拢,如图所示:
点睛:空中昆虫反射的光斜射入水中时,发生折射,折射角小于入射角,折射光线进入鱼的眼睛,鱼认为光沿直线传播,鱼看到的昆虫是折射光线反向延长线相交形成的虚像,比昆虫的实际位置高,所以鱼看到的是变高了的昆虫的虚像。
16.如图所示,一个货箱静止在传送带上与传送带一起向上做匀速直线运动。请在图中画出货箱受力的示意图,图中黑点为货箱重心。
【答案】
【解析】物体随传送带一起匀速向上运动,所以受传送带对物体的摩擦力Ff,方向沿传送带方向向上。物体还受重力G的作用,方向竖直向下;同时还受到支持力FN,方向垂直传送带向上。三力的作用点都画在物体的重心,如图所示:
点睛:先对物体进行受力分析,确定各力的方向,然后根据力的示意图的画法作图。 五、实验题
17.如图所示,在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中,将A、B、C三小球先后从同一装置的hA、hB、hC高处滚下(mA=mB
(1)要研究动能与质量的关系,我们要选择________两图来进行比较。实验中通过观察________的大小,来判断小球动能的大小。
(2)实验中为了研究动能大小与质量的关系。需要控制小球撞击时的速度不变,具体的控制方法是________。 (3)小王根据实验现象认为:纸盒、小球最终都停下来了它们的机械能都消失了,能量是不守恒的。你认为小王的观点是________的(选填(“正确”或“错误”),理由是:________。
【答案】ac木块被撞出的距离让A、B小球从斜面相同高度滚下错误机械能转化为内能而不是消失了
【解析】 (1)要研究动能与质量的关系,必须保证速度相同,而质量不同,由此分析,只有a、c两图符合条件。球对
纸盒做功的多少反映球的动能多少,而做功的多少可由纸盒被推开距离的远近来确定。(2)验中为了研究动能大小与质量的关系。需要控制小球撞击时的速度不变,让小球从同一斜面的同一高度滑下;(3)小球推动木块移动一段距离后都要停下来,是因为水平面有摩擦力,木块克服摩擦做功,机械能转化为内能,而不是机械能消失了。故小王的观点是错误的。 点睛:(1)物体动能的大小,可由它对外做功的多少来体现.球把纸盒推出的距离长,说明的物体对外做的功多,进而体现它的动能大,这是一种转换的方法。比较纸盒被推得距离的长短,即可知小球动能的多少。(2)动能的决定因素有两个:质量和速度.根据控制变量法的思路,去分析解决.要研究动能与质量的关系,必须保证速度相同,而质量不同。(3)能量不会凭空消失,只能是转化成另一种形式,或转移到另一个物体。
18.2016年9月25日,500米口径球面射电望远镜(FAST)在贵州省平塘县落成,并开始接收来自字宙深入的电磁波。这是由中国科学院国家天文台主导建设,具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。某兴趣小组同学看到报道后想探究“球面射电望远镜的工作原理”,他们查找资料后发现射电望远镜的基本原理和光学反射望远镜相似,投射来的电磁波被一精确镜面反射后,同相到达公共焦点,用旋转抛物面作镜面易于实现同相聚焦。因此,射电望远镜天线大多是抛物面。于是他们联想到抛物面可能跟凹面镜工作原理相同,并作出以下猜想: 猜想一:抛物面上的反射是否遵从光的反射定律。
猜想二:平行于主光轴的电磁波经抛物面反射后,反射的电磁波是否会聚于一点。
为了探究猜想一,兴趣小组的同学选用了平面镜、直尺、铅笔、量角器和激光光源进行了如图甲所示的实验:
(1)实验时为了让不同方位的同学都能看到光的传播路径,应该选__________ (填字母)竖着放在甲图中的平面镜上。 A. 平面镜 B. 凹面镜 C. 透明玻璃板 D. 硬纸板
(2)他们用铅笔描出光路,然后用凹面镜代替平面镜,让ON正对凹面镜弧面顶点,并保持光线EO不动,如果出射光线与OF重合,就说明猜想一是________的(填“正确”“不正确”)。他们在这一实验中用到了与________相似的研究方法(选填字母)。
A.控制变量法 B.归纳法 C.转换法 D.放大法
为了探究猜想二,他们找到如图乙的小型卫星电视接收器,准备按丙图完成实验。
(3)他们将平行光源正对抛物面,然后将一小纸板在抛物面前来回移动,发现纸板上出现又小又亮的光斑,说明抛物面对电磁波也有________作用(选填“会聚”或“发散”)。
(4)遥远的恒星光线照射到这个巨大的反射面上,能在一定位置形成一个比较亮的像。根据相关知识,你认为通过凹面镜在本题中所成的像是________。 【答案】D正确A会聚缩小倒立实像 【解析】【详解】(1)根据题意知道,要求让不同方位的同学都能看到光的传播路径,所以实验时,应该选D (硬纸板)竖着放在甲图中的平面镜上,这样可以发生漫反射;
(2)由题意知道,用凹面镜代替平面镜,让ON正对凹面镜弧面顶点,并保持光线EO不动,这种方法是控制变量法,若出射光线与OF重合,则说明抛物面上的反射也遵从光的反射定律,即猜想一正确;
(3)由于抛物面对平行光有会聚作用,所以,将平行光源正对抛物面,然后将一小纸板在抛物面前来回移动直到纸板上出现最小最亮的光斑,这一光斑就是凹面镜的焦点,这说明抛物面对电磁波也有会聚作用; (4) 实像是实际光线会聚而成的,虚像是实际光线的反向延长线会聚形成的。由“巨大的反射面把遥远星体发来的微弱的光聚集起来,形成一个比较亮的像”知道,这个像是实际光线会聚而成的,即凹面镜在本题中成缩小倒立实像。 【点睛】本题是实验探究题,解题的关键从实验中分析现象,归纳总结规律,能够培养学生观察、分析、概括能力,有一定的难度。
19.小谢利用如图甲所示的电路做“探究通过导体的电流与导体两端的电压、导体电阻的关系”的实验。
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(1)如图乙是未连接好的电路,请在图上用笔画线代替导线连接好电路。
(2)小谢同学在检查电路连接时,滑动变阻器的滑片应该移到________端。(选填“a”或“b”)
(3)探究电流与电压的关系,应控制不变的量是________。开关S闭合后,将滑动阻的滑片P从b端移至a端,电流表和电压表示数变化关系如图丙所示。实验时,电源电压保持3V不变,当滑片P位于a端时,电流表的示数为________A。 (4)探究电流与电阻的关系的实验过程中,当A、B两点间的电阻R由5Ω更换为10Ω后,为了探究上述问题,他应该采取的正确操作是__________。 A. 保持滑动变阻器的滑片不动
B. 将滑动变阻器的滑片适当向左移动 C. 将滑动变阻器的滑片适当向右移动 D. 适当增加电池的个数 (5)小谢同学得出如下一组数据,请你根据实验数据在坐标图中做出l-R图像________。根据图像可以得出的结论是:________。
【答案】b电阻0.6C电压不变时,电流跟电阻成反比
【解析】 (1)将图中的电压表与定值电阻并联,由图可知,电源电压由两节干电池提供,因此电压表选择0~3V量程,将电阻的右端接线柱与滑动变阻器的上端其中一个接线柱相连,如图所示;
(2)为防止开关闭合后电路中电流过大而损坏电路元件,因此在开关闭合之前,滑动变阻器应滑到最大阻值处即b端;(3)根据控制变量法,在探究电流与电压关系时,应控制电阻不变;由图甲可知,开关S闭合后,滑动阻器的滑片P从b端移至a端时,此时电路中只有定值电阻接入电路,其两端的电压为电源电压3V,根据图丙可知,当电压为3V时,电流表的示数为0.6A;(5)探究电流与电阻的关系时,应控制电压相同;当更换电阻后,电阻变大,电阻分压变大,为保持电阻两端的电压不变,应适当调节滑动变阻器,使其滑片适当向右移动,使滑动变阻器两端电压变大,则
定值电阻两端电压减小到原来的电压值。故C做法正确。(5)由表中数据先计算电阻的倒数,分别为Ω、Ω、Ω,再与对应电流值在图中描点、连线;可以得出,在存在误差的范围内,U一定时,IR的积不变,因此可得:保持电压不变时,导体中的电流与导体电阻的倒数成正比。如图1:
?1?1?1
点睛:(1)在完成电路连接时,注意电压表要与被测电阻并联,滑动变阻器应一上一下连接;(2)为防止电路中电流过大而损坏电路仪器,滑动变阻器在开关闭合之前,应把滑片滑至最大阻值处;(3)根据控制变量法,在探究电流与电压关系时,应控制电阻不变,根据图象丙,可读出当滑片P位于a端时,电流表的示数;(4)当更换电阻后,电阻变大,分压变大,为保持电阻两端的电压不变,应适当调节滑动变阻器,据此判断。(5)做出I-1/R图象时,要先描点,再连线;对照表中数据进行分析归纳,在存在误差的范围内得出结论. 六、计算题
20.如图是某建设工地上工人用滑轮组拉动货物的示意图.货物重3000N,与地面的接触面积为0.25m2 , 工人用F为400N的拉力将货物沿水平方向匀速拉动2m,货物与地面的滑动摩擦力为600N.试求:
(1)货物对地面的压强是多少?
(2)货物克服摩擦力所做的功是多少? (3)滑轮组的机械效率为多少?
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【答案】1.2×10Pa1200J75% 【解析】试题分析:(1)货物对地面的压力和自身的重力相等,又知道货物与地面的接触面积,根据p=求出货物对地面的压强;
(2)知道货物与地面的滑动摩擦力和匀速拉动的距离,根据W=fs求出货物克服摩擦力所做的功; (3)由图可知滑轮组绳子的有效股数,根据s绳=ns物求出绳端移动的距离,根据W=Fs求出拉力做的功,根据η=×100%求出滑轮组的机械效率. 解:(1)因水平面上物体的压力和自身的重力相等, 所以,货物对地面的压强:
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p====1.2×10Pa;
(2)货物克服摩擦力所做的功: W有=fs=600N×2m=1200J;
(3)由图可知,n=2,则绳端移动的距离: s绳=ns物=2×2m=4m, 拉力做的功:
W总=F′s绳=400N×4m=1600J, 滑轮组的机械效率:
η=×100%=×100%=75%.
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答:(1)货物对地面的压强是1.2×10Pa; (2)货物克服摩擦力所做的功是1200J; (3)滑轮组的机械效率为75%. 七、综合题
21.如图甲所示的是某家庭用的电水壶,它具有加热和保温两项功能,如图乙是该电水壶内部的电路连接图,已知:电阻R1=22Ω,R2=2178Ω,电源电压U=220V。
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