4）判断像的虚实：在像的位置放置光屏，不透过玻璃板，直接观察光屏上是否有像。实验结论平面镜成像的特点：平面镜所成的像是虚像，像的大小和物体的大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与镜面垂直。根据数学对称知识，平面镜成像的规律也可表述为：平面镜所成的像与物体关于镜面对称。探究凸透镜的成像规律实验器材实验器材：光具座、凸透镜（焦距f已知）、蜡烛（烛焰作为发光体）、光屏等。操作要点（1）调器材：先调节烛焰、透镜和光屏的高度，使烛焰的中心、透镜的光心和光屏的中心大致在同一高度，目的是使像成在光屏中央。（2）确定实像的位置：在像的附近前后移动光屏，同时观察光屏上的像。（3）观察虚像：取下光屏，眼睛在光屏一侧，透过凸透镜观察烛焰。实验结论一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，物近（离焦点）像远像变大；虚像（与物）同侧正，实像异侧倒，像物相互跟着跑。命题预测1.如图所示为某实验小组探究光的反射规律的实验装置。平面镜M放在水平桌面上，E、F是两块粘接起来竖直放置的长方形硬纸板，其中E板固定不动，F板可绕两板连接的竖直线ON转动。（1）实验时，将纸板垂直放置在平面镜上让一束光紧贴纸板射向平面镜上的O点，如图甲所示，可在纸板上看到反射光，此时光在纸板上发生了（选填“镜面反射”或“漫反射”）；将纸板右半部分向后折转一定角度，纸板上看不到反射光，如图乙所示，再将纸板右半部分折转回原位置，在纸板上又能看到反射光，这说明反射光线、入射光线与法线在；（2）实验过程中该实验小组得到反射角和入射角的数据，如表所示，从表格记录的数据分析可以得到结论：在光的反射现象中，。入射角／°203040506070反射角／°2030405060702．如图所示，在“探究光的反射规律”时，把一个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垂直于镜面，使一束光EO贴着纸板射到平面镜上，在纸板上会看到反射光线OF。（1）若将纸板沿ON向后折，此时在NOF面上看不到反射光线OF，此实验现象说明：光线、光线和法线都在同一平面内；（2）若将入射光线EO沿着逆时针方向转动，则反射光线OF将会沿着（选填“顺”或“逆”）时针方向转动。当光线OF与平面镜夹角为15°时，则入射角为；（3）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，光路是的。3．“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示，平面镜放在水平桌面上，标有角度（图中未画出）的白色纸板ABCD竖直放置于平面镜上，能绕垂直于CD的ON轴向后折转，在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。（1）为了更清晰地显示光路，白色硬纸板的表面应（选填“光滑”或“粗糙”）些；（2）当入射光线EO与CO的夹角为时，此时入射角的大小为。当入射光线靠近法线，反射光线法线；（3）如图乙所示，将纸板右半部分绕ON向后折转任意角度，发现纸板上均无反射光束呈现。由此说明：反射光线、法线和入射光线（选填“在”或“不在”）同一平面内；（4）如图丙所示，若将纸板（连同激光笔）绕CD向后倾斜，入射光线仍能呈现纸板上，且仍紧贴EO入射到平面镜的O点，则反射光线。A．向后倾斜，仍在白色纸板上；B．方向不变，仍然垂直于CD；C．向前倾斜，角度与纸板和桌面角度大小相等。4．在探究“平面镜成像特点”的实验中。（1）首先确定像的位置，如图甲，小明将白纸平铺在水平桌面上，将（选填“平面镜”或“玻璃板”）竖放在白纸上，在一侧点燃蜡烛A，在另一侧将未点燃的蜡烛B在白纸上来回移动，发现蜡烛B与蜡烛A的像能够重合，说明；（2）为了便于比较像与物的大小关系，对蜡烛B的要求是。实验中若观察到，可以得出“像与物大小相等”的结论；（3）在确定像的位置后，用刻度尺测得一组物距和像距分别为3.00cm、3.00cm，由此得出的结论是：像距等于物距。请指出该过程中的不合理之处。5．小非利用如图所示的装置进行探究“平面镜成像特点”的实验，步骤如下：①将一块薄玻璃板竖直立在铺有白纸的水平桌面上；②取两支相同的蜡烛A和蜡烛B，点燃玻璃板前的蜡烛A，并移动玻璃板后的蜡烛B，使它与蜡烛A在玻璃板后所成的像完全重合并用笔在白纸上标记出蜡烛A和蜡烛B的位置；③多次改变蜡烛A的位置，重复前面的步骤。在此实验中：（1）小非选用玻璃板代替平面镜的目的是：；（2）小非选取两支相同的蜡烛是为了比较像与物的关系；实验中小非多次改变蜡烛A的位置，重复进行实验的目的是：；蜡烛B与蜡烛A在玻璃板后所成的像完全重合，说明；（3）另一个小组的同学，将未点燃的蜡烛竖立在玻璃板后的桌面上移动，发现前面点燃的蜡烛的像总在未点燃蜡烛的上方偏高处，造成该现象的原因是什么？；（4）为探究平面镜所成的像是实像还是虚像，小非拿走蜡烛B，将一个光屏放到蜡烛A像的位置，（选填“透过”或“不透过”）玻璃板观察，发现光屏上没有像，这说明平面镜成的是（选填“实”或“虚”）像。6．用如图甲所示的装置“探究平面镜成像时，像的位置和物体的位置有什么关系”。A、B是两支外形相同的蜡烛，M是有一面镀膜的玻璃板。镀膜玻璃也称反射玻璃，是在玻璃表面涂镀一层合金或金属化合物薄膜，镀膜后增强了对光的反射，又能保证一定的透光性。（1）将白纸放在水平桌面上，将玻璃板与纸面放置。沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置；（2）将蜡烛A放在玻璃板前，用蜡烛B在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合。如图乙所示，在蜡烛A靠近玻璃板一侧记下物体的位置A1，应该在蜡烛B（选填“靠近”或“远离”）玻璃板一侧记下像的位置B1；（3）改变蜡烛A的位置重复实验，三次实验在白纸上记录的像与物对应的位置如图丙所示。将白纸沿放置玻璃板的直线对折，发现点B1和A1，B2和A2，B3和A3基本重合。由此可以得出的结论是：平面镜成像时，①，②；（4）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？小组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。7．五代时期名士谭峭所著《化书》中，记载了照镜子时“影与形无异”的现象。关于平面镜成像的特点，小明用图甲所示装置进行了探究。（1）为了更好的完成实验用玻璃板代替平面镜进行实验，目的是；（2）把点燃的蜡烛A放在玻璃板前，再拿一支外形相同没点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，直到看去它跟蜡烛A的像重合，说明平面镜所成的像与物体相同，证实了“影与形无异”；（3）改变蜡烛A的位置，进行三次实验，如图乙所示，用直线将物和像的位置连接起来，像和物体的连线与镜面垂直，测得像和物到镜面的距离；（4）若另一组同学放置玻璃板时如图丙所示，则像成在水平桌面的（选填“上方”或者“下方”）。8．（2023·湖南益阳·中考真题）用如图所示装置“探究平面镜成像的特点”。（1）请将下列实验步骤合理排序，合理的实验步骤顺序为AF（填序号）；A．在桌面上铺一张大纸，纸上竖立一块玻璃板作为平面镜。沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。B．用直线把蜡烛和它的像在纸上的位置连起来，并用刻度尺分别测量它们到玻璃板的距离。C．拿一支外形相同但不点燃的蜡烛，竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合。D．把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像。E.在纸上记下蜡烛和它的像的位置。F.根据上述实验分析得出平面镜成像的规律：平面镜所成的像与物体关于平面镜对称。（2）为了使实验结论更具科学性，应补充的实验步骤是；（3）在上述实验中，如果在玻璃板背面粘贴一张不透光的白纸，将玻璃板背面完全遮挡住，还能看到蜡烛在玻璃板后面的像吗？答：看到。（选填“能”或“不能”）9．如图所示是某学校物理兴趣小组的同学探究“凸透镜成像的规律”的实验：（1）用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距为cm；（2）图乙是某次实验时观察到光屏上清晰的像。若保持凸透镜位置不动，仅将蜡烛和光屏的位置互换，可以在光屏上再次得到清晰的像，此时看到的是倒立的、（选填“放大”“缩小”或“等大”）的像，与（选填“放大镜”“照相机”或“投影仪”）的应用原理相同；（3）实验时，光屏上得到了烛焰清晰的像，一位同学用手指仅捏住凸透镜的下半块，则光屏上看到烛焰的像是（选填序号）。A．下半部有手指的像 B．上半部有手指的像C．完整的 D．没有成像10．用如图装置探究凸透镜成像规律。（1）调节光源、凸透镜和光屏的中心在；（2）调节光源、透镜和光屏到如图位置时，光屏上出现清晰的像，其成像原理与相同（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）；保持光源和光屏位置不变，只需将凸透镜向左移动，光屏上再次出现清晰倒立、的实像；（3）分析表格数据可得；物体高度、凸透镜焦距一定时，物距变大，所成实像高度变；物体高度、物距一定时，凸透镜焦距越大，所成实像高度越；物高H/cm6.06.0焦距f/cm5.010.0物距u/cm11.017.040.025.028.040.0像距v/cm9.27.15.716.715.613.3像高h/cm5.02.50.94.03.32.0（4）用变焦相机拍完双子塔的全景后，要在原地把双子塔拍得更大一些，根据上述结论，应该换用焦距更的镜头。11．在探究“凸透镜成像规律”的实验中：（1）小红先将凸透镜正对着太阳光，因为凸透镜对光有作用，所以调整凸透镜和白纸之间的距离，能够在白纸上找到一个最小、最亮的点，如图甲所示，这一操作是为了；（2）如乙图所示，调整蜡烛、凸透镜和光屏的位置，光屏上恰好得到一个清晰的像，生活中（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这样的成像原理工作的；（3）用焦距更小的凸透镜替换原来的凸透镜，光屏上原来清晰的像变模糊了，若不改变蜡烛和凸透镜的位置，应将光屏向（选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动；（4）如图丙所示，蜡烛和凸透镜之间放上近视镜，光屏上能得到清晰的像，若取下眼镜，要在光屏上重新得到清晰的像，应将光屏向（选填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动。12．小明在户外进行有关凸透镜的相关实验（如图1）。（1）小明同学在地上放一根火柴，将凸透镜正对着太阳，移动凸透镜，使最小、最亮的光斑落在火柴的燃头上，他看到火柴被点燃了，说明凸透镜对光有作用。他又将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧移动光屏，在距透镜10cm处，屏上呈现出最小最亮的光斑（如图1所示），则此凸透镜焦距约是cm；（2）小明用该凸透镜靠近书上的文字，他发现字被放大了；他移动凸透镜远离书，却又看到了缩小的文字，小明很好奇，用同一个凸透镜观察文字，为什么有如此变化？于是他到学校物理实验室进行了一系列关于凸透镜的实验探究。他把蜡烛、凸透镜和光屏放置在光具座上、点燃蜡烛后，他还应调整火焰中心、凸透镜中心和光屏中心在；（3）调整后，把烛焰放在距凸透镜30cm处时（如图2所示），在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、的实像；（选填“照相机”或“投影仪”）就是利用这一成像规律工作的；（4）实验中，当小明用白纸遮掉凸透镜的上半部分时，光屏上成像的情况是；A．只出现烛焰的上半部分的像 B．只出现烛焰的下半部分的像C．仍然是完整的像，只是变暗些 D．成像情况像不受任何影响（5）在上述实验的基础上，将近视镜的镜片放置在烛焰和透镜之间，要在光屏上得到清晰的像应将光屏（选填“远离”或“靠近”）透镜；（6）随着蜡烛燃烧而变短，光屏上成的像的位置发生了移动。由于影响到了实验的进行，这时最合理的调整是。A．只需将凸透镜向上移动一些 B．只需将光屏向下移动一些C．将凸透镜和光屏向下移动一些 D．以上均可13．（2023·四川凉山·中考真题）小丁在探究凸透镜成像规律的实验中：（1）当烛焰、焦距为10cm的凸透镜A位于图甲中位置时，光屏上得到一个清晰的像，该像是一个倒立、（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像；（2）保持蜡烛位置不变，小丁用焦距为5cm的凸透镜B在原位置替换凸透镜A，要使光屏上仍得到烛焰清晰的像，应该将光屏向（选填“靠近”或“远离”）凸透镜B的方向移动；（3）如图乙所示，蜡烛和凸透镜之间放上近视眼镜，光屏上能得到清晰的像，若取下眼镜，要在光屏上重新得到清晰的像，应将光屏（选填“靠近”或“远离”示）凸透镜。14．一份调查报告显示，我国儿童青少年总体近视率为52.7%。为了探究“近视眼的形成原因和矫正方法”，小明选择了如下器材：蜡烛（模拟所视物）、水透镜（模拟人眼晶状体，并与注射器相连）、光屏（模拟人眼视网膜）、光具座等。（1）将蜡烛、水透镜、光屏依次安装在光具座上，并调整烛焰、水透镜及光屏的中心，使其大致在上，为实验探究做好准备。（2）如图甲所示，将点燃的蜡烛置于水透镜前某一位置时，在光屏上得到了烛焰清晰的像，此时的物距为cm，像的性质为倒立、的实像。（3）向水透镜内继续注水，使透镜更凸后，发现光屏上已无烛焰清晰的像。如图乙所示，小明在水透镜前放置一个透镜，发现光屏上再次得到烛焰清晰的像。若撤去放置的透镜，应将光屏（选填“靠近”或“远离”）水透镜，才能得到清晰的像。15．某同学做“探究光的折射规律”实验，她把半圆形玻璃砖固定在圆盘中心，让激光束沿圆盘半径入射到玻璃砖圆心处，激光束经玻璃砖折射后从半圆弧边射出（如图所示）。旋转圆盘，多次改变激光束入射角度，观察折射光线方向并记录数据，如下表所示。实验次数12345入射角折射角（1）做第三次实验时，忘了记录入射角的数据，结合图可知，此时的入射角为；（2）分析实验数据可知：当光从空气斜射到玻璃表面时，折射角入射角，折射角随入射角增大而。考点二热学探究题真题演练1．（2022·辽宁大连·中考真题）小明在探究“某固体熔化时温度的变化规律”时，所用实验装置如图甲所示。（1）除了实验装置中的器材外，还需要的测量工具是；（2）放置温度计时考虑到固体熔化前后体积的变化，温度计玻璃泡应该放置在固体颗粒中间略（选填“靠上”或“靠下”）的位置；（3）实验过程中，小明每隔一段时间记录一次温度，观察到第5min时试管内出液体，第10min时试管内固体全部变成液体。根据实验数据在方格纸上描点如图乙所示，请用笔画线，将图像补充完整；（4）由图乙中图像可以判断出该固体是晶体，依据是；（5）小刚也用该固体和相同的实验装置完成了实验，他根据数据画出的图像如图丙所示。则小刚实验中存在的问题可能是（写出一条即可）2.（2023·辽宁本溪·中考真题）小利在探究水在沸腾前后温度变化的特点实验中。（1）他组装了如图甲所示的实验装置，其中纸板的作用是。（2）加热一段时间后，温度计的示数如图乙所示，温度为℃，继续加热，烧杯内的水中形成大量的气泡不断上升、变大，到水面破裂开来，里面的水蒸气散发到空气中。（3）上述实验现象说明了水（填“已经”或“还没”）沸腾。从能量转化的角度看，气泡在水面破裂时，将内能转化为能。（4）这样加热几分钟后，得到如图丙所示水的温度随时间变化图像。分析图像可知：①水在沸腾前，不断吸热，温度升高；在沸腾时，不断吸热，温度。②周围环境大气压（填“高于”或“低于”）标准大气压。3.（2023·黑龙江绥化·中考真题）如图是“探究水和煤油的吸热能力”的实验装置。实验记录如下表：物质初温/℃加热时间/min末温/℃水20430煤油20440（1）实验中利用相同规格的电加热器给水和煤油加热，需要控制水和煤油的（选填“质量”或“体积”）相等；（2）本实验是通过比较来反映水和煤油吸热能力的强弱；分析数据可知（选填“水”或“煤油”）的吸热能力较强；（3）若实验中水的质量是200g，加热4min，水吸收的热量为J；（4）汽车发动机用水作冷却剂，这是利用了水的性质。核心考向探究考点核心知识提炼探究水沸腾时温度变化的特点实验器材（1）测量工具：①用温度计测量水的温度；②用停表测量加热时间。（2）石棉网的作用：使烧杯底部受热均匀。（3）带有两孔纸板的作用：①减少热量散失，缩短加热时间；②中间孔放温度计，侧孔保持烧杯内外气压平衡，保证水的沸点不变。操作要点（1）组装器材的顺序：自下而上，确保用酒精灯的外焰加热、温度计的玻璃泡浸没在水中。（2）记录温度：当水温接近90C时，每丽0.5min记录一次温度。数据处理绘制沸腾时的温度-时间图像①沸腾过程的判断：如图，倾斜段表示沸腾前加热升温的过程，水平段表示沸腾过程；②沸腾的特点：吸热，温度保持不变；③沸点的判断：水平线段对应的温度是水的沸点，如图象中水的沸点是98C.④判断水量的多少：相同的加热源，与时间轴夹角大的水量少，与温度轴夹角小的水量多，如图mb>ma.实验结论（1）水在沸腾过程中，吸收热量，温度保持不变。（2）现象比较①沸腾前：如图b所示，温度不断上升，水中有少量的气泡产生，在上升过程中逐渐变小、消失；②沸腾时：如图b所示，温度保持不变，水中有大量的气泡产生，在上升过程中变大，升至水面处破裂。探究固体熔化时温度变化的规律实验器材（1）测量工具：①用温度计测量物质的温度；②用停表测量加热时间。

（2）石棉网的作用：使烧杯底部受热均匀。操作要点（1）组装器材的顺序：自下而上。（2）采用“水浴法”加热：①使试管内的海波（或石蜡）受热均匀；②可以缓慢加热，便于观察温度计的示数及海波（或石蜡）的状态变化。（3）选用小颗粒固体（碾碎的海波、石蜡）：①固体小颗粒更容易受热均匀；②温度计能插入固体小颗粒中，使玻璃泡与固体小颗粒充分接触，测得的温度更准确。（4）试管插入水中的位置要求：①不能接触到烧杯底部和侧壁；②试管内的固体小颗粒浸没在水中。数据处理（1）绘制熔化时的温度-时间图像（2）温度变化特点海波在熔化过程中，温度不变，需要继续吸热；石蜡在熔化的过程中，温度升高，需要继续吸热。实验结论（1）晶体在熔化过程中，吸收热量，温度不变；（2）非晶体在熔化过程中，吸收热量，温度不断升高.探究不同物质的吸热能力实验器材（1）天平：测量被加热物质的质量，保证质量相同；（2）选用两个相同的酒精灯：使水和食用油在相等时间内吸收的热量相等；（3）停表：记录加热时间；（4）温度计：测量物质升高的温度。实验方法（1）转换法①升高相同的温度时，通过比较加热时间长短来判断物质的吸热能力。（加热时间长的物质吸收热量多，吸热能力强）②热时间相同时，通过比较温度升高的多少来判断物质的吸热能力。（温度升高少的物质吸热能力强）（2）控制变量法①控制物质的质量和升高的温度相同，物质种类不同，比较加热的时间；②控制物质的质量和吸收的热量相同，物质种类不同，比较升高的温度。实验结论不同物质的吸热能力不同。命题预测1．（2022·山东聊城·中考真题）图甲是某小组“探究海波熔化时温度变化规律”的实验装置，每隔记录一次温度值。实验数据记录如下表：时间/01234567891011海波的温度/℃4044464848484848485053（1）实验中需要的测量工具是温度计和；（2）在时，温度计的示数如图乙所示，此时的温度为℃；（3）由记录的实验数据可知海波是（选填“晶体”或“非晶体”）；（4）由实验知，海波熔化需要的条件是：①；②继续吸收热量；（5）另一小组在利用相同的器材进行这一实验时，观察到海波熔化过程中温度计示数缓慢上升。产生这一现象的原因可能是（填字母）。A．烧杯中的水少 B．对试管内的海波不断搅拌C．温度计的玻璃泡碰到了试管壁 D．海波熔化过程中吸热，温度升高2．图甲是用海波和石蜡“探究固体熔化时温度的变化规律”的实验装置。（1）组装器材时，应先固定图甲中的；（选填“A”“B”或“C”）（2）开始实验后，某一时刻温度计的示数如图甲所示，温度为℃；（3）根据实验数据绘制的两种物质熔化时温度随时间变化图像如图乙所示，由图像可知石蜡是（选填“晶体”或“非晶体”），海波熔化持续了min；（4）由实验可得到晶体熔化特点：；（5）由实验可知，晶体的温度是熔点时，可能处于态。A．固 B．液 C．固液共存3．小明想探究水中加入别的物质后，会否对水的凝固点产生影响，为此，他向水中加盐制成盐水，并把盐水用容器盛好放入冰箱，研究盐水的凝固过程。每隔一定时间，小明观察盐水状态、测出温度，并根据记录的数据作出了温度一时间图像如图甲所示。（1）从图像可以看出盐水的凝固过程用了min；凝固过程（选填“吸收”、“放出”）热量，盐水结成的盐冰是（选填“晶体”、“非晶体”）。（2）如果将一个装有冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中如图乙所示，试管中冰水混合物中的冰会（选填“增多”、“减少”、“不变”）（3）实验中盐水的凝固点为℃。为了交通安全，人们常在不能及时熔化的积雪地面上散融雪剂（如图丙所示），常用融雪剂的成分是工业用盐（非食用盐），请解释融雪剂可加快积雪熔化的原因是。4．如图甲所示是探究某种物质熔化和凝固的实验装置，小明根据实验中得到的数据绘制温度随时间变化的曲线如图乙实线所示。（1）如图乙，当温度为60℃时，它处于态；（2）若在第5min时酒精灯突然熄灭，该物质会停止熔化，它的温度（选填：会或不会）立即降低；（3）同时，小华也用同种物质做了该实验。实线表示小明的图线，虚线表示小华的图线。若加热条件完全相同，整个过程中两个人的操作都规范准确。根据图线分析：两同学实验中开始加热时物质的温度是（选填：相同或不同）的；你认为造成两同学图线差异的主要原因可能是。5．（2023·江苏淮安·中考真题）某兴趣小组利用一次性纸杯研究水沸腾前和沸腾时温度随时间变化的情况，装置如图甲所示。（1）实验中，应使用酒精灯的焰对纸杯加热。加热过程中，某时刻温度计示数如图乙所示，此时的水温为℃；（2）当水温升高到90℃后，每隔30s记录一次温度计的示数，并将记录的数据绘制成如图丙所示的图像。由图像可知，沸腾时水的温度特点为；（3）水沸腾时有大量气泡产生，此时气泡中的主要成分是；（4）取下温度计，继续加热，在水烧干之前纸杯没有被烧坏，主要原因是水沸腾需要，使纸杯的温度低于着火点。6．（2023·四川攀枝花·中考真题）在科学实践活动中，小明利用纸锅烧水来观察水的沸腾，如图甲所示。测温物质凝固点/℃沸点/℃水银357酒精78注：在一个标准大气压下（1）由上表可知，本实验应选用（选填“水银”或“酒精”）温度计；（2）水沸腾后，温度不再变化，温度计的示数如图乙所示，则水的沸点为℃；（3）为了验证水在沸腾过程中是否需要吸热，可，观察水是否继续沸腾；（4）纸的着火点为183℃，酒精灯火焰温度可达500℃，纸锅却不会被点燃，其原因主要是：。7．茶圣陆羽在《茶经》中，形容沸腾的水“势如奔涛”；物理兴趣小组的小明同学进行了关于“水沸腾”的实验探究；（1）由表格可知，本次实验应选用测温物质为的温度计：测量温度凝固点/℃沸点/℃水银酒精（2）在安装实验器材时，应按照（选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序进行；（3）组装好实验器材后，小明在烧杯中倒入适量温水，用温度计来测量烧杯中水的温度，读数时视线应；（4）本实验的目的是观察水沸腾时的现象和水在沸腾时的温度变化，图乙是小明实验中不同时间观察到的水中气泡变化情况，表示水沸腾时现象是图；（选填“1”或“2”）（5）当水温升到88℃时，小明同学开始每隔1min读一次温度计的示数，数据记录如下：时间012345678910温度88909294989999999999如图丙所示是第4min时温度计的示数，此时水的温度是℃；由表可知此地的大气压（选填“低于”、“高于”或“等于”）1个标准大气压；（6）实验中给一定质量的水加热，其温度与时间的关系如图丁中a图线所示，若其他条件不变，仅将水的质量增加，则温度与时间的关系图线正确的是()A．a图线 B．b图线 C．c图线 D．d图线8．在标准大气压下，做“观察水的沸腾”的实验时，甲、乙、丙三个实验小组的同学分别从图中A、B两套实验装置中任选一套来完成实验。（1）甲组同学从水温升高到90℃时开始记录数据，以后每隔1min记录一次水的温度，直到水沸腾5min为止，实验数据如表，分析表中的数据可知，甲组同学选择的是（A/B）套装置；时间/min01234567891011温度9092949698100101102102102102102（2）乙、丙两组同学都选择了另外一套实验装置，这两组同学虽然选用的实验装置相同，但水开始沸腾的时刻不同，他们绘制的沸腾图象如图C所示，得到a、b两种不同图象的原因是：不同；A．水的质量 B．水的初始温度（3）实验后，甲组的同学对大家提出了这样的疑问：如果不对水加热，能让水重新沸腾吗？老师马上将一杯停止沸腾的水放进能抽气的密闭玻璃罩中，如图D，接通抽气机电源，随着玻璃罩中空气的抽出，热水居然沸腾起来。通过分析，同学们知道了发生此现象的原因是：抽气机抽气时，玻璃罩内的气压减小，水的沸点（升高/不变/降低），因此在不加热的情况下，水能重新沸腾；（4）水沸腾时产生大量气泡，在上升过程中气泡逐渐变（填“大”或“小”），直至水面破裂；（5）如图，将烧瓶内水沸腾时所产生的水蒸气通入试管A中，试管A放在装冷水的容器B内，过一段时间，观察到试管A中产生的现象是越来越多（选填“水蒸气”“小水珠”“小冰晶”），同时看到温度计C的示数（“降低”或“升高”）。这个实验说明了水蒸气液化时要放出热量。9．（2023·广东深圳·中考真题）如图甲所示，琴琴同学探究“水的沸腾与加热时间的关系”，水的质量为100g，实验过程中温度随时间变化的关系如下表。min00.511.52......12℃94？969798......98（1）当加热0.5min时，温度计示数如图乙，读数为℃；（2）根据示数研究得出水沸腾时的温度变化特征是：水沸腾时持续吸热，温度；（选填“升高”、“降低”或“不变”）（3）琴琴同学实验过程中，水沸腾时温度小于100℃，原因是；（4）如何减少加热时间，请给琴琴同学提个建议：；（5）水在1分钟内吸收的热量为J；（6）根据第（5）步进一步探究，水沸腾后继续加热了10分钟，水的质量少了4g，探究蒸发1克水吸收了多少热量？（忽略热量损失）10．小明设计了如图甲所示的实验装置比较不同物质吸热的情况。（1）他应选用质量和初温都相等的A、B两种液体。实验中两种液体吸收的热量并不能直接测出，因此使用了两个（选填“相同”或“不同”）的电加热器，保证相同时间内吸收的热量相同，只需比较就可以比较液体吸收热量的多少；（2）根据实验测得的数据分别描绘出了A、B两种液体的温度随加热时间变化的图像，如图乙所示，分析图像可知，质量相同的A、B两种液体，当吸收相同热量时，液体升温更快；（3）如果B物质的比热容是2.1×10³J/（kg·℃），则A物质的比热容是J/（kg·℃）；（4）冬天，如果你想自制暖手袋，A、B两种液体中应选液体作为供暖物质，其效果更佳。11．为了比较水和煤油两种液体的吸热性能，晶晶做了如图甲所示实验，并在实验过程中记录了温度-时间坐标图，如图乙所示。（1）在组装实验装置时，应先固定（选填“铁圈”或“铁杆”）的位置；（2）实验中，在两个相同的试管中分别装上、初温都相同的水和煤油（选填“质量”或“体积”），并放入大烧杯水中进行加热；两个试管同时加热的目的是；（3）由题图乙可知：当加热相同的时间，试管中的升温更高；若水的比热容为c水=4.2×10³J/（kg·℃）则煤油的比热容为c煤油=（不计热损）（4）通过以上实验，冬天取暖，小明应该选取（选填“水”或“煤油”）来自制一个暖手袋。12．（2023·辽宁盘锦·中考真题）如图甲所示，小明用相同的实验装置分别加热质量均为200g的水和食用油，根据实验数据绘制了如图乙所示的温度随时间变化图像。（1）由图乙和表丙可知，小明选用的是（选填“酒精”、“煤油”或“水银”）温度计；（2）由图乙可知，的吸热能力较强；（3）水在0~4min吸收的热量是J；【c水=4.2×10³J/（kg·℃）】标准大气压下物质沸点酒精78煤油150水银357（4）小明分析图乙后，想到端午节妈妈煮粽子时，先用大火将水烧开，再改用小火加热，这样既可以节约能源，又能保持水继续沸腾将粽子煮熟。原因是水沸腾时持续吸热，温度。13．如图甲所示，小佳同学在两只相同的烧杯里分别装入水和食用油，比较它们吸热的情况。（1）为了便于比较，实验中要求两烧杯中放入规格相同的电加热器，并在两只相同的烧杯中应分别装入质量（选填“相等”或“不相等”）的水和食用油；（2）实验数据如表所示，若要使水和食用油升高到相同的温度，则需要给水加热（选填“更长”或“更短”）的时间，此时水吸收的热量（选填“大于”“小于”或“等于”）食用油吸收的热量；加热时间/min0612水的温度/℃204570食用油的温度/℃2068116（3）实验表明，（选填“水”或“食用油”）的吸热能力更强，乙图中能正确反映水和食用油的温度随加热时间变化的是（选填“A”或“B”）；（4）如图丙所示是某一沿海城市和某一内陆城市年气温变化曲线，从图像可以看出，在一年中，曲线C所示的城市气温变化较（选填“大”或“小”），根据上面探究过程中所获得的知识可知，曲线C表示的是（选填“沿海”或“内陆”）城市的年气温变化曲线。（c砂<c水）14．（2023·内蒙古通辽·中考真题）如图所示，在“比较不同物质吸热情况”的实验中，各取质量为50g、初温为20℃的水和食用油分别装在两个相同的烧杯中，用两个相同的酒精灯加热，每隔1min记录一次数据，如下表所示。物质加热时间/min消耗酒精/g末温度/℃物质加热时间/min消耗酒精/g末温度/℃食用油10.554水10.53521.08821.05031.512231.565（1）分析实验数据可知，（选填“水”或“食用油”）的吸热能力更强；（2）实验中主要用到的科学探究方法有控制变量法和法；（3）根据表中记录的数据，则2min内食用油吸收的热量是J，所使用的酒精灯的加热效率为【q酒精=3.0×107J/kg，c水=4.2×10³J/（kg·℃）】。15．（2023·湖北随州·中考真题）某实验小组用规格完全相同的实验器材，对初温相同的100g水，200g水、100g煤油进行加热，如图所示。

（1）若要探究不同物质的吸热差异应选择（选填“甲、乙、丙”中的两个）两图进行对比实验；（2）水沸腾时，小组成员观察到烧杯内出现的气泡是（选填“A”、“B”或“C”）图；（3）在处理实验数据时，小组成员绘制了从开始加热到沸腾前液体的温度随时间变化图像如图丁，分析可知100g煤油对应的图像是（选填“b”或“c”），已知水的比热容大于煤油的比热容。

专题18实验探究题（光、热）（解析版）考点要求课标要求命题预测光学4.2.6探究光的反射定律。4.2.7探究平面镜成像的特点。4.2.8探究凸透镜成像的规律。（1）探究光的反射定律，主要命题点有：三线共面、两角关系、光路可逆、分析归纳结论等。（2）探究平面镜成像的特点，主要命题点有：实验装置及各器材的作用、实验操作过程、注意事项、常见错误分析及归纳结论等。（3）探究凸透镜成像的规律是常考热点，也是分值较多的考查内容。命题点有：探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤、实验注意事项、错误分析、实验结论和有关应用等。热学4.2.1探究水在沸腾前后温度变化的特点。（1）探究水在沸腾前后温度变化的特点。命题点有：实验器材的组装、沸腾现象、沸点、沸腾吸热、会画且会分析温度-时间图像等。（2）探究不同物质的吸热能力。命题点有：探究方法、会画且会分析温度-时间图像、比较或计算比热容、解释有关现象等。

考点一光学探究题真题演练1.（2023·山东淄博·中考真题）在“探究光的反射规律”实验中，小明选用了平面镜、硬纸板、激光笔和铅笔进行实验。硬纸板垂直立在平面镜上，纸板由E、F两部分组成，可绕与平面镜垂直的接缝ON转动，如图所示。（1）实验中还需要的器材是。硬纸板在实验中除了显示光路，还可以探究反射光线、入射光线和法线；（2）实验时多次改变入射角的大小进行实验，然后得出结论。多次实验的目的是；（3）光在E纸板上沿AO方向入射，其反射光在F纸板上沿OB方向射出。AO与镜面的夹角为40°时，其对应的反射角大小为；让光沿BO方向入射，发现反射光沿OA方向射出，说明在反射现象中；（4）实验时，从硬纸板前不同方向都可以看到纸板上光的径迹，是由于光在纸板上发生了（选填“镜面反射”或“漫反射”）。【答案】（1）量角器；（2）使结论具有普遍性；（3）50°，光路是可逆的；（5）漫反射.【详解】（1）为了探究光的反射规律，需要测量反射角、入射角的大小，故需要用到量角器。（2）为了比较反射角与入射角的关系，多次改变入射角进行实验的目的是从大量数据中寻找普遍规律，使结论具有普遍性。（3）AO与镜面的夹角为40°，则入射角大小为90°-40°=50°由于反射角等于入射角，所以对应的反射角大小为50°。让光沿BO方向入射，发现反射光沿OA方向射出，可知将反射光线改为入射光线，光路图照样成立，这表明：在光的反射现象中，光路是可逆的。（4）从硬纸板前不同方向都可以看到纸板上光的径迹，是由于光在纸板上发生了漫反射。2.（2023·陕西·中考真题）如图，是“探究平面镜成像时像与物的关系”的实验装置。（1）将一张方格纸放在水平桌面上，再将茶色玻璃板放置在方格纸上；（2）实验时，使用两个相同的棋子，是为了便于比较像和物的关系；（3）在玻璃板前放一个棋子A，将另一个相同的棋子B放到玻璃板后，使棋子B与棋子A在玻璃板后所成的像重合，此时，棋子B的位置就是棋子A的像的位置。将光屏竖直放在棋子B的位置，从光屏上不能直接观察到棋子A的像，说明平面镜所成的像是像；（4）多次改变棋子A的位置，并记录棋子A的像的位置，用刻度尺测出每次像和物到平面镜的距离，实验数据如图所示。分析数据可知，平面镜成像时，像和物到平面镜的距离。实验序号12345物到平面镜的距离/cm5.508.0010.2012.0015.10像到平面镜的距离/cm5.508.1010.2012.1015.10【答案】（1）垂直；（2）大小；（3）虚；（4）相等【详解】（1）将茶色玻璃板垂直放置在方格纸上，使像成在玻璃板的另一侧的桌面上，当在桌面上移动第二个棋子时，能与像完全重合。（2）实验时，使用两个相同的棋子，当移动第二个棋子时，能与像完全重合，说明像和第二个棋子大小相等，即与第一个棋子大小也相等，从而得出像和物体大小相等，所以是为了便于比较像和物的大小关系。（3）因为从光屏上不能直接观察到棋子A的像，说明平面镜所成的像不是实际光线形成的，所以是虚像。（4）由表格数据可知，每次实验中，像和物到平面镜的距离相等，由此得出平面镜成像时，像和物到平面镜的距离相等。3.（2023·广东·中考真题）小明在学习了凸透镜成像的规律后，继续深入探究，选用题表中某一规格的凸透镜做实验，调整好器材后如题图甲所示，此时烛焰在光屏上成放大的像；凸透镜编号焦距/cm直径/cm①53.5②54.5③104.5④154.5（1）光屏上的像是实像还是虚像？；（2）一段时间后，小明发现烛焰的像如图乙所示，此时将蜡烛向调节可以使烛焰的像移到光屏中央；（3）小明选的凸透镜焦距为cm；（4）小明将蜡烛换成F字光源，调整了光源和光屏的位置，在光屏上仍可观察到清晰的像，如题图所示，则小明看到的像应是（选填字母）；（5）小明认为凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关；若要验证其猜想，则可在题表中选取编号为两个凸透镜进行实验验证。【答案】（1）实像；（2）上；（3）10；（4）D；（5）①、②【详解】（1）如图甲所示，物距小于像距，此时烛焰在光屏上成放大的像，为投影仪的成像原理，成倒立、放大的实像。（2）一段时间后，蜡烛越烧越短，此时烛焰的像在光屏上方呈现，为了使烛焰的像移到光屏中央可以将蜡烛上移，使得烛焰，透镜的光心和光屏中央在同一水平直线上。（3）由甲图可知，此时物距小于像距，为投影仪的成像原理，此时物距为15.0cm，在一倍到两倍焦距之间，像距为30.0cm，像距在两倍焦距之外，根据表格可知，小明选的凸透镜焦距为10cm。（4）将蜡烛换成F字光源，调整了光源和光屏的位置，在光屏上仍可观察到清晰的像，此时物距大于像距，为照相机的成像原理，成倒立、缩小的实像，从左侧向光屏看，会看到图D所示的像，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。（5）若要验证凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关，则需要控制凸透镜的焦距相等，故可在题表中选取编号为①、②两个凸透镜进行实验验证。核心考向探究考点核心知识提炼探究光的反射定律实验器材可折转白色粗糙硬纸板的作用：一是显示光的传播路径，对光线起漫反射作用；二是探究入射光线、法线和反射光线是否在同一平面内。操作要点（1）验证三线是否共面：将纸板向后、向前偏折，观察是否有反射光线；（2）探究角的关系：多次改变入射角，测量相应的反射角；（3）验证光路可逆：将激光笔沿原来反射光线的方向照射，观察反射光线。实验结论在反射现象中，反射光线、入射光线、和法线在同一平面内；反射光线和入射光线分居法线的两侧；反射角等于入射角。在反射现象中，光路可逆。探究平面镜成像的特点实验器材薄玻璃板：代替平面镜，确定像的位置；两只完全相同的蜡烛：比较像与物的大小关系；光屏：判断像的虚实。实验方法实验中用到了“等效替代法”：（1）用玻璃板代替平面镜；（2）用玻璃板后面的未点燃的蜡烛代替前面点燃蜡烛的像。操作要点（1）放置：玻璃板应垂直放置于桌面上；（2）观察：眼睛在点燃蜡烛一侧透过玻璃板观察像的位置和大小；（3）移动：使点燃的蜡烛前后、左右移动，观察像的位置和大小；（4）判断像的虚实：在像的位置放置光屏，不透过玻璃板，直接观察光屏上是否有像。实验结论平面镜成像的特点：平面镜所成的像是虚像，像的大小和物体的大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与镜面垂直。根据数学对称知识，平面镜成像的规律也可表述为：平面镜所成的像与物体关于镜面对称。探究凸透镜的成像规律实验器材实验器材：光具座、凸透镜（焦距f已知）、蜡烛（烛焰作为发光体）、光屏等。操作要点（1）调器材：先调节烛焰、透镜和光屏的高度，使烛焰的中心、透镜的光心和光屏的中心大致在同一高度，目的是使像成在光屏中央。（2）确定实像的位置：在像的附近前后移动光屏，同时观察光屏上的像。（3）观察虚像：取下光屏，眼睛在光屏一侧，透过凸透镜观察烛焰。实验结论一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，物近（离焦点）像远像变大；虚像（与物）同侧正，实像异侧倒，像物相互跟着跑。命题预测1.如图所示为某实验小组探究光的反射规律的实验装置。平面镜M放在水平桌面上，E、F是两块粘接起来竖直放置的长方形硬纸板，其中E板固定不动，F板可绕两板连接的竖直线ON转动。（1）实验时，将纸板垂直放置在平面镜上让一束光紧贴纸板射向平面镜上的O点，如图甲所示，可在纸板上看到反射光，此时光在纸板上发生了（选填“镜面反射”或“漫反射”）；将纸板右半部分向后折转一定角度，纸板上看不到反射光，如图乙所示，再将纸板右半部分折转回原位置，在纸板上又能看到反射光，这说明反射光线、入射光线与法线在；（2）实验过程中该实验小组得到反射角和入射角的数据，如表所示，从表格记录的数据分析可以得到结论：在光的反射现象中，。入射角／°203040506070反射角／°203040506070【答案】漫反射同一平面内反射角等于入射角，反射角随入射角的增大而增大【详解】（1）在纸板上看到反射光，这是因为光在纸板上发生了漫反射的缘故。如图乙，因为反射光线、入射光线与法线要在同一平面内，所以将光屏右半部分向后折转任意角度，光屏上都看不到反射光线。（2）根据表格中的数据知，在光的反射中，反射角等于入射角，反射角随入射角的增大而增大。2．如图所示，在“探究光的反射规律”时，把一个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垂直于镜面，使一束光EO贴着纸板射到平面镜上，在纸板上会看到反射光线OF。（1）若将纸板沿ON向后折，此时在NOF面上看不到反射光线OF，此实验现象说明：光线、光线和法线都在同一平面内；（2）若将入射光线EO沿着逆时针方向转动，则反射光线OF将会沿着（选填“顺”或“逆”）时针方向转动。当光线OF与平面镜夹角为15°时，则入射角为；（3）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，光路是的。【答案】反射入射顺75º可逆【详解】（1）将纸板沿ON向后折，看不到反射光了，说明反射光已经不在纸板上了，而此时纸板B和纸板A也不是一个平面了，说明反射光线应与入射光线以及法线在同一平面。（2）当入射光线EO逆时针转动，会使入射角增大，而在光的反射现象中，反射角等于入射角，反射角同样会增大，则反射光线OF会顺时针转动。当OF与镜面夹角为15°时，反射角的大小为90°-15°=75°，所以入射角也等于75°。（3）如果让光线逆着OF的方向射向镜面，这时的入射角为原来的反射角，根据光的反射定律，反射角等于入射角，这时的反射角为原来的入射角，所以会发现光线原路返回，也就是在反射现象中，光路是可逆的。3．“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示，平面镜放在水平桌面上，标有角度（图中未画出）的白色纸板ABCD竖直放置于平面镜上，能绕垂直于CD的ON轴向后折转，在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。（1）为了更清晰地显示光路，白色硬纸板的表面应（选填“光滑”或“粗糙”）些；（2）当入射光线EO与CO的夹角为时，此时入射角的大小为。当入射光线靠近法线，反射光线法线；（3）如图乙所示，将纸板右半部分绕ON向后折转任意角度，发现纸板上均无反射光束呈现。由此说明：反射光线、法线和入射光线（选填“在”或“不在”）同一平面内；（4）如图丙所示，若将纸板（连同激光笔）绕CD向后倾斜，入射光线仍能呈现纸板上，且仍紧贴EO入射到平面镜的O点，则反射光线。A．向后倾斜，仍在白色纸板上；B．方向不变，仍然垂直于CD；C．向前倾斜，角度与纸板和桌面角度大小相等。【答案】粗糙40°靠近在C【详解】（1）为了更清晰地显示光路，白色纸板的表面应较粗糙，光射在纸板上会发声漫反射，反射光线向各个方向，无论从哪个角度看，都能看清楚。（2）入射角为入射光线与法线的夹角，即EO与ON的夹角为90°-50°=40°根据光的发射定律，反射角等于入射角，当入射光线靠近法线，入射角减小，反射角随之减小，反射光线也靠近法线。（3）当纸板右半部分和左半部分在同一平面上时，能同时看到两条光线，当纸板右半部分绕ON向后折转任意角度后，左右两部分的纸板不在一个平面上，发现纸板上均无反射光束呈现，说明反射光线、法线和入射光线在同一平面内。（4）若将纸板（连同激光笔）绕CD向后倾斜，入射光线仍能呈现纸板上，且仍紧贴EO入射到平面镜的O点，ON不再是法线，入射光线的方向改变了，法线不变，由于反射光线、法线和入射光线在同一平面内，所以反射光线方向也改变，因入射光线向后，所以反射光线将向前倾斜，根据反射角等于入射角，所以反射光线与CD所在平面与桌面的角度与纸板和桌面角度大小相等。4．在探究“平面镜成像特点”的实验中。（1）首先确定像的位置，如图甲，小明将白纸平铺在水平桌面上，将（选填“平面镜”或“玻璃板”）竖放在白纸上，在一侧点燃蜡烛A，在另一侧将未点燃的蜡烛B在白纸上来回移动，发现蜡烛B与蜡烛A的像能够重合，说明；（2）为了便于比较像与物的大小关系，对蜡烛B的要求是。实验中若观察到，可以得出“像与物大小相等”的结论；（3）在确定像的位置后，用刻度尺测得一组物距和像距分别为3.00cm、3.00cm，由此得出的结论是：像距等于物距。请指出该过程中的不合理之处。【答案】玻璃板像与物体等大与蜡烛A完全相同蜡烛B与蜡烛A的像重合实验中只进行一组实验，会使实验结论具有偶然性【详解】（1）玻璃板既能成像，也可以透光，便于确定像的位置，因此实验中用透明的玻璃板代替平面镜，即小明将白纸平铺在水平桌面上，将玻璃板竖放在白纸上。蜡烛AB等大，在一侧点燃蜡烛A，在另一侧将未点燃的蜡烛B在白纸上来回移动，发现蜡烛B与蜡烛A的像能够重合，说明像与物体等大。（2）为了便于比较像与物的大小关系，对蜡烛B的要求是与蜡烛A完全相同，蜡烛A用于成像，蜡烛B与像作比较。实验中若观察到蜡烛B与蜡烛A的像重合，通过等效替代法可得出“像与物大小相等”的结论。（3）实验中只进行一组实验，就得出实验结论，会使实验结论具有偶然性，为了使实验结论具有普遍性，应改变物距进行多次实验。5．小非利用如图所示的装置进行探究“平面镜成像特点”的实验，步骤如下：①将一块薄玻璃板竖直立在铺有白纸的水平桌面上；②取两支相同的蜡烛A和蜡烛B，点燃玻璃板前的蜡烛A，并移动玻璃板后的蜡烛B，使它与蜡烛A在玻璃板后所成的像完全重合并用笔在白纸上标记出蜡烛A和蜡烛B的位置；③多次改变蜡烛A的位置，重复前面的步骤。在此实验中：（1）小非选用玻璃板代替平面镜的目的是：；（2）小非选取两支相同的蜡烛是为了比较像与物的关系；实验中小非多次改变蜡烛A的位置，重复进行实验的目的是：；蜡烛B与蜡烛A在玻璃板后所成的像完全重合，说明；（3）另一个小组的同学，将未点燃的蜡烛竖立在玻璃板后的桌面上移动，发现前面点燃的蜡烛的像总在未点燃蜡烛的上方偏高处，造成该现象的原因是什么？；（4）为探究平面镜所成的像是实像还是虚像，小非拿走蜡烛B，将一个光屏放到蜡烛A像的位置，（选填“透过”或“不透过”）玻璃板观察，发现光屏上没有像，这说明平面镜成的是（选填“实”或“虚”）像。【答案】便于确定像的位置大小使结论具有普遍性像与物的大小相等玻璃板没有竖直放置不透过虚【详解】（1）玻璃板透明，选用玻璃板代替平面镜的目的是便于确定像的位置。（2）用蜡烛B代替蜡烛A和蜡烛A的像进行比较，蜡烛A和B的要求是完全相同，当玻璃板后面的蜡烛B和玻璃板前面的蜡烛A的像完全重合时，可以比较物像大小关系。一次实验不具备代表性，应采取同样的实验方案多做几次，研究像与物体到镜面距离的普遍规律，使结论具有普遍性，避免实验现象的偶然性。蜡烛B与蜡烛A在玻璃板后所成的像完全重合，说明像与物大小相等。（3）因为玻璃板没有竖直放置，所以将未点燃的蜡烛竖直在玻璃板后的桌面上移动，发现前面点燃的蜡烛的像总在未点燃蜡烛的上方偏高处。（4）虚像不能成在光屏上，为探究平面镜所成的像是实像还是虚像，小非拿走蜡烛B，将一个光屏放到蜡烛A像的位置，不透过玻璃板观察，发现光屏上没有像，这说明平面镜成的是虚像。6．用如图甲所示的装置“探究平面镜成像时，像的位置和物体的位置有什么关系”。A、B是两支外形相同的蜡烛，M是有一面镀膜的玻璃板。镀膜玻璃也称反射玻璃，是在玻璃表面涂镀一层合金或金属化合物薄膜，镀膜后增强了对光的反射，又能保证一定的透光性。（1）将白纸放在水平桌面上，将玻璃板与纸面放置。沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置；（2）将蜡烛A放在玻璃板前，用蜡烛B在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合。如图乙所示，在蜡烛A靠近玻璃板一侧记下物体的位置A1，应该在蜡烛B（选填“靠近”或“远离”）玻璃板一侧记下像的位置B1；（3）改变蜡烛A的位置重复实验，三次实验在白纸上记录的像与物对应的位置如图丙所示。将白纸沿放置玻璃板的直线对折，发现点B1和A1，B2和A2，B3和A3基本重合。由此可以得出的结论是：平面镜成像时，①，②；（4）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？小组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】垂直靠近像与物到镜面的距离相等像与物连线与镜面垂直左【详解】（1）为了便于找到像，将白纸放在水平桌面上，将玻璃板与纸面垂直放置。（2）像与物体关于平面镜对称，如图乙所示，在蜡烛A靠近玻璃板一侧记下物体的位置A1，应该在蜡烛B靠近玻璃板一侧记下像的位置B1。（3）将白纸沿放置玻璃板的直线对折，发现点B1和A1，B2和A2，B3和A3基本重合，结合数学知识，可以得出的结论是：①像与物到镜面的距离相等；②像与物连线与镜面垂直。（4）镀膜那一面，反射效果好为反射面，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左所示，由像与物体关于平面镜对称可知，左侧为反射面，由此可以判断镀膜在玻璃板的左面。7．五代时期名士谭峭所著《化书》中，记载了照镜子时“影与形无异”的现象。关于平面镜成像的特点，小明用图甲所示装置进行了探究。（1）为了更好的完成实验用玻璃板代替平面镜进行实验，目的是；（2）把点燃的蜡烛A放在玻璃板前，再拿一支外形相同没点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，直到看去它跟蜡烛A的像重合，说明平面镜所成的像与物体相同，证实了“影与形无异”；（3）改变蜡烛A的位置，进行三次实验，如图乙所示，用直线将物和像的位置连接起来，像和物体的连线与镜面垂直，测得像和物到镜面的距离；（4）若另一组同学放置玻璃板时如图丙所示，则像成在水平桌面的（选填“上方”或者“下方”）。【答案】便于确定像的位置大小相等上方【详解】（1）实验时选择透明的玻璃板，在物体的一侧，既能看到物体的像，也能看到另一侧的物体，便于确定像的位置。（2）玻璃板后面不点燃的蜡烛和玻璃板前面点燃蜡烛的像完全重合，说明物体在平面镜中所成的像与物体大小相等。（3）平面镜成像时，像物等距，相对于镜面对称，由图乙可知，用直线将物和像的位置连接起来，像和物体的连线与镜面垂直，测得像和物到镜面的距离相等。（4）根据平面镜成像的对称性，像会出现在桌面上方。8．（2023·湖南益阳·中考真题）用如图所示装置“探究平面镜成像的特点”。（1）请将下列实验步骤合理排序，合理的实验步骤顺序为AF（填序号）；A．在桌面上铺一张大纸，纸上竖立一块玻璃板作为平面镜。沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。B．用直线把蜡烛和它的像在纸上的位置连起来，并用刻度尺分别测量它们到玻璃板的距离。C．拿一支外形相同但不点燃的蜡烛，竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合。D．把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像。E.在纸上记下蜡烛和它的像的位置。F.根据上述实验分析得出平面镜成像的规律：平面镜所成的像与物体关于平面镜对称。（2）为了使实验结论更具科学性，应补充的实验步骤是；（3）在上述实验中，如果在玻璃板背面粘贴一张不透光的白纸，将玻璃板背面完全遮挡住，还能看到蜡烛在玻璃板后面的像吗？答：看到。（选填“能”或“不能”）【答案】DCEB移动点燃的蜡烛，重做实验能【详解】（1）实验中要探究平面镜成像的规律，需要先把点燃的蜡烛放在玻璃板前，再拿与点燃蜡烛一样的未点燃的蜡烛，在玻璃板的另一侧与之重合，当物像恰好重合后，在纸板上记录蜡烛与所成像的位置，且连接蜡烛与像，用刻度尺测量距离的长度，即可得出平面镜成像的规律，所以实验的正确顺序为：ADCEBF。（2）探究型实验，为了得到普遍规律，需要进行多次实验，所以移动点燃的蜡烛，重做实验。（3）因为平面镜成像是由光的反射形成的正立的虚像，所以将玻璃板背面完全遮挡住，在点燃蜡烛这侧仍然能看到蜡烛的像。9．如图所示是某学校物理兴趣小组的同学探究“凸透镜成像的规律”的实验：（1）用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距为cm；（2）图乙是某次实验时观察到光屏上清晰的像。若保持凸透镜位置不动，仅将蜡烛和光屏的位置互换，可以在光屏上再次得到清晰的像，此时看到的是倒立的、（选填“放大”“缩小”或“等大”）的像，与（选填“放大镜”“照相机”或“投影仪”）的应用原理相同；（3）实验时，光屏上得到了烛焰清晰的像，一位同学用手指仅捏住凸透镜的下半块，则光屏上看到烛焰的像是（选填序号）。A．下半部有手指的像 B．上半部有手指的像C．完整的 D．没有成像【答案】10.0放大投影仪C【详解】（1）由图可得，凸透镜的焦距为f=40.0cm-30.0cm=10.0cm（2）从图中可得，此时的物距大于像距，成的是缩小的像。保持凸透镜位置不动，仅将蜡烛和光屏的位置互换，由光路可逆得，可