《2026年金考卷中考试题汇编45套物理山东专版》

25. 如图19所示,我国部分古代建筑屋顶采用弧线型设计,“如鸟斯革,如翚斯飞”。屋顶为什么这样设计?某兴趣小组通过实验进行探究。
根据经验,雨水流过屋顶的时间越短,防雨效果越好,为此他们首先进行了实验一。
实验一:探究雨滴经过屋顶的时间与哪些因素有关
(1) 猜想:影响雨滴流过屋顶(高度、宽度均相同)时间的因素可能为:雨滴在屋顶运动的初始位置、屋顶材料、屋顶形状。(雨滴与屋顶碰撞之后的速度近似为零,他们认为可不用研究雨滴初始速度这一因素)
设计实验方案:
请写出1个测量时间的工具:秒表_ 。
图20所示5个实验:用钢珠代替雨滴,将相同钢珠从屋顶不同位置静止释放,记录钢珠经过屋顶的时间。若研究该时间与屋顶材料的关系,应选择实验甲、丁_ 进行研究。
测量与分析:
用传感器获得图20甲、乙中钢珠从屋顶顶端滑到底端完整的路程s和时间t实验数据,画出s-t关系如图21所示,其中图像c_ (选填“c”或“d”)表示钢珠运动的平均速度较大;钢珠滑过屋顶乙_ (选填“甲”或“乙”)的时间较短。
实验二:探究下雨时不同屋顶对墙体的保护能力
(2) 如图22所示,甲、乙、丙是下方墙体相同、屋顶的材料相同但形状不同的三个建筑。将代替雨滴的相同钢珠分别在甲、乙屋顶顶端静止下滑落到水平地面,测量落地点到墙的距离s₁、s₂,数据如表2所示。

表2
根据表2推测:为防止雨水落地时飞溅打湿墙体,下雨时乙_ 对墙体保护更好(选填“

甲

”

或

“乙”)。若不计一切阻力,甲图中钢珠落地时的动能=_ 乙图中钢珠落地时的动能(选填“＜”“=”或“＞”)。
实验三:探究不同屋顶对建筑采光的影响
(3) 图22甲、乙、丙三个建筑右侧墙体均安装大型窗户,某时刻阳光方向如图所示,阳光能够照射到房间内距离最远的是丙_ (选填“甲”“乙”或“丙”)。

答案： 25.
(1)秒表 甲、丁 c 乙
(2)乙 ＝
(3)丙
[解题思路]
(1)研究雨滴经过屋顶的时间与屋顶材料的关系，需要控制实验初始位置、屋顶形状相同，屋顶材料不同，由题图20可知应选甲和丁进行研究。由题图21可知，相同时间图像c对应的钢珠运动的路程大，则钢珠运动的平均速度较大；题图21中图像c通过的路程长，代表的是题图乙中钢珠滑下的情况，而图像c对应的s最大时的t短，说明钢珠滑过屋顶乙的时间较短。
(2)根据表格数据可知钢珠从乙屋顶顶端静止滑下落到水平地面，落地点到墙的距离较远，所以为防止雨水落地时飞溅打湿墙体，下雨时乙对墙体保护更好。不计一切阻力，则钢珠的机械能守恒，两次实验钢珠开始的重力势能相同，滑下过程中重力势能转化为动能，甲、乙钢珠落地时的动能也相同。
(3)由于光沿直线传播，根据题图22中屋顶的形状，甲、乙被屋顶挡住的光线较多，丙的屋檐上翘，挡住的光线较少，所以丙建筑阳光能够照射到房间内距离最远。