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一、选择题
1. (泰州姜堰期末)下列有关热学的典型实验的图像分析描述正确的是 （）
A.图甲反映了晶体凝固时的温度变化
B.图乙 $a∼ d$ 段表示晶体的熔化过程
C.图丙“探究水的沸腾”实验图像中，$a$、$b$图像的区别是因为初温不同
D.图丁是用浸有酒精的棉花球包住温度计玻璃泡，温度下降部分说明蒸发吸热
1. (泰州姜堰期末)下列有关热学的典型实验的图像分析描述正确的是 （）
A.图甲反映了晶体凝固时的温度变化
B.图乙 $a∼ d$ 段表示晶体的熔化过程
C.图丙“探究水的沸腾”实验图像中，$a$、$b$图像的区别是因为初温不同
D.图丁是用浸有酒精的棉花球包住温度计玻璃泡，温度下降部分说明蒸发吸热
答案
D
解析
【分析】
要判断各选项的正误，需结合晶体与非晶体的物态变化特点、水的沸腾规律、蒸发吸热的原理分析：晶体凝固/熔化时温度会有不变的阶段，非晶体则无；晶体熔化过程对应温度不变的水平段；水的沸腾图像中，初温相同的情况下，加热时间差异源于质量不同；蒸发过程吸热会使周围温度降低。
【解析】
选项A：图甲温度随时间持续下降，无温度不变的阶段，属于非晶体凝固的温度变化，晶体凝固应有水平段，故A错误。
选项B：图乙中，b~c段温度保持不变，是晶体的熔化过程，a~b是固态升温，c~d是液态升温，并非a~d段都是熔化过程，故B错误。
选项C：图丙中，a、b图像初始温度相同，到达沸点的时间不同，区别是水的质量不同（质量大的加热时间长），并非初温不同，故C错误。
选项D：浸有酒精的棉花包裹温度计玻璃泡，酒精蒸发时吸收热量，导致温度计温度下降，符合蒸发吸热的原理，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
晶体熔化凝固、水的沸腾、蒸发吸热
【点评】
本题通过热学图像考查基础热学知识，需准确掌握物态变化的图像特点、水沸腾的影响因素、蒸发吸热的应用，属于热学基础题，需仔细分析图像细节。
【难度系数】
0.7
要判断各选项的正误，需结合晶体与非晶体的物态变化特点、水的沸腾规律、蒸发吸热的原理分析：晶体凝固/熔化时温度会有不变的阶段，非晶体则无；晶体熔化过程对应温度不变的水平段；水的沸腾图像中，初温相同的情况下，加热时间差异源于质量不同；蒸发过程吸热会使周围温度降低。
【解析】
选项A：图甲温度随时间持续下降，无温度不变的阶段，属于非晶体凝固的温度变化，晶体凝固应有水平段，故A错误。
选项B：图乙中，b~c段温度保持不变，是晶体的熔化过程，a~b是固态升温，c~d是液态升温，并非a~d段都是熔化过程，故B错误。
选项C：图丙中，a、b图像初始温度相同，到达沸点的时间不同，区别是水的质量不同（质量大的加热时间长），并非初温不同，故C错误。
选项D：浸有酒精的棉花包裹温度计玻璃泡，酒精蒸发时吸收热量，导致温度计温度下降，符合蒸发吸热的原理，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
晶体熔化凝固、水的沸腾、蒸发吸热
【点评】
本题通过热学图像考查基础热学知识，需准确掌握物态变化的图像特点、水沸腾的影响因素、蒸发吸热的应用，属于热学基础题，需仔细分析图像细节。
【难度系数】
0.7
2.（泰州靖江期末）如图所示，
某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律。当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大。当该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图示位置时，恰能在光屏上看到清晰的像(像未画)，现保持光屏和透镜的位置不变，改变透镜中水的多少，需将蜡烛向左移动距离$s$，方可在光屏上再次成清晰的像。则（）
A.图中所示的光屏上成的是正立等大的实像
B.第二次成像可能是放大的
C.图中所示的水透镜的焦距是$10.0\ \mathrm{cm}$
D.一定是向透镜里注水了
某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律。当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大。当该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图示位置时，恰能在光屏上看到清晰的像(像未画)，现保持光屏和透镜的位置不变，改变透镜中水的多少，需将蜡烛向左移动距离$s$，方可在光屏上再次成清晰的像。则（）
A.图中所示的光屏上成的是正立等大的实像
B.第二次成像可能是放大的
C.图中所示的水透镜的焦距是$10.0\ \mathrm{cm}$
D.一定是向透镜里注水了
答案
C
解析
【分析】
首先计算图示中凸透镜的物距和像距：蜡烛在30cm刻度处，透镜在50cm刻度处，物距$ u = 50\mathrm{cm} - 30\mathrm{cm} = 20\mathrm{cm} $；光屏在70cm刻度处，像距$ v = 70\mathrm{cm} - 50\mathrm{cm} = 20\mathrm{cm} $。根据凸透镜成像规律，当$ u = v = 2f $时，成倒立等大的实像，由此可算出焦距$ f = 10\mathrm{cm} $。再结合后续条件分析：保持光屏和透镜位置不变，蜡烛向左移动（物距变大），需改变透镜焦距才能再次成像，逐一判断选项对错。
【解析】
1. 计算焦距：由图示可知，物距$ u = 20\mathrm{cm} $，像距$ v = 20\mathrm{cm} $，根据凸透镜成像规律，当$ u = v = 2f $时，成倒立等大实像，因此$ 2f = 20\mathrm{cm} $，解得$ f = 10\mathrm{cm} $，故C选项正确。
2. 分析A选项：图中光屏上成的是倒立等大的实像，不是正立，A错误。
3. 分析后续变化：保持光屏和透镜位置不变，蜡烛左移（物距变大），若向透镜注水，焦距变小，根据$ \frac{1}{f} = \frac{1}{u} + \frac{1}{v} $，像距不变时，焦距变小需物距变小，与蜡烛左移矛盾；若从透镜抽水，焦距变大，此时物距变大后可满足光屏成像，且此时物距大于2倍新焦距，成缩小实像，故第二次成缩小像，B错误；且变化是抽水而非注水，D错误。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题结合水透镜的焦距变化，考查凸透镜成像规律的应用，需准确计算物距、像距，结合成像公式分析焦距变化及成像性质，是凸透镜成像规律的典型应用题型。
【难度系数】
0.5
首先计算图示中凸透镜的物距和像距：蜡烛在30cm刻度处，透镜在50cm刻度处，物距$ u = 50\mathrm{cm} - 30\mathrm{cm} = 20\mathrm{cm} $；光屏在70cm刻度处，像距$ v = 70\mathrm{cm} - 50\mathrm{cm} = 20\mathrm{cm} $。根据凸透镜成像规律，当$ u = v = 2f $时，成倒立等大的实像，由此可算出焦距$ f = 10\mathrm{cm} $。再结合后续条件分析：保持光屏和透镜位置不变，蜡烛向左移动（物距变大），需改变透镜焦距才能再次成像，逐一判断选项对错。
【解析】
1. 计算焦距：由图示可知，物距$ u = 20\mathrm{cm} $，像距$ v = 20\mathrm{cm} $，根据凸透镜成像规律，当$ u = v = 2f $时，成倒立等大实像，因此$ 2f = 20\mathrm{cm} $，解得$ f = 10\mathrm{cm} $，故C选项正确。
2. 分析A选项：图中光屏上成的是倒立等大的实像，不是正立，A错误。
3. 分析后续变化：保持光屏和透镜位置不变，蜡烛左移（物距变大），若向透镜注水，焦距变小，根据$ \frac{1}{f} = \frac{1}{u} + \frac{1}{v} $，像距不变时，焦距变小需物距变小，与蜡烛左移矛盾；若从透镜抽水，焦距变大，此时物距变大后可满足光屏成像，且此时物距大于2倍新焦距，成缩小实像，故第二次成缩小像，B错误；且变化是抽水而非注水，D错误。
【答案】
C
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题结合水透镜的焦距变化，考查凸透镜成像规律的应用，需准确计算物距、像距，结合成像公式分析焦距变化及成像性质，是凸透镜成像规律的典型应用题型。
【难度系数】
0.5
二、填空题
3.（泰州泰兴期末）小红在跨学科实践“自制天文望远镜”活动中。
(1) 对于同一物体，视角越，看得越清楚，因而望远镜能看清远处的物体。
(2) 如图甲所示，选择合适的透镜，利用太阳光测焦距，操作方法正确的是图。图乙中四个透镜，其直径$D_{\textcircled{1}}=D_{\textcircled{2}}＞D_{\textcircled{3}}=D_{\textcircled{4}}$，厚度$d_{\textcircled{1}}=d_{\textcircled{4}}＜d_{\textcircled{2}}=d_{\textcircled{3}}$，若望远镜的放大倍率等于物镜的焦距与目镜的焦距之比，则为了使望远镜的放大倍率更高且成像更清晰，可选择透镜（填序号）作为目镜。
3.（泰州泰兴期末）小红在跨学科实践“自制天文望远镜”活动中。
(1) 对于同一物体，视角越，看得越清楚，因而望远镜能看清远处的物体。
(2) 如图甲所示，选择合适的透镜，利用太阳光测焦距，操作方法正确的是图。图乙中四个透镜，其直径$D_{\textcircled{1}}=D_{\textcircled{2}}＞D_{\textcircled{3}}=D_{\textcircled{4}}$，厚度$d_{\textcircled{1}}=d_{\textcircled{4}}＜d_{\textcircled{2}}=d_{\textcircled{3}}$，若望远镜的放大倍率等于物镜的焦距与目镜的焦距之比，则为了使望远镜的放大倍率更高且成像更清晰，可选择透镜（填序号）作为目镜。
答案
大
B
③
B
③
解析
【分析】
本题围绕自制望远镜的跨学科实践，需结合视角的概念、凸透镜焦距的测量方法、望远镜的放大原理来解题。第(1)问需明确视角大小对视觉清晰度的影响；第(2)问要掌握利用太阳光测凸透镜焦距的正确操作；第(3)问需结合望远镜放大倍率公式和凸透镜焦距与厚度、直径的关系，选择合适的目镜。
【解析】
(1) 视角是物体两端到人眼处所成的夹角，对于同一物体，视角越大，物体在视网膜上成的像越大，人眼对物体的分辨越清晰，因此望远镜通过增大视角看清远处物体，故填“大”。
(2) 利用太阳光测凸透镜焦距时，需让太阳光垂直于透镜表面（平行于透镜主光轴）照射，在透镜另一侧的白纸上找到最小、最亮的光斑，该光斑到透镜的距离即为焦距。图甲中A的透镜斜放，太阳光未垂直入射，操作错误；B中透镜垂直于太阳光放置，操作正确，故填“B”。
(3) 望远镜的放大倍率等于物镜焦距与目镜焦距之比，要使放大倍率更高，需目镜焦距更小。凸透镜的厚度越大，焦距越小，且直径较小的透镜更适合作为目镜以保证成像清晰。根据题目条件：$D_{\textcircled{1}}=D_{\textcircled{2}}＞D_{\textcircled{3}}=D_{\textcircled{4}}$，$d_{\textcircled{1}}=d_{\textcircled{4}}＜d_{\textcircled{2}}=d_{\textcircled{3}}$，可知②和③厚度大、焦距小，其中③的直径更小，更符合要求，故填“③”。
【答案】
大；B；③
【知识点】
视角；凸透镜焦距测量；望远镜原理
【点评】
本题结合实践操作考查光学基础知识点，需理解概念和操作要点，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题围绕自制望远镜的跨学科实践，需结合视角的概念、凸透镜焦距的测量方法、望远镜的放大原理来解题。第(1)问需明确视角大小对视觉清晰度的影响；第(2)问要掌握利用太阳光测凸透镜焦距的正确操作；第(3)问需结合望远镜放大倍率公式和凸透镜焦距与厚度、直径的关系，选择合适的目镜。
【解析】
(1) 视角是物体两端到人眼处所成的夹角，对于同一物体，视角越大，物体在视网膜上成的像越大，人眼对物体的分辨越清晰，因此望远镜通过增大视角看清远处物体，故填“大”。
(2) 利用太阳光测凸透镜焦距时，需让太阳光垂直于透镜表面（平行于透镜主光轴）照射，在透镜另一侧的白纸上找到最小、最亮的光斑，该光斑到透镜的距离即为焦距。图甲中A的透镜斜放，太阳光未垂直入射，操作错误；B中透镜垂直于太阳光放置，操作正确，故填“B”。
(3) 望远镜的放大倍率等于物镜焦距与目镜焦距之比，要使放大倍率更高，需目镜焦距更小。凸透镜的厚度越大，焦距越小，且直径较小的透镜更适合作为目镜以保证成像清晰。根据题目条件：$D_{\textcircled{1}}=D_{\textcircled{2}}＞D_{\textcircled{3}}=D_{\textcircled{4}}$，$d_{\textcircled{1}}=d_{\textcircled{4}}＜d_{\textcircled{2}}=d_{\textcircled{3}}$，可知②和③厚度大、焦距小，其中③的直径更小，更符合要求，故填“③”。
【答案】
大；B；③
【知识点】
视角；凸透镜焦距测量；望远镜原理
【点评】
本题结合实践操作考查光学基础知识点，需理解概念和操作要点，难度适中。
【难度系数】
0.5
4.（泰州姜堰期末）小红利用图示的器材研究气球火箭的运动特点，气球火箭固定在长为20 cm的吸管BC上，将气球充气后，由静止释放，当吸管B端运动到A点时，气球火箭停下来，AB长为2 m。
(1) 为了测量气球火箭运动的速度，需要刻度尺和。
(2) 小红测出气球火箭运动完全程AB所用的时间为2.5 s，请计算此过程中气球火箭的平均速度为m/s。
(3) 小红对气球火箭的某段运动过程进行了分段测量，记录数据如表：
分析数据发现：气球火箭从第s开始可能做匀速直线运动，速度为m/s。
(1) 为了测量气球火箭运动的速度，需要刻度尺和。
(2) 小红测出气球火箭运动完全程AB所用的时间为2.5 s，请计算此过程中气球火箭的平均速度为m/s。
(3) 小红对气球火箭的某段运动过程进行了分段测量，记录数据如表：
分析数据发现：气球火箭从第s开始可能做匀速直线运动，速度为m/s。
答案
秒表
0.8
1.44
1.25
0.8
1.44
1.25
解析
【分析】
要解答本题，需结合平均速度的测量原理、速度公式及匀速直线运动的特点分析：
1. 测量速度的原理是$v=\frac{s}{t}$，需测量路程和时间，路程用刻度尺，时间需专用工具；
2. 平均速度计算直接代入路程和时间到公式即可；
3. 匀速直线运动的核心特点是相同时间内通过的路程相等，据此判断匀速阶段并计算匀速速度。
【解析】
(1) 测量速度需要路程和时间，路程用刻度尺，测量时间需秒表，故填秒表；
(2) 已知AB段路程$s=2m$，总时间$t=2.5s$，根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$，得$v=\frac{2m}{2.5s}=0.8m/s$；
(3) 匀速直线运动中相同时间内通过的路程相等，分析数据可知，从第1.44s开始，运动符合匀速特点；匀速时速度$v=\frac{s}{t}$，代入数据得$v=1.25m/s$。
【答案】
秒表；0.8；1.44；1.25
【知识点】
平均速度测量；匀速直线运动；速度计算
【点评】
本题考查平均速度的测量与计算，以及匀速直线运动的判断，难度适中，掌握速度公式和匀速直线运动特点即可解答。
【难度系数】
0.6
要解答本题，需结合平均速度的测量原理、速度公式及匀速直线运动的特点分析：
1. 测量速度的原理是$v=\frac{s}{t}$，需测量路程和时间，路程用刻度尺，时间需专用工具；
2. 平均速度计算直接代入路程和时间到公式即可；
3. 匀速直线运动的核心特点是相同时间内通过的路程相等，据此判断匀速阶段并计算匀速速度。
【解析】
(1) 测量速度需要路程和时间，路程用刻度尺，测量时间需秒表，故填秒表；
(2) 已知AB段路程$s=2m$，总时间$t=2.5s$，根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$，得$v=\frac{2m}{2.5s}=0.8m/s$；
(3) 匀速直线运动中相同时间内通过的路程相等，分析数据可知，从第1.44s开始，运动符合匀速特点；匀速时速度$v=\frac{s}{t}$，代入数据得$v=1.25m/s$。
【答案】
秒表；0.8；1.44；1.25
【知识点】
平均速度测量；匀速直线运动；速度计算
【点评】
本题考查平均速度的测量与计算，以及匀速直线运动的判断，难度适中，掌握速度公式和匀速直线运动特点即可解答。
【难度系数】
0.6
