初中辅导
物理例题精练:声、光、热
方拓 · 2026 年 8 月 14 日
声、光、热三块在上海中考物理里单题分值不大,但覆盖面广、题型固定,是最不该丢分的部分。下面 8 道例题覆盖声现象、光的反射与平面镜成像、光的折射与凸透镜、比热容与物态变化四个考点,计算题附完整过程,概念辨析题附逐项分析。
建议用法:先自己在草稿纸上做 → 做完再展开解题过程对答案。这三块的失分大多在概念混淆(入射角认错、成像规律记反、吸放热判断错),做错的题要回到概念本身。声速取 340 m/s。
一、声现象
例题 1
小明对着远处的山崖大喊一声,2 s 后听到回声。(声速取 340 m/s)
求:
(1) 小明与山崖之间的距离;
(2) 一艘科考船用超声波测海底深度,从发出信号到收到回波用时 4 s(声音在海水中的速度取 1500 m/s),求该处海底的深度。
求:
(1) 小明与山崖之间的距离;
(2) 一艘科考船用超声波测海底深度,从发出信号到收到回波用时 4 s(声音在海水中的速度取 1500 m/s),求该处海底的深度。
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分析:回声测距的关键:声音走的是「一来一回」,路程是距离的 2 倍,所以要除以 2——这是这类题最常见的丢分点。
声音传播的总路程 = v × t = 340 m/s × 2 s = 680 m
s = 680 m / 2 = 340 m
(2) 海底深度:
s = vt/2 = 1500 m/s × 4 s / 2 = 3000 m
拓展:用超声波而不用普通声波测海深,是因为超声波方向性好、穿透能力强。但超声波不能用来测月球到地球的距离——真空不能传声。
公式:s = vt/2(回声测距)
(1) 到山崖的距离:声音传播的总路程 = v × t = 340 m/s × 2 s = 680 m
s = 680 m / 2 = 340 m
(2) 海底深度:
s = vt/2 = 1500 m/s × 4 s / 2 = 3000 m
拓展:用超声波而不用普通声波测海深,是因为超声波方向性好、穿透能力强。但超声波不能用来测月球到地球的距离——真空不能传声。
例题 2
判断下列说法分别描述的是声音的哪个特性(音调 / 响度 / 音色):
(1) 「引吭高歌」和「低声细语」;
(2) 男低音歌手和女高音歌手的区别;
(3) 「闻其声而知其人」;
(4) 拨动琴弦时,按住弦的不同位置发出的声音不同。
(1) 「引吭高歌」和「低声细语」;
(2) 男低音歌手和女高音歌手的区别;
(3) 「闻其声而知其人」;
(4) 拨动琴弦时,按住弦的不同位置发出的声音不同。
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分析:先记牢对应关系——音调由频率决定(振动快慢),响度由振幅决定(振动幅度),音色由发声体的材料和结构决定。
(2) 音调。男低音、女高音的「低」和「高」指声带振动频率不同,是音调的差别。
(3) 音色。不看人就能认出是谁的声音,靠的是每个人声带结构不同产生的独特音色。
(4) 音调。按住弦的不同位置,改变了振动部分的长度:弦越短振动越快、频率越高、音调越高。
易错点:(1) 和 (2) 是中考最爱设的坑——日常说的「声音高低」有时指响度、有时指音调,必须结合语境判断是「大小」还是「尖细/低沉」。
要点:音调—频率 ;响度—振幅 ;音色—发声体本身
(1) 响度。「高歌」「细语」说的是声音的大小,即振幅大小。注意:这里的「高」「低」是日常用语,指响度而不是音调。(2) 音调。男低音、女高音的「低」和「高」指声带振动频率不同,是音调的差别。
(3) 音色。不看人就能认出是谁的声音,靠的是每个人声带结构不同产生的独特音色。
(4) 音调。按住弦的不同位置,改变了振动部分的长度:弦越短振动越快、频率越高、音调越高。
易错点:(1) 和 (2) 是中考最爱设的坑——日常说的「声音高低」有时指响度、有时指音调,必须结合语境判断是「大小」还是「尖细/低沉」。
二、光的反射与平面镜成像
例题 3
一束光射向平面镜,入射光线与镜面的夹角为 30°。
求:
(1) 入射角和反射角;
(2) 反射光线与入射光线的夹角;
(3) 保持入射光线不动,将平面镜转动使入射角增大 10°,反射光线与入射光线的夹角变为多少?
求:
(1) 入射角和反射角;
(2) 反射光线与入射光线的夹角;
(3) 保持入射光线不动,将平面镜转动使入射角增大 10°,反射光线与入射光线的夹角变为多少?
图 · 例题 3
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分析:入射角是入射光线与法线的夹角,不是与镜面的夹角——题目给「与镜面成 30°」,就是在考这个概念。
入射角 = 90° - 30° = 60°
由光的反射定律,反射角 = 入射角 = 60°
(2) 反射光线与入射光线的夹角:
夹角 = 入射角 + 反射角 = 60° + 60° = 120°
(3) 入射角增大 10° 后:
新入射角 = 70°,反射角也变为 70°
夹角 = 70° + 70° = 140°
规律:入射角增大多少度,反射光线与入射光线的夹角就增大它的 2 倍。
要点:入射角 = 90° - 光线与镜面的夹角 ;反射角 = 入射角
(1) 入射角和反射角:入射角 = 90° - 30° = 60°
由光的反射定律,反射角 = 入射角 = 60°
(2) 反射光线与入射光线的夹角:
夹角 = 入射角 + 反射角 = 60° + 60° = 120°
(3) 入射角增大 10° 后:
新入射角 = 70°,反射角也变为 70°
夹角 = 70° + 70° = 140°
规律:入射角增大多少度,反射光线与入射光线的夹角就增大它的 2 倍。
例题 4
身高 1.6 m 的小红站在竖直放置的平面镜前 2 m 处。
求:
(1) 她在镜中的像有多高?像到镜面的距离是多少?
(2) 她以 0.5 m/s 的速度走近镜子,2 s 后她与像的距离是多少?这个过程中像的大小如何变化?
求:
(1) 她在镜中的像有多高?像到镜面的距离是多少?
(2) 她以 0.5 m/s 的速度走近镜子,2 s 后她与像的距离是多少?这个过程中像的大小如何变化?
图 · 例题 4
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分析:平面镜成像的特点:像与物等大、到镜面距离相等、连线与镜面垂直,成的是虚像。
像与物等大,像高 = 1.6 m
像到镜面的距离 = 物到镜面的距离 = 2 m
(此时小红与像相距 2 m + 2 m = 4 m)
(2) 走近 2 s 后:
走过的距离 = 0.5 m/s × 2 s = 1 m,她距镜面 2 m - 1 m = 1 m
像也距镜面 1 m,她与像的距离 = 1 m + 1 m = 2 m
像的大小不变,仍与她等大。
易错点:「走近镜子像变大」是视觉错觉——平面镜里的像永远和物体等大,只是离得近了看起来大。这是中考判断题的高频陷阱。
要点:像物等大、等距、连线垂直于镜面,成虚像
(1) 像高和像距:像与物等大,像高 = 1.6 m
像到镜面的距离 = 物到镜面的距离 = 2 m
(此时小红与像相距 2 m + 2 m = 4 m)
(2) 走近 2 s 后:
走过的距离 = 0.5 m/s × 2 s = 1 m,她距镜面 2 m - 1 m = 1 m
像也距镜面 1 m,她与像的距离 = 1 m + 1 m = 2 m
像的大小不变,仍与她等大。
易错点:「走近镜子像变大」是视觉错觉——平面镜里的像永远和物体等大,只是离得近了看起来大。这是中考判断题的高频陷阱。
三、光的折射与凸透镜成像
例题 5
一个凸透镜的焦距为 10 cm。分别判断物体放在下列位置时的成像性质(正立/倒立、放大/缩小、实像/虚像),并各举一个应用:
(1) 物距 u = 30 cm;
(2) 物距 u = 15 cm;
(3) 物距 u = 5 cm。
(1) 物距 u = 30 cm;
(2) 物距 u = 15 cm;
(3) 物距 u = 5 cm。
图 · 例题 5(f = 10 cm,(1) u=30 在 2F 外,(2) u=15 在 F 与 2F 之间,(3) u=5 在 F 内)
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分析:凸透镜成像规律的分界点是 f 和 2f:物距和 f、2f 比大小,直接对应成像性质。f = 10 cm,则 2f = 20 cm。
成倒立、缩小的实像,像在 f 与 2f 之间。
应用:照相机。
(2) f < u = 15 cm < 2f:
成倒立、放大的实像,像在 2f 之外。
应用:投影仪(幻灯机)。
(3) u = 5 cm < f:
成正立、放大的虚像,像与物在透镜同侧。
应用:放大镜。
记忆口诀:「一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;实像倒立虚像正,物近像远像变大(实像)」。
要点:u > 2f 倒立缩小实像 ;f < u < 2f 倒立放大实像 ;u < f 正立放大虚像
(1) u = 30 cm > 2f:成倒立、缩小的实像,像在 f 与 2f 之间。
应用:照相机。
(2) f < u = 15 cm < 2f:
成倒立、放大的实像,像在 2f 之外。
应用:投影仪(幻灯机)。
(3) u = 5 cm < f:
成正立、放大的虚像,像与物在透镜同侧。
应用:放大镜。
记忆口诀:「一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;实像倒立虚像正,物近像远像变大(实像)」。
例题 6
在「探究凸透镜成像规律」的实验中,当物体距凸透镜 20 cm 时,在光屏上得到一个倒立、等大的实像。
求:
(1) 该凸透镜的焦距;
(2) 若把物体移到距透镜 25 cm 处,成的是什么性质的像?
(3) 若把物体移到距透镜 8 cm 处,还能在光屏上得到像吗?为什么?
求:
(1) 该凸透镜的焦距;
(2) 若把物体移到距透镜 25 cm 处,成的是什么性质的像?
(3) 若把物体移到距透镜 8 cm 处,还能在光屏上得到像吗?为什么?
图 · 例题 6(u = 20 cm = 2f 时成等大实像)
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分析:「倒立等大实像」是判断焦距的钥匙:只有物距恰好等于 2f 时才成等大实像。
u = 2f = 20 cm,所以 f = 10 cm
(2) 物距 25 cm 时:
u = 25 cm > 2f = 20 cm,成倒立、缩小的实像。
(3) 物距 8 cm 时:
u = 8 cm < f = 10 cm,成的是正立、放大的虚像。
虚像不是实际光线会聚成的,不能呈现在光屏上,只能透过透镜用眼睛观察。
易错点:实像能用光屏承接、虚像不能——「能否在光屏上得到」就是在考实像和虚像的本质区别。
要点:u = 2f 时成倒立等大实像 → f = u/2
(1) 求焦距:u = 2f = 20 cm,所以 f = 10 cm
(2) 物距 25 cm 时:
u = 25 cm > 2f = 20 cm,成倒立、缩小的实像。
(3) 物距 8 cm 时:
u = 8 cm < f = 10 cm,成的是正立、放大的虚像。
虚像不是实际光线会聚成的,不能呈现在光屏上,只能透过透镜用眼睛观察。
易错点:实像能用光屏承接、虚像不能——「能否在光屏上得到」就是在考实像和虚像的本质区别。
四、比热容与物态变化
例题 7
把 2 kg 的水从 20 ℃ 加热到 70 ℃。(c水 = 4.2 × 10³ J/(kg·℃))
求:
(1) 水吸收的热量;
(2) 若相同质量的另一种液体吸收同样多的热量,温度升高了 100 ℃,求这种液体的比热容。
求:
(1) 水吸收的热量;
(2) 若相同质量的另一种液体吸收同样多的热量,温度升高了 100 ℃,求这种液体的比热容。
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分析:热量计算的关键是 Δt 用「温度变化量」(末温减初温),不是末温本身。
Δt = 70 ℃ - 20 ℃ = 50 ℃
Q吸 = c水 m Δt = 4.2 × 10³ J/(kg·℃) × 2 kg × 50 ℃
Q吸 = 4.2 × 10⁵ J
(2) 求另一种液体的比热容:
c = Q/(mΔt) = 4.2 × 10⁵ J / (2 kg × 100 ℃)
c = 2.1 × 10³ J/(kg·℃)
理解:吸收相同热量,这种液体升温是水的 2 倍,说明它的比热容是水的 1/2——比热容越大,升温(降温)越「慢」。水的比热容大,所以沿海地区昼夜温差小、暖气用水做介质。
公式:Q吸 = cmΔt,变形得 c = Q/(mΔt)
(1) 水吸收的热量:Δt = 70 ℃ - 20 ℃ = 50 ℃
Q吸 = c水 m Δt = 4.2 × 10³ J/(kg·℃) × 2 kg × 50 ℃
Q吸 = 4.2 × 10⁵ J
(2) 求另一种液体的比热容:
c = Q/(mΔt) = 4.2 × 10⁵ J / (2 kg × 100 ℃)
c = 2.1 × 10³ J/(kg·℃)
理解:吸收相同热量,这种液体升温是水的 2 倍,说明它的比热容是水的 1/2——比热容越大,升温(降温)越「慢」。水的比热容大,所以沿海地区昼夜温差小、暖气用水做介质。
例题 8
判断下列现象各属于哪种物态变化,并说明是吸热还是放热:
(1) 春天,河里的冰化成水;
(2) 夏天,从冰箱拿出的饮料瓶外壁出现小水珠;
(3) 秋天清晨,草叶上出现白霜;
(4) 晾在阳台的湿衣服变干。
(1) 春天,河里的冰化成水;
(2) 夏天,从冰箱拿出的饮料瓶外壁出现小水珠;
(3) 秋天清晨,草叶上出现白霜;
(4) 晾在阳台的湿衣服变干。
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分析:先判断「从什么状态变成什么状态」,再对应物态变化名称;吸放热规律:向气态方向变化吸热,向固态方向变化放热。
(2) 液化,放热。空气中的水蒸气(气态)遇到冷的瓶壁变成小水珠(液态)。注意:水珠来自空气中的水蒸气,不是瓶里渗出来的。
(3) 凝华,放热。水蒸气(气态)直接变成霜(固态),没有经过液态。同类现象:雪、窗玻璃内侧的冰花。
(4) 汽化(蒸发),吸热。水(液态)→ 水蒸气(气态)。蒸发在任何温度下都能发生,且蒸发吸热有制冷作用。
易错点:「霜是凝固形成的」是高频错误选项——凝固是液变固,而霜由水蒸气直接变来,是凝华。判断时紧扣「变化前是什么状态」。
要点:熔化/汽化/升华吸热 ;凝固/液化/凝华放热
(1) 熔化,吸热。冰(固态)→ 水(液态),固变液是熔化,需要吸收热量。(2) 液化,放热。空气中的水蒸气(气态)遇到冷的瓶壁变成小水珠(液态)。注意:水珠来自空气中的水蒸气,不是瓶里渗出来的。
(3) 凝华,放热。水蒸气(气态)直接变成霜(固态),没有经过液态。同类现象:雪、窗玻璃内侧的冰花。
(4) 汽化(蒸发),吸热。水(液态)→ 水蒸气(气态)。蒸发在任何温度下都能发生,且蒸发吸热有制冷作用。
易错点:「霜是凝固形成的」是高频错误选项——凝固是液变固,而霜由水蒸气直接变来,是凝华。判断时紧扣「变化前是什么状态」。
练完自查
✓概念对应关系我都记牢了吗?(音调—频率、响度—振幅;入射角是与法线的夹角;u 和 f、2f 比大小定成像)
✓计算题的公式我都能默写吗?(s = vt/2,Q = cmΔt,注意 Δt 是温度变化量)
✓六种物态变化和吸放热我能不看书画出完整关系图吗?画不出就再画一遍
