22. 小华根据实验记录的数据,描绘出玩具小车行驶的路程随时间变化的关系图像,如图所示。由图像可知,计时
1
s后小车开始运动;1~5 s小车通过的路程是
8
m,2~4 s小车的速度是
2
m/s;0~6 s小车的平均速度是
1.67
m/s。(小数点后保留2位数字)

答案:22. 1 8 2 1.67
解析:
【分析】
要解决本题,需结合路程-时间(s-t)图像的特点分析:首先,路程为0时小车静止,对应时间即为小车开始运动的时刻;其次,匀速直线运动的s-t图像为直线,速度可通过路程与时间的比值计算;平均速度是总路程与总时间的比值。需从图像中提取各时刻对应的路程,再逐一计算相关物理量。
【解析】
1. 小车开始运动的时间:观察s-t图像,当时间$ t < 1s $时,小车路程$ s=0 $,处于静止状态;$ t=1s $时路程开始增加,因此计时$ 1s $后小车开始运动。
2. 1~5s小车通过的路程:$ t=1s $时,小车路程$ s_1=0 $;$ t=5s $时,小车路程$ s_2=8m $,则1~5s通过的路程$ \Delta s = s_2 - s_1 = 8m - 0 = 8m $。
3. 2~4s小车的速度:由图像可知,小车做匀速直线运动(s-t图像为直线),速度$ v = \frac{\Delta s}{\Delta t} $。取1~5s的过程,$ \Delta s=8m $,$ \Delta t=5s-1s=4s $,则$ v=\frac{8m}{4s}=2m/s $,匀速运动时速度不变,故2~4s速度为$ 2m/s $。
4. 0~6s小车的平均速度:总路程$ s_{总}=10m $,总时间$ t_{总}=6s $,平均速度$ \bar{v}=\frac{s_{总}}{t_{总}}=\frac{10m}{6s}\approx1.67m/s $。
【答案】
1;8;2;1.67
【知识点】
s-t图像、匀速直线运动、平均速度
【点评】
本题考查对路程-时间图像的理解与应用,核心是从图像中提取时间和路程的对应关系,区分静止和匀速运动状态,掌握速度与平均速度的计算方法,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
23. 如图所示,在练习调节可移动教学投影仪的实践活动中,小明通过调节,使屏幕上出现了清晰画面。这时,教室后排的同学要求他将屏幕上的画面再调得大一些。为此,小明的操作应当是:适当
增大
(增大/减小)投影仪与屏幕的距离,并将凸透镜适当向
下
(上/下)调节。

答案:23. 增大 下
解析:
【分析】要使屏幕上的画面变大,需依据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律分析:实像的大小由物距(凸透镜到透明胶片的距离)和像距(投影仪到屏幕的距离)决定,像变大时,像距需增大,物距需减小,结合投影仪的结构即可确定调节方向。
【解析】投影仪利用凸透镜成倒立、放大的实像,根据凸透镜成像规律:当凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像会变大。要让画面变大,需增大像距,即增大投影仪与屏幕的距离;同时减小物距,也就是减小凸透镜到透明胶片的距离,因此应将凸透镜适当向下调节(向下调节时,凸透镜靠近下方的胶片,物距减小)。
【答案】增大 下
【知识点】凸透镜成像规律、投影仪原理
【点评】本题考查凸透镜成像规律在投影仪中的实际应用,核心是理解实像大小与物距、像距的关系,需结合仪器结构分析调节方向,属于基础应用类题目。
【难度系数】0.6
三、解答题(共48分)
24. (4分)按题目要求作图。
(1) 在图(a)中画出反射光线和反射角(标明度数)。
(2) 在图(b)中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B'。
(3) 根据光线通过透镜前后的方向,在图(c)虚线框中画出适当类型的透镜示意图。
(4) 在图(d)中画出光进入玻璃砖和离开玻璃砖后的光线(注意标出法线)。

答案:解:
(1) 过入射点O垂直于镜面作出法线,入射光线与镜面夹角为$60°$,可得入射角为$90°-60°=30°$。根据光的反射定律,反射角等于入射角,在法线另一侧画出反射光线,标注反射角的度数为$30°$。
(2) 分别作出端点A、B关于平面镜MN的对称虚像点$A'$、$B'$,用虚线连接$A'$、$B'$,即为物体AB在平面镜中所成的虚像$A'B'$。
(3) 光线经过透镜后比原传播方向更会聚,说明透镜对光线有会聚作用,在虚线框内画出中间厚、边缘薄的凸透镜示意图。
(4) 过入射点O垂直玻璃砖上表面作出第一条法线,根据光从空气斜射入玻璃时折射角小于入射角,画出玻璃砖内部的折射光线;该光线传播到玻璃砖下表面的出射点处,垂直下表面作出第二条法线,根据光从玻璃斜射入空气时折射角大于入射角,画出离开玻璃砖的出射光线,最终出射光线与入射光线AO平行。
解析:
【分析】
本题包含四个光学作图问题,需结合对应光学规律逐步完成:
1. 图(a):依据光的反射定律,先作法线,计算入射角,再画反射光线并标注反射角;
2. 图(b):利用平面镜成像“像与物关于镜面对称”的特点,找对称点连接成虚像;
3. 图(c):根据透镜对光线的会聚/发散作用,判断透镜类型;
4. 图(d):依据光的折射规律,在玻璃砖上下表面作法线,画出两次折射光线,保证出射光线与入射光线平行。
【解析】
(1) 作图步骤:① 过O点作垂直于水平镜面的虚线法线;② 入射光线与镜面夹角60°,则入射角为90°−60°=30°;③ 根据反射角等于入射角,在法线另一侧画反射光线,标注反射角为30°;
(2) 作图步骤:① 分别作A、B关于平面镜MN的对称虚像点A'、B'(镜后距离等于镜前距离);② 用虚线连接A'、B',即为AB的虚像;
(3) 作图步骤:光线经透镜后向主光轴偏折,对光线有会聚作用,故在虚线框内画中间厚、边缘薄的凸透镜;
(4) 作图步骤:① 过O点作垂直玻璃砖上表面的虚线法线,光从空气斜射入玻璃,折射角小于入射角,画玻璃砖内折射光线;② 过玻璃砖下表面出射点作垂直下表面的虚线法线,光从玻璃斜射入空气,折射角大于入射角,画出射光线,最终出射光线与入射光线AO平行。
【答案】
(1) 反射光线与法线夹角标注30°,符合反射定律;(2) 虚像A'B'为虚线,与AB关于MN对称;(3) 虚线框内为凸透镜;(4) 两次折射光线符合规律,法线标注正确,出射光线与入射光线平行。
【知识点】
光的反射、平面镜成像、光的折射
【点评】
本题为光学基础作图题,覆盖初中光学核心作图知识点,考查学生对基本光学规律和作图规范的掌握,是光学部分的常考基础题型。
【难度系数】
0.6
25.(6分)小凡在四块相同的玻璃板上各滴一滴质量相同的水,进行如图所示的实验探究,得出水蒸发的快慢与水的温度、水的表面积和水面上方空气流动的快慢有关。

(1)通过(a)、(b)两图的对比,可以得出水蒸发的快慢与水的
表面积
有关。
(2)通过
(a)、(c)
两图的对比,可以得出水蒸发的快慢与水的温度有关。
(3)小凡猜想水蒸发的快慢还可能与水的质量有关,于是继续进行了如下探究:在相同环境下的两块相同的玻璃板上分别滴一滴水和两滴水。结果发现滴了一滴水的玻璃板上的水先蒸发完,于是他得出结论:水蒸发的快慢与水的质量有关,水的质量越小蒸发越快。从实验设计环节看,他没有控制水的
表面积
(质量/表面积)相同;从得出结论环节看,“根据谁先蒸发完,判断谁蒸发快”是否正确?
不正确
(正确/不正确)。
答案:25. (1) 表面积 (2) (a)、(c) (3) 表面积 不正确
解析:
【分析】
本题考查影响蒸发快慢的因素,需运用控制变量法分析实验:对比实验中,探究某一因素对蒸发快慢的影响时,要控制其他因素不变,仅改变该因素。
(1)分析(a)(b)两图,水滴的温度、上方空气流速相同,只有表面积不同,据此判断影响因素;
(2)探究温度对蒸发的影响,需控制表面积、空气流速相同,改变温度,据此匹配对应实验图;
(3)探究蒸发快慢与质量的关系时,需控制表面积等其他变量,该实验存在变量未控制的问题;判断蒸发快慢不能仅看谁先蒸发完,需结合单位时间内蒸发量分析。
【解析】
(1)(a)、(b)两图中,水滴质量相同、温度相同、水面上方空气流动速度相同,仅水的表面积不同,因此对比得出水蒸发快慢与水的表面积有关;
(2)要探究水蒸发快慢与温度的关系,需控制水的表面积、水面上方空气流动速度相同,改变水的温度,符合要求的是(a)、(c)两图;
(3)探究蒸发快慢与质量的关系时,应控制水的表面积相同,该实验中两块玻璃板上的水滴表面积不同,未控制表面积相同;判断蒸发快慢应比较相同时间内水蒸发的量,而非谁先蒸发完,因此“根据谁先蒸发完判断谁蒸发快”的结论不正确。
【答案】
(1) 表面积 (2) (a)、(c) (3) 表面积;不正确
【知识点】
影响蒸发快慢的因素、控制变量法
【点评】
本题通过实验探究蒸发快慢的影响因素,核心考查控制变量法的应用,是热学基础实验题,需掌握实验设计的控制变量原则,避免变量干扰。
【难度系数】
0.6