20. 在探究凸透镜成像规律时，利用太阳光测量凸透镜的焦距，我们需要将凸透镜太阳光，白纸应与凸透镜平行，来回移动透镜，找到的光斑。组装并调节实验器材，使烛焰和光屏的中央位于凸透镜的上，目的是使像成在光屏的中央。如图所示，像成在了光屏的中央，此装置（有/没有）按照要求调节。

20. 正对 最小最亮 主光轴 没有

【分析】
要解决本题，需掌握凸透镜焦距测量方法和成像实验的器材调节要求：测量焦距时用平行光聚焦法，需将凸透镜正对太阳光，让平行光经透镜会聚形成最小最亮的光斑；实验时要让烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度（即主光轴上），保证像成在光屏中央；观察题图可知，烛焰、透镜、光屏的中心不在同一高度，因此装置未按要求调节。
【解析】
1. 测量凸透镜焦距时，采用平行光聚焦法，需将凸透镜正对太阳光，使平行的太阳光经凸透镜后会聚，找到最小最亮的光斑，该光斑为凸透镜的焦点，以此测出焦距。
2. 组装实验器材时，需调节烛焰和光屏的中央位于凸透镜的主光轴上，目的是让像成在光屏中央，便于观察。
3. 观察题图，烛焰中心、透镜中心、光屏中心不在同一高度，因此该装置没有按照要求调节。
【答案】
正对；最小最亮；主光轴；没有
【知识点】
凸透镜焦距测量；凸透镜成像实验
【点评】
本题考查凸透镜成像实验的基础操作，是实验题常见考点，需牢记相关操作要点，难度适中。
【难度系数】
0.6

21. 如图所示，F为凸透镜的焦点，A'B'为某次实验时物体AB通过凸透镜在光屏上成的像，则物体AB在图中区域，箭头方向竖直向，其大小比像A'B'。

21. ④ 上 大

【分析】要确定物体AB的位置、箭头方向及大小，需结合凸透镜成像规律分析：首先，凸透镜成实像时，像与物体相比上下、左右均颠倒，因此像A'B'箭头向下，物体AB箭头应向上；其次，观察像距：A'B'位于凸透镜右侧的焦点F和2倍焦距点之间，即像距v满足f＜v＜2f，根据凸透镜成像规律，当f＜v＜2f时，物距u＞2f，成倒立、缩小的实像，因此物体应在凸透镜左侧的2倍焦距点之外，对应图中的④区域，且物体大小比像A'B'大。
【解析】1. 实像的特点：凸透镜成实像时，像与物体关于透镜中心对称（上下、左右均颠倒），像A'B'箭头向下，故物体AB箭头向上；2. 像距与物距的关系：由图可知，像A'B'在右侧F与2f之间，即f＜v＜2f，根据凸透镜成像规律，此时物距u＞2f，成倒立、缩小的实像，因此物体位于左侧2f之外的④区域，且物体比像A'B'大。
【答案】④ 上 大
【知识点】凸透镜成像规律
【点评】本题考查凸透镜成像规律的应用，核心是利用像的位置判断物距范围，结合实像的倒立特性分析，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】0.5

22. 如图所示，人通过窗户向外看，作图表示人能观察到的范围。
（第22题）

22.

【分析】要确定人通过窗户能观察到的范围，需依据光的直线传播原理：人眼能看到物体，是因为物体反射的光沿直线传播进入人眼；反之，人能观察到的范围，就是以人眼为端点，经过窗户的两个边缘向外作两条直线，这两条直线之间的区域即为所求范围。解题时先明确人眼位置，再连接人眼与窗户上下边缘并向外延长，即可画出观察范围。
【解析】作图步骤：① 确定图中人眼的位置；② 用直尺连接人眼与窗户的上边缘，将这条直线向室外方向延长；③ 用直尺连接人眼与窗户的下边缘，将这条直线向室外方向延长；④ 两条延长线在室外围成的区域，就是人能观察到的范围。
【答案】
【知识点】光的直线传播、视野范围作图
【点评】本题是光的直线传播在生活中的基础应用，通过作图考查对视线传播规律的理解，属于几何光学的基础作图题，难度适中，能帮助学生巩固光沿直线传播的知识点。
【难度系数】0.5

23. 如图所示，a、b是平面镜前发光点S发出的光经镜面反射后的两条反射光线，试通过作图确定发光点S的位置。

23.

【分析】
要确定发光点S的位置，需利用平面镜成像的规律：反射光线的反向延长线会交于发光点的虚像，且像与物关于镜面对称。具体思路为：先将两条反射光线反向延长得到像点，再根据像物对称确定发光点，最后连接发光点与入射点得到入射光线。
【解析】
步骤1：将反射光线a、b沿箭头的反方向（反向）延长，两条线的交点即为发光点S在平面镜中的虚像S'；
步骤2：过S'作平面镜的垂线（辅助线用虚线），在垂线的镜面另一侧取点S，使S到镜面的距离等于S'到镜面的距离，该点就是发光点S；
步骤3：连接S与两条反射光线在镜面上的入射点，得到对应的入射光线，完成作图。
【答案】

【知识点】
平面镜成像、光的反射
【点评】
本题考查利用平面镜成像规律确定发光点的位置，核心是掌握“反射光线反向延长线过像点、像与物关于镜面对称”的特点，作图时需注意辅助线的虚实和对称关系的准确性。
【难度系数】
0.6

24. 请根据图中凸透镜折射后的光线，作出凸透镜的入射光线和经平面镜反射后的光线。

24.

【分析】
要完成本题，需掌握凸透镜的特殊光线规律和光的反射定律。首先，根据凸透镜的折射规律：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会通过焦点，已知折射光线过右侧焦点F，由此可确定对应的入射光线；其次，对于平面镜的反射，需先过入射点作垂直于平面镜的法线，再依据反射角等于入射角画出反射光线，同时注意光线箭头方向的正确性。
【解析】
1. 画凸透镜的入射光线：根据凸透镜的折射规律，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点。已知折射光线经过右侧焦点F，因此入射光线为平行于主光轴的光线，从左侧水平向右指向凸透镜，并标注箭头。
2. 画平面镜的反射光线：过平面镜上的入射点，作垂直于平面镜的虚线（法线）；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，箭头方向与入射到平面镜的光线方向对应，指向外侧。
【答案】

【知识点】
凸透镜特殊光线、光的反射定律
【点评】
本题考查光学基础作图，结合凸透镜特殊光线和光的反射定律，属于常规作图题，需牢记相关规律并规范作图。
【难度系数】
0.6

四、实验与简述题(共33分)
25. (7分)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(a)所示，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，可观察到，它说明了。此探究中悬挂着的乒乓球的作用是。
(2) 如图(b)所示，为了验证(1)中的探究结论，小明用手使劲敲桌子，桌子发出了很大的声响，但他几乎没有看到桌子的振动。为了明显地看到实验现象，你的改进方法是：。
(3) 如图(c)所示，两个音叉完全相同，敲响右边的音叉，左边的音叉也会发声，并把泡沫塑料球弹起。该实验不仅能说明空气可以传声，还能说明声音能传递。若在月球上做同样的实验，乒乓球(能/不能)被弹起。

(4) 如图(d)所示，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出玻璃罩内的空气，将听到铃声越来越微弱，由此推理可知：。

25. (1) 乒乓球跳动 声音是由物体的振动产生的 将音叉的振动放大 (2) 在桌面上放一些碎纸屑 (3) 能量 不能 (4) 声音不能在真空中传播

【分析】
本题围绕声音的产生与传播的实验展开，需结合各实验的现象和原理分析：
(1) 图(a)中，发声的音叉在振动，接触乒乓球时会将振动传递给乒乓球，使乒乓球跳动；该现象说明声音由物体振动产生；音叉振动幅度小不易观察，乒乓球的作用是放大音叉的振动，便于观察，运用了转换法。
(2) 图(b)中桌子振动不明显，可利用转换法，在桌面上放碎纸屑，通过纸屑的跳动显示桌子的振动。
(3) 图(c)中，右边音叉的振动通过空气传递给左边音叉，使左边音叉振动弹起泡沫球，说明空气可以传声，同时声音能传递能量；月球上是真空环境，没有传声介质，所以左边音叉不会振动，乒乓球不能被弹起。
(4) 图(d)中，抽出玻璃罩内空气，铃声减弱，推理得出真空不能传声，运用了科学推理法。
【解析】
(1) 发声的音叉在振动，当乒乓球接触正在发声的音叉时，音叉的振动会使乒乓球跳动，因此观察到乒乓球跳动；该现象说明声音是由物体的振动产生的；由于音叉的振动幅度较小，肉眼不易直接观察，悬挂的乒乓球可以将音叉的微小振动放大，便于观察实验现象。
(2) 桌子发声时的振动不易直接观察，可在桌面上放置一些碎纸屑，通过碎纸屑的跳动来显示桌子的振动，从而明显看到实验现象。
(3) 敲响右边的音叉，右边音叉的振动通过空气传播到左边音叉，使左边音叉振动并将泡沫塑料球弹起，说明空气可以传声，同时也表明声音能够传递能量；月球表面是真空环境，没有传播声音的介质，因此在月球上做该实验时，左边音叉无法获得能量振动，乒乓球不能被弹起。
(4) 逐渐抽出玻璃罩内的空气，玻璃罩内的空气越来越少，听到的铃声越来越微弱，由此推理：当玻璃罩内为真空时，将听不到铃声，说明声音不能在真空中传播。
【答案】
(1) 乒乓球跳动；声音是由物体的振动产生的；将音叉的振动放大
(2) 在桌面上放一些碎纸屑
(3) 能量；不能
(4) 声音不能在真空中传播
【知识点】
声音的产生、声音的传播、声与能量
【点评】
本题是声学部分的基础实验题，通过多个小实验分别探究声音的产生、传播及声的作用，涉及转换法、科学推理法等常用实验方法，考查学生对声学核心知识点的理解与应用，难度适中。
【难度系数】
0.6