解析:
【解析】 【分析】
凸透镜三条特殊光线的作图:①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴.②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点.③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变.
过二倍焦距处的入射光线的特点,根据凸透镜的光学特点作图;根据凸透镜成像时,物体在二倍焦距处,所成的像是等大倒立的实像,像在二倍焦距处,所以过二倍焦距处的入射光线经凸透镜折射后一定过另一侧二倍焦距处,画出折射光线. 【详解】
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点; 过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不变;
过二倍焦距处的折射光线的入射光线通过凸透镜另一侧二倍焦距处,如图所示:
21.如图所示,已知轻质杠杆AB在水平位置静止,作出物体C所受重力的示意图以及拉力F的力臂L. (____)
解析:
【解析】 【详解】
对于形状规则、质地均匀的物体,它的重心在它的几何中心上,从重心开始沿重力方向﹣﹣竖直向下,
画一条带箭头的线段并标出重力G;过支点O作F的垂线段,即为拉力F的力臂L;如图所示:
点睛:(1)先确定物体的重心,然后从重心开始沿重力方向画一条带箭头的线段表示重力G;(2)根据力臂的概念画出F的力臂L. 四、计算题
22.电热饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制),从说明书上收集到下表数据及如图所示的电路图. 热水箱容量 额定电压 加热时的功率 保温时的功率 2L 220V 400W 40W
(1)在饮水机中加满20℃的水,如果将水烧开,水需要吸收多少热量?[当时气压为一标准大气压;ρ
水
=1.0×103kg/m3;c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(2)电阻R2的阻值是多少?
(3)在用电高峰,电路中的实际电压降为200V,这时饮水机加热时的实际功率为多大? 解析:(1)6.72×105J;(2)1210Ω;(3)330.6W. 【解析】
(1)在饮水机中加满水时水的体积和其容积相等:V=2L=2×10 m , 由ρ=m/V得水的质量:m=ρV=1.0×10 kg/m ×2×10 m =2kg,
则水吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg?℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105 J; (2)由电路图知道,当只闭合开关S时,电路为R2的简单电路,饮水机处于保温状态,由P=UI=U2/R可得,电阻R2 的阻值:R2 =U2/P保温=(220V)2/40W=1210Ω;
(3)由电路图可知,闭合开关S、S0时,R1与R2并联,饮水机处于加热状态,由P=UI=U2/R可得,电路中的总电阻:R=U2/P加热=(220V)2/400W=121Ω,
在用电高峰,若电路中的实际电压降到200V时,则饮水机加热时的实际功率:
3
3
-3
3
-3
3
P实 =U实2/R=(200V)2/121Ω≈330.6W.
点睛:本题考查了密度公式和吸热公式、电功率公式,解题的关键是饮水机处于不同档位时电路连接方式的判断.
23.如图所示,质量为100g、底面积为50cm、高为11cm的薄壁圆柱形容器和一个底面积为10cm、高为8cm的实心圆柱体置于水平桌面上。容器内盛有某种液体,当液体深度为10cm时,液体对容器底的压强为800Pa;若把圆柱体轻轻地浸没在盛有液体的容器中,圆柱最终静止时,沉在容器底部,这时容器对桌面的压强比未放入圆柱体时增大了152Pa.圆柱体不吸水也不溶于水。求:
2
2
(1)液体的密度;
(2)圆柱体沉底时所受浮力的大小;
(3)圆柱体最初置于水平桌面上时,圆柱体对桌面的压强。 解析:(1)800kg/m(2)0.64N(3)1000Pa 【解析】 【详解】
3
P(1)当液体深度为10cm时,液体对容器底的压强为800Pa,由p=ρgh得,液体的密度:ρ液==
gh800Pa3
=800kg/m;
10N/kg?0.1m(2)圆柱体浸没在液体中排开液体的体积:V排=V柱=S柱h柱=10cm×8cm=80cm=8×10m,圆柱体沉底时所受浮力的大小:F浮=ρ液gV排=800kg/m3×10N/kg×8×10﹣5m3=0.64N;
(3)溢出液体的体积:V溢=V排﹣S容器h′=8×10﹣5m3﹣50×10﹣4m2×0.01m=3×10﹣5m3,溢出液体的重力:G溢=mg=ρV溢g=800kg/m×10N/kg×3×10m=0.24N,由p=
﹣423
﹣53
2
3
﹣53
F得,容器对桌面增大的压力:S△F=△pS容器=152Pa×50×10m=0.76N,圆柱体的重力:G=△F+G溢=0.76N+0.24N=1N,圆柱体最初
F置于水平桌面上时,圆柱体对桌面的压力等于其重力,即F=G=1N,圆柱体对桌面的压强:p==
S柱1N=1000Pa。
10?10?4m224.小林用一个电流表和一个阻值为10Ω的电阻R0来测某未知电阻Rx的阻值,设计了如图所示的电路,在只闭合S的情况下,电流表的示数为0.6A;再同时闭合S、S1时,电流表的示数为0.9A,电源电压不变,求:
(1)电源电压; (2)电阻Rx的阻值。 解析:(1)6V.(2)20Ω. 【解析】 【详解】
(1)只闭合S时,电路为R0的简单电路,电流表测通过R0的电流,由I=U=I0R0=0.6A×10Ω=6V;
(2)同时闭合S、S1时,R0与Rx并联,电流表测干路电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过Rx的电流:
Ix=I?I0=0.9A?0.6A=0.3A,
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,Rx的阻值:
U可得,电源的电压: RU6V=Rx==20Ω. IX0.3A【点睛】
(1)只闭合S时,电路为R0的简单电路,电流表测通过R0的电流,根据欧姆定律求出电源的电压; (2)同时闭合S、S1时,R0与Rx并联,电流表测干路电流,根据并联电路的电流特点求出通过Rx的电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出Rx的阻值。 五、实验题
25.在初中物理的学习中,我们曾用斜面做过多次实验,如图甲是利用斜面探究阻力对物体运动的影响,如图乙是利用斜面探究动能的大小与哪些因素有关,如图丙是测定斜面的机械效率。
(1)在甲、乙实验探究中都有让小车从斜面的同一高度由静止开始下滑的操作步骤,这样操作的目的是_____。
(2)在甲实验探究中,阻力对物体运动的影响是由_____来显示的,在乙实验探究中,小车动能大小是由_____来显示的。
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