【八年级上册物理】寒假作业培优训练 寒假作业09 声、光、热学实验专题（原卷版+解析版)

这是一份【八年级上册物理】寒假作业培优训练 寒假作业09 声、光、热学实验专题（原卷版+解析版)，共45页。试卷主要包含了问题探究，请阅读材料，并回答问题等内容，欢迎下载使用。
寒假作业09：声、光、热学实验专题原卷版
实验1 声音产生的条件
声音的产生通常考查的是通过转换法来观察发声体发声时的振动。声音的传播主要是通过对比实验来考查声音的传播需要介质。问题探究：（1）实验中如何观察发声体的振动？让正在发声的物体接触轻小物体，轻小物体会振动起来，将发声体的振动“放大”，便于观察。(2)在观察发声体的振动时，应用了什么实验方法？转换法
实验2 影响音调的因素
问题探究：（1）实验中，改变钢尺伸出桌面的长度，用同样大小的力拨动钢尺，目的是什么？用同样大小的力拨动钢尺，保证钢尺振动幅度相同，改变钢尺伸出桌边的长度，即改变了钢尺振动的快慢，故可探究音调与频率的关系。
（2）根据实验现象，钢尺伸出的长度越长，振动得越慢，你可得出什么结论？音调的高低与物体振动的快慢有关，物体振动越快，频率越高，音调越高；反之，音调越低。
实验3 平面镜成像的特点
问题探究：(1)为什么用玻璃板代替平面镜？玻璃板为什么要选用较薄的？透明的玻璃板较平面镜更便于确定像的位置。较厚的玻璃板容易形成两个虚像，影响实验探究。(2)如何确定平面镜所成的像是实像还是虚像？在像的位置放上光屏，观察像是否能呈现在光屏上，若能则说明像是实像；若不能则说明像是虚像。
实验4 探究凸透镜成像规律
4．问题探究：(1)在实验中，蜡烛、凸透镜、光屏的位置应如何放置？将凸透镜放在蜡烛和光屏之间，并使烛焰的中心、凸透镜的中心、光屏的中心三者大致在同一高度上。(2)在探究过程中，在光屏上无法接收到像的原因是什么？
原因可能有：①烛焰的中心、凸透镜的中心、光屏的中心三者不在同一高度上；②蜡烛位于凸透镜的一倍焦距处或一倍焦距以内的位置。(3)如果烛焰的像靠近光屏的上端，应如何调整？调整的方法：①将光屏向上移动；②将蜡烛向上移动；③将凸透镜向下移动。
实验5 固体熔化时温度的变化规律
5．问题探究：(1)在做实验时，为什么不用酒精灯直接对试管加热，而是要把试管放在有水的烧杯中，再用酒精灯对烧杯加热呢？这种加热的方式叫“水浴加热法”，目的是：①使被加热的物质受热均匀；②使被加热的物质缓慢受热，从而使其慢慢熔化，便于观察温度变化的规律。

(2)上图晶体的熔化图像中，AB、BC、CD各段分别表示晶体是什么状态？比较两个图像，会发现晶体和非晶体的熔化有什么不同？AB段是晶体熔化前，吸热温度上升，固态；BC段是晶体熔化的过程，晶体吸热温度不变，固液共存态；CD段是熔化结束，吸热温度上升，液态。晶体在一定的温度下熔化，有熔点；而非晶体没有熔点。(3)熔化完毕后，为什么还要加热几分钟？通过对比便于观察熔化过程中和熔化结束后温度变化的规律。
实验6 水的沸腾
问题探究：(1)分析实验图像，你可得出水沸腾的特点是什么？水沸腾前，吸热温度不断升高；水沸腾时，继续吸热但温度不变。(2)如何缩短加热至沸腾的时间？①加水要适量，尽量少些；②可用初温在60 ℃左右的热水进行实验；③用酒精灯的外焰加热，适当加大酒精灯的火焰；④在烧杯口上加盖(盖上留孔)。(3)在实验中，为什么水的沸点有时小于100 ℃，有时大于100 ℃？①水的沸点与水面上方的气压有关，当水面上方气压低于1个标准大气压时，水的沸点就低于100 ℃；当杯口的盖密封时，水面上方的气压高于1个标准大气压，水的沸点会高于100 ℃；②水中有杂质。
1．如图1，在八个相同的玻璃瓶中，灌入不等量的水，水面的高度不等。
（1）若用相同的力量分别敲击它们，就可以发出不同的音调，此时发出的声音的声源主要是 （选填“空气柱”或“瓶壁和水柱”）的振动，盛水越多，敲击时发出的声音的音调就越 ；
（2）若用嘴依次用同样的力量吹瓶口，也可以发出不同的音调，此时发出的声音的声源主要是 （选填“空气柱”或“瓶壁和水柱”）的振动，盛水越多，瓶中的空气柱越短，振动得越快，发出的声音的音调就越 ；
（3）由此联想到，往保温瓶里灌开水的过程中，听声音就能判断壶里水位的高低，因为随着水位的不断升高，音调逐渐 （选填“升高”、“降低”或“不变”）；
（4）按如图3所示制作一个哨子，上下推拉“活塞”，发出的声音将有很大改变，从声学的角度来说，推拉“活塞”的过程是改变空气柱的长度，从而改变气体振动的 （选填“频率”或“振幅”），进而改变声音的 （选填“音调”或“响度”）。
2．探究是初中物理课程内容的重要组成部分，探究的形式可以是多种多样的。
（1）小华利用图甲所示实验装置探究“声音的产生”，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的作用是 。这种研究方法叫做 （填“等效法”“控制变量法”“转换法”或“类比法”）。
（2）小刚利用一些长短、粗细不同的琴弦，进行了“探究音调和哪些因素有关”的活动。他们选用的琴弦规格已在图乙中标出（其中琴弦的横截面半径关系为），每根琴弦的松紧程度一致。
①若想探究音调的高低与琴弦材料的关系，应选择琴弦 （填字母）；
②若选择琴弦a和b，则是为了探究音调的高低与琴弦 的关系；
③若有同学选择c和d进行探究，并推理得出“琴弦越长，振动越慢，发声音调就越低”的结论，则该同学在探究过程中存在的问题是 。
3．吉他兴趣小组的同学们在学习吉他演奏的过程中，发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的，他们决定对此进行研究，经过讨论，提出了以下猜想：
猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关；
猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关；
猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关；
为了验证上述猜想是否正确，找到了下表所列9种规格的琴弦，因为音调的高低取决于声源振动的频率，于是他借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验：
（1）为了验证猜想一，应选用编号为 、 、C的琴弦进行实验；
（2）为了验证猜想二，应选用编号为F、 、 的琴弦进行实验；
（3）表中的材料规格还没填全，为了验证猜想三，须知道该项内容，请在表中填上所缺数据 、 ；
（4）随着实验的进行，小华又觉得琴弦音调的高低可能还与琴弦的松紧程度有关，为了验证这一猜想，须进行的操作是 ；
（5）成功作答前四问你用到了哪种科学方法 ？
4．小明在“探究声音的传播”活动时将正在发声的手机悬挂在密封的广口瓶内，用抽气筒将广口瓶中的空气抽出，如图甲所示。
（1）随着瓶内空气逐渐减少，小明发现听到的手机声音的音调 （“变大”“不变”“变小”），响度 （“变大”“不变”“变小”）。抽气一段时间后，再打开阀门，让空气逐渐进入广口瓶，又会听到手机声音 ；
（2）小明利用如图乙所示的装置，敲击右边音叉时，与左边音叉接触的乒乓球会弹起，说明空气能 ，小明推测，假如把如图乙所示的装置放在月球上，敲击右边音叉时，与左边音叉接触的乒乓球 （“会”“不会”“有可能”）弹起；
（3）小明探究“人耳怎样听到声音的”时运用肥皂膜代替人耳的鼓膜进行了这样的实验，如图丙所示，请回答：当喇叭发声时，观察到肥皂膜随着振动，从而联想到人耳之所以听到声音是由于外界传来的声音引起鼓膜的 。实验中小明发现当人说话的声音强弱不变时，肥皂膜与喇叭之间的距离越近，肥皂膜的振动就越厉害，甚至破裂。由此联想到声音的响度跟人与声源的 有关。
5．在学习《声现象》时，小明做了以下几个实验。
（1）如图甲所示，当敲响音叉后用悬吊着的乒乓球接触发声的叉股时，乒乓球会被 。该现象表明：一切正在发声的物体都在 ；在实验中，我们把不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象，这种物理方法称为 ；
（2）如图乙所示，将一把钢尺紧压在桌面上，一部分伸出桌面，用手拨动其伸出桌外的一端，轻拨与重拨钢尺，可用来探究声音的响度与 是否有关；继续利用这把钢尺探究音调与频率的关系，小明的做法应该是 ，拨动钢尺并保持钢尺振动的幅度相同；
（3）如图丙所示的玻璃罩内放一个正在发声的音乐芯片，当玻璃罩内有空气时，能听到音乐声。用抽气机抽取玻璃罩内的空气，在抽气的过程中，听到音乐声将逐渐 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；猜想，如果把玻璃罩内的空气完全抽出来，我们还能听见声音吗？ 。（选填“能”或“不能”）实验说明：声音可以在空气中传播，但不能在 中传播。
6．请阅读材料，并回答问题
超声波指纹识别技术
手机芯片厂商高通开发了一款黑科技--超声波指纹识别技术（亦称超声波）
超声波指纹识别是利用的超声波去做检测.利用超声波具有穿透材料的能力，且随材料的不同产生大小不同的回波（超声波到达不同材质表面时，被吸收、穿透与反射的程度不同）。因此，利用皮肤与空气对于声波阻抗的差异，就可以区分指纹嵴与峪（嵴指的是指纹的突起处，峪指的是指纹的凹陷处）所在的位置。超声波技术所使用的超声波的能量被控制在对人体无损的程度。
超声波指纹识别的优势在于可以识别指纹的3D纹路，采集更精细的指纹数据。另外一点优势是可以置于塑料、玻璃等多种材料之下，不对机身外观造成影响，不受汗水、油污的影响。
请根据上述材料和你学过的物理知识，回答下列问题：
（1）超声波传播中遇到障碍物时 （填“会”或“不会”）有一部分被反射回来形成回声。
（2）超声波指纹识别装置是利用仿生学原理制成的，它模仿的是哪种生物 。
A．蝙蝠 B．猫 C．狗 D．大象
（3）超声波能够识别指纹是利用了超声波 的作用（填“传递信息”或“具有能量”）。
（4）如图所示，是超声指纹识别系统，在发出超声波遇到手指上A、B、C、D、E五个位置，测得回收信号的时间分别为、、、、。根据时间，求出手指与手机平面的距离，就可以绘出指纹的大致形状，则该处指纹的大致形状如图中的 。
A．B．
C．D．
7．图甲是“探究冰的熔化特点”实验装置，图乙是根据实验数据描绘出的温度随时间的变化图像。
（1）小明用图甲实验装置探究“冰熔化时温度的变化规律”的实验，该实验采取“水浴法”对试管中的冰加热，这种加热方法的好处是使试管中的冰 ；
（2）除了图中所示器材外，还需要的测量工具是 ；
（3）由图乙可知冰是 （选填“晶体”或者“非晶体”），熔化过程历时 分钟，此过程中 （选填“吸收”或“不吸收”）热量；第4分钟物质的状态是 ；
（4）当试管中冰全部熔化后，继续加热，试管中的水 （选填“会”或“不会”）沸腾。
8．江南农村有腌咸菜的习俗，小明发现严冬季节水缸里的水结冰了，但腌咸菜缸里的盐水却没有结冰。他猜想：水中加入别的物质后，可能会对水的凝固点产生影响。为了验证这一猜想，他向水中撒盐，并把盐水用容器盛好放入冰箱，研究盐水的凝固过程，每隔一定时间，小明就观察盐水的状态、测量其温度，并将凝固过程记录的温度数据画成了图像，如图甲所示。

（1）从图像中你判断盐水结成的固体是 （选填“晶体”或“非晶体”）；判断的依据是 。盐水在凝固过程中， 热量；
（2）盐水凝固过程用了 ，在第时，物质处于 态；
（3）实验证实了小明的猜想，因为与水相比，盐水的凝固点变 （选填“高”或“低”）；
（4）如果将一个装有冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中，如图乙所示。试管内冰水混合物中的冰会 （选填“变多”、“变少”或“不变”）。
9．朱老师带领同学们进行“探究液体蒸发快慢的影响因素”实验，她将等量的温水和热水分别倒入三个相同的锥形瓶中，又找来常温下3张完全相同的湿巾，把其中的一张对折，将它们贴在三个锥形瓶的外壁，分别标记为1、2、3并将它们放在三块完全相同的海绵上。一段时间后（外界环境相同），海绵的厚度如下图A、B、C所示。
（1）通过A、B两图的对比，可以验证液体蒸发的快慢与液体的 有关；
（2）通过 （选填“A”、“B”或“C”）两图的对比，可以验证液体蒸发的快慢与液体的表面积有关；
（3）实验中利用海绵被压后的厚度来判断液体蒸发的快慢，用到的物理研究方法是 ；
（4）朱老师还想测定液体蒸发时吸放热的情况，将湿巾平铺在薄铁片上，用电子温度计实时监测图1中薄铁片底部的温度变化情况，图2正确反映温度计示数随时间变化。朱老师的学生小华，晚上思考了一个问题：若在当时的该实验的过程中，如果在原实验的基础上用风扇对湿巾吹风，温度计示数将会是下图中哪种变化 。
A． B． C． D．
10．物理实验小组用如图甲所示的装置探究水的沸腾实验。
（1）由表格可知，本次实验应选用测温物质为 的温度计；
（2）在安装实验器材时，应按照 （选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序进行；
（3）本实验的目的是观察水沸腾时的现象和水在沸腾时的温度变化，图乙是小明实验中不同时间观察到的水中气泡变化情况，表示水沸腾时的气泡情况是 图；（选填“1”或“2”）
（4）当水温升到88℃时，小明组的同学开始每隔1min读一次温度计的示数，直到水沸腾3min后停止读数，数据记录如下表：
小明撤去酒精灯发现原来沸腾的水不再沸腾，马上他又将燃烧的酒精灯放回原处，发现水又重新沸腾，分析表格中的数据和观察到的实验现象说明： （提示：填吸放热情况和温度变化规律）；
（5）如图丙中小明，小刚两个实验小组分别绘制了a、b沸腾图象，由图象可知：若热源相同，实验中他们所用水的 不同。
11．实验小组用图1中装置进行“探究水沸腾时温度变化的特点”实验。

（1）安装此装置时应 （选填“自下而上”或“自上而下”）进行；
（2）为了缩短加热时间，请提出一条可行的方法： ；
（3）图2是同学们根据观察画出的水沸腾时气泡的变化示意图，正确的是 ；
（4）图3所示是a、b两个小组分别绘制的沸腾图像，分析图像及实验过程，可知：
①水沸腾过程的特点是水沸腾时，继续加热，但温度 ；
②两个小组实验所用的水的初温 （选填“相同”或“不同”），a组水的质量 b组水的质量（选填>、=、＜）；
（5）水沸腾时，烧杯上方出现大量“白气”，和它的形成过程相同的是 （选填序号）。
①冰 ②霜 ③雾 ④雪
12．（1）小明在观察“碘锤”中的物态变化之前，查阅资料得知：酒精灯外焰的温度约为，碘的熔点为。采用图中的两种方式加热，图甲的碘颗粒吸热会 （填物态变化名称），图乙的碘颗粒吸热除了发生左侧的物态变化外，还可能会 （填物态变化名称）；图甲方式停止加热后，“碘锤”中的碘蒸气会 （填物态变化名称），这一过程需要 热；

（2）小娟利用实验研究影响蒸发快慢的因素，她在完全相同的A、B两块玻璃板上分别滴上等量的、表面积大小不同的水，用酒精灯加热B玻璃板，如图所示。加热一段时间后，她观察到 玻璃板上的水变干的更快，于是她得到实验结论：水蒸发的快慢与液体的温度有关，你认为小娟通过实验 （选填“能”或“不能”）得出上述结论，请写出你的理由： ；

（3）小明同学几乎每天都要乘公交车上学，善于观察的他发现，无论盛夏还是严冬，在装有空调的公交车玻璃上，常常有小水滴附着在上面，小水滴是由水蒸气 （填物态变化）形成的；发生这种物态变化的另一种方式是 ，夏天，小水珠附着玻璃的 （填“内表面/外表面”）。
13．某物理兴趣小组在学习物态变化知识时做了如下实验：
（1）如图甲所示，在密封的碘锤内放入适量的碘颗粒，将碘锤在热水中加热，你会看到碘锤内出现 ，这个过程需要 （填选“吸收”或“放出”）热量；停止加热，并给上方的顶部加几滴冷水，观察发现碘锤 （选填“上”或“下”）端内壁出现碘颗粒较多；
（2）接着同学们利用干冰做了相关实验：在烧杯中加入适量的水，向水中放入一小块干冰，观察到水中很快有大量气泡产生，同时水面有大量白气，如图乙所示。水面上的大量“白气”是 （选填“水蒸气”、“小水滴”或“二氧化碳气体”），气泡的主要成分是 （选填“白气”、“二氧化碳气体”或“水蒸气”），此实验中杯中水温会 （选填“上升”、“下降”或“不变”）。
14．同学们观察“水的沸腾”的实验：
（1）实验室提供了二块比烧杯口稍大的圆形硬纸板，小明和小华分别在硬纸板上剪出小孔，以便将温度计通过小孔插入烧杯内的水中。如图所示，剪裁合适的是 （甲/乙）纸板，理由是 ；
（2）安装实验器材时，小明应按照 （选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序进行，这样做的目的是： ；
（3）实验时，除了图示器材，还需的测量器材是 ；
（4）当水沸腾时，观察发现，气泡上升时体积 （选填“变大”或“变小”），听到的声音的响度比沸腾前略微 （选填“变大”或“变小”）；
（5）实验表明水沸腾过程中需要继续吸热。但小明提出疑问：曾看见端上桌子的砂锅里的汤，没有火加热但仍沸腾，请你解释原因： ；
（6）小明思考要给一大杯滚烫的热水降温，在同样的环境下，现有两种方法：①先让滚烫的热水冷却5min，然后加一小杯冷水；②先在滚烫的热水中加入一小杯冷水，然后冷却5min，结合图像信息，可知 。
A．方法①冷却效果较好 B．方法②冷却效果较好 C．两种方法冷却效果相同
15．某同学在“探究光的反射规律”的实验中做了如下实验。他将一个平面镜放在水平桌面上、再把相连接的两纸板E、F展开成一个平面，其中纸板E和F相连接的位置ON垂直于纸板底边CD。
（1）把纸板竖直立在平面镜上，如图甲所示，ON垂直于平面镜，使一束光贴着纸板E沿某一个角度射到O点，经平面镜反射，在纸板F上 （选填“能”或“不能”）看到反射光；把纸板F以ON为轴向后折，如图乙所示，将在纸板F上 看到反射光（选填“仍能”或“不能”），这说明反射光线、入射光线、法线 ；
（2）实验中，若将纸板EF（连同激光笔）整体向后倾斜，此时反射光束 ；
A．仍在纸板上呈现
B．被纸板挡住
C． 在纸板前方
（3）结合上述实验请你进一步推断：反射光线与入射光线所在的平面与平面镜的位置关系是 （选填“垂直”或“不垂直”）的。
16．在“探究光的反射规律”实验中，实验装置如图所示，把一个可绕ON折转的白色硬纸板竖直放置在水平的平面镜M上，使一束光紧贴硬纸板射向镜面的O点，在硬纸板上便可描出入射光线和反射光线。
（1）当光束 射向镜面时，反射光线与入射光线重合；当入射光线从与反射光线重合的位置逆时针偏转一定角度时，反射光 （选填“不”“顺时针”或“逆时针”）偏转；
（2）为了探究反射角与入射角的大小关系，小明让光束与ON成30°角射向O点，测得反射光线与ON的夹角为 ，记录数据，他下一步操作应是 ；
（3）在图中，若将纸板（连同入射光线）绕CM向后倾斜，此时反射光线 ；
A．仍在纸板上呈现
B．被纸板挡住
C．在纸板前方
（4）使一束光紧贴着白色硬纸板的AO面射向镜面的O点，以ON为轴线，将硬纸板的OB面绕ON缓慢地向后折转，在白色硬纸板上 （选填“能”或“不能”）观察到反射光线，此时反射光线的位置 （选填“发生”或“不发生”）变化；此现象说明： 。
17．为了探究平面镜成像特点，小柯将一块厚度为的玻璃板（P和Q两个平面都是可以作为平面镜使用，如图甲所示）竖直架在水平台板上面，再取两支完全相同的蜡烛A和蜡烛B，分别竖直置于玻璃板两侧，点燃玻璃板前的蜡烛A，进行实验。
（1）在实验中，为使实验的效果更好，实验室内光线应 一些（选填“亮”或“暗”），小柯透过玻璃板看到了蜡烛A的2个清晰的像，他用 （选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B找到了这两个像，分别位于图中的和处，其中处的像是蜡烛A通过玻璃板的 （选填“P”或“Q”）平面镜成像得到的；
（2）探究蜡烛A的像是实像还是虚像，写出实验操作 ；
（3）小柯按照图甲中的测量方法，改变蜡烛A的位置，认真测量并记录了一些数据：得出像距小于物距的结论。你认为他的测量错误的是( )（选填“物距u”或“像距v”），根据数据推算玻璃板的厚度为 ，小柯吸取了经验教训，重新选择了一块 （选填“薄”或“厚”）的玻璃板进行了实验；
（4）在探究像与物大小关系时，小柯用一个跟A蜡烛完全相同的B蜡烛，在玻璃板后面移动，使其跟A蜡烛的像重合，此时B蜡烛 （选填“替代蜡烛A”或“替代蜡烛A的像”，下同）；在探究像与物到镜面的关系时，测量B蜡烛到镜面的距离，此时B蜡烛 ；
（5）小柯用图甲中的器材探究平面镜成像的特点时，发现不便得到像和物左右之间的关系。为解决这一问题，应选用图乙中的 （选填字母）棋子进行实验。
18．某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”。
（1）使用可折转的光屏，是为了观察折射光线和入射光线是否 ；
（2）图甲中，光从空气射入水中，入射点为O点，则入射角是∠ ，折射角是∠ ；（用字母表示）
（3）光从空气射入水中，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，将实验结果画在图丙中，其中1和1′、2和2′…4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可见，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而 ，且折射角 （填“大于”、“等于”或“小于”）入射角；当光从空气垂直射入水中时入射角为 度，折射角等于 度。
（4）若让光线沿1′、2′…和4′入射，发现折射光线恰好与其对应的入射光线重合，这一现象说明：在折射现象中， 。

19．在探究凸透镜成像规律”的实验中：

（1）请在图甲中完成光路。( )
（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，调整高度使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度、其目的是 ，如图乙所示，光屏上恰好出现烛焰等大的像，由此可知该凸透镜的焦距为 cm。调整好之后，凸透镜的位置不变，将蜡烛移到30～40cm之间、移动光屏直到成一倒立、 的像。
（3）保持凸透镜的位置不动，将蜡烛置于图中的20cm处，移动光屏在 区间会得到烛焰的像，保持此时蜡烛、凸透镜和光屏的位置不动，将一个眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像变模糊了，向右移动光屏，像又变清晰了，这个眼镜片是由 透镜制成的。
20．小彤用同一光源做了以下几个光学实验，请回答下列问题。

（1）实验1：在探究凸透镜成像规律的实验中，发现像成在光屏的上方，如图1所示，要使像成在光屏中央，应向 （选填“上”或“下”）调节凸透镜；调好后，发现光屏上的像与光源等大，则凸透镜的焦距为 cm。
（2）实验2：接下来保持蜡烛的位置不动，将凸透镜向蜡烛方向移动，向右移动光屏，光屏上再次出现了一个倒立、 （选填“放大”或“缩小”）的清晰实像，与这种成像原理一致的光学仪器是 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。
（3）小彤想利用LED发光字来研究凸透镜成像的位置关系，如图2所示，这些汉字中适合作为LED光源的是 。
21．如图为声速测量仪的实验装置图，如表为使用说明书。阅读使用说明书，然后回答下列问题：
（1）若把铜铃放在甲、乙的中点，即s1＝s2，敲打铜铃后，液晶显示屏的示数为 ms。
（2）若小明将铜铃放到乙的右边，并与甲、乙在一条直线上，让铜铃发声，增大铜铃到乙的距离，液晶显示屏的数值将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
（3）为了测量某液体中的声速，把声速测量仪放置于该液体中，如图将铜铃移至甲、乙之间，且三者在同一直线上。敲打铜铃，液晶显示屏上显示：0.200，已知s1＝0.2m，s2＝0.5m，则声音在该液体中的传播速度为 m/s。若敲打铜铃，保持声速测量仪中铜铃及甲、乙的位置不变，将声速测量仪从液体中取出，放置于空气中，则液晶显示屏的数值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
22．小明同学在学了“第四章在光的世界里”以后，找来了如下实验器材，进一步研究光的折射和凸透镜成像规律的问题
（1）如图甲所示，将透明的薄壁（厚度可忽略不计）方形水槽水平放置，固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一细光束，小明通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象。①为使B处的光点移至C处，应使水槽中的水量 （选填“增加”或“减少”）；②若BC间距离为2cm，则水面高度的变化量h 2cm（选填“>”“=”或“＜”）；
（2）小明转换实验器材，利用图乙的器材研究凸透镜成像问题。①上午第二节下课后阳光明媚，他将一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，小明用刻度尺测出此点到凸透镜光心的距离视为焦距，老师告诉他这个距离不是凸透镜的焦距，小明的错误之处是 。②如图乙所示，当凸透镜位于光具座上A处时，恰好在光屏上成清晰的像，若将凸透镜向右移到B处（图中未标出），光屏上再次成清晰的像，透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s= （用L0、L表示）。
23．小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验中：
（1）如图1，让一束平行于主光轴的平行光射向凸透镜，移动光屏，直到在光屏上出现一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为 cm。
（2）如图2，要使像成在光屏的中央，应将光屏向 调整（选填“上”或“下”）。
（3）当烛焰距离凸透镜12cm处时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的像，生活中的 就是利用这个原理制成的。
（4）当烛焰逐渐远离凸透镜时，烛焰所成的实像将 （选填“变大”或“变小”）。
（5）蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图，此时光屏上得到了一个清晰的像，这个像是倒立、 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像。
（6）随着实验的进行，蜡烛在逐渐变短，出现了如图甲所示现象，为了把像调整到光屏中央，应选 。
A．将蜡烛向下移动 B．将凸透镜向下移动 C．将光屏向下移动
（7）在上一步实验获得清晰的像后，小明取了一副近视眼镜放在凸透镜前（如图乙），要使光屏上再次成清晰的像，可将蜡烛向 （左/右）移。
（8）如图，蜡烛在光具座上A处向左移动距离s到C，为在光屏上再次成清晰的像，则他应将光屏向左移动，光屏移动距离为s′ s（填“>”“=”或“2f 所以f＜v＜2f 即在60～70cm之间。[6]保持蜡独、凸透镜和光屏的位置不动，将一个眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像变模糊了，向右移动光屏，像又变清晰了，对光线起了发散作用，则为凹透镜。
20．小彤用同一光源做了以下几个光学实验，请回答下列问题。

（1）实验1：在探究凸透镜成像规律的实验中，发现像成在光屏的上方，如图1所示，要使像成在光屏中央，应向 （选填“上”或“下”）调节凸透镜；调好后，发现光屏上的像与光源等大，则凸透镜的焦距为 cm。
（2）实验2：接下来保持蜡烛的位置不动，将凸透镜向蜡烛方向移动，向右移动光屏，光屏上再次出现了一个倒立、 （选填“放大”或“缩小”）的清晰实像，与这种成像原理一致的光学仪器是 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。
（3）小彤想利用LED发光字来研究凸透镜成像的位置关系，如图2所示，这些汉字中适合作为LED光源的是 。
【答案】 （1）下 10.0 （2）放大 投影仪 （3）上
【详解】（1）[1]由图可知，烛焰、凸透镜和光屏三者中心不在同一高度，烛焰的像比较靠上，根据光线过光心不改变方向，所以蜡烛向上移动，或凸透镜向下移动，或光屏向上移动，像才能成在光屏的中心。[2]如图，物距u=40.0cm﹣20.0cm=20.0cm 像距v=60.0cm﹣40.0cm=20.0cm 物距等于像距，成倒立、等大的实像，满足条件u=2f=20.0cm 凸透镜的焦距（2）[3][4]实验2：接下来保持蜡烛和光屏的位置不动，将凸透镜向蜡烛方向移动，物距减小，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，向右移动光屏将再次出现了一个倒立、放大的实像；投影仪就是利用此原理制成的。（3）[5]凸透镜成像上下颠倒、左右相反，如图丙所示，适合做LED光源的汉字是上字。
21．如图为声速测量仪的实验装置图，如表为使用说明书。阅读使用说明书，然后回答下列问题：
（1）若把铜铃放在甲、乙的中点，即s1＝s2，敲打铜铃后，液晶显示屏的示数为 ms。
（2）若小明将铜铃放到乙的右边，并与甲、乙在一条直线上，让铜铃发声，增大铜铃到乙的距离，液晶显示屏的数值将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
（3）为了测量某液体中的声速，把声速测量仪放置于该液体中，如图将铜铃移至甲、乙之间，且三者在同一直线上。敲打铜铃，液晶显示屏上显示：0.200，已知s1＝0.2m，s2＝0.5m，则声音在该液体中的传播速度为 m/s。若敲打铜铃，保持声速测量仪中铜铃及甲、乙的位置不变，将声速测量仪从液体中取出，放置于空气中，则液晶显示屏的数值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】 （1）0 （2）不变 （3）1500 变大
【详解】（1）[1]如果铜铃在甲、乙中点，则铜铃与甲的距离和与乙的距离是相等的，由于声速相同，声音从铜铃到达甲、乙的时间相同，故液晶屏的示数为0。（2）[2]因为铜铃与甲、乙在一条直线上，若增大声音发生器到乙的距离，但声音传到甲、乙的时间差是不变的，故液晶显示屏的数值不变。（3）[3][4]由于0.200ms＝0.2×10﹣3s，根据题意和速度公式有即解得v＝1500m/s；将声速测量仪从液体中取出，放置于空气中，因声音在空气中的速度小于液体中的传播速度，根据，故液晶显示屏的数值变大。
22．小明同学在学了“第四章在光的世界里”以后，找来了如下实验器材，进一步研究光的折射和凸透镜成像规律的问题
（1）如图甲所示，将透明的薄壁（厚度可忽略不计）方形水槽水平放置，固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一细光束，小明通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象。①为使B处的光点移至C处，应使水槽中的水量 （选填“增加”或“减少”）；②若BC间距离为2cm，则水面高度的变化量h 2cm（选填“>”“=”或“＜”）；
（2）小明转换实验器材，利用图乙的器材研究凸透镜成像问题。①上午第二节下课后阳光明媚，他将一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，小明用刻度尺测出此点到凸透镜光心的距离视为焦距，老师告诉他这个距离不是凸透镜的焦距，小明的错误之处是 。②如图乙所示，当凸透镜位于光具座上A处时，恰好在光屏上成清晰的像，若将凸透镜向右移到B处（图中未标出），光屏上再次成清晰的像，透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s= （用L0、L表示）。
【答案】 （1）增加 > （2）太阳光未正对凸透镜垂直入射 L0﹣2L
【详解】（1）①[1]水槽中的水量增加，折射光线上移，为使B处的光点移至C处，应使水槽中的水量增加。②[2]如图所示，因两次的水面是平行的，所以两次入射角相等，两次的折射角也相等，即两次折射光线是平行的。根据几何知识可以知道，四边形ODCB为平行四边行OD=BC=2cm很明显，水面升高的高度OF是大于2cm的。（2）[3]太阳光可以近似看为平行光源，是斜射向地面的。将凸透镜与水平地面平行放置时，太阳光不是正对着凸透镜射来的，即此时太阳光与主光轴不平行，所以小明这样操作测量出来的距离不等于透镜的焦距。[4]凸透镜在A点时成像，当凸透镜移动B位置时又成像且物与光屏的位置没有动，根据光的可逆性原理可知，这两次成像时物距和像距的大小是互换的。原来透镜在A点距蜡烛距离为L，后来透镜在B点时距光屏的距离为L，故透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s=L0﹣2L
23．小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验中：
（1）如图1，让一束平行于主光轴的平行光射向凸透镜，移动光屏，直到在光屏上出现一个最小最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为 cm。
（2）如图2，要使像成在光屏的中央，应将光屏向 调整（选填“上”或“下”）。
（3）当烛焰距离凸透镜12cm处时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的像，生活中的 就是利用这个原理制成的。
（4）当烛焰逐渐远离凸透镜时，烛焰所成的实像将 （选填“变大”或“变小”）。
（5）蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图，此时光屏上得到了一个清晰的像，这个像是倒立、 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像。
（6）随着实验的进行，蜡烛在逐渐变短，出现了如图甲所示现象，为了把像调整到光屏中央，应选 。
A．将蜡烛向下移动 B．将凸透镜向下移动 C．将光屏向下移动
（7）在上一步实验获得清晰的像后，小明取了一副近视眼镜放在凸透镜前（如图乙），要使光屏上再次成清晰的像，可将蜡烛向 （左/右）移。
（8）如图，蜡烛在光具座上A处向左移动距离s到C，为在光屏上再次成清晰的像，则他应将光屏向左移动，光屏移动距离为s′ s（填“>”“=”或“
【详解】(1)[1]移动光屏，直到在光屏上出现一个最小最亮的光斑，凸透镜所在的位置是50.0cm，光屏所在的位置是60.0cm，那么凸透镜的焦距是(2)[2]从图2可以看到，光屏的位置过高，要使像成在光屏的中央，应将光屏向下调整；(3)[3]当烛焰距离凸透镜12cm处时，物距大于一倍焦距，小于两倍焦距，根据凸透镜的成像规律可知，移动光屏，这时会成倒立、放大的实像，生活中的投影仪就是利用这个原理制成的；(4)[4]根据凸透镜的动态成像规律可知，当烛焰逐渐远离凸透镜时，烛焰所成的实像将变小；(5)[5]从图中可以看到，物距等于15cm，物距大于一倍焦距小于两倍焦距，根据凸透镜的成像规律可知，这个像是倒立、放大的实像；(6)[6]从图甲可以看到，像的位置偏上了，为了把像调整到光屏中央，应选将凸透镜向下移动，这样像会下移，重新在光屏中央，故选B；(7)[7]近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，小明取了一副近视眼镜放在凸透镜前，那么所成的清晰像会往右移动，要使光屏上再次成清晰的像，根据凸透镜的动态成像规律可知，要使光屏上再次成清晰的像，可将蜡烛向左移；(8)[8]当物距等于2f，此时像距也是2f，物像之距最小，当蜡烛由A处向左移动距离s到C时，由于物体向2f处靠近，物像之距在减小，那么物体移动的距离s小于像移动的距离s′。
24．凸透镜是初中物理中常见的光学器材，小明所在的实验小组对凸透镜进行以下实验。 (1)他们决定先从测凸透镜的焦距开始，如图所示：
①在光屏中央画一个与凸透镜直径相同的圆，找出圆心 O'。
②将光源、凸透镜和光屏放在光具座上，调节它们的高度，使光源、凸透镜光心和 在同一水平直线上。
③固定凸透镜的位置，将光源从紧贴凸透镜的位置缓慢向外移动，直到光屏上的光斑 ，就可以从光具座上读出凸透镜的焦距。
④为了验证测出的焦距值是否准确，小明提出可以左右移动光屏，若光屏上的光斑大小不变，则测出的焦距准确。若向右移动光屏，光斑变大，说明本次测出的凸透镜的焦距比真实值 。
(2)在“探究凸透镜成像规律”的实验中
①他们调整实验器材，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上。
②随着蜡烛越烧越短，小明发现烛焰的像成在光屏上方，要想使像成在光屏中央，应把凸透镜向 （选填“上”或“下”）调节。
③为了使光源更加稳定，小明用发光二极管按“F”字样拼装在不透明的纸板上替代烛焰，使“F”正立面对凸透镜，如图乙所示，给二极管通电，移动光屏至图示位置，此时恰从M处看到光屏上呈现一个清晰的像，此像是倒立 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的像，像的形状是图中的 （填写序号）
【答案】 （1）圆心（光屏中心） 与圆重合 小 （2）主光轴 下 放大 D【详解】(1) [1]调整凸透镜光心、光屏中心、光源大致在同一高度上，这样做的目的是使物体的像能够成在光屏的中心。[2]根据凸透镜特殊光线可知，从焦点射出的光透过凸透镜后成与主光轴平行的平行光，题中将光源从紧贴凸透镜的位置缓慢向外移动，直到光屏上的光斑与光屏上的圆重合，说明此时通过透镜折射出的是平行光。[3]凸透镜对光线具有会聚作用，若向右移动光屏，光斑变大，说明折射光线并未成为平行光，此时光源未到达焦点的位置，测出的凸透镜的焦距比真实值小。(2)[4]在“探究凸透镜成像规律”的实验中，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，这样可以使像成在光屏的中心。[5]实验一段时间后蜡烛越烧越短，由于光线过光心不改变方向，烛焰的像将成在光屏上方，要想使像成在光屏中央，应把凸透镜向下调节。[6]凸透镜固定在光具座零刻度线上，有图可知，物距u=30cm,像距v=40cm，u>v，由凸透镜成像规律知，当物距位于一倍到二倍焦距之间，像距大于二倍焦距，像是倒立、放大的实像。
[7]因像为倒立、放大的实像，当“F”正立面对凸透镜时，所成的像是倒立的，故选D。
编号
材料
长度/cm
横截面积/mm2
A
铜
100
0.76
B
铜
60
0.89
C
铜
60
1.02
D
铜
80
0.76
E
铜
——
——
F
铜
60
0.76
G
钢
80
1.02
H
尼龙
80
1.02
I
尼龙
100
1.02
测温物质
凝固点/℃
沸点/℃
水银
﹣39
357
酒精
﹣117
78
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
温度/℃
88
90
92
94
96
98
99
100
100
100
100
物距
5.0
6.0
7.0
8.0
像距
4.5
5.5
6.5
7.5
使用说明书
（1）实验装置如图所示，甲、乙是声信号采集器，
（2）复位后用棒锤敲打铜铃，声音被甲、乙接收。
（3）液晶显示屏显示甲、乙接收到信号的时间差，单位是ms（1ms＝10﹣3s）。
编号
材料
长度/cm
横截面积/mm2
A
铜
100
0.76
B
铜
60
0.89
C
铜
60
1.02
D
铜
80
0.76
E
铜
——
——
F
铜
60
0.76
G
钢
80
1.02
H
尼龙
80
1.02
I
尼龙
100
1.02
测温物质
凝固点/℃
沸点/℃
水银
﹣39
357
酒精
﹣117
78
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
温度/℃
88
90
92
94
96
98
99
100
100
100
100
物距
5.0
6.0
7.0
8.0
像距
4.5
5.5
6.5
7.5
使用说明书
（1）实验装置如图所示，甲、乙是声信号采集器，
（2）复位后用棒锤敲打铜铃，声音被甲、乙接收。
（3）液晶显示屏显示甲、乙接收到信号的时间差，单位是ms（1ms＝10﹣3s）。