專題22 光學(xué)和熱學(xué)實驗-2021年全國中考物理真題全解全析匯編（第七期）

2021年全國中考物理真題全解全析匯編（第七期）專題22光學(xué)和熱學(xué)實驗第一期匯編試題來源：2021年江蘇連云港、2021年四川樂山、2021年四川瀘州、2021年四川遂寧、2021年云南、2021年浙江湖州、2021年浙江金華、2021年浙江麗水、2021年安徽、2021年浙江嘉興、2021重慶A卷年、2021年重慶B卷等13套試卷。第二期試題來源：2021年浙江溫州、2021年浙江寧波、2021年四川內(nèi)江、2021年四川南昌、2021年四川成都、2021年甘肅武威、2021年江蘇揚州、2021年陜西、2021年山東臨沂、2021年山東泰安、2021年上海等12套試卷。第三期試題來源：2021年北京、2021年福建、2021年廣東、2021年海南、2021年河北、2021年河南、2021年吉林、2021年寧夏、2021年青海、2021年山西、2021年天津、2021年新疆、2021年云南等12套試卷。第四期試題來源：2021年湖北恩施州、2021湖北宜昌年、2021年湖南岳陽、2021年湖南衡陽、2021湖北邵陽年、2021年江蘇蘇州、2021年山東濟(jì)寧、2021年山東濰坊、2021年山東棗莊、2021年四川廣安、2021年四川涼山州、2021年浙江衢州等12套試卷。第五期試卷來源：2021年浙江杭州、2021年四川眉山、2021年山東菏澤、2021年山東東營、2021年江蘇泰州、2021年江蘇南京、2021年湖南長沙、2021年湖南懷化、2021年湖南郴州、2021年湖南常德、2021年湖北武漢、2021年湖北十堰、2021年黑龍江龍東、2021年黑龍江綏化、2021年廣西北部灣經(jīng)開區(qū)等15套試卷。第六期試卷來源：2021年甘肅蘭州、2021年廣東深圳、2021年廣西賀州、2021年廣西貴港、2021年、2021年貴州安順、2021年貴州南州、2021年黑龍江大慶、2021年黑龍江齊齊哈爾、2021年湖北荊州、2021年湖南張家界、2021年吉林長春、2021年內(nèi)蒙古通遼、2021年內(nèi)蒙古包頭、2021年山東煙臺、2021年四川齊齊哈爾等15套試卷.第七期試卷來源：2021年遼寧大連、2021年廣東廣州、2021年廣西桂林、2021年廣西玉林、2021年黑龍江哈爾濱、2021年黑龍江牡丹江雞西、2021年湖北鄂州、2021年湖北黃石、2021年湖北荊門、2021年湖南婁底、2021年湖南湘潭、2021年湖南湘西土家族自治州、2021年江蘇宿遷、2021年江蘇無錫、2021年遼寧阜新等13套試卷，歡迎各位下載。1、（2021·遼寧大連·T29）某同學(xué)探究“物距大于二倍焦距時，凸透鏡成像的虛實，正倒和大小”，實驗器材有：光具座（光具座上的刻度尺范圍是0~）、兩個焦距均為而口徑大小不同的凸透鏡、光屏，蠟燭、火柴。（1）選擇口徑______（選填“大”或“小”）的凸透鏡做實驗比較好；（2）實驗裝置如圖甲所示，點燃蠟燭，調(diào)整燭焰，凸透鏡和光屏的中心大致在______上；（3）實驗中，該同學(xué)判斷燭焰的像是實像，證據(jù)是______；他判斷燭焰的像是倒立的，那么像是圖乙中的______（選填“A”、“B”或“C”）；（4）收集的實驗信息如下表：凸透鏡的焦距實驗次數(shù)物距像的虛實像的正倒像的大小像距125.00實像倒立縮小16.67230.00實像倒立縮小15.00335.00實像倒立縮小14.00分析表中信息，可以得出的探究結(jié)論是：______；（5）從實驗中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)物距逐漸變大時，像距逐漸變小。該同學(xué)利用本實驗器材進(jìn)一步探究“物距大于凸透鏡二倍焦距時，像距與物距的關(guān)系”，預(yù)設(shè)的物距分別為，、、、、，按照這些預(yù)設(shè)值進(jìn)行實驗，對應(yīng)的數(shù)據(jù)能否收集全，請說明理由：______。2、（2021·江蘇無錫·T22）如圖所示，平行光通過圖中左側(cè)虛線框（其中放置一塊透鏡）后，在右側(cè)光屏上形成一個圓形光斑，該光斑的直徑比透鏡大。請你判斷虛線框中是否是凸透鏡，說出接下來的操作及判斷方法。（不添加其它器材）（1）操作：將光屏______；（2）判斷方法：______。3、（2021·江蘇宿遷·T16）用如圖所示裝置探究平面鏡成像特點。（1）將蠟燭、薄玻璃板、光屏和刻度尺按如圖所示放置，則在光屏上______（選填“能”或“不能”）呈現(xiàn)燭焰的像，說明物體通過平面鏡成的是______像；（2）用焦距為8cm的凸透鏡替換薄玻璃板，若不改變蠟燭的位置，則應(yīng)將光屏向______（選填“左”或“右”）移動，才能在光屏上呈燭焰清晰的像，生活中的______（選填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”）就是利用這樣的成像原理工作的。4、（2021·湖南湘潭·T27）探究凸透鏡成像特點時。（1）小聰將凸透鏡正對著太陽光，在透鏡下方平行地放上白紙，如圖1所示，測出透鏡與白紙間距離s與對應(yīng)的白紙被烤焦的時間t，繪出如圖2所示圖像，由圖可知，白紙被烤焦的最短時間為2min，對應(yīng)的s為______cm，此距離即為該透鏡的焦距f；（2）當(dāng)透鏡與蠟燭的距離為15cm時，可在光屏上得到一個倒立、______（選填“放大”“縮小”或“等大”）的清晰實像，利用這一成像原理可制成生活中的______（選填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”）；（3）僅將題（2）中蠟燭和光屏位置對調(diào)，根據(jù)光路可逆，在光屏上______（選填“能”或“不能”）得到一個清晰的像；（4）將蠟燭移至如圖3所示位置，可以透過凸透鏡看到燭焰所成的______（選填“虛”或“實”）像；（5）凸透鏡對光有會聚作用，可以用來制成______（選填“近視”或“遠(yuǎn)視”）眼鏡。5、（2021·黑龍江哈爾濱·T25）在做“凸透鏡成像的規(guī)律”實驗時，如圖所示：（1）小明用發(fā)出平行光的手電筒正對凸透鏡照射，移動光屏到圖甲位置時，光屏上出現(xiàn)了最小最亮的光斑，這說明凸透鏡對光有______（選填“會聚”或“發(fā)散”）作用，此凸透鏡的焦距是______cm；

（2）實驗中出現(xiàn)如圖乙所示的實像，他判斷此像是實像的依據(jù)應(yīng)是______，請你列舉一例此成像規(guī)律在生活中的應(yīng)用，_______；（3）在（2）的基礎(chǔ)上，保持蠟燭、光屏不動，向右緩慢移動凸透鏡直到光屏上又出現(xiàn)燭焰的像，此時成像的情況是________。6、（2021·廣西玉林·T24）如圖所示，為了探究光折射時的特點，某實驗小組將一束光斜射到一塊平行板玻璃磚的上表面，并讓其出射光線從玻璃磚下表面射出，他們得到以下結(jié)論：（1）當(dāng)入射角θ減小時，折射角也___________；（2）在光的折射現(xiàn)象中，光路是___________的；（3）這一束光進(jìn)入玻璃磚前的光線與離開玻璃磚后的光線的關(guān)系是___________的；（4）若透過平行板玻璃磚上表面觀看置于玻璃磚下表面的一枚硬幣，看到硬幣的位置比實際的___________（選填“深”或“淺”）。7、（2021·廣西桂林·T19）如圖甲所示是小林“探究平面鏡成像時像與物的關(guān)系”的裝置，其中A、B蠟燭完全相同，玻璃板固定在50cm處。（1）小林應(yīng)選擇較______（選填“厚”或“薄”）的玻璃板進(jìn)行實驗；（2）A蠟燭固定在10.0cm處，發(fā)現(xiàn)B蠟燭在90.0cm處時與A蠟燭的像完全重合，可初步得出：像與物到平面鏡的距離______；（3）B蠟燭能跟A蠟燭的像完全重合，說明：平面鏡所成的像與物體的大小______。在圖乙中，若圖中的人走下橋，她們在水中的像大小______。8、（2021·遼寧阜新·T22）小陽同學(xué)用蠟燭、凸透鏡和光屏做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實驗，如圖．（1）要使像能夠成在光屏的中央，應(yīng)將凸透鏡向________（填“上”或“下”）調(diào)整；（2）實驗過程中，當(dāng)燭焰距凸透鏡30cm時，移動光屏至某一位置，在光屏上得到一個等大清晰的像，則該凸透鏡的焦距是________cm；（3）接著使?fàn)T焰向左移動5cm，此時應(yīng)該將光屏向________（填“左”或“右”）移到某一位置，才能在屏上得到一個清晰的________、________的實像，照相機(jī)、投影儀、放大鏡這三種光學(xué)儀器正常使用時，與這種成像情況一致的是________．9、（2021·江蘇宿遷·T18）在“觀察液體的沸騰”實驗中，將質(zhì)量和初溫相同的a、b兩種液體分別倒入相同容器中，用相同的熱量加熱，如甲、乙兩圖所示，每隔相同時間，測量液體的溫度，并根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)畫出溫度隨加熱時間變化的圖像，如圖丙所示。（1）由a、b兩種液體沸騰時的溫度與加熱時間的關(guān)系出現(xiàn)，可以得出液體沸騰時需要吸熱，但是___________保持不變。（2）由a/b兩種液體沸騰前的溫度與加熱時間的關(guān)系圖像，可以探究物質(zhì)的一種物理屬性，這種屬性是物物質(zhì)的___________。（3）小明認(rèn)為利用此裝置還可以探究不同燃料燃燒時放出的熱量與燃料種類的關(guān)系，于是增加了相同的裝置如圖丁，向容器內(nèi)倒入的液體a與甲、乙裝置中的液體質(zhì)量_________（選填“相等”或“不相等”），燃燒相同質(zhì)量的燃料后應(yīng)與圖___________所示的實驗相比較。10、（2021·湖南湘潭·T26）冬天給道路撒鹽，可以有效地防止事故發(fā)生，為了解其原因，小明用如圖1所示實驗裝置，探究鹽冰（濃鹽水凍成的冰塊）熔化時溫度的變化規(guī)律。（1）將鹽冰打碎后放入燒杯，溫度計插入碎冰中，圖2中溫度計示數(shù)為______℃；（2）觀察現(xiàn)象，記錄實驗效據(jù)，其溫度隨時間變化圖像如圖3所示，由圖可知鹽冰的熔點為______℃；熔化過程中，鹽冰水混合物的內(nèi)能______（選填“增加”、“減少”或“不變”）；（3）實驗時燒杯外壁出現(xiàn)水珠，這是空氣中的水蒸氣______（填物態(tài)變化名稱）形成的；（4）由實驗可知，鹽冰屬于______（選填“晶體”或“非晶體”）。11、（2021·湖北荊門·T19）利用圖甲中的裝置探究水和煤油的吸熱情況。（1）設(shè)計實驗時，需要對變量進(jìn)行控制，在兩個相同的燒瓶中分別接入相同的電阻絲，裝入______（選填“質(zhì)量”或“體積”）和初溫都相同的水和煤油，分別插入溫度計。實驗中水和煤油在相同的時間吸收的熱量______（選填“相同”或“不同”）；（2）如圖乙是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描繪的圖像，分析圖像可知，水對應(yīng)的圖線是______（選填“A”或“B”），______（選填“水”或“煤油”）的吸熱能力更強(qiáng)。12、（2021·湖北黃石·T19）某興趣小組為了比較水和煤油的吸熱能力，進(jìn)行了如下的實驗（1）提出問題烈日炎炎的夏季，白天海灘上的沙子熱得燙腳，但海水卻非常涼爽；傍晚太陽西落，沙子很快涼了下來，但海水卻仍然暖暖的。同樣的日照條件，為什么不同物質(zhì)的溫度不一樣呢?（2）設(shè)計實驗實驗裝置如圖所示①除了圖中所給的實驗器材外，還需要的測量工具有天平（或量筒）和______；②本實驗的主要探究方法是______法和轉(zhuǎn)換法；（3）進(jìn)行實驗該興趣小組設(shè)計了如下實驗步驟，其中存在錯誤的是（____）A．在兩個同樣的試管中分別裝入等體積的水和煤油B．用溫度計測量這兩種液體的初溫，發(fā)現(xiàn)溫度計示數(shù)相同C．把兩個試管同時放入同一燒杯中加熱（如圖所示），且加熱相同的時間D．用溫度計測出兩種液體的末溫，發(fā)現(xiàn)兩溫度計的示數(shù)不相同（4）數(shù)據(jù)分析改正錯誤后，下圖是該興趣小組繪制的“吸收熱量——時間”和“溫度——時間”圖象，能正確描述這兩種液體真實情況的圖象是（____）A．B．C．D．（5）拓展應(yīng)用已知在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水、煤油的沸點分別為100℃、90℃。如圖所示，如果燒杯中的水已沸騰，則兩試管中液體的沸騰情況，下列判斷正確的是（____）A．水、煤油都沸騰B．水、煤油都不沸騰C．水沸騰，煤油不沸騰D．水不沸騰，煤油沸騰13、（2021·遼寧阜新·T21）在“探究甲乙兩種物質(zhì)熔化規(guī)律”的實驗中，某小組同學(xué)記錄的實驗數(shù)據(jù)如表所示，請根據(jù)表中的實驗數(shù)據(jù)解答下列問題：0246810121416182070727476786778788184877071737476777982848689（1）該組同學(xué)在記錄物質(zhì)甲的數(shù)據(jù)時，記錄中有一明顯錯誤的數(shù)據(jù)是______；（2）在甲、乙兩種物質(zhì)中，屬于晶體的是______（填“甲”或“乙”）；（3）該晶體的熔點是______；（4）該晶體在時，處于______（填“固體”、“液體”或“固液共存”）狀態(tài)；（5）從實驗的數(shù)據(jù)可分析得出，固態(tài)物質(zhì)在熔化時需要______（填“吸收”或“放出”）熱量。1、【答案】大同一高度見解析C見解析見解析【解析】（1）[1]實驗中選用口徑大的凸透鏡比較好，透過的光比較多，實驗現(xiàn)象明顯。（2）[2]為了使像成在光屏的中央，燭焰，凸透鏡和光屏的中心大致在同一高度。（3）[3]燭焰的像能成在光屏上，說明成的是實像。[4]燭焰的像是倒立的，像相對于物體上下和左右都顛倒，像是圖乙中的C。（4）[5]由實驗數(shù)據(jù)可知，物距大于2倍焦距成倒立縮小的實像，物距增大，像距減小。（5）[6]光具座上的刻度尺范圍是0~，當(dāng)物距u=50cm20cm＞v＞10cm70cm＞(u+v)＞60cm能夠完成實驗，同理當(dāng)物距小于50cm時也能完成實驗。2、【答案】向左移動若光斑一直變小，則為凹透鏡；若光斑先變小后變大，則為凸透鏡【解析】（1）[1]凸透鏡對光線有會聚作用，且光線會在焦點后又會發(fā)散；而凹透鏡對光有發(fā)散作用。因為此時光屏上成的是光斑，不是最小最亮的點，所以應(yīng)該將光屏向左移動。（2）[2]根據(jù)透鏡對光線的作用可判斷，在光屏向左移動的過程中，若光斑一直變小，則為凹透鏡；若光斑先變小后變大，則為凸透鏡。3、【答案】不能虛左照相機(jī)【解析】（1）[1][2]薄玻璃板相當(dāng)于平面鏡，平面鏡成虛像，不能成在光屏上。（2）[3][4]由題可知物距大于兩倍焦距，成倒立縮小實像，像距在一倍二倍焦距之間，即在刻度38.0~46.0cm之間，所以光屏左移，照相機(jī)就是利用這樣的成像原理工作的。4、【答案】10放大投影儀能虛遠(yuǎn)視【解析】（1）[1]由圖乙可知，當(dāng)透鏡與白紙間距s=10cm時，白紙被烤焦的時間t=2min，所用的時間最短，說明太陽光經(jīng)過凸透鏡會聚后該點的溫度最高，這個點就是凸透鏡的焦點，則測出透鏡與白紙間距即為焦距f=10cm。（2）[2][3]凸透鏡的焦距是10cm，燭焰放在距凸透鏡15cm處時，物體在凸透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間，成倒立、放大的實像，像在二倍焦距以外，投影儀就是利用這一成像規(guī)律工作的。（3）[4]僅將題（2）中蠟燭和光屏位置對調(diào)，根據(jù)光路可逆，在光屏上能得到一個清晰的像；這時物體在二倍焦距以外，像在凸透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間，成倒立、縮小的實像。（4）[5]將蠟燭移至如圖3所示位置，即把蠟燭放在凸透鏡焦點以內(nèi)，可以透過凸透鏡看到燭焰所成的正立的、放大的虛像。（5）[6]凸透鏡對光有會聚作用，可以用來制成遠(yuǎn)視眼鏡，從而矯正遠(yuǎn)視眼因晶狀體曲度變小使物體成像在視網(wǎng)膜后的病因。5、【答案】會聚20.0像能夠在光屏上呈現(xiàn)投影儀倒立、縮小的實像【解析】（1）[1]凸透鏡能夠?qū)⑵叫杏谥鞴廨S的光會聚成最小最亮的光斑，說明凸透鏡對光有會聚作用。[2]最小最亮的光斑處即凸透鏡的焦點，則該凸透鏡的焦距為f=50.0cm-30.0cm=20.0cm（2）[3]虛像不能在光屏上呈現(xiàn)，實像能在光屏上呈現(xiàn)，圖乙中光屏上能夠呈現(xiàn)出像，說明此像是實像。[4]圖乙中物距小于像距，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知，此時物距在一倍焦距到二倍焦距之間，成倒立、放大的實像，生活中投影儀就是利用這個原理工作的。（3）[5]保持蠟燭、光屏不動，向右緩慢移動凸透鏡，直到光屏上又出現(xiàn)燭焰的像，根據(jù)光路的可逆性可知，此時的物距等于原來的像距、像距等于原來的物距，即此時物距大于二倍焦距，則成倒立、縮小的實像。6、【答案】減小可逆平行淺【解析】（1）[1]當(dāng)入射角θ減小時，折射角變小，入射光線向法線靠攏，折射光線也向法線靠攏。（2）[2]在光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的，即逆著折射光線看過去，此時的折射光線就是原來的入射光線。（3）[3]光線從第一次射入玻璃的上表面時，入射角為，折射角一定，當(dāng)玻璃中的光線經(jīng)下表面進(jìn)行第二次折射時，該折射角變?yōu)槿肷浣?，根?jù)光路可逆，那么此時的折射角的大小為，故一束光進(jìn)入玻璃磚前的光線與離開玻璃磚后的光線的關(guān)系是平行的。（4）[4]根據(jù)光路可逆，可以把離開玻璃板的光線看成是一枚硬幣經(jīng)反射發(fā)出的光線，逆著光線看過去，即可發(fā)現(xiàn)原來的一束光進(jìn)入玻璃磚前的光線為折射后的光線，人眼逆著折射光線看過了即為硬幣的像，故此像在硬幣的上方，故看到硬幣的位置比實際的淺。7、【答案】薄相等相等不變【解析】（1）[1]由于玻璃板的前后兩個表面都會發(fā)生光的反射而成像，如果玻璃板太厚，會出現(xiàn)兩個像，影響實驗效果，而玻璃板的兩個像基本重合，對實驗影響較小，所以應(yīng)選擇薄玻璃板進(jìn)行實驗。（2）[2]A蠟燭固定在10.0cm處，發(fā)現(xiàn)B蠟燭在90.0cm處時與A蠟燭的像完全重合，此時物距和像距都為40.0cm，所以可以初步得出像與物到平面鏡的距離相等。（3）[3]B蠟燭能與A蠟燭的像完全重合，可以說明平面鏡所成的像與物體的大小相等。[4]因為平面鏡成像的大小與位置無關(guān)，所以在圖乙中，若圖中的人走下橋，她們在水中的像大小不變。8、【答案】下15左倒立縮小照相機(jī)【解析】（1）根據(jù)圖示的光屏、凸透鏡、燭焰三者的位置關(guān)系可知，光屏的中心高于凸透鏡、燭焰的中心，要使像成在光屏的中心，就要使光屏向下調(diào)整使三者的中心在同一高度上．（2）根據(jù)題意，當(dāng)燭焰距凸透鏡30cm時，移動光屏至某一位置，在光屏上得到一等大清晰的像，說明此時滿足30cm＝u＝2f，所以f＝15cm；（3）使?fàn)T焰向左移動5cm后，此時u＝35cm，即u＞2f，成倒立、縮小的實像，此時像距2f＞v＞f，因此需要將光屏左移；照相機(jī)是根據(jù)這個原理制成的．【點睛】（1）在做凸透鏡成像規(guī)律的實驗時，首先要調(diào)整光屏凸透鏡燭焰的中心在同一高度上，這樣做的目的是使像成在光屏的中心，根據(jù)這個思路可解決此題．（2）根據(jù)u＝2f時，成倒立、等大的實像，可求得焦距．（3）凸透鏡成實像時，物距減小，像距增大，像變大；物距大于2f時，成倒立縮小的實像，照相機(jī)是根據(jù)這個原理制成的．9、【答案】溫度比熱容相等甲【解析】（1）[1]觀察圖乙中液體沸騰時的圖像知道，液體沸騰時吸收熱量，溫度不變。（2）[2]由圖像知道“質(zhì)量和初溫相同的a、b兩種液體分別倒入相同容器中，用相同的熱源加熱，”沸騰前，加熱相同時間即吸收相同的熱量，兩種液體溫度變化不同，即吸收熱量的能力不同，由此探究的是物質(zhì)的一種物理屬性，即物物質(zhì)的比熱容。（3）[3]不同燃料燃燒時放出的熱量與燃料種類的關(guān)系，應(yīng)使燃料的質(zhì)量相等；同時需給質(zhì)量相同的同種液體加熱，通過比較液體溫度的變化來比較燃料放出熱量的多少，故丁裝置中與甲、乙裝置中的液體質(zhì)量應(yīng)相等。（4）[4]由于圖丁裝置中的容器內(nèi)倒入的液體a，所以，燃燒相同質(zhì)量的燃料后應(yīng)與圖甲所示的實驗相比較。10、【答案】-4-2增加液化晶體【解析】（1）[1]圖2中溫度計分度值為1℃，液面位于零刻度線以下，故示數(shù)為-4℃。（2）[2]由圖3可知，鹽冰在-2℃時吸收熱量溫度保持不變，說明此時在熔化，則-2℃即為鹽冰的熔點。[3]鹽冰在熔化過程中溫度保持不變，但要吸收熱量，所以鹽冰水混合物的內(nèi)能會增加。（3）[4]實驗時燒杯外壁出現(xiàn)水珠，這是空氣中熱的水蒸氣遇到冷的