中考物理三轮冲刺提分专题03：作图题（教师版）

专题三   作图题

作图题是中考必考题型，试题一般是根据题目的要求作出适当的图象，包括光学、力学和电磁学作图,既考查学生应用基本物理规律进行作图的能力，又考查学生把抽象的物理知识转化为直观的几何图形的能力。解题时要注意作图的科学依据和规范性，并做到严谨、细心、细致，作图题通常难度较小。

一、光学作图

(一)光的反射

1．（2021·四川广安市·中考真题）如图所示，入射光线与镜面成30°角，请画出反射光线并标出反射角及度数。

【答案】

【详解】

先作出法线，根据反射角等于入射角作出反射光线，因为入射光线和平面镜夹角30°，所以入射角为60°，反射角为60°。

2．如图所示，从光源S点发出的一条光线射向平面镜，经平面镜反射后射向墙上的P点处。请你作出这条入射光线并完成光路图。

【分析】根据平面镜成像的特点知，反射光线好像是由像点发出的，由物与像关于镜面对称，作出像点后，作出射线S′P，与镜面的交点为入射点，再完成光路。

【解答】解：过镜面作出点S的对称点S′，即为点光源S在平面镜中的像，连接S′P与镜面交于O点，即为入射点（反射点），连接SO就得到入射光线，如下图所示：

(二)光的折射

3．如图所示是一条光线从透明玻璃砖的一面，垂直入射的光线，玻璃砖的截面为等腰三角形顶角为120°，请结合几何知识画出这条光线经玻璃砖从另外两个面射出的光路图。

【分析】光的折射定律的内容：入射光线、法线、折射光线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线两侧。当光线垂直入射时，折射光线、法线和入射光线在同一直线上。当光线从空气斜射入其它透明介质时，折射角小于入射角；当光线从其它介质斜射入空气时，则折射角大于入射角，据此作图。

【解答】解：首先光从空气垂直入射到玻璃的表面，所以传播方向不变。

已知玻璃砖的截面为等腰三角形顶角为120°，则两个底角都为30°，过入射点做出法线，法线正好平分顶角，则折射光线ED与法线的夹角为30°，

反射角等于入射角，故反射光线与法线的夹角也为30°，当光线由玻璃垂直入射时，传播方向不改变，即DF，当光线由玻璃斜射人空气中时，折射光线与入射光线分居法线两侧，折射角大于入射角，由此可画出折射光线DG，如图所示：

4．（2021·山东潍坊市·中考真题）如图甲所示，一束光斜射人盛有水的容器中，在容器底形成光斑P1。保持光束和容器的位置不变，向容器中缓慢加水，光斑移到P2位置时，请在图中画出此时的折射光线及水面位置。

【答案】

【详解】

光斑由P1向P2移动的过程中，入射光线的方向不变，则折射光线的传播方向也不变，那么经过P2的折射光线与经过P1的折射光线平行，所以过P2作平行于过P1的折射光线的射线，此线即水平上升后的折射光线，此折射光线与入射光线的交点即入射点，入射点所在的水平面即上升后的水面，所以作图如下：

(三)光的折射和光的反射综合

5．（2021·四川内江市·中考真题）如图所示，一束光从空气斜射向水面，请画出它的反射光线和进入水中光线的大致方向。

【答案】

【详解】

过入射点做垂直界面的法线，在法线右侧空气中画出反射光线，使反射角等于入射角；在水中法线的另一侧画出折射光线，使折射角小于入射角，光路如下

(四)平面镜成像

6．如图所示，一束由A发出的光射到平面镜表面O点，画出物体AB在平面镜中的像，并画出入射光线AO的反射光线。

【分析】（1）平面镜成像的特点是：像与物关于平面镜对称，可以先作出物体A、B端点AB的像点A′、B′，连接A′、B′即为物体AB在平面镜中所成的像。

（2）先画法线，法线与镜面垂直，再依据光的反射定律画出反射光线。

【解答】解：先作出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′即为物体AB的像；

过入射点O作与镜面垂直的直线即为法线，根据光的反射定律反射角等于入射角作出反射光线，如图所示：

(五)透镜

7．（2021·山东泰安市·中考真题）请在图中将折射光线补画完整（是凸透镜的焦点，是凸透镜的光心，光线平行于主光轴）。

【答案】

【详解】

由于过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，故画出两条折射光线如下

8．（2021·青海中考真题）如图所示，O为凸透镜的光心，F为凸透镜的两个焦点，请在图中画出光源S经凸透镜所成的像S′．

【答案】

【详解】

利用过光心的光线传播方向不改变，平行与主光轴的光通过透镜后会过焦点，这两条折射光线的交点就是像点S′．

9．凸透镜如图所示，MN为主光轴，O点为光心，F点为焦点，请在图中画出三条光线的折射光线，并作出物点S的像点S′（注意保留作图痕迹）

【分析】在作凸透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点作出反射光线，反向延长三两条折射光线，即可得到发光点S的像点S′。

【解答】解：凸透镜对光线具有会聚作用，其折射光线靠近主光轴；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。三条折射光线的交点即为发光点S的像点S′．如图所示：

二、力学作图

(一)画力的示意图

1．（2021·四川南充市·中考真题）请在图中画出小球的受力示意图（细线处于竖直方向）。

【答案】

【详解】

绳子处于竖直状态（球与斜面虽然接触但不发生挤压），所以小球不受摩擦力和支持力的作用；则小球受到重力和拉力的作用，重力的方向竖直向下，拉力的方向沿绳子向上，两个力的作用点都画在球的重心上，这两个力是一对平衡力，大小相等，作图时两条线段的长度相等。如图所示：

2．（2021·甘肃武威市·中考真题）如图甲是兰州市跨越黄河的空中缆车随缆绳做匀速直线运动的示意图，将其简化为图乙所示，请画出缆车的轿厢（以方框表示）受力示意图（不计空气阻力）。

【答案】

【详解】

缆车的轿厢做匀速直线运动，不计空气阻力，故不存在摩擦力，故在水平面上不受力，在竖直方向上受到了重力，过重心画一条向下的线段，并在末端标上向下箭头和G，和缆绳对其向上的拉力，过重心，画一条竖直向上的等长线段，并在末端标上向上的箭头和F，如下图所示：

。

3．如图所示，用弹簧测力计悬挂着物体静止在水中，请画出此时物体受到力的示意图。

【分析】先分析出物体受力情况；用弹簧测力计悬挂着物体静止在水中，重力方向竖直向下，浮力、拉力方向竖直向上；

【解答】解：由图可知，用弹簧测力计悬挂着物体静止在水中，受的浮力、拉力和重力的作用，重力从重心竖直向下画，浮力、拉力从重心竖直向上画，标出符号，浮力与拉力之和等于重力，如图所示：

(二)杠杆类作图

4．（2021·四川成都市·中考真题）由于土壤松动，一颗珍稀古树摇摇欲坠。园艺师用绳子将古树系住，通过山体固定，对古树展开救助。如图所示，把古树视为杠杆，O点为支点，A点为古树重心位置。请画出：①古树受到的重力G的示意图；②绳子拉力的力臂l。

【答案】

【详解】古树受到的重力应是竖直向下，作用点在重心上。绳子的拉力，方向沿绳子向上，则过O点作拉力作用线的垂线段，此线段即为拉力的力臂l。所以作图如下：

5．（2021·辽宁辽宁·中考真题）如图甲所示为搬花神器，用它把花盆抬起时，相当于一个绕O点转动的杠杆。其简化示意图如图乙所示，请在乙图中画出：

（1）花盆所受重力的示意图（O'为其重心）；

（2）杠杆平衡时作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。

【答案】

【详解】

（1）花盆所受重力的方向竖直向下，重力的作用点在其重心，花盆所受重力G示意图如下图所示：

（2）阻力F2为花盆所受重力G，其大小一定，阻力臂也为一定值，根据杠杆的平衡条件，当动力臂最大时，动力最小，故连接OA，为使OA为动力臂，过A点作OA的垂线，因阻力有使杠杆逆时针转动的趋势，故动力臂有使杠杆顺时针转动，故最小动力的方向垂直OA斜向下，如下图所示：

6．请在图中画出：

（1）重物所受重力的示意图；

（2）拉力F的力臂l。

【分析】（1）重力的方向竖直向下，作用在物体的重心上，由此画出重物受到重力的示意图；

（2）杠杆可以绕某一固定点转动，这个固定点就是支点；力臂就是从支点到力的作用线的距离，由此画出拉力F的力臂。

【解答】解：

（1）重物受到的重力作用在它的重心（几何中心），由重心开始画一条竖直向下的有向线段，并标出符号G，即为其重力示意图；

（2）定滑轮可以绕中间轴转动，所以支点O为定滑轮的轴；

图中拉力F是斜向下的，过支点O作拉力F作用线的垂线段，即为拉力F的力臂l。

如图所示：

(三)滑轮组类作图

7．（2021·贵州贵州·中考真题）用滑轮组将放在水平地面上的重物G提起，在图中画出重物G所受重力的示意图和滑轮组最省力的绳子绕法。

【答案】

【详解】

从重物的重心竖直向下作有向线段即重物的重力示意图；根据滑轮组省力特点，承担物体重力的绳子股数最多最省力，图中滑轮组只有一个动滑轮，承担物体重力的绳子股数最多是3，根据“奇动偶定”，从动滑轮挂钩开始连线，如图：

8．（2021·江苏江苏·中考真题）按要求作图

（1）如图甲所示，一束光射到平面镜上，请画出它的反射光线；

（2）如图乙所示，用两个滑轮组成滑轮组提升重物，请画出滑轮组最省力的绕法。

【答案】（1） ；（2）

【详解】

（1）过入射点O垂直于镜面作出法线，根据反射角等于入射角，在法线的另一侧作出反射光线，如图：

（2）只有一个动滑轮，最多有3根绳子承担重物，根据“奇动偶定”，从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子，此时最省力。如图：

三、电学作图

(一)根据实物图画电路图、根据电路图连接实物图

1．小明连接了如图1所示的电路，灯泡上标有“2.5V 0.3A”。

（1）在方框内画出实物图对应的电路图。

（2）闭合开关，看不到灯亮，电流表有示数。小明认为灯不亮的原因是灯丝断了，你认为他的说法是否正确？　  　依据是　           　。

（3）小芳想通过测量ab接线柱间、cd接线柱间的电压找出看不到灯亮的原因。请在图3中补充完整用电压表测ab接线柱间的电压时的实物图。

测量时若出现下表中的情况，请根据数据判断可能导致看不到灯亮的原因。

【分析】（1）根据电路图的画法按照电流的顺序画出对应的路图即可；

（2）根据现象判断故障所在位置；

（3）断路时，电路中无电流，短路时，两端无电压；小灯泡不亮的原因：小灯泡短路，小灯泡断路，小灯泡的实际功率太小等，据此分析。

【解答】解：（1）由图1可知，滑动变阻器与灯泡并联，按照电流的顺序画出对应电路图，如图所示：

（2）闭合开关，看不到灯亮，电流表有示数，说明电路是通路，电路中不存在断路。

若灯泡的灯丝断了，电流表不可能有示数。

（3）要测ab接线柱间的电压，只需将电压表与滑动变阻器并联即可，注意正负接线柱不要接反，如图所示：

情况一：电流表有示数，说明电路是通路，ab接线柱间有电压，说明滑动变阻器完好，

cd接线柱间无电压，说明cd间短路。

情况二：电流表有示数，说明电路是通路，ab、cd接线柱间均有电压，说明滑动变阻器、灯泡均完好，

小灯泡的实际功率：P＝UcdI＝0.40V×0.14A＝0.056W，

所以灯泡不亮的原因是：小灯泡的实际功率太小，没有达到发光功率。

故答案为：（1）见上图；

（2）不正确；电流表有示数，说明电路是通路，如果灯丝断了，电流表不可能有示数；

（3）见上图；cd间短路；小灯泡的实际功率太小。

2．如图为某兴趣小组设计的电子秤简易电路图，Rx是压敏电阻，阻值随所受压力的增大而减小，R0是定值电阻。测量时，电压表Ⓥ的示数随所称量物体对压敏电阻的压力增大而增大。请根据以上信息，在虚线框内将电路图补充完整。

【分析】由图可知，压敏电阻Rx与定值电阻R0串联，要组成电路需要与电源、开关串联，压敏电阻Rx的阻值随所受压力的增大而减小，电路的总电阻减小，由欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知Rx两端的电压变化，然后根据题意确定电压表并联的位置。

【解答】解：

由图可知，压敏电阻Rx与定值电阻R0串联，要组成电路需要与电源、开关串联，

当所称量物体对压敏电阻的压力增大时，因压敏电阻Rx的阻值随所受压力的增大而减小，所以电路的总电阻减小，

由I＝可知，电路中的电流增大，R0两端的电压增大，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，Rx两端的电压减小，

由电压表Ⓥ的示数随所称量物体对压敏电阻的压力增大而增大可知，电压表应并联在R0两端，如下图所示：

3．如图所示是未完成连接的实物图，请用笔画线代替导线完成该电路的连接。要求：两灯并联。开关s在干路上，电流表只通过L的电流，导线不能交叉。

【分析】两灯并联，电流表与待测电路串联。据此分析作图。

【解答】解：两灯并联，开关s在干路上，电流表只通过L的电流，因不知通过L的电流大小，故电流表选用大量程与灯串联，如下所示：

(二)家庭电路

4．（2021·山东枣庄市·中考真题）用笔画线表示导线，将图中的开关、电灯正确接入家庭电路中。

【答案】

【分析】

家庭电路中，开关控制灯泡时，火线首先过开关，然后进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套；这样连接的电路，不但开关控制灯泡，而且断开开关，切断火线，更换灯泡时，更安全。

【详解】

开关控制灯泡时，火线首先接入开关，然后进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡螺旋套，如图所示：

5．（2021·江苏中考真题）按要求作图（请保留作图痕迹）。

（1）图甲中，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。

（2）图丙中，轻拉弹簧，水平面上的物体A和B处于静止状态，画出物体A的受力示意图.

（3）图丁中，将插座和控制插座的开关正确接入家庭电路中。

【答案】（1）；（2）；（3）

【详解】

（1）画出牙齿关于镜面的对称点即为牙齿在平面镜中所成的像，连接像点和眼睛的直线与平面镜的交点即为入射点，连接入射点和眼睛并标上箭头为反射光线，连接牙齿和入射点标上箭头即为入射光线，如图所示：

（2）对A进行受力分析，A受到重力和支持力，因为A和B间没有相对运动或相对运动趋势，所以A不受摩擦力，如图所示：

（3）三孔插座连接时，左孔接零线，右孔经过开关接火线，开关控制插座，中间孔接地线，如图所示：

（三）简单磁现象

6．（2021·湖南岳阳市·中考真题）如图所示，请根据小磁针指向确定电源a 端的极性（用“+”或“﹣”表示）．

（________）

【答案】

【详解】

已知小磁针右端为N极，根据磁极间的相互作用可确定螺线管的左端为S极，右端为N极，用右手握住螺线管，大拇指所指的方向为N极方向，四指指向电流方向，则电流从螺线管的左端流入，所以电源a 端为正极，如图所示：

7．如图所示，请根据通电螺线管的N、S极判断磁感线的方向并标在虚线上；判断电源的“+”、“﹣”极并标明在括号内。

【分析】根据通电螺线管的N、S极，判断图中磁感线的方向，在磁体外部，磁感线总是从磁体的N极发出，最后回到S极，最后根据安培定则判断螺线管中电流的方向，标出电源的正负极。

【解答】解：通电螺线管的右端为N，根据安培定则，伸出右手，使右手大拇指指示通电螺线管的N极（右端），则四指弯曲所指的方向为电流的方向，即电流是从螺线管的左端流入的、右端流出，在磁体外部，磁感线总是从磁体的N极发出，最后回到S极，如图所示：

8．将图中的电磁铁连入你设计的电路中（在方框内添加电源和滑动变阻器），使得小磁针静止时如图所示，且向右移动滑动变阻器滑片时，电磁铁的磁性变弱。

【分析】首先根据小磁针的磁极判断通电螺线管的磁极，根据螺线管的磁极判断电流方向；然后根据电磁铁磁性强弱的影响因素判断电路在电流强弱，判断滑动变阻器接入电路的电阻。

【解答】解：小磁针静止时左端为S极、右端为N极，根据磁极间的相互作用规律可知，通电螺线管的左端是N极，右端是S极如图；

根据安培定则可以判断电流从左端进入通电螺线管，则可知电源左端为正极、右端为负极；

当电流越小时，电磁铁的磁性越弱，要想电磁铁的磁性变弱，应减小电路中的电流，由欧姆定律可知，应增大电路中的电阻，则向右移动滑动变阻器滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻应变长，故连接如图所示。

故答案为：如上图。

9．（2021·江苏连云港市·中考真题）按照题目要求作图。

（1）如图甲所示，请画出这条光线经过凸透镜后的折射光线；（____）

（2）如图乙所示，请标出通电螺线管的N、S极并用箭头画出图中磁感线的方向。（____）

【答案】       

【详解】

（1）[1]平行于主光轴的入射光线经凸透镜折射后通过焦点，如下图所示

（2）[2]根据电源的正负极可以确定电流从螺线管的右端进左端出，结合安培定则即可确定螺线管的左端为S极右端为N极，在磁体的周围，磁感线从磁体的N极出发回到S极，如下图所示

10．（2021·重庆中考真题）请按要求完成下列作图：

（1）在图甲中画出折射光线的入射光线；

（2）图乙中小磁针处于自由静止状态，在括号内标上“N”或“S”。

【答案】（1）

（2）

【详解】

（1）由图甲知，通过凹透镜的折射光线的反向延长线过异侧焦点，那么入射光线平行于主光轴，作图如下：

（2）由图乙知，磁体的N极在左端，据：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知，小磁针的N极在右端，即括号内应标上N。作图如下：

四、创新类作图

1．如图所示，小球从离地足够高的O点以速度V0竖直向上抛出，上升h后到达最高位置A点，随即竖直下落到地面B点，它的运动的总路程为H，已知小球受到的空气阻力随速度的增大而增大，且抛出时受到空气阻力和重力的大小相等。请在答题卡上的坐标中画出小球，从O点抛出到刚接触地面B点的过程中，其速度v的大小随路程s变化的大致关系图象。

【分析】O→A段：小球离开手后受到竖直向下的重力和空气阻力作用，小球重力不变，空气阻力不断减小，合力减小，小球进行减速运动。

A点：小球在A点的瞬间速度为零。

A→C：小球受到竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力作用，小球重力不变，空气阻力不断增大，合力减小，小球进行加速运动。

C点：小球在C点时竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力是平衡力，C点低于O点。

C→B：小球进行匀速直线运动。

【解答】解：如图：

O→A段：小球离开手后受到竖直向下的重力和空气阻力作用，小球重力不变，空气阻力不断减小，合力减小，合力向下，小球进行减速运动，小球运动距离为h。

A点：小球在A点的瞬间速度为零，即在h点。

A→C：小球受到竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力作用，小球重力不变，空气阻力不断增大，合力减小，合力向下，小球进行加速运动，小球运动的距离为大于h。

C点：小球在C点时竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力是平衡力，C点低于O点。

C→B：小球进行匀速直线运动，运动到最低点B。

建立坐标系，横坐标为小球运动距离s，纵坐标为速度v，小球运动h后速度为零，这段时间内小球进行减速运动，运动到大于2h时即C点速度最大，这段时间小球进行加速运动，在C点之后匀速直线运动，如图。