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三、作图题
20. 如图 9 所示，杯子静止在水平地面上，$ O $ 为杯子的重心。请画出杯子所受力的示意图。
20. 如图 9 所示，杯子静止在水平地面上，$ O $ 为杯子的重心。请画出杯子所受力的示意图。
答案
解析
【解析】
杯子静止在水平地面上，受到竖直向下的重力和水平地面竖直向上的支持力，这两个力是一对平衡力，大小相等。作图时，过重心O分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条带箭头的线段，分别用符号G和$F_{支}$表示，且两条线段长度相等。
【答案】
【知识点】
受力示意图绘制、二力平衡
【点评】
本题考查静止物体的受力分析及力的示意图的绘制，需明确静止物体受平衡力，作图时要注意力的方向、作用点及线段长度的关系，属于基础作图题。
【难度系数】
0.8
杯子静止在水平地面上，受到竖直向下的重力和水平地面竖直向上的支持力，这两个力是一对平衡力，大小相等。作图时，过重心O分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条带箭头的线段，分别用符号G和$F_{支}$表示，且两条线段长度相等。
【答案】
【知识点】
受力示意图绘制、二力平衡
【点评】
本题考查静止物体的受力分析及力的示意图的绘制，需明确静止物体受平衡力，作图时要注意力的方向、作用点及线段长度的关系，属于基础作图题。
【难度系数】
0.8
21. 一束光从空气斜射入水中，请在图 10 中画出光在分界面发生反射与折射的光路图。
答案
解析
【解析】
1. 过入射点作垂直于水面的虚线，确定法线；
2. 依据光的反射定律，在空气中法线另一侧绘制反射光线，保证反射角等于入射角；
3. 依据光的折射规律，在水中法线另一侧绘制折射光线，使折射角小于入射角（折射光线向法线偏折）。
【答案】
按照上述步骤绘制的包含入射光线、反射光线、折射光线及法线的光路图。
【知识点】
光的反射定律、光的折射规律
【点评】
本题考查光的反射与折射规律的实际应用，需注意法线为虚线，明确反射角与入射角、折射角与入射角的大小关系，准确绘制光线方向。
【难度系数】
0.7
1. 过入射点作垂直于水面的虚线，确定法线；
2. 依据光的反射定律，在空气中法线另一侧绘制反射光线，保证反射角等于入射角；
3. 依据光的折射规律，在水中法线另一侧绘制折射光线，使折射角小于入射角（折射光线向法线偏折）。
【答案】
按照上述步骤绘制的包含入射光线、反射光线、折射光线及法线的光路图。
【知识点】
光的反射定律、光的折射规律
【点评】
本题考查光的反射与折射规律的实际应用，需注意法线为虚线，明确反射角与入射角、折射角与入射角的大小关系，准确绘制光线方向。
【难度系数】
0.7
四、简答题
22. 人们在结冰的道路上行走时，容易打滑、摔倒。为了防止这种情况发生，往往在冰面上撒些沙子。试分析其中的道理。
22. 人们在结冰的道路上行走时，容易打滑、摔倒。为了防止这种情况发生，往往在冰面上撒些沙子。试分析其中的道理。
答案
在冰面上撒些沙子可增大接触面的粗糙程度，增大摩擦，防止人们在结冰的道路上行走时打滑、摔倒
解析
【解析】
摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，在压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大。在结冰的道路上撒沙子，可增大接触面的粗糙程度，从而增大摩擦力，防止人们行走时打滑、摔倒。
【答案】
在冰面上撒些沙子可增大接触面的粗糙程度，增大摩擦，防止人们在结冰的道路上行走时打滑、摔倒
【知识点】
增大摩擦力的方法
【点评】
本题考查摩擦力相关知识在生活中的实际应用，要求学生将物理原理与生活现象相结合，理解影响摩擦力大小的因素并解决实际问题。
【难度系数】
0.8
摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，在压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大。在结冰的道路上撒沙子，可增大接触面的粗糙程度，从而增大摩擦力，防止人们行走时打滑、摔倒。
【答案】
在冰面上撒些沙子可增大接触面的粗糙程度，增大摩擦，防止人们在结冰的道路上行走时打滑、摔倒
【知识点】
增大摩擦力的方法
【点评】
本题考查摩擦力相关知识在生活中的实际应用，要求学生将物理原理与生活现象相结合，理解影响摩擦力大小的因素并解决实际问题。
【难度系数】
0.8
五、实验题
23. 小明同学在探究声音的传播时，做了如下实验。
(1) 如图 11 所示，将正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，听到铃声(选填“变大”“变小”或“不变”)，并由此进一步推理得出不能传声。
(2) 将正在响铃的闹钟密封后放入水中，仍可以听到铃声，说明水(选填“可以”或“不可以”)传声。
23. 小明同学在探究声音的传播时，做了如下实验。
(1) 如图 11 所示，将正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，听到铃声(选填“变大”“变小”或“不变”)，并由此进一步推理得出不能传声。
(2) 将正在响铃的闹钟密封后放入水中，仍可以听到铃声，说明水(选填“可以”或“不可以”)传声。
答案
变小
真空
可以
真空
可以
解析
【解析】
(1) 逐渐抽出玻璃罩内的空气，传播声音的介质逐渐减少，听到的铃声变小；进一步推理，当玻璃罩内为真空时，没有传声介质，将听不到铃声，由此得出真空不能传声。
(2) 将正在响铃的闹钟密封放入水中仍能听到铃声，说明声音可以在水中传播，即水可以传声。
【答案】
(1) 变小；真空
(2) 可以
【知识点】
声音的传播需要介质；真空不能传声；液体可以传声
【点评】
本题通过实验结合科学推理法探究声音的传播条件，注重对实验现象分析与推理能力的考查，属于基础实验题。
【难度系数】
0.8
(1) 逐渐抽出玻璃罩内的空气，传播声音的介质逐渐减少，听到的铃声变小；进一步推理，当玻璃罩内为真空时，没有传声介质，将听不到铃声，由此得出真空不能传声。
(2) 将正在响铃的闹钟密封放入水中仍能听到铃声，说明声音可以在水中传播，即水可以传声。
【答案】
(1) 变小；真空
(2) 可以
【知识点】
声音的传播需要介质；真空不能传声；液体可以传声
【点评】
本题通过实验结合科学推理法探究声音的传播条件，注重对实验现象分析与推理能力的考查，属于基础实验题。
【难度系数】
0.8
24. 在探究“凸透镜成像规律”的实验中：
(1) 将凸透镜正对太阳，移动光屏，直至光屏上出现最小最亮的光斑，如图 12(a)所示，则凸透镜的焦距 $ f $ 为cm。
(2) 点燃蜡烛后，需要调整烛焰、凸透镜和光屏的中心在。
(3) 如图 12(b)所示，光屏上可得到烛焰清晰的像，则像是倒立、的像。保持凸透镜位置不变，移动蜡烛至图 12(c)中的位置，无论在光具座上怎样移动光屏，光屏上都没有出现烛焰的像，原因可能是。
(1) 将凸透镜正对太阳，移动光屏，直至光屏上出现最小最亮的光斑，如图 12(a)所示，则凸透镜的焦距 $ f $ 为cm。
(2) 点燃蜡烛后，需要调整烛焰、凸透镜和光屏的中心在。
(3) 如图 12(b)所示，光屏上可得到烛焰清晰的像，则像是倒立、的像。保持凸透镜位置不变，移动蜡烛至图 12(c)中的位置，无论在光具座上怎样移动光屏，光屏上都没有出现烛焰的像，原因可能是。
答案
15
同一高度
放大
实
像距太大，超出光具座范围
同一高度
放大
实
像距太大，超出光具座范围
解析
【解析】
(1) 由图(a)可知，光屏上最小最亮的光斑到凸透镜的距离为焦距，计算得$f=50.0\mathrm{cm}-35.0\mathrm{cm}=15.0\mathrm{cm}$，故焦距为15cm。
(2) 为使像成在光屏中央，需调整烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度。
(3) 图(b)中，物距满足$f＜u＜2f$（$f=15\mathrm{cm}$，$u=70\mathrm{cm}-50\mathrm{cm}=20\mathrm{cm}$），根据凸透镜成像规律，成倒立、放大的实像；图(c)中，通过成像公式计算可知像距$v=60\mathrm{cm}$，光屏需移至凸透镜右侧110cm处才能承接像，超出光具座量程，故光屏上无法成像，原因是像距太大，超出光具座范围。
【答案】
(1) $\boldsymbol{15}$
(2) $\boldsymbol{同一高度}$
(3) $\boldsymbol{放大}$；$\boldsymbol{实}$；$\boldsymbol{像距太大，超出光具座范围}$
【知识点】
凸透镜焦距测量；凸透镜成像规律；实验装置调整
【点评】
本题围绕凸透镜成像实验展开，综合考查实验操作要点与成像规律的应用，需结合实验细节与公式分析问题，侧重对实验探究能力的考查。
【难度系数】
0.6
(1) 由图(a)可知，光屏上最小最亮的光斑到凸透镜的距离为焦距，计算得$f=50.0\mathrm{cm}-35.0\mathrm{cm}=15.0\mathrm{cm}$，故焦距为15cm。
(2) 为使像成在光屏中央，需调整烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度。
(3) 图(b)中，物距满足$f＜u＜2f$（$f=15\mathrm{cm}$，$u=70\mathrm{cm}-50\mathrm{cm}=20\mathrm{cm}$），根据凸透镜成像规律，成倒立、放大的实像；图(c)中，通过成像公式计算可知像距$v=60\mathrm{cm}$，光屏需移至凸透镜右侧110cm处才能承接像，超出光具座量程，故光屏上无法成像，原因是像距太大，超出光具座范围。
【答案】
(1) $\boldsymbol{15}$
(2) $\boldsymbol{同一高度}$
(3) $\boldsymbol{放大}$；$\boldsymbol{实}$；$\boldsymbol{像距太大，超出光具座范围}$
【知识点】
凸透镜焦距测量；凸透镜成像规律；实验装置调整
【点评】
本题围绕凸透镜成像实验展开，综合考查实验操作要点与成像规律的应用，需结合实验细节与公式分析问题，侧重对实验探究能力的考查。
【难度系数】
0.6
