广东省2024年中考物理一轮复习考点梳理学案 专题一　作图题 （含解析）

专题一　作图题
命题分析　
广东省近五年中考物理命题分析
考点 2023 2022 2021 2020 2019
光学作图 省题15(2) 省题15(2) 省题15(3) 省题15(2) 省题15(2)
力学作图 省题15(1) 省题15(1) 省题15(1) 省题15(1) 省题15(1)
电磁学作图 省题15(3) 省题15(3) 省题15(2) 省题15(3) 省题15(3)
作图题的基本要求：
(1)线条要工整、清楚。直线要用直尺，曲线要光滑连接。
(2)符号要规范。画图题中要注明各物理量的符号(有时还标单位符号)。这些物理量符号是物理学上规定统一或是约定俗成的。
类型一　光学作图
考向1　光的直线传播作图
例1　《墨经》有小孔成像的记录，物体的投影之所以会出现倒像，是因为光线沿直线传播，在针孔处，不同方向射来的光束互相交叉而形成倒影。图甲是小王同学做小孔成像实验的情景，在图乙中大致画出烛焰AB(烛焰可以抽象为带箭头的线段)通过纸杯的小孔在黑塑料膜虚线上所成的像A′B′，并标明两条光线的传播方向。
答案　
名师点拨　作图依据：在同种均匀介质中光沿直线传播。 作图方法及规范：(1)作图必须使用刻度尺；(2)光线用实线表示，加箭头表示光的传播方向；(3)实像用实线。
考向2　光的反射作图与光的折射作图
例2　(2023·泸州)一束激光从空气中以图示角度射入水中，其反射光线与折射光线刚好垂直。请在图中画出折射光线，并标出折射角的角度大小。
答案　
解析　过入射点O的垂直于界面的虚线是法线，根据反射角等于入射角等于53°，画出反射光线；反射光线与界面的夹角为90°－53°＝37°，光从空气斜射入水中，折射角小于入射角，画出折射光线，由于折射光线与反射光线垂直，则折射光线与界面之间的夹角为90°－37°＝53°，折射角为90°－53°＝37°，如答图所示。
名师点拨　作图依据： (1)光的反射定律：反射角等于入射角，反射光线、入射光线分居法线两侧。 (2)光的折射规律：①光从一种介质斜射入另一种透明介质中，“空气中的角总是大角”。 ⅰ.光从空气斜射入水或其他透明介质中时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角，入射角增大时，折射角也增大； ⅱ.若从其他透明介质斜射入空气中，折射光线会向远离法线方向偏折。 ②光从一种介质垂直射入另一种介质中，传播方向不变。 提醒：折射光线、反射光线所标的箭头方向远离入射点，入射光线所标的箭头方向射向入射点。
考向3　平面镜成像作图
例3　(2023·宜宾)冰墩墩是2022年北京冬奥会吉祥物。请在图中画出A点在平面镜中的像，并画出眼睛B通过平面镜“看见”A点的光路图。
分析　根据物像连线与镜面垂直，物像到平面镜距离相等，作出A点的像，A点的像是反射光线的反向延长线会聚形成的，必然有反射光线进入人的眼睛，反射光线经过眼睛和入射点，像点与眼睛的连线确定入射点，画出入射光线。
答案　
名师点拨　 (1)作图依据：平面镜成等大的虚像，像与物关于平面镜对称，像与物对应点的连线与镜面垂直。 (2)作图规则： ①虚像、法线和光的反向延长线、辅助线等要用虚线表示。表示实物和虚像的对称点都要标字母。 ②像点与对应物点的连线要画成虚线，且与平面镜的夹角标垂直符号。
考向4　透镜作图
例4　请完成光通过透镜前后的光路图。
分析　过凹透镜光心的光线传播方向不改变；平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点。经过凸透镜光心的光线的传播方向不变；平行于主光轴的光线经过凸透镜后会过焦点。
答案　
　　
名师点拨　(1)凸透镜的三条特殊光线的作图：①过光心的光线其传播方向不变；②过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；③平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点。 (2)凹透镜三条特殊光线的作图：①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴；②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点；③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。 提醒：　(1)平行于主光轴的光经凸透镜折射后，其折射光线要过焦点，而不是停在焦点处。 (2)平行于主光轴的光经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线要延长到另一侧焦点处，否则错误。 (3)光线的反向延长线要画成虚线。 (4)光线经过透镜时，光线之间连接起来，不能有中断。
例5　(2023·广东二模)如图所示，根据凸透镜成像规律，请画出烛焰S点发出的与主光轴平行的光线经过凸透镜折射后的光线。借助辅助线或光路，确定发光点S的像点S′的位置。(保留作图痕迹)
答案
解析　蜡烛在一倍焦距以内，成的像是正立的虚像，像与蜡烛在凸透镜同侧，过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。两条折射光线的反向延长线的交点即为发光点S的像点S′。
名师点拨　根据凸透镜成像的三种情况判断像的大致位置。
物距 像距 像的性质
u＞2f f＜v＜2f 成倒立、缩小的实像
f＜u＜2f v＞2f 成倒立、放大的实像
u＜f 像与物在透镜同侧 成正立、放大的虚像
类型二　力学作图
考向1　画力的示意图(重力、支持力、压力、摩擦力等)
例6　(受力分析作图)(2023·深圳南山区三模)如图所示，无人机下方吊一小球在空中沿虚线方向做匀速直线运动(不计空气作用力影响)，请在图中画出小球的受力示意图。
答案
解析　小球做匀速直线运动，处于平衡状态，不计空气作用力影响，受到竖直向上的拉力F和竖直向下的重力G的作用，据此画出小球的受力示意图，如答图所示。
名师点拨　(1)要用相应的符号表示力的性质，如重力用专用字母G、摩擦力可用f，压力、支持力和其他力按习惯可用F或F加相应的角标(阿拉伯数字、汉字或字母符号等)表示，例如F浮表示浮力。 (2)一个物体如果同时受到几个力的作用，这几个力的作用点应画于重心处，而且力越大线段越长。 (3)要找准受力物体，确定好力的方向。
考向2　杠杆作图
例7　(2023·汕头潮南区三模)按要求作图(请保留作图痕迹)：如图所示，用螺丝刀撬图钉，请画出在A点处所用最小力F1的示意图，并画出力F2的力臂。
答案
解析　由杠杆平衡条件F1l1＝F2l2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；题图中支点在O点，因此动力臂为OA时最长，此时动力的方向应该向下，过A点垂直于OA向下作出最小力的示意图；过O点向力F2的作用线作垂线，即为阻力F2的力臂l2。
名师点拨　杠杆力臂作图的步骤方法：一找点、二画线、三作垂线段、四标力臂。 (1)找点：找准支点的位置，支点就是杠杆绕着转动的部位，用字母“O”标注； (2)画线：找力所在的作用线，如果力所在的作用线不够长，就用虚线延长(有反向延长和正向延长两种)； (3)作垂线段：借助三角板，从支点O向力的作用线作垂线(虚线)，标出直角符号，则支点到垂足的距离就是力臂； (4)标力臂：力臂可以用虚线加大括号表示，也可用两端带箭头的实线表示，并用相应字母标明。 提醒：　根据杠杆的平衡条件，要使杠杆上的力最小，必须使该力的力臂最大，而力臂最大时力的作用点一般离杠杆的支点最远，所以在杠杆上找到离杠杆支点最远的点即力的作用点，这两点的连线就是最长的力臂，过力的作用点作垂线就是最小的力。若支点在这两力中间，则两力的方向大致相同；若支点在这两力的一端，则两力的方向大致相反。
考向3　滑轮组作图
例8　(2023·武威)如图所示，小亮用滑轮组将装修材料运到楼上，请用笔画线帮他组装最省力的滑轮组。
答案
解析　站在地面上，要想运用滑轮组将装修材料运输到楼上，拉力方向向下，要想最省力，则要从动滑轮的上挂钩绕起，依次绕过定滑轮、动滑轮和上面的定滑轮。如答图所示。
类型三　电磁学作图
考向1　实物图与电路图转换
例9(2023·揭阳惠来县模拟)请根据实物电路图，画出电路图。
答案　
解析　由实物电路图可以知道，从电源正极开始先经过开关S1再分为两条支路，一路经灯L1，另一路经灯L2、开关S2，然后共同回到电源负极，即两灯泡并联，开关S1控制干路，开关S2控制灯L2所在支路。根据实物电路图作出电路图，如答图所示。
例10　(2023·内江模拟)根据图甲所示的电路图，将图乙所示的实物元件连接起来。(流过两个灯泡的电流都约为0.5 A)
答案　
解析　由电路图可知，小灯泡L1与L2并联，电流表A1测流过灯泡L1的支路电流，电流表A2测干路电流，开关S1控制干路，开关S2控制流过灯泡L2的支路电流，因通过两个灯泡的电流都约为0.5 A，所以电流表A1选择0～0.6 A量程，由并联电路的电流规律知，干路电流约为1 A，所以电流表A2选择0～3 A量程。
名师点拨 画电路图的规则连接实物电路的规则1.电路图与实物元件的顺序要一致。1.实物电路要用平滑的曲线连接。2.电路图要用规定的元件符号来画。2.导线要接到接线柱上，连线不能交叉。3.连线横平竖直，拐角处是直角。3.电流表、电压表的“正”接线柱与电源的“正”极相接，“负”接线柱接电源“负”极。4.元件不能画在拐角处。4.电流表、电压表的量程要根据用电器的规格、电源电压来选择。5.交叉相连通的导线加“·”。5.滑动变阻器要“一上一下”两个接线柱接入电路中。
考向2　电路的设计
例11　(2023·汕头潮南区三模)某款售水机可通过刷卡(闭合“感应”开关)或投币(闭合“投币”开关)接通供水电机取水；光线较暗时“光控”开关自动闭合，提供照明。用给出的元件符号画出符合要求的电路图。
答案
解析　由题知，售水机既可以通过刷卡闭合“感应开关”，也可以通过投币闭合“投币开关”，来接通供水电机取水，这说明刷卡和投币互不影响，故感应开关和投币开关应是并联的，然后与电动机串联；光线较暗时“光控开关”自动闭合，接通灯泡提供照明，这说明灯泡能独立工作，故灯泡与电动机是并联的。
名师点拨　(1)根据要求确定用电器的连接关系：如果各用电器能单独工作，则它们并联；如果不能单独工作，则它们串联。 (2)有时用若干个开关控制同一个用电器，有以下两种情况： ①如果任一开关闭合，用电器都能工作，几个开关并联； ②如果所有开关同时闭合时，用电器才能工作，几个开关串联。 (3)如果闭合开关，用电器停止工作，断开开关用电器反而工作，则开关并联在用电器的两端。(特殊的短路控制作用)
考向3　家庭电路的连接
例12　雯雯想要使卧室里的灯L1和L2都能独立工作。请你用笔画线代替导线将A、B两点的导线接入电路中，将电路图补充完整并满足雯雯的需求。
答案　
解析　家庭电路中的各个用电器是并联连接的，所以此电路中的两盏灯L1和L2并联，为了保证用电安全，开关应先接在火线上。
易错提醒　连接电路时交叉相连的导线，交叉处画实心点。
考向4　通电螺线管磁极与电流方向的判断
例13　(2023·绥化)请在图中标出通电螺线管的N极，并在P点用箭头标出通电螺线管磁感线的方向。
答案
解析　由题图可知，电流从螺线管的左侧内部流入，从螺线管的右侧外部流出，根据安培定则可知，螺线管的右端为N极，左端为S极；在磁体的外部，磁感线是从磁体的N极出来，回到S极的。
易错提醒　应用安培定则时，四指指向螺线管中电流方向，而不是电路中电流方向。
类型一　光学作图
1.如图甲所示，汉代的《淮南万毕术》中记载：“取大镜高悬，置水盆于下，则见四邻矣。”请在图乙中画出法线和反射光线。
答案
解析　先画出法线，然后根据反射角等于入射角画出反射光线。
2.(2023·扬州)如图，作出物体AB在平面镜中所成的像A′B′。
答案　
解析　分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′，A′B′即为AB在平面镜中的像。
3.(2023·汕头潮南区三模)在防溺水教育活动中，老师告诉学生，池塘里水的实际深度比看起来的深度要大，不能贸然下水游泳。如图为解释这一现象的情景，其中A为水底的物体，A′是岸边儿童看到的A的像。请你在图中作出过O点的入射光线和折射光线。
答案　
解析　水底的物体A反射出的光，在水面处发生了折射，折射角大于入射角，儿童认为光是沿直线传播的，所以逆着折射光线看上去，看到的是A′，连接眼睛与O点即为折射光线，连接AO即为入射光线。
4.(2023·长沙)在课后实践活动中，小明自制了一个如图甲所示的手电筒，他将小灯泡放在凸透镜的焦点处，请在图乙中画出光通过凸透镜后的光线。
答案
解析　过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴。
类型二　力学作图
5.(2023·自贡)如图所示，物体A静止在斜面上，请画出物体A的受力示意图。
答案　
解析　从A的重心分别沿竖直向下、沿斜面向上和垂直于斜面向上的方向画一条带箭头的线段，分别用G、f和F表示重力、摩擦力和支持力。如答图所示。
6.(2023·广州越秀区二模)某同学锻炼时，双脚并拢，脚尖O触地，脚后跟踮起，手掌支撑在竖直墙壁上，手臂水平，A为人体重心所在位置。此时墙壁对手掌的支持力F如图所示，不计墙壁对手掌的摩擦力。以O为支点，请在图中作出动力F的力臂L。
答案　
解析　作支持力F的延长线过支点O向动力F的延长线作垂线段，即为动力F的力臂L，如答图所示。
类型三　电磁学作图
7.(2021·深圳节选)某小组进行电学实验探究。某同学探究“电流与电压”的关系，他用了3个干电池、一个定值电阻、一个滑动变阻器(20 Ω，1 A)、一个电压表、一个电流表、导线若干。请补充实物图。
答案　
8.(2023·佛山禅城区三模)图甲是一款可充电无线电动拖地机，闭合开关S后，拖地机主体前端的电动机即可带动抹布擦地，旁边的灯可在打扫较暗处时辅助照明，该灯只有在拖地机擦地过程中才能使用，不能单独工作。请根据以上信息，将图乙中的电路图补充完整。
答案　
解析　根据题意可知，灯只有在拖地机擦地过程中才能使用，不能单独工作，这表明电动机和灯是并联的；当电动机启动后，闭合开关时灯才能发光，说明开关S在干路中，开关S1与灯串联在另一支路中，如答图所示。
9.(2023·苏州)将图中家庭电路补充完整(虚框内一处接保险丝“”，另一处用导线连接)。
答案　
解析　家庭电路中，为了保证安全，开关、保险丝应该安装在火线上，保证断电时切断火线。根据灯泡的右侧开关与火线相连，确定上方的导线是火线，如答图所示。
10.(2023·泸州)如图所示，请根据通电螺线管上方小磁针静止时的指向，在虚线框内用箭头标出相应的电流方向和磁场方向。
答案　
解析　小磁针静止时，N极向左，因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故可知螺线管左侧为S极，右侧为N极；根据磁体外部的磁场方向由N极出发回到S极标出磁感线的方向；则由右手螺旋定则可知电流由左侧流入，即虚线框内电流方向应向下，如答图所示。
11.(2023·佛山顺德区三模)如图甲所示，《天工开物》里记载了一种捣谷用的舂(chōng)，其简化原理如图乙所示，O为支点，F2为阻力(由锤头重力产生)，请作出阻力臂L2及踩在A处的最小动力F1。
答案　
解析　由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；O点为支点，因此OA作为动力臂最长，过A点垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图；
从O点作F2的作用线的垂线段，垂线段的长即为阻力臂L2。如答图所示。
12.(2023·珠海香洲区三模)如图所示，站在物体A上的小慧用一根绳子和滑轮组拉斜面的物体B，请画出滑轮组的正确绕线、物体B的重力和物体B对斜面的压力的示意图。
答案　
解析　小慧站在物体A上用一根绳子和滑轮组拉斜面的物体B，所以从人的手开始，先绕过定滑轮，再依次绕过动滑轮和定滑轮的框架钩；画物体B的重力应从其重心画带箭头的线段，方向竖直向下，符号为G；在斜面上选取物体B与接触面的中点为压力的作用点，从压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段，符号为F，如答图所示。
13.(2023·成都)如图甲所示是博物馆内“刘充国印”的展台，上方是凸透镜，透过它能看到放大的印章；下方是平面镜，通过它能看到印章底部的字。图乙是其示意图，F为凸透镜的焦点，O为凸透镜的光心，光线a平行于凸透镜的主光轴(图中虚线)。请在图乙中画出：
(1)光线a经过凸透镜折射后的光线；
(2)光线b经过平面镜反射后的光线。
答案
解析　(1)光线a平行于主光轴，光线a经过凸透镜折射后经过右焦点F。
(2)过光线b与平面镜的交点作法线，根据反射角等于入射角作出反射光线。
课时精练
1．(2分)请用光路图画出井底青蛙可以看到的大致范围。
答案　
解析　光在同种均匀介质中沿直线传播，光要进入青蛙的眼中，最大范围就是从枯井的边缘处直线射入青蛙的眼中，图中两条线之间的范围就是青蛙视线的大致范围。
2．(2分)(2023·宜昌)航天员舱外作业时，宽厚的航天服限制了他的视野，为了看清胸前的操作面板，可以通过手腕处的小镜子(如图甲)进行观察。乙图中A点代表航天员的眼睛，B点代表胸前某一按钮，C点是小镜子的位置，请你根据反射光路图在C点准确画出镜面并标出镜面与竖直面的夹角。(保留作图痕迹)
答案　
解析　作∠ACB的平分线，即为法线的位置，根据法线与平面镜垂直关系确定平面镜的位置；∠ACB＝180°－50°－70°＝60°，则∠ACD＝∠ACB＝×60°＝30°，所以镜面与竖直面的夹角为90°－30°－50°＝10°。
3．(2分)(2023·珠海香洲区三模)如图中，牙医借助平面镜观察牙齿的背面，请在图乙中画出能反映此过程的光路图。
答案　
解析　先作出牙齿A关于平面镜的对称点A′，即像的位置，连接像A′和眼睛B与平面镜交于O点，即为入射点，连接AO为入射光线，OB为反射光线。
4．(2分)如图，在平静的湖边上方有一盏路灯，潜水员在水下E处看到了路灯的像。图中A、B两点，其中有一个是路灯，另一个是路灯的像。在图中画出水下E处的潜水员看到路灯的光路图。
答案
解析　由题意可知，B是路灯的虚像点，A是路灯的发光点；连接眼睛处的E点与像点B，EB与界面的交点即为入射点O，则OE为折射光线，连接AO，AO就是入射光线，即可完成水下E处的潜水员看到路灯A的光路图。
5.(2分)在图中，作出光通过凹透镜的光路图(保留必要的作图痕迹)。
答案
解析　平行于主光轴的光经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点；过光心的光经凹透镜折射后传播方向不改变。
6．(2分)(2023·湛江赤坎区模拟)如图所示，水面是凸透镜的主光轴，F是其焦点。请在图中作出a光线的入射光线和它进入水中折射光线的大致位置。
答案
解析　平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后，折射光线过焦点，由此可以确定a光线对应的入射光线；过水面上的入射点(凸透镜的焦点)垂直水面作出法线，根据光由空气斜射入水中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，在水中法线的另一侧作出折射光线。
7．(2分)(2023·广州番禺区二模)如图甲所示，轻质弹簧一端固定在墙上，另一端与物体N连接，图甲中所示为弹簧原长的状态，水平地面为粗糙表面，把N沿水平地面压缩弹簧，直至N的位置标记线到达A点(本题中N的位置，均指N的位置标记线所对的位置)，静止释放N，运动到最远点B点后，返回通过C点。在图乙方框内以点代N，画出N由B点返回通过C点时的受力示意图。
答案　
解析　由B点返回通过C点，物体N的速度先增大，后减小，在A点时速度变为0，则在C点时N仍具有向左的速度，摩擦力方向水平向右；弹簧处于压缩状态，弹簧对N具有水平向右的弹力。
8．(2分)(社会生活)课堂上老师经常使用磁钉以便在黑板上张贴挂图。如图所示，将一个磁钉直接吸附在竖直黑板上，磁钉受到4个力而处于静止状态(竖直方向一对平衡力，水平方向一对平衡力)。图中已经画出了一个力(黑板对磁钉的弹力N)，请你在图中画出另外3个力并用习惯符号G、f、F标注。
答案
9.(2分)(2023·成都)植树节当天，学校初二年级开展植树活动。同学们分工合作，如图甲，小高正在用铁锹铲土。将铁锹视为杠杆，O为支点，请在图乙中画出：
(1)手在A处施加的最小动力F的示意图；
(2)F的力臂L。
答案　
解析　由题意知，用铁锹铲土，铁锹的动力臂最长时，动力最小，连接支点O和力的作用点A，以OA为力臂是最长的动力臂，由A点作OA的垂线画出最小的力F，方向斜向上。
10．(3分)请画出实物图所对应的电路图。
答案　
解析　由实物图知，两灯并联，开关S和一个电流表在干路上，一个电流表在L2支路上。
11．(3分)(2023·河南)图甲为一个带开关的插座，开关闭合时，插孔可以提供工作电压，请在图乙中，将对应的电路连接完整，并符合安全用电原则。
答案　
解析　三孔插座的接法：上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线，为了用电的安全，开关接在右孔与火线之间。
12．(3分)(2023·湛江赤坎区模拟)根据电源正负极和磁感线形状，请你在图中标出B端的极性和磁感线的方向。
答案　
解析　电流从通电螺线管的左端流入，右端流出，由安培定则可知通电螺线管的右端是N极，左端是S极，在通电螺线管外部，磁感线是由N极出发，回到S极，通电螺线管和永磁体间为异名磁极相对，永磁体左侧为S极，B端是N极，如答图所示。
13．(3分)(2023·惠州惠东县二模)如图甲所示干簧管的结构简图。如图乙所示，干簧管的通断靠永久磁体控制，当永久磁体靠近干簧管时，干簧管的磁簧片就会闭合，当磁体远离干簧管时，磁簧片就会断开。如图丙所示是小明利用两个干簧管制作的水位自动报警器，其工作原理：闭合开关S后，当浮球随水位下降到虚线B时，永久磁体靠近干簧管1，红灯亮、电铃响；当浮球随水位上升到虚线A时，永久磁体靠近干簧管2，绿灯亮、电铃不响。请在图丙的虚框内帮小明将电路补充完整。
答案　
解析　根据题意可知，闭合开关S后，当浮球随水位下降到虚线B时，永久磁体靠近干簧管1，红灯亮、电铃响；当浮球随水位上升到虚线A时，永久磁体靠近干簧管2，绿灯亮、电铃不响；这说明红灯、绿灯能独立工作，是并联的，且红灯与电铃、干簧管1串联在一条支路中，绿灯与干簧管2串联在另一条支路中。