广东中考物理复习专练：光、热学实验探究专题（解析版）

专题11光、热学实验探究专题

命题趋势

随着教育改革的深入和科技进步的影响，实验题将更加注重对学生实践能力和创新思维的考查。

光学实验题注重对光传播和成像特点的考查，实验包括光的反射、光的折射、平面镜成像以及

透镜成像规律的探究。学生需要熟练掌握基本的实验操作技能，能够根据实验目的选择合适的

器材，设计合理的实验步骤，并能够准确地处理和分析实验数据。热学实验题注重对物态变化

规律的考查，包括晶体熔化时温度的变化规律、沸腾前后温度变化的特点等。学生需要注重对

实验原理和实验安全的理解和应用。

»重难诠程

r_r_L__

1、探究光的反射规律

(1)实验器材：平面镜、激光笔、带刻度的硬纸光屏、支架、夹子。

(2)实验结论：在反射现象中，入射光线、反射光线、法线在同一平面内;入射光线和反射光线分居法

线两侧；反射角等于入射角。

2、探究光的折射特点

(1)实验器材：激光笔、水槽、一个可折转的光屏、一块玻璃砖、刻度尺、量角器、支架等。

(2)实验结论：三线共面:折射光线与入射光线、法线在同一平面上；两线异侧;折射光线和入射光线分

居于法线的两侧；角不等:折射角不等于入射角(空气中角大)。

A.光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角,属于近法线折射。

B.光从水中或其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角,属于远法线折射。

3、探究平面镜成像时像与物的关系

(1)实验原理：光的反射。

(2)实验器材：两支完全一样的蜡烛、一块玻璃板、一个光屏、火柴、刻度尺。

(3)实验结论：平面镜成像特点：像与物大小相等;像到镜的距离与物到镜的距离相笠；像与物的对应点

的连线与镜面垂直;像与物左右位置颠倒;平面镜所成的像是虚像。

4、探究凸透镜成像的规律

（1）实验原理：光的折射。

（2）实验器材：光具座（足够长）、凸透镜（焦距已知）、蜡烛、光屏等。

（3）实验环境：在较暗的环境中进行实验的目的:使实验现象更明显。

（4）确定凸透镜焦距的方法

①平行光聚焦法：用平行于凸透镜主光轴的光（或太阳光）垂直照射凸透镜，当光屏上承接到最小最亮的

光斑时，该光斑到凸透镜光心的距离为焦距。

②2倍焦距法：当光屏上承接到倒立、等大的实像时，此时物距或像距的1/2为凸透镜的焦距。

（5）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。

5、探究晶体熔化时温度的变化规律

（1）实验器材：晶体（海波或者水）、铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、试管、温度计、搅拌器、停表。

（2）实验前器材组装：在组装实验器材时，应按照自下而上的顺序组装。

（3）实验结论：晶体熔化时特点：固液共存，吸收热量，温度不变。

6、探究杠杆平衡的条件

（1）实验器材：铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、中心有孔的纸板、温度计、水、停表（秒表）。

（2）实验前器材组装：在组装实验器材时，应按照自下而上的顺序组装。

（3）实验结论：水在沸腾过程中，继续加热，温度保持不变。

重难通关练

—.实验探究题（共28小题）

1.（2023•广州）如图，凸透镜的光心在0cm处，物体MN上M发出的光线b经过光心，M发出的光线c

经过凸透镜后的光线平行于主光轴。

①画出b经过光心后的光线；

②该凸透镜的焦距为10.0cm；MN经凸透镜成的像相对于MN是缩小（选填“放大”“缩小”

”等大倒立（选填“正立”“倒立”）的像。

凸透镜

/3020>1020cm

主光轴

【答案】①见解析；②10.0；缩小；倒立

【解答】解：①经过光心的光线的传播方向不变，如图所示:

凸透镜

M1

1_।ill

/<307。包cm

主光轴；

②由图可知，光线c经过凸透镜后折射光线平行于主光轴，则入射光线过焦点，所以焦距为10.0cm；

此时的MN在凸透镜的二倍焦距之外，经凸透镜成的像相对于MN是倒立、缩小的实像。

故答案为：①见解析；②10。；缩小；倒立。

2.（2023•东莞市一模）小明利用如图所示的装置研究“观察水的沸腾”实验。

时间/min0123456

温度/℃90929496989999

（1）A处铁圈的位置是根据酒精灯的外焰来确定的。

此实验加热过程是通过热传递的方式来增大水的内能的。

（2）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

与温度计液柱的上表面相平。

（3）在水温升高到90℃后，小明每隔Imin记录一次温度计的示数，同时注意观察水中发生的现象，直

至水沸腾并持续2min后停止加热，将所得的数据记录在表中，请你预测一下，当水沸腾2min后，如果

小明继续加热4min,此时的水温应为99°C。

（4）实验中，小明观察到水中气泡的情形如图烧杯中所示（气泡上升过程中由小到大），此时烧杯中的

水处于沸腾时（选填“沸腾前”或“沸腾时”）的状态。

（5）生活中常常将碗放在锅里的水中进行蒸食物，当锅里的水沸腾以后，碗中的水不会（选填“会”

或“不会”）沸腾。

（6）本实验中收集多组数据的目的是Ao（选填字母）

A.得到可靠的结论

B.减小实验误差

【答案】（1）酒精灯的外焰；热传递；（2）相平；（3）99；（4）沸腾时；（5）不会；（6）A。

【解答】解：（1）实验时要用酒精的外焰加热，故处铁圈的位置是根据酒精灯的外焰高度来确定的；

用酒精灯烧水的过程中，水从火焰中吸收热量，温度升高，是通过热传递的方式增加水的内能；

（2）温度计读数时视线要与温度计液柱的上表面相平；

（3）由于水沸腾后温度不变，故加热4min后，水的温度仍为99℃；

（4）水沸腾前，水中的气泡是由大变小；水沸腾时，气泡上升时，水蒸气的不断填充，深度减小，受到

水的压强减小，气泡的体积将变大，故图中水的状态是沸腾时的状态；

（5）沸腾的条件是达到沸点继续吸热，锅中的水达到沸点继续加热，水可以继续吸热，故可以沸腾，而

碗中的水达到沸点后，因与锅中的水不存在温度差，故碗中的水不能继续吸热，不能沸腾；

（6）本实验中收集多组数据的目的是得到可靠的结论，故选A。

故答案为：（1）酒精灯的外焰；热传递；（2）相平；（3）99；（4）沸腾时；（5）不会；（6）A。

3.（2023•淡江区模拟）小馨同学在“探究平面镜成像特点”的实验时，如图所示，所用的实验器材有带底

座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺、两支外形相同大小相等的蜡烛A和B。

（1）选用玻璃板代替平面镜，主要是为了确定像的位置。

（2）在实验前玻璃板必须竖直放置,否则会出现无论怎样移动蜡烛B都无法使其与蜡烛A的像重

合。

（3）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃（选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B竖直在玻

璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧观察，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。这种确定像与物大

小的方法称为等效替代法（选填“控制变量法”或“等效替代法”）。

（4）移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏，光屏上无法呈现蜡烛的像，这说明平面镜成的是

（选填“虚”或“实”）像。

（5）小馨同学只将玻璃板向右平移，则蜡烛像的位置不变（选填“向右移动”、“向左移动”或“不

变”）。

【答案】（1）确定像的位置；（2）竖直；（3）未点燃；等效替代法；（4）虚；（5）不变。

【解答】解：（1）透明的玻璃板，可以观察到玻璃板的另一侧，即在观察到A蜡烛像的同时，也能观察

到蜡烛B,确定像的位置；

（2）平面镜所成的像关于镜面对称，为了便于观察，玻璃板需与水平桌面垂直，所以应竖直放在水平桌

面上；

（3）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的

前侧（A侧）观察，直至它与蜡烛A的像完全重合，这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法；

（4）移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏，光屏上无法呈现蜡烛的像，这说明平面镜成的是虚像；

（5）由于平面镜所成的像与物体关于镜面对称，所以该同学只将玻璃板向右平移，镜面所在的平面不变，

则蜡烛像的位置不变。

故答案为：（1）确定像的位置；（2）竖直；（3）未点燃；等效替代法；（4）虚；（5）不变。

4.（2023•金平区校级三模）某实验小组用如图甲所示的装置探究“水的沸腾”实验。

甲乙丙丁

（1）本次测温物质在下表中，由表格可知，本次实验应选用测温物质为水银的温度计;

（2）实验小组观察到水沸腾前和水沸腾时水中气泡的情况如图乙、丙所示，图中乙（选填：乙、

丙）是水在沸腾时的情况；

（3）如图丁所示，其中a、b是两个实验小组分别绘制的沸腾图象，由图象可知：实验中他们二个组所

用水的质量不同;水的沸点为98℃,为了把水的沸点提高到100℃,换用火力更大的酒精灯加热,

这种做法不可行（选填“可行”或“不可行”）。

测温物资凝固点沸点

水银-39357

酒精-11778

【答案】（D水银；（2）乙；（3）质量；不可行。

【解答】解：（1）在1标准大气压下，沸水的温度是100℃,酒精的沸点是78℃,水银的沸点是357℃,

水银的沸点高于沸水的温度，所以测沸水的温度要选水银温度计；

（2）水沸腾时，整个容器中的水温相同，水内部不停地汽化，产生大量的水蒸气进入气泡，气泡变大,

故沸腾时水中气泡的情形为图乙；

（3）如图丁中a、b是两个实验小组分别绘制的沸腾图象，由图象可知，他们所用水的初温和末温相同，

加热时间不同（即吸收热量不同），由吸热公式Q=cmAt可知实验中他们所用水的质量不同；

水的沸点与气压有关，与酒精灯的火焰的大小无关，故这种做法是不可行的。

故答案为：（1）水银；（2）乙；（3）质量；不可行。

5.（2023•茂南区校级模拟）在“探究固体熔化时温度的变化规律”实验中，实验装置如图甲所示，将温度

计插入试管后，待温度升至50℃左右开始，每隔大约Imin记录一次温度，根据记录的数据，在方格纸

上以纵轴表示温度，横轴表示时间，描点连线，得到如图乙所示的该物质熔化时温度随时间变化的图象。

（1）实验中采取“水浴法”对试管中的物质加热，这种加热方法的好处是使试管中的物质受热更J

匀；

（2）由图乙可知，该物质是晶体（选填“晶体”或“非晶体”）；

（3）图乙中物体在B点时刻的内能小于（选填“大于”、“小于”或“等于"）D点时刻的内能；

（4）比较图乙中的AB段与DE段可知，物质AB段的比热容小于（选填“大于”、“小于”或“等

于"）DE段的比热容；

（5）某同学把试管中的物质换成水，继续加热，试管中的水都不会（选填“会”或“不会”）沸腾,

原因是：试管中的水不能（选填“能”或“不能”）继续吸热。

【答案】（1）均匀；（2）晶体；（3）小于；（4）小于；（5）不会；不能。

【解答】解：（1）用水浴法加热好处就是物质受热均匀且温度上升速度较慢，便于及时记录各个时刻的

温度；

（2）根据晶体在熔化时，有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点。分析图乙可知该物质是晶体；

（3）晶体熔化过程中，吸收热量，内能增大，所以在B点的内能小于D点的内能；

（4）比较图乙中的AB段与DE段可知：加热时间都为两分钟，吸收的热量相同，但AB段比DE段温

度变化大，根据Q=mcAt判断：物质AB段的比热容小于DE段的比热容；

（5）水沸腾时需要两个条件：①温度达到沸点；②继续吸热。试管内的水达到沸点后，试管内外的水温

度相同，试管内的水不能继续吸热，所以不能观察到试管内水的沸腾现象。

故答案为：（1）均匀；（2）晶体；（3）小于；（4）小于；（5）不会；不能。

6.（2023•东莞市模拟）小欣同学为了探究平面镜成像特点，准备了如下器材：相同的两根蜡烛、平面镜、

玻璃板、白纸。

（1）为了提高实验的精度和效果，应该选用B（选填字母序号）。

A.2mm厚的半透明玻璃

B.1mm厚的半透明玻璃

C.2mm厚的平面镜

D.lmm厚的平面镜

（2）如图，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，人眼在蜡烛A（选

填“A”或"B”）侧观察，直到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。

（3）在探究平面镜成的像是虚像还是实像时，小欣移开后面的蜡烛B,用白纸作为光屏放在像的位置,

然后不透过（选填“透过”或“不透过”）玻璃板观察白纸，此时将看不到（选填“看到”或

“看不到”）蜡烛A的像，说明平面镜成的是虚像。

（4）实验过程中如果玻璃板没有垂直架在纸上，而是如图所示倾斜，蜡烛A的像应是图中的A2（选

填“Al”、“A2”、“A3”）。

（5）为了感受平面镜成像，小欣同学站在竖直放置的平面镜前L5m处，当她以0.2m/s的速度向平面镜

走近，经过3s后，小欣和她的像之间的距离是1.8m,小欣从平面镜中看到墙上挂钟的指针如图乙

所示，则挂钟显示的实际时间是7：20o

【答案】（1）B；（2）A；（3）不透过；看不到；（4）A2；（5）1.8；7：200

【解答】解：（1）用透明的玻璃板代替平面镜，在物体一侧能看到物体的像，同时还能看到代替物体的

像的另一个物体，便于确定像的位置；厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像，影响到实

验效果，所以应选用1mm的半透明玻璃；

（2）平面镜成像是由光的反射现象形成的，人眼一直在A侧观察；

（3）在探究平面镜成的像是虚像还是实像时，小红移开后面的蜡烛，用白纸做光屏放在像的位置，然后

不透过玻璃板观察白纸，此时将看不到蜡烛A的像，说明平面镜成的是虚像；

（4）实验过程中如果玻璃板没有垂直架在纸上，而是如图所示倾斜，物与像关于镜面对称，蜡烛A的

像应是图中的A2;

（5）小欣同学站在竖直放置的平面镜前1.5m处，当她以0.2m/s的速度向平面镜走近，经过3s后，小欣

向前移动的距离s=vt=0.2m/sX3s=0.6m,此时小欣到镜面的距离为1.5m-0.6m=0.9m,

像距始终等于物距，因此小欣和她的像之间的距离为0.9m+0.9m=1.8m;

根据平面镜成像特点，即物像关于平面镜对称，作出平面镜中钟表指针的实际情况，如下图，可以看到

钟表的实际时间是7：20o

故答案为：（1）B；（2）A；（3）不透过；看不到；（4）A2；（5）1.8；7：20。

7.（2023•惠城区二模）在“探究固体熔化时温度的变化规律”实验中，实验装置如图甲所示。将温度计插

入试管后，待温度升至50℃时开始每隔大约Imin记录一次温度根据记录的数据。画出如图乙所示的该

物质熔化时温度随时间变化的图象。甲乙

（1）组装实验器材时，应该按照自下而上（填“自下而上”或“自上而下”）的顺序安装；实验中

采取水浴法对试管中的物质加热，这种加热方法的好处是使试管中的物质受热均匀；液体温度计的

工作原理是液体热胀冷缩。

（2）该物质是晶体（填“晶体”或“非晶体叽

（3）图乙中B点物质的内能小于（填“大于”“小于”或“等于”）D点物质的内能。

（4）某同学把试管中的物质换成水，发现无论怎么加热，试管中的水都不会沸腾。请你设计一种可以使

试管中的水沸腾的方案：将烧杯加盖。

（5）比较图乙中的AB段与DE段可知，物质在AB段的比热容小于（填“大于”“小于”或“等

于"）DE段的比热容。

【答案】（1）自下而上；受热均匀；液体热胀冷缩；（2）晶体；（3）小于；（4）将烧杯加盖；（5）小

于。

【解答】解：（1）实验中要用酒精灯外焰加热，所以需要点燃酒精灯，温度计玻璃泡完全浸没被测物质

中，但不能碰容器底和壁，所以组装仪器需要按照自下而上的顺序；

“水浴法”加热方法的好处是使试管中的物质受热均匀；

液体温度计的工作原理是液体热胀冷缩；

（2）由图乙可知，2-5min内，吸收热量，温度不变，所以该物质为晶体；

（3）BD段的物质处于熔化过程中，不断吸热，内能增加，温度不变，故物体在B点内能小于在D点时

的内能；

（4）烧杯中的水吸热沸腾后温度不再变化，试管中的水能达到沸点但不能继续吸热，所以试管内的水不

能沸腾，可以给烧杯上面加一个盖，这样烧杯水面上方气压高，水的沸点升高，试管中的水就可以从烧

杯中继续吸热，使试管中的水沸腾；也可以将烧杯中的水换成沸点更高的液体（如食用油），试管中的水

就可以从烧杯中继续吸热，使试管中的水沸腾；

（5）比较图乙中的AB段与DE段可知：加热时间都为两分钟，吸收的热量相同，但AB段比DE段温

度变化大，根据Q=mcAt判断：物质AB段的比热容小于DE段的比热容。

故答案为：（1）自下而上；受热均匀；液体热胀冷缩；（2）晶体；（3）小于；（4）将烧杯加盖；（5）

小于。

8.（2023•英德市二模）小明用如图甲所示器材探究平面镜成像的特点，其中蜡烛A、B完全相同。

（1）该实验用玻璃板代替平面镜，是为了方便确定像的位置，此时成像的清晰度比日常使用平面

镜差一些（选填“好一些”或“差一些”）。

（2）实验时，将点燃的蜡烛A放在玻璃板前，在玻璃板后面放一支蜡烛B,边移动边观察，使它与A

的像重合，多次改变蜡烛A（选填"A”或"B”）的位置，并移动另一支蜡烛，确定每次像的位置。

（3）如图乙是小明实验过程所记录的数据，由此可得出的结论是：像与物到平面镜的距离相等

且它们的连线与镜面垂直。

（4）实验中小明发现蜡烛A的像不清晰,于是他将蜡烛B也点燃,用来增加像的亮度,这样不能（选

填“能”或“不能”）使看到的像更清晰。

|玻璃板

...A1B..…L玻璃板位置

【答案】（1）像的位置；差一些；（2）A；（3）相等；垂直；（4）不能。

【解答】解：（1）实实验时选择透明的玻璃板，能同时观察到像和代替蜡烛A的像的蜡烛B,便于确定

像的位置；透明的玻璃板只能反射烛焰射出的一部分光线，另一部分透过玻璃板，所以玻璃板成的像比

平面镜成的像清晰度差一些；

（2）多次移动蜡烛A,改变物体位置，移动B的位置，确定像的位置，并记录下来；

（3）由乙图可知：像与物到平面镜的距离相等，它们的连线与镜面垂直；

（4）在实验中，用一支相同的蜡烛放在玻璃板的另一侧，是为了确定像的位置和比较像的大小，若将另

一侧的蜡烛点燃，结果使得玻璃后面太亮，更不容易看清反射光，所以像会更不清晰。

故答案为：（1）像的位置；差一些；（2）A；（3）相等；垂直；（4）不能。

9.（2023•龙岗区校级三模）如图所示是小明同学探究“光的反射规律”的实验装置。他把平面镜平放在水

平桌面上，白色硬纸板竖直立在平面镜上。

甲乙Q丙

（1）白色硬纸板在实验中的作用是显示光的传播路径（写出一条即可）。

（2）为了完成“探究光的反射规律”的实验，小明的下列做法正确的是Do

A.为了研究“光在反射时可逆”，应进行的操作是改变光线OB与法线ON的夹角

B.为了研究“反射角与入射角的关系”，应进行的操作是让另一束光从BO入射

C.在完成了图甲实验后，如果沿ON向后转动纸板FON,此时反射光线不存在

D.为了便于测量和探究，需及时地在纸板上记录入射光AO和反射光OB的径迹

（3）图乙为自行车尾灯结构示意图，其光路图如图丙所示。自行车尾灯的这种结构的好处是把后面汽车

发出的光沿原方向（选填“直接”或“沿原方向”）反射，使司机能注意到前面骑自行车的人。

【答案】（1）显示光的传播路径；（2）D；（3）沿原方向。

【解答】解：（1）白色硬纸板可以显示光的传播路径；

（2）A.为了研究“光在反射时可逆”，应进行的操作是让另一束光从BO入射，故A错误；

B.为了研究“反射角与入射角的关系”，应进行的操作是改变光线AO与法线ON的夹角，故B错误；

C.在完成了图甲实验后，如果沿ON向后转动纸板FON,由于光反射时，反射光线、入射光线、法线都

在同一个平面内，纸板没有反射光线，此时反射光线存在，故C错误；

D.为了便于测量和探究，可及时地在纸板上记录入射光AO和反射光OB的径迹，故D正确；

故选：D；

（4）先画出垂直于镜面的法线，再根据反射角等于入射角画出反射光线，同理，再画出经过第二块镜面

时的反射光线，如图所示。

由图可知，自行车尾灯采用相互垂直的镜面组合能够把车后任何方向射来的光都朝着相反方向反射回去,

从而引起司机的注意，防止交通事故的发生。

故答案为：（1）显示光的传播路径；（2）D；（3）沿原方向。

10.（2023•东莞市校级一模）小明在“探究凸透镜成像的规律”实验中。

（1）测量凸透镜焦距时，小明将凸透镜安装在光具座上，用平行光作光源，移动光屏，在光屏上得到一

个最小最亮的光斑，如图甲所示，则该凸透镜的焦距为10.0cm。

（2）然后将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，并调整烛焰、凸透镜及光屏三者的中心,

使其大致在同一高度。

（3）再将点燃的蜡烛移到10cm刻度线处，如图乙所示，移动光屏，直到在光屏上得到一个倒立、』

小（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像；生活中照相机（选填“照相机”、“投影仪”或

“放大镜”）就是利用这一成像原理来工作的。

（4）在如图乙所示的实验基础上，保持凸透镜的位置不变，将蜡烛向右移动到35cm刻度线处，要想在

光屏上再次成清晰的像，应将光屏向选填“左”或“右”）移动适当的距离，在光屏上的像将工

大（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

（5）在如图乙所示的实验中，在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，如图丙所示，发现光屏上的像由清晰变

模糊了，将光屏靠近凸透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜是远视（选填“近

视”或“远视”）眼镜。

【答案】（1）10.0；（2）同一高度；（3）缩小；照相机；（4）右；变大；（5）远视

【解答】解：（1）由图甲中，平行光线经凸透镜后会聚到一点，当光屏上得到的最小、最亮的光斑便是

凸透镜的焦点，所以焦距f=60.0cm-50.0cm=10.0cm；

（2）蜡烛烛焰的中心、凸透镜的光心、光屏的中心，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，

位于凸透镜的主光轴上，像才能呈在光屏的中心；

（3）凸透镜焦距为10.0cm,将点燃的蜡烛移到标尺10cm处，物距：u=50.0cm-10.0cm=40.0cm,此

时u>2f,成倒立、缩小的实像；生活中照相机就是利用这一成像原理来工作的；

（4）保持凸透镜的位置不变，将蜡烛向右移动到35cm刻度线处，物距变小，像距变大，所以光屏应该

向右移动，此时所成的像将变大；

（5）在烛焰和凸透镜之间放一眼镜的镜片，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将光屏向靠近凸透镜的方

向移动适当距离后，光屏上再次呈现清晰的像，说明该镜片把光线会聚了，凸透镜对光线有会聚作用，

凸透镜可以矫正远视眼。

故答案为：（1）10.0；（2）同一高度；（3）缩小；照相机；（4）右；变大；（5）远视。

11.（2023•惠城区校级一模）小刚做“探究凸透镜成像规律”的实验。

（1）小刚把凸透镜正对太阳光，再把一张纸放在另一侧，调整凸透镜和纸的距离，当纸上出现一个最

小最亮的光斑时,用刻度尺测得此光斑到凸透镜光心的距离为10cm。

（2）小刚将“F”图案的光源、凸透镜、光屏依次放在水平光具座上，让光源发光，发现光屏上成像如

图1甲所示。他发现光屏上所成的像太偏上，为了能在光屏上完整成像，可以把凸透镜向下（选填

“上”、“下”、“左”、“右”）调节。

（3）解决上述问题后，移动“F”光源和凸透镜的位置如图1乙，则此时的物距为15.0cm,移动光

屏恰好得到一个倒立、放大的实像,用此规律可以制作投影仪。（选填“放大镜”、“照相机”、

“投影仪”）

（4）不改变光源和透镜的位置，换一个焦距5cm的凸透镜，此时要使光屏靠近透镜（选填“靠近”、

“远离”），才能得到一个清晰的像,“F”光源的图案如图2,此时在光屏上接收到的像是图3中的A。

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甲图1乙

FJFLF

ABCD

图2图3

【答案】（1）最小最亮；（2）下；（3）15.0；倒立、放大；投影仪；（4）靠近；A。

【解答】解：（1）太阳光可以近似看为平行光源，将凸透镜正对着太阳光，太阳光经凸透镜后将会聚在

焦点。所以把光屏置于另一侧，改变光屏与凸透镜间的距离，直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑，

这个光斑便为焦点，测出光斑到凸透镜的距离，便是焦距；

（2）实验中他发现光屏上的像偏上，根据光线过光心不改变方向，凸透镜向下移动；

（3）由图可知，此时的物距u=15.Ocm时，此时2f>u>f,移动光屏可以在光屏上得到一个倒立、放大

的实像，投影仪是根据这个原理制成的；

（4）当改用焦距为5cm的凸透镜，不改变凸透镜和光源的位置，则相当于增大了物距，根据凸透镜成

实像时，物远像近像变小，可知，要在光屏上成清晰的像，此时要使光屏靠近透镜，才能得到一个清晰

的像；此时u>2f,所以成倒立缩小的实像，故图3中A正确。

故答案为：（1）最小最亮；（2）下；（3）15.0；倒立、放大；投影仪；（4）靠近；Ao

12.（2023•深圳模拟）某同学在学完凸透镜成像规律后，用一块焦距为10cm的凸透镜，对凸透镜成像特点

做了进一步探究。

（1）如图所示，他将蜡烛、透镜和光屏从左到右依次安装在水平光具座上，调整烛焰、透镜和光屏的中

心在同一高度。

（2）当他将蜡烛、凸透镜、光屏分别放在如图所示位置时，光屏上恰好接收到清晰的倒立（选填

“倒立”或“正立”）、缩小（选填“放大”或“缩小”）的实（选填“虚”或“实”）像。

（3）若保持此时蜡烛和光屏的位置不变，当将凸透镜向左平移15cm时,光屏上可再次出现清晰的

像，这就是生活中投影仪（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的工作原理。

（4）一段时间后，蜡烛变短，将观察到光屏上的像上移，若要使像仍成在光屏中央，应将透镜_F

移。（选填“上移”或“下移”）

委|川|||川|||叩由3叫川中川/叫II叫11附11|川中1怖川|1131川4川川1

JlsOcmW302010010203a40501V

【答案】（1）同一高度；（2）倒立；缩小；实；（3）15；投影仪；（4）上移；下移

【解答】解：（1）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将蜡烛、透镜和光屏三者从左到右依次安装在

水平光具座上，为了使像成在光屏的中央，调整烛焰、透镜和光屏的中心在同一高度；

（2）当他将蜡烛、凸透镜、光屏分别放在如图所示位置时，物距大于二倍焦距，在光屏上得到倒立、缩

小的实像；

（3）若保持此时蜡烛和光屏的位置不变，根据光路可逆可知，当将凸透镜向左平移15cm时，此时的

物距为原来的像距，根据光路可逆可知，此时光屏上可再次出现清晰倒立、放大的像，其应用是投影仪；

（4）一段时间后，蜡烛变短，根据经过光心的光线的传播方向不变可知，会观察到光屏上的像向上移动；

若要使像仍成在光屏中央，应将透镜向下移动。

故答案为：（1）同一高度；（2）倒立；缩小；实；（3）15；投影仪；（4）上移；下移。

13.（2023•赤峰）探究光折射时折射角与入射角的关系，如图所示，使一束光从甲介质斜射入乙介质，测

量并记录入射角和折射角大小；改变光束射向O点的角度，进行多次实验，数据如表所示：

实验次数1234

入射角10°20°30°40°

折射角15.1°30.7°48.6°73.8°

（1）光从甲介质斜射入乙介质发生折射时，折射角大于入射角;折射角随着入射角的增大而增

大■:

（2）做完第4次实验后，同学们又使一束光从乙介质中以73.8°的入射角射入甲介质，测得折射角恰好

为40°,这说明在折射现象中，光路可逆。

乙O

【答案】（1）大于；增大；（2）光路可逆。

【解答】解：（1）分析表格数据，得出结论是：光从甲介质斜射入乙介质发生折射时，折射角大于入射

角；折射角随着入射角的增大而增大；

（2）使一束光从乙介质中以73.8°的入射角射入甲介质，测得折射角恰好为40。，对照表格数据可说

明在光的折射现象中，光路可逆。

故答案为：（1）大于；增大；（2）光路可逆。

14.（2022•枣庄）如图是某同学利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路，经过多次实验并记录了

如下数据:

入射角a10°30°45°60°

折射角P7.1°20.7°30°37.8°

（1）实验中，光具盘除了能读出入射角和折射角大小外，还具有显示光路的作用;

（2）分析表格中的数据，你能得出的结论（写出一条即可）：光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于

入射角。

（3）根据表格中的数据还可以判断：当光以35°的入射角从空气射入玻璃中时，其折射角小于30。

（选填“大于”、“小于”或“等于”）；

（4）当光以30°的入射角从玻璃射入空气中时，其折射角是45。。

90°'

【答案】见试题解答内容

【解答】解：（1）利用光具盘表面的漫反射可以显示光路，同时能直接读出入射角和折射角的大小；

（2）由表格数据可知，当光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角；

（3）由表格数据可知，当光由空气斜射入玻璃中时，随着入射角的增大，折射角也增大，当入射角等于

30°时折射角为20.7°,当入射角等于45。时折射角为30°,所以当入射角等于35°时折射角20.7°

W0W3O°；

（4）根据光路的可逆性，当光由玻璃射入空气时，入射角小于折射角，且当入射角等于30°时，折射

角为45°。

故答案为：（1）显示光路；（2）当光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角；（3）小于；（4）45°。

15.（2023•深圳）如图所示，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

（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，温度不变；（选填“升高”

“降低”或“不变”）

（3）琴琴同学实验过程中，水沸腾时的温度小于100℃,原因是当时大气压低于1标准大气压；

（4）如何减少加热时间，请给琴琴同学提个建议：减少水的质量；

（5）水在1分钟内吸收的热量为8.4X1Q2J；

（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）

【答案】（1）95；（2）不变；（3）当时大气压低于1标准大气压；（4）减少水的质量；（5）8.4X102；（6）

蒸发1克水吸收热量2.1X103Jo

【解答】解：（1）由图乙知，温度计的分度值位1℃,指在。刻度以上，此时的水温为95℃；

（2）由表格数据可知，此时水沸点为98℃,水在沸腾过程中，持续吸热，温度不变；

（3）在标准大气压下水的沸点是100℃,液体的沸点跟气压有关，气压越小，沸点越低，沸点是98℃,

即当时大气压低于1标准大气压；

（4）要减少实验时间，可以减少水的质量、给烧杯盖上盖子，提高水的初始温度等；

（5）由表格数据可知：水的初温是94℃,加热1分钟后水的末温是96℃,

则水吸收的热量：Q吸水（t水-to）=4.2X103J/（kg«℃）XO.lkgX（96℃-94℃）=8.4X102J；

（6）由（5）可知水在1分钟内吸收的热量为8.4X故水沸腾后继续加热了10分钟吸收的热量为

10X8.4X102J=8.4X103J,

3

忽略热量损失，水的质量少了4g,蒸发1克水吸收热量Q=&4X10J=2.1X103Jo

4

故答案为：（1）95；（2）不变；（3）当时大气压低于1标准大气压；（4）减少水的质量；（5）8.4X102；

（6）蒸发1克水吸收热量

16.（2023•广东）小明在学习了凸透镜成像的规律后，继续深入探究。选用表中某一规格的凸透镜做实验，

调整好器材后如1图甲所示，此时烛焰在光屏上成放大的像。

1图2图

凸透镜编号焦距/cm直径/cm

©53.5

②54.5

③104.5

④154.5

（1）光屏上的像是实像还是虚像？实像

（2）一段时间后，小明发现烛焰的像如1图乙所示，此时将蜡烛向上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10emo

（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2图所示,

则小明看到的像应是D（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，则可在表中选取编号为

①②两个凸透镜进行实验验证。

【答案】（1）实像；（2）上；（3）10；（4）D；（5）①②。

【解答】解：（1）实像可以用光屏承接，故光屏上的像是实像；

（2）一段时间后，小明发现烛焰的像如1图乙所示，此时烛焰的像成在光屏的上方，根据过光心的光线

传播方向不变，可知，此时应将蜡烛向上调节可以使烛焰的像移到光屏中央；

（3）由如1图甲可知，u<v,且成实像，说明2f>u=15cm>f,v=30cm>2f,即15cm>f>7.5cm,由

表中数据可知，小明选的凸透镜焦距为10cm；

（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2图所示，

此时物距大于像距，根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像，故小明看到的像应是D；

（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，根据控制变量法可知，小明选取的凸透镜

焦距应相同，凸透镜的直径不同，由表中数据可知，若要验证其猜想，可在表中选取编号为①②两个凸

透镜进行实验验证。

故答案为：（1）实像；（2）上；（3）10；（4）D；（5）①②。

17.（2023•福田区二模）小琪在峨眉山旅游时了解到这样一段材料：

“山顶有泉，煮米不成饭，但碎如砂粒。万古冰雪之汁，不能熟物，余前知之。自山下携水一缶来，财

自足也。"（节选自范成大《峨眉山行记》）

时间/min124567

水温/℃8288919191

小琪认为“不能熟物”并不是因为用了“万古冰雪之汁”，而是另有原因。于是他采集泉水样品，用如图

装置进行实验。

（1）组装图甲中的实验装置时，安装顺序为自下而上（选填“自上而下”或“自下而上”）；

（2）实验时，每隔Imin记录一次温度。第2min初温度计示数如图甲，为84由表中数据可知，

当时水的沸点是91℃；

（3）第7min末，小琪在烧瓶上塞上木塞，并用注射器向烧瓶内打气，发现水温升高至图乙所示位置。

由此可知，山顶泉水“不能熟物”不是水的问题，而是气压影响了水的沸点。

乙

甲

【答案】（1）自下而上；（2）84；91；（3）气压。

【解答】解：（1）组装实验器材时，酒精灯需要用外焰加热，所以要先放好酒精灯，再固定铁圈的高度，

所以应该按照自下而上的顺序组装；

（2）由图甲可知此时温度计的分度值是1℃,且液柱的液面在80〜90℃之间，所以示数为84℃；

由表格中数据知，从第5分钟开始，水温度保持91℃不变，所以水的沸点是91℃；

（3）在一标准大气压下，水的沸点是100℃,且气压越高，沸点越高，实验中的沸点高于100℃,所以

气压大于一标准大气压，所以在烧瓶内装了91℃的水，用橡皮塞塞住烧瓶口并用注射器向内打气，如图

乙，观察到温升高至图乙所示位置了，其原因是水的沸点随着气压的增大而升高。

故答案为：（1）自下而上；（2）84；91；（3）气压。

18.（2023•中山市三模）学习完物态变化后，小明在实验室同时做“探究冰熔化和水沸腾的特点”实验，

如图所示。

（1）如图甲，小明把装有碎冰的试管放入装有水的烧杯中加热，而不直接用酒精灯加热，原因是使

冰受热更均匀；

（2）图乙是小明描绘的冰熔化前后温度与时间的关系图像，冰在a点时处于固液共存态（选填“固

态”“液态”或“固液共存态”）；加热相同时间，AB段和CD段中，AB段的温度上升得较快;试管

中的冰完全熔化为水后，小明继续加热，得到图乙中DE段，可知水的沸点为98℃,由此判断液面

上方的气压低于（选填“高于”“低于”或“等于"）1个标准大气压；

（3）完成实验后，小明继续探究“水和某种液体沸腾时温度变化的特点”实验，如图丙所示，两个相同

的试管中分别装有初温相同的水和未知液体，用同一酒精灯加热，则相同时间内两试管中的液体吸收的

热量相同（选填“相同”或“不相同”）；图丁为试管中的未知液体和水从加热至沸腾过程中温度的

变化情况，己知未知液体的质量是水的质量的2.5倍，则未知液体的比热容c=1.68XK）3J/（kg・℃）。

[C=4.2X103J/（kg«℃）]

【答案】（1）使冰受热更均匀；（2）固液共存态；AB；98；低于；（3）相同；1.68X103。

【解答】解：（1）把装有碎冰的试管放入装有水的烧杯中加热，又称水浴法加热，可以使冰受热更均匀。

（2）冰吸收热量温度升高，达到熔点，继续吸收热量，温度保持不变，处于固液共存状态，等冰全部熔

化成液态之后，吸收热量，温度不断升高。BC段冰在不断吸热，温度保持不变，属于熔化过程，熔化时

处于固液共存态，故冰在a点时处于固液共存态。

由图乙可知，AB段的倾斜程度比CD段要大一些，表示加热相同的时间，AB段比CD段温度升高的要

快些。

试管中的冰完全熔化为水后，小明继续加热，得到图乙中DE段，由图乙可知，DE段温度保持98℃不

变，可知水的沸点为98℃；一个标准大气压下水的沸点为100℃,且气压越大，水的沸点越高，由此判

断液面上方的气压低于1个标准大气压。

（3）由图可知，用同一酒精灯加热，相同时间吸收的热量相同，水与液体的温度变化量相同，试管中液

体的质量为水的质量的2.5倍，

则有Q吸=£：水111水At=cjsm液At,

3

则未知液体的比热容c加=上"生=」一X4.2X1（）3J/（kg«℃）=1.68X10J/（kg«℃）o

双m液2.5

故答案为：（1）使冰受热更均匀；（2）固液共存态；AB；98；低于；（3）相同；1.68X103。

19.（2023•茂名三模）小明利用如图甲所示的装置，探究冰熔化过程中温度的变化规律。

甲乙丙

（1）实验过程中，某时刻温度计的示数如图乙所示，为-3℃o

（2）根据实验数据，小明绘制出了被测物质的温度随时间变化的图像如图丙所示。

①冰熔化过程共用了3min,第3min时的内能大于（填“大于”“小于”或“等于"）第2min

时的内能。

②分析图像可知，冰熔化的过程中吸收热量，温度不变；物质在AB和CD段温度升高快慢不同的

原因是它们的