专题21 光学热学实验-（解析版）-2021年全国中考物理真题全解全析汇编（第四期）

2021年全国中考物理真题全解全析汇编（第四期）专题21热学光学实验第一期汇编试题来源：2021年江苏连云港、2021年四川乐山、2021年四川泸州、2021年四川遂宁、2021年云南、2021年浙江湖州、2021年浙江金华、2021年浙江丽水、2021年安徽、2021年浙江嘉兴、2021重庆A卷年、2021年重庆B卷等13套试卷。第二期试题来源：2021年浙江温州、2021年浙江宁波、2021年四川内江、2021年四川南昌、2021年四川成都、2021年甘肃武威、2021年江苏扬州、2021年陕西、2021年山东临沂、2021年山东泰安、2021年上海等12套试卷。第三期试题来源：2021年北京、2021年福建、2021年广东、2021年海南、2021年河北、2021年河南、2021年吉林、2021年宁夏、2021年青海、2021年山西、2021年天津、2021年新疆、2021年云南等12套试卷。第四期试题来源：2021年湖北恩施州、2021湖北宜昌年、2021年湖南岳阳、2021年湖南衡阳、2021湖北邵阳年、2021年江苏苏州、2021年山东济宁、2021年山东潍坊、2021年山东枣庄、2021年四川广安、2021年四川凉山州、2021年浙江衢州等12套试卷。欢迎各位下载。1、（2021·山东枣庄·T20）学习了影响液体蒸发快慢的因素后，王丽同学猜想：液体蒸发快慢可能还与液体的种类有关。请你利用下面提供的实验样品设计实验，验证王丽的猜想是否正确。（1）实验时，应控制液体上方空气流动的快慢。液体的温度和液体______都相同；（2）实验室已提供了用规格相同的容器分别装有酒精和水的甲、乙，丙、丁4个样品，如图所示。按实验要求，应选择______两个样品进行对比研究；（3）若一个同学正确选好两个样品后，将一个放在温暖的室内，另一个放在寒冷无风的室外，经过相同时间后讲行对比研究。这个同学设计的方案存在的问题是没控制______相同。该同学发现问题后及时纠正错误并进行了正确实验操作，经过相同时间后，样品的情况如图所示。据此，你认为王丽的猜想是______（选填“正确”或“不正确”）的。2、（2021·湖南邵阳·T32）去年暑假小明在爸妈的陪同下去邵水河畔玩要。他发现赤脚踩在水里清凉舒服，回到岸上踩在沙子上却很烫，对此很好奇，他设计了如图甲所示的装置探究“水和沙子谁的吸热本领大”。实验数据记录如下：质量m/g升高的温度℃加热的时间s沙子5020120水5020200（1）此实验中把沙子或者水吸收热量的多少转换为______（“升高温度的多少”或“加热时间的长短”）；（2）分析实验数据可得：质量相同的水和沙子，升高相同的温度，水吸收的热量大于沙子吸收的热量，说明______（选填“水”或“沙子”）的吸热本领大；（3）粗心的小明实验完成后忘记熄灭酒精灯，发现烧杯中的水已经沸腾，此时温度计示数如图乙，请读出此时水的温度是______℃；（4）由（3）小题可知当地气压______（选填“大于”“等于”或“小于”）标准大气压。3、（2021·江苏苏州·T23）用蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上进行”探究凸透镜成像规律”的实验，（1）当蜡烛，凸透镜，光屏在光具座标尺上位置如图时，在光屏上能成________、缩小的实像，生活中的________（照相机/放大镜/幻灯机）就是利用这个原理制成的；（2）这个凸透镜的焦距可能是________；A．8cmB．12cmC．16cmD．20cm（3）若仅将图中凸透镜移动到刻度值为________cm处，光屏上可再次呈现一个清晰的像；（4）若仅将图中光屏向右移动一小段距离，在凸透镜和烛焰之间放置一个合适的________（近视/远视）眼镜，可使光屏上再次得到烛焰清晰的像。4、（2021·山东济宁·T19）结合图中的情景，按要求回答下列问题。（1）甲图此为简易气压计。拿着他从山脚爬到山顶，不计温度的影响，玻璃管内的液柱会__________（选填“升高”“降低”或“不变”）。（2）乙图，此时它在光屏上呈现清晰像，该像的特点是__________（选填“放大倒立的实像”“缩小倒立的实像”或“放大正立的虛像”），这一成像规律揭示了__________（选填“幻灯机”“照相机”或“放大镜”）的工作原理。（3）丙图把鸡蛋放入清水中，然后逐渐加盐，直至鸡蛋上浮至液面。向水中加盐，改变了液体的__________，使鸡蛋受到的浮力增大而上升，鸡蛋在液面静止时，__________（选填“”“”或“”）。（4）丁图，此实验装置可探究__________（选填“电动机”或“发电机”）的工作原理。5、（2021·山东潍坊·T19）某同学用身边的器材验证平面镜成像特点，实验操作如下：①在水平桌面上铺一张白纸，在白纸上竖立一透明玻璃板，在白纸上沿透明玻璃板画一条直线；②取两个相同的矿泉水瓶盖a、b，盖的边缘涂上印泥，在玻璃板一侧放置瓶盖a且用力按一下，观察a在玻璃板中的像。手持瓶盖b移至与a像重合。稍用力按下b记录a像的位置；③多次改变a的位置，重复步骤②，白纸上得到对应的物、像痕迹。请回答下列问题：（1）为保证实验效果，下列操作正确的是________。A．实验过程中玻璃板底边必须与所画直线重合B．实验过程中玻璃板底边与直线平行即可C．玻璃板必须垂直纸面D．玻璃板可适当倾料E．应选用较厚的玻璃板（2）若不使用直尺和三角板，要验证物、像是否对称，接下来进行的实验操作是____________。6、（2021·四川广安·T23）在“探究凸透镜成像规律”的实验时，小颖同学依次进行了如下操作。（1）小颖先在光具座上依次安装蜡烛、凸透镜、光屏，然后点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在______；（2）如图所示，小颖移动光屏，在光屏上观察到一个倒立缩小的实像，此成像原理和生活中的______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）相同。接着保持凸透镜的位置不动，仅将蜡烛和光屏位置互换，光屏上______（选填“能”或“不能”）观察到烛焰清晰的像；（3）上述实验完成后，小颖借用物理老师的眼镜继绒探究，他将眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，发现像变模糊了，接着保持蜡烛和凸透镜位置不动，将光屏远离凸透镜后又能观察到清晰的像，则可判断物理老师的眼镜是______眼镜（选填“近视”或“远视”）。7、（2021·四川凉山州·T27）以下是小明在“探究凸透镜成像的规律”实验中的部分操作：（1）如图甲所示，小明让平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距f=_____cm。（要求记录到准确值的下一位）（2）小明将LED灯、凸透镜和光屏依次放在光具座上，通过调节使三者中心大致在______。接着，小明调节LED灯、凸透镜至如图乙所示的位置，移动光屏，会在光屏上得到倒立、______的实像，利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是______。8、（2021·湖南岳阳·T19）如图甲，在“探究光的反射规律”实验中：（1）在纸板前从不同方向都可以看到纸板上入射光线EO的径迹，这是因为光在纸板上发生了_________（选填“漫”或“镜面”）反射；（2）多次改变入射角的大小进行实验，可以得出结论：反射角_________入射角；（3）小明发现实验中所用的激光垂直照在光屏上不是一个点而是一条直线，这样使得实验中更容易观察光路。他很好奇这是如何做到的，于是拆开激光笔。如图乙所示，一束很细的激光发射出来后通过一个透明的圆柱体，由于圆柱体对光有__________（选填“会聚”或“发散”）作用，最终使激光在光屏上展开得很宽。9、（2021·湖南衡阳·T22）如图所示，是陈涛同学探究光的反射规律的实验。他进行了下面的操作：（1）如图甲，让一束光贴着纸板沿某一个角度射到点，经平面镜的反射，沿另一个方向射出，在纸上用笔描出入射光和反射光的径迹。改变光来的入射角度，多做几次，取下纸板，用量角器测量两侧的和，得到的结论是反射角______入射角（选填“大于”“等于”或“小于”）；（2）如图乙，纸板是用两块纸板连接起来的，把半面纸板向前折或向后折，这时在上看不到反射光线，说明反射光线、入射光线与法线______同一平面内（选填‘在’或‘不在’）；（3）使入射光线逐渐靠近法线，可观察到反射光线______（选填‘靠近’或‘远离’）法线；（4）如果让光线逆着的方向射向镜面，会发现反射光线沿着方向射出，这表明：在光的反射现象中，______；（5）陈涛同学还想用图丙和图丁模拟镜面反射与漫反射，照图丙那样，把几根细针垂直入一张硬纸板中，表示法线，当入射光线平行射到各入射点时，反射光线将平行射出随后将纸板随意弯折，如图丁所示，这时会看到“法线”不再平行，当入射光线平行射到各入射点上时，反射光线______（选填‘平行’或‘不平行’），根据你所学的知识判断，漫反射______（选填‘遵循’‘不遵循’）光的反射定律。10、（2021·湖北恩施·T21）在探究凸透镜成像规律实验中，正确安装并调节装置后，光屏上得到一个清晰缩小的像。（1）当蜡烛向凸透镜靠近时，应将光屏______（选填“靠近”或“远离”）凸透镜才能使像变清晰，某同学发现光屏移动过程中像变大同时还向光屏上方偏了些，为使像回到中央可将凸透镜往______（选填“上”或“下”）稍稍调节；（2）移动中光屏上再次成清晰像后，将光屏和蜡烛位置互换，屏上一定成______的实像。1、【答案】与空气接触的表面积乙、丙温度正确【解析】（1）[1]影响液体蒸发快慢的因素与温度、与空气流速有关和与空气接触的表面积有关，已经控制了温度和空气流速，故还需要控制与空气接触的表面积相同。（2）[2]有液体种类不同，故液体的体积需要相同，且体积大的蒸发明显，故选择乙丙两组样品。（3）[3][4]将一个放在温暖的室内，另一个放在寒冷无风的室外，温度是变化的，故没有控制温度相同；酒精蒸发得快，故液体蒸发快慢还与液体的种类有关，故王丽是正确的。2、【答案】加热时间的长短水98小于【解析】（1）[1]通过加热时间的长短来反映水和沙子吸收的热量，因为相同的时间内，释放的热量相同，水和沙子吸收的热量相同。（2）[2]质量相同的水和沙子，升高相同的温度，水吸收的热量大于沙子吸收的热量，水的比热容量大，故水的比热容大。（3）[3]从下到上示数变大，且分度值为1℃，故读数为98℃。（4）[4]水的沸点为98℃，而在标准大气压下水的沸点为100℃，大气压小于标准大气压时，水的沸点低于100℃，故填小于。3、【答案】倒立照相机B40近视【解析】（1）[1][2]由蜡烛，凸透镜，光屏在光具座标尺上位置可知，此时物距大于像距，根据凸透镜成像的规律可知，在光屏上能成倒立、缩小的实像。生活中的照相机就是利用这个原理制成的。（2）[3]由图可知，此时物距为u=50.0cm-20.0cm=30.0cm根据凸透镜成像的规律，成倒立缩小的实像时，u＞2f，即f＜15.0cm；像距为v=70.0cm-50.0cm=20.0cm此时2f＞v＞f，则10.0cm＜f＜20.0cm。综上所述，可得10.0cm＜f＜15.0cm，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。（3）[4]在光的折射现象中，光路是可逆的，当移动后的物距等于原来的像距时，可以再次成像，故将凸透镜置于40.0cm刻度线时可以再次成像。（4）[5]将图中光屏向右移动一小段距离，此时像位于光屏之前，要想在光屏上再次得到清晰的像，需要将光适当发散，故要在凸透镜和蜡烛之间放置适当的凹透镜，近视眼镜就是凹透镜。4、【答案】升高缩小、倒立的实像照相机密度发电机【解析】（1）[1]从山脚爬到山顶，大气压降低，瓶内气压不变，压着液柱上升。（2）[2][3]物距大于两倍焦距，成倒立缩小实像，是照相机的原理。（3）[4][5]向水中加盐，改变了液体的密度，盐水密度比水大，鸡蛋在液面静止时，处于漂浮状态，浮力等于重力。（4）[6]没有电源，可探究电磁感应现象，是发电机原理。5、【答案】AC见解析【解析】（1）[1]AB．因玻璃板有一定的厚度，为了减小误差，将玻璃板的前表面（反射面）与所画直线重合，效果最好，故A正确，B错误；CD．为了使后面瓶盖与前面瓶盖的像完全重合，玻璃板要与纸面垂直，故C正确，D错误；E．玻璃板较厚，两个面都会发生反射，所以应该用较薄玻璃板，故E错误。故选AC。（2）[2]要验证物、像是否对称，可以把白纸沿所画直线对折，看物的位置像的位置能否重合。6、【答案】同一高度照相机能近视【解析】（1）[1]为了使蜡烛的像成在光屏中央，调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度。（2）[2]在光屏上观察到一个倒立缩小的实像，由凸透镜成像规律可知，此时物体与凸透镜的距离大于二倍焦距，此成像原理和生活中的照相机相同。[3]保持凸透镜的位置不动，仅将蜡烛和光屏位置互换，根据光路是可逆的可知，光屏上能观察到烛焰清晰的像。（3）[4]将眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，发现像变模糊了，接着保持蜡烛和凸透镜位置不动，将光屏远离凸透镜后又能观察到清晰的像，此时像距变大，说明眼镜对光线起发散作用，是凹透镜，所以可判断物理老师的眼镜是近视眼镜。7、【答案】10.0同一高度（或同一水平直线）缩小照相机【解析】（1）[1]平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小、最亮的光斑，这个光斑就是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离就是焦距，所以凸透镜的焦距f=20.0cm-10.0cm=10.0cm（2）[2]实验中需调节凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度处，这样才能使像成在光屏的中央。[3][4]物距大于像距，成倒立缩小实像，该成像规律与日常生活中的照相机成像规律相同。8、【答案】漫等于会聚【解析】（1）[1]从不同方向都可以看到纸板上入射光线EO的径迹，说明是漫反射，能够光线经白纸反射后反射光线向四面八方射去，故可以从四面八方看到光线的径迹。（2）[2]在光的反射定律中反射角等于入射角。（3）[3]如图乙所示，一束很细的激光发射出来后通过一个透明的圆柱体，折射光与入射光进行对比，发现折