当2f>U>f时,v>2f,成倒立、放大的实像;
U<f,成正立、放大的虚像;
可以看出凸透镜成实像时,物距减小时,像距会增大,且像变大。
焦距为15cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜40cm处沿主光轴移到20cm处的过程中,物距始终大于焦距,且物距逐渐减小,所以像距变大,像变大。
故A正确。
点睛:
凸透镜成像规律的实验是常考试的内容,要掌握成像时物距和像距变化的特点,当物距增大时,像距减小,像也会变小,这里的像变小,是与之前比变小,要比较像与物体的大小,要看像距和物距的比较,像距大于物距,像就放大。
7.关于图(甲)、(乙)所示的实验,下列说法正确的是( )
A.甲实验的原理与动圈式话筒的工作原理相同
B.甲实验的过程中,电能转化为机械能
C.乙实验的原理与发电机的工作原理相同
D.乙实验的过程中,机械能转化为电能
【答案】A
【解析】A.如图甲实验导体切割磁感线运动时产生感应电流,是电磁感应现象,动圈式话筒就是利用此原理制成的,故A正确;
B.甲实验演示电磁感应现象,实验过程中机械能转化为电能,故B错误;
C.乙实验,演示的磁场对电流的作用力,是电动机的工作原理,故C错误;
D.乙实验演示的磁场对电流的作用力,实验过程中电能转化为机械能,故D错误;
故选A。
点睛:
注意分清楚研究电磁感应和磁场对通电导线作用力的两个实验,两个实验从图看很相似,容易混淆,区分的方法是,有电源的是研究磁场对通电导线作用力的实验,有灵敏电流计的是研究电磁感应的实验。
8.安全教育已越来越引起学校和社会各界的高度重视,并开展了一系列丰富多彩的教育活动。
在某校一次安全用电知识的“对”、“错”抢答比赛中,以下选项应叫答“对”的是( )
A.有时可在电线上晾哂衣服
B.熔丝烧断后,可用铜丝代替接上
C.控制电灯的开关应接在零线上
D.发现有人触电,应立即断开电源开关,切断电路
【答案】D
【解析】A、在电线上晾哂衣服,容易触电,故不能在电线上凉晒衣服,故A错误;
B、铜丝的熔点高,电阻小,当电流过大时也不会熔断,不能用铜丝代替保险丝,故B错误;
C、为了安全,电灯开关必须接在火线上,这样开关断开时,灯与火线断开更安全,故C错误;
D、发现有人触电后,应立即断开电源开关,然后在施救,这样触电的人脱离了电源,施救的人也不会触电,故D正确。
故选D。
点睛:
重点是安全用电常识,要理解因为人是导体,才会触电,当有人触电时,不可直接去拉触电的人,这样施救者也会触电,而应先断开电源,再进行施救。
9.如图所示的电路,电源电压保持不变,R为定值电阻。
下列说法正确的是( )
A.开关闭合前,电压表和电流表均无示数
B.开关闭合后,滑片P向右移动的过程中,电压表的示数变大
C.开关闭合后,滑片P向右移动的过程中,电压表与电流表示数的比值不变
D.开关闭合后,滑片P向右移动的过程中,电压表与电流表示数的乘积变大
【答案】C
【解析】A.如图电路,开关闭合前,电压表通过滑动变阻器连接在电源两端,所以电压表会有示数,故A错误;
B.开关闭合后,两电阻串联,电压表测量定值电阻的电压,滑片P向右移动的过程中,电阻变大,根据串联电路的分压特点知,电阻变大时,分得电压也增大,所以定值电阻两端的电压变小,即电压表的示数变小,故B错误;
C.开关闭合后,电压表测量定值电阻的电压,电流表测量电路中的电流,电压表与电流表示数的比值,即
,此比值为定值电阻的阻值,所以无论滑片P如何移动,电压表与电流表示数的比值都不变,故C正确;
D.开关闭合后,滑片P向右移动的过程中,电路总电阻变大,电流变小,电压表示数也变小,所以电压表与电流表示数的乘积变小,故D错误;
故选C。
点睛:
考查了欧姆定律的应用和电路的动态分析,当滑动变阻器电阻变化时,根据串联电路的分压原理,电阻越大,分得电压越多,可知得出电压表的示数变小。
而C选项中,压表与电流表示数的比值即为定值电阻的阻值,所以比值不会变化。
10.如图所示,用滑轮组在4s内将重为160N的物体匀速提升2m,若动滑轮重20N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。
则在此过程中,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端向上移动了4mB.拉力F的功率为90W
C.拉力F为90ND.滑轮组的机械效率为80%
【答案】B
【解析】A.如图的滑轮组,由三段绳子拉着动滑轮,即
,故A错误;
C.根据
,得拉力F为:
,故C错误;
B.拉力做的总功为:
;
拉力F的功率为:
,故B正确;
D.有用功为:
;
滑轮组的机械效率为:
,故D错误;
故选B。
点睛:
涉及机械效率的问题时,关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪,特别要清楚额外功是对谁做的功,弄清楚这些功后,求功率、效率就很简单了。
二、非选择题
11.同学们用手边的铅笔可以做很多物理小实验,如图所示。
(1)图甲中铅笔的长度是_____cm。
(2)图乙中插入水中的铅笔看起来弯折了,这是光的_____现象。
(3)图丙中,用手指分別顶在铅笔的两端时,两只手指的凹陷程度和感觉不同,是由于压力的作用效果与_____有关。
(4)将一些细铜丝绕在铅笔下端,制成一个简易密度计,如图丁所示。
如将此密度计先后放人水和某液体中,浸入部分长度之比为4:
5,则该液体的密度为_____kg/m3(细铜丝体积忽略不计)。
【答案】
(1).3.00
(2).折射(3).受力面积(4).0.8×103
【解析】
(1)图甲中刻度尺的分度值为1mm,铅笔左侧与0刻度线对齐,右侧的读数为3.00cm,所以铅笔的长度为3.00cm;
(2)由于光线从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,所以图乙中插入水中的铅笔看起来弯折了,这是光的折射现象而形成的。
(3)图丙中,用手指分別顶在铅笔的两端时,两只手指的凹陷程度和感觉不同,是由于两端的压力是相等,但两端的受力面积不同,可以说明压力的作用效果与受力面积有关。
(4)将一些细铜丝绕在铅笔下端,制成一个简易密度计,如图丁所示。
如将此密度计先后放人水和某液体中,浸入部分长度之比为4:
5。
因为铅笔的上下部分直径相同,所以浸入部分长度之比为4:
5时,浸入水中的体积即
也为4:
5;由于漂浮时浮力等于重,所以可得:
解得液体的密度为:
。
点睛:
注意理解常用到的浮沉条件之一,即漂浮时浮力等于重力,其实质是静止时,受力平衡,即浮力与重力是一对平衡力,所以浮力等于重,根据此条件可求液体密度的大小。
12.如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流与电压关系的图象。
当只闭合S1、S2时,电压表示数为2V;当只闭合S2、S3时,电压表示数为4V.则电源电压U=_____V,R2=_____Ω。
【答案】
(1).8
(2).5
【解析】
(1)由图象知,R1的电流为0.2A时,电压为2V,所以R1的阻值为:
;
根据电路图,当只闭合S1、S2时,R1与L串联,电压表测灯泡两端电压。
由图象知,灯泡两端电压为2V时的电流为0.6A,串联电路中电流处处相等,即通过R1的电流也为0.6A,所以R1两端的电压为:
所以电源电压为:
;
(2)当只闭合S2、S3时,R2与L串联,电压表仍测灯泡两端电压;
灯泡两端电压为4V,由图象知,此时通过灯泡的电流为0.8A,
串联电路电流处处相等,所以
,
R2两端的电压为:
根据
得R2的阻值为:
。
点睛:
重点是欧姆定律的应用,要能根据图象获得有用信息是关键,再利用串联电路电流和电压的规律可解答电源电压,以及R2的阻值。
13.如图所示的电路,开关S接到a后,电磁铁左端为_____极,小磁针静止时,A端是_____极;将开关S由a拨到b,调节滑动变阻器,使电流表示数不变,则电磁铁的磁性_____(选填“增强”、“不变”或“减弱”)。
【答案】
(1).S
(2).S(3).减弱
【解析】如图所示的电路,开关S接到a后,根据安培定则判断,右手握住螺线管,四指弯曲指向电流的方向,则大母指的指向即为螺线管的磁场方向,即大母指所指的右端为N极,则电磁铁左端为S极;
小磁针静止时,根据同名磁极排斥、异名磁极吸引的规律可知,A端应是S极;
将开关S由a拨到b,调节滑动变阻器,使电流表示数不变,即电流不变,而线圈的匝数减少了,所以电磁铁的磁性会减弱。
点睛:
右手螺旋定则应用时,要注意四指弯曲指向电流的方向,千万不要理解成线圈的绕向,有同学容易在这点混淆,有个简单的方法,即使用右手螺旋定则前先把电流方向标在线圈上。
14.为营造清静的生活环境,近两年来,咸宁市已经实现所有城区“禁鞭”。
燃放鞭炮产生的烟尘飞扬_____(选填“是”或“不是”)分子运动;“禁鞭”是通过在_____来控制噪声这种公害。
【答案】
(1).不是
(2).声源处
【解析】为营造清静的生活环境,近两年来,咸宁市已经实现所有城区“禁鞭”。
燃放鞭炮产生的烟尘飞扬不是分子运动,因为与微观的分子相比,烟尘仍然是很大的宏观物体,不能代表分子的运动;
“禁鞭”是控制噪声的产生,所以是通过在声源处来控制噪声这种公害。
点睛:
要理解分子是看不见的,因为分子太小了,而能看到的灰尘、烟尘一类的物体仍属宏观的物体运动,比分子还是大得多的,不能说明分子的运动。
15.加油站加油时经常能闻到一股汽油味,这是汽油发生了_____(填物态变化名称),加油时尽量不要整理头发或衣服,因为摩擦可能产生_____发生电火花引发着火。
【答案】
(1).汽化
(2).静电
【解析】加油站加油时经常能闻到一股汽油味,这是汽油发生了汽化,即汽油由液态变为气态扩散到了空气中,所以闻到汽油味;
用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电。
所以加油时尽量不要整理头发或衣服,因为摩擦可能产生静电而发生电火花引发着火。
点睛:
物质通常存在三种状态,物质由一种状态变为另一种状态的过程,叫物态变化,总共有六种变化过程,像本题的第一问,只要记清楚物态变化过程即可正确解题。
16.用天然气烧水,水烧开后,壶盖不断向上跳动,此过程中能量转化与四冲程汽油机的_____冲程的能量转化相同;若天然气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收,在标准大气压下把5kg的水从20℃加热至沸腾,需完全燃烧_____m3天然气。
(c水=4.2×103J/(kg•℃),q天然气=4×107J/m3)
【答案】
(1).做功
(2).0.084
【解析】用天然气烧水,水烧开后,壶盖不断向上跳动,此过程中水蒸气的内能转化壶盖的机械能;
四冲程汽油机的做功冲程也是将燃料燃烧释放的内能转化为机械能,所以两者的能量转化过程相同;
在标准大气压下把5kg的水从20℃加热至沸腾即100℃,需要吸收的热量为:
;
若天然气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收,则天然气完全燃烧放出的热量为:
。
根据
,得需完全燃烧的天然气为:
。
点睛:
重点是吸热公式和热值公式的应用,注意公式应用时单位要统一,一般都使用主单位,特别是热值公式应用时,有时要用到体积,有进要用到质量,要统一单位后再计算。
17.如图所示,已知光线AO斜射入水中,O为入射点。
请作出其反射光线OB和进人水中的折射光线OC的大致方向。
【答案】
【解析】根据光的反射和折射定律作图。
先过入射点画出垂直于水面的法线,根据反射角等于入射角画出反射光线,如图OB为反射光线;
根据折射定律,光线由空气中斜射入水中时,折射角小于入射角,据此画出折射光线,如图OC为折射光线:
点睛:
重点是根据光的反射和折射定律作图,关键是记清楚光由空气斜射入水或玻璃中时,折射角小于入射角,反之折射角大于入射角,可根据光路可逆的特征进行记忆。
18.过去农村用的舂米工具是一个杠杆,如图所示是它的结构示意图。
O为固定转轴,在A端连接着石球,脚踏B端可以使石球升高,抬起脚,石球会落下打击稻谷。
请在图中画出动力F1的力臂和石球所受重力G的示意图。
【答案】
【解析】力臂是支点到力的作用线的距离。
所以过支点O向力F的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是F的力臂L.如图所示;
石球所受重力G,方向竖直向下,作用点在重心,所以过重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,在线段的末端标上箭头和符号G,如图:
点睛:
先要理解清楚力臂的概念,再练习作图,画力臂是很常见的作图题,但有些同学总会出错,牢记力臂是支点到力的作用线的距离。
19.物理兴趣小组的同学利用周末开展一次登山活动,他们想利用随身携带的注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关用品测量山顶的大气压。
测量方案如下:
A.把注射器的活塞推至注射器针筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔;
B.如图甲所示,用细线拴住注射器活塞颈部,使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动针筒,当活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为F;
C.读出注射器针筒上有刻度部分的容积V;
D.用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。
请根据他们设计的方案回答以下问题:
(1)测量中,分析研究的是大气对_____(选填“针筒”或“活塞”)的压力,当活塞相对于针筒开始滑动时,以地面为参照物,研究对象处于_____状态。
若不考虑其它因素,根据_____的知识可知,研究对象在水平方向所受的大气压力与拉力大小相等。
(2)实验时同学们发现注射器顶端装针头处空气无法排尽,这将会使测量结果_____(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
同学们联想到去医院打针的情景,可采取简单的办法将注射器内空气排尽。
你的方法是_____。
(3)测量前,有同学建议在活塞周围涂抹润滑油,然后将其插入针筒中,这样做有两个好处:
一是活塞的密封性好;二是可以_____。
实验过程中他们让弹簧测力计和注射器保持在水平方向,可以减小_____对实验的影响,从而提高实验的精确程度。
(4)若同学们用图乙中B注射器在测量时,弹簧测力计被拉到5N,活塞仍没有滑动。
可改用图乙中的_____(选填“A”或“C”)注射器。
用测量步骤中的V、L和F表示大气压的值,则p=_____。
【答案】
(1).活塞
(2).运动(3).二力平衡(4).偏小(5).将注射器内抽满水,端口向上推动活塞排水,使得顶端保留水,再封口(6).减小摩擦(7).活塞自身重力(8).C(9).
【解析】
(1)测量中,活塞是将针筒的内外分开的,活塞受到大气压的作用,所以分析研究的是大气对活塞的压力;
当活塞相对于针筒开始滑动时,以地面为参照物,活塞相对地面发生了位置的变化,所以处于运动状态;
若不考虑其它因素,活塞受到大气压产生的压力与弹簧测力计的拉力作用,根据二力平衡的知识,活塞在水平方向所受的大气压力与拉力大小相等。
(2)实验时同学们发现注射器顶端装针头处空气无法排尽,即注射器中留存少量的空气,这部分空气要产生一定的压力,这个压力与测力计的拉力之和等于大气压的压力,所以这将会使测量结果偏小;
联想到去医院打针的情景,可采取简单的办法将注射器内空气排尽。
方法是:
将注射器内抽满水,然后推动活塞排水,使得顶端保留水,再封口,这样注射器中不会留存空气。
(3)测量前,有同学建议在活塞周围涂抹润滑油,然后将其插入针筒中,这样做有两个好处:
一是活塞的密封性好,容易漏气;二是润滑油油膜光滑,相当于减小了接触面的粗糙程度,所以可以减小摩擦力;
实验过程中他们让弹簧测力计和注射器保持在水平方向,可以避免重力的影响,即减小活塞自身重力对实验的影响,从而提高实验的精确程度。
(4)若同学们用图乙中B注射器在测量时,弹簧测力计被拉到5N,活塞仍没有滑动,说明大气压力大于测力计的量程,所以要使实验正常进行,应减小大气压力的作用,根据
知,在大气压强不变的情况下,减小受力面积,可以减小压力,所以可改用图乙中直径较小的C注射器;
大气压强表达式的求解:
测力计的拉力即压力为F;注射器为圆柱形,针筒上有刻度部分的容积为V,针筒上有刻度部分的长度L,所以其横截面积可表示为:
;
所以大气压的值可表示为:
。
点睛:
理解此种测量大气压值的方法,利用了二力平衡的原理,即大气压强产生的对活塞的压力等于测力计的拉力,再结合活塞的横截面积即可求出压强的大小。
20.朵朵和同学们在做电学实验过程中:
(1)朵朵和同学们经过讨论,依次完成了“探究电流与电压的关系”三次实验电路的设计,如图甲、乙、丙所示。
由图甲改进为图乙是为保证实验过程中_____这一因素不变;由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路,又能通过调节使电阻R两端的电压_____(选填“改变”或“保持不变”)。
(2)请用笔画线代替导线,帮助朵朵按电路图丙将图丁中实物电路连接完整__________。
(3)朵朵连完电路,闭合开关后,发现两只电表的指针总在晃动。
请分析造成这一现象的原因:
电路存在_____。
(4)在继续用图丁的实物电路探究“电流与电阻的关系”时,朵朵先将5Ω电阻接入电路,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2V,记下电流值;再将5Ω电阻换成10Ω电阻,她下一步操作是:
将滑动变阻器的滑片向_____(选填“A”或“B”)端移动。
(5)朵朵和同学们完成上述探究活动后,想测量一只额定电压为2V小灯泡的额定功率,但发现电压表被别的同学拿走了,于是她借助一个10Ω的电阻,设计了如图戊所示的电路,也测出了小灯泡的额定功率。
具体操作如下:
①只闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器,使电流表的示数为_____A时,小灯泡恰好正常发光;
②只闭合开关S1、S3,保持滑动变阻器滑片的位置不变,读出电流表示数为I。
③P灯=_____(用已知量和测量值表示,数值要求带单位)。
【答案】
(1).电阻
(2).改变(3).
(4).接触不良(5).B(6).0.2(7).2V(I﹣0.2A)
【解析】
(1)如图甲连接的是小灯泡,由于灯丝电阻随温度而变化,所以改进为图乙是为保证实验过程中电阻这一因素不变;
研究电流与电压的关系应保证电阻不变,改变电阻两端的电压,所以由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路,又能通过调节使电阻R两端的电压改变。
(2)如图电路大部分已经完成,只要将电压表的负接线柱连接到定值电阻的左端即可,如图:
(3)闭合开关后,发现两只电表的指针总在晃动。
即电流和电压不稳定,应该是开关或滑动变阻器等元件存在接触不良的故障。
(4)在继续用图丁的实物电路探究“电流与电阻的关系”时,朵朵先将5Ω电阻接入电路,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2V,记下电流值;
再将5Ω电阻换成10Ω电阻,根据串联电路分压的规律,即电压与电阻成正比,那么定值电阻增大一倍时,滑动变阻器接