中考命题研究河北省中考物理 重点题型突破 专题7 声光热实验与计算题分析.docx
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中考命题研究河北省中考物理重点题型突破专题7声光热实验与计算题分析
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
2015
1.5
2%
5.5
8%
28.5
40.5%
13.5
19%
21.5
30.5%
2014
1
1.5%
6
9.5%
23.5
37%
10.5
16.5%
22.5
35.5%
2013
2
3%
5
7.5%
27.5
40.5%
9.5
14%
24
35%
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】（2015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/min
…
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
温度/℃
…
92
93
94
95
96
97
98
98
98
98
98
（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）。
①冰②霜③雾④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，2015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2016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）③
【例2】（2015河北25题）
小明将一支点燃的蜡烛放在凸透镜（f＝10cm）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2～3分，疏忽大意容易失分。
【解】放大；会聚；靠近
【例3】（2015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：
①听到和看到的现象会有什么样的变化？
________________________________________________________________________
②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）①听到音叉发声的响度变大，看到乒乓球被弹开的幅度变大；②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】（2014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ρ水＝1.0×103kg/m3、c水＝4.2×103J/（kg·℃）]
【解】3.78×105
【例5】（2014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3.2×107J/L、天然气的热值为7.2×107J/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：
Q＝cmΔt；
（2）热平衡方程：
Q吸＝Q放；
（3）燃料燃烧的热量：
Q＝mq或Q＝Vq
【解】
（1）机械能；
（2）4
针对性训练
1．（2015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．（2015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
1
2
3
A到玻璃板的距离/cm
3.00
5.00
8.00
B到玻璃板的距离/cm
3.00
5.00
8.00
分析表中数据，可以得到结论：
________________________________________________________________________。
3．（2015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：
①我们选用玻璃板代替平面镜的目的是：
________________________________________________________________________；
②我们选取两支相同的蜡烛是为了比较像与物的________关系；
③实验中多次改变蜡烛A的位置，重复进行实验的目的是：
________________________________________________________________________；
④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．（2015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
1
30
15
2
20
20
倒立、等大的实像
3
15
倒立、放大的实像
4
6
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．（2015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．（2015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/min
0
0.5
1
1.5
2
…
温度/℃
煤油
水
（3）实验结束后，小明查表知道水的比热容为4.2×103J/（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3.0×107J/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．（2015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．（2015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．（2015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/min
0
1
2
3
4
温度/℃
沙子
20
25
29
34
38
水
20
21
22
23
24
（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．（2016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．（2015福州中考）小华用一电磁炉将质量为1kg的水[c水＝4.2×103J/（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．（2015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4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值为3.2×107J/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．（2015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0.8×103kg/m3，汽油的热值为4.5×107J/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．（2015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5.12×108J，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4.5×107J/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。
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