寒假作业09 声、光、热学实验专题（巩固培优）八年级物理新教材人教版+答案

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作业09 声、光、热学实验专题
实验一、探究声音的产生
实验二、探究声音的传播条件
实验三、探究光的反射定律
实验四、探究平面镜成像的特点
实验五、探究凸透镜成像的规律
实验六、探究固体熔化时温度的变化规律
实验七、探究水在沸腾前后温度变化的特点
三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型
1．如图甲是某兴趣小组同学“探究水沸腾前后温度变化特点”的实验装置，记录的温度随时间变化的关系图像如图乙所示。
(1)图甲中温度计是根据液体 的性质制成的；
(2)小组同学分析图像乙，发现水沸腾时温度变化的特点是 ；
(3)如图丙所示，在常温环境下烧杯内放入适量沸水，并用玻璃片盖住烧杯，一会儿，烧杯上的玻璃片的 （选填“上侧”或“下侧”）附着了大量小水珠，判断理由是： 。
【答案】(1)热胀冷缩
(2)温度保持不变
(3) 下侧 烧杯中温度较高的水蒸气遇到冷的玻璃液化成小水珠，附在玻璃片的下侧
【详解】（1）温度的高低靠感觉很不可靠，温度变化会引起液体的体积变化，即液体具有热胀冷缩性质，图甲中温度计是根据液体的热胀冷缩性质制成的。
（2）根据图乙可知，水上升到一定温度，不会再上升，说明水在沸腾过程中，其温度变化特点是温度保持不变。
（3）[1][2]烧杯中装入沸水后，烧杯中温度较高的水蒸气遇到冷的玻璃液化成小水珠，附在玻璃片的下侧。
2．用如图甲所示装置探究给某物质加热时温度的变化规律，根据实验数据画出乙图。请回答下列问题：
(1)组装实验器材时，应按 （选填“从下到上”或“从上到下”）的顺序；除了实验装置中的器材外，还需要的测量工具是 。
(2)实验过程中先将该固体物质和温度计分别放入试管内，再放入大烧杯的水中，用酒精灯加热。该操作除了能减缓升温速度，还能使试管 。
(3)图乙中段过程中，需要 （选填“吸收”或“放出”）热量，温度 （选填“升高”“不变”或“降低”）。
(4)其中，第4min时，物质处于 （选填“固态”“液态”或“固液共存态”）。
(5)图 （选填“a”或“b”）表示该液态物质在沸腾时的气泡体积变化情况。
【答案】(1) 从下到上 秒表
(2)均匀受热
(3) 吸收 不变
(4)固液共存
(5)a
【详解】（1）[1]实验时，要用酒精灯外焰加热，温度计的玻璃泡要浸没在物质中且不能碰到容器底，所以，组装实验器材时，应按从下到上的顺序。
[2]该实验需要测量温度和时间，除了实验装置中的温度计，还需要的测量工具是秒表（用来测量加热时间）
（2）将固体物质和温度计放入试管内，再放入大烧杯的水中用酒精灯加热，这种加热方法是水浴加热法。该操作除了能减缓升温速度，还能使试管受热均匀，让物质各部分温度变化更一致。
（3）[1][2]图乙中BC 段是物质的熔化过程，晶体在熔化过程中需要吸收热量，温度不变（晶体有固定的熔点，熔化时温度保持不变）。
（4）第 4min时，物质处于熔化过程中，此时物质是固液共存态（既有固态部分，也有液态部分）。
（5）液体沸腾时，底部产生的气泡上升过程中，不断有液体汽化进入气泡，气泡体积逐渐变大。图a中气泡上升时体积变大，符合液态物质沸腾时的气泡体积变化情况；图b中气泡上升时体积变小，是沸腾前的情况。
3．如图是小丽同学“探究固体熔化规律”的实验，请你帮助小丽将实验过程补充完整。
(1)从丙图所示的图像，从图像可知，这种固体是 （填“晶体”或“非晶体”），它的熔点是 ；
(2)将温度计正确插入被测物体中，观察温度计示数时，视线A、B、C如图乙所示，其中正确的是 ，此时温度计的示数为 ℃；
(3)丙图是小丽绘制的海波的熔化图像，图中BC段表示海波的熔化过程，此次过程中海波 （填“吸收”或“放出”）热，温度 （填“升高”、“降低”或“不变”），第10min海波处于 态，CD段处于 态（均选填“固”、“液”或“固液共存”）。
【答案】(1) 晶体 48℃
(2) B 45
(3) 吸收 不变 固液共存 液
【详解】（1）[1][2]从丙图所示的图像，从图像可知，这种固体有固定的熔化温度，所以是晶体，它的熔点是48℃。
（2）[1][2]读数时视线应与液柱的上表面相平，所以B正确；由图可知，温度计的分度值为1℃，示数为45℃。
（3）[1][2][3][4]丙图是小丽绘制的海波的熔化图像，图中BC段表示海波的熔化过程，此过程需要酒精灯的持续加热，所以海波吸收热量，BC段图像是一条横线，说明温度不变，第10min海波处于熔化过程，所以是固液共存态，CD段已经熔化完毕，此时处于液态。
4．按要求填空。
(1)小红参观博物馆时，发现一枚纪念章前面放了一块透镜，小红通过该透镜看到了纪念章放大、正立的像，则该透镜为 （选填“凹”或“凸”）透镜；
(2)小红探究凸透镜成像的规律，已知凸透镜的焦距为10cm。
①图甲是实验思路示意图，请在图甲中画出A点发出的光线经过凸透镜后的折射光线；通过作图找出此时A点通过凸透镜后所成的像A′点 ；
②如图乙所示，小红将凸透镜固定在光具座40cm处，将F光源放置在光具座15cm处，移动光屏使光屏上呈现清晰的像，像的性质为倒立、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。此时凸透镜成像的性质在生活中的应用为 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）；
③凸透镜固定不动，把F光源移至光具座25cm处时，为了在光屏上呈现清晰的像，应向 （选填“左”或“右”）移动光屏，光屏上呈现的像将 （选填“变大”“变小”或“不变”）；
④小红在F光源和凸透镜之间放了一个眼镜片，发现光屏上的像变模糊了，小红向左移动光屏重新找到了清晰的像，说明小红放的是 （选填“近”或“远”）视眼镜片。
【答案】(1)凸
(2) 缩小 照相机 右 变大 远
【详解】（1）小红通过该透镜看到了纪念章放大、正立的像，与放大镜原理相同，故该透镜为凸透镜。
（2）[1]平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后，折射光线过焦点F；过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变，如图所示：
[2][3]小红将凸透镜固定在光具座40cm处，将F光源放置在光具座15cm处，此时物距u=40cm-15cm=25cm，u>2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机。
[4][5]凸透镜固定不动，把F光源移至光具座25cm处，此时物距减小，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，为了在光屏上呈现清晰的像，应向右移动光屏，光屏上呈现的像将变大。
[6]小红在F光源和凸透镜之间放了一个眼镜片，发现光屏上的像变模糊了，小红向左移动光屏重新找到了清晰的像，说明该眼镜片对光线具有会聚作用，远视眼镜片是凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用，会将光线提前会聚成像。
5．小明在“探究凸透镜成像规律”实验中，进行了如下操作：
(1)实验前，应调整烛焰和光屏的中心在凸透镜的 上；
(2)通过探究，记录并绘制了像距 v 与物距 u 之间的关系图像如图甲所示，则该凸透镜的焦距是 cm；
(3)如图乙所示，可在光屏上得到一个清晰的像，生活中的 （填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用该成像原理工作的。
(4)在图乙中，小明将一眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上原本清晰的像变模糊了，向右移动光屏，光屏上的像又变清晰了，说明该眼镜是 （填“近视”或“远视”）眼镜。
【答案】(1)主光轴
(2)10
(3)投影仪
(4)近视
【详解】（1）根据实验的要求，让像成在光屏的中心，必须使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心放在同一高度上，所以应调整烛焰和光屏的中心在凸透镜的主光轴上。
（2）由图象可知，此时光屏上成倒立、等大、实像，所以。
（3）当蜡烛放在如图乙所示位置时，物距为
焦距为10cm，此时的物距大于一倍焦距，小于二倍焦距，调节光屏，能在光屏上得到一个倒立、放大的实像，其应用是投影仪。
（4）在蜡烛和凸透镜之间增加了一个眼镜片，需要向右移动光屏才能成清晰的像，像远离了光屏，说明此眼镜的镜片对光线起了发散作用，则为凹透镜；近视眼是远处物体的像不能呈现在视网膜上，而是呈现在视网膜的前方，因此需配戴凹透镜才能看清远处的物体，所以该眼镜是近视眼镜。
6．小明在“探究平面镜成像特点”的实验中，取两段等大的蜡烛A和B，点燃蜡烛，观察玻璃板后的像，如图1所示：
(1)平面镜成像的原理是 ，本实验应该在光线较 的环境中进行，镜面放置要与水平桌面保持 ；
(2)实验中选择玻璃板而不选择平面镜，目的是 ；
(3)沿水平桌面移动蜡烛B前应先点燃蜡烛 （选填“A”或“B”），但无论怎样移动B，始终不能与蜡烛A的像完全重合，造成这种情况的原因是 ；
(4)改正后，再次移动蜡烛B直到与蜡烛A的像完全重合为止，这样做的目的既确定了像的位置又验证了 ；
(5)移去蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，则光屏 （选填“能”或“不能”）承接到蜡烛A的像；
(6)测量视力时，利用平面镜成像特点可以节省空间。如图2所示，让被测者面对着镜子背对视力表，此人看到视力表的像离人的距离是 m。
【答案】(1) 光的反射 暗 竖直
(2)便于确定像的位置
(3) A 玻璃板没有与桌面竖直放置
(4)像与物是否等大
(5)不能
(6)5
【详解】（1）[1]平面镜成像与水中倒影的原理相同，是光的反射。
[2]为了保证实验效果，最好选择较暗的环境下进行实验，便于确定观察蜡烛A的像。
[3]如果镜面不竖直放置，不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合，像就会出现在桌面的上方或下方，所以镜面放置要与水平桌面保持竖直。
（2）用玻璃板来代替平面镜主要是利用玻璃板透明的特点，便于确定像的位置。
（3）[1]先点燃蜡烛A，得到像，再沿水平桌面移动蜡烛B确定像的位置。
[2]无论怎样沿水平桌面移动蜡烛都不能与像完全重合是因为玻璃板与桌面不垂直，像不在水平桌面上。
（4）再次移动蜡烛B直到与蜡烛A的像完全重合为止，因为蜡烛B与像重合时，蜡烛B的位置就是像的位置，蜡烛A和蜡烛B是完全相同的，如果它们能完全重合，就说明像与物体的大小相等，所以这样做的目的既确定了像的位置，又验证了像与物体的大小相等。
（5）蜡烛A在平面镜中成虚像，移去蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，光屏上不能承接到蜡烛A的烛焰的像。
（6）人与镜距离2m，人与视力表距离1m，视力表与镜距离即为2m+1m=3m
平面镜成的像与物到镜面距离相等，视力表的像离镜距离也为3m，所以视力表的像离人的距离为3m+2m=5m
故此人看到视力表的像离她的距离是5m。
7．小明利用如图中的实验装置探究光的反射规律。纸板A、B是连接起来的两块硬纸板，可绕ON折转。
(1)随着入射光位置的不断改变，反射光的位置也在不断改变，但是他们始终位于ON两侧，这说明反射光线与入射光线 ；
(2)让入射光线EO远离法线ON入射，会看到反射光线OF （选填“靠近”或“远离”）法线射出；
(3)某同学三次改变入射角的大小，实验所测得数据如下表所示，根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致。请你分析该同学测量实验数据过程中出现的问题可能是 。
【答案】(1)分居法线两侧
(2)远离
(3)将反射光线与平面镜的夹角当成反射角
【详解】（1）如图所示，反射光线与入射光线始终位于ON两侧，即分居法线两侧。
（2）让入射光线EO远离法线ON入射，入射角增大，反射角也会增大，看到反射光线OF远离法线射出。
（3）当入射角为20°时，反射角也应为20°,且反射光线与镜面夹角为
因此表格中数据出现的问题是将反射光线与平面镜的夹角当成反射角。
8．在探究声音的产生与传播时，小明和小华一起做了下面的实验：
(1)如图甲所示，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，可观察到乒乓球被弹起，说明发声的音叉正在 ，图中乒乓球的作用是 （选填“A”或“B”）；
A．使音叉的振动尽快停下来 B．放大实验效果
(2)如图乙所示，敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，并且把泡沫塑料球弹起。该实验能说明 可以传声；
(3)如图丙所示，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，听到的声音会逐渐 （选填“变大”、“变小”或“不变”），甚至最后听不到声音。这个实验说明 。
【答案】(1) 振动 B
(2)空气
(3) 变小 真空不能传声
【详解】（1）[1]声音是由物体振动产生，如图甲所示，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，可观察到乒乓球被弹起，说明发声的音叉正在振动。
[2]音叉的振动幅度较小，不易观察，塑料球在实验中起的作用是将音叉的振动放大，便于观察，故A不符合题意，B符合题意。
故选B。
（2）如图乙所示，敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，并且把泡沫塑料球弹起，说明右边的音叉产生的声音通过空气传递给左边完全相同的音叉，该实验能说明空气可以传声。
（3）[1][2]如图丙所示，抽气机不断向罩外抽气的过程中，罩内空气逐渐减小，听到的铃声逐渐变小，并由此推理可知：如果玻璃罩内抽成真空后，就听不到闹钟响铃的声音了，说明声音的传播需要介质，说明：真空不能传声。
9．在探究声音的产生与传播时，小桃和小泽一起做了下面的实验：
(1)如图甲所示，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，可观察到它被弹开，说明了声音是由物体 产生的。
(2)如图乙所示，敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，并且把乒乓球弹起，这个现象说明 。该实验在月球上 （选填“能”或“不能”）看到乒乓球弹起。
【答案】(1)振动
(2) 空气可以传声 不能
【详解】（1）乒乓球被弹开，说明正在发声的音叉是在振动的，也就是说声音是由物体振动产生的。
（2）[1][2]图乙中敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，并且把乒乓球弹起，说明右边音叉发出的声音可以通过空气传给左边的音叉，所以这个现象说明空气可以传声；声音的传播需要介质，月球上是真空的，没有可传播声音的介质，所以在月球上做同样的实验不能看到乒乓球弹起。

10．实验小组在做探究“冰熔化时温度的变化规律”的实验。
(1)安装实验器材时，应按照 （选填“从上到下”或“从下到上”）的顺序进行；
(2)乙图中温度计的示数为 ℃；
(3)根据实验测得的数据绘制出如丙图所示的温度随时间变化的图像。分析图像数据可知，熔化过程的特点是 ；
(4)当试管中的冰全部熔化成水后，继续用酒精灯加热，试管中的水 （选填“能”或“不能”）沸腾。
【答案】(1)从下到上
(2)-4
(3)继续吸热，温度不变
(4)不能
【详解】（1）安装实验器材时，为保证用酒精灯的外焰加热，因此应按照从下到上的顺序进行。
（2）图乙中温度计的分度值为1℃，且刻度在零刻度线以下，故温度计的示数为-4℃。
（3）分析图像数据可知，t1时间温度达到0℃，冰开始熔化，因此t1~ t2是冰熔化的过程，在这个过程中，酒精灯一直在加热，但是温度不变，因此熔化过程的特点是继续吸热，温度不变。
（4）根据沸腾的条件：达到沸点，持续吸热。当烧杯中的水沸腾后，温度保持100℃不变，因此试管中的冰也能从烧杯中的水吸收热量，达到100℃，当冰全部熔化成水后，继续用酒精灯加热，试管中的水不能持续从烧杯中吸热，故不能沸腾。
11．小明同学为了探究某种物质的熔化特点做了以下实验，请根据实验回答下列问题。
(1)组装器材时，应先固定图甲中 （选填“A”“B”或“C”）的位置；
(2)该实验选择 （选填“大块”或“碎块”）物体进行实验效果更好；如图乙所示是某同学加热后温度计的示数情况，此时物体的温度为 ℃；
(3)如图丙所示是该同学根据自己的实验数据绘制的温度-时间关系图像，由图像可知，该物质属于 （选填“晶体”或“非晶体”），在，该物质处于 （选填“固体”“液体”或“固液共存”）状态。
【答案】(1)C
(2) 碎块 75
(3) 晶体 固液共存
【详解】（1）为了使用酒精灯的外焰加热，应自下往上安装，因此应先固定铁圈C的位置。
（2）[1]实验中应选用碎块物体来进行实验效果更好些，原因是实验过程中物体受热均匀。
[2]如图乙所示，温度计的分度值为1℃，此时温度计的示数为75℃。
（3）[1]晶体有固定的熔点，该物质在熔化过程中，如图丙所示，在4~8min，吸收热量，温度保持不变，有固定的熔点，该物质属于晶体。
[2]4min开始熔化，8min熔化完，因此在6~7min，该物质处于固液共存状态。
12．用如图甲所示装置探究萘熔化时温度的变化规律．回答下列问题：
(1)将装有萘的试管放入水中加热（水浴加热法），而不是用酒精灯直接对试管加热，这样做的目的是使试管受热 ；
(2)萘加热后，可看到烧杯中有“白气”，这里的“白气”是（ ）（填序号）；
A．水蒸气B．小水珠
(3)由图乙可知萘从开始熔化到完全熔化大约持续了 分钟。在第末萘处于 （选填“固态”、“液态”或“固液共存状态”）；
(4)由图乙可以判断出萘是 （选填“晶体”、“非晶体”）。判断的理由是 。
【答案】(1)均匀
(2)B
(3) 15 固液共存状态
(4) 晶体 萘熔化时温度不变
【详解】（1）将装有萘的试管放入水中加热，这是水浴法，采用水浴法，不但能使试管均匀受热，萘的温度变化比较均匀，而且变化比较慢（温度上升速度较慢），便于及时记录各个时刻的温度。
（2） 烧杯中有“白气”冒出，“白气”是烧杯中的水蒸气上升时遇冷液化成的小水珠。
（3） [1]由图像知，萘在第10min到第25min时，不断吸收热量，温度保持不变，所以这段时间是萘的熔化过程，所以萘熔化持续了
[2]在第20min末时，萘在熔化过程中，处于固液共存状态。
（4）[1][2]由图乙可知，萘在熔化的过程中温度保持在80℃不变，有固定的熔点，所以萘是晶体。
13．小琳设计了如图甲、乙所示的两种装置来探究“冰熔化时温度的变化规律”。
(1)为了使试管中的冰受热均匀，便于记录各时刻的温度值，小琳应选择图 （选填“甲”或“乙”）中的装置来进行实验；
(2)小琳每隔相同时间记录一次温度计的示数，图丙是她根据记录的数据绘制的温度和时间的关系图像，根据图像可知：图像中的 （选填“AB”或“BC”）段表示冰的熔化过程；
(3)某一时刻温度计的示数如图丁所示，此时水的温度为 ℃；
(4)试管中的冰完全熔化后，若持续加热，得到图像中的DE段，这段时间内乙图试管中的水 （选填“能”或“不能”）沸腾；图丁中 烧杯（选填“A”或“B”）能反映水沸腾时产生气泡的情形，同时根据图像信息可推理出当地气压 （填“高于”、“低于”或“等于”）1标准大气压。
【答案】(1)乙
(2)BC
(3)91
(4) 不能 A 低于
【详解】（1）利用水浴法加热，不但能使试管中的碎冰块受热均匀，而且碎冰块的温度上升速度较慢，便于及时记录各个时刻的温度，故应选择乙装置。
（2）冰属于晶体，在熔化过程中继续吸热，但温度不变，因此图像中BC阶段图线平直，表示冰的熔化过程，此时物质处于固液共存的状态，熔化过程吸收热量，但是温度不变。
（3）由图丁可知，温度计的分度值为1℃，示数为91℃，因此此时水的温度为91℃。
（4）[1]由于烧杯内的水沸腾时温度保持不变，试管内的水虽达到沸点，但不能继续吸热，所以不能沸腾。
[2]水沸腾时，气泡在上升过程中逐渐变大；水沸腾前，气泡在上升过程中逐渐变小，因此图丁中A烧杯能反映水沸腾时产生气泡的情形。
[3]因为标准大气压下水的沸点是100℃，而图像中的DE段对应的温度是98℃，即实验时水的沸点为98℃，液体的沸点随气压的增大而增大，随气压的降低而减小，所以此时实验室的大气压低于标准大气压。
14．在“探究凸透镜成像规律的实验”中：
(1)如图甲所示，则该凸透镜的焦距为10.0cm；点燃蜡烛，为了使像在光屏中央，应调整凸透镜和光屏，要使烛焰中心、光屏的中心和凸透镜中心大致在 ；
(2)当烛焰距凸透镜30cm时，调节光屏的位置，能在光屏上看到倒立、 的实像，如果此时将蜡烛与光屏的位置互换，在光屏上 （“能”或“不能”）看到清晰的像；
(3)实验一段时间后，蜡烛因燃烧变短，要使像能够成在光屏的中央，应将凸透镜向 （选填“上”或“下”）调整。如果将透镜遮住一半，在光屏上 （“能”或“不能”）看到完整的像；
(4)透镜，蜡烛，光屏位置如乙图，凸透镜的位置固定不动，当蜡烛向右（靠近透镜）移动一段距离后，要在光屏上再次成清晰的像，需将光屏向 （选填“左”或“右”）移动，此时观察到的像将 （选填“变大”或“变小”）；
【答案】(1)同一高度
(2) 缩小 能
(3) 下 能
(4) 右 变大
【详解】（1）点燃蜡烛，调整凸透镜和光屏，要使烛焰中心、光屏的中心和凸透镜中心在同一高度，这样可使像在光屏中央，便于观察成像情况。
（2）[1]当烛焰距凸透镜30cm时，此时物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律，调节光屏的位置，能在光屏上看到倒立、缩小的实像。
[2]在光的折射现象中，光路是可逆的；如果此时将蜡烛与光屏的位置互换，即物距等于原来的像距，像距等于原来的物距，根据光路是可逆的，可知在光屏上仍能成像。
（3）[1]蜡烛变短，根据过光心的光线传播方向不变，要使像能够在光屏的中央，应将凸透镜向下调整。
[2]如果将透镜遮住一部分，烛焰发出的光仍可以通过其他部分折射成像，像依然是完整的，不过会暗一些。
（4）[1][2]根据凸透镜成像规律，成实像时物近像远像变大，所以当凸透镜的位置固定不动，蜡烛向右（靠近透镜）移动一段距离后，即物距变小，要在光屏上再次成清晰的像，像距应增大，需将光屏向右移动，此时所成像变大。
15．同学们参观博物馆时发现一件秦代木牍前放置着凸透镜，通过凸透镜看到的情景如图甲。为了弄清其原理，他们进行了如下探究。
(1)如图乙，用太阳光照射凸透镜，移动光屏直至光屏上出现一个最小最亮的光斑，此凸透镜的焦距为 cm。
(2)将三个元件移动到如图丙所示的位置时，光屏上恰好出现了烛焰清晰的像，利用该成像规律制成的光学仪器是 （选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）。
(3)如丙图所示，保持蜡烛和透镜位置不动，若她用塑料吸管对准烛焰持续用力吹气使烛焰尖部向左偏，发现光屏上“烛焰尖部”变模糊，则将光屏向 （选填“左”或“右”）移动，“烛焰尖部”呈现的像又会变清晰。
(4)她减小物距，发现蜡烛在某位置时，无论怎样移动光屏，光屏上都看不到像。小丽撤去光屏，从图丙中 （选填“A”或“B”）侧向透镜方向观察，看到了正立放大的像。
(5)将原凸透镜更换为一个焦距更大的凸透镜后，其他元件不动，为了使光屏上再次得到清晰的像，可以在蜡烛和凸透镜之间放置一个 （选填“凸”或“凹”）透镜，所放透镜可以用来矫正 （选填“近视眼”或“远视眼”）。
【答案】(1)10.0
(2)照相机
(3)左
(4)B
(5) 凸 远视眼
【详解】（1）平行主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于一点，这个点即为焦点；焦点到凸透镜光心的距离焦距，由图乙可知，凸透镜的焦距为
（2）将三个元件移动到如图丙所示的位置时，光屏上恰好出现了烛焰清晰的像，此时物距大于像距，光屏上出现倒立、缩小的实像，利用该成像规律制成的光学仪器是照相机。
（3）保持蜡烛和透镜位置不动，若她用塑料吸管对准烛焰持续用力吹气使烛焰尖部向左偏，此时物距增大，像距减小，像变小，将光屏向左移动，“烛焰尖部”呈现的像又会变清晰。
（4）减小物距，发现蜡烛在某位置时，无论怎样移动光屏，光屏上都看不到像，此时蜡烛放在透镜左侧1倍焦距以内时，成正立、放大的虚像，故眼睛应该在光屏这一侧，即B位置看向凸透镜，可观察到此时的像。
（5）[1][2]将原凸透镜更换为一个焦距较大的凸透镜后，由于焦距变大，折光能力变弱，像会成在光屏的后方，所以需要在蜡烛和凸透镜之间放置一个可以使光线会聚的凸透镜，该透镜可以矫正远视眼。
16．小科同学在探究平面镜成像特点时，利用如图甲所示器材进行了以下操作：
(1)实验中小科用玻璃板代替平面镜的目的是 ；
(2)在探究像与物的大小关系时，应选择两支外形相同的蜡烛，将一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，将 （选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动，直到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，这表明： ，此时用到的物理探究方法是 （选填“控制变量法”、“等效替代法”或“转换法”）；
(3)多次改变蜡烛A的位置，并移动另一支蜡烛，确定每次像的位置，将玻璃板及每次物和像的位置记录在玻璃板下面的白纸上，连接物和对应的像点，测量数据如图乙，可得出的结论是：平面镜成像时，像与物到平面镜的距离 ；
(4)将蜡烛B移走，在原来蜡烛B所在位置放置一张白屏，如图丙，眼睛应在 （选填“①”、“②”或“③”），观察白屏上是否有蜡烛A的像，判断成像虚实；
(5)实验结束后，小科突发奇想将玻璃板沿中间竖直截成两部分，如图丁，并分别向两侧平移一小段距离，则蜡烛A通过左右两部分玻璃成像的情况是_____________（填序号）。
A．都成完整的像，且两个像在同一位置B．各成半个像，合起来成一个完整的像
【答案】(1)便于确定像的位置
(2) 未点燃 像与物体的大小相同 等效替代法
(3)相等
(4)②
(5)A
【详解】（1）玻璃板也可以成像，同时还可以利用玻璃板透明的特点，观察到玻璃板的另一侧，便于确定像的位置。
（2）[1]本实验的目的是确定像的位置，而如果点燃后方蜡烛则无法分辨像与后方蜡烛的真实火焰，影响实验效果，因此应将未点燃的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动。
[2][3]为了探究像与物体的大小关系，将完全相同的未点燃的蜡烛B与点燃的蜡烛A的像完全重合，可知蜡烛成的像和蜡烛大小相等，即像与物体的大小相同；此时未点燃的蜡烛B代替的是蜡烛A，运用的方法是等效替代法。
（3）根据图乙中数据，比较像到平面镜的距离和物到平面镜的距离可知，像与物到平面镜的距离相等。
（4）将与蜡烛A的像重合的蜡烛B拿走，并在它的位置处竖放一个光屏，直接看光屏，在光屏上不能看到蜡烛A的像，说明平面镜成的像是虚像，所以应该在②处观察。
（5）将玻璃板沿中间竖直截成两部分，每部分都能成一个完整的像，由于玻璃板两部分所在的平面相同，根据平面镜成像特点像和物关于镜面对称可知，两个像在同一位置。
故选A。
17．五代名士谭峭所著《化书》中，记载了照镜子时“影与形无异”的现象。关于平面镜成像的特点，小明利用图甲所示装置进行了探究。
(1)实验中，用玻璃板代替平面镜的目的是： ；该同学应选择较 （选填“薄”或“厚”）的玻璃板；实验中使用刻度尺的作用是便于比较像与物体到玻璃板的 关系；将图甲中的蜡烛远离玻璃板移动一段距离，则蜡烛所成像的大小将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
(2)为了确定平面镜成像的虚实，小明按图乙所示进行实验，需要在右侧蜡烛位置放一个光屏，并在图中的 （选填①、②或③）处观察光屏上是否有像。
(3)如果玻璃板没有与水平面垂直，如图丙所示倾斜，蜡烛A的像在图中的 （选“A1”“A2”或“A3”）处；小轿车倾斜的前挡风玻璃就是利用这个原理设计的，可以防止 （选填“车内”或“车外”）物体所成的像在车的正前方干扰司机视线。
【答案】(1) 便于观察和确定像的位置 薄 距离 不变
(2)②
(3) A2 车内
【详解】（1）[1]玻璃板可以成像，也可以透过玻璃板看到玻璃板后面的物体，因此用玻璃板代替平面镜便于观察和确定像的位置。
[2]如果玻璃太厚，在玻璃板后面会出现两个像，会使得两边所成的像不重合，导致实验无法完成，故该同学应选择较薄的玻璃板。
[3]使用刻度尺进行测量，是为了比较像与物体到玻璃板的距离的大小关系。
[4]根据平面镜成像的特点，像和物体的大小相等，将图中的蜡烛远离玻璃板移动一段距离，蜡烛的大小不变，则蜡烛所成像的大小将不变。
（2）为了确定平面镜成像的虚实，需要在像的位置放一个光屏，即在蜡烛B的位置放一个光屏，并直接观察光屏，看光屏上是否成像，因此眼睛应在②处观察。
（3）[1]由于像与物关于平面镜对称，所以如果玻璃板没有与水平面垂直，如图丙所示倾斜，蜡烛A的像在图中的A2处。
[2]小轿车前挡风玻璃是倾斜的，汽车内物体的像成在汽车的前上方，司机看前方道路时，车内物体的像不会影响司机的视线。
18．如图甲所示为“探究光的反射规律”的实验装置，M是平面镜，纸板EF是由两块纸板连接而成，纸板F可绕ON向前折或向后折。
(1)选用硬纸板的目的是 ；
(2)入射光线与镜面夹角如图甲所示，则反射角是 度；
(3)将硬纸板沿着ON向后转动纸板F，此时反射光束___________（选填字母符号）；
A．仍在纸板F上呈现B．被纸板F挡住C．在纸板F前方
(4)若让另一束光沿BO方向射向平面镜，反射光将沿 方向射出，该现象说明光反射时光路是 ；
(5)如图乙所示为液面微变监视器，光束发射器始终沿图中方向向被监视的液面发射，若反射到光电转换接收器上的光点从S1移向S2，则表明液面 （选填“上升”“下降”或“不变”）。
【答案】(1)显示光路（显示光的传播路径）
(2)50
(3)C
(4) OA 可逆的
(5)上升
【详解】（1）实验中选用的硬纸板，表面平整且较粗糙，使光在纸板上发生漫反射，目的是显示光的传播路径。
（2）图甲中，入射光线与镜面夹角为40度，则入射角为50度，在光的反射现象中，反射角等于入射角为50度。
（3）将硬纸板沿ON向后转动纸板F，此时反射光束在纸板F的前方，因为在光的反射中，反射光线与法线和入射光线在同一平面内，故AB不符合题意，C符合题意。
故选C。
（4）[1][2]若让另一束光沿BO方向（即逆着原反射光线）射向平面镜，反射光线将沿OA方向（即逆着原入射光线）射出，这说明光在发生反射时，光路是可逆的。
（5）图乙中，反射到光电转换气口上的光点从S1移向S2，即光点向入射光线靠近，而整个过程中，入射光线的位置不变，则入射角的大小不变，则反射角的大小也不变，所以液面上升。
19．小明利用如图所示的器材“探究平面镜成像特点”；
(1)甲图中实验用玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃板透明的特点，便于 ；
(2)小明拿另一支大小相同且 （选填“需要”或“不需要”）点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，人眼一直在 （选填“E”或“F”）一侧观察，直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合；
(3)移开蜡烛B，在其原来位置放一光屏，光屏上不能呈现蜡烛的像，说明平面镜所成的是 （选填“虚”或“实”）像；
(4)小轿车的前挡风玻璃是倾斜的，这样可以保证夜间开车时，车内物体通过挡风玻璃所成的像在司机前面的 （选填“斜上方”“斜下方”或“正前方”）避免干扰司机的视线，保证驾驶安全；
(5)小明根据所学的平面镜知识，设计了如乙图所示的水位测量仪，从C点发出一束与水平面成45°角方向不变的激光，经水面反射后，在光屏上的D点处形成一个光斑，光斑位置随水位变化而发生变化，若C点与水面相距3m，则C与它在水中的像之间的距离为 m；若光斑D向左移动了1m，说明水位 （选填“上升”或“下降”）了 m。
【答案】(1)确定像的位置
(2) 不需要 E
(3)虚
(4)斜上方
(5) 6 上升 0.5
【详解】（1）利用玻璃板透明的特点，可以透过玻璃看到蜡烛B，若蜡烛B与蜡烛A的像重合，蜡烛B就可以替代蜡烛A的像，从而确定像的位置。
（2）[1][2]蜡烛B不需要点燃，蜡烛B仅仅是替代蜡烛A的像，为了使像更清晰，蜡烛A发出光线，经平面镜反射，逆着反射光线看到蜡烛的像；反射光线集中在E侧，人眼一直在E一侧观察。
（3）实像可以用光屏承接，虚像无法用光屏承接，现在平面镜所成的像无法用光屏承接，故平面镜所成的是虚像。
（4）根据平面镜成像规律，像与物体关于平面镜对称，前挡风玻璃是倾斜的，故像在斜上方。
（5）[1]根据平面镜成像规律，像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离，若C点与水面相距3m，它在水中的像到水面的距离为3m，则C与它在水中的像之间的距离为6m。
[2]从C点发出一束与水平面成45°角方向不变的激光，入射角不变，根据光的反射定律，反射角不变，只有水面上升，入射点左移，光屏上的D点才会向左移动。
[3]如图所示，第一次光线从C点射出，经水面反射到D点，水面上升到GH，第二次光线从C点射出，在G点反射，射到光屏上的点为F点，水面GH与D F平行，GF与OD平行，DF为1m，GH为1m，根据光的反射定律，E为GH的中点，，∠COP=45°，故
20．“分贝科技小组”在“探究声音的产生与传播”实验中：
(1)如图甲所示，敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉把乒乓球弹起，这个现象说明 也能传声。在月球上，做图甲实验观察到乒乓球 （填“能”或“不能”）被弹起，原因是 ；
(2)为了验证这一原因，将一只闹钟放进密封的玻璃罩中如图乙所示，然后逐渐往外抽气，我们听到闹钟声越来越 （填“强”或“弱”），但现有的抽气设备总是很难将玻璃罩内抽成真空状态，即实验无法达到绝对的真空，在这种情况下，你是怎么得出这一结论的 。
A．通过日常生活经验得出的 B．用实验直接证实的
C．通过理论推导出来的 D．建立在实验基础上加科学的推理得出的
【答案】(1) 空气（气体） 不能 真空不能传声
(2) 弱 D
【详解】（1）[1]声音是由物体的振动产生的，敲击右边音叉的振动产生了声音，这种振动能够传递通过空气(气体)到左边的音叉，使其也发生振动，说明空气(气体)也能传声。
[2]在月球上进行这个实验，由于月球上没有空气，真空不能传声，因此左边的音叉不会振动，乒乓球不能被弹起。
（2）[1][2]将一只闹钟放进密封的玻璃罩中，然后逐渐往外抽气，我们听到闹钟声越来越弱，由此我们可以得出声音的传播需要介质，声音在真空中无法传播，但现有的抽气设备总是很难将玻璃罩内抽成真空状态，即实验无法达到绝对的真空，在这种情况下，我们是在实验基础上加科学的推理得出的结论，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
21．如图是某实验小组在实验室做的两个声学实验。
(1)如图甲所示，用敲击后的音叉立即接触竖直悬挂的轻质小球，看到小球弹起的现象，可以初步说明声音是由物体 产生。
(2)如图乙所示，用抽气机抽气过程中，闹钟的声音变化不大，原因可能是：______；
A．装置中某处漏气B．闹钟铃声过大C．接抽气机连接管太长
(3)正确调整好装置，重复以上实验，随着不断抽气，听到铃声越来越小，这一现象可以得到结论是：声音的传播需要介质， 不能传声；这一结论是 （填“A”“B”）得出的。
A．通过实验直接总结 B．实验基础上科学推理
【答案】(1)振动
(2)A
(3) 真空 B
【详解】（1）将敲击后的音叉立马接触竖直悬挂的轻质小球，小球被弹开，说明音叉在振动，可知声音是由物体振动产生的。
（2）声音的传播需要介质，真空不能传声，用抽气机不断抽气一段时间后仍然能清晰地听到闹钟的声音，说明装置内的空气几乎没有发生改变，则原因可能是装置漏气，故选A。
（3）[1][2]随着不断抽气，装置内空气逐渐减少，听到铃声越来越小，故推测若将装置内的空气全部抽出，将听不到声音，即声音不能在真空中传播。此结论是在实验的基础上通过科学推理得出的，故选B。
22．晓彤在探究声音产生的原因时，用如图甲所示实验装置进行实验。请你回答下列问题：
（1）未敲击音叉时，激光束通过音叉顶端上的小镜片反射到光屏上形成的光斑如图乙所示。
（2）敲击音叉使音叉发出声音时，激光束反射到光屏上形成的情况是 图。
（3）该实验说明 。
【答案】 丁 声音是由物体振动产生的
【详解】（2）[1]声音是由物体振动产生的，振动停止，发声也停止，所以，敲击音叉使音叉发出声音时，激光束反射到光屏上形成的情况是丁图。
（3）[2]该实验通过反射光斑，说明声音是由物体振动产生的。
23．某同学探究“平面镜成像的规律”，操作如下
(1)用玻璃板代替平面镜做实验时，玻璃板不仅可以成像，还便于确定 ；
(2)将点燃的蜡烛A竖立在玻璃板的前面，将 （选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B竖立在玻璃板后面并移动，直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合，这种研究方法是物理学中常用的 （选填“控制变量法”或“等效替代法”），此步骤中蜡烛B替代的是 （选填“蜡烛A”或“蜡烛A的像”）；
(3)实验中，若将玻璃板向右倾斜，如图乙所示，则观察到蜡烛A的像的大致位置在图中的 （选填“a”或“b”）处；
(4)图丙所示，小明在实验中采用的是厚玻璃板，他观察到蜡烛A通过厚玻璃板成了两个清晰的像A1和A2，若在图丙中A1和两个像中间放置一块不透明薄挡板，则小明在蜡烛A这一侧通过玻璃板能看到 （选填“只有A1”“只有A2”或“A1和A2”），如果所使用的玻璃板厚度为3mm，则图丙中A1和A2两个像之间的距离为 mm。
【答案】(1)便于确定像的位置
(2) 未点燃 等效替代法 蜡烛A的像
(3)b
(4) A1和A2 6
【详解】（1）玻璃板透明，不仅可以反射成像，还可以透过玻璃看到后面的物体，因此便于确定像的位置。
[1][2][3]实验时，玻璃板前放点燃的蜡烛A，玻璃板后放未点燃的蜡烛 B，移动B直到与A的像完全重合。这种方法叫等效替代法。
图乙中玻璃板向右倾斜，则像会偏向玻璃板倾斜的方向，即图中b处。
（2）[1][2]厚玻璃板的前后两个表面都会反射成像，因此会成两个像A1和 A2。在A1和 A2 之间放一块不透明挡板，挡板不会挡住光线经过前表面反射形成的像 A1，也不会挡住光线经过后表面反射形成的像 A2，因为这两个像都是由玻璃板反射形成的虚像，挡板放在像之间并不影响观察。所以两个像都能看到。玻璃板厚度 ，设玻璃板前后表面相距，前表面反射成像位置与物关于前表面对称，后表面反射成像位置与物关于后表面对称，所以两个像之间的距离为。因此 与的距离 为
24．小刚所在的实验探究小组用如图甲的装置“探究凸透镜成像特点”，其中凸透镜的焦距为15cm，他们进行实验的同时在坐标纸上记录蜡烛与光屏上像的位置和大小，如图乙（用带箭头的线段表示物，A′、B′分别表示蜡烛在A、B处的像）。
(1)从图乙中可看出，蜡烛在A、B位置时能成倒立、 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像，生活中的应用为 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）；
(2)和其他小组交流后发现，当蜡烛在距透镜15cm~30cm之间时，像均成在透镜另一侧距透镜30cm以外处。但是，当他们把蜡烛放在C位置时，在光具座上无论怎样移动光屏，都不能得到清晰的像，原因是 ；
(3)为了让蜡烛在C位置的像成在光具座上的光屏上，他们采用了两种做法：
做法一：保持蜡烛和透镜的位置不变，更换凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像，这表明像距变 了，由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较强，此透镜焦距 （选填“>”、“