（28）聲光熱實驗—2020年中考滿分物理考前熱點專題必破

1、2020年中考滿分物理考前熱點專題必破破（28）聲光熱實驗熱點類型一、聲現(xiàn)象【典例1】用一組相同的瓶子盛上不等量的水就可以組成一個“樂器”，通過敲擊瓶子就可以演奏出優(yōu)美動聽的樂曲。被敲擊的瓶子發(fā)出的音符與瓶中空氣柱長度的對應關系如圖所示。（1）由圖可知音調(diào)的高低與空氣柱長度的關系是 ；（2）往熱水瓶或杯子里倒水，有經(jīng)驗的人不用看，就可以根據(jù)聲音判斷水是否快倒?jié)M了，這是因為 。 【答案】空氣柱的長度越長，音調(diào)越高；水快倒?jié)M時發(fā)出聲音的音調(diào)較高【解析】（1）敲擊瓶子時，水的質(zhì)量不同振動的快慢不同，即頻率不同；質(zhì)量越大，空氣柱的長度越短，振動越慢，發(fā)出的音調(diào)越低；質(zhì)量越小，空氣柱的長度越長，振動越快

2、，發(fā)出的音調(diào)越高，所以敲擊時能夠發(fā)出不同音調(diào)的聲音；（2）往暖水瓶中灌水時，是由暖水瓶內(nèi)的空氣柱振動發(fā)出聲音，水越來越多，空氣柱越來越短，越容易振動，音調(diào)越高。所以可以通過發(fā)出聲音的音調(diào)來判斷暖水瓶中水的多少?！究偨Y(jié)升華】解決此類問題要結(jié)合聲音的傳播條件和頻率與音調(diào)的關系兩個方面去考慮，此題的難點在于是空氣柱振動發(fā)聲還是瓶子和水的振動發(fā)聲，敲擊瓶子是瓶子和水柱一起振動，若用嘴吹，則是空氣柱振動發(fā)聲?！咀兪?】為了探究聲音產(chǎn)生的原因，小明和小華一起做了下面的實驗：小明把手放在喉嚨處大聲講話，感覺喉頭振動了；小華把正在發(fā)聲的音叉放在水中，水面激起了水花。通過對這兩個實驗現(xiàn)象的分析，你能得出的結(jié)論是

3、： 。小華同學用手使勁敲桌子，桌子發(fā)出了很大的聲響，但他幾乎沒有看到桌子的振動，為了明顯地看到實驗現(xiàn)象，你的改進方法是： ?！敬鸢浮堪l(fā)聲的物體在振動；在桌面上撒一些紙屑熱點類型二、光現(xiàn)象 【典例2】如圖是小明“探究平面鏡成像特點”的情景：豎立的透明玻璃板下方放一張白色的方格紙，玻璃板與桌面垂直；兩個相同的棋子A、B豎立于玻璃板兩側(cè)的白紙上，以A棋子為成像物體。 （1）為了使所成的像更清晰，可用手電筒對著 （填“A”或“B”）棋子照射；此外，采用茶色透明玻璃板代替平面鏡，雖然成像不如平面鏡清晰，但卻能在觀察到A棋子像的同時，也能觀察到 ，巧妙地解決了確定像的位置和大小的問題。（2）將A棋子固定，

4、小心地移動B棋子，直到與A棋子的像 為止，這時小明在B棋子處放了一張白紙做光屏，結(jié)果白紙上 （選填“能”或“不能”）接收到A棋子的像。（3）下列關于棋子的像的描述中，符合實際的一項是 。A改變棋子到玻璃板的距離，像的大小不同B用大小不同的玻璃板實驗，像的大小不同C沿不同方向觀察棋子的像，像的位置不同D若在玻璃板和B之間放一塊紙板，仍可以看到A的像（4）實驗中，看到A棋子通過玻璃板成兩個像，其中距離觀察者較遠的像較暗。遠處的像是來自于A棋子的入射光經(jīng)過玻璃板 。A一次反射、一次折射形成的 B一次反射、兩次折射形成的C兩次反射、兩次折射形成的 D兩次反射、一次折射形成的【答案】（1）A；B棋子；（

5、2）重合；不能；（3）D；（4）B【解析】（1）物體成像要清晰，就必須讓物體（棋子）有足夠光線射向平面鏡才能成像，所以用手電筒對著棋子A照射；采用透明玻璃板代替平面鏡，能在觀察到A棋子像的同時，也能觀察到棋子B，便于確定像的位置和大小。（2）實驗中，小心地移動B棋子，直到與A的像完全重合為止，可發(fā)現(xiàn)像與物的大小相等；由于平面鏡成的是虛像，所以小明在B棋子處放了一張白紙做光屏，結(jié)果白紙上不能接收到A棋子的像。（3）棋子在玻璃板中成的像與實物等大，與棋子到玻璃板的距離無關，該選項說法不正確；棋子在玻璃板中成的像與實物等大，與玻璃板大小無關，該選項說法不正確；平面鏡所成的像關于鏡面對稱，沿不同方向觀

6、察棋子的像，像的位置相同，該選項說法不正確；棋子在玻璃板中成的是虛像，若在玻璃板和B之間放一塊紙板，仍可以看到A的像，該選項說法正確。（4）反射是光線到達玻璃板后有一部分被反射到你的眼睛，所以看到1次反射，2次折射是光到了玻璃板后還有一部分光透過玻璃板，而光從空氣進入玻璃板后會折射，這是第一次，然后又要從玻璃板另一側(cè)出來，又一次折射，所以1次反射，2次折射。故選B?！究偨Y(jié)升華】本題主要考查了平面鏡成像特點的實驗及其應用，這是光學中的一個重點，也是近幾年來中考經(jīng)常出現(xiàn)的題型，要求學生熟練掌握，并學會靈活運用?！咀兪?】為了探究平面鏡成像時，像到平面鏡的距離v與物到平面鏡的距離u的關系，現(xiàn)將泡沫塑

7、料板放在水平桌面上，再將白紙平放并固定在泡沫塑料板上，在白紙中間畫一條直線MN，把一塊帶支架的平面鏡（不透明）沿直線MN放置，使平面鏡底邊與直線MN重合，且使平面鏡垂直于紙面，如圖所示。請你在圖中裝置的基礎上，利用一把刻度尺和一盒大頭針設計一個實驗，證明：平面鏡成像時，像到平面鏡的距離v等于物到平面鏡的距離u。請寫出實驗步驟，畫出實驗數(shù)據(jù)記錄表。MN白 紙【答案】實驗步驟： （1）在鏡前紙上適當位置插一枚大頭針作為物體S，用眼睛觀察到它在鏡中的像S。 （2）在鏡前物體S的右側(cè)，用一只眼睛觀察物體S的像S，并沿視線在紙上插一枚大頭針P1，使大頭針P1恰好能擋住像S；再插一枚大頭針P2，使大頭針P

8、2恰好能擋住大頭針P1和像S。 （3）在鏡前物體S的左側(cè)，仿照步驟（2）分別在紙上插上大頭針P3和P4。 （4）移去平面鏡和大頭針，通過大頭針P1和P2在紙上的針孔畫一條直線，再通過大頭針P3和P4在紙上的針孔畫一條直線，這兩條直線的交點就是像S的位置。（5）用刻度尺分別測出物體S到直線MN的距離u和像S到直線MN的距離v，并分別將u和v的數(shù)據(jù)記錄到實驗數(shù)據(jù)表中。 （6）改變物體S的位置，仿照步驟（1）（5），再做5次實驗。 實驗數(shù)據(jù)記錄表u/mv/m【變式3】小明學了光的折射后，想知道光進入不同介質(zhì)時，折射角是否相同？若不同，折射角大小跟什么因素有關？他在老師的幫助下設計了下面的實驗：用一厚

9、玻璃缸盛一定量的水，讓激光筆射出的光束從空氣斜射入水中，從水中進入玻璃，再次進入空氣，其光路圖如圖所示。他又在老師的指導下從網(wǎng)上查出了一些介質(zhì)的其他數(shù)據(jù)如下表所示。物質(zhì)密度/（/m3）其中光速/m/s空氣1.292.99×108水1.0×1032.25×108玻璃2.5×1032.0×108酒精0.8×103請你回答：（1）分析光路圖得出的結(jié)論是：光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時傳播方向會 （填“會”或“不會”）發(fā)生改變。（2）分析表中的數(shù)據(jù)猜想：光在酒精中傳播速度比在水中傳播速度 。（3）綜合分析光路圖和表中的數(shù)據(jù)，可得出折射角變化的

10、規(guī)律是：光從密度大的物質(zhì)斜射入密度小的物質(zhì)中時，折射角 （填“大于”或“小于”）入射角?！敬鸢浮浚?）會； （2）大； （3）大于【解析】（1）從光路圖中可以看出，光從空氣進入水中，從水中進入玻璃中，從玻璃進入空氣，光的傳播方向都發(fā)生了偏折，因此光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時傳播方向會發(fā)生改變；（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，空氣密度比水的密度小，光在空氣中的傳播速度比在水中的大；玻璃的密度比空氣的密度大，光在玻璃中的傳播速度比在水中的小，而酒精的密度比水的密度小，因此光在酒精中的傳播速度比在水中的要大；（3）表中數(shù)據(jù)可知，v空氣v水v玻璃，由光路圖可知，光從密度較小的介質(zhì)進入密度較大的介質(zhì)時，折射光

11、線向法線處偏轉(zhuǎn)，故折射角小于入射角；光從密度較大的介質(zhì)進入密度較小的介質(zhì)時，折射光線遠離法線，折射角大于入射角。【總結(jié)升華】本題考查了光的折射規(guī)律的探究，能從表中數(shù)據(jù)和折射圖象得出相關信息是本題的關鍵?！咀兪?】在焦距為15厘米、25厘米或35厘米的凸透鏡中選擇一個放置于光具座的50厘米刻度處，如圖所示實驗時調(diào)整透鏡和光屏的中心大致與燭焰的中心在 ；為了方便探究凸透鏡成像的各種可能，根據(jù)題中條件，應選用焦距為 厘米的凸透鏡。保持蠟燭與凸透鏡在圖中位置不變，為了找到燭焰清晰的像，光屏應在光具座的 厘米刻度范圍內(nèi)移動。找到清晰的像后，繼續(xù)保持蠟燭與凸透鏡在圖中位置不變，用焦距為10厘米的凸透鏡替換

12、原凸透鏡后，應將光屏向 （選填“左”或“右”）移動，才能在屏上得到 （選填“放大”或“縮小”）的像?！敬鸢浮客桓叨?；15；65至80；左；縮小【解析】（1）燭焰、凸透鏡、光屏三者中心在同一高度處，可以使像成在光屏中央。（2）因為實驗室的光具座的長度約為1m，選擇15cm的凸透鏡進行實驗才能方便觀察物距大于2倍焦距，大于1倍焦距小于2倍焦距，小于焦距時的各種成像的規(guī)律。（3）由圖可知，物距為50cm-15cm=35cm，焦距為15cm，所以物距大于二倍焦距，由凸透鏡成像規(guī)律可知，像距在一倍焦距和二倍焦距之間，即65至80cm刻度范圍內(nèi)。（4）把凸透鏡焦距從15cm換成10cm，焦距變小，所以在

13、物距不變的情況下，像距要變小，光屏向左移動才能接收到像。（5）像距要變小，像的大小也變小?！咀兪?】在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，蠟燭距凸透鏡36cm 時，在凸透鏡另一側(cè)18cm 處的光屏上得到清晰縮小的像，當蠟燭距凸透鏡18cm 時，它的像一定是（ ）A像距為36cm，且成縮小的實像B像距為36cm，且成放大的實像C像距為18cm，且成縮小的實像D像距為18cm，且成放大的虛像【答案】B熱點類型三、熱現(xiàn)象【典例3】為了研究水的沸騰，小文觀察了水在加熱過程中溫度隨加熱時間的變化情況，并記錄了有關數(shù)據(jù)如下表：（1）小明觀察到同學們測水溫的操作如圖中所示四種，你認

14、為正確的是（ ） （2）實驗中水的沸點是 ；繼續(xù)給沸騰的水加熱，水的溫度 （選填“升高”、“不變”或“降低”）。（3）實驗中水的沸點低于100，你認為可能是 造成的。（只需要寫出一個可能原因）當?shù)貧鈮盒∮谝粋€標準大氣壓【答案】（1）B；（2）98；不變；（3）當?shù)貧鈮盒∮谝粋€標準大氣壓【解析】（1）溫度計在使用時玻璃泡不能接觸器壁和底部，要完全浸入在液體中，所以A、C、D不符合題意，只有B符合題意；（2）由表格分析可知，5min后水的溫度不再改變，所以水的沸點是98；（3）因為水的沸點會隨著氣壓的改變而改變，因沸點小于100，所以當?shù)貧鈮嚎赡苄∮谝粋€標準大氣壓?！究偨Y(jié)升華】解決此類問題的關鍵是

15、知道溫度計的使用方法和液體沸騰的條件，及沸點與氣壓的關系。【變式6】下列有關熱現(xiàn)象的說法中錯誤的是（ ）A物體的溫度越高，分子運動得越快，它們的動能越大B晶體有固定的熔化溫度，非晶體只要吸熱溫度就不斷上升沒有確定的熔點C醫(yī)生給病人手術時常用氯乙烷作麻醉劑是利用了液體蒸發(fā)致冷D水沸騰時產(chǎn)生大量氣泡，上升到水面后破裂發(fā)生液化現(xiàn)象【答案】D【變式7】某同學在做“比較不同物質(zhì)的吸熱能力”的實驗時，使用相同的電加熱器給水和煤油加熱，得到的實驗數(shù)據(jù)如下表：物質(zhì)次數(shù)質(zhì)量m/kg升高的溫度t/加熱時間t/min水10.110220.2104煤油30.110140.2102（1）實驗中，記錄加熱時間的目的是：

16、。（2）分析第1、2次或第3、4次實驗數(shù)據(jù)，可以得出的初步結(jié)論是：同種物質(zhì)升高相同溫度時，吸收熱量的多少與物質(zhì)的 有關；分析第1、3次或第2、4次實驗數(shù)據(jù)，可以得出的初步結(jié)論是：升高相同的溫度時， 吸收的熱量不同。（3）如果加熱相同的時間，質(zhì)量相同的水和煤油， 溫度升高的多。（4）該實驗采用了控制變量法，下列探究過程中也采用了一這方法的是 。AA探究影響壓力作用效果的因素B探究平面鏡成像的特點C探究通電螺線管的磁場是什么樣的【答案】（1）比較吸收熱量的多少；（2）質(zhì)量質(zhì)量相同的不同物質(zhì)；（3）煤油；（4）A【解析】（1）記錄時間是為了比較吸收熱量的多少；（2）分析1、2次或3、4次實驗數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)：同種物質(zhì)，升高相同的溫度，質(zhì)量大的吸收熱量多，由此得出吸收的熱量和質(zhì)量的關系分析1、3或2、4實驗數(shù)據(jù)，可以知道：質(zhì)量相等的不同物質(zhì)，在升高相同的溫度時，吸收的熱量是不同的，吸熱的多少和物質(zhì)的種類有關；（3）加熱相同的時間，質(zhì)量相同的水和煤油，比熱容小的溫度升高的多，因此煤油的溫度升高的多；（4）控制變量法：物理學中對于多因素（多變量）的問題，常常采用控制因素（變量）的方法，把多因素的問題變成多個單因素的問題；每一次只改變其中的某一個因素，而控制其余幾個因素不變，從而研究被改