1、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
2、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)。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，2015 年更注重实验过程中温度
3、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)【例 2】 (2015 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；
4、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”
5、 。 “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
6、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】 (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 水 1.010 3kg/m3、c 水 4.210 3J
7、/(kg)【解】3.7810 5【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 3.2107J/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(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
8、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
9、 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 3A 到玻璃板的距离/cm 3.00 5.00 8.00B 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
10、 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(2015 广东中考)用焦距 1
11、0cm 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 30 152 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” 、
12、 “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，
13、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 4.2103J/(kg)，则 500g 水温度升高 20吸收的热量是_J；若这些热量
14、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(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
15、“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
16、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
17、“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 4.210
18、 3 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(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 4.2103J/(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(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
19、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(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 5.12108 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。
