登录
21.「2026北京顺义期末，★☆」（7分）用如图所示器材、刻度尺和秒表测量小车运动的平均速度。实验中小车由A点静止释放，经过C点到达B点，用刻度尺测得AB、AC和CB段的路程分别为$s_{AB}$、$s_{AC}$和$s_{CB}$。
(1)用秒表测量小车通过AB段路程所用的时间为$t_{AB}$，则AB段的平均速度$v_{AB}=$
(2)测量小车由A到B运动过程中CB段的平均速度，设计了以下三种方案：
方案1：小车由A点静止释放，用秒表测量小车通过CB段的时间$t_{CB}$，进而求得$v_{CB}$。
方案2：小车由C点静止释放，用秒表测量小车通过CB段的时间$t_{CB}$，进而求得$v_{CB}$。
方案3：小车由A点静止释放，用秒表测量小车通过AB段和AC段的时间分别为$t_{AB}$和$t_{AC}$，由$t_{CB}=t_{AB}-t_{AC}$，计算出小车通过CB段的时间$t_{CB}$，进而求得$v_{CB}$。
①你认为方案是错误的，理由是。
②你认为方案为最优方案，理由是。
(3)如何判断小车从C到B是否做变速运动？请写出判断过程。
五、综合应用题（共4小题，计28分）
22. 实验 项目式学习「2025江苏南通海门期末改编，★☆」（8分）阅读短文，回答问题。
项目式学习——探秘华夏之“光”
【项目缘起】暑假期间，小明随爸爸妈妈一起到北京故宫博物院旅游，对太和殿前的“日晷”惊叹不已。小明回到海门后，开始对“日晷”进行研究。
【项目调查】日晷是我国古代利用日影测定时刻的一种计时仪器，它由“晷面”“晷针”和底座组成，“晷针”与“晷面”垂直，其中赤道式日晷“晷面”与赤道面平行（如图甲）。地球自转过程中，太阳在相同的时间内转过的角度相同，所以把晷面设计成平行于赤道，根据太阳光照在日晷上时，晷针的影子在晷面上变化规律来等间距划分刻度，从而实现计时功能。
【项目实施】小明用水平木板模拟晷面，用铅笔模拟晷针，制成了一个“简易日晷”（如图乙），水平放置在自家的阳台地面上。为了对该日晷进行刻度标注，某一天，小明在太阳光下每隔2 h记录铅笔影子顶端的位置，影子顶端随时间的变化轨迹如图丙所示，其中OA是最短的影子。
【项目分析】
(1)中午，小明在记录铅笔顶端的位置时，发现木板有点发烫，说明光具有
(2)图丙中，最短的影子OA所指方向大致为
(3)小明在标注时间刻度时发现，相等时间内影子转过的角度不同，刻度是不均匀的。小明对实验进行了反思，发现这是由
【项目建议】
(4)你觉得小明制作的“简易日晷”在计时方面存在的不足是
(1)用秒表测量小车通过AB段路程所用的时间为$t_{AB}$，则AB段的平均速度$v_{AB}=$
$\frac{s_{AB}}{t_{AB}}$
（用题目中测出的物理量表示）。(2)测量小车由A到B运动过程中CB段的平均速度，设计了以下三种方案：
方案1：小车由A点静止释放，用秒表测量小车通过CB段的时间$t_{CB}$，进而求得$v_{CB}$。
方案2：小车由C点静止释放，用秒表测量小车通过CB段的时间$t_{CB}$，进而求得$v_{CB}$。
方案3：小车由A点静止释放，用秒表测量小车通过AB段和AC段的时间分别为$t_{AB}$和$t_{AC}$，由$t_{CB}=t_{AB}-t_{AC}$，计算出小车通过CB段的时间$t_{CB}$，进而求得$v_{CB}$。
①你认为方案是错误的，理由是。
②你认为方案为最优方案，理由是。
(3)如何判断小车从C到B是否做变速运动？请写出判断过程。
五、综合应用题（共4小题，计28分）
22. 实验 项目式学习「2025江苏南通海门期末改编，★☆」（8分）阅读短文，回答问题。
项目式学习——探秘华夏之“光”
【项目缘起】暑假期间，小明随爸爸妈妈一起到北京故宫博物院旅游，对太和殿前的“日晷”惊叹不已。小明回到海门后，开始对“日晷”进行研究。
【项目调查】日晷是我国古代利用日影测定时刻的一种计时仪器，它由“晷面”“晷针”和底座组成，“晷针”与“晷面”垂直，其中赤道式日晷“晷面”与赤道面平行（如图甲）。地球自转过程中，太阳在相同的时间内转过的角度相同，所以把晷面设计成平行于赤道，根据太阳光照在日晷上时，晷针的影子在晷面上变化规律来等间距划分刻度，从而实现计时功能。
【项目实施】小明用水平木板模拟晷面，用铅笔模拟晷针，制成了一个“简易日晷”（如图乙），水平放置在自家的阳台地面上。为了对该日晷进行刻度标注，某一天，小明在太阳光下每隔2 h记录铅笔影子顶端的位置，影子顶端随时间的变化轨迹如图丙所示，其中OA是最短的影子。
【项目分析】
(1)中午，小明在记录铅笔顶端的位置时，发现木板有点发烫，说明光具有
能量
。(2)图丙中，最短的影子OA所指方向大致为
北
方。实验中记录的影子转动方向是顺
（选填“顺”或“逆”）时针，影子的长度变化情况是先变短后变长
。(3)小明在标注时间刻度时发现，相等时间内影子转过的角度不同，刻度是不均匀的。小明对实验进行了反思，发现这是由
晷面(木板)未与赤道平行或晷针(铅笔)未与赤道垂直
造成的。小明再次查找资料获知海门纬度约为31°，然后对实验方案进行了调整，重新进行了实验，画出了如图丁所示的刻度。根据图示影子所在位置，可知此时大约是9
点。如果要使测量更精确些，你的做法是分成更多的等份
。【项目建议】
(4)你觉得小明制作的“简易日晷”在计时方面存在的不足是
阴雨天(晚上)无法计时
。答案
21.答案 (1)$\frac{s_{AB}}{t_{AB}}$ (2)见解析 (3)见解析
解析 (1)已知AB段的路程为$s_{AB}$，所用时间为$t_{AB}$，则AB段的平均速度为$v_{AB}=\frac{s_{AB}}{t_{AB}}$。(2)①小车从A到B经过C点时已有一定速度，而方案2让小车从C点由静止释放，此时小车在C点的速度为0，与实际从A到B经过C点时的运动状态不符，使测量的CB段所用时间不是真实的时间，方案2错误。②方案3中，小车从A点静止释放，通过AB段的时间$t_{AB}$和AC段的时间$t_{AC}$可直接测量，CB段时间由$t_{CB}=t_{AB}-t_{AC}$计算得出，这样得到的是小车从A到B过程中通过CB段的真实时间，且避免了从C点开始计时的困难，减小了CB段时间的测量误差，方案3为最优方案。(3)要判断小车从C到B是否做变速运动，需在CB段适当选取一点D，比较小车通过DB段和CB段的平均速度，具体做法为：测量DB段的路程为$s_{DB}$，所用时间为$t_{DB}=t_{AB}-t_{AD}$，则DB段的平均速度为$v_{DB}=\frac{s_{DB}}{t_{DB}}$；若$v_{DB}≠v_{CB}$，说明小车从C到B的过程中速度发生变化，即做变速运动；反之，则做匀速运动。
22.答案 (1)能量 (2)北 顺 先变短后变长
(3)晷面(木板)未与赤道平行或晷针(铅笔)未与赤道垂直 9 分成更多的等份
(4)阴雨天(晚上)无法计时
解析 (1)在阳光照射下木板有点发烫，说明光具有能量。(2)题图丙中，处于北半球，最短的影子OA所指方向大致为北方。太阳东升西落，实验中记录的影子转动方向是顺时针，影子的长度变化情况是先变短后变长。(3)相等时间内影子转过的角度不同，刻度是不均匀的，这是由晷面(木板)未与赤道平行或晷针(铅笔)未与赤道垂直造成的。根据题图丁影子所在位置，可知此时大约是9点。如果要使测量更精确些，可以分成更多的等份。(4)简易日晷存在的不足是阴雨天(晚上)无法计时。
解析 (1)已知AB段的路程为$s_{AB}$，所用时间为$t_{AB}$，则AB段的平均速度为$v_{AB}=\frac{s_{AB}}{t_{AB}}$。(2)①小车从A到B经过C点时已有一定速度，而方案2让小车从C点由静止释放，此时小车在C点的速度为0，与实际从A到B经过C点时的运动状态不符，使测量的CB段所用时间不是真实的时间，方案2错误。②方案3中，小车从A点静止释放，通过AB段的时间$t_{AB}$和AC段的时间$t_{AC}$可直接测量，CB段时间由$t_{CB}=t_{AB}-t_{AC}$计算得出，这样得到的是小车从A到B过程中通过CB段的真实时间，且避免了从C点开始计时的困难，减小了CB段时间的测量误差，方案3为最优方案。(3)要判断小车从C到B是否做变速运动，需在CB段适当选取一点D，比较小车通过DB段和CB段的平均速度，具体做法为：测量DB段的路程为$s_{DB}$，所用时间为$t_{DB}=t_{AB}-t_{AD}$，则DB段的平均速度为$v_{DB}=\frac{s_{DB}}{t_{DB}}$；若$v_{DB}≠v_{CB}$，说明小车从C到B的过程中速度发生变化，即做变速运动；反之，则做匀速运动。
22.答案 (1)能量 (2)北 顺 先变短后变长
(3)晷面(木板)未与赤道平行或晷针(铅笔)未与赤道垂直 9 分成更多的等份
(4)阴雨天(晚上)无法计时
解析 (1)在阳光照射下木板有点发烫，说明光具有能量。(2)题图丙中，处于北半球，最短的影子OA所指方向大致为北方。太阳东升西落，实验中记录的影子转动方向是顺时针，影子的长度变化情况是先变短后变长。(3)相等时间内影子转过的角度不同，刻度是不均匀的，这是由晷面(木板)未与赤道平行或晷针(铅笔)未与赤道垂直造成的。根据题图丁影子所在位置，可知此时大约是9点。如果要使测量更精确些，可以分成更多的等份。(4)简易日晷存在的不足是阴雨天(晚上)无法计时。
解析
【分析】
21题：平均速度的核心公式是$v=\frac{s}{t}$，需明确路程与时间的对应关系；判断CB段平均速度的方案时，要考虑小车实际经过C点的运动状态，避免因运动状态改变导致测量错误；判断变速运动需通过比较不同段的平均速度是否相等来实现。
22题：结合光的性质、日晷的工作原理，联系地理知识分析影子的方向、转动方向及长度变化，同时根据实验现象分析刻度不均的原因，以及简易日晷的不足，需将物理知识与实际应用结合。
【解析】
21题：
(1) 根据平均速度公式，AB段路程为$s_{AB}$，所用时间为$t_{AB}$，因此AB段平均速度$v_{AB}=\frac{s_{AB}}{t_{AB}}$。
(2) ①方案2错误：小车从A到B经过C点时已有一定速度，而方案2让小车从C点静止释放，此时C点速度为0，与实际运动状态不符，测量的CB段时间并非真实运动时间，导致结果错误。②方案3最优：小车从A点释放，AB和AC的时间可直接测量，CB段时间由$t_{CB}=t_{AB}-t_{AC}$计算，得到的是A到B过程中CB段的真实时间，避免了从C点开始计时的困难，减小了时间测量误差。
(3) 判断小车从C到B是否为变速运动：在CB段选取一点D，测量DB段路程$s_{DB}$，时间$t_{DB}=t_{AB}-t_{AD}$，计算DB段平均速度$v_{DB}=\frac{s_{DB}}{t_{DB}}$；若$v_{DB}≠v_{CB}$，说明小车从C到B过程中速度变化，即做变速运动；若相等则为匀速运动。
22题：
(1) 阳光照射使木板发烫，说明光具有能量。
(2) 北半球正午太阳在正南方向，最短影子OA指向北方；太阳东升西落，影子转动方向为顺时针；影子长度随太阳高度变化，先变短后变长。
(3) 刻度不均是因为晷面（木板）未与赤道平行或晷针（铅笔）未与赤道垂直；根据影子位置，此时约为9点；要使测量更精确，可将刻度分成更多等份。
(4) 简易日晷的不足是阴雨天或晚上无法计时。
【答案】
21. (1) $\frac{s_{AB}}{t_{AB}}$；(2) ①2，小车从C点静止释放时速度为0，与实际从A到B经过C点的运动状态不符；②3，测量的是小车从A到B过程中CB段的真实时间，减小了时间测量误差；(3) 在CB段选取一点D，测量DB段路程$s_{DB}$，时间$t_{DB}=t_{AB}-t_{AD}$，计算DB段平均速度$v_{DB}=\frac{s_{DB}}{t_{DB}}$，若$v_{DB}≠v_{CB}$，则小车从C到B做变速运动，反之则为匀速运动。
22. (1) 能量；(2) 北，顺，先变短后变长；(3) 晷面未与赤道平行（或晷针未与赤道垂直），9，分成更多的等份；(4) 阴雨天（晚上）无法计时。
【知识点】
平均速度计算、变速运动判断、光的能量
【点评】
本题组结合实验操作与生活中的日晷应用，考查平均速度的实验设计、光的性质及日晷原理，注重知识的实际应用，难度适中，能检验学生对基础实验和生活物理的掌握情况。
【难度系数】
0.5
21题：平均速度的核心公式是$v=\frac{s}{t}$，需明确路程与时间的对应关系；判断CB段平均速度的方案时，要考虑小车实际经过C点的运动状态，避免因运动状态改变导致测量错误；判断变速运动需通过比较不同段的平均速度是否相等来实现。
22题：结合光的性质、日晷的工作原理，联系地理知识分析影子的方向、转动方向及长度变化，同时根据实验现象分析刻度不均的原因，以及简易日晷的不足，需将物理知识与实际应用结合。
【解析】
21题：
(1) 根据平均速度公式，AB段路程为$s_{AB}$，所用时间为$t_{AB}$，因此AB段平均速度$v_{AB}=\frac{s_{AB}}{t_{AB}}$。
(2) ①方案2错误：小车从A到B经过C点时已有一定速度，而方案2让小车从C点静止释放，此时C点速度为0，与实际运动状态不符，测量的CB段时间并非真实运动时间，导致结果错误。②方案3最优：小车从A点释放，AB和AC的时间可直接测量，CB段时间由$t_{CB}=t_{AB}-t_{AC}$计算，得到的是A到B过程中CB段的真实时间，避免了从C点开始计时的困难，减小了时间测量误差。
(3) 判断小车从C到B是否为变速运动：在CB段选取一点D，测量DB段路程$s_{DB}$，时间$t_{DB}=t_{AB}-t_{AD}$，计算DB段平均速度$v_{DB}=\frac{s_{DB}}{t_{DB}}$；若$v_{DB}≠v_{CB}$，说明小车从C到B过程中速度变化，即做变速运动；若相等则为匀速运动。
22题：
(1) 阳光照射使木板发烫，说明光具有能量。
(2) 北半球正午太阳在正南方向，最短影子OA指向北方；太阳东升西落，影子转动方向为顺时针；影子长度随太阳高度变化，先变短后变长。
(3) 刻度不均是因为晷面（木板）未与赤道平行或晷针（铅笔）未与赤道垂直；根据影子位置，此时约为9点；要使测量更精确，可将刻度分成更多等份。
(4) 简易日晷的不足是阴雨天或晚上无法计时。
【答案】
21. (1) $\frac{s_{AB}}{t_{AB}}$；(2) ①2，小车从C点静止释放时速度为0，与实际从A到B经过C点的运动状态不符；②3，测量的是小车从A到B过程中CB段的真实时间，减小了时间测量误差；(3) 在CB段选取一点D，测量DB段路程$s_{DB}$，时间$t_{DB}=t_{AB}-t_{AD}$，计算DB段平均速度$v_{DB}=\frac{s_{DB}}{t_{DB}}$，若$v_{DB}≠v_{CB}$，则小车从C到B做变速运动，反之则为匀速运动。
22. (1) 能量；(2) 北，顺，先变短后变长；(3) 晷面未与赤道平行（或晷针未与赤道垂直），9，分成更多的等份；(4) 阴雨天（晚上）无法计时。
【知识点】
平均速度计算、变速运动判断、光的能量
【点评】
本题组结合实验操作与生活中的日晷应用，考查平均速度的实验设计、光的性质及日晷原理，注重知识的实际应用，难度适中，能检验学生对基础实验和生活物理的掌握情况。
【难度系数】
0.5
