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专题突破六
光学、热学实验探究题
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3
1
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类型1　光学实验
类型2　热学实验
类型1　光学实验
主要针对“2024(2023)·重庆A、B卷T15”而设置，涉及的考点主要有光的反射规律、平面镜成像的特点、凸透镜成像的规律。
专题解读
◆探究光的反射规律
1.为了探究“光的反射规律”，小明同学进行了如图所示的实验。
自我挑战
(1)实验时，将光屏__________放置在平面
镜上，让一束光EO紧贴光屏射向镜面上的
O点，可在光屏上看到反射光OF(如图)；
将光屏右半部分向后折转任意角度，光屏
上将__________(选填“看得到”或“看不到”)反射光，说明反射光
线、入射光线与法线在______________。
竖直
看不到
同一平面内
(2)实验时，纸板前不同方位的同学都能看到光，这是因为光在纸板上
发生了__________反射。
(3)如果让光逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光沿着OE的方向射
出，这表明：在光的反射现象中，光路是__________的。
漫
可逆
(4)某同学的实验数据如表，其中有一组数据测错了，这组数据是第_____ 次实验的，原因可能是将反射光线与______的夹角当成了反射角，根据
表格数据可得出反射角和入射角的大小关系是___________________。
实验次数 1 2 3 4 5 6
入射角 60° 50° 40° 30° 20° 0°
反射角 60° 50° 40° 60° 20° 0°
4
镜面
反射角等于入射角
◆探究平面镜成像的特点
2.小李用如图甲所示的装置进行“探究平面镜成像特点”的实验。
甲
乙
(1)在桌面上铺一张白纸，在纸上放一块玻
璃板，实验时应让纸与玻璃板__________；
取两支外形__________(选填“相同”或
“不相同”)的蜡烛 A、B，目的是_______
_________________，这里应用的探究方法是___________。
垂直
相同
确定
像与物的大小关系
等效替代法
(2)为了便于观察，实验应选择在__________(选填“较明亮”或“较黑
暗”)的环境中进行；实验时，小李应点燃蜡烛_______。将蜡烛B在玻
璃板后面移动，人______________(选填“透过玻璃板”或“直接”)观
察以便确定像的位置。在图甲中，蜡烛A在玻璃板中成的像位置不会发
生变化的操作是__________。
A.将玻璃板竖直提高20 cm
B.将玻璃板水平向右移到白纸外侧
C.将玻璃板绕底边向自己方向转20°
D.将玻璃板沿竖直线划成左右两块，并从原来位置左右平移
甲
较黑暗
A
透过玻璃板
A
(3)实验中多次改变蜡烛A的位置，重复进行上述实验的目
的是__________。
A.多次测量取平均值减小误差
B.寻找普遍规律
(4)若放置玻璃板时，不小心上端向左倾斜，如图乙所示，蜡烛A在玻璃
板中成像的位置会__________(选填“偏高”或“偏低”)，此时像的大
小__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
乙
B
偏高
不变
3.(2024·临沂)小明在某购物中心前，可以看到玻璃幕墙中自己的像，进入购物中心后，又可以透过玻璃幕墙看到外面的街景。心存疑惑的小明通过查阅资料得知，该商店的玻璃幕墙使用了一种具有单面透视作用的镀膜玻璃。他用一块5 mm厚的镀膜玻璃和两支相同的中性笔等器材探究镀膜玻璃成像的特点。
甲
乙
(1)如图甲所示，让玻璃板的镀膜面向前并把玻璃板竖直放在水平桌面的白纸上，让中性笔A的笔尖紧贴在玻璃板前，在玻璃板后面无论怎么移动中
性笔B，都不能让B与A的像完全重合，原因是____________________。
甲
乙
玻璃板有一定厚度
(2)如图乙所示，让中性笔A离开玻璃板一小段距离，在玻璃板后移动中
性笔B，直至B与A的像完全重合，这样做既可以__________________，又可以比较像与物体的大小关系。将光屏放在中性笔B的位置，光屏上
__________(选填“能”或“不能”)承接到中性笔A的像。
乙
确定像的位置
不能
(3)让中性笔A远离玻璃板时，中性笔B应__________(选填“远离”或“靠近”)玻璃板，才能与中性笔A的像完全重合。
远离
◆探究凸透镜成像的规律
4.某实验小组的同学们用凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等器材探究凸透镜成像的规律。
甲
乙
(1)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放到光具座上，调整三者的中心到__________。
同一高度
(2)如图甲所示，该实验小组的同学们将一束平行光射向凸透镜，光屏
上得到一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为__________cm。
(3)当蜡烛距凸透镜18 cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的倒
立、__________的__________像。
甲
10.0
放大
实
(4)某同学在图乙所示位置得到一个清晰的像，老师要求他在蜡烛和光屏不动的情况下，让光屏上所成的像变大些，该同学应当把凸透镜向__________(选填“远离”或“靠近”)蜡烛的方向移动。
(5)实验过程中，飞来一只小昆虫落在凸透镜上，光屏上__________(选填“会”或“不会”)出现小昆虫的像。
乙
靠近
不会
(6)网课期间，老师指出部分同学用手机拍照上传作业的图片一头大一
头小，如图丙所示，由凸透镜成像规律可知，这是由于成像大的那端离
镜头的距离更__________。
丙
近
5.如图所示，在“探究凸透镜成像规律”的实验中，所使用的凸透镜的焦距为15 cm。
(1)将蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上依次摆放，点燃蜡烛后，无论怎样
在光具座上移动光屏，总找不到像，其原因可能是__________________
_____________(写出一种即可)。
蜡烛位于凸透镜的
1倍焦距以内
(2)如图所示，当把凸透镜固定在50 cm刻度线位置，蜡烛固定在15 cm刻
度线位置时，光屏应在__________(选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)区域内左
右移动，才能在光屏上得到清晰的倒立、__________的实像，日常生活
中的__________就是利用这一成像特点制成的。
Ⅱ
缩小
照相机
(3)如果保持光屏的位置不变，把蜡烛向左移动一小段距离时，要想在光屏上得到清晰的像，应该在凸透镜和蜡烛之间放置一个焦距适当的__________才能实现，__________眼就是利用这种透镜矫正的。
(4)若烛焰已在光屏上成清晰的像，此时用遮光布遮住凸透镜的下半部
分，则所成的像为_________________(选填“只有下半部分的像”“只有上半部分的像”“亮度相同的完整像”或“亮度稍暗的完整像”)。
凹透镜
近视
亮度稍暗的完整像
类型2　热学实验
主要针对“2024(2023)·重庆A、B卷T15”而设置，涉及的考点主要有熔化或凝固实验、水的沸腾实验、比较不同物质的吸热能力实验。
专题解读
◆探究固体熔化时温度的变化规律
1.小芳用如图甲所示装置探究固体熔化时温度的变化规律。她取两支相同的试管，在试管中分别放入初温相同的A、B两种物质，烧杯中装入适量的水，用酒精灯进行加热。
自我挑战
甲
乙
(1)开始实验后，用搅拌棒搅拌A、B两种物质，某一时刻B物质中温度计的示数如图甲所示，温度为__________℃，搅拌的目的是使试管内的物质__________。
甲
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均匀受热
(2)图乙是根据实验数据所绘制的两种物质温度随时间变化的图像，通
过分析图像可知B物质熔化时的特点是：吸收热量，__________。加热
到第6 min时，B物质所处的状态是__________态。
乙
温度不变
固液共存
(3)已知两种物质固态时的比热容大小关系为cA＜cB，由图像提供的信息可知，它们的质量大小关系为mA__________mB。
(4)从第6 min到第10 min，A物质分子无规则运动的剧烈程度将_______ (选填“增强”“减弱”或“不变”)。
(5)下列措施中，一定不能延长B物质熔化时间的是__________。
①增加试管中B物质的质量
②降低烧杯中水的初温
③撤掉酒精灯或用“小火”加热
＞
增强
②
(6)夏天，我们要喝冰凉的饮料，往往会在饮料中加入适量冰块，而不
是直接加入与冰块质量相等的凉水。一方面是因为冰块的__________更
低，另一方面是因为冰块熔化成水的过程中__________热量，从而使饮料的温度下降得更多。
温度
吸收
◆探究水沸腾时温度变化的特点
2.小李同学为进一步探究液体沸腾规律，设计了如图甲所示的实验装置。烧杯与试管内分别装入适量的水，甲、乙温度计分别测量烧杯和试管中水的温度。
甲
(1)安装该实验装置的顺序是__________(选填“自上而下”或
“自下而上”)。
(2)当甲温度计的示数达到99 ℃时，烧杯中的水开始沸腾，说
明当时的大气压可能__________(选填“高于”“低于”或
“等于”)标准大气压。
自下而上
低于
(3)当乙温度计的示数达到99 ℃后保持不变，但试管中的水始终没有沸
腾，其原因是__________________________________。
(4)当小李在烧杯的水中加入少量的食盐后，发现试管中的水能够沸腾，
说明加入食盐后水的沸点__________(选填“升高”“降低”或“不变”)。
甲
试管中的水达到沸点后不能继续吸热
升高
(5)在加热过程中，为了缩短加热时间，将烧杯中的水倒掉一部分后继
续加热，直至水沸腾。图乙中加热过程中水的温度随时间变化的图像可
能正确的是__________。
A B C D
甲
B
3.如图1所示是小明、小红两名同学分别探究水的沸腾的实验装置，他们所用的器材规格完全相同。
甲
乙
图1
图2
图3
(1)本实验中，放置陶土网的铁圈位置和悬挂温度
计的铁杆位置十分重要，在组装该实验装置时，
应当先调整固定__________(选填“铁圈”或“铁
杆”)的位置。实验中还需要的测量工具是_____。
(2)安装好器材开始实验后，小红按图1甲所示进行
读数，其错误之处是读数时，视线没有与温度计中
液柱的液面__________。
甲
乙
图1
铁圈
秒表
相平
(3)读数时小明发现A点有小水滴影响读数，小水滴的成因是__________ (填物态变化名称)，而按图1乙改进后可以顺利读数。
甲
乙
图1
液化
(4)小红观察到：沸腾前水中气泡的情形如图2中__________图所示，沸
腾前气泡大小变化的原因是气泡上升过程中__________(多选) 。
A.气泡遇冷收缩
B.气泡遇热膨胀
C.气泡所受水的压强变小
D.气泡内水蒸气遇冷液化
图2
乙
AD
(5)图3是两名同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像。
①由图像可知，水沸腾时的特点是__________________；
②若小明和小红实验中烧杯内的水的质量分别为m1、 m2，根据图像分
析可知m1__________m2(选填“＞”“＜”或“＝”)。
图3
吸热但温度不变
＜
◆比较不同物质的吸热情况
4.如图甲、乙所示是“比较水和食用油吸热升温的特点”的实验装置。
甲
乙
丙
丁
(1)加热过程中，用搅拌棒搅动的目的是
__________________，水和食用油吸热的多
少是通过__________(选填“温度计示数”或
“加热时间”)来反映的。
(2)某同学用同一个加热装置分别给质量和初
温都相同的水和食用油加热，分别记录加热
时间和升高的温度，根据记录的数据作出的两种液体的温度随时间变化
的图像如图丙所示。根据图像可知，要使水和食用油升高相同的温度，
应给_______加热更长的时间，这说明_______的吸热能力强些。
丙
使物质受热均匀
加热时间
水
水
(3)小明认为利用此装置还可以比较不同燃料燃烧时放
出的热量关系，于是增加了相同的装置如图丁所示，
向容器内倒入的食用油与甲、乙装置中的液体质量大小
__________，对比图丁与图__________，能够比较煤油
和酒精的热值，实验中，待燃料酒精和煤油燃烧相同的
时间后，小明发现图丁烧杯中食用油升高的温度较高，这__________ (选填“能”或“不能”)说明燃料煤油的热值较大。
丁
相等
乙
不能

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