可以结合成像光路图进行练习、记忆。 二、多选题(本大题共3小题,共12分)
11.严寒冬季,我国北方哨兵脚上穿有电热靴。一只靴内加热电路如图所示,电源电压恒定,S2 为三挡旋钮开关(金属片 M 可分别拨至 a、b、c 处),电阻丝 R1、R2 规格相同且阻值不变,b 为电阻丝R1 的中点。这只电热靴的低温挡为 12 W,则
A.开关 S2 接 c 时电热靴功率最大 B.该电热靴利用了电流的热效应 C.该电热靴的安全电压应为 220V
D.中温挡和高温挡的功率分别为 16 W、24 W ABD 【解析】 【详解】
A.两电阻丝规格相同,设R1=R2=R;由P=U2/R可知,在U一定时,R越小,电功率越大,R越大,电功率越小;由图示电路图可知,S2接a时两电阻丝串联,总电阻最大,电功率最小,电热靴处于低温档;当S2接b时,电阻丝R2与R1的右半部分接入电路,电热靴处于中温挡;当S2接c时,只有电阻丝R2接入电路,电路电阻最小,电路电功率最大,电热靴处于高温挡,故A正确 B.电热靴工作时,将电能转化成内能,利用了电流的热效应,故B正确
C.因为家庭电路电压为220V,对人体的安全电压是不高于36V,所以该电热靴的电源电压大约只有几伏(3V~6V),故C错误
D.由上面分析可知:P低=U2/2R=12W,则U2/R=24W,电热靴的高温挡:P高=U2/R=24W,电热靴的中温U2/R=2/3×24W=16W,故D正确; 挡:P中=U2/(R+R/2)=2/3×
12.某同学探究凸透镜成像规律,完成了下列实验:(1)将焦距为12cm的甲凸透镜和点燃的蜡烛分别固定在光具座上,移动光屏后得到一个清晰的像,如图所示;(2)将甲凸透镜换为焦距为8cm的乙凸透镜,透镜和蜡烛的位置不变,调整光屏的位置再次得到清晰的像。对上述实验,下列说法正确的是
A.实验(1)中,得到的像为放大的实像 B.实验(1)中,得到的像为缩小的实像
C.实验(2)中,光屏应向右移动才能得到清晰的像
D.实验(2)中,光屏应向左移动才能得到清晰的像 AD 【解析】 【详解】
AB.实验(1)中,物距小于像距,此时成倒立、放大的实像,故A正确,B错误。
CD.实验(2)中,透镜和蜡烛的位置不变,将甲凸透镜换为焦距为8cm的乙凸透镜,相当于增大了物距,根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”,光屏应向左移动才能得到清晰的像,故C错误,D正确。 13.质量相同的甲、乙两种物质从固态开始加热,它们在相同时间内吸收的热量相等加热时间都为6分钟,它们的温度随时间变化的图象如图所示。由图象可知
A.在3~6min内,甲是固液共存状态 B.甲属于晶体,乙属于非晶体 C.在4~6min内,甲的内能保持不变 D.甲固态时的比热容比乙小 AD 【解析】 【详解】
根据题意可知,质量相同的甲、乙两种物质从固态开始加热,它们在相同时间内吸收的热量相等; A、由图象可知,甲物质的温度到达50℃后不再升高,则甲为晶体;在3~6min内,甲处于熔化过程中,为固液共存态,故A正确;
B、晶体有固定的熔化温度,而非晶体没有,由A项分析可知甲为晶体;虽然乙物质的温度逐渐升高,但乙可能是还未达到熔化温度,不能确定其一定是非晶体,故B错误; C、在4~6min内,甲吸收热量,内能增加,故C错误;
D、烧杯内物质在相同时间内吸收的热量相同,由图象可知,在0~3min内甲升高的温度为△t甲=30℃,乙升高的温度为△t乙=20℃,所以△t甲>△t乙;根据Q吸=cm△t可知,当吸收的热量和质量都相同时,△t越大、比热容c就越小,所以甲固态时的比热容比乙小,故D正确。 三、填空题(本大题共5小题,共10分)
14.如图所示,不计空气阻力,将排球竖直向上击出后,其运动速度越来越小,原因是排球受到的重力方向与运动方向________.而将排球向斜上方击出后,其运动速度的大小和方向都会发生变
化,原因是________;排球在上升过程中动能将________(选填“增大”或“减小”).
相反 排球运动方向与所受到的重力方向不在一条直线上 减小 【解析】 【详解】
(1)将排球竖直向上击出后,其运动速度越来越小,原因是排球受到的重力方向与运动方向相反; (2)斜上方击出后,速度方向斜向上,重力方向竖直向下,由于排球运动方向与所受到的重力方向不在一条直线上(或“成一夹角”),排球的运动速度的大小和方向都会发生变化;
(3)球在上升过程中,重力势能不断增加,由于该系统中只受到重力,因此机械能守恒,势能增大,动能减小.
15.某物理科技小组设计了汽车有害尾气排放检测电路,如甲图所示,R为气敏电阻,其阻值随有害尾气浓度β变化的曲线如图乙所示,R0为定值电阻,电源电压恒定不变.当有害尾气浓度β增大时,气敏电阻R的阻值将_____,电压表的示数将_____(选填“变大”、“变小”或“不变”),定值电阻R0作用是_____.
变小 变小 保护电路 【解析】 【分析】 【详解】
(1)由电路图可知,两电阻串联,电压表测气敏电阻两端的电压;
由图乙可知,当有害尾气浓度变大时,气敏电阻的阻值将变小,电路的总电阻变小; 由串联电路分压的特点可知,气敏电阻两端电压变小,即电压表的示数变小;
(2)当气敏电阻太小时,如果电路中没有定值电阻,电路中的电流会很大,电路会被烧毁,因此定值电阻R0作用是保护电路.
16.如图所示,当导体ab向右运动时,观察到电流表指针向左偏转,这是_____现象,生活中的_____(选填“电动机”或“发电机”)就应用了此原理。如果对调N、S极,ab向左运动时,电流表指针的偏转方向_____(选填“改变”或“不改变”)。
电磁感应 发电机 不改变 【解析】 【详解】
如图所示,当导体ab向右运动时,ab做切割磁感线运动,导体中就会产生感应电流,会观察到的现象是电流表指针偏转,这是磁生电现象,即电磁感应现象,工农业生产中的发电机就应用了此原理。感应电流的方向与导体运动的方向、磁场方向有关,对调N、S极,ab向左运动时,电流表指针的偏转方向不改变。 17.根据下表所列几种物质的比热容数据,可知:5千克的水温度升高20℃,需吸收的热量为_____焦,质量相等的水与干泥土,吸收相等的热量,_____升高的温度多。 物质 水 铝 干泥土 4.2×105 干泥土 【解析】 【详解】
103J/(kg?℃)×5kg×20℃=4.2×105J; 水吸收热量:Q吸=cmΔt=4.2×
查表可知c泥土<c水,因Q水=Q泥土,且m水=m泥土,由Δt=度多。
18.2019年《歌手3》正在湖南卫视热播,女歌手比男歌手的_____(选填“音调”、“响度”或“音色”)高,刘欢与杨坤歌声的最大区别是_____(选填“音调”、“响度”或“音色”)不同. 音调 音色 【解析】 【详解】
男歌手和女歌手的歌声都有各自的特点,女歌手的歌比较尖细,说明女歌手的音调高,相对来说男歌手的音调低;刘欢与杨坤的声带结构不同,故刘欢与杨坤歌声的最大区别是音色不同. 四、计算题(本大题共3小题,共29分)
19.如图甲所示是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。A是动滑轮,B是定滑轮,C是卷扬机,D是油缸,E是柱塞,OB=5OF。通过卷扬机转动使钢丝绳带动A上升,被打捞重物的体积是V=0.6m,密度为
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比热容[J/(kg?℃)] 4.2×103 0.90×103 0.84×103 Q吸可知:Δt泥土>Δt水;即干泥土升高的温cm4.0×10kg/m,重物出水前滑轮组的效率为60%,重物出水前卷扬机牵引力做的功随时间变化图象如图乙所示,求:
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被打捞物体的重力? 重物出
水前匀速上升的速度?假设起重时E始终是沿竖直方向向上的力,忽略吊臂、滑轮及钢丝绳的重力和各种摩擦,物体离开水面后E对OB至少要施加多大的力才能吊起被打捞重物? (1)2.4×10N(2)0.4m/s(3)1.2×10N 【解析】 【分析】 (1)由ρ?4
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m计算物体质量;再利用G=mg计算其重力; V(2)利用阿基米德原理计算物体出水前受到的浮力,滑轮组对物体的拉力等于重力减去浮力;由图知道,n=3,拉力端移动距离s=3h,利用η?由此计算牵引力做功功率,利用P?W有用W总?F拉hFs?60%计算牵引力;由图乙知道40s牵引力做的功,
WFs??Fv,计算拉力端移动速度,重物出水前匀速上升的速度tt等于拉力端移动速度三分之一;利用W=Fs计算拉力端移动距离,而s=3h,据此求物体升高的高度,利用速度公式求重物出水前匀速上升的速度;
(3)吊臂支点为O,画出动力臂、阻力臂,利用相似三角形的边的关系求力臂大小关系,知道物体出水后滑轮组对吊臂B端的作用力,利用杠杆平衡条件求E对OB施加的力。 【详解】
(1)根据题意知道,被打捞重物的体积是:V=0.6m3,密度是ρ=4.0×103kg/m3, 由ρ?m3 kg/m3??0.6m3?2400kg,知道,物体的质量是:m??V?4.0?10?V4N 故被打捞的重力是:G?mg?2400kg?10N/kg?2.4?10?(2)由阿基米德原理知道,物体出水前受到的浮力是:
F浮??ρ水 gV排??ρ水 gV?1.0?103?kg/m3??10N/kg?0.6m3??6?103?N N?6?10?N?1.8?10N 滑轮组对物体的拉力是:F拉?G物?F浮?2.4?10?由图甲知道,n=3,拉力端移动距离是:s=3h,滑轮组对物体的拉力做功为有用功,
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