水平方向上没有牵引力,也就没有摩擦力,若有摩擦力,物体就不会做匀速直线运动,所以水平方向上是不受力的; 故选:D.
【点评】能否正确分析物体在水平和竖直方向上的受力情况,是本题的解题关键所在.
5.小强学习了关于“平面镜成像”和“凸透镜成像”的知识后,总结出的关于实像和虚像的一些特点,其中正确的是( )
A.虚像实像都可以用光屏承接 B.虚像可以是正立的,也可以是倒立的 C.凸透镜可以成实像也可以成虚像 D.实像可以是放大的,不可以是缩小的
【考点】凸透镜成像的应用;平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案. 【专题】光的传播和反射、平面镜成像;透镜及其应用.
【分析】(1)实像和虚像的区别:实像是实际光线会聚成的,虚像是实际光线的反向延长线会聚成的;实像可以呈现在光屏上,虚像不能呈现在光屏上. (2)平面镜的成像特点:正立、等大的虚像.
(3)凸透镜成像特点:①U>2f时,成倒立、缩小的实像;②2f>U>f时,成倒立、放大的实像;③U<f时,成正立、放大的虚像.
【解答】解:A、实像可以呈现在光屏上,虚像不能呈现在光屏上.故A错误.
B、虚像是正立的.平面镜的虚像是正立的,但是左右相反;凸透镜的虚像是正立的左右是一致的.故B错误.
C、凸透镜可以成倒立的实像也可以成正立的虚像.故C正确. D、实像有放大的、缩小的、等大的.故D错误. 故选C.
【点评】(1)掌握平面镜的成像特点和凸透镜的成像特点. (2)掌握分别实像和虚像的方法.
6.家用电吹风由电动机和电热丝等组成.为了保证电吹风的安全使用,要求:电动机不工作时,电热丝不能发热;电热丝不发热时,电动机仍能工作.下列电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【考点】串、并联电路的设计. 【专题】压轴题.
【分析】串联电路中各用电器同时工作,因此电动机和电热丝为并联电路;又因为电动机不工作时,电热 丝不能发热;电热丝不发热时,电动机仍能工作,因此电路中有总开关控制,电热也有相应的开关控制.【解答】解:A、电热丝和电动机串联,而电动机不能够独立工作,故A选项不合题意;
B、电动机和电热丝并联连接,电路中只有一个总开关控制,开关闭合,电热丝和电动机同时工作,而电动机无法独立工作,故B选项不合题意;
C、电动机和电热丝并联连接,S1控制整个电路,S2控制电动机;S1闭合,S2断开,只有电热丝工作,而电动机不工作;故C选项不合题意;
D、电动机和电热丝并联连接,S1控制整个电路,S2控制电热丝;S1闭合,S2断开,只有电动机工作,电热丝不工作;S1闭合,S2闭合,电动机和电热丝同时工作;S1断开,电动机和电热丝都不工作,故D选项符合要求. 故选 D.
【点评】会根据要求设计串并联电路,同时会根据已知电路分析出符合要求的电路.
7.如图所示,锥形瓶中盛有0℃的水,现用酒精灯加热,使水温升高到10℃,在这一过程中(不考虑水的汽化及锥形瓶的热胀冷缩),则水对锥形瓶底的压强变化是( )
A.不变 B.变大
C.先变小,后变大 D.先变大,后变小 【考点】压强大小比较. 【专题】应用题.
【分析】根据液体压强公式:P=ρgh=gh=mg,锥形瓶中的水是一圆台形状,圆台的体积公式:V=πh(r2+rR+R2),将水的体积代入液体压强公式,根据水的体积的变化,判断水的上表面的变化(下表面是不变的),最后判断出水对锥形瓶底的压强变化.
【解答】解:水对锥形瓶底的压强:P=ρgh=gh=mg,① 锥形瓶中的水是一圆台形状,
圆台的体积公式:V=πh(r2+rR+R2)②,代入①式得, 所以,P=3mg
,③
当水从0℃升高到4℃时,水的质量不变,水的体积变小,液面下降,水的上表面变大,根据③可知,压强变小;
当水从4℃升高到10℃时,水的质量不变,水的体积变大,液面上升,水的上表面变小,根据③可知,压强变大;
所以,当水从0℃升高到10℃时,水对锥形瓶底的压强先变小再变大. 故选C.
【点评】本题判断水对锥形瓶底的压强变化,关键是根据液体压强公式和圆台的体积公式,写出水对锥形瓶底的压强表达式,再根据水的上表面大小的变化来判断压强的变化.
8.一个“220V 1000W”的电炉,想把它改装后接入110V的电源上,但功率保持1000W,怎么改( ) A.将电炉丝截掉一半后接入电路 B.将电炉丝截掉四分之三接入电路
C.再取一根同样的电阻丝和它串联接入电路 D.再取一根同样的电阻丝和它并联接入电路 【考点】电功率与电压、电流的关系. 【专题】应用题;电能和电功率. 【分析】由公式P=
可知:当实际电压变为额定电压的一半时,实际电压的平方就变为额定电压平方的
,要想电功率不变化,电阻阻值就要减小为原来阻值的.
【解答】解:A.将电炉丝截去一半后接入电路,电阻阻值变为原来的倍,不能保持电功率不变,故A错误;
B.将电炉丝截掉四分之三接入电路,电阻阻值变为原来的倍,能保持电功率不变,故B正确; C.再取一根同样的电阻丝和它串联接入电路,电阻阻值变为原来的2倍,不能保持电功率不变,故C错误;
D.再取一根同样的电阻丝和它并联接入电路,电阻阻值变为原来的倍,不能保持电功率不变,故D错误. 故选B.
【点评】本题考查电功率的计算以及影响电阻大小的因素,选用公式P=
9.超声波已经在很多领域都有了应用,最近超声波被研制成武器了,当超声波达到一定能量时就有很大的破坏力.如果要阻挡这一武器的袭击,可使用一层( ) A.金属材料 B.绝缘材料 C.真空材料 D.绝缘材料 【考点】声音的传播条件. 【专题】应用题;声现象.
【分析】超声波是一种频率高于20000赫兹的声波.它每秒的振动次数甚高,超出了人耳听觉的一般上限,这种听不见的声波叫做超声波,它和可闻声本质是一样的,都是一种机械振动模式,通常以纵波的方式在弹性介质内传播,是一种能量的传播形式.
【解答】解:超声波是一种频率高于20000赫兹的声波.超出了人耳听觉的一般上限,这种听不见的声波叫做超声波,它和可闻声本质是一样的,传播需要介质.在真空中不能传播;因此如果要阻挡这一武器的袭击,可使用一层真空材料.故C正确; 故选C;
分析是关键.
【点评】本题考查的是超声波,超声波是指高于20000Hz的声音;虽然人耳无法听到,但其仍然是一种声音,即其即可以传递信息,也可以传递能量,且在传播过程中需要介质,即真空不能传声;
二、填空题(本大题共39分)
10.如图所示,质量为10千克的物体A置于粗糙的水平地面上,用两个滑轮按图连接,当水平拉力F为20牛时,物体A恰能匀速前进,则摩擦力为 40 牛(绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦都不计,下同).若物体A前进1米所用的时间为10秒,拉力F做功的功率为 4 瓦.(g取10牛/千克)
【考点】摩擦力的大小;功率的计算.
【专题】重力、弹力、摩擦力;功、功率、机械效率.
【分析】明确滑轮组是水平放置,拉力F是克服摩擦力做功,不是克服重力做功,找出绕过动滑轮的绳子的股数n,确定摩擦力与拉力的关系;
根据绳端距离与物体移动距离的关系求出绳子自由端移动的距离s绳,再求出拉力F所的功W;最后求出拉力的功率P.
【解答】解:(1)由图知,滑轮组由两段绳子拉着物体,所以F=f,则f=2F=2×20N=40N; (2)绕过动滑轮的绳子股数n=2,绳子自由端移动的距离s绳=2×1m=2m, 拉力F做的功W=Fs绳=20N×2m=40J 拉力做功的功率P==故答案为:40;4.
【点评】本题是有关滑轮组的计算,考查了滑轮组的省力特点应用,关键要能够正确分析承担拉力的绳子段数,搞清绳端拉力与动滑轮处拉力的关系.
11.某家用电热水器的工作原理如图所示(已知两电阻丝的阻值相等,电源电压保持不变),它有高温、中温、低温三个档位.当开关S1接b,S2断开时,它是处于 低温 档,此时电路功率为P1,;当开关S1接a,S2闭合时,它是处于 高温 档,此时电路功率为P2,则P1:P2= 1:4 .
=4W.
【考点】电功率的计算. 【专题】应用题;电能和电功率.
【分析】由图可知两电热丝可以组成并联、串联及只接一个电阻,三种况态下电阻大小不同,因电路为纯电阻电路则由功率公式P=
可得三种情况下的功率大小,则可知对应的状态.
【解答】解:设每根电阻丝的阻值为R,
当开关S1接b,S2断开时,两电阻串联,总电阻R1=2R;
当开关接a,S2闭合时,两电阻并联,电阻R2=;
当开关S1接b,S2闭合时,上面的电热丝被短路,总电阻R3=R; 则由P=
可得,
当开关S1接b,S2断开时,电路功率P1=,电功率最小,即为低温档;
当开关S1接a,S2闭合时,电路功率P2==,电功率最大,即为高温档;
当开关S1接b,S2闭合时,电路功率P3=则P1:P2=
:
=1:4.
,电功率不是最大,也不是最小,即为中温档;
故答案为:低温;高温;1:4.
【点评】本题考查对电路的认识及功率公式的应用,在计算中要注意比例式的计算方法.
三、实验、简答题(本大题共43分)
12.要测量一个额定电压是3.8V的小灯泡的额定功率,估计小灯泡工作时的电阻约为10Ω.现有电流表、电压表、开关各一个,三个规格分别为“10Ω 1A”、“50Ω 0.5A”和“1kΩ 0.1A”的滑动变阻器,导线若干,电源(8V)一个.
(1)小科设计了如图甲所示的电路图,通过分析小科应选用规格为 50Ω0.5A 的滑动变阻器. (2)请你根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,将图乙中的实验电路补充完整(要求减小误差,导线不要交叉)
(3)小科正确选择了滑动变阻器,连接好电路,闭合开关,发现灯泡发光较暗,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数不变(示数不为零),请分析具体原因 灯泡断路 .
(4)小科排除故障后,继续实验.当电压表的示数为3.8V时,电流表的示数如图丙所示,则该灯泡的额定功率是 1.292 W. 【考点】电功率的测量.
【专题】实验题;测量型实验综合题.
【分析】(1)判断滑动变阻器的使用规格,同时要考虑滑动变阻器的电阻和允许通过的最大电流; (2)从电源正极开始,按照电流方向,依次串联各元件,电压表并联在灯泡两端;滑动变阻器串联在电路中,且要接一上一下;
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