中考命题研究河北省2020中考物理 重点题型突破 专题7 声、光、热实验与计算题（无答案）

专题七 声、光、热实验与计算题专题特征河北近3年各板块考查情况如下：年份板块比重声学光学力学热学电磁学分值比重分值比重分值比重分值比重分值比重20201.52%5.58%28.540.5%13.519%21.530.5%202011.5%69.5%23.537%10.516.5%22.535.5%202023%57.5%27.540.5%9.514%2435% 从上表的统计结果看，力、热、光在近3年中考中比例在25%30%之间，具有较大的比重。光现象及作图题，能量转化、比热容、应用热量公式的计算是考查的高频点。1声、光、热实验题【例1】 (2020河北32题)探究水沸腾时温度变化的特点。(1)图中所示实验中的错误之处是_。烧杯上加盖的目的是_。(2)改正错误后，继续实验，记录的数据如下表。分析表中数据可知，烧杯内水面上方气压_标准大气压。时间/min678910111213141516温度/9293949596979898989898 (3)水沸腾后，烧杯上方出现大量“白气”，和它的形成过程相同的是_(填序号)。冰 霜 雾 雪【方法技巧】对热学实验考查除了书中的实验步骤，实验结论作为常考内容之外，2020年更注重实验过程中温度计的用法，烧杯加盖目的，“白气”成因等细节考查。 这是2020年备考中给予足够重视的地方。【解】(1)温度计的玻璃泡接触烧杯底部；缩短加热时间；(2)小于；(3)【例2】 (2020河北25题)小明将一支点燃的蜡烛放在凸透镜(f10cm)前18cm处，光屏上得到了烛焰倒立、_的清晰像。然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了一个远视眼镜片，由于远视眼镜片对光线有_作用，所以光屏上烛焰的清晰像变模糊了(如图所示)。若想在光屏上重新得到清晰的烛焰像，他可将光屏_凸透镜。【方法技巧】光学、声学实验常常出现在选择题、填空题及简答题之中，分值23分，疏忽大意容易失分。【解】放大；会聚；靠近【例3】 (2020保定17中模拟)小丽同学“探究声音的产生”的实验装置如图甲所示，将系在细线上的乒乓球靠近音叉。(1)当小丽用锤敲击音叉的时候，既听到音叉发出的声音，又观察到_。通过这个实验可以得出的结论是_。(2)乒乓球在实验中起到什么作用？_。这种研究方法叫做_(选填“等效法”、“控制变量法”、“转换法”或“类比法”)。(3)如在上述装置右侧再放一个音叉，组成乙图的装置，并由宇航员带到月球表面做实验，则敲击右侧的音叉时，会看到乒乓球_(选填“弹开”或“不动”)，这说明了_。【方法技巧】声音是由物体振动产生的，但这种振动往往不易观察，需要将实验效果进行“放大”。“转换法”是中学物理中一种重要的研究方法，可以借助某些物体的特性来研究看不到或不易观察到的物质或现象，形象直观。【实验拓展】(4)若实验过程中小丽同学加大敲击音叉的力度：听到和看到的现象会有什么样的变化？_根据实验现象的变化，你又可以总结出什么结论？_(5)为了探究声音产生的原因，小丽与小华另外又做了下面的实验：小丽把手放在喉咙处大声讲话，感觉喉头振动了；小华把正在发声的音叉放在水中，水面激起了水花。通过对这两个实验现象的分析，你能得出的结论是：发声的物体在_。小华同学用手敲桌子，桌子发出了声响，第一次轻轻地敲，第二次用力敲，第二次使桌子振动的_(选填“振幅”或“频率”)变大，发出的声音的响度大，但他几乎没有看到桌子的振动，为了明显地看到实验现象，你的改进方法是：_。【解】(1)乒乓球会弹开；声音是由物体振动产生的；(2)将音叉的振动放大或将微小振动显示出来；转换法；(3)不动；声音不能在真空中传播；(4)听到音叉发声的响度变大，看到乒乓球被弹开的幅度变大；声音的响度与振幅有关，振幅越大，响度越大；(5)振动；振幅；在桌子上放一些小纸屑2热学计算【例4】 (2020河北26题)小明购买了一只容积为1.2L的电热水壶。他往壶中装满了温度为25的水，若使壶中的水加热至沸腾，需要吸收_J的热量。标准大气压下水1.0103kg/m3、c水4.2103J/(kg)【解】3.78105【例5】 (2020河北28题)双能源(汽油和天然气)汽车以其经济、污染小等优点备受人们青睐。(已知汽油的热值为3.2107J/L、天然气的热值为7.2107J/m3)(1)内燃机是汽车的“心脏”，它是把内能转化为_的机器。(2)完全燃烧9L汽油放出的热量与完全燃烧_m3的天然气放出的热量相等。【方法技巧】热学计算中常用的三个公式：(1)吸放热公式：Qcmt；(2)热平衡方程：Q吸Q放；(3)燃料燃烧的热量：Qmq或QVq【解】(1)机械能；(2)4针对性训练1(2020武汉中考)为了探究光反射时的规律，某同学将一个平面镜放在水平桌面上，再把纸板ENF放置在平面镜上，如图甲所示。(1)使一束光贴着纸板EON沿某一角度入射到O点，纸板FON上没有观察到反射光，原因可能是_。(2)正确操作实验，并在纸板上记录每次光的径迹，如图乙所示。取下纸板，接下来进行的操作是_，将数据记录在表格中，并比较_。(3)纸板ENF是用两块纸板连接而成的，这样做的目的是_。2(2020苏州中考)利用如图装置探究平面镜成像特点。(1)实验时应选_(选填“较厚”或“较薄”)的玻璃板代替平面镜竖立在水平桌面上。(2)在玻璃板前放置棋子A，将完全相同的棋子B放在玻璃板后并移动，人眼一直在玻璃板的前侧观察，直至B与A的像完全重合，由此可得结论：_。(3)为了探究平面镜成像的虚实情况，将一张白卡片竖直放在B所在的位置，应在玻璃板_(选填“前”或“后”)侧观察白卡片上是否有A的像。(4)改变A的位置，重复(2)中步骤并分别测出A和B到玻璃板的距离，记录在下表中。序号123A到玻璃板的距离/cm3.005.008.00B到玻璃板的距离/cm3.005.008.00分析表中数据，可以得到结论：_。3(2020荆州中考)艺馨利用如图所示的装置进行探究“平面镜成像特点”的实验。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；(4)用刻度尺分别测量蜡烛A和蜡烛B到玻璃板的距离。在此实验中：我们选用玻璃板代替平面镜的目的是：_；我们选取两支相同的蜡烛是为了比较像与物的_关系；实验中多次改变蜡烛A的位置，重复进行实验的目的是：_；如果实验中采用厚玻璃板，观测到蜡烛A通过玻璃板在不同位置成了两个清晰的像，且测得两个像之间的距离为0.8cm，则玻璃板的厚度为_cm。4(2020广东中考)用焦距10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，如图所示。(凸透镜的位置固定不动)(1)为了便于观察实验现象，实验环境应该_(选填“较亮”或“较暗”)一些，此实验过程中蜡烛燃烧后逐渐变短，则光屏上烛焰的像也将逐渐向_移动。(2)记录实验数据如下表，请将所缺的实验数据和像的性质补充完整。实验序号物距u/cm像距v/cm像的性质1301522020倒立、等大的实像315倒立、放大的实像46无正立、放大的虚像请根据实验序号4的成像规律，写出在生活中的一个应用_。(3)若已在光屏上成清晰的像，此时用遮光布遮住凸透镜的下小半部分，则所成的烛焰的像为_(选填“不完整的像”、“亮度相同的完整像”或“亮度稍暗的完整的像”)。(4)晓红在早上9：00利用太阳光进行观察凸透镜焦点的活动，她将凸透镜与水平地面平行放置，调节凸透镜到地面的距离，直至地面上出现一个最小的亮点，她认为此点就是凸透镜的焦点。你认为她这种活动过程存在的问题是：_。5(2020南京中考)小明利用如图甲所示装置探究冰的熔化特点，他每隔相同时间记录一次温度计的示数，并观察物质的状态。(1)应选用颗粒_(选填“较大”或“较小”)的冰块做实验。(2)图乙是他根据记录的数据绘制的“温度时间”图象。由图象可知：冰属于_(选填“晶体”或“非晶体”)，这样判断的依据是_。(3)图乙中第3min时，物质处于_态。(4)图乙中，物体在A点时具有的内能_(选填“大于”、“小于”或“等于”)在B点时的内能。6(2020张家口改编)如图所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置。用同一套装置，先后加热并不断搅拌质量相等的煤油和水。(1)要完成该探究实验，除了图中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和_。(2)小明设计的记录数据的表格如下，分析表格可知：他是用_相同比较_的方法来完成探究实验的。加热时间/min00.511.52温度/煤油水(3)实验结束后，小明查表知道水的比热容为4.2103J/(kg)，则500g水温度升高20吸收的热量是_J；若这些热量由酒精完全燃烧获得，则至少要消耗_g酒精。(酒精的热值为3.0107J/kg)(4)在受太阳照射的条件相同时，内陆地区昼夜温差比沿海地区_，这是因为干泥土和水相比，_较小。7(2020荆门中考)俊杰同学用图甲的实验装置探究“某固体熔化时温度的变化规律”。(1)加热过程中某一时刻温度计的示数如图乙所示，读数为_；(2)根据实验数据，俊杰绘出了熔化图象丙，由图象可知，此固体是_(选填“晶体”或“非晶体”)，物体在熔化过程中内能_(选填“增大”、“减小”或“不变”)，温度_(选填“升高”、“降低”或“不变”)，CD段物体处于_态。8(2020连云港中考)用图甲所示装置“观察水的沸腾”实验：(1)图甲所示烧瓶中水的温度为_。(2)水沸腾后，继续加热，温度计的示数_(选填“变大”、“变小”或“不变”)。(3)沸腾一段时间后，撤去酒精灯，发现水停止沸腾，这时一组同学用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置，向烧瓶底部浇冷水，如图乙所示，结果发现水又重新沸腾了，这是因为_；另一组同学在烧瓶口上放置一乒乓球，继续加热，发现乒乓球被顶起，在此过程中水蒸气的_能转化为乒乓球的机械能。9(2020保定8中模拟)如图甲所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验。将质量相等的沙子和水分别装在烧杯中，并测出沙子和水的初温，然后用酒精灯加热并不断搅拌，每隔1min记录一次温度，实验记录如下表：加热时间/min01234温度/沙子2025293438水2021222324(1)实验中，加热时间实质上反映了_。(2)根据实验数据，在乙图中画出沙子和水的温度随时间变化的图象。(3)分析图象可知，对于质量相等的沙子和水；吸收相等热量，升温较快的是_；若使两者升高相同的温度，则_吸收的热量较多，通过大量类似实验，人们发现了物质的又一种物理属性，物理学将这种属性叫做_。【实验拓展】(1)实验中选用相同的酒精灯加热，是为了使在相同时间内水和沙子_。(2)由表格数据可知，_的比热容大。其在生活中有很多应用，请举一例：_。10(2020原创预测)在“比较不同物质吸热升温情况”的实验中：(1)小丽和小明用一套器材做加热水和煤油的实验，如图甲所示。在组装器材时应先调节_(选填“A”或“B”)的高度，调节它的高度是为了_。(2)组装好器材，他们先后在同一个烧杯中称出质量相等的水和煤油，分别加热相同的时间，比较水和煤油_，得出结论。要完成该实验，除图甲所示器材外，还需要的一个测量工具是_。(3)在对实验进行反思时，他们认为原方案有需要两次加热耗时长等缺点，因此改进方案并设计了图乙所示的装置。与原方案相比，该方案除克服了上述缺点外还具有的优点是_。(答出一个即可)11(2020福州中考)小华用一电磁炉将质量为1kg的水c水4.2103 J/(kg)从20加热到30，水吸收的热量是_J，若不计热损失，加热时间为35s，则该电磁炉的实际功率是_W。12(2020安徽中考)某家庭用燃气热水器将质量为100kg、温度为20的自来水加热到50，消耗的天然气体积为1m3(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为4.2103J/(kg)，天然气的热值为3.2107 J/m3。求：(1)天然气完全燃烧放出的热量；(2)水吸收的热量；(3)该热水器工作的效率。13(2020内江中考)如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km时，消耗汽油1.5L。假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，求：(已知：汽油的密度为0.8103kg/m3，汽油的热值为4.5107J/kg)(1)该汽车发动机做的有用功是多少？(2)该汽车的输出功率为多少？14(2020德州中考)混合动力汽车具有节能、低排放等优点，成为汽车研究与开发领域的重点。某新型混合动力汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量，当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电，车速与所受阻力的关系如图所示。在某次测试中，蓄电池储存的电能为5.12108 J，由内燃机提供能量，汽车以50km/h的速度匀速行驶了0.5h，同时蓄电池的电能增加了10%。求：(1)汽车牵引力做的功；(2)若所用燃料的热值为4.5107J/kg，测试过程中消耗8kg燃料(假设燃料完全燃烧)，则放出的总热量是多少；(3)内燃机的效率。