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2013年5月XCP的初中物理组卷 电学和平面镜 竞赛 参考答案与试题解析
一.选择题(共6小题)
1.让自来水流过如图所示的装置,当水流稳定后( )
A.P点流速等于Q点流速 P点压强小于Q点压强 C. B. P点流速小于Q点流速 D. P点压强大于Q点压强 考点: 流体压强与流速的关系.1210277 专题: 图析法. 分析: 流体压强与流速的关系是:流速越大的地方,压强越小. 解答: 解:当冷水未流出时,热水瓶中管的上端和下端受到压强相等,当冷水流出时,P点处的导管较细,水的流速增大,压强减小,热水管上端的压强减小,热水在大气压的作用下升入出水管中和冷水混合成温水. 故选C. 点评: 该题考查了流体的流速和压强的关系,并能运用压强和流速的关系解释生活中有关流体压强的问题. 2.某冰块中有一小石头,冰和石头的总质量是64克,将它们放在盛有水的圆柱形容器中恰好悬浮于水中.当冰全部熔化后,容器里的水面下降了0.6厘米,若容器的底面积为10厘米2,则石头的密度为( ) A.2.O×l03千克/米3 B. 2.5×103千克/米3 C. 3.O×l03千克/米3 D. 3.5×l03千克/米3 考点: 物体的浮沉条件及其应用;阿基米德原理.1210277 专题: 计算题;应用题. 分析: (1)设整个冰块的体积为V,其中冰的体积为V1,根据冰熔化为水时,质量保持不变,但体积减小,以体积的减少量作为等量关系,可列出方程,即可求出冰块中冰的体积. (2)利用冰的密度和体积求出冰的质量. (3)利用物体的浮沉条件中的漂浮,F浮=G物,即可求出整个冰块的体积,然后用总体积减去冰块的体积即为石块的体积,用总质量减去冰块的质量即为石块的质量,再利用密度公式即可求出石块的密度. 解答: 解:设整个冰块的体积为V,其中冰的体积为V1,石块的体积为V2;冰和石块的总质量为m,其中冰的质量为m1,石块的质量为m2. (1)由V1﹣=0.6cm×10cm2=6cm3,得: V1﹣V1=6cm3,即:V1=60cm3. (2)m1=ρ冰V1=0.9×103kg/m3×60×10﹣6m3=54×10﹣3kg=54g. 故m2=m﹣m1=64g﹣54g=10g. (3)由ρ水gV=mg得V=V2=V﹣V1=64cm3﹣60cm3=4cm3 ==64cm3 所以石块的密度ρ石=;..
==2.5g/cm3=2.5×103kg/m3 . 故选B. 点评: 此题主要考查学生对密度的计算,密度公式的应用,物体的浮沉条件及其应用,计算时注意统一使用国际制单位,此题虽然涉及到的知识点不是很多,但是难度较大,在做浮冰类习题时应注意:当冰内有密度大于水的异物时,冰溶化后液面会下降,但情景不同引起液面下降的原因不同,因此做这类题目时要仔细审题再对症下药.此题是一道难题. 3.如图所示,两面竖直放置的平面镜互成直角,在镜前A点有一只没有数字的钟指示为3点,在A点的人向O点看( )
A.看见9点的钟 能看见钟,但指针位置不正常 C. B. 看见3点的钟 D. 根本看不见钟 考点: 平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案.1210277 分析: 这道题目比较复杂,需要学生考虑作图,从作图中找出答案结果,关键是怎么从两个镜面中转换. 解答: 解:题目中箭头代表钟表的指针,经过两次成像,因为分针一直指向上方,在平面镜中不改变方向,所以这里只观察时针方向的变化,那么从图示中可以看到此时仍然是3点钟. 故选B. 点评: 这里题目关键是作图,只要将图做出,在图中便可观察出结果了. 4.采用下面哪些方法,一定能通过悬挂在竖直墙上的平面镜看到自己的全身像( ) 只要适当增大观察者与平面镜之间的距离 A. 只要采用长度大于身高一半的镜片 B. 采用长度等于身高一半的镜片且镜子的上边缘应跟自己头顶等高 C. D.采用长度等于身高一半的镜片,但应悬挂到适当的高度 考点: 平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案.1210277 专题: 应用题. 分析: 根据平面镜成像特点可知,物体与像关于平面镜对称.分别找出头顶、眼睛和脚在平面镜中的像,根据平面镜成像特点画图,结合三角形中位线可计算得平面镜长应为人身高的一半,镜的上端应在人的头顶和眼睛之间距离的中点位置的高度. 解答: 解:如图所示,A、C、B分别表示人的头顶、眼睛和脚的位置.EF为平面镜位置,由平面镜成像特点可确定A′C′B′为ACB的像,因为OC=OC′,所以OC=CC′,EO=A′C′,FO=B′C′,EF=A′B′=AB EF为平面镜的最小长度,AB为人的身高,这就是镜的长应为人身高的一半.所放位置如图所示,镜的上端E点应在人的头顶和眼睛之间距离的中点位置的高度.(注意:若平面镜高度挂的不对,就不能看到自己的全身像),即想通过悬挂在竖直墙上的平面镜看到自己的全身像,采用长度等于身高一半的镜片,但应悬挂;..
. 到适当的高度即可. 故选D. 点评: 本题考查根据平面镜成像特点的原理图解决实际问题的能力. 5.一个人站在竖直放置的平面镜前,看不到自己的全身像,如果此人想看到自己的全身像( ) A.应向前移动 B. 应向后移动 向前移动或向后移动都看不到 C.D. 向前移动或向后移动都看得到 考点: 平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案.1210277 分析: 根据平面镜成的像与物大小相同,和物到镜的距离无关这一特点进行分析,即可解答此题. 解答: 解:因为平面镜成的像与物大小相同,和物到镜的距离无关, 所以无论人向前或向后移动都无法看到自己的全身像. 故选C. 点评: 人们感觉到的近大远小是一种视觉效果,不影响真实的大小.这是理解平面镜成像特点的一个难点,需细心领会. 6.如图所示,一条走廊的两侧竖立着两面平面镜MN和PQ,MN∥PQ,相距d米,在走廊中间将一橡皮小球垂直指向镜,以v米/秒的速度沿地面抛出,若抛出后小球速度大小不变,则观察到两个平面镜上所形成的第一个像之间的相对运动情况是( )
不论小球指向哪个平面镜,两个像之间相互靠近,相对速度为2v A. 不论小球指向哪个平面镜,两个像之间相对速度为零 B. 小球指向MN镜时,两个像靠近,相对速度为2v C. D.小球指向MN镜时,两个像远离,相对速度为2v 考点: 平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案.1210277 专题: 图析法. 分析: 小球相对镜向上以v匀速运动,则它直接即第一次在MN上成的象与它的运动状态相反,即以v匀速相对镜向下运动.同样,小球相对PQ镜向上以v匀速运动,则第一次成的象相对镜向下以v匀速运动.可见,小球在MN和PQ上的像都以v向下匀速运动,相对速度为零.如果把图中的MN改成PQ,把PQ改成MN,发现不论小球指向哪个平面镜,两个像之间相对速度均为零. 解答: 解:根据平面镜成像的性质:像与物关于平面镜对称,即像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离. 设:球原来距离MN为d1,像S1(平面镜MN成像)距离MN也为d1;这时球距离PQ为d2,像S2(平面镜PQ成像)距离PQ为d2.d1+d2=d,S1与S2的距离为L; L=d+d1+d2=2d. 当球向MN移动d',则像S1'(平面镜MN成像)距离MN为d1'=d1﹣d'; 像S2'(平面镜PQ成像)距离PQ为d2'=d2+d' d1'+d2'=d; S1'与S2'的距离为L',L'=d+d1'+d2'=2d保持不变. ;..
. 即:两像之间的距离 是一个定值,与S的位置、速度等无关. 点评: 此题主要考查平面镜成像的特点的应用,解答此题的关键是根据平面镜成像的性质:像与物关于平面镜对称,即像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离. 二.填空题(共7小题)
7.让自来水流过如图所示的装置,当水流稳定后最后喷出的是 温水 (选填“冷水”、“热水”或“温水”);利用了在气体和液体中,流速越大的位置压强 越小 .
考点: 流体压强与流速的关系.1210277 分析: 流动的液体和气体称为流体,生活中常见的流体是空气和水.流体的流速越大,压强越小. 解答: 解:当冷水未流出时,热水瓶中管的上端和下端受到压强相等,当冷水流出时,水的流速增大,压强减小,热水管上端的压强减小,热水在大气压的作用下升入出水管中和冷水混合成温水. 故答案为:温水;越小. 点评: 掌握流体的流速和压强的关系,并能运用压强和流速的关系解释生活中有关流体压强的问题. 8.在图中所示的电路中,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,电源电压恒定不变.则当开关S1和S2断开,S3闭合时,电流表的读数为1A;当开关S1断开,S2和S3闭合时,电流表的读数为3A;当开关S1闭合,S2和S3断开时,变阻器的滑片P从a端滑到中点c的过程中,电压表读数减少了4V.求当开关S1断开,S2和S3闭合时,电阻R1在1min40s内产生的热量为 2000 J.
考点: 欧姆定律的应用;焦耳定律的计算公式及其应用.1210277 专题: 计算题. 分析: (1)当S1和S2断开,S3闭合时,电路为R2的简单电路,根据欧姆定律表示出电流表的示数; (2)当S1断开,S2和S3闭合时,R1、R2并联,根据欧姆定律表示出干路电压表的示数; (3)当S1闭合,S2和S3断开时,R1与R3的最大阻值串联,电压表测R3右侧的电压,根据欧姆定律表述出电压表的示数,联立方程即可得出R1和R2电阻值的大小; (4)求出电源电压U,利用焦耳定律推导公式Q=I2Rt=t求电阻R1在1min40s内产生的热量. 解答: 解:设电源电压为U 当S1和S2断开,S3闭合时,等效电路如右(1)所示,则 电路中的电流I2==1A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 当S1断开,S2和S3闭合时,等效电路如右(2)所示,则 ;..
. 干路电流I′=+=3A﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 当S1闭合,S2和S3断开时,等效电路如右(3)所示,则 △U=I△R=××R3==4V﹣﹣﹣③ 由①②③三式联立方程组,解得:R1=5Ω,R2=10Ω, U=I2R2=1A×10Ω=10V, 当开关S1断开,S2和S3闭合时,如图2,电阻R1在1min40s内产生的热量: Q1=I12R1t=t=×100s=2000J. 故答案为:2000. 点评: 本题考查了串联电路的特点、并联电路的特点、欧姆定律的应用和焦耳定律的应用,关键是开关闭合、断开时电路组成的判断. 9.图A是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号间的时间差,测出被测物体的速度.图B中p1、、p2是测速仪发出的超声波信号,n1、n2是p1、p2由汽车反射回来的信号.设测速仪匀速扫描,p1、p2之间的时间间隔△t=1.0s,超声波在空气中传播的速度是 v=340m/s,若汽车是匀速行驶的,则根据图B可知,汽车在接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离是 17 m,汽车的速度是 17.9 m/s.
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